Hallo Leute,
ich habe am Wochenende einen ganz einfachen Klasse A Verstärker für
Kopfhörer aus Bauteilen aus meiner Grabbelkiste aufgebaut.
Zu meiner großen Freude, "tat" der es auf Anhieb :-)
Gut, der brauch im Stereo Betrieb bei 12V gute 6W, aber er ist ja ein
Klasse A...
Jetzt hab ich aber die Frage, wie ich einen Klasse A Verstärker auf eine
bestimmte Lastimpedanz auslegen kann. z.B. auf 70 oder 250 Ohm.
Im Anhang ist der Schaltplan für einen Kanal.
Zusätzlich ist noch ein 10k Poti zur Lautstärkenregelung vor dem 4k7
Widerstand vorgeschaltet.
Vielen Dank für eure Hilfe.
Gruß
Pascal
Hmm einfach der Nennimpedanz der Kopfhörer anpassen...
Wenn das so einfach ist könnte ich mir gerade selber in den
Allerwertesten beißen das ich darauf nicht selber gekommen bin... :-/
Klasse A bedeutet für Audiophile doch dass der Ruhestrom durch den
Transistor immer 100 mal größer als der an die Last gelieferte Strom
ist?
Der ideale Klasse A Verstärker wie im Bild hat also eine maximale
Ausgangsspannung von 1/2 Ub pp wobei R7= Lastwiderstand/100, also 0.7
oder 2.5 Ohm.
Um die klanglichen Vorteile davon zu erkennen braucht man doch aber aus
Glas hergestellte CD's und einen auf Klangschalen aufgestellten
CD-Spieler?
Raymund H. schrieb:> Um die klanglichen Vorteile davon zu erkennen braucht man doch aber aus> Glas hergestellte CD's und einen auf Klangschalen aufgestellten> CD-Spieler?
Vor Allem braucht man von Dummschwätzern wie Dir besungene Datenträger,
damit die Einfachheit einer solchen Schaltung zur Geltung kommt, die man
einfach mal aus dem Stegreif aufbauen kann.
Zitat:
>ich habe am Wochenende einen ganz einfachen Klasse A Verstärker für>Kopfhörer aus Bauteilen aus meiner Grabbelkiste aufgebaut.
Pascal schrieb:> Hmm einfach der Nennimpedanz der Kopfhörer anpassen...
Autdioverstärker werden nicht in Leistungsanpassung betrieben.
Normale Audioverstärker liefern eine Spannung mit möglichst geringer
Ausgangsimpedanz, im Milliohmbereich, damit die Membran möglichst exakt
dem Musiksignal folgt und nicht nachschwingt.
Dein Class-A Verstärker müsste also, um mit billigen Class AB
mizuhalten, eher 0.1 Ohm als 10 Ohm für R7 benutzen.
Da das vollkommen unrealistisch ist, verwendet auch Class A
Gegenkopplung.
Ich hab die nicht aus Audiophilen Gründen gebaut, sondern einfach, weil
sie weniger komplex ist und ich die Teile hatte...
Ganz davon abgesehen, das ich einfach lust hatte etwas einfaches zu
bauen bei dem die Chance besteht, das es funktionieren könnte ;-)
MaWin schrieb:> Pascal schrieb:>> Hmm einfach der Nennimpedanz der Kopfhörer anpassen...>> Dein Class-A Verstärker müsste also, um mit billigen Class AB> mizuhalten, eher 0.1 Ohm als 10 Ohm für R7 benutzen.>
MaWin, Du hast übersehen, dass das ein Sourcefolger ist !!!
ri=1/s
@ Pascal:
Müsste R3 nicht 270K betragen damit etwa 6V an Source liegen?
Hänge doch mal bitte die asc zum Mitspielen an.
PS: Ich würde noch je eine 1N4148 über R3 und R4 legen
um das Gate vor Überspannungen zu schützen.
LG
old.
Hallo,
was Du aufgebaut hast, ist ein Sourcefolger, da geht der Transistor
deutlich in die Ausgangsimpedanz mit ein, die ist üblicherweise viel
kleiner als der Wert von R7. R7 begranzt allerdings den
(negativen)Ausgangsstrom der Schaltung, und damit den Aussteuerbereich.
