[Redegle]

Hallo,

ich bräuchte etwas Beratung was den Aufbau einer "einfachen" Gegentaktstufe angeht. Muss leider gestehen, dass ich das selbe Thema ähnlich schoneinmal im mikrocontroller.net Forum angesprochen hatte. Hoffe das sich da keiner dran stört. Als Gucki meinen Account wegen Inaktivität löschen wollte dachte ich, dass ich mal Initiative ergreifen sollte hier etwas zu Posten.

Als erstes kommt der Schaltplan



Die gesammte Schaltung hat eine single supply. Also nicht an den +/-15V stören. Das sind in Wirklichkeit 0V und 30V.
Als OP kommt ein NJM4580 zum Einsatz. Dieser ist mit einem GBW von 15MHz eigentlich nicht so schnell, dass es zu Problem kommen sollte. Deswegen und da die Schaltung "schnell" gebaut werden sollte habe ich mir mit dem Layout nicht sehr viel Mühe gegeben. Ursprünglich hatte die Schaltung keinen Ruhestrom und bestand nur aus 2 Tranistoren einem Op + Widerständen (und Stützkondensatoren).
Die TIP102 und TIP107 sind Darlingtontransistoren und die Modelle scheinen nicht sehr genau zu sein.

NJM4580: akizukidenshi.com/download/NJM4580.pdf
TIP102: http://www.fairchildsemi.com/ds/TI/TIP102.pdf
TIP107: http://www.fairchildsemi.com/ds/TI/TIP105.pdf

Nun zu dem eigentlichen Problem:
Ich schaffe es nicht die Schaltung stabil zu bekommen. Im Moment schwingt die gesamte Schaltung mit 110MHz. Also am Ausgang zwischen den beiden Emitterwiderständen sowie auf der Versorgungsspannung ist eine Sinusschwingung mit 110MHz zu messen. Selbst Abblockkondensatoren zeigen kaum eine Wirkung.

Jemand eine Idee woran das liegen könnte? Ich vermute das die Darlingtontransistoren das Problem sind.

EDIT: Vor allem sind 110MHz nicht gerade wenig.

[voltwide]

Ich vermute den Schwinger im OPV, und zwar:
Der OPV-Ausgang steuert die beiden Darlington Basen an,
die Gegenkopplungsschleife wird geschlossen vom den beiden Darlington-Emitteren zurück zum inv Eingang des OPV.

Ich denke mal, dass schlicht und einfach die Zeitverzögerung
zwischen Basis und Emitter innerhalb der Gegenkopplungsschleife
den OPV zum Schwingen bringt.

Das kann man leicht verhindern:
Der Invertereingang wird über einen Widerstand mit den Emitteren verbunden (z.B. 1k0)
Ein kleiner Kondensator zwischen inv-Eingang und OPV-Ausgang schafft für höhere Frequenzen einen Gegenkopplungs By-Pass,
die GK-Schleife wird also lokal geschlossen, der OPV versucht nicht
mehr, das delay der Ausgangsstufe auszuregeln.

[alfsch]

Zitat:Jemand eine Idee woran das liegen könnte? Ich vermute das die Darlingtontransistoren das Problem sind.

..ja...
gib dem ding erstmal ne verstärkung...und ne kompensation

[Rumgucker]

Wozu sind die beiden Stromquellen da?

[voltwide]

Um über den 100R Widerständen den Ruhestrom-Bias aufzubauen, würde ich sagen

[Rumgucker]

Ok. Ja. Klar. Thx.

[Hoppenstett]

... 110 MHz, das dürften wohl eher die Konstantstromquellen sein ... dort mal mit den Fingern "befummeln", ob die Schwingung dann abreißt ...

[Rumgucker]

Ich würde daraus Stromspiegel machen. Die sind weniger schwingfreudig.

[voltwide]

Kapazitive Abblockung über BE des jeweiligen Haupttransistors sollte auch Ruhe bringen

[woody]

das würde ich als erstes versuchen.

aber es stimmt eben doch: verstärker schwingen, oszillatoren nicht

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von woody
verstärker schwingen, oszillatoren nicht

Wahrscheinlich ein Naturgesetz...

