Hallo, ich habe gerade meinen Audioverstärker fertig bekommen, hört sich richtig gut an, er hat den Lautsprecher richtig im Griff und es ist keinerlei Rauschen zu hören. Habe im Moment noch keine Kühlkörper und zu spät ist es auch um das Ding mal etwas aufzudrehen, wobei meine Stromversorgung im Moment noch das schwächste Glied ist. 2 x 17V, 2 x 1,25A. Kurze Beschreibung: Ich verstärke erstmals nicht invertiert mit dem NE5532A die Spannung die mir ein MP3 Player am Klinkenausgang liefert, danach kommt das ganze an einen Ermitterfolger der dann den nötigen Strom liefert. Der NE5532A ist am Ausgang kurzschlussfest darum habe ich auf einen Widerstand am Ausgang verzichtet. Dahinter habe ich einen Widerstand um Übergabeverzerrungen zu verhindern. Sehr ihr noch Verbesserungspotential an dieser Schaltung. Was ich im Schaltplan nicht eingezeichnet habe ist ein 100kOhm Pulldown am + Eingang des OPs da sonst bei offenem Eingang der Lautsprecher brummt und ein 100nF Kerko in Reihe zum Signal um Gleichspannung abzuhalten. Kann mir jemand sagen welche Frequenzen der 100nF Kerko raus filtert. Da ich gerne einen schwachen Highpass Filter hätte, der bei etwa 40-50 Hz einsetzt und nach unten mit 6db/Oktave abschwächt. Habe mal den Schaltplan angehängt, falls auch jemand einen simplen Verstärker nachbauen will oder ein paar Verbesserung einbringen will.
Was ich total vermisse sind die Bauelemente um die Transistoren vorzuspannen. So werden die ja erst bei einem Signal >0,6V leitend... Dann gehören natürlich Emitterwiderstände noch rein.
Anselm 68 schrieb: > Was ich total vermisse sind die Bauelemente um die Transistoren > vorzuspannen. > So werden die ja erst bei einem Signal >0,6V leitend... > Dann gehören natürlich Emitterwiderstände noch rein. Volle Zustimmung! So "schnell" ist der NE5532 auch nicht, dass du da keine Verzerrungen mehr im Ausgang messen kannst... Eine Vorspannung dürfte zu einem deutlich geringeren Klirrfaktor führen. Überhaupt frage ich mich, was du an diesem Verstärker "fertig" haben kannst, das ist doch nur ein OP mit ner Transistorausgangsstufe?!? Zu dem was man "Verstärker" nennt fehlen noch so einige Widerstände, gerne noch weiter Kondensatoren und eventuell gar Treibertransistoren nach dem OP. Häng doch mal Klirrfaktormessungen an. Auch interessant wären Strommessungen am OP-Ausgang (z.B. über nen 10 Ohm Shunt). Der R1 scheint mir mit 100 Ohm recht niederohmig... Da hat der NE5532 gut was zu tun.
ja ich habe mich am Anfang auch gefragt warum es so verzerrt wenn das Eingangssignal so schwach war, mit dem Widerstand zwischen den zusammengeschalteten Basen und den Ermittern funktioniert es aber einwandfrei anscheinend übernimmt dieser diese Vorspannung. Hier sieht man es auch ganz gut http://www.mikrocontroller.net/attachment/63772/resolver1.PNG http://www.mikrocontroller.net/attachment/63773/resolver2.PNG
hatte erst noch eine weitere Treiberstufe aus BD239 und BD240 drin dann habe ich den NE5532A mal direkt auf die Endtransitoren gelassen und keinen Unterschied festgestellt. Naja wie gesagt im Moment ist Zimmerlautstärke angesagt deswegen kann ich jetzt nichts über das Klirren sagen, das teste ich dann mal morgen. Wie misst man den Klirrfaktor. Oszi FFT oder Spektrum Analyzer?
Meiner Meinung nach echter Murks. Google doch mal bitte nach einem Klasse AB Verstärker. Dann verstehst du was uns so irritiert. Gute Nacht Anselm
>Meiner Meinung nach echter Murks. Ich finde es fast schon clever! Eine in Klasse-B eingestellte Endstufe verhindert thermisches Davonlaufen der Transistoren. -> Kein Ruhestrom = keine unötige Verlusleistung! Hörbare Verzerrungen durch 100R Widerstand unhörbar gemacht. 100R Widerstand läßt nur 6mA fließen, bevor die Endstufentransistoren öffen. Was will man mehr? Die Endstufentransistoren haben eine Stromverstäkung von rund 100, was den Ausgangsstrom des NE5523 auf rund 20mA begrenzt. Da dieser OPamp ein kräftiges 600R Teil ist, verkraftet er das locker. Ich würde noch eine flinke 1A Sicherung zwischen Ausgang und Lautsprecher schalten, dann ist die Endstufe sogar wohl kurzschlußfest: Da der Ausgangskurzschlußstrom des NE5532 auf rund 40mA begrenzt wird, fließt nicht viel mehr als 4A im Endstufentransistor, womit das Teil immer noch im SOAR liegen dürfte. Am Netzteil würde ich nichts ändern. Gut absichern natürlich! Endstufen gut kühlen. Wie es mit der Stabilität der Schaltung bei komplexen Lasten aussieht, steht natürlich auf einem anderen Blatt. Eine Phase Lead Kapazität vom Ausgang des NE5532 zum "-" Eingang wäre schon sinnvoll. Ein bißchen Widerstand am Ausgang des NE5532 zum Entkoppeln von Lastkapazität wäre auch nicht schlecht. Natürlich noch ein Zobelnetzwerk und das Ganze gründlich simluieren... Kai Klaas
