Wie funktioniert die "Verstärkerstufe" d a eigentlich?

Hallo,

nicht dass ich totaler Anfänger bin, aber wie ich mal etwas im Netz nach evtl. brauchbaren Schaltungen bzw. Schaltungsteilen gesucht hab bin ich auf das gestoßen und kann mir nicht erklären wie ein Teil davon funktionieren kann. Es geht um das hier:

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Wie sollten die Verstärker (?) an den Phototransistoren eigentlich funktionieren? Warum wählt man einen 200V-Leistungs-FET für so etwas?Tuts da kein beliebiger Transistor oder Kleinsignal-FET? Ich sehe keine Bedingung, unter der eine ausreichende Gatespannung auftreten würde, um den FET leitend werden zu lassen. Zudem verwundert mich, dass der Eingang des nachfolgenden CMOS-Inverters eigentlich auf gar keinem definierten Potential liegt! Angeblich funktioniert die Schaltung ja... Meine einzige Erklärung wäre, dass das Signal über die Gate-Source-Kapazität gekoppelt wird, was natürlich eher seltsam erscheint, warum würde man dann einen FET benutzen wenn man ihn gar nicht nutzt? Hab ich etwas daran übersehen? Wozu R1-R6?

Zudem der Schaltplan irgendwie nicht unbedingt meiner Vorstellung eines lesbaren und verständlichen Schaltplanes entspricht...

Robert, der gerade vom erfolgreichen Test einer Eigenentwicklung (Labornetzteil-Schaltung) zurückkommt

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Robert Obermayer
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Hallo Robert,

BPW schaltet durch und der FET ist ein Sourcefolger. Bei CMOS Eingaengen im allgemeinen nicht noetig. Ausserdem fehlen die Widerstaende nach Masse. Sieht nicht sehr "koscher" aus, da die Source Knoten frei herumschweben.

Lagen wohl gerade rum :-)

Man braucht nur einen Schmitt Trigger und der ist ja im 74HC14 schon mit drin.

Er ist ja auch als Folger geschaltet, nur dass man die Source Widerstaende vergessen hat. Oops...

Es wundert nicht nur Dich. Dat daet ma nit, wuerde der Koelner sagen. Abblock-C fehlen auch. Wer hat das ganze denn verzapft?

Ahem, wieviele wurden denn gebaut?

Iss wat oevverdrieve, wuerde der Koelner hier sagen. Da die Leitung an einem Ausgang von IC9 liegt, braucht man eigentlich gar keinen. Vielleicht haben die roten Ringe der 1K Variante oder der gueldene Toleranzring das farbliche Ambiente etwas aufgelockert :-)

Lesbar finde ich ihn. Nur dass scheinbar einige Patzer drin sind.

Gruesse, Joerg

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Joerg

Ja, und die Versatzspannung wäre ziemlich massiv, soweit ich das sehe. Leistungsfets haben ja so um die 4v Ugs-th...Das erklärt warum es bei unter 9v zu "Fehlschaltungen" kam...

Das frag ich mich auch. Einerseits bringt dessen Seite eine Vielzahl an Geräten zu Tage, andererseits tauchen bei der Analyse der Schaltungen oft Widersprüche auf, so zum Beispiel bei [1]. Nicht um den Entwickler oder seine Entwicklungen in irgendeiner Art und Weise schlechtzureden, ich sehe nur nicht immer warum etwas genau so und nicht "normal" gelöst wurde.

Und die Highpegel werden schön verhunzt durch die gesamt 166Ohm Last, auch wenn ein HC relativ viel treiben kann.

Ich hätte Gatter-Symbole statt der Gehäuseplatzhalter gut gefunden, dann müsste man nicht bei jedem IC das Pinout nachschlagen um die Funktion genauer zu analysieren.

