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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verständisfrage zu Differenzverstärker in Eingangsstufen


Autor: Markus B. (lordnoxx) Benutzerseite
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Hallo.
Ich beschäftige mich gerade mit Endstufen Designs. In der Regel findet 
man Schaltungen bei denen die Eingangsstufe aus einem 
Differenzverstärker besteht.

z.B. http://sound.westhost.com/p03_fig1.gif

Ich frage mich nun warum das so ist? Könnte man nicht auch einfach einen 
OpAmp da hinpacken, oder eine Bootstrapschaltung mit anschließendem 
Spannungsverstärker in Klasse A betrieb?

Gruß

Autor: madler (Gast)
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Ähm, ein Operationsverstärker hätte ja auch einen Differenzverstärker 
als Eingang?
Man will ja bei einem solchen Verstärker eine bestimmte Verstärkung 
einstellen können.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Markus M. schrieb:
> Könnte man nicht auch einfach einen OpAmp da hinpacken,

Ja das kann man und das wird auch oft gemacht, weil es einfacher ist. Im 
OpAmp ist dann allerdings auch ein Differenzverstärker drin.

Im Prinzip bestehen alle Verstärker aus diesen drei Komponenten:
- komplementäre Leistungsstufe (hier: rechts)
- Ruhestromerzeugung           (hier: mitte)
- Differenzverstärker          (hier: links)

Autor: Zwölf Mal Acht (hacky)
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Einen linearen Betrieb erhaelt man mit Gegenkopplung. Gegenkopplung 
macht man mit einem zusaetzlichen, invertierenden Eingang. Ist etwas 
Anderes denkbar ?

Autor: Markus B. (lordnoxx) Benutzerseite
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A...aha Soooo. schrieb:
> Einen linearen Betrieb erhaelt man mit Gegenkopplung. Gegenkopplung
> macht man mit einem zusaetzlichen, invertierenden Eingang. Ist etwas
> Anderes denkbar ?

Könnte man diese Linearisierung nicht auch durch eine gegenphasige 
Spannungsgegenkopplung erreichen? Also so wie man das vom stabilisieren 
des Arbeitspunktes eines Transistors kennt. Gegenkopplung von Kollektor 
auf Basis.

Autor: Johannes (Gast)
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> Könnte man diese Linearisierung nicht auch durch eine gegenphasige
> Spannungsgegenkopplung erreichen?

Kann man schon machen, die Linearität ist dann aber in der Regel nicht 
so gut. Schau dir mal Schaltpläne von Röhrenverstärkern an, da wird das 
zum Teil so gemacht.

Autor: ulrich (Gast)
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Wenn man den Verstärker invertierend aufbaut, kann man die Gegenkopplung 
auch mit auf den gleichen Eingang wie das Signal legen.  Das hat für die 
Linearität sogar Vorteile - nur wird damit der Eingang niederohmiger.

Es gibt auch einige Schaltungen mit Rückkopplung auf den Emitter eines 
Transistors (Basis ist dann der Eingang). Das geht auch, nur hat man da 
leicht etwas Gleichspannung am Ausgang.

Die relativ symmetrisch aufgebaute Eingangsstufe hilft gegen die 
Gleichspannung.

Autor: Markus B. (lordnoxx) Benutzerseite
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ulrich schrieb:
> Die relativ symmetrisch aufgebaute Eingangsstufe hilft gegen die
> Gleichspannung.

Würden gegen die Gleichspannung nicht auch Koppelkondensatoren zwischen 
den einzelnen Stufen der Endstufe etwas bringen?

Und, ich war der Meinung, dass Differenzverstärker (OpAmp) darum auf dem 
gleichen Substrat aufgebaut werden, weil die Transistoren dann 
identische Eigenschaften aufweisen. Ist dies denn bei diskreter Bauweise 
noch gegeben?

Autor: Chinese Helper (Gast)
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Daher erfolgt eine mehr oder weniger aufwändige Selektierung, das sog. 
matchen, mit dem Ziel, annähernd identische Paare zu bekommen, um den 
Offset so niedrig als irgendmöglich zu hinzubekommen.