> und das Ganze gründlich simluieren... Eher die Realität messen. Er hat letztendlich einen Edwin-Verstärker gebaut. Die Ausgangstransistoren sind nicht gegen Überhitzung oder Überstrom geschützt. Gegen Überhitzung hilft ggf. noch ein ausreichend grosser Kühlkörper mit Thermosicherung drauf, gegen Kurzschluss befürchte ich reicht auch die Sicherung am Ausgang nicht, aber die Idee ist gut, dabei auf die begrenzte Stromverstärung und die Limitierung des OpAmps zu bauen. Einfach mal ausprobieren. > Sehr ihr noch Verbesserungspotential an dieser Schaltung. Wie jeder Audioleistungsverstärkergrundschaltung fehlen ihr noch die Schutzschaltungen, so was wie http://www.audiocreativ.com/Download/D-10-V.pdf Der NE5532 ist zwar ein Audio-OpAmp, die technischen Daten (hier vor allem PSRR) sind aber nicht so überwältigend, dass er damit sehr gute Audioendverstärker erreichen würde. Was jeder Audio-Schaltungsentwickler nun bei so einer Schaltung machen würde, ist nicht, sie anzuhören, sondern sie auszumessen. Also erstmal ermitteln, welche Leistung er bei 1% und 10% Klirrfaktor abgeben kann. Dann messen, wie gross THD+N ist, je nach Aussteuerung. Dann den Frequenzgang messen (den du absichtlich begrenzen willst, das ist ok, das kann man ja machen wollen, gerade wenn die Lautsprecher eh nicht so weit runter kommen, der -3dB Punkt wird bei 100K/0.1u bei 16 Hz liegen). http://www.sengpielaudio.com/FilterMit6dBproOktave.pdf Dann messen, wie er sich unter verschiedenen Lautsprecherlasten verhält. Ich tippe jetzt mal, dass der Klirr im oberen Frequenzbereich nie unter 1% geht, im mittleren nicht unter 0.1%, und Noise bei -80dB liegen wird. Dein Problem wird sein: Dir fehlen die Messinstrumente dazu. Falls du eine gute Soundkarte im bzw. am Rechner hast, die besser ist als die üblichen Verstärker, kannst du versuchen, mit ihr so einen Messplatz aufzubauen.
Diese Schaltung ist in jeder Quad Endstufe verbaut. Mein Quad306 arbeitet damit schon seit 20 Jahren ohne Probleme. Leider hat Quad ein Patent auf dieser Schaltung desshalb wird sie selten in anderen Verstärkern verwendet. Cheers
Quad Fan schrieb: > Mein Quad306 arbeitet damit schon seit 20 Jahren ohne Probleme. > > Leider hat Quad ein Patent auf dieser Schaltung desshalb wird sie selten > in anderen Verstärkern verwendet. Das kann ich so nicht glauben. Die Schaltung ist ja recht trivial. Und wenn dann wäre das Patent jetzt ausgelaufen.
Die Quad-Verstärker Schaltung wurde schon in den 70er Jahren z.B. in der Zeitschrift Funkschau, Frazis-verlag, veröffentlicht. Inklusive einiger Bauanleitungen mit Dimensionierung.
Ich habe eure Bedenken mit der fehlenden Vorspannung verstanden und nun raus gefunden das die Gegenkopplung des OP-Amps das Gröbste verhindert und sich der Widerstand um den Rest kümmert. http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/endstu_t.htm (ganz unten) http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/endstu_p.htm im 2ten Link ist das mit dem Widerstand von den Emittern zur gemeinsamen Basis realisiert, das ich übernommen habe. Eine kleine Vorspannung bzw. Vorstrom könnte man mittels Widerständen immer noch rein machen. Bin heute leider nicht dazugekommen, da wir unterwegs waren. Habe jetzt gerade mal den Ausgang mit größeren Widerständen belastet die ich noch da habe. 1 Ohm 10 Watt aber hier geht schon dem aufgebautem Netzteil die Puste aus, man sieht bei größeren Lautstärken die Versorgungsspannung absinken und wellig werden auch ein Problem der kleinen 1000µF Elkos. Werde die Tage mal die beiden Trafos einer defekten PA-Endstufe ausbauen die sollten genug Strom liefern können. Zu den fehlenden Emitter-Widerständen der Lautsprecher weiß ja eine gewisse Impedanz (1000 Hz) bzw. Widerstand (DC) auf. Nach meiner Berechnung Vorstellung darf man die Spannung nur so dimensionieren sein das mit einem niederohmigen Lautsprecher nur ein so hoher Strom fließt welchen der Trafo und die Leistungstransistoren auch ab können. z.B. Spannung +50V 4 Ohm Lautsprecher = 50/4=12,5A x2 (da ja auch -50V benötigt werden ergibt einen Trafo mit 2 x 36V und 2 x 12,5A + Reserve. So kann ein 4 Ohm Lautsprecher dem Verstärker nichts anhaben. Und jetzt wollte ich nochmal zum Messen des Klirrfaktors kommen. Sollte eigentlich jeder Radio- und Fernsehtechniker einen Spektrumanalyzer haben. Ich nehme mal an das das ganze mit einem Widerstand als Last gemessen wird und kein Lautsprecher verwendet wird.
Hallo Thomas, >1 Ohm 10 Watt aber hier geht schon dem aufgebautem Netzteil die >Puste aus, man sieht bei größeren Lautstärken die Versorgungsspannung >absinken und wellig werden auch ein Problem der kleinen 1000µF Elkos. Das sollte dich aber nicht wirklich wundern, bei 1 Ohm... >z.B. Spannung +50V 4 Ohm Lautsprecher = 50/4=12,5A x2 (da ja auch -50V >benötigt werden ergibt einen Trafo mit 2 x 36V und 2 x 12,5A + Reserve. >So kann ein 4 Ohm Lautsprecher dem Verstärker nichts anhaben. Also, bei 12,5A müßte der NE5532 über 130mA Treiberstrom liefern, was völlig unrealistisch ist. 20mA solltest du nicht überschreiten. Das gibt am Ausgang der Endstufe bei einem Stromverstärkungsfaktor der Transistoren von 100 rund 2As, also 1,4Aeff, macht rund 15W Spitze an 8 Ohm. Paßt ja auch gut zur 17V Versorgungsspannung: Bei 15W liegen rund 11Veff an 8 Ohm, also so rund 15Vs. Das ist dann aber auch Ende der Fahnenstange für diese Schaltung. Deswegen habe ich dir ja auch die flinke 1A Sicherung am Ausgang empfohlen. Also, laß das mal mit der höheren Versorgungsspannung... Kai Klaas
Werde doch nochmal ne kleine Treiberstufe vorschalten, dann sollte dieses Problem beseitigt sein. Das mit der größeren Spannung kommt aber früher oder später, jeweils 3 Endtransistoren liegen hier. Aber dafür lasse ich mir erst mal etwas Zeit um mich um die Schutzschaltung zu kümmern.
