Audiophiler Class-D Verstärker

Schade, dass wir nur so Wenige sind.

Sorry, ich muss das zwischendrin loswerden:
Liebe PN-Schreiber, ich möchte mich nicht privat mit dem Thema auseinandersetzen, das birgt nur die Gefahr, dass man sich was vormacht. Die Simus mit dem Versorgungsdreck sind auch längst überschrieben, tut mir leid. Auch habe ich keine Zeit, zu erklären, wie man Modelle einbindet. Kommt, schreibt hier, traut euch (was zu), stellt euch der Meinung aller, es gibt nichts zu befürchten !!!

Timo:

aber das zeitliche Auflösungsvermögen des Gehörs so zwischen 2-3ms liegt.

Mal schnell nachrechnen. Schallgeschwindigkeit 300m/s. Abstand zwischen den Ohren 0,2m. Also 700 us zwischen linken und rechtem Ohr (90°). Wenn ich noch 10 Grad orten kann, sinds also 77 us.

(Ähem: .. wenn man etwas richtiger rechnet, sinds 83 us.)

Das Wundersame an unserem Phasenmeßorgan ist die weitgehende Unabhängigkeit von Frequenz- und Phasenempfindlichkeit. Die Phasenempfindlichkeit ist hoch. So muß es ja auch sein: gleich, ob uns Fußgänger ein Steinzeit-Tiger oder ein wildgewordener Taxi-Fahrer brüllend angreift... es kommt weniger auf naturgetreue Höhen-Widergabe als vielmehr auf möglichst genaue Richtungserkennung an, damit wir einen geeigneten Haken schlagen können. Das muß auch noch funktionieren, wenn wir keine Teenies mehr sind Sonst würden wir unweigerlich der natürlichen Selektion anheim fallen.

Ich vermute sogar, daß wir noch feiner als 10 Grad auflösen können.

"die weitgehende Unabhängigkeit von Frequenz- und Phasenempfindlichkeit."
die weitgehend, gegenseitige Unabhängigkeit von ... ?
Hmmm ...
Im Dschungel knackt ein Ästchen schräg hinter dir, reflexartig steigt dein Adrenalinpegel zur Mobilisierung von Gegenwehr, oder, bei weniger Erfolgsaussichten, auf den nächsten Baum zu flüchten (falls der Reflex nicht bereits zivilisatorisch abhanden gekommen):
1. Knackfrequenz um die 3kHz (siehe Isophonenkurve = höchste Empfindsamkeit)
2. Ungeradzahlige Oberwellen mit hohem Pegel (unangenehmes, auffälliges Geräusch), wahrscheinlich in Verbindung mit 1.)
3. genaue Lokalisation (Phasenauswertung)
Ich bin kein Spezialist, meine aber, da kommt alles zusammen.

(nebenbei: warum ist die Augenempfindlichkeit im Grünbereich besonders diffizil? Wie sah die Natur unserer Vorfahren aus, welche Grüntönchen mussten sie besonders differenziert erkennen können oder was hob sich in diesen Farben besonders ab, um ihre Aufmerksamkeit zu mobilisieren? Abwehr, Nahrungssuche, Fortpflanzung, Musikhören ... )

Mal schnell nachrechnen. Schallgeschwindigkeit 300m/s. Abstand zwischen den Ohren 0,2m. Also 700 us zwischen linken und rechtem Ohr (90°). Wenn ich noch 10 Grad orten kann, sinds also 77 us.

Ich hab zwar auch wenig Ahnung von Mikrofonierung, weiß aber wenigstens, daß die wenigsten Aufnahmen mit Kunstkopf erfolgen. Vielmehr gibt es je nach Schallquelle (Einzelmusiker, Orchester, Chor usw.) diverse Mikroanordnungen mit unterschiedlichsten Abständen, manchmal auch quasi Null (in der Schall-Einfallsebene). Woher willst Du also wissen, wie groß die Schalllaufzeit zum Mikro von einer Schallquelle war? Trotzdem ist aber meist eine Ortung möglich. Ich würde Dir (und mir )empfehlen, vor solchen Behauptungen z.B. in der Sengpiel-Seite, bei K&H oder anderen "Phasenuntersuchungsberichten" etwas zu stöbern.
Da wir es also beide nicht genau wissen, breche ich für meinen Teil die Diskussion hier ab. HAL9000: "...sie führt zu nichts."
Haut rein!