Nur wenn die Last im Drain-Zweig liegt, gilt Ausgangsimpedanz ungefähr
gleich Drain-Widerstand. Eine Gegenkopplung ist, bei dieser Schaltung,
nicht sinnvoll. Eine exakte Berechnungsgrundlage kann ich Dir so, auf
die Schnelle, nicht liefern, aber schau Dir, im Datenblatt, mal den
Zusammenhang zwischen Drainstrom und Gate-Source Spannung an, und
bedenke, daß der von der Last verursachte Einbruch der Ausgangsspannung
sich auf die Gate-Source Spannung auswirkt. Je steiler die
Ausgangskennlinie des Transistors ist, umso kleiner wird die
Ausgangsimpedanz.
Mit freundlichen Grüßen - Martin
@D a r i u s M. (oldeurope):
Unsere Beiträge haben sich überschnitten. Dies Formel ist mir bekannt,
da aber prinzipbedingt Wechselspannungen im Spiel sind, und die das Gate
treibende Impedanz nicht Null ist, wollte ich das nicht als exakte
Berechnung hier angeben. Bei FETs kann Einem die Rückwirkung da ganz
schön Ärger machen.
Mit freundlichem Gruß - Martin
Martin Schlüter schrieb:> die das Gate> treibende Impedanz nicht Null ist, wollte ich das nicht als exakte> Berechnung hier angeben. Bei FETs kann Einem die Rückwirkung da ganz> schön Ärger machen.
Nicht bei dem FET als Sourcefolger im NF-Bereich.
Ich warte noch auf die asc.
Fände es doof, wenn ich mir die selbst machen müsste.
Würde mich aber in DIESEM Forum nicht überraschen.
D a r i u s M. schrieb:> Nicht bei dem FET als Sourcefolger im NF-Bereich.
Da hast Du natürlich Recht, ich war gedanklich auf dem falchen Pfad, die
Last liegt ja nicht im Drain-Zweig. Wenn überhapt, hat hier nur die
Gate-Source Kapazität einen sehr geringen Einfluß.
Mit freundlichem Gruß - Martin
Jörg Wunsch schrieb:> Leistung verstärkt er natürlich trotzdem.
Ist doch auch nur eine Frage der Frequenz bei der die
Leistungsverstärkung unter eins geht.
[...]
Raymund H. schrieb:> Ist doch auch nur eine Frage der Frequenz bei der die> Leistungsverstärkung unter eins geht.
Im Prinzip richtig, allerdings war die Rede von einem NF-Verstärker.
Jörg Wunsch schrieb:> Leistung verstärkt er natürlich trotzdem.
Dann muß aber der Kopfhörer extrem niederohmig sein.
Meine Kopfhörer sind mit dem, was aus den PC-, Notebook-, MP3-Player-,
Stereoanlage-Ausgängen rauskommt, voll zufrieden.
Beim MP3-Player gab es allerdings ne Fallgrube:
Aufgrund von EU Vorschriften muss die Lautstärke eines tragbaren Audio
Gerätes auf 85dB begrenzt werden.
Folgen Sie diesen Schritten, um die Lautstärke Ihres Sansa Player zu
erhöhen:
1. Setzten Sie den Player auf die Werkseinstellungen zurück:
Einstellungen > Auf Werkseinstellungen zurücksetzten
2. Wählen Sie als Region Rest der Welt
3. Ändern Sie die Lautstärke Einstellungen auf hoch: Einstellungen>
Lautstärke> Hoch
Ich frage micht, woher die EU weiß, welchen Kopfhörer ich anschließe und
welchen Wirkungsgrad der hat, damit 85dB rauskommen.
Peter Dannegger schrieb:> Meine Kopfhörer sind mit dem, was aus den PC-, Notebook-, MP3-Player-,> Stereoanlage-Ausgängen rauskommt, voll zufrieden.
Er hat aber eine Quelle mit 4,7 kΩ Innenwiderstand benutzt. Ich
glaube nicht, dass du an einer solchen in einem üblichen Kopfhörer
mit einigen 10 Ω Impedanz noch viel hören wirst.
Peter Dannegger schrieb:>> Er hat aber eine Quelle mit 4,7 kΩ Innenwiderstand benutzt.>> Woher weißt Du das?
