Wie kann der Bias-Strom in der Ausgangsstufe der Klasse AB konstant gehalten werden?

Der obere Transistor (BD139) liefert sowohl einen positiven Strom als auch einen Vorspannungsstrom an die Last. Es zieht keinen Strom von der Last, nur der untere Transistor tut das - weshalb es ein Gegentaktverstärker genannt wird.

Sie messen nur die "Push" -Hälfte der AC-Ausgangswellenform (zusätzlich zum Vorspannungsstrom) über diesen Widerstand, der auf einem Multimeter wie ein Gleichstrom aussieht.

Der Anstieg, den Sie sehen, ist also NICHT der Vorspannungsstrom, sondern der Ausgangsstrom.

Sie können es nicht beseitigen, außer durch Entfernen der Lastimpedanz oder des Wechselstromeingangs.

(Außerdem hat @Bimpelrekkie recht, in der ersten Stufe fehlt ein Emitterwiderstand)

BEARBEITEN: Wenn Sie den Vorspannungsstrom getrennt vom Ausgangsstrom messen möchten, müssen Sie die Spannung über dem 0,33R messen, der derzeit KEINEN Ausgang liefert - dh die untere während positiver Halbzyklen oder die obere während negativer Halbzyklen.

Dies erfordert ziemlich genau eine Differenzsonde (oder die Differenz zwischen zwei Kanälen) auf einem Oszilloskop.

Power in = Power out plus Verluste.

Die Ausgangsleistung beträgt 0,56 Watt (6 Volt pp und 8 Ohm Last)

Die Eingangsleistung beträgt 9 Volt x 120 mA = 1,08 Watt.

Die Verluste betragen daher 0,52 Watt.

Klingt OK, nicht toll aber OK.

Vorspannungsstrom bedeutet also genau das, was er sagt - die Transistoren der Ausgangsstufe sind leicht vorgespannt (dh BEIDE leitend), wenn kein Eingangssignal vorhanden ist. Dies geschieht, um die Ausgangslastlinie in einen linearen Teil der V / I-Kurve zu verschieben. Perfekt O / P-Stufe der Klasse B, es gäbe überhaupt keinen Vorspannungsstrom. Ich verstehe nicht, wie Sie "Vorspannung" messen können, wenn die Ausgangsstufe ein Signal verstärkt - es ist bedeutungslos, da die statische oder stehende Gleichstromvorspannung an keinem Eingang zu einer wird AC-Basistreibersignal, wenn ein AC-Eingang angelegt wird. Der Vorspannungsstrom muss konstant gehalten werden, er muss mit der Temperatur des Ausgangsgeräts abnehmen. Traditionell wurde dies unter Verwendung von 2 Emmiter-Basis-Übergängen ähnlicher Transistoren wie die Ausgangsgeräte durchgeführt. Diese würden anstelle der 2 Dioden in Ihrem Schaltplan angezeigt, Diese Spannung an 2 Übergängen trennt die 2 Basen des Ausgangsgeräts um ca. 2 x Vbe. Darüber hinaus muss der Ruhestrom reduziert werden, wenn die Temperatur des Basis-Kollektor-Übergangs des Ausgangsgeräts ansteigt. Indem die beiden Emitter-Basisübergänge in thermischen Kontakt mit den Ausgabegeräten gebracht werden, kann ein gewisses Maß an thermischer Kompensation erreicht werden.

Wie von den anderen gesagt, sollte die Vorspannung als Spannung über den Emitterwiderständen der Ausgangsstufe ohne Last und Eingangssignal gemessen werden (andernfalls messen Sie den Ausgangsstrom des Verstärkers).

OK, wie man die Vorspannung in einer Gegentakt-Endstufe der Klasse AB einstellt ...

Die Vbe Ihres BD139 und BD140 hängt von der internen Sperrschichttemperatur des Transistors ab. Sie nimmt um 2mV/°C ab.

Bei Leerlaufbedingungen führt eine Verringerung von Vbe dazu, dass ein höherer Strom durch den Transistor fließt, wodurch er sich erwärmt, was Vbe verringert, was den Strom erhöht ...

Mit nur 9 V an der Versorgung riskieren Ihre Transistoren kein thermisches Durchgehen, aber die Dioden sollten thermisch mit dem Kühlkörper gekoppelt sein. Auf diese Weise sinkt der Spannungsabfall der Dioden bei Erwärmung der Transistoren um die gleichen 2 mV/°C, wodurch die Vbe-Änderung kompensiert wird.

Es gibt eine bessere Durchschaltung, die recht universell in Endstufen zum Einsatz kommt:

( Bildnachweis )

Die Schaltung um Q1 erzeugt eine Spannung zwischen den beiden Transistorbasen. Q1 fungiert als gemeinsamer Emitterverstärker, der sein eigenes Vbe um ein vom Potentiometer eingestelltes Verhältnis verstärkt. Q1 ist auf dem Kühlkörper der Leistungstransistoren installiert, folgt also der Temperatur der Ausgangstransistoren und kompensiert sie.

Dann stellen Sie einfach das Poti ein, um den gewünschten Bias-Strom zu erhalten, während Sie die Spannung an den Emitterwiderständen der Leistungstransistoren überwachen (in diesem Schema nicht gezeigt).

Ersetzen Sie einfach Ihre beiden Dioden durch diesen Vbe-Multiplikator, befestigen Sie den Transistor am Kühlkörper und stellen Sie die Vorspannung mit dem Poti ein, es ist ziemlich praktisch.

Nun zu deiner Schaltung:

Die Ausgangstransistoren sind stromgesteuert, daher hängt das Crossover-Verzerrungsverhalten davon ab, wie ihr hFe übereinstimmt, und der Wert der Emitterwiderstände ist nicht kritisch.

Die Schaltung um den Eingangstransistor ist seltsam. Der Strom im BC547 wird durch Rückkopplung eingestellt, um die Spannung am 4k7-Widerstand gleich Vbe des BC557 zu machen. Somit wird der Eingangstransistor auf 130 µA vorgespannt, was sehr niedrig ist. Über dem 10k-Rückkopplungswiderstand entsteht ein Abfall von 1,3 V. Dies muss der Grund sein, warum die 10k / 20k-Widerstände, die die DC-Basisspannung von BC547 einstellen, nicht gleich sind ...