Hauen wir mal richtig drauf: Stereofonie ist halt Schrott - hören tut man eindimensional in der Breite zwischen zwei Punkten auf einer Höhe. "Tiefenstaffelung" ist ein interessanter Effekt aus Phasenmüll des Lautsprechers und Raumreflexionen.
Nett ist's dennoch, besonders wenn das Abstrahlverhalten eher einer schönen weiblichen Taillie ähnelt, oder?
Insofern ist ein SODFA eigentlich genau das Passende!

Man sollte mal wieder eine musikalische Veranstaltung besuchen ...

@Timo:

viel einfacher! Ich hab mit geschlossenen Augen mit Papier am ausgestreckten Arm vor meinem Kopf rumgeknistert. Dabei stellte ich fest, daß ich 10 Grad locker orten kann. Ich kann hören, daß das Paper etwas links, genau in der Mitte oder etwas rechts ist. Der Laufzeitunterschied berechnet sich dann über die Trigonometrie.

Ich will nicht ausschließen, daß man noch kleinere Winkel unterscheiden kann. Ich bin dann nämlich rausgegangen und konnte zwei verschiedene Vögel-Positionen im offensichtlich gleichen Baum orten: der Baum ist rund 100 Meter weg. Das entspricht rund 3°

Eine bescheidene Frage:

Nehmen wir mal an, ein PWM-Verstärker liefert ein 5kHz_Sin-Nutzsignal mit 10Vpp. Wenn es gelingt, dass von 5kHz bis 500kHz kein einziger Peak auf der FFT-Analyse sichtbar ist, der einen geringeren Abstand als -90dB zum Nutzsignal aufweist, kann man dann noch sagen, dass der Verstärker hörbar verzerrt?

Im offensichtlich gleichen Baum ?
Deine Augen sind ok ?

Ich gehe jetzt auch zu den Vögeln, tschö.

Rumgucker, bitte genau lesen! Es wurde nicht behauptet, daß Du oder ein anderer nicht so fein orten könnte. Sondern, daß es nicht zwangsweise die Schalllaufzeit (erst recht nicht die akustische Phase) ist, die zu dieser Fähigkeit führt.
Aber der mit den Vögelpositionen auf 100m war nicht schlecht! Und der erst:

Ich hab mit geschlossenen Augen mit Papier am ausgestreckten Arm vor meinem Kopf rumgeknistert.

Wenn das kein Voodoo ist!
Beobachter:

Mir reicht das völlig.

(Gilt auch für Andere.)
Gruß, Timo

@tiki

Danke für die Antwort. Mir reicht das auch.

@alle

Wie wärs, wenn wir dann mal versuchen, dieses Etappenziel zu erreichen?

Beobachter schrieb:

Eine bescheidene Frage: Nehmen wir mal an, ein PWM-Verstärker liefert ein 5kHz_Sin-Nutzsignal mit 10Vpp. Wenn es gelingt, dass von 5kHz bis 500kHz kein einziger Peak auf der FFT-Analyse sichtbar ist, der einen geringeren Abstand als -90dB zum Nutzsignal aufweist, kann man dann noch sagen, dass der Verstärker hörbar verzerrt?

Ja! Wenn man bei 500kHz was sieht, Beobachter.

Beobachter:

Wie wärs, wenn wir dann mal versuchen, dieses Etappenziel zu erreichen?

Ich hab jetzt den Faden durch Phasenverschiebungen verloren. Folgendes hab ich noch aufm Zettel:

1. Amperichers SODFA zum PWMA aufrüsten

2. Spotnick zum TP-Erfinden animieren

Da Ampericher sein Schaltbild nicht rüberwachsen läßt und Spotnick da was mit den Vögeln tut, hängen wir zur Zeit etwas.

Was für ein Etappenziel, Beobachter?

@rumgucker

Nochmal, es geht hier nicht um meinen SODFA, ich habe die Simulanten darum gebeten, mal ein Schaltbild zu erstellen,
das auf den Simulationen basiert, und vieleicht auch 180 oder gar 400 Watt schmeißt, ich habe lediglich angeboten, diesen aufzubauen und zu erproben.

