Endstufe ABACUS Rieder 60-120 B

[Frankynstone]

Oh yeah, das rockt gewaltig.

Frank S, was sagst Du zu der Schaltung, die Peter G hier verlinkt hat?

[VENTILIERT]

Sieht nach vielen Unlinearitäten aus...
und ein Diodengrab.

[PeterG]

Doidengrab ? = die sind billich!!

Hi,

na dann noch eine Variante mit höherer Treiberspannung, um die Endstufenversorgung besser ausnützen zu können und die Verlustleistung in den Endtransen zu verringern. Dafür aber mit ner anderen Kurzschlußsicherrung.

http://www.hornlautsprecher.net/Doku...erst-4S-01.jpg

Nichtlinearitäten? Die R17/R17 bieten im Kleinsignalbetrieb immerhin 4,7 Ohm als Gegenkopplung, erst bei größer Ur 0,7 V übernehmen die Dioden D6/D7 .....

D4/D5 sind Schutz gegen induktive Lasten"antworten"

Die D3 könnte man durch ne bekannte Transistorstufe ersetzen.

Und für D1/D2 gabs damals noch keine Alternative in Form von LED oder Z-Dioden mit zB. 2,4V ......

Die Variante läuft und läuft seit über 20Jahren bei mir ohne irgendwelche Reparaturen.


MfG
Peter

[VENTILIERT]

Dass die Schaltung zuverlässig arbeitet, freut mich für dich.

Die Endstufe ist "quasi komplementär" aufgebaut.

Auch wenn die Schaltung stark gegengekoppelt ist, weisen diese Konzepte i.d.R. höhere Verzerrungen auf, als echt komplementär aufgebaute Endstufen (NPN- PNP).

Der obere Part wird in Kollektorschaltung betrieben
Der negative Part in Emitterschaltung.
Somit sind die Kennlinien unterschiedlich.
Oder täusch ich mich?

[Frankynstone]

Mir ist nie zu Ohren gekommen, dass das problematisch wäre. Der Klirrfaktor hängt von verschiedenen konstruktiven Merkmalen und der Dimensionierung der Schaltung ab (wo liegen die Arbeitspunkte), man sieht das nicht auf den ersten Blick. Quasikomplementäre Endstufen können sehr klirrarm sein und haben vom Klang her keinerlei Nachteile. Ganz im Gegenteil, ich hab sogar mal gelesen, dass echte Komplementärendstufen schlechter klängen, as Quasikomplementärendstufen. Aber ich werde den Teufel tun, das zu verallgemeinern.

[VENTILIERT]

Ich glaube, gelesen zu haben, dass es bei Quasi K. Schaltungen Probleme gibt.

Ok. Ist ja auch egal. Aber warum baut die Dinger keiner mehr?
Weil es jetzt bezahlbare PNPs gibt?

Sicher darf man das hier nicht verallgemeinern. Es kommt immer auf das Konzept bzw. Umsetzung an. Vielleicht erinnere ich mich nur an eine Beschreibung einer bestimmten Schaltung, die schlecht gemacht wurde.

[Frankynstone]

Es gibt heute gute Komplementärpäärchen von Leistungstransistoren, sowohl bipolar, als auch Feldeffekt. Deshalb braucht man die Quasikomplementärschaltung nicht mehr, bei echt komplementären ist alles hübsch symmetrisch, auch die übliche Strombegrenzung wegen der Kurzschlussfestigkeit. Um eine quasikomplementäre zu berechnen, muss man mehr denken.

