Noobfragen zu einem ClassAB-Verstärker (Elliot Project 3A)

[lommodore]

Gude,

ich möchte mich mal mit dem Design eines Class AB Audioverstärkers beschäftigen. Klar, ich könnte ein fertiges Design nehmen, aber ich möchte lernen, wie es funktioniert und nicht nur stumpf nachbauen, das kann ja jeder. Außedem kommt hinzu, dass das Elliott Design nicht 100% für mich passt, und ich es sowieso abändern müsste, die Schaltung ist für symetrische 35V ausgelegt, ich hab hier einen Trafo mit 2x 33.3V rumoxidieren, hinter dem Gleichrichter also rund +-45V, was für diesen Verstärker wohl zuviel ist, weiterhin hab ich ein Pärchen TTC5200 und TTA1943 hier liegen, die gerne einer sinnvollen Verwendung zukommen würden
Einige von euch kennen wohl den doch recht bekannten Verstärker von Rod Elliot (https://sound-au.com/project3a.htm), an diesem würde ich mich gerne orientieren, weil das Design recht ausgereift scheint und nicht zu umständlich aussieht (:D).
Dazu hab ich aber erstmal dann ein paar möglicherweise trivialdoofe Fragen, bei denen ihr mir hoffentlich auf die Sprünge helfen könnt.

Hier der Link zum Schaltplan, ich weiß nicht, ob ich den hier einbinden darf: https://sound-au.com/p3a-f1.gif

Nun aber zum wesentlichen:

1. Direkt am Eingang, C1 filtert Gleichspannung raus, das ist logisch, aber was machen R1, R2 und R3 in Kombination mit C2? R1 und R3 begrenzen im Endeffekt ja den Basisstrom von Q1, aber wofür ist R2 da? C2 bildet mit R1 doch theoretisch auch einen Tiefpass, der aber eine recht hohe Grenzfrequenz hat, aus diesem Konstrukt werde ich nicht ganz schlau

2. Q3 bildet eine Konstantstromquelle, es wird eine LED mit 2.2V Durchlassspannung verwendet, kann ich dort nicht genausogut eine 2.2V Zenerdiode in Sperrrichtung einbauen?

3. An den Einspeisungen der Versorgungsspannung ist sowohl ein kleiner Kerko als auch ein größerer Elko eingezeichnet, die Paralleelgeschaltet sind, wieso braucht man dort diese zwei verschiedenen Kondensatoren?


Ich glaube, die drei Fragen waren erstmal die, die sich mir als erstes Stellen, ich kann aber guten Gewissens garantieren, dass das noch mehr werden

BItte habt Geduld und Einsicht mit mir, ich hab sowas noch nie gemacht, bis jetzt hab ich nur Microcontroller-Schnickschnack gemacht, jetzt möchte ich auch mal was mit Analogtechnik machen ...

LG und danke für eure Hilfe im Vorraus

Lukas

[Bastelbruder]

Es macht Sinn, hohe Frequenzen bereits am Eingang auszufiltern bevor sie im dafür viel zu laangsamen Verstärker Verzerrungen verursachen, die von der noch langsameren Gegenkopplung sowieso nicht korrigiert werden könnten.

R1 C2 ist der erste Tiefpaß.
R3 und die in T1 versteckten Kapazitäten bilden den zweiten Tiefpaß, der ist primär gegen solche Effekte die sich nicht an internationale Abmachungen halten wie "Ground", "Masse" (wasimmerauchdasseinmag). Es wird damit wirkungsvoll die Einstreuung und Gleichrichtung von Hochfrequenz "Händi-Knarren" an der BE-Diode verhindert.
R2 sorgt dafür daß die Basis von T1 erfährt wo sie sich Gleichspannungsmäßig aufzuhalten hat.
Bei einem Basisstrom von geschätzt 5 µA haben die Widerstände mit Strombegrenzung wirklich nichts zu tun.

Es gibt Zenerdioden mit 2 Volt, die sind allerdings deutlich teurer als LEDs. Deren dynamischer Innenwiderstand ist relativ groß und der Temperaturgang paßt auch nicht zu dem des Transistors. Die LED ist in allen Disziplinen besser und sie beinhaltet zusätzlich eine Funktionsanzeige!

Die oft zu sehende Parallelschaltung unterschiedlicher Kondensatortypen ist in den meisten Fällen eine Verlegenheitslösung, sie soll die Vorteile der einzelnen Kondensatoren miteinander kombinieren. Das kann in irgendwelchen Spezialfällen was bringen, stört aber auf keinen Fall. Es entstehen keine Entwicklungskosten, also nix wie rein damit! Ein durchschnittlich fetter Elko ist elektrisch bei 100 kHz bereits zur Induktivität mutiert (Stichwort Serienresonanz), der kleine Folien- oder Keramikkondensator soll den Hochfrequenzbereich übernehmen.

[lommodore]

Danke schonmal für die Erklärung dieser Sachen
Vorallem das mit der LED vs der Zener Diode macht jetzt mehr Sinn für mich.

Als nächsten Schritt versuche ich jetzt mal, die Schaltung in LTSpice nachzubauen und experimentiere damit ein bisschen, sodass mir nicht immer beim rumspielen die Transistoren wegfliegen

[lommodore]

So, nach ein bisschen Spielerei in Spice hab ich mit meinen Wunschendstufentransistoren jetzt etwas herausgebastelt, was in der Theorie sogar funktioniert. Werte von Widerständen und Kondensatoren habe ich größtenteils übernommen, die anderen Transistoren hab ich mittels eines alten Vergleichsbuchs von meinem Vater herausgesucht und frei Schnauze laut diesem ausgesucht.

Ich bin mir sicher, dass es viel, viel Verbesserungspotenzial gibt, vorallem in der Wahl der Transistoren bin ich mir nicht sehr sicher, vielleicht kann da nochmal einer von euch drüber schauen & Verbesserungsvorschläge abgeben. Ich hänge den Schaltplan als Spice-File und als Bild an. R10 und R11 in meinem Plan simulieren als Spannungsteiler das Poti aus dem Original. Beim Spice-File müsstet ihr die Dateiendung von .txt wieder in .asc ändern, das lässt das Forum sonst nicht zu.

Ich danke euch schonmal für die Mithilfe & die Geduld beim Newbie

[lommodore]

ICh schubbs das nochmal ganz kurz an, bevor ich bestelle, vielleicht kann das nochmal wer zumindest grob absegnen.
Weiterhin fiel mir folgendes auf: Bei den Endstufentransistoren liegt der Kollektor am Gehäuse an, ich muss sie also isoliert auf den Kühlkörper aufbringen, wie mach ich das am doofsten? Ein Standard Silikon-Pad?

LG

Lukas

[Name vergessen]

Evtl. einfach zwei einzelne Kühlkörper nehmen und die isolieren? Dann hemmt man den Wärmefluß schonmal nicht so.

[ferdimh]

Bei den TO264-Viechern (2SC5200 und komplementär) kriegt man auch durch die Silikonmatte 100W raus.
Eine solche (die Graue) ist leider garnicht mal soo billig, meinen Erfahrungen nach aber die beste Lösung nach "einzelne isolierte Kühlkörper". Bei letzterer Variante hat man aber nicht kurzschlußgeschützte Kühlkörper in der Kiste hängen, wo man mit einem Ausrutscher alles grillt. Ich mag das gar nicht.