eGurus gefragt....Hiiilfe

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Büchsenmacher
Hat sich gelöscht
#1 erstellt: 14. Dez 2005, 12:25
moin,

eigentliche eher im Lautsprecherbau zuhause, möchte ich einen kurzen Ausflug in die gefilde der (einfach-)elektronik wagen. Ich möchte eine Endstufe mit einem einfachen subsonicfilter ausstatten. In der simpelsten Variante stelle ich mir das so vor: ein Kondensator wird vor die Eingänge der Endstufe plaziert und fungiert dort praktisch als Hochpass erster Ordnung. Und hier fangen meine Schwierigkeiten schon an. Anstatt Z=Lautsprecherimpedanz müsste ich wohl hier den Eingangswiederstand der Endstufe wissen. Frage:

1. ist das, was ich mir da so laienhaft überlege, auch schlüssig???

2.Wenn ja, wie bringe ich den Eingangswiederstand einer Endstufe in Erfahrung?

3. Wenn 1. und 2. schlüssig ist, schliesse ich C am + oder -Pol des Signaleingangs an, oder ist das letztlich egal??


Möglicherweise: Vielen dank im Voraus,

gruss Sascha
PA-Meister
Stammgast
#2 erstellt: 15. Dez 2005, 22:28
Von deinen prinzipielllen Überlegungen hast du recht, aber eine aktive Passivweiche (oder passive Aktivweiche...?) ist ohne entsprechende Übertrager (im einfachstem Falle ein einfacher OP Amp) schwer zu realisieren.
Büchsenmacher
Hat sich gelöscht
#3 erstellt: 15. Dez 2005, 23:45
wuff, wat bedeutet denn dat?
Ultraschall
Inventar
#4 erstellt: 16. Dez 2005, 00:07

Büchsenmacher schrieb:
moin,


2.Wenn ja, wie bringe ich den Eingangswiederstand einer Endstufe in Erfahrung?

3. Wenn 1. und 2. schlüssig ist, schliesse ich C am + oder -Pol des Signaleingangs an, oder ist das letztlich egal??


Möglicherweise: Vielen dank im Voraus,

gruss Sascha


zu 1. erster Ordnung- geht so

zu 2. Wenn Du einen Oszillographen, Digitalmultimeter und einen Generator hast:

Vor den Verstärkereingang ein Poti (z.B. 100kOhm)in Reihe zum Generatorausgang schalten (Beim Poti nur Mittelanzapfung und einen Außenanschluß benutzen)
Poti anfangs auf Null Ohm drehen (Minimumanschlag)

Generator auf 1Volt (Spitze Spitze) 1kHz einstellen.
(Das mit dem Oszi machen/kontrollieren. Verstärker muß schon angeschlossen und eingeschaltet sein.)


Dann Oszi direkt an den Verstärkereingang anschließen und so lange am Poti drehen, bis dort genau die halbe Spannung, also 0,5 Vss steht. Dann Poti nicht mehr verstellen! Alles ausschalten und Poti einseitig abtrennen (z.B. Kabel/Stecker aus Generatorausgang rausziehen) und den Potiwert mit einen Digitalmultimeter messen.
Dieser gemessene Widerstandswert ist jetzt gleich dem Eingangswiderstand des Verstärkers.

(Schafft man das auf die halbeSpannung drehen, mit einen 100k Poti nicht, einen größeren Wert z.B: 1 Mega Ohm nehmen. Dann ist der Eingangswiderstand einfach größer als 100k.)

zu 3. normalerweise am + Eingang. Es sei denn Du hast symmetr. Eingänge ? Dann an beide einen C schalten.
Büchsenmacher
Hat sich gelöscht
#5 erstellt: 16. Dez 2005, 02:19
nabend,

und nochmals danke...aber bevor ich mir den Oszi zusammen- gespart habe, werde ich dann wohl auf das subsonicFilter verzichten.
Wenn es keine einfachere Methode gibt, gibt es dann eventuell
soetwas wie "übliche" Werte für den Eingangswiederstand einer Endstufe, oder noch ungenauer, einen gewissen Bereich, in dem sich das normalerweise so bewegt? Besipielsweise sowas wie
10k-100k??? 10 Kondensatoren zum rumprobieren wären immer noch billiger als son luxuriöses Oszi...


grüsse
zucker
Inventar
#6 erstellt: 16. Dez 2005, 10:03
Hallo,


Wenn es keine einfachere Methode gibt, gibt es dann eventuell
soetwas wie "übliche" Werte für den Eingangswiederstand einer Endstufe, oder noch ungenauer, einen gewissen Bereich, in dem sich das normalerweise so bewegt?


man kann es auch berechnen. Dazu benötigen wir aber die Stromverstärkungsfaktoren der Eingangstransistoren, den Strom durch die Eingangstransistoren und die Werte der Basiswiderstände der Eingangstransistoren, parallel zur Ube Strecke.
Außerdem müssen wir für eine h11e Berechnung den Arbeitspunkt, die Uce und die Ub wissen.
Ist es ein Differenzverstärkereingang oder ein einzelner T in A Betrieb.

