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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Warum MOSFETS in Audio Verstärkern


Autor: Hans Kleinlaut (Gast)
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Hallo Gemeinde.

Ich hätte da mal einige Fragen zu Audioendstufen.

In vielen preislich recht hoch angesätzten und aktuellen Enstufen (z.B. 
Accuphase z.B. http://www.accuphase.com/cat/a-65_g.pdf, Thel z.B. 
http://www.thel-audioworld.de/module/acuso/acuso.htm, ...sind vielleicht 
nicht die besten Quellen, aber die habe ich auf die schnelle gefunden) 
finde ich meist gegentacktverstärker die aus MOSFETS aufgebaut werden. 
Jetzt frage ich mich aber WARUM -> MOSFETS fehlt doch eigentlich die 
linearität, die die Bipols aufweisen und sollten doch somit für 
Audioverstärker ungeeignet sein.

Macht man das etwa nur, damit man kleinere Verluste (geringer RDSON 
gegen 0,7V Sättigungsspannung) und somit etwas weniger wärme erzeugt? 
Oder was ist der Grund dafür?

Vielen Dank im Voraus
Hans

Autor: Georg A. (Gast)
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> MOSFETS fehlt doch eigentlich die linearität,

Dafür gibts die Gegenkopplung, die mit den passenden Tricks so ziemlich 
alles ausbügelt, kann aber bei Mosfets auf einen etwas höheren Ruhestrom 
rauslaufen, um die Übernahmeverzerrungen gering zu halten.

> die die Bipols aufweisen

Da muss ich was verpasst haben ;) Im Grosssignalbereich ist da nicht 
viel linear, deswegen gibt es da auch Gegenkopplung. Ohne Gegenkopplung 
ginge nur Class-A-Betrieb, das reduziert die Abgabeleistung im linearen 
Bereich aber so auf 5-10% der Dauerverlustleistung. Ausser bei extremen 
High-End macht man das nur in der HF, wo Gegenkopplung schwer geht.

> Macht man das etwa nur, damit man kleinere Verluste (geringer RDSON
> gegen 0,7V Sättigungsspannung)

Solange man Lautsprecher dran hat, ist das völlig egal, Rechteckmusik 
klingt blöd... Allerdings gehen Mosfets wie Röhren etwas sanfter in die 
Sättigung und das klingt besser.

> Oder was ist der Grund dafür?

Mosfets für höhere Ströme sind billiger. Man kann sie ohne 
Ausgleichswiderstände parallelschalten. Sie sind thermisch stabil, der 
Ruhestrom läuft weniger weg, oft kann man auf die Kompensation 
verzichten. Die bei Audiofrequenzen noch mögliche nahezu leistungslose 
Ansteuerung ist auch recht praktisch. Bipolare Leistungstransis haben 
einstellige Stromverstärkungen, das braucht tw. kaskadierte 
Endstufentreiber, die auch heizen...

Autor: Hans Kleinlaut (Gast)
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Ok, ich sehe schon, ich muss mich noch etwas in die Matherie einlesen 
und mal etwas basteln ;)

Vielleicht sollte man mal einen Wiki Artikel zu diesem Thema verfassen. 
Vielleicht gibt es ja sogar noch den Einen oder Anderen der sich damit 
auskennt (ich tippe mal auf Radio und Fernseh Leute)

Autor: mhh (Gast)
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Georg A. schrieb:
> Man kann sie ohne
> Ausgleichswiderstände parallelschalten. Sie sind thermisch stabil, der
> Ruhestrom läuft weniger weg, oft kann man auf die Kompensation
> verzichten.

Falsch!

Autor: MaWin (Gast)
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Der theoretische Grund: Bei Übersteuerung würden die Verzerrungen der 
MOSFETs zu einem besseren Klang führen.
Aber das ist natürlich Humbug, denn wer wer schon so blöde, einen teuren 
Verstärker im Übersteuerungsbereich zu fahren.

Der praktische Grund: Der SOA-Bereich (Strom und Spannung gleichzeitig) 
am MOSFET ist weiter als beim bipolarejn Transistor, er kann also 
stärker belastet werden, man braucht weniger und ist damit billiger. 
Auch der Grund ist heute weitestgehend entfallen, denn moderne MOSFETs 
haben wieder deutliche SOA Einschränkungen, und Transistoren sind nicht 
mehr teuer.

MOSFETs haben aber auch Nachteile, z.B. benötigen sie mehr 
Ansteuerspannung als bipolare Transistoren, damit sind entweder die 
Verluste der Endstufe höher oder man braucht zusätzliche 
Versorgungsspannungen. Desweiteren kann man MOSFETs nicht so problemlos 
parallelschalten wie bipolare Transistoren, weil die 
Stromverteilungswiderstände zu gross werden müssten.