Ich habe einfach mal den Serienwiderstand an seiner Quelle dafür
genommen (irgendwie muss man den ja mit simulieren, oder?).
Ich mein, wenn er die im Bild gezeigte ideale Spannungsquelle als
Signal hätte, wozu bräuchte er dann überhaupt einen Verstärker? ;-)
... schrieb:> Wo ist hier eigentlich der Klasse-A verstärker? Emitterschaltung mit> Emitterfolger verwechselt??
Auch ein Emitterfolger kann Klasse-A. :-)
Jörg Wunsch schrieb:> Ich habe einfach mal den Serienwiderstand an seiner Quelle dafür> genommen (irgendwie muss man den ja mit simulieren, oder?).Pascal schrieb:> Zusätzlich ist noch ein 10k Poti zur Lautstärkenregelung vor dem 4k7> Widerstand vorgeschaltet.
Martin Schlüter schrieb:> was Du aufgebaut hast, ist ein Sourcefolger,
Eigentlich ist ein solcher Sourcefolger, ähnlich wie auch ein
Emitterfolger, ein 100% rückgekoppelter Verstärker. Deshalb
erübrigt sich m.E. auch eine zusätzliche Rückkoplung. Der
Ausgangswiderstand ist deshalb deutlich niedriger als der
Arbeitswiderstand. Das müsste man aber mit einer Simulation
genauer ermitteln können. Ich glaube aber, das ein Gegentakt-
Verstärker hier besser funktionieren würde, da man so eine
gradere Kennlinie bekommt, insbesondere wenn man ihn als
A-Verstärker mit hohem Ruhestrom betreibt.
Gruss
Harald
D a r i u s M. schrieb:> Pascal schrieb:>> Zusätzlich ist noch ein 10k Poti zur Lautstärkenregelung vor dem 4k7>> Widerstand vorgeschaltet.
Ja, und? Meinst du, wenn man den Kopfhörer da dran klemmt, kommt da
mehr raus?
Was er für den realen Aufbau als Signalquelle hat, hat er uns ja nicht
geschrieben. Peter hatte ja hingegen letztlich angezweifelt, dass man
den Verstärker überhaupt benötigen würde.
Da bastelt man mal am Wochenende und dann das - (fast) alle versuchen
einem wirklich gute hinweise zu geben!
Danke für die rege Beteiligung :-)
Okay, hier noch ein paar Angaben, die ich wohl unter den Tisch fallen
lassen habe.
- Quelle ist eine Soundkarte
- Als Kopfhörer habe ich welche mit 70 Ohm (von Sony) und welche mit 250
Ohm
- das Poti kam erst später dazu - und an die 4k7 bin ich so leicht nicht
mehr ran gekommen, darum blieben die auch drin.
Am Funktionsgenerator überträgt diese wirklich sehr sauber alles, was
ich "rein jage", egal ob 10Hz oder 10kHz. Das sagt auch mein Oszi.
Ärgerlich ist in der Tat, das ich eigentlich auch eine
Spannungsverstärkung zusätzlich benötige.
Was ich aber jetzt schon positiv berichten kann ist das niedere
Frequenzen an dem Verstärker besser wirken als an dem schnöden
Soundkartenausgang!
Den IRF540 habe ich nicht in der lib, deshalb der andere typ, sorry.
Ist jetzt ein Split-Load, klassisches Katodyn.
Bringt Dir die doppelte Leistung gegenüber dem
Folger.
LG
old.
Okay, kannte ich so nicht!
Sieht interessant aus und hab ich so noch nicht gesehen...
Danke für den Tipp!
<off>
Ey, das ist ja mehr als ein Widerstand mehr :-P
</off>
Hat aber den Nachteil, dass Du einen 4-poligen Kopfhörerstecker
brauchst.
Wenn er nicht schon dran ist, die DIN-Kopfhörerstecker sind
dafür geeignet.
http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%BCrfelstecker
LG
old.
Ich vergaß zu erwähnen:
Pascal schrieb:> Es gibt je jetzt keine gemeinsame Masse mehr für beide Kanäle.
