Audioverstärker umbauen in Regelbares Netzteil

**Besserwessi** · 23.10.2011, 15:50

Die Stromverstärkung ist hier unwesentlich, denn man hat eine Spannungsgegenkopplung über R1 und R2. Was einen Unterschied machen könnte wäre ggf. die Geschwindigkeit der Transistoren (PNP sind meist langsamer) was dann ggf. zu Instabilität und Schwingungen führen könnte. An sich ist die Schaltung aber nicht kritisch. Ich würde eher auf einen Fehler im Aufbau tippen.

**PICture** · 23.10.2011, 16:01

Das stimmt aber nur für Q2, da bei dem Q1 im Emitterkreis kein Widerstand enthalten ist und die Spannungsverstärkung mit h21e und h11e (Eingangswidertand) des Transistors definiert ist.

Um die gleiche DC Spannungsverstärkung in beiden Schaltungen für "+" und "-" Zweige zu haben muss man deshalb die Widerstände an bereits eigebauten Transistoren anpassen bzw. sie mit ß vom Q1 augleichen.

**Thegon** · 23.10.2011, 16:27

Also erst mal danke für die Information!
Ich habe die ganze schaltung noch mal "abgerissen" und neu aufgebaut: genau das gleiche Ergebnis.
Wie ich das jetzt verstanden habe: Durch die Unterschiedliche Stromverstäkung des npn und pnp Transistors weicht der DC verstärkungsfaktor von dem Durch widerstand eingestellten ab.
Naja, widerstand anpassen wäre kein Problem, wenn das hilft.
Mích hat sehr verwundert, dass die Stufe keinesfalls linear ist, ist das immer so bei dieser Schaltung?
Gemessen:
bei 1V ausgang 1,6V, also faktor 1,6
bei 1,6V ausgang auf 4V, also faktor 2,5.

Beim posetiven zweig wäre mir das nämlich nicht aufgefallen... aber eigentlich ist das ja egal, weil die eigentliche Regelung ja per OPV erfolgt und der richtet sich´s dann schon passend her, denke ich.

Mfg Thegon

**PICture** · 23.10.2011, 16:37

Zitat von Thegon

Mích hat sehr verwundert, dass die Stufe keinesfalls linear ist, ist das immer so bei dieser Schaltung?

Leider ja, weil der Spannungsabfall auf gemeinsamen für beide Transistoren R1 ändert die gesamte Verstärkung (Versorgungspannung der Stufe mit Q1). Es sollte besser sein, wenn der R2 direkt mit GND verbunden wäre (siehe Code). Einfach ausprobieren.

Ein Widerstand im Emitterkreis von Q1 wird die Verstärkung festlegen, da sie immer ungefähr Rc/Re ist, wobei Rc ein Kollektor- und Re Emitterwidestand ist. Beispielweise für Q2 wird die DC Spannungsverstärkung ca. Ku2 = R3 / R1 sein.

Damit die Stufe mit Q2 nicht stark überlastet wäre, sollte Eingangswiderstand der Stufe mit Q1, also R1in = ß * R4 viel grösser als R3 sein.

Code:

              GND
              ===
               |
           +---+---+
           |       |
          .-.     .-.
        R1| |     | |R2
          | |     | |
          '-'     '-'
           |       |
         |<        +--->
     >---| Q2      |
         |\        |
           |     |/
           +-----| Q1
           |     |>
           |       |
          .-.     .-.
        R3| |     | |R4
          | |     | |
          '-'     '-'
           |       |
           +---+---+
               |
               -
              50V

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**Besserwessi** · 23.10.2011, 16:38

Diese Vertärkerschaltung ist schon relativ linear. Allerdings hat man da einen kleinen Offset von etwa 0,7 - 1 V. Man muss also von der Eingangsspannugn erstmal knapp 1 V abziehen. Die Verstärkung gilt dann nur für die Differenz der Eingangspannungen. Also von 1 V nach 1,6 V am Einagngs sind das 0,6 V. Mit einer Verstärkung von 4 macht das dann 2,4 V als Differenz für den Ausgang: gerade die gemessenen 4 V - 1, 6 V.

