Puristische Endstufe in Klasse A

[Frankynstone]

Hallo allerseits,

wenn mir niemand zuvor kommt, würde ich zur "(vorläufig) finalen Schaltung" ein Layout entwerfen und dann als Bild zur Verfügung stellen. Wer die Sprint-Layout-Datei haben will, kriegt sie, habe bloß keinen eigenen Webspace, deshalb per eMüll.

Ich habe Joschka Röben auf diesen Thread hingewiesen. Ich denke, je mehr Leute sich für die hier behandelte Endstufe interessieren, desto besser. Umsetzen müssen wir sie auf jeden Fall, scheint ja DIE Entdeckung gewesen zu sein.

[Allmentux]

Hm........ich bin auch grad dabei mir einen Verstärker aufzubauen.

Allerdings werden mir immer mehr die Schwächen meines Projektes aufgezeigt.
(Dafür bin ich auch dankbar, hab nicht soviel Ahnung in AudioElektronik....).

Dein Projekt sieht vielversprechend aus....wenn du aus dem Testen raus bist würd ich mich wahrscheinlich an einer Massenbestellung beteiligen

Frage: Planst du einen Vorverstärker mit oder reicht der Verstärkungsfaktor der Endstufe aus um nur eine Poti zu nehmen ?

MFG Joschka

[Susie Q]

Hallo Frankie,

warte mal ...

dass wir das Drumherum nicht vergessen: Während des Einschaltens wird die Schaltung wie jede andere auch DC produzieren, sprich ploppen.
Gängige Lösung: Relais im Lautsprecherausgang, mit verzögerter Einschaltung (Relaiskontakte im Ausgang mag i' net so besonders, obwohl es da Lösungen mit einem zweiten Relaiskontakt extra für die Gegenkopplung gäbe, um das Problem des Klirrs mit fortschreidendem Kontaktverschleiß zu umgehen)

Zu diskutierende Alternativlösung: Trafo primärseitig über eine Phasenanschnittschaltung = steuerbares, elektronisches Halbleiterrelais langsam hochdimmen, bei Erreichen der Ladekondensator-Sollwertspannung das Halbleiterrelais ev. mit einem mechanischen Relais überbrücken (damit die Phsenanschnittschaltung nicht dauerhaft eingeschaltet bleibt)

In Klasse A verhindert der hohe Ruhestrom leider eine Simpel-Lösung mit einem Vorwiderstand Trafo-Primärseitig zum langsamen Hochfahren der Betriebsspannung: Die Ladekondensatoren würden nicht den Sollwert erreichen und beim Überbrücken des Vorwiderstandes mit einem Relais gäbe es einen hörbaren Spannungssprung

Verstehst Du, was ich meine?
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PS, Frage: diese gängigen 2A-Halbleiterrelais ... gibt es die auch mit Steuereingang?
Damit könnte man z.B. mit einer BF245-Fet-Stromquelle und einem kleinen C den Phasenanschnitt-Steuereingang schön langsam und linear aufsteuern ...

[Frankynstone]

So ein Halbleiterrelais (Günther, 250V AC, 25A, Steuerspannung 3...32V DC) hab ich hier liegen, aber ich weiß nicht, wie es mit einer kleinen Spannung über seinen Kontakten klar kommt, als Halbleiter wird das Ding ja auch eine Kennlinie U=f(I) über der Laststrecke haben. Ich werde die Kennline für DC einfach mal aufnehmen, sofern meine Messmittel sich eignen. ABER: teuer!

Es gibt heute Relais mit Goldkontakten und die kosten nicht die Welt. Man nehme ein 4xEIN. Die vier Kontakte schaltet man parallel. Der zuerst schließt / zuletzt öffnet wird verschlissen, die anderen bleiben heile. Bis diese Anordnung irgendwelche Fissemadenzschen macht, dauert 100 Jahre.

[18TBX46]

die Halbleiterreleis arbeiten mit Thyristoren und Optokopplern
soweit ich weiß. Die 3..32VDC werden bedeuten:

0..3 V --> aus, 3..32V --> ein, über 32V für immer aus

Das Ding kannst man sicher nicht dimmen.

Aber man kann doch eine ganz simple primärseitige
Phasenanschnittsteuerung einbauen die einfach stufenlos
hochläuft.

Andere Idee: Trafo über Widerstand einschalten,
während Einschaltphase Ruhestrom über Optokoppler
reduzieren. Oder ist der Optokoppler wegen der parasit.
Kapazitäten als kritisch zu betrachten.