Bei dieser Schaltung:
Beitrag "Re: Wie einen Klasse A Amp auf eine bestimmte Impedanz auslegen?"
kannst Du die ("Massen") S_out zusammenführen.
Für das Summensignal arbeitet sie dann in Split-Load,
für das Differenzsignal in Source-Schaltung.
Aber mit getrennten Ausgängen gefällt mir das besser,
wenn der Kopfhörer diese Option bietet.
LG
old.
D a r i u s M. schrieb:> Ein Widerstand dazu und er hat die 4-fache Ausgangsleistung.
Wie soll das gehen?
D a r i u s M. schrieb:> Habe mal png Bilder von Schaltung und Simu angehängt> für Leute die nicht LTSpice können.
Das ist kein Widerstand, sondern ein Transistor.
Der verkorkste Kopfhöreranschluß ist völlig unnötig.
Für den Stromverstärker ist ein BJT besser geeignet, als ein FET.
Und den Stromfresser 10 Ohm würde ich durch ne Konstantstromsenke
ersetzen.
Peter Dannegger schrieb:> Das ist kein Widerstand, sondern ein Transistor.
Das Wort "transistor" setzt sich doch aus "transformer" und
"resistor" zusammen. Also...
:-)
D a r i u s M. schrieb:> Ich nicht. Die Stromquelle (Senke) setzt bei gleichem Strom> die gleiche Leistung um.
Das ist ja gerade der Trick, der Stromsenke, sie braucht wesentlich
weniger Strom.
Sie muß nur den maximalen Laststrom aufnehmen.
Der Widerstand muß dagegen den Maximalstrom bei maximaler negativer
Aussteuerung liefern, d.h. bei 0V muß ein viel höherer Strom fließen.
6W ist schon ne ordentliche Hausnummer, die weggekühlt werden will.
Peter Dannegger schrieb:> Das ist ja gerade der Trick, der Stromsenke, sie braucht wesentlich> weniger Strom.> Sie muß nur den maximalen Laststrom aufnehmen.
Hallo Peter,
die Klasse A hat einen Ruhestrom von 300mA.
Ob Du die mit einem Widerstand generierst oder
mit einer Stromsenke spielt da erstmal keine Rolle.
Die Stromsenke wird genau so warm wie der Widerstand.
Übrigens spricht man in der Elektronik immer von Stromquellen,
auch wenn sie die Funktion einer Senke erfüllen.
Peter Dannegger schrieb:> Der Widerstand muß dagegen den Maximalstrom bei maximaler negativer> Aussteuerung liefern, d.h. bei 0V muß ein viel höherer Strom fließen.
Der Maximalstrom fließt durch den Widerstand wenn der FET zukneift,
also Drain und Source verbunden sind.
Peter Dannegger schrieb:> 6W ist schon ne ordentliche Hausnummer,http://www.mikrocontroller.net/attachment/234861/Class_A_headphone_equilibrium_split_load_amp_raw.PNG
Erkläre mir mal bitte anhand der Oszillogramme, wie Du auf 6W
kommst.
LG
old.
D a r i u s M. schrieb:> Der Maximalstrom fließt durch den Widerstand wenn der FET zukneift,> also Drain und Source verbunden sind.
Der maximale Laststrom war gemeint, d.h. was der Kopfhörer zieht.
D a r i u s M. schrieb:> Erkläre mir mal bitte anhand der Oszillogramme, wie Du auf 6W> kommst.Pascal schrieb:> Gut, der brauch im Stereo Betrieb bei 12V gute 6W
Ich hab das nicht nachgeprüft.
Peter Dannegger schrieb:> Pascal schrieb:>> Gut, der brauch im Stereo Betrieb bei 12V gute 6W>> Ich hab das nicht nachgeprüft.
Also bei meinem Aufbau habe ich bei 2 Kanälen bei 12V etwa 450mA gezogen
(gut, ein knappes halbes Watt weniger als genannt). Die Wärme versuche
ich über zwei dieser
http://www.reichelt.de/Finger-Aufsteckkuehlkoerper/V-FI356/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=53837&GROUPID=3379&artnr=V+FI356
abzuführen. Wird aber trotzdem "gut" warm.
PS
Wirklich interessant diese Disskussion!
