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Clauz

Mosfets gematched, was ist das?

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Hallo,

ich bin auf die beim Stöbern im Netz auf die diversen Pass Bauanleitungen gestoßen. Und auf die Postings hier. Dabei ist mir der Begriff matchen für MOSFETS untergekommen. Was ist das? Was macht man dafür mit den Teilen? Es wird empfohlen mehrere zu kaufen und diese selbst zu matchen?

 

Komme mir vor wie ein Nichtlateiner im Krankenbett ;-)

 

Beste Grüsse

Claus

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das bedeutet, daß sie übereinstimmende Werte haben und zusammengeschaltet in derselben Schaltung gemeinsam Dasselbe tun.

Das nennt man "matchen".

Wenn sie nicht alle Dasselbe zur selben Zeit bzw. spiegelbildlich Dasselbe zur selben Zeit tun, dann produzieren sie Nicht-Linearitäten - weil das Lineal nicht gerade wäre ;-) - auch Verzerrungen genannt.

Stell Dir einfach vor, 8 Pferde in zwei Vierereihen ziehen einen Wagen. Wenn eins davon weniger zieht, verteilt sich die Last ungleichmäßig auf die anderen mit.

Es ist nicht "gematched", nicht auf gleiche Zugkraft hin selektiert.

Die Zugkraft wäre nicht-linear. Die eine Seite wird stärker belastet.

 

Und die Pferde dieser Seite bekommen eine Zerrung in den Beinen. Daher "Verzerrungen" . . . :-)

 

 

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Alle Verstärkerelemente (Bipolare Transistoren, FETs oder Röhren) haben eine starkt gekrümmte Kennlinie, die bei den bipolaren einer e-Funktion, beiden anderen eher einer Quadrat-Funktion folgt. Die Kennlinie ist also an allen Punkten gebogen, nur am Anfang und am Ende könnte man fast von einer Gerade reden.

 

Bei üblichen Verstärkern wird der Arbeitspunkt "irgendwo" mitten in die Krümmung gelegt. Doch bei jedem Bauteil ist die Kurve leicht versetzt und unterschiedlich steil.

 

Möchte man sehr genaue Paare bilden, dann müsste man die kompletten Kennlinien aufnehmen und danach selektieren. Das wird in der Regel nicht gemacht!

Meist sucht man sich einen Punkt (den Ruhe-Arbeitspunkt in der späteren Schaltung) und schaut, was am Ausgang rauskommt. Wenn das halbwegs gleich ist, nennt man es ein Paar. Nun könnte diese Gleichheit aber auch zustande gekommen sein, indem die zweite Kurve etwas später beginnt und dafür etwas steiler verläuft.

In der Zusammenschaltung zweier solcher Bauteile hat man zwar im Prinzip auch eine Quadrat-Funktion, aber diese hat leichte Wellen. Im Verstärker wird dann das Klirrspektrum etwas unruhig. Man linearisiert das dann in der Schaltung gerne durch eine lokale Gegenkopplung (bei bipolaren Transistoren mit dem Widerstand im Emitterzweig), womit man das schlimmste abfangen kann.

 

Das Parallelschalten und damit das matching-Problem kommt aber nur daher, weil in üblichen Verstärkern höherer Leistung (bei class a schon bei mittlerer Leistung) die Verluste an den Halbleitern so hoch sind, dass es ein Baustein alleine nicht aushalten würde. Es geht hier also vor allem um die Lastverteilung und die thermische Stabilität. Die zusätzlichen unlinearitäten muss man dafür zwangsweise in Kauf nehmen.

 

Prinzipiell lässt sich dieses Problem nicht lösen, nur etwas lindern. Die Kennlinien sind auch von der Temperatur und der Alterung abhängig und laufen darum im Betrieb immer auseinander.

 

Will man das Verstärkerelement wirklich an seinem linearsten Arbeitspunkt betreiben, dann müsste man die Enden der Kennlinien nehmen und nicht den Bereich dazwischen. Aber dann wäre es ja kein "Pass class a" sondern ein "class d" :)

 

 

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das ist wie bei den Pferden: die, die mehr ziehen müssen schwitzen dann auch stärker . . . :-)

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