@Rumgucker

Jetzt bleib mal auf dem Teppich, oder zumindest auf dem einigermaßen sicheren Boden der Physik.

Wenn die FFT-Analyse bis 500kHz keine relevanten Oberwellen anzeigt, können auch Frequenzen über 500kHz keine Auswirkungen auf alle Frequenzen darunter gehabt haben.

Über 500kHz können selbst Fledermäuse nichts mehr hören.

Das Etappenziel war mit der Frage bereis klar definiert: Kein Peak über -90dB in Bezug zum Nutzsignal ( 5kHz, 10Vpp ) bis 500kHz.

Das würde ich als notwendige, nicht jedoch als hinreichende Bedingung für "verzerrungsfreie Wiedergabe" ansehen. 5kHz als erste Etappe - ja. Die nächsten Etappen müssen den kompletten NF-Bereich abdecken, danach sind auch IMD, SNR usw. dran. Weißt Du ja alles selbst.
Timo

@tiki

Ich gebe dir voll und ganz Recht. Deshalb ja "Etappenziel", und 5kHz zunächst deshalb, damit der Rechner zur Analyse keine Ewigkeit braucht. Wenn der Verstärker 5kHz nach dieser Definition "sauber" überträgt, ist damit zu rechnen, dass niedrigere Signalfrequenzen keine Schwierigkeiten bereiten.

Wenn es in der Simulation funktioniert, kann man das ganze in die Praxis übertragen, nachmessen und hören.

In der Praxis bin ich übrigens schon fast soweit.

Die HIP2101 sind wirklich ausgezeichnet! Ich habe es noch nicht ausprobiert, aber eine Schaltfrequenz von fast 1MHz sollte realisierbar sein.

Meine aktuelle Totzeit beträgt 10ns. Die Verlustleistung liegt bei nur 150mW pro MOSFET.

150mW - inklusive Leitverluste, bei welcher Last? Das wäre in der Tat nicht zu verachten. Eine richtige Totzeit ist wie tristate, sollte möglichst nicht auftreten bzw. sehr gering gehalten werden, daß die Bodydioden gar nicht erst auf die Idee kommen, zu leiten. Hatten wir schon mal, nicht?
Ansonsten bin ich gespannt.

@tiki

Die 150mW sind ohne Last, also reine Schaltverluste. Auf dem Versuchsaufbau stehen die IRFB23N15 frei auf der Platine und erwärmen sich auch bei lautester Musik kein bischen. Am Lastwiderstand habe ich bisher nicht getestet und habe auch noch längst nicht alle Versuchsreihen/Optimierungen durchgeführt. Wahrscheinlich werde ich die Totzeit noch etwas weiter verringern, habe aber noch keine passenden Cs zwischen 3p3 und 22p.

Die Amidon-Ringkerne habe ich auch schon getestet. Konnte bisher keine klanglichen Nachteile gegenüber Luftspulen ausmachen. Lautsprecher befinden sich noch in der Entwicklung.

Ampericher schrieb:

@rumgucker Nochmal, es geht hier nicht um meinen SODFA, ich habe die Simulanten darum gebeten, mal ein Schaltbild zu erstellen, das auf den Simulationen basiert, und vieleicht auch 180 oder gar 400 Watt schmeißt, ich habe lediglich angeboten, diesen aufzubauen und zu erproben.

Aber das sag ich doch die ganze Zeit! Irgend eines Deiner bewährten SODFA-Schaltpläne muß nur mit drei Bauteilen erweitert werden, damit sich die Funktion mit den Simulationen deckt.

Mein Problem ist einfach, daß ich Dein aktuelles Schaltbild in diesem Wust von 80 Seiten nicht wiederfinde....


Wenn Du aus irgendwelchen Gründen dein Schaltbild nicht verwenden willst, so nimm doch einfach die BD139/140-Schaltung, die Spotnick aktuell angibt (die hat er schon lange nicht mehr verändert).

Irgendein Forums-Bug verstümmelt mir dauernd diesen Beitrag. Bitte springt auf den übernächsten Beitrag (#1625). Der stand vorher hier. Ich hab ihn nur umkopiert.