Ich halte erst einmal meinen Sabbel, denn ich habe von der Matherie
jetzt einfach zu wenig Ahnung um konstruktiv mit zu reden! Aber jetz
bitte nicht aufhören darüber "fachzusimpeln", denn es ist wirklich
informativ!
Peter Dannegger schrieb:> Pascal schrieb:>> Gut, der brauch im Stereo Betrieb bei 12V gute 6W>> Ich hab das nicht nachgeprüft.
Ach, Du meinst die Gesamtleistung. Ich dachte schon pro
Widerstand.
Wenn es um Batteriebetrieb geht, kann ich mit meinem
Vorschlag natürlich einpacken. ;-)
D a r i u s M. schrieb:> Wenn es um Batteriebetrieb geht, kann ich mit meinem> Vorschlag natürlich einpacken. ;-)
Darum geht es mir nicht... Also Netzteil wäre schon i.O.
Aber ich würde schon eine gemeinsame Masse für beide Kanäle haben
wollen, da ich eigentlich die "alten" Kopfhörer beibehalten wollte.
Peter Dannegger schrieb:
Moin Moin,
> Hier mal ne einfache A-Endstufe mit Spannungsverstärkung, kann bis zu> +/-70mA in den Kopfhörer reinblasen. Das sollte wohl reichen.
die ist der Audiofraktion aber nicht Esoterisch genug. Sowas kann nicht
gut klingen.
Pascal schrieb:> Aber ich würde schon eine gemeinsame Masse für beide Kanäle haben> wollen, da ich eigentlich die "alten" Kopfhörer beibehalten wollte.Beitrag "Re: Wie einen Klasse A Amp auf eine bestimmte Impedanz auslegen?"
Übersehen?
Ich würde Dir aber auch erstmal zu Peters Vorschlag raten,
auch wenn das auf den ersten Blick aufwändiger aussieht.
Erfahrung sammeln ist immer wichtig.
Jedenfalls hat Du mich auf eine Super Idee gebracht, Pascal.
Danke dafür!
LG
old
D a r i u s M. schrieb:> Übersehen?
Ja! Habe ich glatt überlesen :-(
Ich werde einfach beide versuchen aufzubauen und dann abzuwägen.
D a r i u s M. schrieb:> Jedenfalls hat Du mich auf eine Super Idee gebracht, Pascal.> Danke dafür!
Aja?
Auf welche denn?
Peter Dannegger schrieb:> D a r i u s M. schrieb:>> C3 gefällt mir da nicht.>> Ist aber notwendig, damit Arbeitspunkt und Verstärkung voneinander> unabhängig einstellbar sind. Außerdem stellt er den Massebezug für den> Eingang her.
Das ist mir nicht wichtig, da ich weiss an welchen Widerstandswerten
ich schrauben muss. Dafür verzichte ich sehr gerne auf einen den
Frequenzgang bestimmenden Kondensator.
Das ist das Privilleg des Heimwerkers gegenüber der Massenherstellung.
>> D a r i u s M. schrieb:>>> http://www.mikrocontroller.net/attachment/234860/Class_A_equilibrium_split_load_headphone_amp_schema_provisorial.PNG>> Der Eingangstransistor arbeitet gegen +12V und nicht gegen GND, das ist> kritisch. Die 12V müssen super glatt d.h. aufwendig stabilisiert sein.> Ein Kanalübersprechen ist leicht möglich.
Da gibt es gleich mehrere Möglichkeiten das Abzustellen.
Z.B. NPN am Eingang P-Kanal am Ausgang.
Oder GND an +12V, uvm.
Aikido auch.
In der Regel wird stabilisiert und aufwändig geglättet.
Das sind Selbstverständlichkeiten.
> D a r i u s M. schrieb:>> alles andere ist Mainstream.>> Ich nehme gerne unkritischen, bewährten und erprobten Mainstream.
Es gab vor Deiner Zeit wirklich sehr gute Entwicklungen die erst
nach und nach wiederentdeckt werden.
Die lasse ich gerne in meine Schaltungen einfliessen.
Pascal schrieb:> Aja?> Auf welche denn?
Das "vollständige Katodyn" für einen Kopfhörerverstärker
zu nutzen.
Ich werde das mal praktisch aufbauen und dann dafür einen Blog
erstellen.
