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PPP Hybrid - mit noch weniger Teilen
#1
Hier noch mal eine gründlich abgespeckte Schaltung eines PPP Hybrid mit simulierten 0.099% bei +/-15A@8 Ohm und 0.066% bei +/-9A.

[Bild: 378_PPP_Hybrid_simple.png]

Aber leider auch (vorerst?) noch schlechtere Temperaturstabilität als hier:
http://include.php?path=forum/showthread...tid=18275!

Die 12AU7 / ECC82 bringt bei Ia=6mA schon mal die fo über 20kHz (-1dB) in der Leerlaufverstärkung mit beiden Katoden zusammen und ohne die beiden C.
Hier 100% katoden gegengekoppelt kommt die Schaltung locker über 150kHz (-1dB).
Bringt man absichtlich etwas Unsymetrie in die Schaltung, haben wir erwartungsgemäß dann plötzlich auch K2, K4, K6 usw.

Hier noch die ASC:
https://stromrichter.org/d-amp/content/i...simple.asc

beste Grüße, Euer Mario
 
#2
Hi Mario,
ich finde die Anordnung deiner Leistungsstufe (M1, M2, V3, V5, R33) recht nett. Ist das deine Idee? Jedenfalls ist diese Konfiguration für mich neu.
Aber wie kommst du auf den Namen PPP? PPP steht doch eigentlich Parallel Push Pull.

Push Pull sehe ich in deiner Schaltung, aber keine parallel arbeitenden Leistungstransistoren oder Röhren. Die Röhren sehe ich da eher als level shifting Drivers für die MosFets...

Statt "parallel" sehe ich eher eine symmetrisch floatende Push Pull Anordnung.
==> "FPP" ?
 
#3
Also ich seh da - genau wie Mario - auch ne reinrassige PPP-Schaltung.

http://www.luft-zug.ch/pages/t_ppp_amplifier.htm

Die Röhren liegen wechselstrommäßig parallel.

-----

@Mario: wie würde es aussehen, wenn Du statt der MOS Darius BJT-Triodedingenskirchen verwenden würdest? misstrau
 
#4
mal eine kleine Anfrage:
In dem Ding werden IRFP9240 eingesetzt. Diese haben eine Nennleistung von 150W bei genügender Kühlung. Weiter ist da eine Betriebsspannung von 140V und es ist von einem Strom von 15A die Rede.
Wenn ich das mal so durchrechne, komme ich bei 8 Ohm und 15A auf 120V. Bleiben also zumindest 20V bei 15A = 300W Peak die da zu verheizen sind. Weiter ist die halbe Nennleistung zu verheizen, was 400W sein können...
Einfach so über den Daumen habe ich das Gefühl, dass wir da mit je einem IRFP nicht auskommen. Sind es aber zwei, so verdoppelt sich die Kapazität der Schaltung, sodass die Grenzfrequenz herunter kommt und der Klirr entsprechend steigt.
Bleibt weiter zu beachten, dass man mit der Triode mehr als nur ihren Nennstrom von 10mA ziehen kann. Das bedeutet, dass man die Kapazität der MOSFET sehr wohl laden kann. Entladen wird aber nur über R17/19 und da hilft keine Gegenkopplung, denn die Röhre kann nicht mehr als sperren.
Ich habe da noch keine Rechnung aufgemacht. Aber ich würde einfach mal empfehlen, je zwei FET parallel zu betreiben, folglich mit der doppelten Kapazität, und sehen, was dabei heraus kommt. Könnte durchaus sein, dass man die FET nicht mehr mit den 680 Ohm innert nützlicher Frist ausräumen kann...
Ich kann natürlich auch auf dem Holzweg sein?
 
#5
Was mir nicht schmeckt ist, dass der Massebezug nur mit Widerständen bewerkstelligt wird. Diese kann man nicht zu niederohmig machen weil sie parallel zur Last liegen. Gleichtaktstörungen die über den Ausgang eingekoppelt werden, muss der Amp unterdrücken können. Selbst wenn er das tut, bleibt Modulation. Ich denke diese Anordnung macht nur mit mittenangezapfter Induktivität Sinn, oder?

Darius
 
#6
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

Also ich seh da - genau wie Mario - auch ne reinrassige PPP-Schaltung.

http://www.luft-zug.ch/pages/t_ppp_amplifier.htm

Die Röhren liegen wechselstrommäßig parallel.