Ganz verrückt wird es bei Verstärkern, die nur einen Leitungstyp beinhalten, z. B. nur npn-Transistoren. Es geht, aber es bedarf vieler Simulationen / Experimente, um den Klirrfaktor solcher Stufen zu minimieren. Schließlich muss die Ansteuerung des oberen (Kollektorschaltung) und unteren (Emitterschaltung) Transistors völlig unsymmetrisch und phasenverkehrt geschehen. Ein Differenzverstärker im Eingang geht ja gerade noch zu realisieren ... das bringt mich gleich wieder auf dumme Gedanken ... ich hab noch so viele Röhren ... ich will basteln ... ich hab keine Zeit ... *heul*

[sepp2gl]

So, ich muss jetzt hier mal was posten.
Hätte nicht gedacht, dass der Rieder-Verstärker nach der Veröffentlichung in der Funkschau 1986 auch gegenwärtig noch so kontoverse Diskussionen erzeugt.
Das ist der Grund, dass ich mich in diesem Forum registriert habe.

Zu meiner Person:
ich bin Elektrotechnik-Ingenieur in der Automobilindustrie mit starker Affinität zu den Themen Audio, Verstärker, Lautsprecher; man kann sagen ein ambitionierter Hobbyist.
Schon vorweg möchte ich klarstellen, dass mich rein gar nichts mit Abacus oder Rieder verbindet. Ich besitze keinen Rieder-Verstärker, noch habe ich je einen Rieder-Verstärker an meinen Lautsprechern gehört (Schade eigentlich).
Weiter möchte ich klarstellen, dass ich diesen Thread von vorne bis hinten durchgelesen habe und halbwegs in Bilde bin, wie kontrovers und teilweise unsachlich die Diskussion verlief.

Das Rieder-Konzept kam mir mit o.g. Funkschau-Artikel erstmals (und letztmals) vor die Augen und hat mich von der Art der Herangehensweise an die Aufgabenstellung "Wie treibe ich einen Lautsprecher?" stark interessiert. Daher möchte ich den Versuch wagen, mein Verständnis zu dem Thema weiterzugeben.

Warum?
Wie alle wissen, arbeiten die meisten Audio-Verstärker als Spannungsverstärker mit Emitterfolgern, d.h. sie liefern an Ihrem Ausgang eine verstärkte Spannung, die über die Gegenkopplung korrigiert werden kann.
Fehler können, müssen aber nicht notwendigerweise, gegengekoppelt werden.
D.h. auch ohne Gegenkopplung arbeiten Solche Audioverstärker als Spannungsquelle; die Spannung wird fest vorgegeben.

Wenn jetzt eine komplexe Last (=Lautsprecher + Gehäuse) angeschlossen wird, stellt sich der Strom entsprechend der Impedanz ein.
Diese Impedanz ist wird gebildet aus den Parametern des Lautsprechers UND des Gehäuses (mit allen möglichen Varianten, von geschlossen bis Horn unterschiedlich). Bis hierhin, denke ich, werden mir alle Mitglieder des Forums folgen.

Jetzt muss man folgendes verstehen:
Bei JEDEM elektrodynamische Aktor (und ein Lautsprecher macht hier überhaupt keine Ausnahme) wird die Kraft, die erzeugt wird, durch den Strom definiert.
Übertragen auf den Lautsprecher heißt das: die Kraft auf die Schwingspule im Magnetfeld ist proportional zum Strom, der durch sie hindurchfließt.
Wenn sich der Strom aber entsprechend der Impedanz einstellt, heißt das schlichtweg: die Membran macht was sie will, mehr oder weniger behindert durch den Innenwiderstand des Verstärkers, der die Gegen-EMK dämpft.

Der Rieder-Verstärker funktioniert hier fundamental anders (ich mach einfach mal den Versuch, es erneut zu erläutern):
Wie ABACUS beschrieben hat: der Rieder-Verstärker funktioniert wie ein OTA; die Eingangsspannung wird in einen Ausgangsstrom gewandelt, der durch den Lautsprecher mittels einer gesteuerten Stromquelle getrieben wird. Damit ist die Kraft, die auf die Schwingspule wirkt, so wie oben proportional zum Strom, den der Verstärker erzeugt, und somit voll unter Kontrolle (und das ist der entscheidende Punkt!). So ist es gemeint, wenn ABACUS sagt: der Lautsprecher ist voll unter Kontrolle und "geführt wie an einer Stange". Natürlich stimmt das nur für die treibenden Kräfte und nicht für das, was über das Gehäuse an Gegenkräften entsteht; aber es ist ein richtiger Gedanke.