@Rumgucker

Jetzt vergiß doch mal diese alberne BD139/140-Schaltung! Nur weil Spotnick mal aus Versehen einen TP 4. Ordnung drangehängt hat, was naturgemäß den Träger wesentlich stärker bedämpft, als ein TP 2. Ordnung, kann man diese Schaltung doch nicht als Referenz für irgendwas ansehen.

Erklär mir mal lieber einer, was meinen vorigen Beitrag so verstümmelt hat

Beobachter schrieb:

@Rumgucker Jetzt bleib mal auf dem Teppich, ....

Es geht mir um die Trägerfilterung. Spotnick hat doch gezeigt, daß er den Träger fast vollständig wegfiltern kann.

Wenn Dein Träger bei 500 kHz liegt, sollten wir uns natürlich auch die FT bis (etwas über) 500 kHz anschauen!

Beobachter schrieb:

@Rumgucker Jetzt vergiß doch mal... kann man diese Schaltung doch nicht als Referenz für irgendwas ansehen.

Es liegt am post-filter-feed-back, daß er impedanzunabhängig filten kann! Er hat sozusagen die Vorteile des UcD mit Deinem SODFA gekoppelt. Das ist für mich eine neue Referenz - die beste Simulation, die ich je hier gesehen hab.
Wieso soll ich das vergessen?

@Rumgucker

Ich kann mich an keine FFT-Analyse von Spotnik erinnern, die ein akzeptables Klirrspektrum gezeigt hätte. Lediglich ein paar Sinuswellen durch einen TP 4. Ordnung gefiltert. Über den zu erwartenden Klang sagt das überhaupt nichts aus.

Sauber!
Ich ignoriere das einfach mal, was solls - auf gewisse Leute könnte man wie auf einen Sack Stroh eindreschen, und sie würden es nicht schnallen.

Rumgucker, da du danach gefragt hattest, kurz ein paar Stichworte zum Tiefpassfilter:
Aktiver Tiefpass zweiter Ordnung, Vorteil: Entkoppelung der Quelle vom invertierenden Eingang, leicht einstellbare Güte/Beeinflussung von Phase und Frequenzgang, bei ~ fo * 1.5 fTräger zusätzlich eine Filterdämpfung von ca. 20dB/Oktave zum Ausgangsfilter (insgesamt ca. 5. Ordnung), die natürlich genauso lastunabhängig ist, wie das passive Filter 2. Ordnung nach der Gegenkopplung, da die 2 zusätzlichen Polstellen aktiv am Eingang liegen(!), die Filterspulen brauchen geringere Induktivitäten, wenn die Trägerfrequenz entsprechend erhöht wird, Phasenabweichungen dann bei 20kHz ca. 20° und Lastabhängigkeit ~ +/-0.2dB bei 15 Ohm Impedanzdifferenz (die lezten beiden Werte sind interpoliert, da die BD's diese Trägerfrequenz nicht mehr packen)

Weil mir das auch seit Tagen schon so vorkam, daß Spotnicks Entwicklung irgendwie komplett an Dir vorbeiging, hab ich Dir sicherheitshalber in #1625 einen Link aus einem seiner jüngeren Beiträge gegeben (drück auf das Wort "vollständig").

Besser gehts doch gar nicht mehr!

Ob Spotnicks Verstärker-Prinzip "klingt"? Ich hoffe mal, daß er das eben nicht tut! Zumindest seine Simulationen deuten an, daß er einen klangfreien Digi-Amp am Wickel hat.

@Spotnick

Sauber! Ich ignoriere das einfach mal, was solls - auf gewisse Leute....

Ich verstehe das einfach nicht! Beobachter wirkt auf mich so, als wenn er Deine Simulationen und Entwicklung überhaupt nicht gesehen bzw. begriffen hat, als wenn er nie auf Deine Ergebnisse geklickt hätte. Und nun "übersieht" er auch noch die extra von mir duplizierten Links.

@Rumgucker

Sag ich doch: K3=0.1%. Das kann jedes Kofferradio.

@Beobachter: und was ist mit seinem Träger?

