Wie funktioniert eigentlich ein Verstärker?

Hi,

schau mal bei Wiki: http://de.wikipedia.org/wiki/Verst%C3%A4rker_%28Elektrotechnik%29

Hier dürfte auch die Verlinkung auf Einzelbegriffe/weiterführende Artikel hilfreich sein.

Grüße
Frank

Hallo Frank

Danke dir für den Link.

Werde ich gleich mal studieren.

Hallo zusammen

Habe jetzt mal alles durchgelesen.


Hier ein Bild von Wikipedia.


Habe ich dies jetzt richtig verstanden, dass der Transistor (Operationsverstärker) zur Verstärkung des Eingangsignals verantwortlich ist?

Das Eingangssignal müsste man dann beim Transistor bei der Basis anschließen und dient als Steuersignal?

Der Kollektor wird dann über einen Widerstand mit der 12V Zuleitung verbunden.

Beim Emitter kommt dann das verstärkte über Basis eingeführte Signal heraus?

Oder habe ich das jetzt komplett falsch verstanden?

Wie, du hast schon mindestens einen Lenco-Amp halb neu aufgebaut (IIRC) und bis jetzt keinen Plan vom Transistor als Verstärker? Hoppla.

Was du schreibst, ist soweit richtig, so ist das bei der Emitterschaltung.

Eine komplette Leistungsendstufe ist normalerweise als Operationsverstärker in nichtinvertierender Beschaltung aufgebaut, den grundsätzlichen Aufbau kannst du z.B. bei Douglas Self sehen (dessen Audio Power Amplifier Design Handbook ich übrigens nur empfehlen kann; zuweilen stolpert man auch mal im Netz über ein PDF ;)). Normalerweise erfolgt die Spannungsverstärkung in der als Differenzverstärker ausgeführten Eingangsstufe und der danach befindlichen Emitterschaltung mit Miller-Kondensator. Die i.d.R. in Kollektorschaltung ausgeführte Ausgangsstufe sorgt dann dafür, daß auch adäquate Ströme zur Verfügung gestellt werden können.

Es ist zu beachten, daß die Verstärkung der Schaltung an sich (sog. Open-Loop-Verstärkung) viel größer ist als eigentlich benötigt. Erst über die Rückkopplung mit Spannungsteiler wird sie auf den vorgesehenen Wert begrenzt. Die überschüssige Verstärkung führt zur Reduktion der nichtlinearen Verzerrungen und des Ausgangswiderstandes um just diesen Betrag. Als Lektüre empfohlen sei hier z.B. amplifier.cd.

Wenn du irgendwo einen Tietze-Schenk ausleihen kannst, der ist gerade in Sachen Basics sehr zu empfehlen.

Hier noch ein paar Themen aus unserem Hifi-Wissen, die von Interesse sein könnten:

Verstärker: Class-A-Verstärker
Verstärker: Was ist der Dämpfungsfaktor?
Verstärker: Laststabilität: Was bedeutet das bei einem Verstärker?
Verstärker: Was sagt mir die Leistungsangabe eines Verstärkers, was ist RMS etc.?
Verstärker: Zusammenhang von Verstärker-Leistung und Lautsprecher-Leistung
Verstärker: Vorstufe, Endstufe, Vorverstärker, Endverstärker, Vollverstärker, Receiver, AV-Verstärker, AV-Receiver
Verstärker: Kombination von Stereo- und Surround-Anlage

Grüße
Frank

Hallo zusammen

Wie, du hast schon mindestens einen Lenco-Amp halb neu aufgebaut (IIRC) und bis jetzt keinen Plan vom Transistor als Verstärker? Hoppla.

Hallo audiophilanthrop

Nicht nur einer. Es waren 3 Lenco Verstärker.

Danke dir für die Erklärung. Jetzt blicke ich da einigermaßen durch.

Ich werde mich in der nächsten Zeit noch mehr damit befassen.

Hier noch ein paar Themen aus unserem Hifi-Wissen, die von Interesse sein könnten: Verstärker: Class-A-Verstärker Verstärker: Was ist der Dämpfungsfaktor? Verstärker: Laststabilität: Was bedeutet das bei einem Verstärker? Verstärker: Was sagt mir die Leistungsangabe eines Verstärkers, was ist RMS etc.? Verstärker: Zusammenhang von Verstärker-Leistung und Lautsprecher-Leistung Verstärker: Vorstufe, Endstufe, Vorverstärker, Endverstärker, Vollverstärker, Receiver, AV-Verstärker, AV-Receiver Verstärker: Kombination von Stereo- und Surround-Anlage Grüße Frank

Hallo Frank

Danke dir für die Links. Werde ich mir mal anschauen.

Altgerätesamler schrieb:

In der Schule sprechen wir bei Transistoren eigentlich nur von Schaltern welcher durch ein Steuersignal an der Basis geschaltet werden kann.

