endstufen selber bauen

  • LASST UNS BEGINNEN...


    Wer ahnung hat darf und soll sich bitte beteiligen - korrigiert mich wenn ich irgendwo was übersehen habe oder wenn ihr andere Vorschläge habt - hier her in den Thread bitte! Sachen wie "ihr könnt das sowieso nicht" oder "Amps bauen ist nicht so einfach,..." sehe ich fehl am Platz - gemeinsam kommt man sicher auch hier ans Ziel. Behandelt man es als Open Source hat auch jeder was davon.


    Ziel ist es ein Endstufenmodul zu kreiren, welches folgende Eigenschaften haben soll (fangen wir klein an)


    Typ: Class AB Analog
    Leistung: 300W an 8 Ohm, 2 Ohm stabil
    Protections: DC Fault, Kurzschluss und Überstrom
    Features: Mute, Limiter, Singal und Clip LED (eventuell kleine VU)
    Bauteile: sollen möglichst einfach zu bekommen sein, Pollin zB scheidet aus, da hier keine 100% verfügbarkeit besteht.


    PART1 ENDSTUFE UND LEISTUNG


    Bin gerade dabei einen kleinen Amp zu designen und bin gerade dabei mir ernsthafte gedanken über die Endstufe selbst zu machen.
    Nach einiger Recherche hab ich mich entschlossen, als Transistor das Paar 2SA1302 und 2SC3281 zu nehmen, da man diese z.B. bei RS-Components um rund 5 Euros pro Stück bekommt - der Hauptpunkt aber: Man bekommt sie.


    Haben datentechnisch auch ähnlichkeit mit jenen, die u.a. im T.Amp verbaut sind - somit hier vorerst kein großer Unterschied bis jetzt.
    Somit haben wir die Grundlage dafür, eine Betriebsspannung bis 90V +- anzustreben (mit etwas Safety) - was schon eine beachtliche Leistung ergibt.


    Zu beginn strebe ich einmal 300W Sinus an 8 Ohm an. Das ist recht optimal für normale Monitore oder Topteile. Dafür 2 Ohm stabil plus Safety um 2 solche Module für einen Bass zu Brücken.


    Kommen wir nun aber zu dem, was mit momentan am meisten Gedanken macht... Das Schaltungsprinzip der Endstufe. Man kann die Endstufe nun so schalten wie in jedem Lehrbuch - oder - sieht man sich den Schaltplan eines t.Amps an - die Transisotren genau umgekehrt (PNP oben und NPN unten, die Emitterwiderstände in Richtung Betriebsspannung).
    Was für einen Vorteil sehe ich in dieser Schaltungsvariante: Man erspart sich dieses Isolationszeug zwischen Transistoren und Kühlkörper und hat somit eine recht optimale Kühlung. Nachteil: Der Kühlkörper hat immer das Potential der Ausgangsspannung und muss somit immer Isoliert befestigt werden.


    Frage: wie nennt man diese Art von Endstufendesign mit dem "verkehrten Paar"?


    Class H Erweiterung ist bei beiden Typen möglich, somit ohne Bedeutung.


    Welche Betriebsspannung? Es gibt sehr oft Trafos mit 2x 55V AC, nehmen wir doch gleich so einen her. Gibt rund 77V DC, weniger Brückengleichrichter ca. 75Volt an der Endstufe. Baut man hier nicht gleich Rail To Rail, bleiben hier wahrscheinlich um 65V bis 70V zum Aussteuern über. Rechnen wir im Worst Case und machen Rail to Rail - somit 75V. Minimum Last nehmen wir 2 Ohm Last -> macht 37,5 Ampere. Sollte sich mit 4 Transistoren pro Seite spielen (9,5A pro Transistor). Die HFE von den Vorgeschlagenen wird mit 35 bei 8A angegeben. Das macht 0,28A Basisstrom pro Transistor. Ansteuern somit 1,12A bei 4 Parallel - bis jetzt alles Worst Case!


    Das ganze in Leistung: an 2 Ohm: Lassen wir reele 60 Volt am Speaker anliegen, dann macht das 42,8Veff: P = U*U/R = 916W Sinus.
    4 Ohm somit 458W und 8 Ohm 229 Watt Sinus.