Heute sind MOSFETs in Endstufen daher out, wenn ein Verstärker damit 
wirbt befinden sich die MOSFETs oft im geschalteten Netzteil und gar 
nicht mehr in der Endstufe. Bei Class-D Verstärkern natürlich wieder in 
der geschalteten Endstufe :-)

Firmen wie Accuphase und Thel haben ganz andere Probleme. Die 
elektronischen Bauteile und Baukosten sind heute so billig geworden, daß 
deren Verstärker eigentlich nur noch 1/100 der ehemaligen Preise kosten 
dürften. Aber die Firmen halten gnadenlos an ihren Wucherpreisen fest, 
weil sie eine Kundschaft bedienen, die glaubt, wenn man nur möglichst 
viel zahlt, bekommt man auch möglichst gute Ware. Solche Dumme wachsen 
aber nicht auf Bäumen, man muss sie jeden Morgen erneut suchen.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Georg,

>Mosfets für höhere Ströme sind billiger. Man kann sie ohne
>Ausgleichswiderstände parallelschalten.

Gute MOSFETs sind leider nicht billiger, vor allem wenn engtolerierte 
Versionen zum Einsatz kommen sollen, um die lästigen Source-Widerstände 
zur Stromvergleichmäßigung klein halten zu können.

Immer wieder wird geschrieben, daß der gegenläufige Temperaturgang des 
Ron von MOSFETs zu einer Stromvergleichmäßigung führt und man deshalb 
auf die Source-Widerstände verzichten kann. Das ist prinzipiell zwar 
richtig, funktioniert aber nur dann zuverlässig, wenn die Transistoren 
praktisch identische Kennlinien besitzen. Da man solche MOSFETs heute 
kaum bekommen kann, werden eben doch wieder Source-Widerstände 
eingefügt. Oft verwendet man sie auch, um den maximalen Drain-Strom zu 
begrenzen, also als eine Art SOAR-Schutz für arme Leute.

>Die bei Audiofrequenzen noch mögliche nahezu leistungslose
>Ansteuerung ist auch recht praktisch.

Die Gate-Source-Kapazitäten stellen bei höheren Audiofrequenzen eine 
erhebliche Last dar, sodaß von leistungsloser Ansteuerung leider nicht 
die Rede sein kann. MOSFET-Treiber benötigen daher ebenfalls einen 
erheblichen Ruhestrom. Daß die Steuerströme für niedrige und hohe 
Audiofrequenzen sehr unterschiedlich sind, macht die Verstärker nicht 
unbedingt stabiler.

Ein unangenehmer Begleiter der MOSFETs ist ihre enorme Schnelligkeit. 
Aufbauinduktivitäten müssen besonders gering gehalten werden, damit die 
Dinger nicht schwingen. Das ist gerade bei großen Verstärkern, bei denen 
viele MOSFETs parallelgeschaltet werden sollen, immer wieder ein 
Problem.

Auch die Schwingneigung bei komplexen Lasten ist bei MOSFET-Verstärkern 
oft stärker ausgeprägt und verlangt nach einem sorgfältig 
dimensioniertem Zobelglied und anderen Maßnahmen.

Kai Klaas

Autor: Andreas K. (derandi)
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In dem obersten Exemplar (schön aufgebaut, gefällt!) sind 2x 10 MOSFETS 
parallel geschaltet.
Leistungslose Ansteuerung und die unproblematische Parallelschaltung 
würd ich wohl als Argumente ins Auge fassen...

Einen hab ich noch: Bei Thel-Audioworld werden ja auch 
super-Audio-Widerstände mit sagenhaften 0,5% Toleranz und "hochreine" 
OFC-Kupfer-leitungen verkauft, noch dazu versilberte Lautsprecherkabel.
Warum findet sich sowas eigentlich in praktisch jedem "High-End-Shop"?

Autor: mhh (Gast)
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Andreas Klepmeir schrieb:
> Warum findet sich sowas eigentlich in praktisch jedem "High-End-Shop"?

Weil sich damit Geld machen lässt. (von verdienen hier mal keine Rede)

Autor: Andreas K. (derandi)
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Scheint aber nur im High-End-Segment zu funktionieren, man braucht 
naives Publikum mit großem Geldbeutel und genug Phantasie um sich 
transparente Höhen vorstellen zu können...

Autor: Ulrich (Gast)
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Das Problemlose Parallelschalten geht bei MOSFETs nur im Schaltbetrieb. 
Wenn man im analogen Bereich ist, so wie beim Audioverstärker, braucht 
man auch da Ausgleichswiderstände, egal wie gut die Kennlinien 
übereinstimmen.

Die höhere Geschwindigkeit von MOSFETs kann man ggf. für mehr 
Rückkopplung auch bei hohen Frequenzen nutzen. Das macht dann aber auch 
die Stabilität problematischer.

Man kann sowohl mit MOSFETs als auch Bipolaren Transistoren gute 
Verstärker bauen, besser als (fast) alle Lautsprecher.  Mit bipolaren 
ist die Schaltung etwas einfacher.  Der Preis ist ohnehin für beide 
Möglichkeiten nicht mehr so hoch.

Mittlerweilen sind für kleine und mittlere Leistung auch Verstärker ICs 
ein gute Alternative. Das gilt vor allem wenn man für Aktivboxen mehrere 
und dafür kleinere Verstärker nutzt.