[3eepoint]

Wärs nicht vllt. auch sinvoll die Simu mit ner Last durchzuführen ? Sprich 8 Ohm gegen GND zwischen den beiden Emitterwiderständen

[Redegle]

Vielen Dank für die vielen Antworten.

@voltwide,
danke. Machmal sieht man den Wald vor lauter Bäumen nicht.

@alfsch,
die Verstärkung wollte ich vermeiden. Wollte das Verhältniss zwischen open loop gain und closed gain möglichst klein halten um eventuelle Verzerrungen durch die Endstufe zu kompensieren.

@Hoppenstett,
10Punkte an dich .
Eine kapazitive Belastung mittels Finger an den BC556Bs und das Schwingen ist weg. Kam mir auch ganz komisch vor, dass der Op so hochfrequent schwingt.
Wo muss ich da einen Kondensator anbringen um die Konstantstromquelle langsamer zu machen?

@woody,

das Problem habe ich auch immer. Nur mit der Ergänzung, dass Oszillator bei mir meistens mit mehreren Frequenzen gleichzeitig Schwingen.

@3eepoint,

die Schaltung darf auch ohne Last nicht schwingen.

[voltwide]

Zitat:Original geschrieben von Redegle

Wo muss ich da einen Kondensator anbringen um die Konstantstromquelle langsamer zu machen?

Jeweils über BE des stromliefernden Transistors (s.o. "Haupttransistor").
Hausnummer: 1nF, kommt nicht genau drauf an.

[Redegle]

Danke!

Genau das hatte ich gerade gemacht^^
Also einfach mal einen 1nF zwischen die BE Strecke gehalten. Hat aber bei beiden Tranistoren das Schwingen eliminiert.
Mit stromliefernd meist du Q5 und Q4?

[Redegle]

Jetzt muss nur noch das restliche Schwingen mit 2MHz beseitigt werden.

[alfsch]

Zitat:Original geschrieben von Redegle

Jetzt muss nur noch das restliche Schwingen mit 2MHz beseitigt werden.

wow....ein fortschritt !

[voltwide]

Zitat:Original geschrieben von Redegle

Danke!

Genau das hatte ich gerade gemacht^^
Also einfach mal einen 1nF zwischen die BE Strecke gehalten. Hat aber bei beiden Tranistoren das Schwingen eliminiert.
Mit stromliefernd meist du Q5 und Q4?

Ja

[Redegle]

Zitat:Original geschrieben von alfsch

Zitat:Original geschrieben von Redegle

Jetzt muss nur noch das restliche Schwingen mit 2MHz beseitigt werden.

wow....ein fortschritt !

JA

Vor der Endstufe sind noch 2 Ops die jeweils um den Faktor 10 verstärken. Scheinbar koppelt etwas von dem Ausgang der Endstufe auf den Signaleingang über. Das Schwingen ist auch dann vorhanden, wenn der OP auf dem Schaltplan als Impedanzwandler geschaltet ist. Also negativer Eingang mit dem Ausgang kurzgeschlossen.

EDIT: Aber das wird vielleicht am Wochenende angegangen muss aber am Samstag zum Studium, weiß also nicht wie viel Zeit ich finde.

[Redegle]

Habe leider lange nichts mehr von mir gegeben. Hatte letzte Woche viele Termine.

Schwingen wurde komplett beseitigt. Habe ein stero Potentiometer mit 470kohm direkt am Eingang. Dieses ist Recht groß aufgebaut und somit wurde viel vom Ausgang zum Eingang zurückgekoppelt. Habe nun das 2te Potentiometer welches nicht benutzt wird komplett auf Masse gelegt und siehe da alle Schwingungen sind weg.

Wenn Interesse besteht kann ich mal ein Foto hochladen ist aber nichts besonderes.

Jetzt bräuchte ich nur noch einen Funktionsgenerator oder einen Netzwerkanalysator um die Schaltung mal zu testen.