@ rumgucker

Ich will nicht meine Schaltung modifizieren, das kann ich noch alleine, ich hoffe immer noch darauf, daß Eure Fähigkeiten über den BD-Status hinaus wachsen, und Ihr
mal ein richtiges Powerendstufenkonzept, nach simulierter Manie vorlegt, oder bleibts nur bei der Reißbrettnummer???
Oder soll Beobachter der einzige sein, der das hinkriegt?

Was Ampericher meint, ist wohl eher etwas auf diesem Niveau:

http://img175.echo.cx/img175/9697/x2sodfa24fft7dy.jpg

Das Diagramm zeigt eine einigermaßen realistische Simulation meines aktuellen Hardware-SODFA-Projektes.

Ein post-filter-feedback interessiert mich nur wenig, da ich persönlich und auch meine Geschäftspartner nur an Verstärkern für aktive LS-Systeme interessiert sind.

Mit post-filter-feedback gibt es zwei Schaltungsvarianten mit ähnlich gutem Verhalten, die weder mit der Schaltung von Spotnick etwas zu tun haben, noch unter einen der Patentansprüche von Herrn Putzeys fallen. Dazu kann ich also leider nicht mal ein FFT-Diagramm zeigen.

Ampericher: achso... Du willst wissen, ob wir Aufständischen praxistauglich dimensionieren können.

Wenn ich recht entsinne, bist Du doch bisher der Einzige, der nachweislich Power-SODFAs aufgebaut hat.

Beobachters März-Schaltungen habens noch nicht so ganz gebracht. Wirklich funktionierendes haben wir von Beobachter noch nicht gesehen, wenngleich ich keinen Zweifel hab, daß Beobachters Schaltungen funktionieren.

Mir gefallen weder Beobachters/Tillgs Entwürfe noch Deine Praxisaufbauten! Meines Erachtens sind das fantasiearme Schaltungen. Eure Power-Endstufen unterscheiden sich bestenfalls im jeweils präferierten FET-Treiber. Die Einführung der Vollbrücke mit Differenzverstärker ist brute-force!

Alternativen (susy-Konzept, diskrete Ansätze) wurden halbherzig unterstützt. Zur Zeit wird gerade Spotnick zerrieben. Es sieht wirklich so aus, daß Ihr drei (Du, Beobachter und Tillg) zufrieden miteinander seid. Ihr ruht in dem Erreichten und seid heilfroh, wenn keiner daran rüttelt.

Ich wünsch mir dagegen, daß dieser Thread zu echtem Leben erwacht. Dazu muß Eure festgefahrene Technologie in Frage gestellt werden. Die neuen Mitmacher bringen neue Impulse, diese müssen einfließen. Sicherlich werde ich nicht derjenige sein, der Dir einen PWMA-Verstärker dimensioniert, lieber Ampericher. Das kann Beobachter 1000-mal besser. Es wäre destruktiv, wenn wir in Wettkämpfe verfallen würden: "wer baut die besten SODFAs". Dazu sind wir zu wenig. Insofern laß ich mich auf Deinen Kasperkram nicht ein.

Überleg lieber, wie wir Tillg wieder reaktivieren können.

Auf jedenfalls eins ist vermutlich klar geworden: die Zeiten, daß wir alle Beobachter kritiklos aus der Hand gefressen haben, diese Zeiten sind beendet. Ich habe allerdings das Gefühl, daß nun eine sehr gute und fruchtsame Zeit beginnen kann.

Das Ziel war und ist ein DIY-Digi-Amp!

Beobachter:

Ein post-filter-feedback interessiert mich nur wenig, da ich persönlich und auch meine Geschäftspartner nur an Verstärkern für aktive LS-Systeme interessiert sind.

Du ahnst aber schon, daß Du hier einen Thread in einem DIY-Forum aufgemacht hast, oder?

Wolltest Du hier nur Know-How für "Dich persönlich und Deine Geschäftspartner" ziehen?

Zu Beobachters Simulation:

Ich hab das Diagramm schon einmal gesehen. Auch heute fällt mir auf, daß Du nur wenig aussteuerst. Und trotzdem kommt k3 schon mit -90dB. Ganz ohne Aussteuerung würde man noch bessere Werte erzielen können

@Rumgucker

Mein FFT-Diagramm sollte nur zeigen, dass alle bisher angeführten Argumente, ein PWM-Verstärker könne nicht audiophil sein, gegenstandslos sind.

