Stromverstärker für Kopfhörer

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Captain-Chaos
Hat sich gelöscht

#1 erstellt: 11. Jul 2012, 13:32

Hallo Leute,

die Idee ist nicht neu, aber selten umgesetzt. Und zwar geht es um einen Verstärker, der im Strombetrieb arbeitet und somit eine Vielzahl von lautsprechersystembedingten Verzerrungen vermeidet.
Ich beziehe mich dabei auf das Buch von Esa Meriläinen:

Current-Driving of Loudspeakers

Von der Schaltung unterscheidet sich der Verstärker nur in der Anordnung der Gegenkopplung, es handelt sich um eine sog.

Reihen-Strom-Gegenkopplung
Man könnte also problemlos einen normalen Opamp beschalten.

Einen Haken hat der Strombetrieb allerdings. Die Verstärkung ist von der Impedanz abhängig.
Das bedeutet, dass an der Resonanzfrequenz des Lautsprechers die Verstärkung entsprechend zunimmt. Ebenfalls ist beim Impedanzanstieg in den Höhen eine höhere Verstärkung zu erwarten. Das müsste man kompensieren, um ein lineares Wiedergabeverhalten zu bekommen.
Wenn man allerdings einen Lautsprecher mit einer sehr glatten Impedanzkurve nimmt, braucht man diese Kompensation nicht.
Zur Zeit höre ich über einen AKG-K701, der eine Impedanz von 62 Ohm hat, die sehr glatt verläuft. Es steht einem Versuch also nichts im Wege.

Bei einem Kopfhörerverstärker kann man durchaus auf ein verschwenderischen Class-A-Betrieb zurück greifen.
Jetzt überlege ich noch, ob diskret oder mit Opamp und Buffer.

uweda
Stammgast

#2 erstellt: 11. Jul 2012, 16:46

moin !
strombetrieb?
ich hab meinem opamp kh verst einfach ne komplementäre gegentakt b endstufe als stromtreiber nachgeschaltet.
der opamp allein war zu schwach auf der brust.
die gegenkopplung ist nun am ausgang des treibers angeschlossen.
als treiber könnte sich der ic buf634 eignen.
(darisus.de/ 6 ...13teu je nach gehäuse)
der kann bis 250ma strom liefern.
zwei transis sind aber deutlich billiger.
reichelt hat den buf erst garnicht im angebot.
mfg

Captain-Chaos
Hat sich gelöscht

#3 erstellt: 11. Jul 2012, 19:55

zwei transis sind aber deutlich billiger.

Und nicht schlechter

Das wäre z.B. eine schön einfache diskrete Endstufe.

Leider sind die jfets nicht ganz billig und haben relativ hohe Toleranzen. Das hieße, entweder matchen oder abstimmen.

Ultraschall
Inventar

#4 erstellt: 11. Jul 2012, 20:02

Dann beeile Dich mal beim JFET Kauf. Die Typen sind aus der Produktion raus. Und es gibt immer weniger Hersteller die gute JFETs bauen.

Captain-Chaos
Hat sich gelöscht

#5 erstellt: 11. Jul 2012, 21:03

Ein paar Jährchen werden sie wohl noch verfügbar sein...aber Stimmt schon, jfets sind immer schwieriger zu bekommen

Allein der 2SJ74 wird immer teuer bei Reichelt.

uweda
Stammgast

#6 erstellt: 12. Jul 2012, 03:17

Das wäre z.B. eine schön einfache diskrete Endstufe.

n tl071/72 tut´s auch.
der hat jfet´s am eingang.
für die endstufe musten ausgesuchte bc141/bc161 herhalten.
n neukauf von teilen wollte ich vermeiden.

Captain-Chaos
Hat sich gelöscht

#7 erstellt: 12. Jul 2012, 10:36

...n neukauf von teilen wollte ich vermeiden.

Tja und ich gebe mich dem Luxus hin und werde sogar einige neue Teile einplanen;)
Mir macht es eben Spass eigene Schaltungen auszutüfteln.

Ein Opamp als Spannungsverstärker macht den Verstärker natürlich flexibel. Einer schwört auf den OPA627 und dem anderen reicht ein TL071. Ich kann durchaus beide Seiten nachvollziehen (denn ehrlich gesagt, soo groß sind die Unterschiede nicht)

Ich werde mal schauen was mir zum Thema Buffer einfällt...

uweda
Stammgast

#8 erstellt: 12. Jul 2012, 16:36

Tja und ich gebe mich dem Luxus hin und werde sogar einige neue Teile einplanen.

nun ja...
hier sind die regale brechend voll.
hatte preiswerten zugriff auf bauteile von ner pleitefirma...
und der örtliche wertstoffhof gibt auch einiges her...
da wird das natürlich zuerst verbaut.
zukauf nur wenn´s absolut nicht anders geht.
mfg

Captain-Chaos
Hat sich gelöscht

#9 erstellt: 12. Jul 2012, 17:06

So könnte der Verstärker z.B. mit einem Opamp aussehen:

Wobei R15 wieder der Lautsprecher wäre.

Die Schaltung ist leider etwas aufwendiger und wahrscheinlich käme eine DC-Korrektur noch hinzu.

Captain-Chaos
Hat sich gelöscht

#10 erstellt: 14. Jul 2012, 18:36

Diese diskrete Schaltung ist auch nicht zu aufwändig und verspricht äußerst musikalische Qualitäten:

Der FET dient als Konstantstromquelle für die Stromspiegel und über den Strom wird wiederum der Ruhestrom eingestellt. Ob sich der Ruhestrom stabilisiert, müsste man ausprobieren.

Schön an der Schaltung ist, dass die Verzerrungen, laut LT-Spice, sehr gleichmäßig im Pegel ansteigen. Bei geringem Pegel sind die Verzerrungen äußerst klein und es dominiert K2. Durch die Mosfets clippt der Verstärker soft.

Mir gefällt diese Variante bisher noch am Besten.