[1]:
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Da ich gerade an einem 2Kanal 0-30v 0-5A-Labornetzteil arbeite habe ich die gesamte Dimensionierung ebenfalls durchgerechnet und da kommen mir einige der gewählten Werte eher seltsam vor. Zum Beispiel erscheint mir der Kühlkörper etwas klein, aber vielleicht habe ich mich bei meinen als nötig empfundenen ca. 0,2k/w auch nur massiv verrechnet?

Meine Dimensionierung geht aus von: Transformator 30V 300VA, Siebkondensator 18mF 50v für ca. 8% Ripple bei Vollast und unter allen Bedingungen ausreichende Spannungsreserve. Endstufe 8 TIP142 auf Lüfterkühlkörper 0,2k/W (thermogeregelte Lüftung). Regelung auf Basis der "Standardschaltung" mit Op-Amps und Schaltungsmasse=Positive Ausgangsklemme.

Um es nocheinmal zu wiederholen, ich beanspruche in keiner Weise, etwas besser zu können als "CTC", noch möchte ich diesen oder dessen Produkte schlechtreden oder irgendwie Schaden zufügen. Ich frage nur, um sicherzugehen, dass meine Gedankengänge und Rechnungen richtig sind, da die telweise im Widerspruch zu diesen Schaltungen stehen.

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Robert Obermayer

"Robert Obermayer" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@individual.net...

Voelliger Unsinn, nimm einfach die Schaltung, die in der d.s.e FAQ de.sci.electronics FAQ:

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unter Lichtschranken steht,und versorge sie aus den geregelten 5V. Der Entwickler der Schaltung hatte offenbar Probleme, die er nicht fachmaennisch loesen konnte, und hat probiert, bis etwas rauskam, das bei ihm funktioniert, daher die extra Betriebsspannung der Lichtschranke und der MOSFET zur Spannungsreduzierung, ist aber alles Unsinn. Der Rest der Schaltung ist allerdings etwas antiquiert, man wuerde heute wohl EINEN Microcontroller nehmen statt einem Dutzend Chips.

--
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MaWin

Hallo Robert,

Und wenn die 4V mal nur 2-3V sind, zisch, brutzel. Denn man hat das eiskalt direkt auf den Eingang eines 74HC14 gegeben. Au wei. Die armen Substratdioden.

Nun ja, soviel kann er eben nicht so gut.

Ja, so mache ich es auch immer. Dann heisst es eben U1A, U1B usw. Oder bei Euch IC1A usw.

Der ist in der Tat etwas funzelig fuer so eine Leistung. Eher wie Moped auf der Autobahn. Bei 45V rein und, sagen wir mal, eingestellten 2V Ausgang macht das bei 5A ueber 200W, die abgeblasen werden muessen. Der Kuehlkoerper sieht nicht so aus, dass er das laenger als ein paar Minuten schafft.

Zweimal 2N3055 im Lastzweig ist auch etwas gewagt. Wenn die Dinger durchschlagen, wird normalerweise die angeschlossene Schaltung gruendlich zerstoert, weil dann fast die volle ungeregelte Eingangsspannung durchgereicht wird.

Na ja, dieses Velocity Ding wuerde ich jedenfalls nicht so nachbauen.

Gruesse, Joerg

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Joerg

Hallo Robert,

§1 Alles was im Internet steht ist richtig und wahr... §2 Wikipedia ist Gesetz ...

CTC ist doch eine Hochspannungsklitche, was soll da Elektronik unter 200 V ...

Oh doch man nutzt ihn als schlechte Zenerdiode um den HC nicht zu töten... Grusel...

Unfug. Eventuell ist das aus EMV-Angst gewachsen, das bringt manchmal seltsame Blüten hervor.