Autor: G4st (Gast)
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Bei solchen Monstern mit ca. 10 Ausgangstransistoren ist man doch froh, 
dass Klasse-D Verstärker erfunden wurden :)

Autor: mhh (Gast)
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G4st schrieb:
> Bei solchen Monstern mit ca. 10 Ausgangstransistoren ist man doch froh,
> dass Klasse-D Verstärker erfunden wurden :)


Naja, eher nicht. Der Unterschied zwischen einer 2KW Analog- und einer 
Digitalendstufe ist schon hörbar. Die Analoge klingt besser und das ist 
keine Einbildung.

Autor: G4st (Gast)
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mhh schrieb:
> Naja, eher nicht. Der Unterschied zwischen einer 2KW Analog- und einer
> Digitalendstufe ist schon hörbar. Die Analoge klingt besser und das ist
> keine Einbildung.
Meinst du?
http://www.k-series.it/k3/
>Distortion THD: Max < 0.5% from 0.1W to full power (typically < 0.05%)
na?

Autor: mhh (Gast)
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Klangempfinden kann man nicht in Formeln pressen.

Eine Messung mit Sinussignal sagt noch nichts über Werte bei Musik aus.
Der digitale klingt "synthetisch". Das ist Tatsache.

Autor: G4st (Gast)
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mhh schrieb:
> Klangempfinden kann man nicht in Formeln pressen.

Irgenwoher muss der Klangunterschied, sei er nicht nur Subjektiv, ja 
auch kommen.
Und jetzt komm mir nicht mit nebulösen Klangumschreibungen à la luftig, 
voll, brilliant, klar, etc.

Autor: mhh (Gast)
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G4st schrieb:
> Und jetzt komm mir nicht mit nebulösen Klangumschreibungen à la luftig,
> voll, brilliant, klar, etc.


Damit kommst Du ja jetzt  :)

Meine Meinung habe ich gesagt: Der Unterschied ist hörbar. Fertig und 
aus.

Autor: Andreas K. (derandi)
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Wenns undefinierbar ist muss es sich entweder um Gott oder Einbildung 
halten.

Autor: MaWin (Gast)
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> In dem obersten Exemplar (schön aufgebaut, gefällt!) sind 2x 10 MOSFETS
> parallel geschaltet.

Und zwar ohne ausreichend grosse Stromverteilungswiderstände. Selbst 
wenn die MOSFETs also mal selektiert wurden um bei gleicher Temperatur 
den möglichst gleichen Widerstand über den ganzen linearen 
Spannungsbereich zu bieten, wird sich das im Laufe der Alterung 
verschieben, und einzelne MOSFETs übernehmen mehr Leistungsverluste als 
andere. Daher braucht man für die eher geringe Leistung 10 parallel :-)

> Leistungslose Ansteuerung und die unproblematische Parallelschaltung
> würd ich wohl als Argumente ins Auge fassen...

Wenn man sich unbedingt selbst verarschen will...

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Ulrich,

>Wenn man im analogen Bereich ist, so wie beim Audioverstärker, braucht
>man auch da Ausgleichswiderstände, egal wie gut die Kennlinien
>übereinstimmen.

Da gab es mal eine Application Note von Hitachi mit Beispielschaltung, 
die erklärt hat, daß bei der 2SKxxx/2SJxxx-Serie gerade keine 
Source-Widerstände erforderlich sein sollten. Hitachi hat damit geradezu 
geworben. Deren MOSFETs waren deutlich enger toleriert als vergleichbare 
MOSFETs. Auch im ELRAD Sonderheft "Studio2 Remix" ist ein darauf 
basierender 500W-PA-Verstärker vorgestellt worden, der ebenfalls keine 
Source-Widerstände besaß.

Ich habe allerdings immer Source-Widerstände eingesetzt, wenn ich mal so 
einen Verstärker aufbauen mußte. Das war mir dann doch zu heikel. 
Außerdem hat mir die Vorstellung gefallen, damit einen simplen 
Kurzschlußschutz zu haben.

Kai Klaas

Autor: Arno H. (arno_h)
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Kai, du meinst wahrscheinlich die 2SJ48,49,50 und die Komplementärtypen 
2SK133-135. Das waren afaik noch keine Vertikalfet, deshalb Source am 
Gehäuse!
Bessere DB habe ich nicht gefunden, unter "Typical Transfer 
Characteristics" und dem Bild rechts daneben, das Sättigungsspannung zu 
Drainstrom bei verschiedenen Temperaturen zeigt, ist das Verhalten gut 
erkennbar.

Arno

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Arno,

>Kai, du meinst wahrscheinlich die 2SJ48,49,50 und die Komplementärtypen
>2SK133-135.

Ja genau, die meinte ich.

Kai Klaas

Autor: Hans Kleinlaut (Gast)
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Hallo Leute,

ich habe mal angefangen einen Artikel 
(http://www.mikrocontroller.net/articles/Verst%C3%A4rker) zu schreiben. 
Wie ich auch dort schreibe, geht es mir nicht in erster Linie darum 
möglichst kostengünstig einen Verstärker zu bauen, sondern um das 
Verständniss hierfür.

Danke für jeden hilfreichen Beitrag.