Autor: Ernestus Pastell (malzeit) Benutzerseite
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Markus M. schrieb:
> Hallo.
> Ich beschäftige mich gerade mit Endstufen Designs. In der Regel findet
> man Schaltungen bei denen die Eingangsstufe aus einem
> Differenzverstärker besteht.
>
> z.B. http://sound.westhost.com/p03_fig1.gif
>
> Ich frage mich nun warum das so ist? Könnte man nicht auch einfach einen
> OpAmp da hinpacken, oder eine Bootstrapschaltung mit anschließendem
> Spannungsverstärker in Klasse A betrieb?
>
> Gruß

Da liegt wohl daran, das früher OPs keine guten Daten hatten und teuer 
waren. Solch alte Operationsverstärker ähneln in ihrem Aufbau den 
Endstufen stark. Differenzverstärker haben eine starke 
Differenverstärkung und erzeugen durch Gegenkopplung (P-Regler) eine 
gute Linearisierung.

Autor: Markus B. (lordnoxx) Benutzerseite
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Würdet ihr mir also auch empfehlen, meine Endstufe nicht mit einem 
integriertem OpAmp am Eingang aufzubauen, sondern wie in der oben 
verlinkten Schaltung mit diskreten Transistoren eine 
Differenzeingangsstufe zu verwenden?

Autor: Ernestus Pastell (malzeit) Benutzerseite
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Am empfehlenswertesten wäre eine gute IC-Endstufe ala LM3886. Ob OP oder 
Differenzverstärker besser ist kann ich jetzt so nicht sagen, da mir die 
Erfahrung dazu fehlt.

Autor: Jens G. (jensig)
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>Würdet ihr mir also auch empfehlen, meine Endstufe nicht mit einem
>integriertem OpAmp am Eingang aufzubauen, sondern wie in der oben
>verlinkten Schaltung mit diskreten Transistoren eine
>Differenzeingangsstufe zu verwenden?

Endstufen mit OPV am Eingang, und nachgeschalteten Transistoren sind 
immer bißchen kritisch bezüglich Stabilität, vor allem, wenn durch diese 
Transistoren die innere Gesamtverstärkung steigt.
Besser ist es, dies entweder gleich komplett aus diskreten Teilen zu 
machen, weil sich damit die Gesamtverstärkung kontrollieren läßt, oder 
gleich einen kompletten IC nehmen, wie von Markus M. empfohlen.

Autor: Kai Klaas (Gast)
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>Würdet ihr mir also auch empfehlen, meine Endstufe nicht mit einem
>integriertem OpAmp am Eingang aufzubauen, sondern wie in der oben
>verlinkten Schaltung mit diskreten Transistoren eine
>Differenzeingangsstufe zu verwenden?

Es gibt mehrere Möglichkeiten zu einem gutem Verstärker zu kommen. Du 
kannst das einmal ganz diskret aufbauen, am besten in dem du eine 
zuverlässig funktionierende Schaltung aus einer Elektronik-Zeitschrift 
nachbaust oder in dem du einen fertigen Chip verwendest.

Schaltungen aus dem Internet sind oft von profilneurotischen Anfängern, 
die keine Ahnung von der Materie haben und einfach ins Internet stellen, 
was bei ihnen mal zufällig funktioniert hat. Oftmals veröffentlichen die 
auch Schaltungen, die sie nie aufgebaut haben, also reine Hirngespinste. 
Da traut man manchmal seinen Augen nicht. Viele dieser Konzepte folgen 
mehr esoterischen Gedanken oder Woodoo-Gesetzen, aber mit richtiger 
solider Schaltungstechnik hat das oft nicht mal entfernt etwas zu tun.

Wenn du einen fertigen Chip verwendest, solltest du Wert auf eine große 
Kühlfläche legen, sonst regelt der Chip schnell thermisch herunter und 
das Klangresultat ist zermürbend...

Kai Klaas

Autor: Markus B. (lordnoxx) Benutzerseite
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Danke für Eure Meinungen und Antworten. Habt mir damit sehr geholfen.
Ich denke ich werde die Endstufe ganz diskret aufbauen. Werde mir aber 
aus dem Internet nur Anregungen für die Schaltungstechnik holen. 
Letztendlich werde ich aber mein eigenes Design entwerfen und dann 
erstmal gründlich simulieren und optimieren.

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