[Susie Q]

Der zuerst schließt / zuletzt öffnet wird verschlissen, genau. Und immer schön der Reihe nach, bis sich der Zwangsläufigkeit folgend, so peu à peu ein netter, nichtlinearer, alle Bemühungen in Punkto Dämfungsfaktor und Klirrfaktor vernichtender Übergangswiderstand entwickelt (Mann suche die gängigen Tabellen für Fremdschichtwiderstände güldener Kontakte, multiplitziere mit dem Lautsprecherstrom und setze die resultierenden Größen z.B. mit dem Klirrfaktor gleich - mit dem Ergebnis, daß der ganze Aufwand umsonst war).

Da sicherlich auch nicht Jedermann das gleiche Relais zu fassen bekommt (und haben will), sollte es wenigstens nicht auf die Platine.
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Warum sollen poplige 2A-Halbleiterrelais so teuer sein? Sind sie's tatsächlich?
Dann bleibt mir nicht erspart, das altmodische U2008B + Drumherum weiter zu verwenden ... (kaum zu glauben, nach 40 Jahren Triac-Phasenanschnitt)

Trafo über Widerstand einschalten,
während Einschaltphase Ruhestrom über Optokoppler
reduzieren. Oder ist der Optokoppler wegen der parasit.
Kapazitäten als kritisch zu betrachten.

Erstens das und zweitens verlagert er nur den Aufwand (Ansteuerung, Zeitglieder <- Ir darf nicht "hart" zugeschaltet werden etc.) schon wieder in die aktive Schaltung.

[Susie Q]

Noch ein bisschen Krimskrams (siehe unten links), und die Offsetjustiererei hätte sich erledigt:






Nachträge:
A1 kann ein x-beliebiger OP mit FET-Eingängen sein, grob: Ruhestromaufnahme nicht über 2.5mA (ansonsten müsste R11/R12 für einen Querstrom D1/D2 ~ 5mA angepasst werden), Offset max. 5mV, wie z.B. TL071 o.ä
R17/R18 müssen in praxi an die tatsächlichen Transistorparameter angepasst werden, verschiedene Modelle von verschiedenen Herstellern von T8/T9 zeigen jeweils eine Streubreite von gut 40% für den Ruhestrom
R36/R7 könnte z.B. ein Stück dünner Konstantandraht sein, als Verbindungsleitung zwischen Ladekondensator und C13/C14 (<--auf der Platine)

[Frank S]

Könnte die Offsetkorrektur an R8 greifen? Eingangs-Koppel-C wäre dann überflüssig.

[Susie Q]

Könnte.
Damit würde OUT zwar auf Null geregelt werden - falls der Regelhub reicht - die gesamte Diamondstufe aber in "Schieflage" arbeiten - keine saubere Lösung (es wird zwar manchmal so gemacht, wie so vieles ...)

weitere Nachteile:
- der OP müsste (+E und -E entsprechend vertauscht) mehr Strom liefern und R38 wäre für den gleichen Regelhub deutlich niederohmiger (man müsste also in gewissem Maße OP-Eigenschaften berücksichtigen, oder unelegant ein zusätzliches RC-Glied in den OP-Ausgang einschleifen
- der Regelhub sollte immer knapp bemessen werden, damit der Integrator wenig in die Schaltung eingreifen kann (z.B. bei Netzteilschieflage beim Hochfahren könnte A1 ein niederfrequentes Pumpen erzeugen) und mit knappem Regelhub kann natürlich auch kein Quellenoffset ausgebügelt werden, dessen Höhe sowieso nicht bekannt ist.
Dafür ist grundsätzlich C1 zuständig, nicht überflüssig, eher nützlich, um sinnvoller Weise auch die Schaltung von tieffrequenter Leistung zu entlasten, die nur zu Verzerrungen führt
- last but not least: für geringen Regelhub ist es immer anzuraten, die Schaltung thermisch einwandfrei aufzubauen (mechan. Kopplung von D1/D2, T1-T4, T5/T7, T8-T15)

[Frankynstone]

Wäre eine feste Offseteinstellung nicht generell wegen der zu befürchtenden tieffrequenten Selbsterregung zu bevorzugen? Mir ist aus Erzählungen bekannt, dass es häufig vorkommt, dass Endstufen die Tieftöner zum Schwabbeln bringen.