Hallo Thomas, >Werde doch nochmal ne kleine Treiberstufe vorschalten, dann sollte >dieses Problem beseitigt sein. Damit dürften die Probleme erst anfangen... Kai Klaas
Kai Klaas schrieb: > Hallo Thomas, > >>Werde doch nochmal ne kleine Treiberstufe vorschalten, dann sollte >>dieses Problem beseitigt sein. > > Damit dürften die Probleme erst anfangen... > Na ja, irgendwie MUSS man doch den Titel dieses Threads rechtfertigen - "da geht doch noch was, muß doch " ;-)
>Zu den fehlenden Emitter-Widerständen der Lautsprecher weiß ja eine ...
Emitter-R's brauchste hier nicht. Die sind nur nötig, wenn man
- die Transistoren vorspannen will (wirken sich günstig auf
Ruhestromstabilierung aus)
- wenn man mehrere Transistoren parallelschalten will, zur
Ausbalancierung der Teilströme
- oder wenn man einen Kurzschlußschutz einbauen will, als Shunt
- vielleicht nochwas :-) ....
Die Übernahmeverzerrungen dürften doch recht hoch sein. Ich habe vor Jahren mal ein Design aufgebaut mit dem LM3886 Audio Power Opamp und der Transistor-Stromverstärkerstufe. Allerdings kann der Chip locker 5 A Strom treiben, da ist der NE5534 schon ein ganz anderes Kaliber. Die Idee der Schaltung ist, den Ausgangsstrom des Opamps zu erhöhen. Mit dem NE5534 werden die Transistoren schon bei kleinen Ausgangspegeln aufgesteuert (und erhöhen die Übernahmeverzerrungen bereits bei geringer Aussteuerung). Gerade bei niedrigen Lautstärken ist das Ohr besonders Empfindlich für Verzerrungen (meine ich). Die Leistungsopamps dagegen können schon erheblich Leistung in den Lautsprecher schieben, bevor die Transistoren notwendig werden. Hier im Beispiel ist der Ausgangswiderstand nur 2.2 statt 100 Ohm: http://www.diyaudio.com/forums/attachments/chip-amps/129180-lm3886-output-transistor-boosted-national.gif
Hier noch ein Artikel von Richard Brice zum Thema: http://www.richardbrice.net/curdump.htm >Das kann ich so nicht glauben. Die Schaltung ist ja recht trivial. >Und wenn dann wäre das Patent jetzt ausgelaufen. Tja manchmal kann man auch einfache Sachen patentieren. Das Patent sollte aber mitlerweile abgelaufen sein (siehe verlinkter Artikel). Aprops Verzerrungen, der Quad 306 Power Amp hat laut Manual: <0.01% at 1kHz any level up to 50W Cheers
Für alle Nachbaubegeisterten: Kompletter Schaltplan des quad100 in Funkschau, 1976, pp.669 ff Hatte damals auch 0,01% (jedoch bis 100W)
> Aprops Verzerrungen, der Quad 306 Power Amp hat laut Manual: > <0.01% at 1kHz any level up to 50W Aber lesen kannst du schon, oder ? Der Artikel redet vom Quad 405. Dein Quad 306 hat eine andere Ausgangsstufe: http://www.eserviceinfo.com/downloadsm/3969/Quad_306.html P.S.: Quad-Verstärker waren gut zur Röhren-Zeit, deren Transistorendstufen waren nie berühmt.
MaWin schrieb: >> Aprops Verzerrungen, der Quad 306 Power Amp hat laut Manual: >> <0.01% at 1kHz any level up to 50W > > Aber lesen kannst du schon, oder ? > Der Artikel redet vom Quad 405. > Dein Quad 306 hat eine andere Ausgangsstufe. Kann man auch postiv sehen: Der Hersteller hat sich bemüht diese Daten von 0.01% in seinen diversen Produkten beizubehalten. > > P.S.: Quad-Verstärker waren gut zur Röhren-Zeit, deren > Transistorendstufen waren nie berühmt. Die gesamte hifi Gemeinde hat eh diverse Ikonen die favourisiert werden, lassen wir denen doch die Freude.
@ Michael O. >Mit dem NE5534 werden die Transistoren schon bei kleinen Ausgangspegeln >aufgesteuert (und erhöhen die Übernahmeverzerrungen bereits bei geringer >Aussteuerung). Gerade bei niedrigen Lautstärken ist das Ohr besonders >Empfindlich für Verzerrungen (meine ich). kommt immer drauf an, wie flott Dein OPV ist (bzw. die Gesamtschaltung). Ist er ziemlich langsam, dann hörste die. Isser schnell, produziert er die Verzerrungen im Ultraschallbereich - also keine hörbaren Verzerrungen. Selbst ein 081 oder sowas ist da schon ganz gut.
