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Amp stabilität
#1
Moin Männer,

ich hab mich mal an eine einfach endstufe gesetzt und sie sogar dezent zum laufen bekommen (irgendwann musste das ja mal passieren......)

Jedoch zeigt sie zwischen 10 und 15Mhz recht unschönes Verhalten und ich weis nun nicht wie ich das beurteilen soll:

[Bild: 1482_1409862485_schwing.jpg]

Hier der Schaltplan:

[Bild: 1482_1409862613_schaltplan.jpg]

Reicht da einfach ne Bandbreitenbegrenzung im Eingang oder muss da in der Endstufe selber was geschehen. misstrau
 
#2
Hi,
paralell zu R18 sollte ein kleiner Kondensator (einige 10 pF ) das Problem loesen
Nur schnell noch....ohh.....hmm.....shit......na egal!
Nicht alles was funktioniert sollte es auch.
 
#3
Zitat:Original geschrieben von madmoony

Hi,
paralell zu R18 sollte ein kleiner Kondensator (einige 10 pF ) das Problem loesen

Möglich, aber das kann genausogut auch ins Auge gehen.
Für das sicherste halte ich eine Kompensation von wenigen 10pF zwischen Q4.Basis und Q7.Collector. C2 dafür weglassen.

Ausserdem wird in diesem Zusammenhang immer wieder zu "gate-Stoppern" geraten, also ein paar hundert ohm in den gate-Leitungen der PowerMOSFETs.
Die können auch unterschiedliche Werte haben!

Ausserdem Abblockkondensator 10-100nF zwischen Q11.Basis und Q12.Basis.
Das Gleiche zwischen Q11.Emitter und Q12.Emitter.
Abblockung der +-Betriebsspannung fehlt auch!
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#4
Was ist denn das für eine Beschaltung der "Stromquelle" um Q1? misstrau
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#5
Zitat:Original geschrieben von voltwide

Was ist denn das für eine Beschaltung der "Stromquelle" um Q1? misstrau

Jetzt wo dus sagst, hab nen Widerstand vergessen, ist unten nachgetragen.....

Und ja, Mad`s vorschlag torpediert das noch weiter.

Die Gatestopper habes gebracht !

[Bild: 1482_1409869969_stabil.jpg]

Schaltplan:

[IMG] https://stromrichter.org/d-amp/content/i...stabil.jpg[/IMG]

Dein Vorschlag mit der Änderung von C2 hat den Amp sich bis auf +24dB aufschwingen lassen. Der C von Emiter zu Emitter von Q11/12 hat ebenfalls eher eine Verschlechterung gebracht, wenn auch erst bei 90MHZ. Am meisten brachten die Gatestopper und C3 hat nochmal den letzten Rest gebracht.

Dank Volti Heart
 
#6
Fein, fein.
Hast Du nun auch die Betriebsspannungen mal abgeblockt (100nF/50V keramischer Vielschicht-Kondensator, oder auch Folie)?
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#7
Hab ich. macht in der Simu keinen Unterschied.

Sonst noch einwände ? sonst mach ich mich mal die Tage ans Platinendesign .... misstrau
 
#8
Ja logisch macht das in der Simu keinen Unterschied. Da hast Du eine Spannungsquelle mit Null Ohm Impedanz von DC bis in den GHz-Bereich,
dazu Null Zuleitungsinduktivität.
Die Schaltung sollte ja auch in der Realität funktionieren, die Du in diesem Punkt "ideal" nachbildest, was sie aber nicht ist.
Schalte mal in Deine Zuleitungen der Spannungsquellen Leitungsinduktivitäten von mehreren 100nH.
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#9
Ok, habs gemacht. Hast recht, werden drin gelassen. Rolleyes
 
#10
spice kann nichts dafür, dass die Realität so komplex ist. Simulationsergebnisse sind immer mit großer Vorsicht zu genießen. Confused
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#11
Zitat:Original geschrieben von 3eepoint
Sonst noch einwände ? sonst mach ich mich mal die Tage ans Platinendesign .... misstrau
Der Verstärker ist zwar "old-school", aber das heißt nicht, dass er problemlos ist. Ganz und gar nicht.

