Hallo liebes Forum,
Für einen kleine HiFi Verstärker den ich mir bauen will bräuchte ich
einen Rauscharmen Stromspiegel.
Also die Stromspiegelschaltung an sich habe ich verstanden, jetzt ist
nur die Frage ob ich lieber bipolar oder FETs nehmen sollte, JFETS
sollen ja besonders rauscharm sein.
Ich bin noch in der Konzept-Phase, es ist für die Biaseinstellung einer
Vorstufe und da der Eingangswiderstand der Endstufe noch nicht fest
steht habe ich noch keine genauen Werte, Buchempfehlungen und links zu
Webseiten sind auch sehr willkommen, falls ihr keine Lust habt einen
Roman zu schreiben.
vielen Dank schon mal
-philipp
Frage, wieso brauchst Du da Stromspiegel? Eine andere Stufe benötigt
doch wieder einen anderen Strom.
Nimm Widerstände und simuliert das ganze mit Pspice, damit die Ströme
überall stimmen.
Wie man Bauteilschwankungen behandelt, weisst Du sicher auch.
Bipolare Transistoren gibt es oft in rauscharmen Ausführungen, kannst
also bauen,was du möchtest. BC239 oder neuer, Bf245 als fet usw..
Für die Bias Einstellung braucht man in der Regel keinen Rauscharmen
Stromspiegel. Da ein Diskret aufgebauter Stromspiegel nicht so super
exact und linear sein wird, hat man den in der Regel nur in einer
Rückkoppleschleife, die nicht nur die Linearität garantiert, sondern
auch das Rauschen bestimmt.
Es gibt einige wenige Transistor-paare speziell für Stromspiegel: z.B.
BCV61. Mit 2 einzelnen Transistoren sollte man in der Regel
Emitterwiderstände haben, die auch für ein geringes Rauschen sorgen,
allerdings auf Kosten eines höheren Spannungsabfalls.
Philipp schrieb:> Hallo liebes Forum,>> Für einen kleine HiFi Verstärker den ich mir bauen will bräuchte ich> einen Rauscharmen Stromspiegel.> Also die Stromspiegelschaltung an sich habe ich verstanden, jetzt ist> nur die Frage ob ich lieber bipolar oder FETs nehmen sollte, JFETS> sollen ja besonders rauscharm sein.
Es gab mal sehr rauscharme JFETs, aber die werden praktisch entweder
nicht mehr hergestellt oder kosten sehr viel und sind schwer zu
bekommen.
Besonders rauscharm sind auch Bipolartransistoren. Die besonders
rauscharmen BC550C/560C (<1 nV/SQRT(Hz)) können es bzgl. des Rauschens
mit den besten JFETs aufnehmen, die es wie gesagt sowieso nicht mehr
gibt. BC550C/BC560C sind speziell für Audioanwendungen geeignet.
Bei Stromspiegeln sind aber auch andere Kriterien wichtig und das sind
möglichst hohe Verstärkungsfaktoren (420-800) und große Early-Spannung.
Auch hier sind die BC550C/BC560C sehr gut. Hier tun sich JFETs i.d.R.
schwerer.
Bei Audioverstärkern mit höchsten Ansprüchen werden meist BC547C/BC557C
(etwas höheres Rauschen) oder BC550C/BC560C (sehr rauscharm) eingesetzt.
Allerdings für die Vorverstärkerstromspiegel und weniger für einen
BIAS-Stromspiegel. Beim BIAS-Stromspiegel reicht ggf. die Leistung nicht
und man muß größere verwenden, dann sind JFETs aber sowieso außen vor.
Erfahrungsgemäß muß ich aber hinzufügen, daß der Unterschied im Rauschen
sich praktisch nicht auswirkt, eine der störungsarmsten Verstärker
überhaupt setzt BC547C/BC557C ein (also nicht die rauschärmeren Typen).
Audio ist ganz allgemein eine ungenaue Sache. Auch Rauschen wirkt sich
nicht aus. Damit meine ich das natürliche- oder Bauteilrauschen und
nicht irgendwelche Störeinstahlungen. Sprich rauscharm oder nicht spielt
für Audio eine untergeordnete Bedeutung.