> kommt immer drauf an, wie flott Dein OPV ist Der ist ja angegeben, ein NE5532, kein Video-OpAmp. > also keine hörbaren Verzerrungen. Hörbar ist immer relativ, liegt am Ohr, messbar jedenfalls immer. Das Prinzip, einen (leistungsschwachen) OpAmp Ausgang zu verstärken, ist nicht neu, auch mit dem 100 Ohm Widerstand (wie gesagt, Edwin-Prinzip), es gibt noch eine andere Variante mit der man mehr Aussteuerbereich bekommt | | 10R |E +---|< NPN | | --|+\ | | >--+-- Lautpsprecher --|-/ | | | +---|< PNP 10R |E | | aber beide Varianten haben das gleiche Problem: Der Verstärker selbst ist unlinear und wird nur durch Gegenkopplung linearisiert. Die kann das aber nur mit dem Gegenkopplungsfaktor, hat der Verstärker beispielsweise 10% Unlinearität ud die Gegenkopplung liegt bei 1:100, so wird man nicht besser als 0.1%. Für gute Verstärker ist das zu wenig. Da will man bereits einen linearen (klirrfaktorarmen) Verstärker als Basis (also schon ohne Gegenkopplung).
wodurch entsteht diese Unlinearität? Durch die Kennlinien der Transistoren? Gibt es in der Hinsicht etwas besseres als die BD239 / BD240 meiner Treiberstufe?
>wodurch entsteht diese Unlinearität? Durch die Kennlinien der >Transistoren? ja >Gibt es in der Hinsicht etwas besseres als die BD239 / BD240 meiner >Treiberstufe? Es gibt Transistoren, die speziell für Audioanwendungen gemacht sind (haben eine konstantere Verstärkung über den Strom). Frag mich aber jetzt nich nach konkreten Typen. Mosfets dagegen sind generell bessere geeignet. Sind aber in den oben angegebenen Schaltungskonzepten je nach Anforderungen schlechter geeignet (höhere Steuerspannung Ugs, damit max. Outputswing mehr Abstand zur Betriebspannung, höhere Ansteuerkapazitäten am Gate - ungünstig für den OPV-Ausgang, ...)
>wodurch entsteht diese Unlinearität? Durch die Kennlinien der >Transistoren? ja >Gibt es in der Hinsicht etwas besseres als die BD239 / BD240 meiner >Treiberstufe? Es gibt Transistoren, die speziell für Audioanwendungen gemacht sind (haben eine konstantere Verstärkung über den Strom). Frag mich aber jetzt nich nach konkreten Typen. Mosfets dagegen sind generell bessere geeignet. Sind aber in den oben angegebenen Schaltungskonzepten je nach Anforderungen schlechter geeignet (höhere Steuerspannung Ugs, damit max. Outputswing mehr Abstand zur Betriebspannung, höhere Ansteuerkapazitäten am Gate - ungünstig für den OPV-Ausgang, ...) @ MaWin >aber beide Varianten haben das gleiche Problem: Der Verstärker selbst >ist unlinear und wird nur durch Gegenkopplung linearisiert. Die kann das >aber nur mit dem Gegenkopplungsfaktor, hat der Verstärker beispielsweise >10% Unlinearität ud die Gegenkopplung liegt bei 1:100, so wird man nicht >besser als 0.1%. da spielt eigentlich auch noch die innere Verstärkung eine Rolle - ist die zu gering, macht sich das auch im Klirrfaktor bemerkbar.
Anselm 68 schrieb: > Was ich total vermisse sind die Bauelemente um die Transistoren > vorzuspannen. > So werden die ja erst bei einem Signal >0,6V leitend... > Dann gehören natürlich Emitterwiderstände noch rein. Die Crossover Verzerrungen, die scheußlich klingen, so als ob etwas streift im Lautsprecher, treten deshalb nicht auf, da bei kleinen Ausgangsleistungen der OPamp die Leistung liefert. Ein altes Autoradio vom Mistplatz enthält meistens 2 komplette IC's in Brückenschaltung, also 28 Vpp output max. = 25 W bei 4 Ohm Last pro Kanal.
ich habe die Schaltung inzwischen wieder mit einer Treiberstufe aus BD239/BD240 erweitert so das der 2SC5200/AC1943 nicht mehr direkt vom OPV angesteuert werden muss. Warscheinlich spielt es eh keine Rolle wie linear die Transistoren sind da der OPV es ja eh ausregelt. Ich werde aber mal ein Pärchen Darlingtons ausprobieren damit die Last für den OPV noch geringer wird.
Jens G. schrieb: > da spielt eigentlich auch noch die innere Verstärkung eine Rolle - ist > die zu gering, macht sich das auch im Klirrfaktor bemerkbar. So ist es. Die Nichtlinearität des Verstärkers wird durch die Gegenkopp- lung etwa um den Faktor 1+Ai·k reduziert, wobei Ai die innere Verstär- kung und k der Gegenkopplungsfaktor ist. Eine schlechte Linearität kann also durch eine hohe innere Verstärkung ausgeglichen werden. Das obige Beispiel von MaWin noch einmal richtig gerechnet: Nichtlinearität ohne Gegenkopplung = 10% Innere Verstärkung (mit NE5532) = 10⁵ Gegenkopplungsfaktor = 1/100 Dann liegt die Nichtlinearität bei Gegenkopplung bei 10% / (1 + 10⁵ · 1/100) = 0,01% Reicht eine geringere Gesamtverstärkung aus, kann man den Gegenkopp- lungsfaktor entsprechend vergrößern und erhält als Ergebnis eine noch geringere Nichtlinearität.
ok, danke nochmal, werde mich heute Abend nochmal dransetzen und ein paar Dinge dahin gehend korrigieren.
