Hallo Forum,
Ich hab mir letztens einen Audioverstärker auf Basis des angehängten
Schaltplans aufgebaut, habe aber jetzt noch einige ungeklärte Fragen,
die ihr mir hoffentlich beantworten könntet:
1. Was genau bewirken die beiden 10-Ohm Widerstände zwischen den beiden
Endtransistoren? Ich habe zuerst jew. zwei parallele 22-Ohm Widerstände
verwendet, da mir gerade keine 10-ohmigen zur Verfügung standen.
Klangquali OK. Als ich dann versuchsweise die Parallelen weggelassen
habe, also jew. anstatt 10 Ohm 22, konnte ich keinen Klangunterschied
feststellen. Und auch als ich die Widerstände komplett weggelassen habe,
hörte es sich immer noch gleich an, also was bewirken diese?
2. Laut Schaltplan soll der Verstärker mit 6 Volt betrieben werden.
Bei meinen Versuchsaufbauten habe ich 5 Volt verwendet, und da hat der
Verstärker bei lauterer Musik angefangen zu "kratzen". Anschließend habe
ich einen 9-Volt Block, zwei Li-Ion Akkus und 12 Volt
Autobatteriespannung ausprobiert. Bei den 12 Volt war der Verstärker
zwar am lautesten, aber die Transistoren wurden schnell heiß. Das Beste
Ergebnis erzielte ich mit zwei Lithiumionen-Akkus vom Pollin (2x3,5=7V).
Wie müsste man den Schaltplan anpassen, damit er auch mit 12 Volt
zuverlässig funktioniert?
Ich habe bei den Li-Ion Akkus eine Elektronik am Akku gesehen. Kann mir
jemand sagen, was die bewirkt? Ist das ein Über-/Unterspannungsschutz,
sodass man die Akkus laden kann wie man will, die Elektronik sorgt dafür
dass die Zelle nicht abbrennt?
3. Könntet ihr mir irgendwelche Endtransistoren empfehlen, die
vielleicht etwas mehr Saft vertragen bzw. besser zu kühlen sind? Die BC
548/558-er sind ja relativ schlecht zum Kühlen, besser sind Transistoren
in TO-220.
Kennt ihr da welche, die besser geeignet bzw. extra für Audioverstärker
konzipert sind?
Ich hoffe auch auf qualifizierte Antworten...
zu 1. die sind in erster Linie zur Temperaturstabilisierung vorgesehen.
Da Ube eines Transistors mit steigender Temp. abnehmen, würde der
Ruhestrom zunehmen, was diese R's begrenzen sollen (also
stabilisierend). Ganz weglassen würde ich die nicht, weil dann wird rel.
wahrscheinlich der Ruhestrom zu sehr steigen, und die Endstufe geht
hops.
Mit dem Klang haben die zwar auch etwas zu tun, ist aber nicht primär,
und wird auch in rel. weitem Bereich nicht viel Änderung bewirken -
sollten aber dafür wiederum nicht zu hoch sein (auch wegen dann erhöhtem
Spannungsabfall). 10 oder 22 Ohm sollte beide gut gehen bei diesem
Kleinleistungsteil - je höher, um so wenige Spannung bleibt am
Lautsprecher aber hängen.
2. Du mußt den 470Ohm erhöhen, wenn UB sich erhöht (ungefähr gleiches
Verhältnis). Da aber mit Erhöhung von UB die Verlustleistung über die
T's größer wird, werden die T's natürlich heiser. Dafür sind die T's
nicht ausgelegt - sind schließlich nur BC-Typen für wenige 100mW ....
3. Nimm einen IC statt solch einer billigen Schaltung. Denn nur mit
stärkeren T's kommste nicht weit, weil alles andere auch niederohmiger
gemacht werden müsste. Sogar bedeutend niederohmiger, weil die
Stromverstärkung von Leistungs-Ts bedeutend niedriger ist. Auserdem sind
thermische Probleme schlechter in den Griff zu bekommen, weshalb man mit
solch einfachen Schaltungen nicht weit kommt (haben auch keinen
besonderen Klirrfaktor, keine Kurzschlußschutz, relativ begrenzt in
UB-Variabilität, wenn keine Bauteiländerungen gemacht werden, usw.).
Jens G. schrieb:
> 3. Nimm einen IC statt solch einer billigen Schaltung.
Klar könnte ich das machen, aber ich will nunmal nur so "Kleinkram"
verwenden, mit extra Verstärker-IC's ist es irgendwie langweillig...