Skizzier die Eingangstufe mit den zugehörigen Widerständen, Stromquellen und Lastabgängen, dann kann man mehr dazu schreiben.


Besipielsweise sowas wie
10k-100k??? 10 Kondensatoren zum rumprobieren wären immer noch billiger als son luxuriöses Oszi...


Zwischen 10K und 100K sind gängige Werte. Das steht aber eben leider oft nicht dabei. Sicherlich kann man mit den C`s testen aber ohne Oszi bringt das auch nix, weil man eben die Kurve nicht sieht.

viele Grüße
Dominique
Stammgast
#7 erstellt: 16. Dez 2005, 15:03
Hallo,

ohne mich viel mit Theorie herumzuschlagen, könnte ich mir so etwas vorstellen:

Besorge Dir ne Software, die einen Frequenz... äh, -sweep (engl.) macht und Dir darstellen kann.
Schließe Dein Soundkarten-line-out vor den Verstärker und Dein Soundkarten-line-in über einen Abschwächer (heißt das so? Ich hab mich meist mit englischsprachigen Texten herumgeschlagen und darum hab' ich die deutschen Begriffe manchmal nicht parat) an den Verstärker Ausgang.
Dann mach mal einen Test ohne und dann mit nem Kondensator, den Du gerade da hast. Wenn der Kondensator nicht einen zu großen Wert hat (sonst anderen, kleineren nehmen), siehst Du im Sweep den Baßabfall und kannst mit dem -3dB Punkt die fehlende Impedanz berechnen, somit auch den benötigten korrekten Kondensatorwert.

Müsste doch klappen, oder?
Grüße,
Dominique


[Beitrag von Dominique am 16. Dez 2005, 15:05 bearbeitet]
Büchsenmacher
Hat sich gelöscht
#8 erstellt: 16. Dez 2005, 22:41
nabend

Hm, scheint etwas praxisgerechter zu sein, zumal ich bis auf das Multimeter keinerlei Messausrüstung besitze. Aber ATBPC iss schon da. Wird da ein Schuh draus? ich schieb da ein messsignal durch die Box, und dann noch eines mit geschätztem
C und Messe erneut. Irgendwo muss sich jetzt die Kurve mit 6db
verabschieden, so könnte ich auf den Eingangswiederstand rückschliessen???


Danke für eure Hilfe

grüsse
Dominique
Stammgast
#9 erstellt: 17. Dez 2005, 21:34
Hallo,
was ist denn ATBPC? Google gab mir keinen Aufschluß!

Ich dachte daran, die Soundkarte so an die Lautsprecherausgänge anzuschließen:
http://soundfonts.free.fr/speaker_to_line.gif

Äh, ich muß zugeben, daß ich kein Elektronikexperte wie die anderen hier bin. Ich hätte eigentlich gedacht, daß die Eingangsimpedanz nicht so wesentlich vom Eingangswiderstand Deiner Endstufe abweicht. Ich meine, normalerweise müsste da im Eingang doch ein Widerstand vom Signal nach Grund sein, der die Eingangsimpedanz (zum Großteil) bestimmt.

Wenn Du so einen findest, berechnest Du einfach den Kondensator mit:
c= 159 / (f * r) (f ist die -3dB Frequenz)
(Ausgangsformel ist: f = 1 / (2 * pi * c * r))

Dann baust Du so einen Kondensator (oder kleineren) ein, machst eine Frequenzgangmessung am PC und siehst, ob die Formel hinhaut. Ansonsten kannst Du mit ebendieser Formel, der Kapazität und dem gemessenen -3dB Wert die Eingangsimpedanz und anschließend auch endgültig die benötigte Kapazität berechnen.

Haut das hin?
Grüße,
Dominique
zucker
Inventar
#10 erstellt: 17. Dez 2005, 21:50

normalerweise müsste da im Eingang doch ein Widerstand vom Signal nach Grund sein, der die Eingangsimpedanz (zum Großteil) bestimmt.