Gegenstand dieses Threads war und ist der SODFA. Ein solcher hat kein post-filter-feedback. Dem Klang schadet das nicht, nur der Universalität. Das wurde bereits ganz am Anfang dieses Thread erörtert.

Wer unbedingt ein post-filter-feedback braucht, weil er nicht in der Lage oder Willens ist, ein aktives Lautspechersystem aufzubauen, oder ein passives System in der Impedanz zu linearisieren, der muß einen anderen Verstärker bauen, oder sich von mir aus ein fertiges UcD-Modul kaufen.

Wenn ich meine Schaltungsideen zum post-filter-feedback, die ich vielleicht für spätere Projekte gebrauchen kann, hier nicht veröffentlichen möchte, so ist das ganz allein meine Sache. Abgekupfert sind sie jedenfalls von niemandem. Das UcD-Patent von Herrn Putzeys hatte ich schon vor Monaten gelesen und mich bereits irgendwo in der Mitte dieses Threads dazu geäußert.

Die ganze fruchtlose Diskussion, dass ein PWM-Verstärker nicht klingen kann, bzw. angeblich "soundet", ist allein daraus entstanden, dass hier angebliche Simulationsprofis nicht in der Lage waren, realitätsnahe Modelle zu erstellen.

Bei dem Verhältnis von Know-How, was ich hier eingebracht habe, gegenüber dem, was ich "gezogen" habe, brauche ich mich sicher nicht zu schämen.

Ansonsten hast Du das Diagramm garantiert noch nicht gesehen, da es heute erst entstanden ist. Zeig mir erst mal einen Analogverstärker, der besser ist, bevor Du einfach wieder nur rummeckerst.

@ beobachter

Ich hatte mehr an einen Schaltplan, als an grünen,triefenden Schleim gedacht.

@ rumgucker

Du hast mich immer noch nicht verstanden.
Ich spreche von einem UcD Konzept,Eurer Konstruktionsart, das serienreif ist.

Beobachter:

Gegenstand dieses Threads war und ist der SODFA

Es ging um nicht weniger, als einen D-Amp, der jedem analogen Verstärker überlegen sein soll.

Das sind die bisher simulierten SODFAs eher nicht.

Deine heutige FFT-Simulation sieht gut aus, aber was nützt es, wenn Du die Schaltung (aus verständlicher Rücksicht auf Deine Geschäftspartner) geheim halten mußt?

Wir unterliegen derartigen Einschränkungen nicht. Das macht uns frei und offen im gemeinsamen Entwickeln neuer Konzepte. Im Gegensatz zu Dir müssen wir uns nicht mit Patentrechten rumschlagen sondern können uns mit der Problemstellung befassen. Ich persönlich genieße seit einiger Zeit diesen Thread. Es ist so, als wenn sich endlich mal wieder was bewegt.

Wohin sich etwas bewegt, sollte nicht vorgegeben werden. Eine Impedanzunabhängigkeit ist für ein DIY-Projekt hochgradig erwünscht. Ebenso die Verwendung billiger Bauteile und einfachster Schaltungen.

Ich bin zu wenig mit Deinen Sachzwängen vertraut um beurteilen zu können, ob Konzept-Verbilligungen und Verbesserungen mit Deinen Geschäftsinteressen kollidieren. Ich weiß nur, daß Verbesserungen über den Umfang Deiner persönlichen Vorhaben sich mit den Zielen dieses Threads keineswegs beißen.

Der SODFA in der ursprünglichen Form ist keineswegs "audiophil" (im Sinne von Klangreinheit) und leistet keineswegs die heute von Dir angegebenen "-90dB". Da wir von Dir wegen Deiner persönlichen Zwänge keine Weiterentwicklung erhoffen dürfen, sind wir auf Eigeninitiative angewiesen.

Ich hab allerdings die Hoffnung, daß Du Beruf und Privat voneinander trennen lernst und hier weiter mitmachst. Wer soll denn sonst Amperichers "400 Watt-Bräter" dimensionieren ?

@Ampericher:

Ich spreche von einem UcD Konzept,Eurer Konstruktionsart, das serienreif ist.