Nachdem ich den Verstärker jetzt eine zeit lang getestet habe, ist mir
aufgefallen, dass die wiedergegebenen Lieder im Bass recht stark sind,
aber der gesungene Text beinahe untergeht. An was kann das liegen?
Ist die Sprache etwa zu "hochfrequent" für einen solchen Verstärker???
kaktusbombe schrieb:
> Nachdem ich den Verstärker jetzt eine zeit lang getestet habe, ist mir> aufgefallen, dass die wiedergegebenen Lieder im Bass recht stark sind,> aber der gesungene Text beinahe untergeht. An was kann das liegen?
Es fehlt ein Ruhestrom in der Endstufe. Wenn Du noch eine BAT48 in Reihe
zu den 1N4004 schaltest, klingt dann alles "runder".
Man entschuldige, dass ich erst jetzt wieder antworten kann, ich war
"verhindert"...
Ich muss mich übrigens korrigieren, das mit der vermeindlich starken
Bassverstärkung war so nicht korrekt, ich hatte von dem Stereosignal nur
einen kanal am Verstärker und das war der Grund. Als ich jetzt mal beide
Signale zusammen am Eingangselko angehängt habe, hat es wunderbar
geklungen.
Die Klangqualität bei lauter Musik ist jetzt, nachdem ich den 470 Ohm
Widerstand auf 1 kOhm erhöht habe, und gleichzeitig die Eingangsspannung
auf 12 V erhöht habe, nun auch gut.
Zur Lautsprecherfrage:
Ich habe einen Lautsprecher aus kaputten Computerlautsprecherboxen
verwendet.
Da meinem Bruder letztens 2 Lautsprecherboxen innerhalb von zwei Wochen
flöten gegangen sind, habe ich mich mal etwas mit Verstärkerschaltungen
befasst und in diesem Zusammenhang bin ich auf die Schaltung von oben
gestossen.
Ich hab drei Größen zur Auswahl:
0,5 W 8 Ohm
???W 4 Ohm
1 W 25 Ohm
Ich bin mit dem mittleren recht gut zurecht gekommen.
Wenn die Signalquelle nicht schon einen definierten Ausgangswiderstand
hat, sollte an den Eingang noch ein Widerstand in Reihe (ca. 1-5 kOhm).
Erst dann hat man eine einigermaßen durch die Rückkopplung definierte
Verstärkung. Wegen der geringen Belastbarkeit der Transistoren ist eine
kleine Versorgungsspannung von ca. 5-8 V schon am besten.
Für weniger Verzerrungen sollte man die 1N4004 gegen kleinere Diode wie
1N4148 austauschen. Dann bekommt man auch etwas Ruhestrom. Mit den
1N4004 wird man vermutlich praktisch keinen Ruhestrom in den
Endstrufentransistoren haben. Dann ist es auch relativ egal wie kleine
die Widerstände sind.
Der Verstärker sollte die meiste Leistung bei eher hochohmigen
Lautsprechern liefern. Je nach Spannung so bei etwa 20-50 Ohm.
Ob der hochohmige Lautsprecher dann auch den besten Ton und die größte
Lautstärke gibt, ist eine andere Sache.
Ulrich schrieb:
> Wegen der geringen Belastbarkeit der Transistoren ist eine> kleine Versorgungsspannung von ca. 5-8 V schon am besten.
Also ich hab jetzt bisher die besten Ergebnisse mit 12V Betriebsspannung
und einem 1 kOhm Vorwiderstand, ebenso einem Eingangselko von 1 uF
anstelle der 10 uF wie im Schaltplan. Für mich hört sich der Ton mit 10
uF etwas "matschiger" an.
Ich habe auch nicht genau die im Schaltplan genannten Dioden verwendet,
sondern 1N4007, glaube ich, ich muss erst nochmal nachschauen...
Meine Messungen ergaben einen Ruhestrom von 6-7 mA und (je nach
Lautstärke) einen Betriebsstrom von 40-100 mA, wobei die Transistoren
auch ohne Kühlung nicht warm wurden. Voll aufgedreht konnte der
Miniverstärker bei mir die ganze Wohnung "beschallen" (4 Zimmer), womit
ich eigentlich recht zufrieden bin.
Wenn ich den großen Lautsprecher mit 25 Ohm nehme, klingt er erst bei
relativ lauter Musik wirklich nach einem "satten" Ton, deshalb würde ich
eigentlich ganz gerne bei dem mittleren bleiben.
Nur die Stromversorgung macht mir bisher noch Probleme, Ich wollte
eigentlich die MC-irgendwas Schaltregler vom Pollin dafür nehmen, aber
irgendwie bekomme ich die nicht ans Laufen.