Aber Du musst das schon so machen, wenns doch so im Internet steht ;-)

Marte

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Marte Schwarz

Da steckt aber nicht zufällich Makus dahinter??? :-)

Marte

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Marte Schwarz

Marte Schwarz schrieb:

Könnte passen, insbesondere die Kombination von *blauer* LED und BPW40 ist rekordverdächtig.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Die tats bei mir nur eingeschränkt, da unter manchen Lichtverhältnissen (trotz Tageslichtfilter) bei meiner Anwendung zwar ein verwertbares Signal da war aber es eben nicht groß genug/zu verschoben war damit der HC14 irgendetwas tat. Abhilfe schaffte eine einfache "adaptive trigger" Schaltung. Also PT-Signal rc-filtern und als Referenzpunkt für den folgenden Schmitt-Trigger (LM393) benutzen. So funktioniert das selbst bei ziemlich gewaltigem Störlicht noch sehr gut.Ist ohnehin besser, braucht auch nicht mehr Platz als der HC14 und kann genug Ausgangsstrom ableiten um den Zähler direkt zu treiben.

Ich hatte auch nicht wirklich vor, es so zu bauen. Sollte ich so etwas brauchen würde ich einfach mit meinem Speicheroszi arbeiten, kann mir auch ziemlich präzise den Abstand zwischen 2 Impulsen anzeigen.Wenn standalone dann natürlich mit einem Controller. Ich hab nur noch gefragt, weil ich nicht verstanden habe warum man es so macht. Sieht wohl so aus als ob das mehr ein Zufallsprodukt ist als eine durchdachte Entwicklung...

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Robert Obermayer

2,5A bei 40V liegt _gerade so_ noch auf der DC-SOA-Kurve des 3055... Ob der das berechnet hat oder ob es nur Zufall ist sei dahingestellt. Wenn berechnet, dann hätte man die erhöhte Sperrschichttemperatur aber vergessen, sowie jedes Derating...

Ansonsten ist der Trafo etwas zweifelhaft gewählt. Bei Vollast und normaler Netzspannung hat man am Siebelko an den Spitzen des Ripples nur noch 32v anliegen. Es ergeben sich ca. 15% Ripple bei den angegebenen 10mF (bei den als minimal erachteten 4,7mF sieht es noch düsterer aus), demnach hat man an den Tälern nur noch 27v. Die Sättigungsspannung des Komplementärdarlingtons liegt so bei 0,6v, dazu kommen 2V Verlust an den Emitterwiderständen und am Strommesswiderstand, und noch ein unbekannter Verlust am Strommessgerät. Daraus folgt, dass einem bei Vollast am Ausgang nur noch 24v hat und das Ripple voll auf den Ausgang durchschlägt. Dabei ist noch nicht mal eine Reserve für niedrigere Netzspannung eingerechnet.

Zudem gilt für den Trafonennstrom ein Faktor von 1,8 bei Brückengleichrichtung, also wären zumindest 9A Nennstrom, was gewählten

4,2A entgegensteht. Unter konserativem Design verstehe ich da was anderes.

Wenn es jemand interessiert, ich kann mal die bei meinem Gerät angestellten Rechnungen angeben, sieht (imo) besser aus, da ausreichende Reserven vorhanden sind, ich komme auch bei 90% Netzspannung noch auf eine ausreichende Reserve und der Trafo ist mit 10A Nennstrom auch anders ausgelegt.

Zum Thema gruselige Netzteilschaltungen hier mal was aus Fernost:

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Das ist in den typischen linear geregelten 13,8V Konstantspannungsnetzteilen drin. Ich weis ja nicht, ob 50 paralelle 1N5402 so geeignet sind, um 50A gleichzurichten... Ebenfalls vermisse ich da Emitterwiderstände (toll, 10 Transistoren einfach so paralell bei 50A) und vor allem irgend eine effektive Strombegrenzung oder wenigstens Sicherung. Man überlege sich mal, was bei einer Überlastung des Ausgangs so passiert...

Das hab ich auch nicht vor.

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Robert Obermayer

Das ist schon heftig ;-[. Erinnert an gewisse Phasen bei Ph*l*ps, als da auch solche Kostenoptimierungen durchgerechnet wurden...