Soweit die Funktion ohne Gegenkopplung.
Die Gegenkopplung bewirkt nun, dass die Ausgangsspannung, die mit Hilfe des Stroms am Lautsprecher erzeugt wird, mit dem Eingangssignal verglichen wird und der Strom so eingeregelt wird, dass die Ausgangsspannung der verstärkten Eingangsspannung entspricht. Kurzum: der Rieder-Verstärker wird zur idealen Spannungsquelle allein durch die Gegenkopplung!
Klingt eigentlich identisch mit dem Spannungsverstärker, ist es aber nicht!
Entscheident ist, dass der Strom durch den Lautsprecher und damit die Kraft auf die Schwingspule jederzeit unter Kontrolle ist.

Soviel zum Konzept.
Ich habe den Rieder-Verstärker nie selbst gebaut und getestet.
Aber simuliert habe ich ihn mit Spice (allerdings ausgehend vom Schaltungskonzept in der Funkschau; ich hatte keine Originalschaltung oder Dimensionierung), denn das Konzept ist einleuchtend und ich wollte ihn bauen.
Das Ergebnis der Simulation war: der Rieder-Verstärker schwingt hochfrequent. Meine Schlussfolgerung war, dass ein Verstärker, der auf seine open-loop Verstärkung angewiesen ist, ein Bandbreitenproblem bekommt, wenn es darum geht höhere Frequenzen gegenzukoppeln. Er ist dann einfach nicht mehr "schnell genug". Die Abacus-Schaltung mag das in den Griff bekommen haben. Der TL072/082 wäre allerdings in keinem Fall meine Wahl; heute gibt es Operationsverstärker mit Stromgegenkopplung (Studer-Revox läßt grüßen), die sich dadurch auszeichnen, dass die Leerlaufverstärkung auch ohne Gegenkopplung über einen weiteren Frequenzbereich konstant hoch ist, und damit in diesem Konzept Vorteile haben müssten (klar gesagt: meine Mutmaßung).

Schlussendlich handelt es sich nicht um Magie oder Esotherik, und schon gar nicht um Beschiss seitens ABACUS; es ist aus meiner Sicht die richtige Herangehensweise an das Problem. Das meine Spice-Simulationen nicht ganz problemfrei waren (und daher habe ich einen Rieder nie selbst gebaut), heißt nicht, dass er nicht funktioniert. Das er funktioniert steht für mich außer Zweifel.

Das er vielleicht qualitätsmäßig nicht so perfekt entwickelt ist, wie es wohl nur die Industrie für Großserien kann, steht für mich ebenfalls außer Frage.

Was mir in der gesamten Diskussion in diesem Forum allerdings gar nicht gefallen hat, ist die Art und Weise, in der hier von einigen mit mehr oder auch weniger Halbwissen über jemanden geurteilt wird, der zumindest ehrlich versucht hat, sein Wissen zu teilen. Wenn die Antworten auf Fragen nicht verstanden werden, dann ist es eben nicht immer das Problem dessen, der antwortet.

Versteht mich jetzt bitte nicht falsch, es geht hier nicht um Glauben, sondern um Wissen, und um Zurückhaltung im Urteil, wenn man es nicht weiß.

Das war jetzt eine ziemlich lange Kritik und zudem auch reichlich spät (ungefähr 7 Jahre später).
Nochmal: ich stehe(und stand) nicht in Lohn und Brot bei ABACUS.
Trotzdem halte ich das Verstärkerkonzept für wegweisend, aber vielleicht noch nicht zuende gedacht.
Sollte ich von ABACUS Schaltung und Dimensionierung bekommen, würde ich sehr gerne die Simulation wiederholen und die Ergebnisse hier diskutieren.