Autor: Realist (Gast)
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>Macht man das etwa nur, damit man kleinere Verluste (geringer RDSON
>gegen 0,7V Sättigungsspannung) und somit etwas weniger wärme erzeugt?
>Oder was ist der Grund dafür?

Die Sättigungsverluste spielen bei einer Analogendstufe nur eine 
untergeordnete Rolle, da die Transitoren (hoffentlich) selten in die 
Sättigung gehen. Die Verlustleistung in Analogendstufen ist WIMRE bei 
50% (oder waren es 70%) am größten, und nicht, wie man vermuten könnte, 
bei Vollaussteuerung.

Autor: Realist (Gast)
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>> Man kann sie ohne
>> Ausgleichswiderstände parallelschalten. Sie sind thermisch stabil, der
>> Ruhestrom läuft weniger weg, oft kann man auf die Kompensation
>> verzichten.
>
>Falsch!

Mist, wollte ich auch gerade schreiben ;-)

Autor: Realist (Gast)
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>Naja, eher nicht. Der Unterschied zwischen einer 2KW Analog- und einer
>Digitalendstufe ist schon hörbar. Die Analoge klingt besser und das ist
>keine Einbildung.

Also vernünftigerweise bestückt man den Bassbereich mit digitalen 
Endstufen. Im Bassbereich wird die mit Abstand größte Leistung benötigt, 
gleichzeitig müssen die Digitalendstufen eine nicht so großen 
Frequenzbereich abdecken und auch Verzerrungen sind im Bassbereich von 
untergeordneter Bedeutung. Im Mitten- und Hochtonbereich sind 
Analogendstufen (noch) vorteilhaft. Zumindest jedoch im Hochtonbereich. 
Dort werden auch geringe Leistungen benötigt.

Autor: Kevin K. (nemon) Benutzerseite
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und ein Bass gleicht durch seine Massenträgheit hochfrequente Anteile 
ganz gut aus.

Autor: Gerald R. (Firma: multidata) (gerald2)
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>> Macht man das etwa nur, damit man kleinere Verluste (geringer RDSON
>> gegen 0,7V Sättigungsspannung)
>
>Solange man Lautsprecher dran hat, ist das völlig egal, Rechteckmusik
>klingt blöd... Allerdings gehen Mosfets wie Röhren etwas sanfter in die
>Sättigung und das klingt besser.
>

mayhem
>0,7V Sättigungsspannung

wie kommst Du darauf? Bei Uce= 0.7V ist der Bipolartransistor noch lange 
nicht in der Sättigung. Die Kollektorspannung kann problemlos unter die 
Basisspannung fallen, ohne daß der Transistor in die Sättigung geht.

>Rechteckmusik klingt blöd...

ja die Gerüchte und Halbwissen sagen dies, die Entwickler aber nicht...

>... Allerdings gehen Mosfets wie Röhren etwas sanfter in die
>Sättigung und das klingt besser

ich ziehe einen Linearbetrieb mit klarem Übersteuernugsclipping vor. 
Dann weis man wenigstens genau, wann man die Hardware überfordert. 
Überleg mal, wie hoch der Klirrfaktor beim "sanft in die Sättigung 
gehen" ist... Das klingt nicht mehr wie HiFi, sondern muffelig.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Realist,

>Die Verlustleistung in Analogendstufen ist WIMRE bei 50% (oder waren es
>70%) am größten, und nicht, wie man vermuten könnte, bei
>Vollaussteuerung.

Sie ist am größten bei 50% Rechteckansteuerung. Hat man nur einen Sinus 
zur Verfügung, sollten es 63,7% Vollaussteuerung sein.

Kai Klaas

Autor: MaWin (Gast)
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> ich habe mal angefangen einen Artikel
> (http://www.mikrocontroller.net/articles/Verst%C3%A4rker) zu schreiben.


Ich glaub, das ist jetzt nicht unbedingt nötig,
zumindest so lange nicht, so lange andere deutlich
fundierter bessere Beschreibungen liefern:

http://www.angelfire.com/ab3/mjramp/designing.html
http://www.elektronikinfo.de/audio/verstaerker.htm
http://www.dself.dsl.pipex.com/ampins/dipa/dipa.htm

Autor: Hans Kleinlaut (Gast)
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Hallo und guten Abend,

nach kurzer Abstinenz nun einer meiner "ersten" Versuche!
Da ich, wie zu beginn schon mehrmals angedeutet noch auf diesem Gebiet 
neuling bin, habe ich erst einmal alles versucht zu simulieren.

Im Anhang ist also mein "erster" Verstärker.
Am Eingang gebe ich einen Sinus von 10khz bei 1,2V Peak druff, und den 
Ausgang simuliere ich momentan noch mit einem einfachen 8Ohm Widerstand 
(R16). R8 representiert das Abgleichspoti.

Nun, was haltet Ihr davon? Wäre dies zu gebrauchen oder habt Ihr (wie 
ich denke) Verbesserungsvorschläge, die ich hiermit gerne entgegen 
nehme?!?!

Autor: Andreas K. (derandi)
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MaWin schrieb:
> Und zwar ohne ausreichend grosse Stromverteilungswiderstände.