Vielleicht bricht die Spannung genügend zusammen, Begrenzung durch miesen Trafo etwa, dann sperrt V30, worauf via V29 dem "Regeltransistor" V31 zuviel Spannung am Ausgang vorgegaukelt wird. Restart mit _sehrst merkwürdigster_ Schaltung mit

50 Hz Impulsen?? Müssen ja auch heftig Probleme mit Schwingungen in der Regelung gehabt haben.
--
mfg Rolf Bombach
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Rolf_Bombach

Ph... Welche Gerätesparte wars? Consumerschrott? Der ist ja bekanntermaßen min. genauso schlecht wie jeder andere Fernost-Schrott, nur eben deutlich teurer.

Wenn du ja da mal warst, sind Philips-Messgeräte eine Empfehlung wert oder genauso schlimm die der Ph-Consumerschrott?

Ich vermute, die Ausgangstransistoren überhitzen und fallen kurzgeschlossen aus, dann fließt noch mehr Strom, worauf der Trafo dann irgendwann zu brennen anfängt und die Hütte abbrennt, wenn keiner da ist, Tempsicherung gibts ja keine. Ich weis ja nicht, ist ein 723 nicht billiger als der ganze Transistorsalat?Damit wäre eine Strombegrenzung machbar, als Messwiderstand gehen ja notfalls die Emitterwiderstände, die man dann aber gefälligst auch einbauen sollte...

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Robert Obermayer

Hallo Robert,

Ich habe nur wenige davon im Labor, so etwa den Pulsgenerator PM5785B. Sehr zufrieden. Wurde bei Philips Schweden in Kista hergestellt. Die hatten mir sogar kostenlos das Service-Manual zugeschickt.

Das beste ist der Philips FET-Tastkopf. Aufgrund der vielen Ueberseereisen kam, was kommen musste. Hatte den EU Stecker noch dran, aber schon umgeschaltet auf 120V. Versehentlich ins 230V Netz meines Labors gesteckt. Eine Weile gewundert, warum sie diesmal den Nullausgleich nicht schafft. Nach 10 Minuten Steckernetzteil gezogen und ordentlich die Flossen verbrannt. Das Wunder: Sie hat es unbeschadet ueberstanden. Mein Rasierer hatte es dagegen nicht ueberlebt, als ich ihn in Germany einsteckte und das war eine deutsche Nobelmarke :-(

Der 723 ist einer der besten Linearregler, die ich kenne. Er ist IMHO der ungeschlagene Altmeister. Er laeuft immer noch in Serie und man hat ihn sogar im SO Gehaeuse herausgebracht.

Gruesse, Joerg

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Joerg

"Joerg" schrieb

dem kann ich nur zustimmen, damit regle ich auch die 1500V Schirmgitterspannung der 8170+8171

Gruss Peter

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Peter Voelpel

Am Tue, 25 Apr 2006 22:52:15 +0200 schrieb Robert Obermayer :

Er schreibt ja eh, daß er das Ding "aus der Bastelkiste" gebaut hat. Ohne die Schaltung genau gesehen zu haben: Die 2 12V Trafos erscheinen mir auch nicht so sinnvoll, mit einem 2*12V Trafo würde man Kosten und gewicht sparen. Er nahm halt, was gerade rumlag.

--
Martin
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Martin

Selbst dann sollte man das Ganze mal durchrechnen um rauszufinden, ob die Trafospannung und der Strom ausreichend ist, was (siehe meine Rechnung in dem Thread hier) nicht annähernd der Fall ist. Vor allem die ca. 1,9fache Überlastung des Trafos ist nicht zu verzeihen, da keine Temperatursicherung o.ä. vorhanden ist... Auch, dass die Ausgangsspannung nur bis ca. 24v auch unter Last geregelt bleibt und bei mehr die Ripplespannung auf den Ausgang durchschlägt soll _wirklich_ nicht sein. Nötig wäre zumindest ein Trafo mit 32V AC und ein größerer Siebkondensator (min. 15mF), um auch bei Netzunterspannung noch ausrechende Reserve zu haben.Mit besserem Design (kleinere Emittweriderstände und mehr Transistoren parallel und Strommessung über die Emitterwoiderstände) würden 30v noch ausreichend sein.