Gruß, sepp2gl

[18TBX46]

Hi,

auch wenn es 7 Jahre später ist,..
Die Abacus Schaltung funktioniert wie jeder andere Verstärker auch, der einen Spannungsausgang hat. Regelgröße ist letztlich die SPANNUNG an den Ausgangsklemmen, welche konkrete Schaltung dahintersitzt ist egal.

Der Strom ergibt sich in Zusammenhang mit der Lastimpedanz und ist ansonsten nur von der Ausgangsspannung und dem Zustand der "Energiespeicher" in der Lautsprecherlast abhängig - wie bei jedem anderen Verstärker auch.

Wie könnte man auch zwei Größen (Ausgangsstrom und Ausgangsspannung) mit nur einem Freiheitsgrad (der Strom den die Ausgangsstufe liefert) getrennt beeinflussen.

Es ist NICHTS neu oder anders oder gar revolutionär.

Sry für die etwas deutlicheren Worte - es ist weder böse gemeint noch will ich das Produkt schlechtreden, ganz im Gegenteil. Aber im technischen Sinne stimmt die immer wieder herangezogene Erklärung einfach nicht.

Grüße, Manuel

[18TBX46]

Nachtrag:

Der Rieder-Verstärker funktioniert hier fundamental anders (ich mach einfach mal den Versuch, es erneut zu erläutern):
Wie ABACUS beschrieben hat: der Rieder-Verstärker funktioniert wie ein OTA; die Eingangsspannung wird in einen Ausgangsstrom

Genau so kann man einen einfachen Emitterfolger (Kollektorschaltung) auch beschreiben. Ic=Ie hängt nur von Vbe ab, Ausgang ist der Emitter, dadurch 100% Spannungsgegenkopplung und im Endeffekt spannungssteifer Ausgang mit geringem Innenwiderstand.

[sepp2gl]

Nachtrag:
Genau so kann man einen einfachen Emitterfolger (Kollektorschaltung) auch beschreiben. Ic=Ie hängt nur von Vbe ab, Ausgang ist der Emitter, dadurch 100% Spannungsgegenkopplung und im Endeffekt spannungssteifer Ausgang mit geringem Innenwiderstand.

Eben nicht(!):
Der Emitterstrom ist nur bei rein ohmschen Lasten proportional zu Vbe. Bei induktiven Lasten bleibt die Spannung proportional zu Vbe, der Strom stellt sich instationär nach der Last ein. Der treibende Strom ist aber das entscheidende beim Lautsprecher.
Eigentlich diskutieren wir hier, ob wir eine Last mit einer Stromquelle oder einer Spannungsquelle treiben, die jeweils gegengekoppelt sind.
Die Stromquelle, die eigentlich einen unendlich großen Innenwiderstand hat, wird beim Riederverstärker nur durch die Gegenkopplung zu einer niederohmigen Spannungsquelle.
An einer ohmschen Last ist es prinzipiell "Wurscht", ob mit Strom- oder Spannungsquelle gerieben wird. Bei einer komplexen Last mit einem stationären Sinus-Signal sicherlich auch; bei einem Musiksignal denke ich spielt es aber eine Rolle.
Wie schon gesagt: bei jeden elektrodynamischen Aktor ist die Kraft dem Strom proportional; wenn mann also direkt über den den Strom den Lautsprecher ansteuert, vermeidet man einige (nicht alle) Fehler.

Ich freue mich über weitere Diskussionen.
Gruß, sepp2gl

P.S.: Es sei nochmal gesagt: ich bin keine Partei in dieser Diskussion und stehe in keinerlei Beziehung zu ABACUS oder Rieder, habe mich aber schon einige Jahre mit Lautsprechern und Audioverstärker befasst. Die Grundidee halte ich für gut, die Vermarktung leider angreifbar.

