Warum gibt es drei Transistorpaare in einer Klasse-B-Leistungsverstärkerschaltung?

Warum werden dabei drei Transistorpaare verwendet?

Ich sehe nur zwei Paare, die beiden Darlington-Paare. Die 2N3904 und 2N3906 dienen der Ausgangsstrombegrenzung . Diese beiden sind normalerweise ausgeschaltet, es sei denn, es fließt so viel Strom durch die 1,2-Ohm-Widerstände, dass sich an ihnen genug Spannung entwickelt, um die 2N3904 und 2N3906 zu aktivieren. Das wird rund passieren$V_{BE}$= 0,6 V. Es müssen also ca. 0,5 A durch die 1,2-Ohm-Widerstände fließen.

Auch, warum es eine ungleiche Anzahl von Dioden gibt

Beachten Sie, dass die untere Diode als eine Diode gezeichnet ist, aber der Text lautet: "3x 1N4005". Ich denke, sie meinen 3 Dioden in Reihe. Ich denke, das ist einfach falsch , es so zu zeichnen, da es nicht klar macht, dass die Dioden in Reihe geschaltet sein sollten. Der Grund für 3 Dioden statt 2 Dioden könnte sein, dass das Darlington-Paar unten (2N3906 + TIP32C) eine höhere Vorspannung benötigt als das Darlington-Paar oben.

Bearbeiten Sie die "3x 1N4005" scheint sich auf alle drei gezeichneten Dioden zu beziehen. Das würde bedeuten, dass auf der Unterseite tatsächlich nur eine Diode vorhanden ist. Das bedeutet, dass das untere PNP-Darlington-Paar auf Nullstrom vorgespannt ist und nur "anspringt", wenn ein Signal vorhanden ist. Ich vermute, dass dieser Verstärker dadurch eine erhebliche Übergangsverzerrung aufweisen wird.

In einem Standard-Klasse-B-Verstärker ist es typisch, die gleiche Anzahl von Dioden zu haben, wie in den Transistoren Basis-Emitter-Spannungen gestapelt sind. Hier gibt es zwei Basis-Emitter-Spannungen, die auf beiden Seiten gestapelt sind. Das Hinzufügen weiterer Dioden erhöht die Spannung am Emitterwiderstand (das ist der 1,2-Ohm-Widerstand) und erhöht den Vorspannungsstrom (auch Ruhestrom genannt). Wenn Sie dies auf der Ober- und Unterseite tun, wird der Verstärker zu einem Klasse-AB-Verstärker.

Die mittleren beiden Transistoren sind nur Strombegrenzer: Sie schalten bei zu viel Strom durch die parallelen Widerstände ein und schalten ihr entsprechendes Darlington-Paar aus.

Die Totzonenspannung zwischen den Push-Pull-Darlingtons beträgt jeweils zwei Diodenabfälle (für insgesamt 2,4 V im kalten Zustand). Dieser wird durch drei Dioden-Drops (1,8V) heruntergeregelt, was vergleichsweise sicher davor ist, von den vier Dioden-Drops der Power-Darlingtons auch im heißen Zustand unterboten zu werden. So reduziert es die Crossover-Verzerrung und behält gleichzeitig den Klasse-B-Betrieb bei.

Warum die unsymmetrische Diodenanordnung? Nun, das Einspeisen in die Mitte eines 3-Dioden-Sets ist nicht wirklich möglich. Es spielt keine Rolle, ob Sie diesen 1/2 oder 2/1 aufteilen, es sei denn, Sie glauben, dass der Operationsverstärker zu nahe an die Stromschienen kommt, um weiter zu arbeiten: Der Sensoreingang des Operationsverstärkers befindet sich auf der Ausgangsschiene, sodass er nur kompensiert für jede Unsymmetrie.

Ich fummele gerade mit einer alten Klasse-B-Endstufe in einem Keyboard-Verstärker herum, der einen 3-Dioden-Drop in den Push-Pull-Transistoren (ein Darlington-Paar und ein Sziklai-Paar) hat und keinerlei Dioden hat, die die Eingangsschienen trennen, und es hat nicht einmal einen Operationsverstärker, sondern ein Differenztransistorpaar an einer Stromquelle. Ich überlege wirklich, dort zwei Dioden hinzuzufügen, aber der Verstärker klingt eigentlich schon jetzt ziemlich gut.

Es hängt wahrscheinlich von der maximalen Anstiegsgeschwindigkeit des Operationsverstärkers ab, wie viel Störung Sie beim Überqueren der Totzone des Klasse-B-Verstärkers erhalten. Ein einzelner Diodenabfall ist so gering wie möglich (es sei denn, es werden andere Diodentypen verwendet) und reicht hoffentlich aus, um im Klasse-B-Betrieb zu bleiben, selbst wenn die Transistoren heiß werden, und ihre Abfallspannung zu reduzieren: diskrete Darlington/Sziklai-Paare können thermisch getrennt werden und somit möglicherweise weniger anfällig für außer Kontrolle geratene Temperatur / Abfallspannung, vorausgesetzt, Sie sparen nicht am Kühlkörper der Treibertransistoren.