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Robert Obermayer

Kenn ich nur aus der Literatur. War seriöse Überlegung an seriösen Produkten. War nur kurios, wenn im Vergleich z.B. ein Dutzend Darlingtons einen Tick billiger waren wie massive Endstufe mit Treiber. Hab mich nur gefragt, ob die wirklich den ganzen Zusatzaufwand mit Montage sowie erhöhte Fehlermöglichkeiten auch eingerechnet hatten, oder ob es Ziel der Optimierung war, dass die Schaltung mit hauseigenen Bauteilen zu funktionieren hatte ;-).

Nein, war nie da, verwende allerdings Geräte (Oszis usw.). Die haben einen Plastiklook, scheinen aber zuverlässig und unkaputtbar und haben auch schon Doktorandenbehandlung überlebt.

Achtung, MaWin liest mit, 723 ist ein rotes Tuch ;-] Die Stabilität der Ref-Spannung ist aber schon beeindruckend. Wär das Teil nicht Industriestandard (=Euphemismus für veraltete Technik zu Fantasiepreisen), wär es längst abgekündigt. $2.20 in Kilostückzahlen, und, wer hätts gedacht, auch in bleifrei (als hätte das Ding je Blei gehabt).

--
mfg Rolf Bombach
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Rolf_Bombach

Das Ding ist schneller und rauschärmer als die üblichen 3-Beiner.

Manchmal übersieht MaWin ja einiges ;-)

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gruß hdw
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horst-d.winzler

Hey, meine Labornetzteilschaltung hat auch 8 TIP142 Darlingtons drin ;) Kostet auch nicht mehr als 8 andere TO218-NPNs passender Leistung plus Treibertransistor, und 8stk müssen wegen der Wärme schon sein [eigentlich reichen 6 aber ich will ja gut unter Tjmax bleiben].

Lustiger sind da so manche Werke in irgendwelchen Consumergeräten. Ich hab schon eine Tochterplatine gesehen, die den Platz eines Leistungstransistors einnahm, auf der 8 TO92-Transistoren parallel verlötet waren.ARGH!

Mein Tek Oszi (eines der neueren Serien, TAS250) sieht innen drin BILLIG aus.Eine große Hauptplatine wie in einem PC-Monitor, einseitges FR3 mit Drahtbrücken.Zudem eine echt erstaunlich geringe Anzahl an ICs, dafür sehr viele Transistoren (und Reedrelais).Die Prozessorplatine sieht schöner aus, kompakter Aufbau auf ner Multilayerplatte. Trotzdem war das mal wesentlich schöner (7000er Serie).

Das Gould (1492,altes DSO) sieht wieder ganz anders aus. Viele gestapelte Platinen, alles mit Flachbandleitungen verbunden die teils aber auf einer Seite an allen möglichen Stellen angelötet sind. Auf der Analog/Digitalplatine ordentliche Mengen an Cerdips mit Gold-Deckelchen und Metall-ICs. Dafür sieht das Ding von aussen eher mies aus, das Frontplattenmaterial vergilbt enorm. Das Gerät wollte ich mal ersetzen, da ziemlich unzureichende Singleshot-Samplerate.

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Robert Obermayer

"horst-d.winzler" schrieb im Newsbeitrag news:e32h9b$3kt$02$ snipped-for-privacy@news.t-online.com...

14 pins erlaubt 7 von den 3-Beinern, dann werden die auch rauschaermer... Nee, die Zeit den 723 ist einfach abgelaufen, als Spannungsregler sowohl als auch als Referenz, da gibt es viele genauere.
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Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at gmx dot net
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MaWin

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