-----

@Mario: wie würde es aussehen, wenn Du statt der MOS Darius BJT-Triodedingenskirchen verwenden würdest? misstrau

...hm, hab jetzt auch mal rumgesucht der Name PPP scheint für diese Konfiguration üblich (ausser bei Wikipedia..).
Ich glaub', ich muss wirklich mal mehr in der Röhrentechnik stöbern. In Ermangelung von Komplementär-Röhren wurden/werden da doch manch nette Ideen geboren.

Da rutsch mir doch glatt raus:
"Aber wechselstrommäßig parallel liegt da doch gar nix. misstrau "
Kaum getippt, da fällt es mir wie Schuppen aus den Haaren ;whistling :
Die Leistungsstufen liegen antiparallel und formen so etwas wie eine PushPullBrücke deren Ruheströme sich aufheben. Ok, Ok, Ok...

Die Schaltung hat was, obwohl sie anscheinend steinalt ist.
Insgesamt eine schöne Weihnachtsinpiration.

Last but not least klingen richi's sorgen für mich nicht unbegründet.
Aber das wäre doch ne Chance für ne "echte Parallelschaltung", die sogar ich erkennen würde:
Nicht nur die MosFets im Lastkreis verdoppeln, sondern auch die Trioden. Die dadurch effektiv verdoppelte Millerkapazität ist vermutlich weniger schmerzhaft als ne lahme MosFet-Ausräumung.
Oder anstatt Materialschlacht, einfach etwas bei der Leistung abspecken?Oder einfach stärkere Trioden nehmen und zu Weihnachten bei IR nen Edel-P-Kanal-MonsterMosFet customizen lassen? Tongue
 
#7
"Wechselstrommässig" liegen bei einer Seriengegentaktendstufe die Quellwiderstände auch parallel zur Last. Wink
Vorteil, man kann dem Ausgangssignal einen festen Massebezug geben.
 
#8
von wegen PPP ...dachte, sowas nennt sich cyclotron schaltung misstrau

[Bild: 18_cyclotron.gif]
    Don't worry about getting older.  You're still gonna do dump stuff...only slower
 
#9
Zitat:Original geschrieben von alfsch

von wegen PPP ...dachte, sowas nennt sich cyclotron schaltung misstrau

[Bild: 18_cyclotron.gif]

Da sieht man schön, dass ohne definiertes Bezugspotential der Last nichts geht. Wink

Ein Lautsprecher mit Mittelabgriff wie hier Bild 2, löst das Problem.

(Bitte keinen Streit um Namen, wir wissen doch welche Topologie gemeint ist.)
 
#10
Danke erst Mal für das rege Interesse !

Im Gegensatz zu herkömmlichen PPP Endstufen liegen hier nicht die Source/Emitter des Endtransistoren an der Last, sondern die Drain/Kollektoren. Ohne Gegenkopplung (Katoden zusammen und ohne die C) haben wir einen relativ hochohmigen Ausgang, genau so groß wie eine entsprechende PP Schaltung (AÜ mit Mittelanzapfung) aber geteilt durch 4, da PPP(Seriengegentakt). Die Schaltung hier mit den P-FET's ist nun keine übliche PPP Folgerschaltung und die Leerlauf Spannungsverstärkung der Endstufe ist >> 10. Unabhängig davon stellt eine PPP Schaltung im Leistungskreis prinzipiell immer eine 50% zu 50% Split Load Schaltung dar.

Verwenden wir statt der P-FETS wie hier vorgeschlagen Darius' Triodelington mit bipolaren npn Power Transis, haben wir Folger Endstufen mit einer Spannungsverstärkung < 1.
Ändern wir Darius' Triodelington in so weit ab, das wir PNP Leistungstransistoren im Anodenkreis einsetzen, haben wir keine Folger Endstufe mehr, die Last liegt dann zwischen den Kollektoren, so wie in der Version hier mit den P-FETS, mit Spannungsverstärkung im Leerlauf >> 10.

Richtig ist natürlich, das mit den zwei IRFP9240 keine 800 Watt sinus möglich sind, Entschuldigung für die Irreführung aber es ging mit an dieser Stelle mehr um's Prinzip bzw. die Topologie.

Sinnvoller erscheint mir auch, statt ECC82 die ECC88 einzusetzen und mit der Betriebsspannung auf 2x90 Volt runter zu gehen, dann sind da auch praxixtauglichere 200...300 Watt / 8 Ohm bei 2 Stück IRF's/Kanal möglich. Statt der IRF's scheinen mir auch 6 Stück 2SA1265N / Kanal geeignet zu sein.

