Spannungsverstärker

[Henrik]

Hallo!

Ich benötige eine Schaltung, die mir die Spannung aus einem Endverstärker verstärkt, Größenordnung 30-fach. Frequenzgang ab ca. 300Hz linear reicht.
Im Prinzip soll es also ein Verstärker sein, der aber kaum Strom liefern muss (wenns hoch kommt 200mA) und mit Eingangsspannungen von max. 2...3V zurecht kommt.
Die benötigten Versorgugsspannungen bereit zu stellen ist kein Problem.

Leider fehlt mir das Wissen und die Erfahrung mit Transistorschaltungen um sowas selbst zu entwickeln.

Wer kann helfen?

Gruß Henrik

[Susie Q]

Hallo Henrik,
wie sowas konkret aussehen könnte, hängt von der Bandbreite und dem Verzerrungsverhalten ab. Wozu soll es denn dienen?

Nur mal so, um Dir das vor Augen zu führen bzgl. entwickeln - auch wenn Du vermutlich nur Bahnhof verstehst:
IC-Verstärker mit solch hohen Ausgangsspannungen sind selten und schätzungsweise nicht gerade billig. Als preiswertes halbdiskretes Standartstrickmuster denke ich an einen IC-OP mit Transistor-Kaskoden in seiner Betriebsleitung zur Entkopplung der Betriebsspannungspotentiale. Dieser OP steuert mit seinem Versorgungsstrom über die Kaskoden (Basisschaltung) ein oder zwei Stufen in Emitterschaltung incl. Vorspannungserzeugung für ihren Ruhestrom, die genügend eigene Spannungsverstärkung liefern (ca. 5...8-fach), um die Betriebsspannungsdifferenz zwischen OP (in der Regel ±15V) und Ausgangsverstärker (2...3Veff*1.41*30=±85...±130V) zu überbrücken - falls Du Dich nicht verschätzt hast. So lassen sich auch kleine IC-Verstärker "boostern".
Ganz trivial ist die Sache nicht, erstens wegen der nötigen Frequenzgangkorrektur und zweitens wegen der Stabilität des Ruhestroms der diskreten Stufen.

Eine für dich verständliche Lösung sehe ich meinerseits leider gerade nicht.

[Frankynstone]

Gut, gegebener Endverstärker liefert nicht viel Spannung, aber er kann natürlich Strom liefern. Du kannst also theoretisch die Ausgangsspannung des Endverstärkers hochtransformieren. Lass mich den Gedanken mal weiterspinnen:

Raus kommen 3V, auf das 30fache hochtransformiert wären 90V und das multipliziert mit 200mA sind 18W, die in die Last geschoben und natürlich dem Verstärker auch abverlangt werden, geteilt durch 3V sind 6A, die der Verstärker liefern muss. Das verhielte sich also, wie eine Impedanz von 0,5 Ohm --> böse. Hab ich mich vertan?

Nun, das war wohl nix. Dann eben anders. Wenn Du hier schreibst, soll das sicher was mit HiFi zu tun haben, also gehe ich mal von einem sinusartigen Signal aus. Bei 3V eff sind das schon 4,25V peak und multipliziert mit 30 kommen wir bei 127V raus, die Betriebsspannung des Boosters möchte also bei +-130V liegen, wenn nicht höher.

Die Ausgangstransistoren müssen mindestens 20W umsetzen können, die gesamten 260V aufhalten und 300mA durchlassen, sowas gibt es als Bipolartransistor oder MOSFET. Es gibt schon für wenige EUR bei http://www.military-tubes.com entsprechende Röhren zu kaufen, falls Du sowas magst, z. B. Art.Nr.: 010344 ist eine 3D21B spannungsfeste Beam Power Tetrode 40Watt. Was Du wählst, ist im Prinzip reine Geschmackssache.

Naja, und davor muss eine Schaltung, die eine hohe offene-Schleife-Verstärkung hat und per Gegenkopplung stellt man die Verstärkung auf 30 ein und die Grenzfrequenzen lassen sich auch mit der Gegenkopplung einstellen.

[SvenT]

ich bin mir fast sicher, dass es da von irgendeinem hersteller einen passenden Operationsverstärker gibt
ich mein, wenn es OPs gibt, die 70A strom liefern können, dann muss es doch wohl auch einen geben, der mit 300V betriebsspannung zurecht kommt

verstärkung sollte bei einem reinen OP kein problem sein, die müsste per definition sowieso irgendwo über 100.000 liegen

[Susie Q]

ich mein, wenn es OPs gibt, die 70A strom liefern können, dann muss es doch wohl auch einen geben, der mit 300V betriebsspannung zurecht kommt

Deine Logik ist bestechend. Gut Holz beim selber suchen.
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[raphael]

Henrik,

wofür benötigst Du das eigentlich?
Ich wollte es ja nicht sagen, um nicht wieder von einem gewissen User verspottet zu werden, nun hat Frankystone es ja gemacht, nimm eine Röhre.