Rauschen spielt vor allem bei hohen Frequenzen eine Rolle, so ab 10 MHz
aufwärts. Entsprechend wird man bei HF-Transistoren sehr viele
ultrarauscharme Varianten finden. Rauschen spielt auch dann eine Rolle,
wenn es auf Präzision ankommt. Und Audio ist exakt das Gegenteil von
Präzision (+/-20% beim Signalpegel sind da völlig egal).
Bei Audio ist viel mehr die Verzerrung wichtig. Das kann sich wie
Rauschen anhören oder auch beliebig anders, ist aber Signalverzerrung.
Philipp schrieb:> Für einen kleine HiFi Verstärker den ich mir bauen will bräuchte ich> einen Rauscharmen Stromspiegel.> Also die Stromspiegelschaltung an sich habe ich verstanden, jetzt ist> nur die Frage ob ich lieber bipolar oder FETs nehmen sollte, JFETS> sollen ja besonders rauscharm sein.>
Hier ein wenig Futter:
http://users.ece.gatech.edu/mleach/lowtim/
Zugegeben, der LeachAmp ist kein kleiner Verstärker, er ist aber von
einem Professor zusammen mit seinen Studenten entwickelt worden und
schon lange ein Klassiker. Das ganze Projekt ist gut dokumentiert, so
dass man daraus einiges lernen kann.
Für Dich dürfte auch LTSpice sehr hilfreich sein, also vor dem Löten
erst einmal simulieren. Für den LeachAmp wird auch eine komplette
LTSpice - Simulation mitgeliefert.
http://users.ece.gatech.edu/mleach/lowtim/LEACH_AMP_4.5.zip
Bei einer Endstufe spielt das Rauschen nicht die grosse Rolle. Die haben
in der Regel Verstärkungen um die 20 - 30 dB und das Rauschen wird
besser am Anfang der Kette bekämpft. Der Klirrfaktor ist da schon
wichtiger und da sind laut Tietze/Schenk Fets in der ersten Stufe
besser.
Wenn Du generell etwas lernen willst, dann beschäftige Dich mit
Differenzstufen. Wenn Du eine gute analoge Endstufe bauen willst, dann
mach das mit dem LME49810. Du bekommst den schon bei Conrad für 6,70€.
Es dürfte sogar für Experten schwierig sein diese Qualität nachbauen zu
können.
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/529268/TI1/LME49810TB.html
mfg klaus
Vielen dank für die guten Antworten, besonders Frank und Ulrich, werde
gleich mal Datenblätter schmökern.
Hmm, die Rauschanforderungen sind eher so Theoretischer Natur, ich habe
nämlcih noch nie was im Bereich Audio gebaut, aber mal gelesen, das Ohr
hätte eine Dynamik von ca 130 dB, das ist schon ganz schön viel.
Na gut, der Wert ist ziemlich Sinnfrei, wenn ich den Verstärker so laut
aufdrehe dass er einem Startenden Jumbo Jet Konkurrenz macht, darf ruhig
etwas wahrnehmbares Grundrauschen vorhanden sein, ist ja eh, bzw so laut
kann ich wahrscheinlich gar nicht :), aber wollte trotzdem mal schauen,
was ich mit meinem Schmalspurwissen so raus holen kann an SNR :)
Das Rauschen ist schon nicht so unwichtig, gerade wenn die Lautstärker
relativ weit runter gedreht ist. Allerdings betrifft das vor allem die
beiden Transistoren am Eingang, nicht die Stromspiegel.
Ob FETs oder BJTs am Eingang weniger Verzerrungen geben - darüber lässt
sich gut streiten. Es kommt auf die Schaltung als ganzes und die
Signalquelle an, da haben FETs und BJTs unterschiedliche Anforderungen.
Bei JFETs wird teils übersehen das sich die Eingangskapazität mit der
Spannung ändert.
Der Leach-Amp ist auch wegen der Dokumentation ein guter Ausgangspunkt.
An der Simulation kann man ganz gut erkennen (LTSpice macht das recht
einfach), welche Teile zum Rauschen wie viel beitragen. Die Stromspiegel
tauschen da oft nur ganz schwach auf.
