Push pull follower zonder diodes geen crossover?

Hallo,

Ik ben wat aan het experimenteren met versterkertjes. Nu heb ik een push pull follower gemaakt volgens onderstaand princiepen schema. Om wat te proberen heb ik de diodes kort gesloten. Nu heb ik de uitgang gemeten met de oscilloscoop en ik meet geen crossover.
Hoe kan dat?

Sorry, mijn fout, ik had de collector en de emmitor van de pnp omgedraad :S

Ik gebruik de TIP131 en de TIP135.
http://nptel.ac.in/courses/Webcourse-contents/IIT-ROORKEE/BASIC-ELECTRONICS/lecturers/lecture_31/images/fig16.jpg

Ik zie geen belastingweerstand. Dit is een vermogensversterker, geen spanningsversterker.

Dat klopt, de belasting is een 4ohm speaker. De Vin wordt later nog vervangen voor een lm386 en een audio signaal.

Trouwens,
Ik hen nu als bias 1k2, de voeding is 20V. Daarmee wordt de stroom ongeveer 17mA. Dit lijkt goed te werken, maar hoe wordt er nou bepaald wat die stroom moet wezen?

Ik doe dat tot nog toe met trial en error. Zo min mogelijk stroom voor een hogere efficiëntie, maar zonder dat er vervorming op het signaal optreed.

[Bericht gewijzigd door hardbass op (59%)]

Als je geen emitterweerstanden toepast, zoals getekend, gaat de ruststroom héél erg afhankelijk zijn van de temperatuur. "Thermal runaway" zegt je wel iets, hoop ik?

als je de diodes wegknipt loopt er een zekere stroom door de transistoren (teveel zelfs) en zal je geen cross-over vast stellen. sluit je de dioden kort (dus ook de basissen aan elkaar) dan heb je onvermijdelijk cross-over van +- 1,4 volt.

groeten

Kris

Je kunt de bases van de transistoren aan eklkaar knopen. Er loopt dan geen ruststroom meer. Je krijgt dan cross-over, omdat de transistoren pas bij +0,7 en -0,7 volt in actie komen.Je kunt dat nog oplossen door een weerstand van bijv 100 ohm te zetten tussen de uitgang van de generator (later dus de LM386) + de twee bases en de emitters. Kleine signalen worden dan geleverd door de weerstand aan de belasting .
De uitgang van de LM komt dus direct aan de bases. De weerstand tussen het knooppunt van de bases en het knooppunt van de twee emitters.
Via de tegenkoppeling en de opamp wordt de spanningsval over de weerstand gecompenseerd. Moet er meer stroom geleverd worden, dan gaan de transistors meewerken. Een ruststroom instelling is niet nodig en thermische drift is er ook niet.

Is het ook niet de bedoeling dat de basissen aan de knooppunten weerstand/diodes zitten? Nu zitten ze alleen aan de condensatoren. :)
(En nee, een klodder erop is niet voldoende. Met T-kruisinkjes voorkom je dit soort fouten.)

Zonder belasting zie je inderdaad geen cross-over. In het overnamegebied is de uitgang heel hoogohmig, maar daar heb je dan geen last van.
Maar met 4 ohm eraan moet je gewoon een gat van 2x een be-diode in je uitgang krijgen. Anders weet ik niet hoe je dat geflikt hebt! :)

Kwestie van tekenen. Een kruising in een tekening is geen viervoudige verbinding. Dat is hier dus eigenlijk fout. De verticale aansluitingen, moeten niet precies in elkaars verlengde liggen, maar moeten getekend worden als twee stuks drievoudige punten. Bolletjes op de aansluitingen zijn niet nodig bij de aangegven tekenwijze.

TS is in de tekening het een en het ander vergeten, maar volgens de tekst hangt er een belasting aan van 4 ohm. En znoder bolletjes komt er maar even iets uit. condensatoren gaan zich laven, opladen aan de BE dioden met stilte als gevolg.(na een faze van toenemende cross-over...)

groeten

Kris

Ah, ik was niet de enige die met gefronste wenkbrauwen naar het schemaatje keek.
Zoals het er nu staat betekent het dit:

terwijl dit wordt bedoeld:

De juiste manier van tekenen staat hier, onder Recommended style.

En is het echt de bedoeling dat Vout naar de massa wordt kortgesloten?

Die aarddraad aan de uitgang zal er in het echt wel niet zijn.
Zoals ik al aangaf zijn de bolletjes op de verbindingen niet nodig bij de juiste tekenwijze.

Bij een schema moet je ervan kunnen uitgaan dat het is zoals het staat getekend. De uitgang is als kortgesloten getekend, dus IS dat ook zo, hoe onwaarschijnlijk ook.