Auf einen Eingangskondensator bestehe zumindest ich, da es sein kann, dass die Quelle offsetbehaftet ist. Schaltungen komplett ohne Kondensator im Signalweg halte ich für unseriös.

Ursprünglich hatte ich die Idee, die ursprüngliche Endstufe mit SD347 (BD235) und SD348 (BD236) als Leistungstransistoren zu bestücken. Natürlich sechs statt drei parallel und sorgfältig selektiert. Daten soweit bekannt: 60V, 3A (einmalig 6A), 20W, mindestens 60MHz. Die Transistoren sind nicht identisch mit den (Vergleichstypen), wahrscheinlich HFO-Eigenentwicklungen, vom Namen her müssten es BD147 und BD148 sein, doch die gibt es anscheinend nicht.

Frage: In welcher Stelle nach dem Komma beeinflussen die Kennlinien der Leistungstransistoren den Klirrfaktor?

[Susie Q]

Dass es häufig vorkommt, echt? Na sowas ...

Die Offsetregelung muss eben richtig funzionieren, wie alles andere auch.

Wenn drei Forderungen erfüllt sind, eine feine Sache (Mann denke z.B. an die automatisch ausgeregelte Langzeitdrift, der eine feste Justierung nichts entgegenzusetzen hat):
- die Eins durch zwei mal Pi mal R mal C Frequenz des Integrators sollte im Zehntel-Hertz Bereich liegen, damit keine nennenswerte Hochpassfunktion für den Amp entsteht
- der Regelhub muss gering bleiben, gerade so, dass er die höchste zu erwartende Drift gegensteuern kann plus Reserve (sehr hoher Regelhub, gepaart mit zu kurzer Integrationszeit führt logischer Weise zur Mitkopplung)

Was darf man unter einer HFO-Eigenentwicklung verstehen?
Wegen der groben 20/40Watt-Angabe also 6 Stück || - wenn das mal stimmt. Entscheidend ist letzlich das Abwägen zumutbarer Verlustleistung in Bezug auf Betriebssicherheit und Lebensdauer an Hand eines SOA-Diagramms.

Und wie schaut's mit der Gesamtkapazität und dem Beta grundsätzlich und bei hohen Frequenzen aus?
Schlägt sich alles auf Stabilität und Verzerrungen nieder, ziemlich direkt hinterm Komma. Wenn das nicht so wäre, könnte Mann gerne 2-fach diffundierte lowtech BD-Gurken einsetzen, mit denen der DDR-Kram wohl einigermaßen konform geht.

Vergiß das Ganze.

[Kevin R]

Mir ist aus Erzählungen bekannt, dass es häufig vorkommt, dass Endstufen die Tieftöner zum Schwabbeln bringen.

Häufiger als man glaubt. Mein Yamaha tut es (AX-596), mein Sony AVR (STR-VA333ES) auch, wobei der Yammi deutlich stärker.

Selbst wenn man alles unter 30 Hz im Musiksignal wegschnibbelt, schwanken die Membranen je nach Lied mit schätzungsweise 2-5Hz rum. Geht unheimlich auf die Leistung.

Hoffe ma, dass ne Rotel das nicht tut

Gruß, Kevin

[Frankynstone]

Da es keine identischen Vergleichstypen für SD34x gibt, werden diese 20-Watt-Typen wohl eher gepimpte BD13x sein. Alles Epitaxie-Planar für "allgemeine NF-Anwendung".

Mit wenigen Hz schwabbelnde Tieftöner findet man an preisgünstigeren Car-HiFi-Stüfchen und auch bei PA-Verstärkern älterer Bauart. Die haben teilweise völlig unbeherrschtes Verhalten, was nur bei hart aufgehängten PA-Speakers nicht so auffällt. HiFi-Tieftöner schlagen da gerne mal an.

[Allmentux]

@Susie Q

Wann wird den deine Endstufe womöglich die ,,Serienreife" erlangen ?

[Pegel Ekel]

Original geschrieben von Kevin R
Häufiger als man glaubt. Mein Yamaha tut es (AX-596), mein Sony AVR (STR-VA333ES) auch, wobei der Yammi deutlich stärker.

Selbst wenn man alles unter 30 Hz im Musiksignal wegschnibbelt, schwanken die Membranen je nach Lied mit schätzungsweise 2-5Hz rum. Geht unheimlich auf die Leistung.

Hoffe ma, dass ne Rotel das nicht tut

Gruß, Kevin

Hy, das liegt aber an den CD´s
Empfasing (oder so) ....