Soso, sind also nicht groß genug. Wie kommst du darauf, hast du die 
Werte anhand der Symbolgröße geschätzt?

Autor: Hans Kleinlaut (Gast)
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@Andreas K
Irgendwie werde ich aus deinem Post jetzt nicht ganz schlau!
Ich benutze ja in meinem Modell kein parallelen Fets... oder worauf 
willst du hinaus?

Autor: Andreas K. (derandi)
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Lies den betreffenden Beitrag nochmal komplett durch... ;)

Autor: Hans Kleinlaut (Gast)
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Es ging darum warum ein bestimmter Hersteller viele FETs parallel 
benutzt.. aber trotzdem fehlt mir hier der zusammenhang zu meinem 
Modell.

Autor: Andreas K. (derandi)
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Und da soll man dann nicht sarkastisch werden...
Andreas K. schrieb:
> MaWin schrieb:
>> Und zwar ohne ausreichend grosse Stromverteilungswiderstände.
>
> Soso, sind also nicht groß genug. Wie kommst du darauf, hast du die
> Werte anhand der Symbolgröße geschätzt?

Warum fühlst du dich angesprochen?

Autor: spess53 (Gast)
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Hi

>Es ging darum warum ein bestimmter Hersteller viele FETs parallel
>benutzt.. aber trotzdem fehlt mir hier der zusammenhang zu meinem
>Modell.

Nur mal so: In analogen Messverstärkern und Verstärkern für 
Schwingungsprüfanlagen (150W..1,5kW , DC-Fähig) von Firmen wie z.B. 
Brüel & Kjaer, LDS etc. sind Mosfets verbaut.

MfG Spess

Autor: MaWin (Gast)
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> > Und zwar ohne ausreichend grosse Stromverteilungswiderstände.
> Soso, sind also nicht groß genug. Wie kommst du darauf,
> hast du die Werte anhand der Symbolgröße geschätzt?

Ja, cool 'ne, was man mit Erfahrung so alles abschätzen kann.

Die Widerstände haben im Photo erkennbar eine bestimmte Baugrösse,
und damit eine maximale Verlustleistung (unter 5W),
sie müssen nach den technischen Daten einen Strom von 2.3A aushalten
und dabei (falls sie richtig dimensioniert wären) Differenzen der
Uth der MOSFETs von 1:2 abfangen können, also einen Spannungsabfall
von ca. 5V haben, macht 2.5*5 =mehr als 5W, also haben sie keine
so hohen Widerstandswerte also sind sie nicht ausreichend gross.

Das Wort gross war mit Absicht so gewählt, denn ob nun der
Widerstandswert nicht ausreichend gross ist, oder die Bauform
also die Leistung der widerstände, das kann ich ducrh
abschätzen der vorhandenen Informationen nicht rausfinden,
ich kann aber sagen, dass es nicht passt.

Wir wissen nun aber das Accuphase seine MOSFETs selektiert, und damit
haben die MOSFETs im Auslieferngenzustand kleinere Abweichungen als 1:2
und es reichen kleinere Widerstände und der Verstärker funktioniert
trotzdem. Zumnindest so lange er nicht repariert wird und ein
unselektierter MOSFET rein kommt. Dennoch ist das ein übler Aufbau,
ich schrieb schon zum Thema Alterung und Bauteileffizienz.

Autor: hermy (Gast)
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G4st schrieb:
> mhh schrieb:
>> Klangempfinden kann man nicht in Formeln pressen.
>
> Irgenwoher muss der Klangunterschied, sei er nicht nur Subjektiv, ja
> auch kommen.

ich vermute mal, das es zu interferrenzen zwischen digitalinduzierten 
oberwellen im nicht mehr hörbaren bereich mit audiosignalen kommt; die 
mischprodukte können dann wieder im hörbaren bereich liegen...

Autor: Hans Kleinlaut (Gast)
Datum:

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Hallo Leute,

ich finde es echt interessant, was Ihr hier feststellt oder auch 
beweißt!
Aber kann sich auch jemand eventuell mal ansehen was ich "Verbrochen" 
habe? Was haltet Ihr davon?

Hab gerade in etwas älteren Zeitschriften gestöbert und da die tollsten 
Komponenten gefunden... scheinbar zahlen die Leute echt für einen 
"selektierten" 0207 Widerstand wirklich bis zu 5 (damals noch Mark)... 
heftig! In einem der weiter oben geposteten Links habe ich dann noch 
etwas interessantes über vergoldete Stecker gelesen, dessen Aussage war 
kurz zusammengefast -> "alles Mumpitz"

Es ist scheinbar genauso wie der Katholizismus, - Glaube ist alles ;) 
(wollte mit dieser Äußerung niemanden Angreifen oder verärgern!)

Autor: Hans Kleinlaut (Gast)
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Schon über 50(!!) ansichten meines Schaltplans, und noch keiner hat 
Kritik an ihm ausgeübt. Ist das ein gutes Zeichen?

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Ja doch: Warum tut man sich sowas heutzutage noch an? Nimm einen 
fertigen TDAx oder mach gleich Class-D mit einem fertigen 
MOSFET-Treiber.