    Endstufenansteuerung ist noch offen. Überschlagsmäßig min 200V CE Spannung, 5A Collektorstrom, HFE rund 50 - 60 (1 Ampere Ic).
    Das würde mit den Endstufentransistoren zusammen (35) und der Vorstufe (50) einen Komplett HFE (=Stromverstärung) von rund 1700 ergeben, was hier ein recht brauchbarer Wert sein sollte. Überschlag bei 4 Transistoren am Ausgang parallel...

  • Hm, sieh mal an, da kommt Leben in den Thread :wink:


    Eins vorweg: Ob ich aktiv zum Basteln komme, weiß ich ehrlich gesagt nicht, versuche jedoch zumindest meinen theoretischen Senf abzugeben, wenn Ihr nix dagegen habt...
    Das klingt ja alles schon mal ganz vernünftig, ein paar Anmerkungen:


    Die von Dir auserkorenen End-Transen sind doch abgekündigte Versionen, oder? Dachte, TOSHIBA baut die schon ein paar Jahre nicht mehr und MOTOROLA (die richtig Guten!) schon seit Ewigkeiten nicht mehr. Fakes schwirren indes viele auf dem Markt rum.
    Was hältst Du von den 2SA1943 / 2SC5200 -Paaren? Die sind gut zu bekommen und werden auch noch (von amtlichen Firmen) produziert.


    Du sagtest "4 Transistoren pro Seite" - Du meintest Komplementärpaare, oder? Das hieße, für das Modul insgesamt 8 Transen? Okay, das passt dann mit der 2 Ohm Belastbarkeit.
    Gruß, Jürgen

    Lieber mit Röhre geampt, als in Selbige geschaut!

  • mit Pro Seite meine ich pro SPannungsseite, somit - wie du erwähnt hast - 8 pro Amp.
    Über 2SA1943 / 2SC5200 ist nachzudenken - mache ich heute Abend.


    Zitat

    versuche jedoch zumindest meinen theoretischen Senf abzugeben, wenn Ihr nix dagegen habt...


    aber sicher, jeder ist dazu eingeladen! Versuche erste Dimensionierungspläne am Abend online zu bringen.

  • So, wie erwähnt habe ich nun eine kleine Seite eingerichtet, auf der die Ergebnisse der Entwicklung von mir und aus dem Forum hier zusammengetragen werden und für alle sichtbar sind:


    http://paforum.jmibk.ath.cx


    Korrekturen entweder per PM oder hier im Thread. Ansonnsten wünsche ich für alle weiterhin Ideen, Einsatz und Entwicklungsfreude. Wenn die alle dabei wären, die sich auf den vorigen Seiten "angemeldet" haben, wäre das mehr als nur Super...

  • Zitat von "Jürgen Klingel"

    Die von Dir auserkorenen End-Transen sind doch abgekündigte Versionen, oder? Dachte, TOSHIBA baut die schon ein paar Jahre nicht mehr und MOTOROLA (die richtig Guten!) schon seit Ewigkeiten nicht mehr. Fakes schwirren indes viele auf dem Markt rum.


    Motorola baut die Transistoren alle noch. MJL3281 und 1302 gibt es bei jedem Distributor. Die heißen jetzt nur ON-Semi.

  • So, melde mich wieder von der Front: 2SA1943 / 2SC5200 als Endstufe klingt gut, die Transistoren haben die besten Daten von denen , die ich bis jetzt gefunden habe. Wenn es keine Einwände gibt, nehmen wir doch einfach diese her. Habe sie einmal im Schaltplan eingezeichnet.


    Beim Suchen des Preises für die Transen habe ich per Zufall auch einen eventuellen Kandidaten für die Ansteuerung der Endstufe gefunden: MJE15032 und MJE15033.
    Details siehe http://paforum.jmibk.ath.cx/index.php?page=PROJEKTE&dir=datadir/Endstufe%20v1/20090506%20-%20Endstufeansteuerung


    InfO: die großen Texte werde ich auf der Homepage schreiben (link siehe oben). Wenns was zu korrigieren gibt oder jemand andere Ideen hat, bitte einfach den Text aus der Homepage hier zitieren, und drunter sich selbst austoben - es gibt kein Copytight ;)

  • Zitat von "Mike J."

