Simulation einer gegebenen Verstärkerschaltung mit Multisim und Gestaltung des Layouts

1. Schaltplan

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Die Hauptbestandteile des Verstärkers sind ein invertierter OPV sowie zwei DarlingtonSchaltungen (Q1Q2 und Q3Q4), wo bei der OPV den beiden parallelen DarlingtonSchaltungen vorgelagert ist.

Die Parallelschaltung der Darlington-Schaltungen bezweckt, dass beide Halbwellen des Eingangssignals verarbeitet werden. Dies kann man auch gut aus den in (2.) erstellten Simulationen entnehmen.

Die Hauptverstärkung (Stromverstärkung) werden durch die Transistoren Q2 und Q4 realisiert. Dadurch entsteht bei diesen beiden Transistoren auch die Hauptverlustleistung. Die Kondensatoren dienen zur Herausfilterung von Störsignalen.

Das Ausgangssignal wird durch den invertierten OPV um 180 Grad gegenüber dem Eingangssignal gedreht.

Ich könnte mir den Verstärker gut als Verstärker für Audiosignale für Stereoanlagen vorstellen, deshalb wird bei der Dimensionierung auf solch einen Einsatz eingegangen.

2. Durch die Simulation dieser Schaltung entstanden folgende Verläufe

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

- Übertragungskennlinien
- Rot dargestellt ist die Eingangsspannung
- Grün dargestellt ist die Ausgangsspannung des Verstärkers ohne Lastwiderstand.
- Blau dargestellt ist die Ausgangsspannung des Verstärkers mit 8 Ohm Lastwiderstand. Die schwarzen senkrechten Linien kennzeichnen den Übergang des OPV´s vom linearen Bereich in die Übersteuerungszone.

Die Aussteuerspannung liegt bei etwa 700 mV, dies ist aus dem Bild nicht zu erkennen, da der Screen Shot ungünstig gewählt wurde.

Als nächstes wurde der Verstärker nach dem Leistungsverhältnissen hin überprüft.

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- Leistungsverhältnis an den Endstufentransistoren
- Blau dargestellt ist die Eingangsspannung (etwa 700 mV)
- Rot dargestellt ist die Ausgangsspannung die etwa 13 V stark ist. Also ergibt sich eine Verstärkung der Spitzenwerte von 18,5.
- Grün und Lila dargestellt sind die Leistungen über den jeweiligen Endstufentransistoren.
- Da hier aber nicht die Spitzenwerte der Leistungen benötigt werden, bildet man den

Mittelwert der Leistungen bei t gegen unendlich. Diesen Sachverhalt stellen die hellblaue und braune Linie dar.

Die dicke Rote Linie stellt den Mittelwert bei t = unendlich dar. Sie ergibt eine mittlere Verlustleistung der Endstufentransistoren von etwa 4 Watt je Transistor bei der Aussteuerspannung von 700 mV.

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- Leistungsverhältnis an den Emitterwiderständen
- Blau dargestellt ist die Eingangsspannung (etwa 700 mV)
- Rot dargestellt ist die Ausgangsspannung
- Grün und Lila sind die Verlustleistungen der beiden Emittertransistoren.
- Braun und Hellblau stellen wiederum den Mittelwert der Leistungen über die Emitterwiderstände dar.
- die dicke rote Linie ist der Mittelwert der Leistungen bei t = unendlich.

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