Die Slew Rate und obere Grenzfrequenz wird auch mit Gegenkopplung sehr schlecht sein, so lange die Endtransisioren nicht niederohmig angesteuert werden. Die Röhren werden ggf. clippen.
Hier muss unbedingt noch eine Darlington Anordnung oder Ähnliches zum schnellen treiben der Endtransistoren nachgerüstet werden.

Der Massebezug mit den vier 47kOhm Widerlingen ist aus meiner Sicht unproblematisch, da ja über diese R kein Gleichstrom fließt. Eine Einkopplung von Gleichtaktsignalen zwischen Eingang und Ausgang sollte nicht möglich sein, wenn der Amp. konsequent symetrisch betrieben wird, also Eingang unbedingt mit Ground Lift anschließen (kein Massebezug des Eingangs). Beim Vorschalten einer gleichstrom gekoppelten Differenz Treiberstufe muss jedoch die Gleichtakt Problematik und vor Allem die Stabilität der Arbeitspunkte aller Stufen unbedingt berücksichtigt und ausreichend kompensiert werden, das ist aber bei jedem DC-gekoppelten Verstärker notwendig.

Die Schaltung funktioniert (anders als es uns Darius hier bereits bewiesen hat - kopfschüttel) auch ganz ohne Massebezug ! - also 100% potentialfrei - aber Spice kann ohne Masse nun mal Nichts simulieren.

Erwähnenswert scheint mir, das eine Vollaussteuerrung der Endtransistoren nicht erreicht wird, da bei den Trioden vorher bereits Gitterstrom einsetzt (Ug1 > Uk) und die maximale Aussteurung bzw. der max. Ausgangsstrom begrenzt wird. Begrenzendes Glied ist hier die Röhre, die im Aussteuerbereich ohne Gitterstrom in Klasse A den Wert "2 mal Ia" nur oberhalb einer bestimmten Anodenspannung erreicht.
Benutzt man statt der zwei Trioden zwei Pentoden, können die Endtransistoren bis nahe 100% (Uds < 3V) ausgesteuert werden.
Will man statt der Röhren MOSFET oder gar bipolare Transistoren benutzen, wird man höchst warscheinlich nicht mit nur 2 Betriebsspannungen auskommen, wenn man DC-koppeln will.
Hier noch eine kleine Weitertentwicklung. Niederohmige Ansteuerung der FETS und einstellbare Gegenkopplung via R7, ausserdem mit ECC88 und nur 2x 90Volt.

[Bild: 378_PPP_Hybrid_simple_new.png]

beste Grüße, Mario
 
#11
Zitat:Original geschrieben von benndoma

...

Der Massebezug mit den vier 47kOhm Widerlingen ist aus meiner Sicht unproblematisch, da ja über diese R kein Gleichstrom fließt. Eine Einkopplung von Gleichtaktsignalen zwischen Eingang und Ausgang sollte nicht möglich sein, wenn der Amp. konsequent symetrisch betrieben wird, also Eingang unbedingt mit Ground Lift anschließen (kein Massebezug des Eingangs). Beim Vorschalten einer gleichstrom gekoppelten Differenz Treiberstufe muss jedoch die Gleichtakt Problematik und vor Allem die Stabilität der Arbeitspunkte aller Stufen unbedingt berücksichtigt und ausreichend kompensiert werden, das ist aber bei jedem DC-gekoppelten Verstärker notwendig.

Die Schaltung funktioniert (anders als es uns Darius hier bereits bewiesen hat - kopfschüttel) auch ganz ohne Massebezug ! - also 100% potentialfrei - aber Spice kann ohne Masse nun mal Nichts simulieren.

Aber Mario,
lachend Wo soll ich bereits bewiesen haben, dass das nicht funktioniert?
Deine Lügerei geht mir auf den Senkel - kopfschüttel. hinterhältig
Das für "Euch" der Massebezug kein Problem darstellen darf ist mir klar. Wink Beitrag #5 erklärt das Problem. Smile
 
#12
Die von Darius angegebene PPP Schaltung hier:
http://www.luft-zug.ch/pages/t_ppp_amplifier.htm

...braucht die Mittelanzapfung zwingend, weil der Gleichstrom von den Katoden der Treiber ja irgendwie wieder in die Netzteile fließen muss.