(Ich glaube, der weigert sich bei mir, anzuschwingen, deshalb bekomme
ich immer nur die Eingangsspannung - die 0,7 Volt der Diode raus...)
Zurzeit habe ich mir halt notdürftigerweise einen Schaltregler
selberzusammengebastelt, der kann die 100 mA für den Verstärker aber
noch problemlos liefern. Er wandelt mit einigermaßen erträglicher
Effizienz meine 5 Volt (4 Akkus) zu den benötigten 12V.
Wenn ich euch aber den Schaltplan zeigen würde, würdet ihr mich
verhauen...
(Ich hab reichlich getrickst, damit er überhaupt läuft =) )
Hättet ihr noch eine Idee, wie ich am besten mit möglichst wenig Aufwand
aus 3,7 , 5 oder 6 Volt die benötigten 12 Vlot erreiche?
Ich wollte eigentlich nicht meinen Not-Schaltregler in meinen
endgültigen Verstärker einbauen, manchmal kann man nämlich seine
Schaltzyklen "hören" (ein leises Pfeifen am oberen Ende des
Hörspektrums.).
@ Ingolf O.:
Vielen Dank, werd ich bei Gelegenheit mal lesen.
Gerade wenn man einen so niederohmigen Lautsprecher hat, braucht man
keine so hohe Spannung. Es sollte gehen sie Schaltung soweit zu
optimieren, dass es auch direkt mit 4-6 V geht. Es ist viel einfacher
den Verstärker anzupassen, als die Versorgungsspannung.
Die erste Verbesserung wäre der Widerstand am Eingang, sonst werden die
höhen etwas sehr betont. Der kleinere Elko am Eingang kann OK sein,
damit man die ganz tiefen Töne etwas unterdrückt.
Beim Verstärker selber halt statt großen Dioden wie 1N400x lieber kleine
mit mehr Druchlaßspannung. Ideal sollte die Durchlaßspannung der Dioden
etwas größer als die BE Spannung der Transistoren sein.
Der nächste Schritt wäre ein "Bootstrapping", den 470 Ohm Widerstand im
Plan durch 2 Widerstände in Serie ersetzen, und dann einen Elko vom
Ausgang an den Punkt zwischen den Widerständen. Das sorgt für einen
annähernd konstanten Strom, und damit höhere Verstärkung des 1 ten
Transistors. Entsprechdn besser funktioniert die Rückkopplung.
Den 10 K Widerstand der am Eingangstransistor gegen GND geht, sollte man
noch an die Versorgungsspannung anpassen (vermutlich vergrößern). Im
Mittel sollte am Ausgang (vor dem ELKO) etwa die halbe
Versorgungsspnnung liegen.
Ich habe ja aber die Erfahrung gemacht, dass der Verstärker bei 6 Volt
und lauter Musik anfängt, zu "kratzen", und das hat sich durch die
höhere Versorgungsspg. recht einfach erledigen lassen. Aber ich bin ja
kein Experte, ich hab relativ wenig Ahnung von dem ganzen tiefer
gehenden Zeug, das bei einem solchen Verstärker noch mitspielt. Wenn das
mit niedrigerer Spannung und "besserem" Verstärker auch geht, wäre das
natürlich auch recht.
Ich hab mich - als Anfänger - noch nie größer mit verschiedenen Dioden
auseinandergesetzt, für mich haben bisher alle gleich (gut)
funktioniert...
Das mit dem Widerstand am Eingang habe ich ausprobiert, mit einem 1 kOhm
Vorwiderstand verstärkt er zwar etwas schwächer, dafür ist seine Musik
etwas "schärfer".
(ich weiß grad sonst nicht, wie ich es beschreiben soll...)
Sollte der Vorwiderstand eigentlich vor oder nach dem Eingangselko
stehen?
Oder ist das egal?
Das mit dem "Bootstrapping" werde ich heute Nachmittag mal versuchen...
Wenn ich entsprechende Widerstände finde, ich hab halt kein Lagerhaus im
Keller, wo hunderte von Widerstandswerten, Dioden, Transistoren usw.
fein säuberlich archiviert sind....
Der 10 kOhm Widerstand verändern... Für welche Versorgungsspg. ist das
jetzt gedacht? 6 oder 12 Volt?
Im Übrigen muss ich mich korrigieren, die Messungen vom Betriebsstrom
von oben waren VOR dem Schaltregler, beim Versärker selber sind es dann
nur noch 10-35 mA.
Der Kondensator fürs Bootstrapping kann ein Elko sein. Der - Pol kommt
dabei zum Ausgang der Schaltung, der + pol zwischen die beiden
Widerstände.