    Beim Suchen des Preises für die Transen habe ich per Zufall auch einen eventuellen Kandidaten für die Ansteuerung der Endstufe gefunden: MJE15032 und MJE15033.
    Details siehe http://paforum.jmibk.ath.cx/index.php?page=PROJEKTE&dir=datadir/Endstufe%20v1/20090506%20-%20Endstufeansteuerung


    Hallo, die Treiber-Transistoren sehen gut aus, sind preiswert zu haben und von den Daten in Ordnung. Als Anregung fällt mir ein, einige Schaltungskonzepte nehmen als Treiber den gleichen Typ, wie die End-Transen her. Besitze selbst so eine Konstruktion, verbaut in überaus amtlicher Endstufe, persönlich verspreche ich mir davon eine bessere thermische Konstanz, da ja die Treiber die gleichen Kennlinien haben und auf dem selben Kühlkörper sitzen...natürlich kostet´s dann ein paar Euro mehr :wink:


    Gruß, Jürgen

    Lieber mit Röhre geampt, als in Selbige geschaut!

  • So, habe nun ein kleines Programm aus meiner früheren Schulzeit gefunden, mit welchem man wunderbar Schaltpläne machen kann - habe auch schon 2 Pläne hinzugefügt auf der Projektseite.


    Jetzt bin ich gerade beim Überlegen wegen den Emitterwiderständen und hab da ein wenig bei anderen Ampprojekten geschaut, wie man diese genau berechnet (da hab ich wohl in der Schule was anderes gemacht außer aufgepasst). Dabei ist mir aufgefallen, dass hier weder die Abfallspannung bei Maximalstrom (10A Strom, ergibt laut den anderen Schaltungen eine Spannung von rund 5V), was eine Leistung von 50 Watt ergibt. In den anderen Schaltungen sind hier 5W und so scherze eingebaut.


    Hat jemand hier Erfahrung, welche Kriterien bei den Widerständen erfüllt werden müssen und wie das mit der "SOA" der Widerstände aussieht? 0,22 Ohm klingen hier, wenn man das abguckt, recht passabel.


    Mehr Infos zur "Problemstellung" hier ganz unten: http://paforum.jmibk.ath.cx/index.php?page=PROJEKTE&dir=datadir/Endstufe%20v1/20090505%20-%20Endstufe

  • Hm, bei kleinen Gegentaktverstärkerchen dimensioniert man den Emitterwiderstand so: 0,1 Volt soll abfallen, bei Leerlauf-Ruhestrom ohne Aussteuerung.
    Macht man das bei so einer fetten Endstufe, dann käme man bei 0,22 Ohm ja schon auf 450 mA Ruhestrom PRO Komplementärpaar, hmpf!


    Also liegt der Ansatz wohl in der Transistorkennlinie nach dem Motto: "Wieviel Volt Gegenkopplungsspannung will ich bei gegebenem Strom haben?"
    Zur Temperaturstabilisierung helfen die Emitterwiderstände ja auch mit und natürlich die Transen-Exemplarstreuung...
    Ich schlage vor, wir gucken uns da was bei den "amtlichen" Endstufenbauern ab :oops:
    Gruß, Jürgen

    Lieber mit Röhre geampt, als in Selbige geschaut!

  • Dann sind hier alle mal gefragt: Gesucht sind Schaltpläne von allen möglichen Endstufen. Bitte einfach link posten oder senden an ampprojekt@audiowerk.at - ich erlaube mir die Schaltpläne nicht auf der Projektseite zu veröffentlichen, wer braucht kanns gern per Mail dann haben.


    Ich mach inzwischen weiter auf der Projektseite mit den Emitterwiderständen... http://paforum.jmibk.ath.cx/index.php?page=PROJEKTE&dir=datadir/Endstufe%20v1/20090505%20-%20Endstufe


    Habe auch noch die "Urgesteine" aus dem Thread per PN zusammengetrommelt (Manuela ist auch dabei) um wieder die Meinungen von vielen Zusammenzutragen. Wenn ihr einen wisst, der hier nützlich sein kann, bitte auf den Thread aufmerksam machen - man kann jede auch noch so kleine Hilfe gebrauchen um aus dem Projekt ein erfolgreiches Projekt zu machen...


    Ich glaube auch es ist gescheiter, einen neuen Thread aufzumachen und das ganze nochmal von ganz vorne zu starten, denn keiner wird hier die letzten 20 Seiten lesen (ist aber recht informativ, es doch einmal zu lesen).


    Somit bitte alles über die neue Endstufe im
    NEUEN THREAD >>>
    http://www.party-pa.de/phpBB/viewtopic.php?f=42&t=62475