Es geht aber hier beim PPP-Hybrid auch ohne Masse und ohne Mittelanzapfung, muss es aber nicht. Man kann die Masse auch ganz ordinär so anschließen das wir unsymetrische Eingänge haben, die Funktion des PPP Amp. bleibt jedoch genau die Gleiche !

[Bild: 378_PPP_Hybrid_simple_unsym.png]

Was sagst Du jetzt ?

LG Mario


 
#13
Hallo Mario,

Du hast völlig Recht! Gerade beim PPP-Amp (oder Circlotron oder Gegenparallel- oder Floating Bridge Amp...) muss man auf die Stromkreise und nicht nur auf Spannungswerte schauen. Solange nur zwei schwimmende Spannungsquellen benutzt werden, ist es völlig egal, wo die Masse hingeschaltet wird - solange die Eingangsspannung auch massefrei angelegt wird, z.B. mittels Eingangsübertrager. Dann kann prinzipbedingt kein Strom über Masse fließen. Man muss nur Sorge tragen, dass alle Potentiale auch absolut definiert sind. Das gelingt in so einem Fall schon mit einem relativ hochohmigen Widerstandspaar an Masse - oder z.B. auch an eine positive oder negative, massebezogene Versorgungsspannung.

Grüßle vom Rumzucker
 
#14
Zitat:Original geschrieben von benndoma

Die von Darius angegebene PPP Schaltung hier:
http://www.luft-zug.ch/pages/t_ppp_amplifier.htm

...braucht die Mittelanzapfung zwingend, weil der Gleichstrom von den Katoden der Treiber ja irgendwie wieder in die Netzteile fließen muss.

??? ...auch da sehe ich keine zwingende Not für die Mittelanzapfung der Last.
Der DC-Biasstrom der Trioden fließt doch auch dort nur im äußeren Kreis und nicht über den Speaker. Oder?

...was solche Systeme dann bei externen Störungen, oder nicht ganz identischem Verhalten beider Zweige anstellen... das wäre schon mal eine Untersuchung wert. Aber im Idealfall führt der Mittelanschluss zu GND IMHO keinen Strom.
 
#15
Zitat:Original geschrieben von benndoma

Die von Darius angegebene PPP Schaltung hier:
http://www.luft-zug.ch/pages/t_ppp_amplifier.htm

...braucht die Mittelanzapfung zwingend, weil der Gleichstrom von den Katoden der Treiber ja irgendwie wieder in die Netzteile fließen muss.

Es geht aber hier beim PPP-Hybrid auch ohne Masse und ohne Mittelanzapfung, muss es aber nicht. Man kann die Masse auch ganz ordinär so anschließen das wir unsymetrische Eingänge haben, die Funktion des PPP Amp. bleibt jedoch genau die Gleiche !

[Bild: 378_PPP_Hybrid_simple_unsym.png]

Was sagst Du jetzt ?

LG Mario

Jede Fremdspannung die Du an die Last ankoppelst, die in die Last einstreut, moduliert den Strom in den Röhren. Das ist dann ein Gegentaktmodulator. Mit Massebezug kann das nicht passieren.
 
#16
Rumzucker - sehr gut auf den Punkt gebracht !
Ich verstehe was Darius meint, eine Gleichtakt Brummschleife.
Wenn ein Eingangsübertrager benutzt wird, haben wir eine Schutzisolierte Einheit - wo kein Gleichtakt Strom rein oder rausfließen kann, hier gilt die Aussage von Darius nicht.
Aber bei zwei Kondensatoren am Eingang und einer geerdeten Ansteuerschaltung ist die Endstufe nur für DC isoliert, nicht aber für AC. Hier kommt der Einwand Gleichtakt Modulation v. Darius zum Ansatz - sehr gut Darius !
Einkopplungen über die Lautsprecherleitungen steuern die RC-gekoppelte PPP Variante im Gleichtakt über R3 / R4, das ist sehr schlecht ! Macht man R3 und R4 jeweils ca. nur 50 Ohm sollte aber nur eine sehr geringe Gleichtakt Störspannung abfallen (Masse / Erde auf Mittelpunkt von R1-R4). Die Eingangsspannung muss stark Gleichtakt unterdrückt sein z.Bsp. Differenzverstärker mit Kontantstromquelle.