Bei den Widerständen fürs Bootstrapping würde ggf. auch 2 mal 470 noch
gehen.
Die Frage für welche Spannung der Verstärker mit den Widerständen oben
optimiert ist, ist gar nicht so einfach zu beantworten. Der
Gleichstrompegel hängt nämlich von der Verstärkung des ersten
Transistors ab. Bei einer Verstärkung von 100 sollte man den 10 K
Widerstand ganz weglassen, unabhängig von der Spannung (wenn es oben bei
470 Ohm bleibt), im Grenzfall sehr hoher Verstärkung wäre die optimale
Spannung so bei etwa 5-6 V.
Vermutlich wird die passende Spannung so zwischen 7 und 10 V liegen.
Für weniger Spannung sollte der 10 K Widerstand größer oder der 47 K
Widerstand kleiner werden. Ob es paßt kann man ja relativ einfach ein
der Gleichspannung am "Ausgang" (zwischen den 10 Ohm Widerstände)
messen.
Das ist nunmal eine ziehmich minimalistische Schaltung. Da Transistoren
nicht mehr so teuer sind, könnte man durchaus noch 1-2 mehr spendieren.
Dann wird auch die Einstellung des Arbeitspunktes nicht mehr so sehr von
den Transistordaten abhängig. Die Schaltung an sich ist eher was zum
lernen.
Ich habe jetzt für das Bootstrapping einen 220uF Elko verwendet und das
funktioniert m.E. recht gut, auch wenn die Verstärkung dabei sinkt.
(warum auch immer)
Bei einem 47uF war der Klang nicht mehr sonderlich...
Kann mir eigentlich jemand mal erklären, wie genau das mit dem
Bootstrapping funktioniert?
Mal eine andere Frage:
Wie kann ich am Besten beim Signaleingang ein Stereosignal anhängen?
Ich hab jetzt mal beide Kanäle über 1 kOhm am Elko hängen, aber ich
persönlich finde es klingt besser,
wenn man beide Kanäle zusammen an einem einzigen Widerstand anhängt...
Ich hab mal testweise den 10 kOhm Widerstand aus der Rückkopplung durch
einen 20 kOhm ersetzt, aber ich konnte keinen großartigen Unterschied
feststellen.
Ulrich schrieb:
> Da Transistoren> nicht mehr so teuer sind, könnte man durchaus noch 1-2 mehr spendieren.> Dann wird auch die Einstellung des Arbeitspunktes nicht mehr so sehr von> den Transistordaten abhängig.
Hast du dafür grad einen Schaltplan parat, ich hab auf meinem Steckbrett
noch genügend Platz, um den Verstärker noch zu erweitern ;)
>Ob es paßt kann man ja relativ einfach an>der Gleichspannung am "Ausgang" (zwischen den 10 Ohm Widerstände)>messen.
Und da müsste dann stehen? 1/2 Versorgungsspannung?
Mit meinem Aufbau (siehe frühere Posts) habe ich eine Spg. von ~4,3V
gemessen, bei 10-12V Eingang.
Auf einem Foto wird man bei meiner sehr eleganten
"Steckbrettarchitektur" wohl recht wenig erkennen, aber ich schau, dass
ich bis Montag mal ein Foto mitbring.
Der Punkt zwischen den Widerständen sollte bei der halben Versorgung
liegen. Dann ist die verlustlsitung der beiden Endtransistoren etwa
gleich, und es wird etwa gelichzeitig übersteuerung erreicht. Damit ist
die minimale Spannung nötig.
Das Bootstrapping funktionier wie folgt: Der Kondensator sorgt dafür,
das auch zwischen den Widerständen fast die gleiche Spannung anliegt,
wie am Ausgang. Da durch ist die Spannung an dem unteren Widerstand fast
konstant, und entsprechend ist auch der Kollektor Strom für den
Transistor fast konstant. Dies erhöht die Verstärkung die der Transistor
im Leerlauf erzeugen kann und die Rückkopplung kann etwas besser wirken.
Zusätzlich gibt es noch einen kleinen positiven Effekt auf die
Übernahmeverzerrungen.
Wenn ich also 4,3V gemessen habe, so kann die Versorgungsspannung
durchaus auch nur 9 Volt (bzw. 2*4,3=8,6V) betragen, bei höherer
Spannung wird dann einfach mehr verbraten, oder was?
Übrigens hab ich bisher noch nicht die Zeit gehabt, um ein Bild von der
Schaltung zu machen...
verst_rker.gif
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