Grundsätzlich sei hier auf Douglas Self hingewiesen, der sich seit Jahrzehnten mit der Entwicklung von Verstärkern beschäftigt hat. In seinem Buch "Audio Power Amplifier Design Handbook" dröselt er am Beispiel einer Klasse-B Endstufe die unterschiedlichen Verzerrungsmechanismen auf (ich meine bis zu 8 verschiedene). Hier ist seine Zusammenfassung: http://www.dself.dsl.pipex.com/ampins/dipa/dipa.htm#0
Ziel: Endstufe nach Edwin-Prinzip (kein Ruhestrom) für mittlere Leistung (200-300W/sin in Brücke)) Testaufbau: Als Treiber NE5532A mit UBmax=+-22V und Leistungstransistoren als Darlington geschaltet BD140C/BD249C und BD139C/BD250C, Treiberwiderstand 150ohm, der Treiber-OP mit v=1,2 belastet mit 3x4ohm parallel Stromversorgung: Schaltnetzteil 48V stabilisiert von Reichelt, wird runtergeregelt auf 42V gemessene Ausgangsleistung an 1,35ohm: 127W/sin In Brücke wären das gut 250W/sin an 3x8ohm parallel mit ausreichend großem Kühlkörper. Der NE5532 ist schnell genug, um die Übernahmeverzerrungen außerhalb des Hörbereichs zu halten: Man hört nix, also k<2% (bisher "nur" mit Ohr gemessen). Da die Leistungstransistoren, ähnlich eines Bootstraps, der Spannung des OP-Amps folgen, beträgt der max. Treiberstrom des NE5532 knapp 5mA. Werden später noch Emitterwiderstände für eine (empfehlenswerte) Strombegrenzung eingesetzt, kann der Strom den dreifachen Wert annehmen. Der Testaufbau lief ein paar Stunden mit max. Aussteuerung mit Sinusdauerton 1kHz, Rechteck 1kHz Ua=Ub/2 an jeweils 1,35ohm und Musik (Rock) an Lautsprecherbox mit 3x4ohm parallel. Ein Test als Brückenverstärker steht noch aus. Ein Schaltplan wird nur dann veröffentlicht, wenn die gesamte Endstufe zuverlässig und sicher funktioniert.
Und wo ist jetzt deine Frage oder Antwort auf den zwei Jahre alten Thread? LG Christian
@AUDIOFORCE: Mich würde dein Schaltplan sehr interesiseren. Bin zur Zeit an diesem Projekt nicht mehr dran da wir ein Haus bauen, aber ich werde mich nochmal damit beschäftigen. Ich muss allerdings noch eine Spannungsverstärkung zwischen reinsetzen da die Endtransistoren nur den Strom verstärken bis die ansteuerspannung erreicht ist, habe noch einen HV-OPAMP hier liegen dann könnte ich mir das auch sparen, da ich annehme jeder Verstärkerzweig verschlechtert die techn. Daten der Endstufe.
Ich weiß nicht ob es schon jemand geschrieben hat. Aber ich hätte ein kleine Anmerkung zum oben gezeigten Plan. Das "Ende" ist ja ein gegntakt-B-Verstärker. Der hat ein kleines Porb. leg mal ein Sinus an den Eingang und schau dir den Ausgang an. Der Typ müsste eine verzerrung im Nulldurchgang erzeugen. Bau den um zu einem mit Vorspannungserzeugung. Siehe Anhang. dann ist der Sinus schön.
Basti schrieb: > Der hat ein kleines Porb. leg mal ein Sinus an > den Eingang und schau dir den Ausgang an. Der Typ müsste eine verzerrung > im Nulldurchgang erzeugen. Du hast den Sinn von R1 nicht verstanden. Und in Deiner Schaltung fehlt auch noch bischen was.
.. und mach mal den Draht der ins Off geht am OPV Ausgang ab und dafür am Ausgang der Endstufe vor dem C wieder dran. Stefan
@AUDIOFORCE Poste mal bitte Deine Schaltung. Ich hab das hier http://www.diyaudio.com/forums/solid-state/194453-very-simple-class-b-amplifier.html in leicht abgeänderter Form aufgebaut und bin sehr zufrieden. Der NE5534 wird mit +/-20V aus Zenerdiode+Emitterfolger versorgt. Die THD liegt jenseits dessen worüber man in Punkto "hörbar" noch diskutieren müsste. Mit spottbilligen Allerweltsbauteilen kann man so einen hervoragenden Verstärker bauen; Problem ist dass man so nicht über 20W kommt. Da würde mich Deine Brückenschaltung mal brennend interessieren. Alternative wären Hochvolt-Opamps aber die sind recht teuer.
ich denke ich habe eine Lösung gefunden, der angehängte Schaltplan stammt aus einen LT-Datenblatt Quelle auf dem Bild und erledigt die Spannungsverstärkung, dahinter kann man dann potente Transistoren klemmen die sich um den Rest kümmern, den Rückkopplungszweig kann man ja dann an die Endtransistoren anklemmen.
>ich denle ich habe eine Lösung gefunden, der angehängte Schaltplan >stammt aus einen LT-Datenblatt Quelle auf dem Bild und erledigt die >Spannungsverstärkung, dahinter kann man dann potente Transistoren >klemmen die sich um den Rest kümmern, den Rückkopplungszweig kann man ja >dann an die Endtransistoren anklemmen. Ach, so einfach geht das...
MaWin schrieb: > Was jeder Audio-Schaltungsentwickler > nun bei so einer Schaltung machen würde, ist nicht, sie anzuhören, > sondern sie auszumessen. Wobei das für private Zwecke auch übertrieben sein kann, es reicht ja, wenn es gut klingt. So einen Verstärker wie ganz oben habe ich mal mit Germaniumtransistoren aufgebaut, das hat hervorragend geklappt. Rate mal, warum! ;O)
Hallo, @GB Weil die so schön weich klippen und dadurch 1W richtig laut ist? ;-) @Thomas 250V? bei Silizium? Sehr sportlich. Ist das Ding für 100 Ohm? Bei einem gängigem Laustprecher kommst Du da ja höchstens auf 20% an die Rails. Kenn ich eigentlich nur als Anodenspannung. Deine erste Schaltung war doch ein schöner einfacher Verstärker. Stefan
sagt ja keiner das ich die 120V benötige, mir waren nur immer die +-17V mit denen ich den OPAMP betrieben habe zu wenig, weil der Emitterfolger dahinter nur mit diesen +-17V arbeitete, hier ist also die nötige Spannungsverstärkung mit drin um bei Bedarf auch eine richtig kräftige Endstufe aufzubauen.