[sepp2gl]

Für alle Bastler, die daran denken sich einen Verstärker nach dem Rieder-Konzept selbst zu bauen, sei auf einen Elektor-Artikel verwiesen:
"Kleine Qualitätsendstufe". Auch hier treiben die Kollektoren (von IGBTs) den Lautsprecher als Stromquellen an.
Messtechnisch nimmt sich das alles nichts, es ist an der ohmschen Last egal, wie man es macht. Alle objektivierbaren Messgrößen (Klirrfaktor, THD, IM) werden meines Wissens an ohmschen Lasten gemessen; ich denke da unterscheiden sich die Verstärker nicht wirklich.
Welche Lösung sich aber am Lautsprecher besser anhört, ist sehr schwer messtechnisch nachzuweisen, da hier letztlich der Lautsprecher, der Hörraum und nicht zuletzt der Hörer mit seinen subjektiven Hörgewohnheiten entscheident sind. Und da kommt dann leider die Esotherik ins Spiel...

Objektivierbare Messungen mit Lautsprechern erfordern sicher einen Aufwand, den ein Hobbyist nicht leisten kann.
Zu denken gibt mir aber, dass trotz infinitesimal kleiner Verzerrungen von Verstärkern diese aber immer noch unterschiedlich "klingen" sollen. (Ich selbst maße mir nicht das absolute Gehör an.) Ich halte daher eher aus prinzipiellen Überlegungen das Rieder-Konzept für sinnvoll.

Um die Diskussion zu objektivieren würde ich in den weiteren Diskussionen den Begriff des "Stromverstärkers" anstelle "Rieder-Verstärker" bevorzugen.

Einen guten Rutsch wünscht
sepp2gl

[Der_Axel]

Hallo,

Ja, lange - sehr lange ists her ....
Trotzdem noch mal einen Kommentar dazu:

Messtechnisch nimmt sich das alles nichts, es ist an der ohmschen Last egal, wie man es macht. Alle objektivierbaren Messgrößen (Klirrfaktor, THD, IM) werden meines Wissens an ohmschen Lasten gemessen;

Trotzdem kann man solche Messungen auch an dynamischen Lasten durchführen, entweder an entsprechenden Lautsprechern oder an (normierten) Ersatzschaltungen. Technisch wäre das garkein Problem - anscheinend gibts daran aber kein Interesse.

Welche Lösung sich aber am Lautsprecher besser anhört, ist sehr schwer messtechnisch nachzuweisen, da hier letztlich der Lautsprecher, der Hörraum und nicht zuletzt der Hörer mit seinen subjektiven Hörgewohnheiten entscheident sind. Und da kommt dann leider die Esotherik ins Spiel...

Das mit der Esotherik muß aber so nicht sein. Ich mache ja seit Jahren regelmäßig Lautsprechermessungen (T/S-Parameter und SPL). Ein Versuch, dieses mit meiner uralten ABACUS 60-120 zu machen brachte aber absolut keinen Unterschied gegenüber allen anderen eingesetzten Endstufen. Hier macht der Abacus also nichts anders als alle anderen Endstufen auch.

Bleiben lediglich die Verzerrungen an entsprechend dynamischen Lasten .....

Vielleicht findet sich ja jemand, der das (zusammen mit mir?) mal untersucht?

Allen Hier ein gutes und gesundes 2014 !!

[sepp2gl]

Ja, lange - sehr lange ists her ....

Ja, in der Tat...
...aber wie meinst Du das?

Trotzdem kann man solche Messungen auch an dynamischen Lasten durchführen, entweder an entsprechenden Lautsprechern oder an (normierten) Ersatzschaltungen. Technisch wäre das garkein Problem - anscheinend gibts daran aber kein Interesse.

Natürlich nicht!
Die komplexe Impedanz des Lautsprecher hängt ja in einem nicht unmaßgeblichen Maße vom Gehäuse ab; und da gibt es neben unendlich viel TSPs unendlich viele Gehäuseformen (geschlossen, Bassreflex, Horn, TL, Compound, Bandpass).
Welcher Verstärker-Hersteller sollte sich auf ein Messprogramm mit so vielen Unbekannten einlassen?