Siehst Du hier im gesamten Hifi-Forum eine DIY-Anleitung, die "serienreif" ist? Du scheinst die Bedeutung des Wortes nicht zu kennen. Wir befinden uns hier nach industriellen Maßstäben bestenfalls im Labormusterstatus.

Ob Spotnicks Simulations-Schaltung jetzt schon reif für einen sicheren DIY-Nachbau ist, wage ich sehr zu bezweifeln. Die Diskussionen um den Eingangs-TP haben erst heute begonnen - ein bisher schlimmstens vernachlässigtes Thema.

Warum drängelst Du so, Ampericher?

@Ampericher

Der "grüne Schleim" dürfte auch in etwa dem entsprechen, was Du bereits aufgebaut hast.

Eine vollständig dimensionierte Schaltung nach dem originalen "UcD"-Prinzip mache in in den nächsten Tagen fertig. Etwas problematisch daran ist allerdings die Schaltfrequenz. In der Patentschrift von Herrn Putzeys wird ausdrücklich ein hysteresefreier Komparator gefordert. Die dort angegebene Schwingfrequenz stellt sich aber nur ein, wenn der Komparator eine gewisse minimale Hysterese aufweist. Der diskret aufgebaute Komparator und die ebenfalls diskreten Treiberstufen, die im Patent beschrieben werden, sind auch tatsächlich so langsam, dass man von "hysteresefrei" hier nicht sprechen kann. Etwas bewußt langsam zu machen, damit es dann irgendwie funktioniert, kann aber auch nicht zielführend sein.

Schaltungen mit gezielt ausgesuchten, hochwertigen ICs aufzubauen, mag ja "phantasielos" sein, es bedarf aber auch einer gehörigen Portion mehr Phantasie und Können, als etwa die letzen hier von Timo gezeigten diskreten "Anfängerschaltungen" aus dem englischsprachigen Forum, um mit den IC-Schaltungen auch nur annähernd qualitativ mithalten zu können.

Ich werde noch einige Simulationen durchführen und das beste Ergebnis dann vorstellen.

@Rumgucker

Die gezeigte FFT-Analyse ist von einem rein schaltungstechnisch ganz normalen SODFA. Allein die genaue Dimensionierung kann ich noch nicht veröffentlichen, zumal sie noch nicht einmal in allen Punkten abgeschlossen ist. Schaltungsdetails, die über die Basisschaltung hinausgehen, sind noch nicht berücksichtigt.

Amperichers Aufbau und das Layout von Tillg ( es sollte einfach mal jemand aufbauen! ) dürften zu fast ähnlichen Ergebnissen führen, zumindest nach Optimierung in der Praxis.

Ausnahmslos ALLE Simulationen davor kann man getrost in die Tonne treten, da keine einzige eine schnelle MOS-Schaltstufe mit definierter Totzeit simuliert hat. Es wurden immer nur die Fehler der Schaltstufe aufgezeigt ( je höher ausgesteuert, desto deutlicher ), nicht die wirklichen Eigenschaften des Modulators.

Hier nochmal derselbe SODFA bei 100WRMS an 4Ohm. Für eine simulierte Halbbrücke mit +-48V also ein Modulationsgrad von 59%:

http://img57.echo.cx/img57/5360/x2sodfa24100wfft8wk.jpg

K3 liegt bei 0.0019%, alle anderen Oberwellen weit darunter.

Hier "soundet" gar nichts - Klang pur!

An alle des Simulierens Mächtige,
LTspice stellt mir gerade einige Rätselaufgaben:

Ich habe nach Datenblattangaben eine Fourierzerlegung eines
"LT1115 Ultra-Low Noise, Low Distortion, Audio Operational Amplifier"
simuliert, LT schreibt über sein IC:

* Voltage Noise 1.2nV/ rtHz Max at 1kHz
* 0.9nV/ rtHz Typ at 1kHz
* Voltage Gain 2 Million Min
* Low THD@10kHz, AV= -10, RL=600ohms 0.002% VO=7VRMS
* Low IMD, CCIF Method, AV= +10: 0.002%, RL=600ohms ,VO=7VRMS

Also lt. Blatt einer der Besten mit max. 1.2nV aus Wurzel/Hz für das Rauschen und sehr niedrige 0.002% THD bei 7VUeff an RL= 700 Ohm. In der Simu wurden großzügige 2k für RL eingesetzt, das Ergebnis sieht dann mal so aus:
http://www.die-webto...bfd3ccf83963ba35.gif
Gegenüber Beobachters Sodfa Power Amp würde er geradezu uralt aussehen:
http://img57.echo.cx/img57/5360/x2sodfa24100wfft8wk.jpg

Das kann ja wohl nicht wahr sein.