Bij het tekenen van schema's houd ik me zoveel mogelijk aan de Recommended style zoals die in Wikipedia wordt beschreven.
Door al die variaties en persoonlijke stijlen wordt het er allemaal niet duidelijker op.
1 afwijking hanteer ik wel: bij een kruising gebruik ik een boogje, dan kan er nooit een misverstand over ontstaan.

Dat vind ik net zoiets als uit hoffelijkheid iemand van links laten voorgaan: goed bedoeld, maar op de lange duur verwarrend.

Bovendien heb ik meegemaakt dat die boogjes op bolletjes gingen lijken.

Persoonlijk gebruik ik NOOIT boogjes (zó 1929!), en liever geen bolletjes. Maar in mijn Simetrix-schema's ga ik de bolletejes er ook weer niet uit-editten. ;)

Bovendien heb ik meegemaakt dat die boogjes op bolletjes gingen lijken.

Dat is dan een aanwijzing om een nieuwe leesbril aan te schaffen ;-)

Waar ik veel moeite mee heb is bij kopieën van kopieën van kopieën van kopieën om te kunnen onderscheiden of het een kruising is of dat er toch een bolletje staat (heeft gestaan).
Vandaar mijn voorkeur voor boogjes en bolletjes.
Dit kan geen enkel misverstand oproepen, met uitzondering van de kruising.

Bij een schema moet je ervan kunnen uitgaan dat het is zoals het staat getekend. De uitgang is als kortgesloten getekend, dus IS dat ook zo, hoe onwaarschijnlijk ook.

Dan hoop ik dat alle apparaten die je bezit het toch goed doen.
Tekenfouten in schema's van bijv consumentenapparatuur komen nog al eens voor......
Ook twee verschillende voltages aan de uiteinden van eenzelfde draad in een schema is geen uitzondering.
De bolletjes wel of niet in een schema heb ik niet verzonnen. Het is een of andere norm die mij dat zo geleerd heeft. Een versprongen aansluiting leidt nimmer tot vragen, een kruising altijd. Kan een bolletje zijn, een inktvlekje, maar ook een vervaging.
Eenieder mag van mij tekenen zoals hij wil, als het maar duidelijk is.
We raken wel een beetje off topic dacht ik zo.

Was ik net blij dat die boogjes in onbruik raken, begin je ze weer te promoten.
Ik vind een schema te druk worden met die boogjes. Gewoon twee kruisende lijnen. En in een geval van een aansluiting, verschoven tekenen.

Hallo,

Het schema was iets wat ik van internet heb geplukt, en enkel bedoeld om een beeld te geven. Wel nu, ik heb voor poging 2 even zelf wat getekend. Ik heb de emmittor weerstanden toegevoegd om een Thermal runaway te voorkomen zoals Big_Fat_Mamma zegt.

Stel ik maak de weerstanden van 1k2 groter, laten we zeggen 10k. Dan wordt de rust stroom kleiner, wat te verwachten is. Volgens onderstaande formule is de rust stroom te bepalen.

"Ic = (VCC - Vbe)/ R".

Wat ik wil weten is hoeveel de ruststroom moet zijn?
Als deze te klein is dan vervormt het signaal, maar als hij te groot is dan wordt hij onnodig inefficiënt.

Het tweede deel van mijn vraag,
Is het mogelijk om de ruststroom onafhankelijk te maken van de voedingsspanning?

https://dl.dropboxusercontent.com/u/2442535/eindtrap.png

Dank u, dat ziet er goed uit.

Is dat uit "Electronic Principles"?

@hardbass

Wat ik wil weten is hoeveel de ruststroom moet zijn?
Als deze te klein is dan vervormt het signaal, maar als hij te groot is dan wordt hij onnodig inefficiënt.

Zoiets meet je met een scope tot het vlakke kantje op de nullijn verdwenen is, met een zwak sinussignaal op de input. Een fabrikant doet dat ook en vind dan dat bijv. 40-60 mA goed is, onderdelen toleranties en wisselende ruimtetemperaturen meegerekend. Nadelen van een (veel) te hoge bias zijn, de sinus wordt 'boller' op de scope en de temperatuur van de eindtransistors wordt hoger.
Overigens kan je beter een paar boeken lezen, een stoomcursus versterkers ontwerpen is overal te vinden.

@hardbass

Nu heb ik de uitgang gemeten met de oscilloscoop en ik meet geen crossover.

Onmogelijk. Tenzij je, zoals al eerder vermeld (post2) geen belastingsweerstand hebt aangesloten.