Autor: Hans Kleinlaut (Gast)
Datum:

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Weil es mir, wie ich oben schon beschrieben habe, um den Lehrneffekt 
geht. Ich habe diesbezüglich keinerlei praktische Erfahrungen und darum 
denke ich, ist dies ein ideales Projekt hierfür!

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Aha. Bei Audio bestimmen die Nichtlinearitäten der Bauelemente das 
Geschehen. Genau da ist aber ein Schwachpunkt von SPICE. Deswegen würde 
ich mir was interessanteres, besser zu kontrollierendes als Lernobjekt 
suchen. Es muß jetzt auch nicht unbedingt die Softwareentwicklung auf 
einem als völlig digital gesehenem Mikrocontroller sein.

Soll heißen: Wirklich gute Audioendstufen sind nur was für wirkliche 
Profis, die viele Jahre in Erfahrungen gesteckt haben!

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Hans Kleinlaut schrieb:
> Schon über 50(!!) ansichten meines Schaltplans, und noch keiner hat
> Kritik an ihm ausgeübt

Ok, hier die erste Kritik:

Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichungen und Screenshots im PNG- oder GIF-Format hochladen.
Siehe Bildformate

Sorry, aber muss sein. Jemandem der den Unterschied zwischen JPEG und 
PNG nicht versteht, kann man auch nur schwer den Unterschied zwischen 
Analog- und Digitaltechnik beibringen...

Zum Thema: Wenn schon mit FETs, dann richtig => Class-D.

Autor: Hans Kleinlaut (Gast)
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Εrnst B✶ schrieb:
> Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
> Zeichungen und Screenshots im PNG- oder GIF-Format hochladen.
> Siehe Bildformate

OK, 1:0 für dich! Ich sehe meinen Fehler ein! kommt nicht wieder vor!

Εrnst B✶ schrieb:
> Sorry, aber muss sein. Jemandem der den Unterschied zwischen JPEG und
> PNG nicht versteht, kann man auch nur schwer den Unterschied zwischen
> Analog- und Digitaltechnik beibringen...
>
> Zum Thema: Wenn schon mit FETs, dann richtig => Class-D.

Ähm... Eigentor !?!? Class-D ist doch digital (1Bit Wandler), wenn ich 
mich noch recht erinnere! Und ich möchte doch "analog" schalten! Also 
unentschieden.

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Class-D eben weil Digital angesteuert wird.

Aktuelle Power-FETs sind nicht mehr wirklich für Linearbetrieb geeignet 
(wegen interner Parallelschaltung vieler kleiner Einzel-FETs).

Und bei analoger Ansteuerung bieten FETs nur einen recht kleinen 
Wirkungsgrad-Vorteil gegenüber Bipolar-Transistoren.

Wie schaut das eigentlich mit den Übernahme-Verzerrungen aus, die 
müssten bei der MosFET-Schaltung ja auch höher sein als bei einem 
NPN/PNP Gegentakt-Paar.


Zumindest für den Bass-Bereich solltest du mal über Class-D nachdenken. 
Digital heißt ja nicht dass du da gleich mit µC und DSP ran musst.
Da gibt es fertige Chips für, oder auch einfache, selbstschwingende 
Schaltungen, die mit nur einem LM358 pro Kanal auskommen.
Wenn ich mich recht erinner, gabs einen sehr einfachen Schaltplan dazu 
unter http://d-amp.org/

Autor: Patric (Gast)
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Irgenwoher muss der Klangunterschied, sei er nicht nur Subjektiv, ja
> auch kommen.

Der Klangunterschied bei verschiedenen Verstärkern liegt meist in den 
Verzerrungen die er Produziert. Man spricht dabei oft von den K2 und K3 
Verzerrungen. Den K2 Verzerrungen sagt man ein eher Harmonisches 
Klangempfinden oder wie man es auch nennem mag nach und den K3 halt das 
gegenteil. Deswegen ist für viele Leute ein Vertärker mit höeren K2 
Verzerrungen und niederigen K3 Verzerrungen angenehmer.

Autor: MaWin (Gast)
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Jeder halbwegs ordentliche Verstärker produziert aber keine relevanten 
Verzerrungen mehr, weder K2 noch K3.

Die kommen erst, wenn man den Verstärker übersteuert, was man sowieso 
nicht tun sollte (ausser man will ihn als Effektgerät einsetzen) und 
ordentliche Verstärker haben dafür eine Lampe die aufblinkt, wenn der 
Ausgang nicht mehr dem Eingang exakt folgen kann.

Wer in einer ansonsten gleichen Anlage bei Ersatz des Verstärkers (und 
alles andere bleibt gleich) einem davon "mehr Brillianz", "sattere 
Bässe" zuordnet, hat ihn normalerweise ein kleines bischen lauter 
gestellt als den anderen. So machen es zumindest High-End-HiFi-Verkäufer 
:-)

Klar, bei alten Röhrenverstärkern mit Ausgangstrafo, und alten 
Transistorverstärkern mit Ausgangselko, waren die Verzerrungen noch 
hörbar, aber die Zeiten sollten vorbei sein (ausser man halst sich 
vorsätzlich so alten Schrott auf, "weil Omas Dampfradio so warm 
klingt").