Raphael

[Henrik]

Ok, Ich hätts gleich sagen sollen.
Es geht um den Plasmalautsprecher an dem ich schon ne Weile Arbeite.
Hier mal die Grundschaltung:



Den Übertrager der das Musiksignal hochtransformiert würde ich gerne durch eine Transistorschaltung ersetzen. Die Schaltung funktioniert so zwar prinzipiell sehr gut, jedoch ist das Problem der Übertrager, der keinen geradern Frequenzgang hat und nicht richtig ausgelegt ist. Leider sind diese Übertrager recht teuer um einfach mal mehrere auszuprobieren.
Ich weis, im Internet findet man einige Transistorschaltungen für Plasmalautsprecher, aber keine davon hat richtig funktioniert. Entweder es gab starke Verzerrungen oder die Vertärkung war viel zu gering. Weitere Röhren wollte ich eigentlich nicht einsetzen.

Gruß Henrik

[raphael]

Eine Röhre wäre eigentlich konsequent.
Habe irgendwo im Netz mal eine Schaltung gesehen, wo bei einem Elektrostaten der Übertrager durch eine Röhre ersetzt wurde. Einfach mal bei google suchen.

Raphael

[PeterG]

Hi Henrik,

ok, das wird Dir ev. nicht wirklich weiterhelfen!?

http://people.freenet.de/horn55/Theo/300-V-Ampli.jpg

Du schreibst 300Hz?, wenn ich nicht irre. Könnte also mit nem Netztrafo grade so geschaft werden.
Der Verstärker sollte Reserven haben um den F-Abfall kompensieren zu können: die Rückkoplung "sagt" ihm wie viel da fehlt.

Ein 30W Trafo mit zB. 6,3V Wicklung und Primärseitig wenigstens zwei Wicklungen, Anzapfungen wäre da gut.

Die Schaltung ist aber in keiner Weise vollständig! Nur ne Idee!

MfG
Peter

[Frankynstone]

Und die Idee ist eigentlich sogar ganz gut. Man nehme dafür einen 100V-Übertrager und beschicke den auf der Unterspannungsseite mit einem entsprechend robusten Chip- oder Transistorverstärker. Diese 100V-Übertrager sind für hohe Frequenzen ausgelegt, oberhalb von 100Hz arbeiten sie gut, teilweise bis über 100kHz, man darf ihnen nur keinen allzugroßen Gleichspannungsanteil zumuten. Durch die Gegenkopplung werden Frequenzgangverbiegungen und Klirrfaktor sehr gering gehalten, man kann also auf einen sündhaft teuren Audioübertrager von Lundahl o. ä. verzichten.

Einen Netztrafo als Übertrager zu verwenden, kann man im Tief- und Mitteltonbereich gut machen, ab 45Hz geht das bis zu einigen kHz sehr gut, aber der Klang wird in den Höhen an Glanz verlieren. Ich habe einen Röhrenverstärker gehört, der zunächst mit einen kleinen Netztrafo das Eingangssignal symmetriert und als Ausgangsübertrager einen entsprechend größeren Netztrafo besitzt. Der Hochtonbereich leidet doch deutlich.

Zu Gunsten der Symmetrie und damit des Klirrfaktors fanden komplett symmetrisch aufgebaute Flachtrafos Verwendung, die aber durch die Kammerbauweise gerade im Hochtonbereich eine schlechte Kopplung aufweisen. Mit "normalen" Trafos verhielte es sich andersherum, da ist die Oberspannungsseite unten auf den Wickelkörper gewickelt und die Unterspannungsseite direkt drauf. Das ist schon besser, für den Hochtonbereich, aber der Klirrfaktor des Verstärkers wäre durch eine gewisse Asymmetrie höher, denn der Trafo ist nicht bifilar gewickelt.

[PeterG]

Ups....

wer lesen lkann ist glatt im Vorteil... ich las bis 300Hz. So ist ein 100V Trafo oder zwei in Reihe....

MfG
Peter

Plasma hat was, ich mag nur die Hochspannung nicht so sehr...

[tiki]

Hochspannungs-OPAs, die das Herz begehrt. Aber nicht billig.
Gruß, Timo

[PeterG]

Hallo Timo,

heiße Teile! Danke! Ein sehr interessanter link!

Frage: Wo hast Du denn Preise gesehen????

MfG
Peter

[MFB]

Hi,
das schreit doch nach einer Brückenendstufe dann sind die Anforderungen schonmal geringer.
Gruß
Jürgen

[tiki]

Hallo Peter,
www.hy-line.de führt APEX im Angebot, bitte dort erfragen.
Gruß, Timo