**Thegon** · 23.10.2011, 18:24

Hallo allerseits,

Ich habe jetzt auch den Negativen Teil aufgelötet und getestet und dank der eingebauten Potis (zum Einstellen der Verstärkungen) liefert es nun auch brav 0V bis -50V. Ich werde noch ein bisschen testen und ein Paar Kondensatoren einbauen aber das Gerüst sollte nun eigentlich funktionieren.
Ich werde dann mit den Tiefpässen weitermachen und alles vom µC aus steuerbar machen (Display und so)
Weil die Ausgangsklemmen noch nicht da sind werde ich mit dem Einbau noch ein bisschen warten müssen aber derzeit bin ich guter Dinge

Dass die Verstärkerstufe disesen Offset hat ist eigentlich kein Problem, das kompensiert der OPV wunderbar weg.

Danke nochmal allen, die mir geholfen haben, denn diese beiden Schaltungen funktionieren wirklich gut (gut, die neg. muss ich noch ausgibig testen aber ich hoffe, dass soweit alles passt

Noch eine Frage zu den Shunts:
Ich habe jetzt 9 1,8 Ohm / 2W widerstände paralell gelötet, ich denke das sollte passen, oder?
Nun fällt am Shunt eine Spannung ab, nur wie bekomme ich die an den ADC?
Erstens ist sie sehr klein, gut, das könnte man verstärken, aber die Spannung liegt dann nach unten an der Ausgangsspannung ab, also vom Potential etwas ungünstig, ich habe schon an Subtrahierer und sowas gedacht, aber gibt es da einen einfachere Methode?
Die Spannung wird dann zwischen 0 und 0,5V sein (0 - 2,5A bei 0,2 ohm) und die muss dann eben an den ADC.

Mfg Thegon

**PICture** · 23.10.2011, 18:46

Wenn dein Spannungsregler ungefähr gleichen Stromverbrauch hat (Is), würde ich versuchen den gesamten Strom von dem Spannungsregler in GND Leitung messen und Is vom ADC Ergebnis abziehen. Es wird natürlich nicht so genau, aber sicher einfacher sein (siehe Code). Für die negativen Spannungen am Shunt brauchst du "bloss" einen verstärkenden Messgleichrichter (siehe zweiten Code). Falls du den "-" Zeichen nicht brauchst, kannst du den Transistor mit allen dazugehörigen Bauteilen weglassen.

Code:

           .----------.
           |Spannungs-|
     >-----|          |--->
           |  regler  |
           '----------'
                 ||
           Shunt ||Is
            ___  |V
     >---+-|___|-+-------->
         |       |
         |      ===
         |      GND
         V

        ADC

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Code:

                                  GND
                                  ===
                                   |
                                  .-.
                                2R| |
                                  | |
                   R              '-'  2(Ku-1)R
                  ___              |   ___
              +--|___|----+        +--|___|---+
              |           |        |  VCC     |
              |  VCC      |        |   +      |
          R   |   +       |        | |\|      |
         ___  | |\|       |        +-|-\    D |
   >----|___|-+-|-\    D  |          |  >-->|-+--->
                |  >-+->|-+----------|+/
              +-|+/  |               |/|
              | |/|  |    VCC vom      -
             .-.  -  |     +  µC      VCC
             | | VCC |     |
         R/2 | |    .-.   .-.
             '-'    | |   | |
              |    R| |   | |R
             ===    '-'   '-'
             GND     |     |
                     |     +----->"-"
                     |     |
                  D  |   |/
                +->|-+---| T
                |        |>
               ===         |
               GND        ===
                          GND

         Ku=Spannungsverstärkung des Gleichrichters, R=10k

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**Thegon** · 23.10.2011, 18:58

Danke Picture,
ich werd mal drüber nachdenken.

Ach ja, und schon fast hätte ich die Schaltung als funktionierend erklärt

Als erstes hab ich einen Kabel falsch eingeschraubt -> ein Widerstand ist abgeraucht
Dann ist mir eine Diode um die Ohren geflogen, und folglich ein 470µF Kondensator geplatzt.... Naja, und alles nur weil ich den Emitter vergessen habe einzuschrauben. ...Jetzt muss ich erst mal das nötige wieder austauschen

Werde dann bereichten.

Mfg Thegon