[Bericht gewijzigd door RAAF12 op (13%)]

Aha,

In het pdfje van Arco staat, "As mentioned earlier, ICQ should
be between 1 and 5 percent of IC(sat) R to avoid crossover distortion."
En de emmitor weerstanden zijn blijkbaar niet nodig?

Alles staat duidelijk uitgelegd, met rekenvoorbeelden. Ik ga de rest ook eens van het internet plukken.

(Dat ik geen crossover meete was mijn fout, ik had een transistor verkeerd aangesloten.)

Zie hier mijn prutswerk,
https://dl.dropboxusercontent.com/u/2442535/dit%20staat%20op%20interne…
https://dl.dropboxusercontent.com/u/2442535/dit%20staat%20op%20interne…

Y1, is de bovenste en tevens het ingangssignaal.
Y2, is de onderste en tevens het uitgangssignaal.
https://dl.dropboxusercontent.com/u/2442535/dit%20staat%20op%20interne…

Aha,

Ik heb zelf net de 8e editie gedownload, die van jou failed telkens rond de 50%.

Stel ik maak de weerstanden van 1k2 groter, laten we zeggen 10k. Dan wordt de rust stroom kleiner, wat te verwachten is. Volgens onderstaande formule is de rust stroom te bepalen.

"Ic = (VCC - Vbe)/ R".

Wat ik wil weten is hoeveel de ruststroom moet zijn?
Als deze te klein is dan vervormt het signaal, maar als hij te groot is dan wordt hij onnodig inefficiënt.

Het tweede deel van mijn vraag,
Is het mogelijk om de ruststroom onafhankelijk te maken van de voedingsspanning?

Even doorelkaar beantwoord:

-) de ruststroom wordt bepaald door de spanning over de emitterweerstanden gedeeld door de som van de emitterweerstanden. De spanning over de emitterweerstanden = de spanning van basis tot basis minus de BE-spanningen van de beide eindtransistoren. De spanning van basis tot basis = de spanning over de vier seriegeschakelde diodes. Deze spanning is, vanaf een bepaalde minimumstroom, redelijk constant, en dus onafhankelijk van de stroom erdoorheen, en dus ook van de voedingsspanning, en ook van de weerstanden die in jouw schema 1K2 zijn. Ik garandeer je: maak die 680 ohm en de rustroom door de eindtrap zal amper veranderen. (die 680 is uit het losse polsje, zou een slecht voorbeeld kunnen zijn, misschien was 3K9 toepasselijker, of jouw voorbeeld van 10K).

-) De stroom doorheen de vier diodes zal dus nog wat fluctueren met de voedingsspanning, maar daarmee zal de spanning over dat viertal slechts weinig veranderen; en het is die spanning die de ruststroom van de eindtrqap bepaalt, dus ook die zal redelijk constant blijven als de voedingsspanning wat varieert.

-) Desondanks wordt, in "echte" versterkers (waar de aansturing steeds gebeurt door een transistor in de plaats van de ene 1K2-weerstand) de andere 1k2-weerstand soms vervangen door een stroombron, waarmee de stroom doorheen het biasnetwerk dan inderdaad helemaal onafhankelijk wordt van de voedingsspanning. Hopelijk kun je dit nog een beetje volgen?

-) je schijnt te denken dat er een soort magische formule bestaat om de optimale ruststroom te bepalen. Ik toon je aan dat er die niet is met een redenering "ex absurdo" oftewel "uit het ongerijmde": ALS er een dergelijke formule of heilige graal bestond DAN was ze reeds sedert lang geïmplementeerd in een soort universele bias-chip, die je bij op de koelplaten schroeft en aansluit op de plaats van jouw vier diodes. Het feit dat er zoiets niet bestaat is een duidelijk teken dat het niet kan bestaan, of toch minstens tot op vandaag niet is uitgevonden: fabrikanten blijven een trimpotmeter toepassen, hoewel dat geld kost én plaats op de print én (misschien nog het ergst, voor hen) tijd om af te regelen. Neem dus maar aan dat er voor die trimmer een goede reden is, en dat jouw heilige graal nog moet gevonden worden.

[Bericht gewijzigd door big_fat_mama op (14%)]

Dus als ik je goed begrijp wordt de rust stroom bepaald door de spanningsval over de dioden, welke dan direct invloed heeft op de spanning over de emmitor weerstanden. Nu kan de rust stroom dus bepaald worden door de waarde van de emmitor weerstanden. Die andere 2 weerstanden zijn dus enkel om de diodes en transistoren in geleiding te brengen.

Wat die stroom dan moet wezen dat is dus enkel te bepalen door de schakeling te maken en te meten, en vervolgens de emmitor weerstanden aan te passen totdat de crossover weg is.