Du benötigst in jedem Fall ein Scope. Hast Du mittlerweile eins? Und natürlich nen Oszillator, Sinus und Rechteck. Dafür genügt auch die Soundkarte. Fürs Scope allerdings nicht.

Und Du benötigst Erfahrungen. Ist das Dein erster Verstärker? In dem Fall würde ich Dir unbedingt zu einem verkleinerten Zwischenschritt raten.

Ansonsten ist ein Misserfolg zu 50% wahrscheinlich. Dramatisch wäre zum Beispiel eine durch Scope-Mangel unerkannte UKW-Schwingung, die den Lautsprecher zerbröselt. Oder eine Schwingneigung, die im Amp unentdeckt schlummert (nur mit dem Scope bei Rechtecksteuerung und langen Speakerkabeln zu sehen) und nur darauf wartet, bei der ersten richtigen Nutzung vor Publikum gnadenlos zuzuschlagen.
 
#12
Sehe ich generell auch so, ein scope ist unabdingbar.
Prinzipiell spricht imho dennoch nichts gegen ein PCB-Layout, am Schluß kann man immer noch den einen oder anderen, nicht vorgesehen Kondensator, "raufbraten".
Aber es wäre sicherlich eine gute Idee das layout hier denn zur Diskussion zu stellen.
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#13
An den verdächtigen Stellen kann man ja gleich 1-2 Pads vorsehen.
 
#14
Hi,

Du kannst Openloop Simulationen fahren um deutlich zu machen ob, wie und wo die Kompensationsmassnahmen greifen.

Hier mal am Beispiel des L12-2 Amps, der eine sehr ähnliche Schematic aufweist.
Der Amp läuft in seiner Grundkonfiguration mit Miller-Kompensation äusserst stabil.
Er verträgt sogar meine grossen ESL, die ihm im Bereich 4-6kHz über -80° Phasendrehung präsentieren.
Schematics:
[Bild: 152_1409913065_L12-2 Simu OL-CL.gif]
Die Anweisungen für die Simu stehen im rechten oberen Teil der Schem.

Zum Vergleich die OpenLoop Response mit einfacher Millerkompensation von Punkt comc nach comb mit C18=100pF:
[Bild: 152_1409914476_L12-2 Simu OL-CL schem - ... 100pF.gif]

Und hier die 3-Pol-Miller Kompensation mit C11=33pF, C17=330pF und R42=4k7 ebenfalls von comc nach comb:
[Bild: 152_1409914545_L12-2 Simu OL-CL schem - ...0p_4k7.gif]

Die Cursor stehen dabei auf 0dB (Phasenreserve) , bzw. -180° Phase (Gain-Reserve).

jauu
Calvin

ps. bitte nutze bei Kurven-Ausdrucken erkennbare Farben.
 
#15
Hi, also

Oszi habe ich nicht direkt, ich kann an welche über meine Berufsschule rankommen bzw. denke dadrüber nach mir eins zu zu legen, ich habe auch noch das alte von meinem Vater, das funktioniert jedoch nicht mehr richtig, und ich weis nicht ob ich ein Oszi reparieren kann, ich schau morgen mal welche Type es nochmal war.

Verstärker ist es mein erster. Welchen Zwischenschritt möchtest du denn gehen ?

Platinenlayout fange ich morgen Abend an. Was sollte ich im Vorraus schon beachten ?

Hier ist die von Calvin vorgeschlagene Simulation, diesmal auch mit sehbaren Farben:

[Bild: 1482_1410221343_simu.jpg]

Und der Schaltplan:

[Bild: 1482_1410221410_schaltplan12.jpg]

Mfg 3ee
 
#16
Jetzt wäre für Dich natürlich noch interressant Phasen- und Amplituden-Rand abzulesen, dazu kannst Du wie Calvin entsprechende Cursor setzen oder du bemühst die .meas-Funktionen, zB so:

.options meascplxfmt=cartesian
.meas AC A_0 find mag(V(out)) AT=10
.meas AC f_g when mag(V(out))=(A_0/sqrt(2))
.meas AC f_0dB when mag(V(out))=1
.meas AC Phase_0dB find ph(V(out)) at=f_0dB
.meas AC Phase_marg param Phase_0dB+180

Bei mir heisst der Knoten V(out), bei Dir ist die Open-Loop Übertragungs-Funktion die etwas längliche Anweisung ind der Ausgabe...
 