Das mit der Esotherik muß aber so nicht sein. Ich mache ja seit Jahren regelmäßig Lautsprechermessungen (T/S-Parameter und SPL). Ein Versuch, dieses mit meiner uralten ABACUS 60-120 zu machen brachte aber absolut keinen Unterschied gegenüber allen anderen eingesetzten Endstufen. Hier macht der Abacus also nichts anders als alle anderen Endstufen auch.

TSPs beschreiben die dynamischen Eigenschaften eines Lautsprechers und haben rein gar nichts mit dem Verstärker zu tun; will sagen: welcher Verstärker für die TSP-Messung verwendet wird ist egal.
Deswegen überrascht es mich nicht, dass Du hier keine Unterschiede gefunden hast.
Die TSP-Parameter beeinflussen allerdings die Eigenschaften des Verstärkers Schall im Lautsprecher zu reproduzieren, aber auch das nicht allein; die Eigenschaften des Gehäuses tun dies zusätzlich obendrein.
Das Problem ist und bleibt: wie soll man den Schalleindruck einer Verstärker-Lautsprecher-Kombination beim Hörer objektiv messen?
Das ist eine Aufgabenstellung, die weder den Hersteller
des Verstärkers noch den Hersteller des Lautsprechers wirklich interessiert.
Und das ist der Grund, weshalb wir in diesem Forum überhaupt über den "Klang von Verstärkern" diskutieren.

Bleiben lediglich die Verzerrungen an entsprechend dynamischen Lasten .....
Vielleicht findet sich ja jemand, der das (zusammen mit mir?) mal untersucht?

Wie stellst Du Dir solch eine Untersuchung vor?
Hörtests von Verstärker/Lautsprecher-Kombinationen? Das ist das, was ich mit Esoterik meinte. Das würde ich mir nicht zutrauen.

Simulation mit Matlab und/oder Spice sollte zumindest Vergleichsaussagen zwischen verschiedenen Verstärkern an komplexen Lautsprecherlasten ermöglichen. Ist aber sehr aufwendig wegen der zu entwickelnden Modelle und zudem sehr theoretisch; eine sehr wissenschaftliche Herangehensweise eben.

Messungen mit Stereo-Kunstkopf sollten in der Lage sein, den Einfluss eines Verstärkerkonzeptes auf den Klang objektiv darzustellen; hierbei hat dann aber der Hörraum einen zusätzlichen maßgeblichen Einfluss.

Kurzum: diesen Aufwand muss man den Profis oder Doktoranden an Hochschulen überlassen, falls es diese interessiert. Ein Hobbyist wird das nicht überzeugend leisten können (auch wenn ich mein Interesse an der Materie nicht verhehle).

Allen Hier ein gutes und gesundes 2014 !!

Das wünsche ich Euch ebenso.

Gruß, sepp2gl

[Der_Axel]

Hallo sepp2gl,

Hörtests von Verstärker/Lautsprecher-Kombinationen? Das ist das, was ich mit Esoterik meinte. Das würde ich mir nicht zutrauen.

Nein, da hast Du recht, Hörtests bringen hier nichts.

Wie stellst Du Dir solch eine Untersuchung vor?

Dazu hatte ich ja ganz oben schon mal was kurz was gesagt.
Etwas präziser:
Man baut eine - oderer mehrere unterschiedliche - elekrische Ersatzschaltungen eines Lautsprechers aus passiven Teilen nach (das ist dann auch komplett Gehäuseunabhängig). Diese muß natürlich mit einigen Watt belastbar sein. Daran hängt man dann eine Endstufe, gibt Messsignale drauf und misst die Verzerrungen an den Ausgangsklemmen.
Sind diese anders als bei den gleichen Messungen an einer Ohm'schen Last?
Erzeugen unterschiedliche Endstufenkonzepte unterschiedliche Verzerrungen?

Das wäre dann reine Messtechnik und völlig unabhängig davon ob der eine oder andere Verstärker besser oder schlechter klingt.