Wenn Du einen Transistor nicht nur als Ein-Aus-Schalter, sondern als veränderbaren Widerstand betrachtest, dürftest Du schon viel weiter sein. Die Größe des Widerstands wird, da stimmt es wieder, durch das Steuersignal an der Basis bestimmt.

Gut, das ist jetzt so grob, dass es fast schon wieder falsch wird.

Editha murmelte etwas von "Orthografie"

Hallo anymouse

Danke dir für die Antwort.



Ich werde das noch mit meinem Elektrotechniklehrer anschauen und dann berichten, was er dazu meint.

Altgerätesamler schrieb:

...In der Schule sprechen wir bei Transistoren eigentlich nur von Schaltern welcher durch ein Steuersignal an der Basis geschaltet werden kann. ...

So kann man sie auch nutzen, z.B. in der Digitaltechnik. Oder halt als Schalter, in meinem 30 Jahre alten Receiver funktioniert die Quellenumschaltung mit solchen Schalttransistoren. Und um sie als Schalter zu nutzen werden die einfach voll ausgesteuert oder halt nicht, dazwischen gibts nichts. Also entweder leiten sie, oder eben nicht, Schalter an oder Schalter aus. Alles nur eine Sache des Schaltungskonzepts und des Einsatzzweckes.

Hallo Marcel

So kann man sie auch nutzen, z.B. in der Digitaltechnik. Oder halt als Schalter, in meinem 30 Jahre alten Receiver funktioniert die Quellenumschaltung mit solchen Schalttransistoren.

Genau so haben wir sie auch in der Schule durch genommen, nur halt nicht als Verstärker.

Daher fragte ich hier auch nach, wie es eigentlich zur Verstärkung kommt.

Moin,

"schalten" tut man schon seit >30 Jahren besser mit FETs

Für Schule und Ausbildung gibt´s hier Basics und auch Tiefgreifenderes.

Für den ambitionierten DIY-ler dann z.B. hier oder besonders auch hier bewährte Schaltungskonzepte rund um die Audiotechnik.

;-) Detlef

Hallo Detlef

Danke dir für die Links.

Ich glaube ich kaufe mir dann mal so ein Buch. Ist die Elektronik-Fiebel gut? Oder würdet ihr mir ein anderes Buch vorschlagen?

Aha, ich glaube das "Operationsverstärker und Instumentationsverstärker" Buch ist etwa das, was ich suche.

Hallo zusammen

So ich habe hier mal die Grundschaltung eines Klasse A-Verstärkers gezeichnet.

http://img718.imageshack.us/f/scannen0011e.jpg/

Mich würde jetzt interessieren, wo ich einen weiteren Transistor hinsetzten müsste, damit ich ein höheren Verstärkungsgrad erziele?

Mein Ziel ist es eigentlich, die Verstärkertechnik so zu beherrschen, damit ich einmal ganz alleine einen Schaltplan für einen Verstärker erstellen könnte, und selber einen Verstärker von A-Z bauen könnte. Von der Stromversorgung über den Trafo über den Gleichrichter, Vorverstärker und der Endstufe. Beinhaltet Klangregelung, usw.

Das ich dieses Ziel von Heute auf Morgen nicht erreichen werde, ist mir bewusst. Aber man kann sich seine Ziele ja erarbeiten, daher bin ich auf eure Hilfe angewiesen. Ich werde mir jetzt zuerst mal ein passendes Buch besorgen.

Ich habe mir gedacht, in naher Zeit im naheliegenden Elektronik-Geschäft mal einen Verstärkerbausatz von ungefähr 2*40 Watt zu besorgen. Oder soll ich mit dem 1 Watt Bausatz beginnen?

Altgerätesamler schrieb:

So ich habe hier mal die Grundschaltung eines Klasse A-Verstärkers gezeichnet. http://img718.imageshack.us/f/scannen0011e.jpg/

Die ist so nicht vollständig und kann nicht funktionieren. Du musst zuerst dafür sorgen, dass der Transistor im Ruhezustand 'halb aufdreht', sprich dass Uce ganz grob in der Gegend der halben Betriebsspannung ist und sowohl nach unten als auch nach oben Spielraum hat.

Diese Variante völlig ohne Emitterwiderstand hat zwar eine hohe Spannungsverstärkung, klirrt aber extrem stark und ist nur halbwegs stabil zu bekommen, wenn man die für das 'halb aufdrehen' notwendige Basisvorspannung über einen hochohmigen Widerstand vom Collector abzwackt. Das ergibt eine sogenannte Gegenkopplung, ein zu weit aufdrehender Transistor kappt sich gewissermaßen selbst den Saft ab und das ganze stabilisiert sich halbwegs.