> Wobei das für private Zwecke auch übertrieben sein kann, es reicht ja, > wenn es gut klingt. Na ja, ich kann mich da gut an einen Verstärkerbau erinnern, der immer wenn man ihn mal lauter aufgedreht hat, geplatzt ist. Es hat sich dann rausgestellt, daß er eine Schwingneigung hatte und auf Megaherzten munter vor sich hinschwang. Zugegeben, so richtig sauber klang er auch nicht als man ihn mit geringerer Leistung fuhr, aber er klang nicht so schlecht wie Oma's Dampfradio, also unsere audiophilen Fanatiker hätten den Unterschied nicht gehört.
Die Schaltung aus dem LT Datenblatt kommt schon bis etwa 3 V an die Rails ran. So ist die Schaltung aber für eine Last von deutlich über 100 Ohm. Die Transistoren sind für 1 W maximale Leistung. Also nur ein OP mit hoher Spannung am Ausgang. Da gehört also noch ein Treiber ähnlich dem ganz vom Anfang an dahinter. Ob das dann ein gute Schaltung ist steht auf einem anderen Blatt - meiner Meinung nach nicht. Bei den hier gezeigten Schaltungen sollte man sich fragen ob die Wirklich besser sind als ein einfaches IC wie TDA2030 das man für unter 1 EUR bekommt.
Es ist wirklich unglaublich was man hier alles lernen kann. der ganze beitrag ist so mekwürdig, dass es sinnvoll erschien diesen von 2009 an durchzulesen. Interessant ist die Entwicklung der Gedanken von Autor: Thomas O. (kosmos) . Er ist nicht geschickter geworden, dafür aber risikofreudiger. Nun ja... so ist die Welt. Gibt es eigentlich keine Hybrid IC (STK etc.) mehr ? Gruss Klaus p.s. 27 Ohm Emitterwiderstände und wohl noch nen 4 Ohm Speaker. Das gibt nen super Dämpfungsfaktor
MaWin schrieb: > Na ja, ich kann mich da gut an einen Verstärkerbau erinnern, > der immer wenn man ihn mal lauter aufgedreht hat, geplatzt ist. > > Es hat sich dann rausgestellt, daß er eine Schwingneigung hatte > und auf Megaherzten munter vor sich hinschwang. Ach so, ja, den Ruhestrom sollte man schon nachmessen ;O)
@Klaus De lisson: Immer wieder schön wenn man was in den Mund geschoben bekommt. Für meine Fähigkeiten ist ein OPAMP einfach nicht zu übertreffen, ich setze da gerne 2 weitere Stufen für die Spannungs- und Stromverstärkung dahinter und lasse das durch den OPAMP ausregeln. Leider kannst du auch nichts dazu beitragen, nur einfach auf jemandem rumhacken, weil es die anderen auch machen.
@Mawin
>> also unsere audiophilen Fanatiker hätten den Unterschied nicht gehört.
Das nicht aber messen hätten die den können und das ist das wirklich
Wichtige an einem Verstärker ;-) ,
ach so und Sauerstofffreies Kupfer für Netzkabel.
Stefan
Thomas O. schrieb: > Für meine Fähigkeiten ist ein OPAMP einfach nicht zu > übertreffen, ich setze da gerne 2 weitere Stufen für die Spannungs- und > Stromverstärkung dahinter und lasse das durch den OPAMP ausregeln. Na dann mach mal die selben Fehler wie schon Generationen vor dir. So ein OPV ist nur für den Betrieb "mit sich allein" ausgelegt (Stichwort Frequenzgangkorrektur). Ein Verstärker wird nicht dadurch gut, dass man Stufen, die nicht zusammenpassen zusammenschaltet und durch eine Gegenkopplung die gröbsten Fehler etwas abschwächt, sondern dadurch, dass man alle Stufen optimal entwirft und dabei aufeinander anpasst. Aber das scheinst du gar nicht zu wollen.
>> dass man Stufen, die nicht zusammenpassen zusammenschaltet und durch >> eine Gegenkopplung die gröbsten Fehler etwas abschwächt. Du meinst über alles Gegenkopplung? Weil ohne Gegenkopplung geht m.E. nur mit Röhren. Mann muss doch aber mal sehen wofür der Verstärker ist. Wenn ich in meinem gefliessten Bad etwas lala brauche werde ich mir keine 300B Endstufe reinstellen. Stefan
Noch ein paar Verbesserungsvorschläge zur Originalschaltung: -die OP-Amps könnten eine geregelte Versorgung vertragen um die PSRR zu erhöhen. Mit 78/79er-Reglern leicht zu machen; falls man entsprechend hohe Versorgungsspannung zur Verfügung hat sollte der Op-Amp mit 17-20V versorgt werden, das kompensiert die Tatsache dass er nur bis ca. 2V an die Rails rankommt. Hierzu kann man die teureren LM317/LM337 einstellbaren Regler nehme, oder aber fixe Regler bei denen man den GND-Pin mit Spannungsteiler aufstockt. Wer will kann hinter den Teiler noch einen Emitterfolger hängen, das verringert die Impedanz am GND und damit die Spannungsschwankungen durch die ziemlich schwankenden Referenzstrom der Regler. -ein Ausgangselko >300uF hält Offsetspannungen vom Lautsprecher fern, und tödliche Gleichspannung falls mal ein Endstufentransistor durchlegiert. Das ist m.M. die einfachste und sicherste Lautsprecherschutzschaltung - falls man nicht auf dieses audiophile Gesülz von wegen "bloß keine Kondensatoren im Signalweg" hört. Das Argument hat sich mir aber noch nie erschlossen da die Glättungselkos des Netzteils immer im Signalweg liegen. Bei schnellen Spannungsänderungen fließt der Strom nämlich primär durch diese Elkos anstatt den mühsamen Weg durch Gleichrichter und Sekundärwicklung zu gehen. Wenn der alte Kirchhoff Recht hatte fließt jeder Strom nämlich wieder dahin, wo er herkam. -Vorspannungserzeugung mit 2 Dioden oder einer grünen LED zwischen den Basen um die Verzerrungen weiter zu verringern. Ab 4 Dioden hab ich es bei meinen Experimenten aber nicht mehr geschafft ein thermisches Davonlaufen zu verhindern; allerdings war es auf dem Breadboard auch nicht möglich die Dioden an die Transen zu koppeln. -An den nichtinvertierenden Eingang des OpAmp gehört noch ein 100K nach Masse wo der Bias-Strom abfliessen kann. -Die Luxusvariante wäre noch, die Spannungsverstärkung durch einen NE55534 zu erledigen und einen zweiten als Impedanzwandler (Ausgang an inv. Eingang) dahinter, der dann mit 100% Feedback sich um die verzerrungsfreie Ansteuerung der Transen kümmert