LG Mario

 
#17
Zitat:Original geschrieben von oldeurope
Jede Fremdspannung die Du an die Last ankoppelst, die in die Last einstreut, moduliert den Strom in den Röhren. Das ist dann ein Gegentaktmodulator. Mit Massebezug kann das nicht passieren.

das ist aber bei jedem gegengekoppelten Verstärker so, daß eine an die Last angekoppelte Fremdspannung auf die Schaltung wirkt. Also eigentlich nichts besonderes. Das festzustellen ist nicht besonders schwierig. Dazu reicht ein Tonburst aus, der über den Verstärker mit angeschlossenem Lautsprecher wiedergegeben wird. Die Raumreflexionen und der Raumhall findet sich dann in der Verstärkerschaltung wieder. Egal, ob mit oder ohne Massebezug. Ob es dabei Modulation in den verstärkerelementen gibt, hängt von der Schaltung ab, und welche Pegel da auftreten.

Aber wie kommt man auf die Idee, am Lautsprecherausgang mutwillig eine Fremdspannung anzukoppeln. Wer macht so etwas in der Realität?
 
#18
Hier noch eine kleine Schnapsidee zum ganzen Thema (nur die halbe Wahrheit gezeichnet Wink ):
[Bild: 630_JFET.jpg]
Wenn man N-FET verwendet (dann geht die Röhre nicht, ich weiss), kann man diese mit einem N-JFET ansteuern. Die Daten sind unter der angegebenen Adressezu finden.
Der Vorteil: Ein Jfet hat eine höhere Linearität in der Eingangskennlinie. Da direkt der Lautsprecherstrom gesteuert wird, spielt das Ein- und Ausräumen der Ladung am Mosfet keine Rolle mehr, das ergibt einfach eine etwas höhere Drainspannung am Jfet. Diese Drainspannung ist aber relativ stabil, jedenfalls deutlich stabiler als jene des Mosfet. Damit sinkt am Jfet die Millerkapazität gegenüber jener des Mosfet.

Wie gesagt, eine Schnapsidee, aber möglicherweise könnte man damit etwas anfangen...
 
#19
Zitat:Original geschrieben von Gerd

Zitat:Original geschrieben von oldeurope
Jede Fremdspannung die Du an die Last ankoppelst, die in die Last einstreut, moduliert den Strom in den Röhren. Das ist dann ein Gegentaktmodulator. Mit Massebezug kann das nicht passieren.

das ist aber bei jedem gegengekoppelten Verstärker so, daß eine an die Last angekoppelte Fremdspannung auf die Schaltung wirkt. Also eigentlich nichts besonderes. Das festzustellen ist nicht besonders schwierig. Dazu reicht ein Tonburst aus, der über den Verstärker mit angeschlossenem Lautsprecher wiedergegeben wird. Die Raumreflexionen und der Raumhall findet sich dann in der Verstärkerschaltung wieder. Egal, ob mit oder ohne Massebezug. Ob es dabei Modulation in den verstärkerelementen gibt, hängt von der Schaltung ab, und welche Pegel da auftreten.

Aber wie kommt man auf die Idee, am Lautsprecherausgang mutwillig eine Fremdspannung anzukoppeln. Wer macht so etwas in der Realität?

Kein Mensch !!!
 
#20
Zitat:Original geschrieben von Gerd #18

Zitat:Original geschrieben von oldeurope
Jede Fremdspannung die Du an die Last ankoppelst, die in die Last einstreut, moduliert den Strom in den Röhren. Das ist dann ein Gegentaktmodulator. Mit Massebezug kann das nicht passieren.

das ist aber bei jedem gegengekoppelten Verstärker so, daß eine an die Last angekoppelte Fremdspannung auf die Schaltung wirkt. ... Aber wie kommt man auf die Idee, am Lautsprecherausgang mutwillig eine Fremdspannung anzukoppeln. Wer macht so etwas in der Realität?

Zitat:Original geschrieben von audiosix #19

Kein Mensch !!!

Hallo audiosix und Gerd

Bei einem Verstärker mit Massebezug arbeitet die Fremdspannung auf die Ausgangsimpedanz des Verstärkers. Zudem schirmt die Masseleitung die Signalleitung ab.
Bei "Eurer" Anordnung, können beide Adern Fremdspannung auf die relativ hochohmigen Symmetrierwiderstände koppeln.

Bei Mario wären das dann 5K Ohm. Nun lege doch mal eine Lautsprecherleitung sammt Lautsprecher, sagen wir 5...10m lang, an einen 5K Widerstand und messe mit dem Oszilloskop was alles an dem Widerstand anliegt.
Selbst bei 50 Ohm kann man da noch jede Menge Störungen messen. Diese Modulieren dann den Strom ...