Zur Ankopplung der Quelle ist dann wieder ein Kondensator in Serie notwendig, der dafür sorgt, dass die Wechselspannung am Eingang auf die Gleichspannung vom Gegenkopplungswiderstand 'gestapelt' wird. Die Wechselspannung schwingt dann nicht mehr um 0 V, sondern um die eingestellte Basisvorspannung.

Für 8-Ohm-Lautsprecher ist so eine Eintaktschaltung übrigens wenig geeignet. Um nennenswerte Leistungen zu bekommen, müsste R1 relativ klein sein, und dann verbraten R1 und der Transistor schon im Leerlauf sehr viel Leistung, wofür sie natürlich ausgelegt und gekühlt sein wollen. Die Leute von Philips wussten schon, warum sie zu ihren Baukästen damals 150-Ohm-Lautsprecher packten.

Die Philips-Kästen wie den EE2003 kann man in der Ebucht oder auf Flohmärkten (selten) schießen, was sich wegen der genialen Aufbauplatten auch für Fortgeschrittene lohnt. In die Federklemmen bekommt man jeden ausgelöteten Schrott hinein. In den Anleitungsbüchern gibt es eine Menge anfängertaugliche Schaltungen zum Lernen.

Grüße,

Zweck

Hallo Zweck

Danke dir für die Antwort.

Die Zeichnung habe ich eigentlich von hier abgezeichnet.

Class A , AB


Würdest du mir denn eher zu einem Class A, AB oder B raten?

Wenn ich das so durchlese, wäre Class AB ja die beste Variante?


Aber die Zeichnung im oben genannten Linkt (CLASS AB) würde ja dann auch nicht stimmen.

Vor dem Lautsprecher müsste doch noch ein Kondensator hin, um die Gleichspannung vom Lautsprecher fern zu halten?

Und am NF-Eingang müsste auch nochmals ein Kondensator hin, und evtl. ein Widerstand wegen dem Eingangssignal?

Und für Class AB müsste ich ja dann eine positive und eine negative Spannung haben?
Zum Beispiel: +40V DC und 0V DC (GND)und -40V DC

Moin,

die stimmen schon, aber...

Joe_Brösel schrieb:

Obige Bilder sind nur Prinzipschaltbilder, in Wirklichkeit ist es noch viel komplizierter.

Bei der Class-AB-Schaltung fehlen z.B. die gesamte Ansteuerung und die Ruhestromeinstellung, die den AB-Betrieb bewirkt.

So ziemlich die simpelste Ausführung, die tatsächlich funktionieren könnte (ist nur so hingekrakelt und natürlich ungetestet), sieht so aus:



Klirrt wegen fehlender Gegenkopplung am Emitter des BC547 natürlich wie Hulle, aber ein paar hundert Milliwatt an 4 Ohm müssten drin sein.

Grüße,

Zweck

Hallo Zweck

Danke dir für den Schaltplan.


Jetzt kann ich mir das viel besser Vorstellen, wie das aussehen müsste.


Aber eine Frage habe ich dennoch.

Braucht es bei der Class B und AB Schaltung nicht eine positive und eine negative Spannung?

Also z.B bei deinem Schaltplan einmal +9VDC einmal 0VDC und einmal -9VDC?

Bei meinem Lenco ist nämlich auch eine Class AB Endstufe verbaut und bei dieser habe ich einmal +36V DC einmal 0V DC und einmal -36V DC.

Der Elko vor dem Lautsprecher ersetzt die doppelte Betriebsspannung.

Der Ausgang zwischen den 1-Ohm-Widerständen wird über den Spannungsteiler an der Basis des BC547 so ganz grob auf die halbe Betriebsspannung gesetzt (tatsächlich etwas weniger). Der Elko lädt sich auf diese Leerlaufspannung auf und subtrahiert sie sozusagen von sich selbst, so dass am Lautsprecher im Leerlauf 0 V anliegen.

Wird jetzt Wechselspannung verstärkt, reagiert der Elko träge und behält praktisch seine Ladung auf den Mittelwert bzw. die Leerlaufspannung bei, so dass am Lautsprecher eine um die Nullinie schwingende Wechselspannung ankommt.

Die Elkogeschichte hat noch einen Vorteil: sie vereinfacht die Schaltung. Bei der Variante mit symmetrischer Versorgung und ohne Auskoppelelko muss die Endstufe die 0 V am Ausgang sehr stabil halten, was nur mit einem Differenzverstärker am Eingang klappt. Minimum sind 5 Transistoren für so eine Endstufe. Dem Elko dagegen ist es völlig wurscht, ob die Ausgangsspannung um 2 V daneben liegt oder thermisch wegläuft, am Lautsprecher kommt immer eine reine Wechselspannung ohne Gleichanteil an.

Grüße,

Zweck