Simuliert wurde mit unterschiedlichsten Periodenzahlen bis 20ms und verschiedenen Auswertungszeiten, die Ergebnisse blieben jedesmal ähnlich weit hinter dem erwarteten Wert zurück. Mit dem allseits geschätzten LT1028 erging es mir nicht besser.
Ich habe keine Ahnung, warum das Programm mehr als 30 mal schlechtere Werte für den Gesamt-THD und noch schlechtere für das Rauschen ausgibt, vielleicht können wir das ja klären. Mit den gleichen Einstellungen hatte ich bereits die jeweils zum Sodfa, Ucd und PWMA (PWMA=0.1% THD) umgebaute Schaltung simuliert, die Ergebnisse scheinen mir deutlich revidiert werden zu müssen. Wie sich die Schaltungen untereinander im Klirrfaktor unterscheiden, würde ich dann gerne zeigen.

@Spotnick

Bei einem "Maximum Timestep" von 1us ist ja wohl kein aussagekräftiges Ergebnis zu erwarten. Setz den mal auf max. 10ns und Du erhälst das tatsächliche Verhalten des LT1115.

@Spotnik

Zur Erklärung:

Bei einem timestep von 1e-6 ergeben sich in einem Zeitfenster von 2e-3 nur 2000 Zahlenwerte. Damit kann man nur eine maximale Dynamik in der Größenordnung von 20*log2000dB=66dB auflösen. Die Betonung liegt auf "Größenordnung", die tatsächliche Auflösung des Programms ist höher. Mit dieser einfachen Rechnung läßt sich aber verdeutlichen, warum 2000 Zahlenwerte die Dynamik eines LT1115 nicht hinreichend erfassen können.

Hallo Männers,

mal kurz Time out - haut Euch doch nicht so die Köppe ein, das ist kontraproduktiv. Auch wenn Ihr Euch nun schon länger kennt, ein bissel mehr Achtung dem Gegenüber wär besser.

viele Grüße, Henry

Ok, Beobachter, 10ns Auflösung ...

logarithmische Darstellung:
http://www.die-webto...73c98caefae17022.gif

dto. linear:
http://www.die-webto...5fb8151a8658c808.gif

Der simulierten Grundwelle von 5Veff/5kHz des LT11115 weist das Programm nun 0.00000000159% (1.59e-10) "irgendetwas" zu, eine praktisch glatte Linie mit völliger Oberwellenfreiheit bzw. einen nicht als Oberton definierbaren Anteil von 924µVeff=0.0019%
Diesmal ging der Schuss also auf der anderen Seite los.

Die "0.0019%" hatten ich bereits in deinem Post ungläubig staunend zur Kenntnis genommen, der LT11115 und andere haben den selben Wert, und was mich einigermassen belustigt, auch meine Simu mit PWMA/BD139/140 zeigt 0.0019% "THD" an (k3).

Es liegt mir fern, dem unsäglichen "grünen Schleim" gewisser posts eine weitere Note hinzuzufügen, bleiben wir also sachlich und lösen dieses Simulationsproblem. Ansonsten können wir tatsächlich diesbezüglich diese Schrottergebnisse "in die Tonne treten".

@Spotnick

Wenn man unter 10ns geht, wird das Diagramm für den LT1115 sogar noch unglaubwürdiger. Ich bezweifle allerdings, dass das zugrundeliegende Modell auf die Innenschaltung des LT1115 eingeht. Es arbeitet lediglich mit Eckdaten, sodass das Ergebnis nur noch mehr oder weniger das jeweilige Auflösungsvermögen der FFT-Analyse als solche wiederspiegelt.

Vielleicht kommen wir der Sache näher, wenn Du mal eine FFT-Diagnose deiner BD139/140-Schaltung hier explizit zeigst, möglichst in log-Darstellung, damit man vergleichen kann.