LG
old.
Peter Dannegger schrieb:> Der Eingangstransistor arbeitet gegen +12V und nicht gegen GND, das ist> kritisch. Die 12V müssen super glatt d.h. aufwendig stabilisiert sein.> Ein Kanalübersprechen ist leicht möglich.
Von wegen, mit einem simplen RC-Sieb vor der Gainstage kommt
man auf ca. 30dB PSRR. Mit Aikido noch etwas mehr.
So wie gezeichnet ohne, erscheinen Riples mit 3-facher
Amplitude am Ausgang.
Danke, dass Du mich auf Aikido gebracht hast. :-)
Naja, spätestens beim Basteln merkt man das dann.
Hat mir gefallen der Thread, ich danke Euch.
LG
old.
Als "Aikido" bezeichnet Broskie, ein bekannter Blogger aus der
Selbstbau-Szene, die Kompensation (keine Gegenkopplung!)
von Störsignalen zwischen der Betriebsspannungsschiene und GND.
Das ist eine Technologie aus der Anfangszeit, die bis etwa
zur Mitte des letzten Jahrhunderts angewendet wurde.
LG
old.
Sodele...
ich habe Peters (ich bin mal so frei und "Du'ze") Version einmal als
Einkanal nachgebaut!
Abweichend ist lediglich der BC237, den ich durch einen BC547B ersetzt
habe.
Im Grunde tut Sie was sie soll... aber nur im Grunde :-(
Wenn ich einen Sinus von z.B. 300Hz drauf gebe, und mit 12V betreibe,
dann schneidet sie die untere Sinuswelle ab und die Verstärkung geht
runter..
Bei 6,5V ist die Verstärkung wesentlich größer aber das Signal noch
nicht wirklich schön sinusartig.
(Bei den Screenshots ist das untere Signal vom Signalgenerator und das
oder der Ausgang der Endstufe)
Hallo Pascal,
ich erkenne nicht genau wo Du gemessen hast.
Vermutlich Unten Eingangssignal oben Ausgangssignal?
Irgendwo Emitter und Collector verdreht? Stromquelle T3 ok?
Messe doch mal bitte mit und ohne Last
am Collector T3 T2, Nullinie unten auf dem
ersten Kästchen von unten und mit 2V/Kästchen Y-Empfindlichkeit.
Bitte in der Schaltung die DC Spannungswerte
ohne Signal einzeichnen. Also die statischen Spannungswerte.
LG
old.
Habe mal Equilibrium-Split-Load provisorisch aufgebaut.
Mit IRF630. Musste ein paar Widerstandswerte ändern.
LTSpice ist wirklich toll!!!
Habe einfach eine 1V5 Spannungsquelle vor das Gate vom IRFHM830
gehangen.
Man kann wirklich im Betrieb (über einen Kondensator) die
Ausgänge wechselseitig an Masse schalten. Tolle Sache.
Die Bauteilewerte von LTSpice passen auch real ganz gut.
:-)
LG
old
Pascal schrieb:> Im Grunde tut Sie was sie soll... aber nur im Grunde :-(
Läufts jetzt oder hast Du gleich aufgegeben?
3 Transistoren ist doch keine komplizierte Schaltung.
Hallo Peter,
danke der Nachfrage :-)
Hatte am Wochenende großen Familienbesuch und bin nicht zum
experimentieren gekommen. Familie geht halt vor, erst recht wenn diese
aus allen Himmelsrichtungen zu einem Punkt zusammen strömt!
Ich hoffe mal das ich es bis Mitte der Woche schaffe.
Ich freue mich aber wirklich das Du euch danach erkundigt :-)
Hallo Peter,
ein breites Grinsen zeichnet sich in meinem Gesicht ab!
Denn es funktioniert nun. :-)
Da ich keinen BC237 hier hatte habe ich jetzt einen BC550 genommen. Ich
denke das macht keinen Unterschied.
Ich befürchte allerdings, das die Abwärme für die "kleinen" BC3x7 zu
viel sein wird, zumal diese auch keinen Kühlkörper-Flansch (Kühlfahne)
haben den man gut an etwas "Ableitendes" schrauben könnte.
Vielen Dank
Pascal
Klasse_A.PNG
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