#17
Hi,

beim schnellen Draufblick aufgefallen:
- kein Eingangs-Lowpass
- Eingangs-Highpass niederohmig
- Z-Diode D1 nicht entrauscht
- Die Stromquelle im Eingang ließe sich ähnlich der L12-2 für die VAS-Stromquelle nutzen
- Die Emitterwiderstände des Eingangsstromspiegels sind sehr klein
- Emitterwiderstand R8 sehr klein --> hohe Verlustleistung in Q6, niedrige Eingangsimpedanz
- Kollektor Q6 an Kollektor Q7 dürfte das Layout vereinfachen
- reichen Q7 und Q11 verlustleistungsmäßig?
- keine Basis-Dämpfungswiderstände (Q1,9,10,12)
- C3 zu klein, >1µF,eher 10-47µ
- Emitterwiderstände R14,15 von Q10,12 durch eine einzelne Parallel-RC-Kombi aus 150-220R und 1µF ersetzen.
- Source-Widerstände Standardwerte und nicht zu klein wählen. Die induktionsfreien MPCs gibt es mit 0,15 0,22 0,47Ohm
- kein Boucherot-Glied im Ausgang und keine gedämpfte Induktivität
- keine Offsetkorrektur, keine AC-Kopplung am Feedback-Eingang (100-220µF in Serie zu R6, evtl. auch noch Schutzdiode parallel zum Cap)
- keine Abblockkondensatoren für die Betriebsspannungen, >>100µF.
- möglichst praxisnahe Bauteilewerte aus den E12 oder E24 Reihen wählen. 30k, 14k5, 0R3 gehören nicht dazu.

So wie der Schaltplan ist, ist das noch nichts für ein Layout.
z.Zt ist das mehr ein Prinzipblockbild als ein praktikabler Verstärker.
Versuch zunächst die Kiste simulatorisch sauber hin zu bekommen, u.a. mit Simus praxisnäherer Lasten und ein Gefühl dafür zu bekommen was sich wo tut.
Auch Simus mit Rechtecken fahren.
Nicht nur Farben, auch eine geeignete Wahl der Achsenskalierung und Cursor helfen bei der Nachvollziebarkeit durch Dritte.
Du weist wo Du in LTSpice die Marker für Arbeitspunkte findest um sie in der Schematics einzutragen?

jauu
Calvin
 
#18
Zitat:Original geschrieben von Calvin
Du weist wo Du in LTSpice die Marker für Arbeitspunkte findest um sie in der Schematics einzutragen?

jauu
Calvin

Nein! Rolleyes
...mit der Lizenz zum Löten!
 
#19
Hi,

Die Marker findest Du mitz einem Rechtsklick aufs Schematic-Arbeitsblatt nach beendeter Simulation.
Im Aufklappmenue "View" --> "Place .op Data Label" wählen und frei plazieren oder auf einer Leiterbahn.
Im ersten Fall öffnet ein Rechtsklick eine Auswahlmenue für einen Parameter, oder eine Formeleingabe, z.B. für Differenzspannungen, Verlustleistungen, Ströme, etc.
Im zweiten Fall wird automatisch die Knotenspannung der Leiterbahn angezeigt.
Allerdings ist aufzupassen, das LTspice die Knotennummern nicht fixed.
Heisst, jede Änderung an der Schematics kann die Nummerierung durcheinander würfeln.
Bei selbst eingegebenen Formeln in denen Knotennummern auftauchen ändert sich dann das Ergebnis des Markers.
Die direkt platzierten Knotenspannungen sind davon ausgenommen.
Die passen sich automatisch an.

jauu
Calvin

 
#20
Jau, danke. Am besten man benennt seine Netze selbst, dann werden diese Knotennamen auch nicht mehr angefasst von LTSpice.
...mit der Lizenz zum Löten!