Thomas O. schrieb: > @Klaus De lisson: Immer wieder schön wenn man was in den Mund geschoben > bekommt. Für meine Fähigkeiten ist ein OPAMP einfach nicht zu > übertreffen, ich setze da gerne 2 weitere Stufen für die Spannungs- und > Stromverstärkung dahinter und lasse das durch den OPAMP ausregeln. > > Leider kannst du auch nichts dazu beitragen, nur einfach auf jemandem > rumhacken, weil es die anderen auch machen. Dafür entschuldige ich mich gern, da ich offenbar das Ziel nicht erkannt habe. Ich hatte nicht das Gefühl, dass ich herumhacken würde. Gruss Klaus
Das Ohr ist bei Musik nicht so empfindlich, und kann kleinere Fehler des Verstärkers gar nicht so gut feststellen. So gut muss man ja auch nicht werden - viel besser als der Lautsprecher ist eigentlich nicht nötig. Meßtechnisch sieht man die Fehler des Klasse B Verstärkers schon. Der OP hat es halt nicht so leicht die Lücke von rund 1,2 V zu überbrücken. Mit einer Slew Rate von rund 10 V/µs sind das immerhin 120 ns die der OP für die Lücke braucht. So groß ist besonders bei hohen Frequenzen auch die Schleifenverstärkung nicht: bei 10 kHz hat man nicht mehr die 10^5 von DC, sondern nur noch etwa 1000 fache Verstärkung. Wenn davon noch eine 10 fache Verstärkung für das Signal hat, bleicht nur ein Faktor 100 für die Schleife über. Bei einer ungünstigen Amplitude kann die Verzerrung der Klasse B Endstufe ohne Rückkopplung schon mal über 10% ausmachen - so das man dann über 0,1% an Verzerrungen hat. Ein viel schneller OP hilft da auch nur bedingt, denn die Leistungstransistoren lassen so leicht kein viel höhere Bandbreite zu. Eine großes Verstärkungs-Bandbreiten Produkt bekommt man auch bei einem Diskret aufgebauten Verstärker, nicht nur mit einem OP. Da muss man sogar schon einen recht schnellen OP haben um mit einem gewöhnlichen Transistor zu konkurrieren. Die Kunst es halt vor allem den Verstärker stabil zu bekommen, und da sollte man sehen das man nicht unnötig viel langsame Stufen hat. Mit einem OP ist das auch nicht einfacher als Diskret aufgebaut. Das was ein OP wirklich gut kann, ist den DC Offset klein zu halten.
diese Übernahmeverzerrungen die immer wieder angesprochen werden und eher bei schwachen Signalen auftreten werden ja durch die schnellen Sprünge des OPAMP ja weitgehend verhindert, zusätzlich wird durch den Widerstand am OP Ausgang direkt zum Lautsprecher bei niedrigem Pegel dieser vom OPAMP gespeist und da gibts keine Übernahmeverzerrungen. Kann man die Basen auch mittels Spannungsteiler vorspannen? @Pöpli: Ich habe durch den Widerstand und Z-Diode noch kein Rauschen bemerkt, deswegen habe ich noch keine Spannungsregler ausprobiert. Was mir im Moment noch fehlt ist eine gute Erklärung einer diskret aufgebauten Endstufe um die einzelnen Gebiete zu verstehen.
Thomas O. schrieb: > @Pöpli: Ich habe durch den Widerstand und Z-Diode noch kein Rauschen > bemerkt, deswegen habe ich noch keine Spannungsregler ausprobiert. > > Was mir im Moment noch fehlt ist eine gute Erklärung einer diskret > aufgebauten Endstufe um die einzelnen Gebiete zu verstehen. Mein lieber Thomas o., ich will dich wirklich nicht nerven... aber hör dir doch mal "Private Investigations" von Dire Straits an. Dann mach es am Anfang so laut, das du es fühlst. Dann merkst du massiv etwas von Übernahmeverzerrungen. ABER, wenn du es nicht merkst, dann ist es doch eigentlich egal.. und wir müssen nicht darüber sprechen. Mir war nur beim Blick auf deine Schaltung vom 29.11.2009 aufgefallen, dass du sehr unkonventionell vorgehst. Da lebtest du noch in einer welt die von (warum auch immer) +-17 Volt geprägt war. Die Schaltung war nicht die Krönung und bestimmt nicht von Kenntnis geprägt. Dann tauchst du am 29.11.11 wieder auf und meinst du könntest jetzt mit neuen Schaltungen besser sein. Da hast du dann ein anderes Konzept und willst auf volle Spannung gehen. Ich hab das Gefühl, dass du nich genau weisst , was du willst. Ich denke aber schon, dass ein STK eine gute Lösung für dich ist. Sollte ich wieder alles falsch eingeschätzt haben, dann erkläre es mir. Gruss Klaus
>@Klaus De lisson: Immer wieder schön wenn man was in den Mund geschoben >bekommt. Für meine Fähigkeiten ist ein OPAMP einfach nicht zu >übertreffen, ich setze da gerne 2 weitere Stufen für die Spannungs- und >Stromverstärkung dahinter und lasse das durch den OPAMP ausregeln. Auch wenn du es nicht gerne hörst: Eine Endstufe zu bauen, die mit wenigen Stufen ausreichend Leistung erzeugt und mit allen in Frage kommenden Lasten zuverlässig und stabil arbeitet, ist alles andere als trivial. Du kannst nicht einfach an ein fertiges Konzept noch zwei Stufen dranhängen, nur weil dir die Leistung nicht reicht. Jede dieser Stufen erzeugt dir nämlich eine zusätzliche Phasendrehung und irgendwann schwingt die ganze Schose. Man kann nicht jede beliebige Phasendrehung durch eine "phase lead" Kapazität in der Gegenkopplung kompensieren...
