Diode

[Drehfeld]

Ja, das stimmt.
Ich hatte irgendwann mal ein einfaches Modell für einen NTC an konstanter Spannung aufgestellt und simuliert. Wenn ich mich richtig erinnere, war der Gleichgewichtspunkt bis zu einer bestimmten Spannung stabil und ist bei höheren Spannungen instabil geworden… dann erst ist die Temperatur durch die Decke gegangen!

 

[Blitzschläger]

Selbst ein Verstärker mit positiver Rückkopplung muß nicht anfangen zu schwingen. Bei den einfachen Radios der Vorkriegszeit mußte man die (positive!) Rückkopplung genau einstellen, damit das Radio genügend empfangs- und auch trennscharf (damit nicht mehrere Sender auf einmal zu hören sind) arbeitet. Sobald man den kritischen Punkt überschritt, fing der Verstärker an zu schwingen und wurde selbst zum Sender. Na ja, da kommen wir wieder weg vom Thema Elektrik.

 

[Lodda]

Aber: dies gilt dann für genau eine Diode, sprich: dieses eine Exemplar.

Da hast du vollkommen recht. Mein Hinweis darauf war ja auch nur als theoretisches Beispiel für das Verhalten einer Diode.
In der Praxis wird das wohl niemand machen; sowieso sollte man keine Dioden parallel schalten, aus den von dir genannten Gründen.

 

[Lodda]

Selbst ein Verstärker mit positiver Rückkopplung muß nicht anfangen zu schwingen.

Das kommt ganz auf die Amplitude und Phasenlage an.
Wenn beide groß genug sind, hat man einen Oszillator.

Bei den einfachen Radios der Vorkriegszeit

Solche Audions gibt es heute noch und wenn man eine Pendelfrequenz erzeugt dann schwingt das Ding immer um seine höchste Empfindlichkeit und solche Pendelempfänger findet man heutzutage noch in den meisten billigen Fernsteuerungsempfängern, z.B. Garagentoröffner.

 

[EBC41]

Wie das in der Praxis aussieht, zeige ich hier mal im Bild einer Audioendstufe.
Rot eingekreist habe ich die Temperaturkompensation.

Die Temperaturkompensation macht eigentlich nur der Transistor T9. Die Sternchen bei den Transistoren T5, T6, T7, T8, T9 bedeuten wahrscheinlich, dass die alle auf dem einen Kühlkörper montiert sind, das heisst, sie sind thermisch gekoppelt.
Mit dem Poti vor der Basis von T9 wird der Ruhestrom der Endstufe eingestellt. Erwärmt sich das ganze Konstrukt, würde der Ruhestrom stark ansteigen, weil die Basis - Emitter-Schwellen der Treiber T5, T6 kleiner werden. Da sich T9 mit erwärmt, sinkt auch dessen Basis-Emitter-Schwelle, wodurch, bedingt durch den Spannungsteiler R16, RP1, R17 die Kollektor-Emitter-Spannung von T9 sinkt. Damit sinkt auch wieder der Ruhestrom durch die Endstufen.

Die Dioden D1 und D2 machen keine Temperaturkompensation. Sie dienen einem Verpolungsschutz der Spannung an T5, T6 und der Strombegrenzung der Endstufe im Zusammenwirken mit den 0,33 Ohm - Widerständen R13, R14

 

[Blitzschläger]

Die Dioden D1 und D2 machen keine Temperaturkompensation.

Es beruhigt, daß ich mit meiner Meinung nicht alleine bin. Die Basis verträgt nicht viel Sperrspannung, meist nur -5 V, deswegen wird mit diesen Dioden die Verpolung auf ca. -0,7 V begrenzt, falls die Endstufe übersteuert wird. Die Wirkung der Emitterwiderstände R13 und R14 mit ihren 0,33 Ohm ist im Verpolfall aber zu vernachlässigen, da fließt nur wenig Strom.

 

[EBC41]

Die Wirkung der Emitterwiderstände R13 und R14 mit ihren 0,33 Ohm ist im Verpolfall aber zu vernachlässigen, da fließt nur wenig Strom.

Wenn ich mich nicht täusche, bewirken D1, D2 und R13, R14 eine elektronische Strombegrenzung, falls am Ausgang der Endstufe eine zu niedrige Impedanz hängen würde, z.B. zu viele Lautsprecher parallel.