Verzerren tut der Lautsprecher, und das nicht zu knapp, die Dinger 
werden eigentlich immer schlechter, zumindest zahlt niemand mehr für 
gute Qualität. Mit Brüllwürfeln und PMPO-Verstärkern kommen solche 
Zeiten also wohl wieder....

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Der Klangunterschied bei verschiedenen Verstärkern liegt meist in den
>Verzerrungen die er Produziert. Man spricht dabei oft von den K2 und K3
>Verzerrungen. Den K2 Verzerrungen sagt man ein eher Harmonisches
>Klangempfinden oder wie man es auch nennem mag nach und den K3 halt das
>gegenteil. Deswegen ist für viele Leute ein Vertärker mit höeren K2
>Verzerrungen und niederigen K3 Verzerrungen angenehmer.

Selbst bei einem Verstärker mit relevantem K2, wird man in der Regel 
niemals diesen Klirrfaktor auch wirklich hören, also das, was der 
Verstärker ausspuckt, wenn man einen Einzelsinus drauf gibt.

Wenn man sagt, daß K2 angenhem klingt, meint man etwas anderes. Bei zwei 
Sinus-Tönen unterschiedlicher Frequenz wird durch Intermodulation ein 
zusätzlicher Ton erzeugt, der vorher nicht im Klangspektrum enthalten 
war. Jeder der E-Gitarre spielt, weiß das, weil auch im völlig 
unverzerrten Spielbetrieb ein Single-Coil-Tonabhnehmer von sich aus 
schon kräftig K2 erzeugt, vor allem bei geringem Abstand zwischen Saiten 
und Tonabnehmer. Zupft man zwei Töne nacheinander und dann zusammen, 
merkt man ganz deutlich, daß da ein zusätzlicher Ton entsteht, der sich 
oft (aber nicht immer!) harmonisch in den Klang einfügt und den Akkord 
"kerniger" klingen läßt. Das klingt so ähnlich wie der Unterschied 
zwischen temperierter und reiner Stimmung, weil auch in unserem 
(erschreckend unlinearen!) Gehör ein solcher Zusatzton entsteht, der 
besonders bei reiner Stimmung sehr angenehm klingen kann.

Letztlich handelt es sich beim angenehmen und warmen K2 aber um einen 
Soundeffekt, um eine eigentlich unerwünschte Klangverfälschung. Wer 
Röhre mag, mag diesen Klangeffekt.

Bei bestimmten Musikmaterial geht der Schuß allerdings oft nach hinten 
los und Röhre erzeugt dann schnell lästigen Musikmatsch, den man, einmal 
als solchen identifiziert, so schnell nicht mehr hören möchte. Deshalb 
muß auch ein Röhrenverstärker praktisch klirrfaktorfrei sein. Den warmen 
K2-Klang sollte man sich besser nur einbilden...

Kai Klaas

Autor: Patric (Gast)
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Da hab ich dann mal eine Frage zu deinem Einbilden....
Da ich schon in unzähligen Hörtest die verschiedensten Verstärker an den 
gleichen und unterschiedlichen Lautsprechern gehört habe in allen 
erdenklichen Preisklassen. Wie kann es dann sein das ein Verstärker von 
seinem "Eigenklang" einen regelrecht nervös, agressiv usw macht und sich 
nachher NACHHER rausstellt das dieser Verstärker von seinen 
Konstrukteuren so gebaut wurde um K2 verzerrungen sehr niedrieg zu 
halten und dadurch die K3 Verzerrungen gestiegen sind ?

Ist das auch Einbildung wenn man vorher nichts über diesen Verstärker 
weiss und völlig unvoreingenommen mit diesen Verstärker hört ?

Ich glaub auch nicht an diesen ganzen Vodooscheiss oderso aber meiner 
Meinung nach ist es Fakt das diese Verzerrungen Einfluss auf das 
Hörempfinden des Hörers haben.

Zu Digitalverstärkern würde ich auch gerne mal was sagen.
Und zwar tritt bei fast 95 % aller Digitalverstärker mit PWM Technik das 
Phänomen auf das gerdae die Höhen sehr oft zischelig und zu scharf sind 
was auch sehr unangenem ist wenn man über Lautspecher verfügt mit guten 
Hochtönern. Ich hab erst einen PWM Verstärker bis jetzt gehört bei dem 
dieses Phänomen nicht auftritt deswegen sind diese Verstärker unter High 
Endern (nicht Voodooisten) noch nicht wirklich beliebt.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Da hab ich dann mal eine Frage zu deinem Einbilden....

Wenn ich "..." schreibe, dann meine ich das augenzwinkernd...

Wenn du meinen Beitrag aufmerksam gelesen hast, dann wirst du merken, 
daß ich ja gerade ein Fan des warmen Röhrenklangs bin, so wie du. Ich 
habe allerdings auch schon Röhrenverstärker gehört, die zuviel des Guten 
(K2) hatten und dann garnicht mehr gut klangen.