EHHH ich war das nicht. da werde ich nun im Zitat zitiert aber ich war es nicht. NEIN. Klaus de Lisson
>EHHH ich war das nicht. >da werde ich nun im Zitat zitiert aber ich war es nicht. NEIN. Ganz locker, Klaus, was ich schrieb, ist natürlich an Thomas gerichtet.
"und mit allen in Frage kommenden Lasten zuverlässig und stabil arbeitet" Lautsprecher sind halt am Ende des Tages Elektromotoren, und Elektromotoren sind stets sehr undankbare und bösartige Lasten...:) Aber den Denkfehler von einer Gegenkopplung ein "Nachführen bis auf Null Differenz"-Verhalten zu erwarten habe ich auch lange Zeit mit mir herumgetragen ;)
@Thomas >Was mir im Moment noch fehlt ist eine gute Erklärung einer diskret >aufgebauten Endstufe um die einzelnen Gebiete zu verstehen. Da kann ich Dir nur "Small signal audio design" und "Power amplifier design" von Douglas Self empfehlen. "Designing audio power amplifiers" von Bob Cordell ist sogar noch besser wenn Du die Grundlagen lernen willst; da wird Stück für Stück eine Endstufe entworfen und man braucht nicht mehr als Grundkenntnisse um dem zu folgen (es werden erst alle Grundschaltungen wie LTP, VAS und OS erklärt). Das gute ist dass sich Endstufen heute auf wenige Grundtopologien beschränken (wenn man von digitalen und Klass-D absieht) die eigentlich alle nix anderes sind als diskret aufgebaute Operationsverstärker. Nur eben mit mehr Leistung. Die Schaltung mit einem Op-Amp und Booster ist perfekt um mit wenig Schaltungsaufwand eine erstklassige Endstufe bis max. 20W zu bauen. Mehr ist nicht drin. Wenn man noch eine Spannungsverstärkung reinhängt hat man zusätzliche Phasenverschiebung wo der Op-Amp eher nachteilig wird; der Aufwand das stabil zu kriegen dürfte so gross sein dass man lieber gleich eine diskrete Endstufe baut. Da gibt es in den genannten Büchern Grundschaltungen die hundertfach bewährt sind. Eine andere Möglichkeit sind Hochvolt-Opamps, aber die sind teuer und nicht unbedingt für Audioanwendungen gedacht. Also m.M. lautet Deine Entscheidung: Entweder max. 20W dann ist Deine Schaltung nahezu fertig. Oder wennn Du mehr willst: Diskrete Schaltung oder fertiger IC.
Eine ganz brauchbare Erklärung gibt es hier: http://sound.westhost.com/amp_design.htm Die Schaltung mit dem OP ist nicht besonders gut, bestenfalls billig. Mit ähnlichen Teilen würde ich da auch eher den Alexander-Amp. mit den Endtransistoren an der Versorgungsanschlüssen des OPs vorziehen. Der geht aber nicht gut mir jedem OP Typ, passende Typen kann man aber finden. Von der Leistung vergleichbare Verstärker ICs sind aber mittlerweile auch nicht mehr so teuer, und oft besser (Übertemperaturschutz, Kurzschlussschutz, Mute).
also danke nochmal an alle für die Vorschläge usw. ich werde mir mal ein paar Bücher zu Weihnachten schenken lassen. So ein fertiges Modul reizt mich garnicht habe ein paar kleine aus Radioweckern oder alten Aktivboxen hier liegen. habe aber noch einige fragen die sich bestimmt nicht mit den Büchern klären lassen. 1. Meint ihr das der Spannungsregler im Gegensatz zum Widerstand und zur Z-Diode etwas bringt? Ich habe damals schon kein Rauschen vernehmen können? 2. In der zuletzt geposteten Schaltung http://www.mikrocontroller.net/attachment/127417/_-120V_VAS_with_OPAMP.png ist mir etwas aufgefallen was mir nicht so gefällt, aber vielleicht liege ich auch falsch. Die 120V werden über einen 1µF Kondensator gepuffert gehen dann über den 10k Widerstand und Stabilisierung per Z-Diode auf den OP es können also nur 15V/12mA in den OP (negative Seite außer Acht gelassen) wäre es nicht besser den Kondensator nach der Stabilisierung rein zumachen damit der OP eine niederohmige Stromversorgung bekommt, sitzt er evtl. davor um Störimpulse gegen Masse kurz zuschließen oder ist es vielleicht nicht nötig da der OP-Ausgang ja sowieso mit 2x50kOhm parallel entlastet ist?
Thomas O. schrieb: > 1. Meint ihr das der Spannungsregler im Gegensatz zum Widerstand und zur > Z-Diode etwas bringt? Ich habe damals schon kein Rauschen vernehmen > können? Bringt bei einem guten Verstärker (mit viel PSRR) nichts. Außerdem verhindert er nicht das Rauschen, sondern das (Netz-)Brummen.
Ob Spannungsregler oder Z-Diode wird kaum einen hörbaren Unterschied machen, aber die Ausgangsimpedanz ist beim Regler deutlich niedriger, daher ist der zumindest theoretisch "besser". Einen 100n Folienkondensator direkt zwischen die V+ und V- Beinchen des Opamp solltest Du noch spendieren. GND des Feedback-Spannungsteilers und GND vom Lautsprecher müssen getrennt ans Netzteil geführt werden und dürfen sich erst direkt am Ladeelko treffen, ansonsten sind Brummprobleme vorprogrammiert.
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