 

[Blitzschläger]

Die Darstellung des Schaltplans finde ich unmöglich, wo nicht alle Knoten konsequent mit einem Punkt markiert sind. Immerhin war man so vernünftig und hat die Widerstände nicht als Ziehharmonika gezeichnet.

D1 und D2 hängen antiparallel zur BE-Diode von T5 und T6 und können folglich selbst bei kurzgeschlossenem Ausgang nix machen. Nur bei hoher Aussteuerung und Übersteuerung werden die Dioden leitfähig, um die BE-Sperrspannung zu begrenzen, wenn der andere Transistor übernommen hat. Daraus folgt aber keine Strombegrenzung, denn diese müßte in der anderen (gerade aktiven) Hälfte wirken. Strombegrenzend wirken zwar die Emitterwiderstände R13 und R14, aber rein passiv. Bei Überlast brennen sie durch, die Endstufe arbeitet bis zum bitteren Ende in Spannungsanpassung mit einem Ri von praktisch 0 Ohm. Würde mich wundern, wenn die Vorstufe nicht genügend Stromverstärkungsreserve hätte.

Ich hatte vor Jahren mal einen fetten DDR-Verstärker zur Reparatur (irgendeine Eigenentwicklung), da waren die Emitterwiderstände aus Draht. Zuerst knallten aber die Endstufentransen durch und schickten danach die Emitterwiderstände in den Himmel, die in ihrem Todeskampf noch große Löcher in die Platine (immerhin FR4!) brannten.

 

[EBC41]

D1 und D2 hängen antiparallel zur BE-Diode von T5 und T6 und können folglich selbst bei kurzgeschlossenem Ausgang nix machen.

Doch, ich meine schon. Angenommen der Ausgang ist kurzgeschlossen. Wenn das Signal eine positive Halbwelle erzeugen will, zieht der Collector von T2 in Richtung Plus. Durch die Verstärkung von T5 und T7 entsteht in R 13 ein großer Stromfluss. Sagen wir mal 4,2 A. Damit fällt am R13 eine Spannung von 1,39 Volt ab. Bedeutet, dass die Basis von T5 um 2,09 Volt höher liegt, als der Pluspol von C3.

Die Anode von D2 liegt 1,4 Volt niedriger als die Basis von T5, also etwa bei 0,7 Volt über deren Kathode. Damit leitet diese Diode D2 und zieht die Ansteuerung, verursacht vom Collector von T2, direkt zum Ausgang der Endstufe. Womit der Strom durch T5 und T7 begrenzt wird. Oder denke ich da falsch?

 

[patois]

Vielleicht würde die Simulation der Schaltung Klarheit bringen . . .

 

[Drehfeld]

Vielleicht würde die Simulation der Schaltung Klarheit bringen . . .

Den Gedanken hatte ich auch

 

[Blitzschläger]

Werde mich heute abend damit befassen und dann berichten.

 

[patois]

Ein Bild von der kompletten Schaltung wäre sicher hilfreich . . .

 

[Blitzschläger]

Die Anode von D2 liegt 1,4 Volt niedriger als die Basis von T5, also etwa bei 0,7 Volt über deren Kathode. Damit leitet diese Diode D2 und zieht die Ansteuerung, verursacht vom Collector von T2, direkt zum Ausgang der Endstufe. Womit der Strom durch T5 und T7 begrenzt wird. Oder denke ich da falsch?

Habe ich nicht bedacht, hast natürlich recht.

Hier mal die Diagramme des Ausgangsstromes. Rot = normal (4 Ohm), grün = Kurzschluß.

mit den Dioden (Begrenzung eigentlich schon zu früh).


ohne Dioden:

 

[EBC41]

mit den Dioden (Begrenzung eigentlich schon zu früh).

Ja, begrenzt schon bei etwa 3,5 A nicht 4,2, wie ich meinte.

Ich hatte da näherungsweise mit 0,7 Volt Diodenflussspannung gerechnet. Bei kleinen Strömen wäre 0,6 V oft näher an der Realität.

 

[Blitzschläger]

Wenn die Modelle nix taugen, kommt Murks raus. Konnte für BD139 und BD140 jetzt ordentliche Modelle finden, nun paßt es auch mit 4,2 A. Was aber nicht modelliert ist: der BE-Durchbruch, aber der spielt in der Praxis normalerweise auch keine Rolle.

 

[EBC41]

der BE-Durchbruch, aber der spielt in der Praxis normalerweise auch keine Rolle

Man sollte die Schaltung so auslegen, dass dieser nicht herausgefordert wird.