Schaltungstechnik

506 7 Gemischte Funktionsprimitive und Funktionsschaltungen
Gl. 4.2-19 in Abschnitt 4.2.5) wirkt am Eingang der zweiten Stufe die Kapazität
CK 1000 30nF . Zusammen mit dem Eingangswiderstand der zweiten Stufe in
Höhe von ca. 250k ergibt sich näherungsweise folgende Eckfrequenz des Verstärkungsfrequenzgangs:
1
f (7.5-6)
1 --------------------------------------------- 20Hz;
2 30nF 250k
Damit wird die im Datenblatt angegebene niedrige erste Eckfrequenz des Verstärkungsfrequenzgangs
bei einer Gesamtverstärkung von ca. 10 5 bestätigt.
Treiberstufe: Die Treiberstufe mit Q14 und Q20 ist ein komplementärer Emitterfolger
im AB-Betrieb (siehe Abschnitt 7.4.2). Die erforderliche Vorspannung
wird über die Spannungsquelle R7, R8 und Q16 eingestellt. Diese Teilschaltung
wirkt als Spannungsquelle (siehe Abschnitt 5.3.4) mit relativ niederohmigem
Innenwiderstand. Der Transistor Q15 wirkt zusammen mit R9 als elektronische
Ausgangsstrombegrenzung für positive Aussteuerungen am Ausgang. Die Begrenzung
negativer Aussteuerungen erfolgt über Q22 und R11.
Slew-Rate Verhalten: Bei Übersteuerung der ersten Verstärkerstufe mit einer
Ansteuerung um U11' 01V erfolgt eine Strombegrenzung der Stromquelle am
Ausgang der ersten Stufe (siehe in Abschnitt 7.1.2) auf Ixmax= 20A
. Wegen
der hohen Verstärkung der zweiten Stufe (ca. 1000) liegt die Ausgangsspannungmit
guter Näherung am Rückkopplungskondensator CK. Der Slew-Rate Parameter
ergibt sich somit aus:
u2 20A = C (7.5-7)
K -------- =
C
t K SR;
Der im Datenblatt angegebene Slew-Rate Parameter (ca. 0,6V/s) wird gut bestätigt.
Mit der skizzierten Abschätzanalyse lassen sich im Wesentlichen die Datenblattangaben
verstehen und bestätigen. Ein derartiges Verständnis ist eine
unverzichtbare Voraussetzung für die Entwicklung einer derartigen Schaltung.
7.5.2 Zweistufiger Linearverstärker mit BJTs
In Anlehnung an das behandelte Beispiel des OP-Verstärkers A741 soll nunmehr
ein zweistufiger Linearverstärker eingehend analysiert werden. Der zu betrachtende
Linearverstärker mit seinen zwei Stufen wirkt am Ausgang als spannungsgesteuerte
Stromquelle. Es fehlt die Ausgangs-Treiberstufe, die ansonsten einen
niederohmigen Innenwiderstand am Ausgang bewirkt. Die verfügbare Versorgungsspannung
möge +-10V betragen. Der Verstärker soll hinsichtlich des Frequenzgangs
und des Schnittstellenverhaltens mit den beiden ersten Stufen eines
Operationsverstärker vergleichbare Eigenschaften aufweisen. Die „innere“ Schnittstelle
von der ersten zur zweiten und die am Ausgang der zweiten Stufe sollte möglichst
hochohmig sein. Die Beispielschaltung zeigt Bild 7.5-2. Die erste Stufe ist
eine Differenzstufe mit aktivem Lastkreis, die zweite Stufe eine Darlington-Verstärkerstufe.
Der Ausgang an Knoten 2 wird mit R27 und R28 beschaltet, womit
sich ein geeigneter Arbeitspunkt bezüglich der Ausgangsspannung einstellt.