Kai Klaas

Autor: Patric (Gast)
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Ich habe das so verstanden das du der Meinung wie eniger der Vorredner 
warst das K2 K3 nicht bis kaum vorhanden sind in Verstäkerschaltungen 
und diese deswegen nicht zum "Verstärkerklang" beitragen !
Natürlich ist zu viel des guten nicht schön...
Aber da je nach schaltungstyp immer Verzerrungen auftreten sollte man 
beim Design schon gucken das die auftretenen Verzerrungen K2 sind und 
nicht K3...
:)

Autor: Hilfs-Sysop (Gast)
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Warum trennt ihr das nicht einfach?
Der eine baut den Verstärker, mit möglichst orginalgetreuem Klang, und 
der andere baut ein Röhren-Effektgerät zum davorschalten, mit sanft 
glühenden Blickfängern, die vom (drittes Teilprojekt: VS1101 am AVR) 
64kBit MP3-Sound ablenken.

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Man kann den Spieß auch umdrehen: Die Vergleichsgeräte alle auf gleiche 
subjektiv empfundene Lautstärke einstellen in einem direkten 
Vergleichstest. Danach mit dem Meßgerät die absolute Verstärkung jedes 
Gerätes bestimmen. Beide Vorgänge sind leicht machbar.

Der absolut am leisesten eingestellte Verstärker sollte dann der Beste 
sein.

Reine Hypothese von mir.

Autor: Patric (Gast)
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Wenn es um reihne Vergleichstest oder auch Blindtest von Geräten geht 
bringt es sowieso nur was wenn sie mit gleichem Pegel spielen nicht den 
empfundenen Pegel sondern gemessenen ! Dies wurde auch schon häufig 
gemacht ! Dies ist auch ein Trick von diversen "high end" Händlern die 
einem 2 Geräte vorspielen.... und das Gerät bei dem sie am meisten 
Profit bekommen ein paar db lauter machen. Da sich im Vergleichstest 
wenn man ihn dann noch so nennen kann das lauterer Gerät immer als 
"besser" und "detailreicher" empfunden wird.....

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Autor: Kai Klaas (Gast)
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Hallo Abdul,

>Der absolut am leisesten eingestellte Verstärker sollte dann der Beste
>sein.

Ich habe mal hochwertige Aktiv-Lautsprecher gebaut (und verkauft) und da 
ist uns folgendes aufgefallen: Um auch feinste Klangnuancen 
festzustellen, haben wir uns angewöhnt, Lautsprecher bei recht hohen 
Lautstärken abzuhören. Bei einem schlechten Lautsprecher stellt man die 
Musik dabei ganz automatisch nicht sehr laut, weil bereits bei geringen 
Lautstärken das Gehör schon sehr gestreßt wird. Bei einem richtig guten 
Lautsprecher sitzt diese "Streß-Schwelle" wesentlich höher. Bei sehr 
guten Boxen ist eine Unterhaltung dann unmöglich, man sieht nur noch die 
Lippenbewegungen des anderen...

Unseren Erfahrungen nach trägt der Lautsprecher zu über 95% zum guten 
Klang bei. Vergleicht man mehrere unterschiedliche Lautsprecher 
unterschiedlicher Hersteller, sogar der gehobenen Klasse, unterscheiden 
sich Lautsprecher im Klang teilweise geradezu extrem. Im Vergleich dazu 
scheinen normale Verstärker alle vollkommen gleich zu klingen.

Kai Klaas

Autor: Abdul K. (ehydra) Benutzerseite
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Hm. Ist die Frage, wie Verzerrungen sich bei Verstärkern und 
Lautsprechern systematisch unterscheiden.

Nach meinen Erfahrungen nimmt man bei einer guten Anlage einfach 'mehr' 
wahr, ohne das es lästig wird.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Hm. Ist die Frage, wie Verzerrungen sich bei Verstärkern und
>Lautsprechern systematisch unterscheiden.

Wir haben ausgeprägte Partialschwingungen bei den Hoch- und Mitteltönern 
oft als Sündenböcke entlarvt. Bestimmte Töne wollen dann garnicht mehr 
aufhören, obwohl der Verstärker eigentlich "Ruhe" befiehlt. Die Membran 
schwingt in sich weiter und der Verstärker kann daran nichts ändern. Wir 
haben das auch gemessen. Glaube mir, Klirrverzerrungen ist das geringste 
Übel, mit dem ein Lautsprecher aufwarten kann...

>Nach meinen Erfahrungen nimmt man bei einer guten Anlage einfach 'mehr'
>wahr, ohne das es lästig wird.

Ja, "Lästig" ist der genau der richtige Ausdruck. Eine wirklich gute 
Anlage wird einfach nicht lästig, auch nicht bei hohen Abhörlautstärken. 
Man nimmt dann viel eher war, wie unterschiedlich die Qualität der 
eigenen CD-Sammlung ist. Und dann hört man schon einmal öfter eine CD 
von David Sanborn. Nicht weil man unbedingt die Musik mag, sondern weil 
sie einfach so traumhaft gut aufgenommen wurde. Andere CDs hört man dann 
kaum noch, weil sie immer "zischeln" oder "dumpf" sind. Das sind dann 
Klangnuancen, die man vorher nie wahrgenommen hat.

Kai Klaas

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