Dieser Widerstand bildet mit dem Eingangswiderstand des 1. Transistors eine Parallelschaltung und deshalb muß der h11e oder als Momentanwert der h11E mit einbezogen werden. Der h11E berechnet sich aus Ube / Ib oder als h11e mit den Werten dieser Bezüge aus der gesamten Amplitudenänderung vom Anfang der Ube bis hoch zur max Amplituden-U und des daraus resultierenden benötigten Basistroms. Da der Ib abhängig vom Ic ist, muß der Stromverstärkungsfaktor h21E oder als Wechselstromkenngröße h21e, des Transitors bekannt sein.
Dazu muß aber wenigstens die 1. Stufe + die Nachfolgestufe und deren Ib bekannt sein, um den erforderlichen Querstom der 1.Stufe einordnen zu können.
Dominique
Stammgast
#11 erstellt: 18. Dez 2005, 02:46
Achso, danke für die Erklärung, jetzt versteh' ich schon wieder ein kleines Stückchen mehr Theorie!
Also ist die Eingangsimpedanz dann natürlich immer geringer als der Widerstand, den ich oben meinte.
Aber das Verfahren, das ich beschrieben habe, müsste eigentlich funktionieren, oder?

Grüße,
Dominique
Büchsenmacher
Hat sich gelöscht
#12 erstellt: 18. Dez 2005, 13:18
@Dominique: ATB PC ist das Audio Test Board für PC. Damit kannst Du Frequenzgangmessungen durchführen, die 5.x Anlage einstellen,etc. Brauchst nur PC mit Soundkarte; Es besteht praktisch nur Mikrofon,Software und TestCD Ist von Kirchner Elektronic und gibts in mehreren Versionen...



grüsse
Dominique
Stammgast
#13 erstellt: 18. Dez 2005, 14:11
Aha, klingt nützlich!
In dem Fall würde ich aber so wie im Link gezeichnet mit Widerständen direkt an den Verstärker-Ausgang gehen, weil Lautsprecher und Meßmikrofon in den tiefen Frequenzen (Du willst doch einen Subsonic-Filter bauen!) sicher schon einen bedeutenden Pegelabfall haben.
Büchsenmacher
Hat sich gelöscht
#14 erstellt: 18. Dez 2005, 14:17
Hm,
nach den vielen Basisströmen und Abstraktformeln...lass ich es vielleicht einfach. Scheint ja doch ein etwas intensiveres Thema zu sein, und mein perönlicher Eingangswiederstand hat sich stück für stück beim lesen der lieb gemeinten Ratschläge drastisch erhöht.

trotzdem nochmals Danke, hab gedacht es gäbe einfachere Wege...

frohe Weihnachten
zucker
Inventar
#15 erstellt: 18. Dez 2005, 17:32
Ave Bubens,

das ist doch gar nicht schwer.
Ein Bild:



Rbe = UbeA / IbA, wobei das "A" den Arbeitspunkt angibt.
h11e = [Ube] / [Ib], wobei die "[ ]" den Betrag der Werte angibt, die vom Arbeitspunkt A nach oben oder unten abweichen. Im Allgemeinen kann man hierbei für h11e von Ube / Ib ausgehen.

A Betrieb = halbe Ub an der Basis des T.
B Betrieb = ca. 600mV an der Basis des T.
AB Betrieb = ca. 650mV bis 750mV an der Basis des T.

Deshalb war die Frage nach der Beschaltung des 1. T in der Endstufe.

Ist es ein Diff-verstärker, so arbeitet er im AB Betrieb, ist also im Leerlauf gerade so offen. Die Ube beträgt dann ca. 650 bis 750mV, eben je nach T Type. Ist ein Ic von 3mA gefordert und beträgt der Stromverstärkungsfaktor 100, dann braucht es für die 3mA Ic 30µA Ib bei eben der genannten Ube. Daraus ergibt sich ein Rbe von:
650mV / 30µA = 21.6K
750mV / 30µA = 25.0K
Legt man der Basis einen R parallel, das muß auch sein, weil sonst der Basisstrom nicht fließen kann, dann wird daraus eine Parallelschaltung.
Je höher nun der Stromverstärkungsfaktor wird, umso höher wird auch Rbe werden. Ein BC 550 C hat bspw. einen hfe von über 500.
Je höher der Rbe ist, desto weniger belastet er die Vorstufe.
Schiebt sich eine Halbwelle durch den T, dann geht auch die Ube hoch, klar, die Amplitude hat ja eine Spannungsspitze. In dem Fall wird sich die Uce verringern und der Ic steigen. Damit ändert sich wiederum der Rbe, der dann als Wechselstromkenngröße h11e bezeichnet wird.

Wenn man ein Blatt Papier nimmt, dann kann man in groben oder feinen Zügen die zugehörigen Punkte eintragen und somit eine Rbe Kurve ablesen.

Arbeitet der T im A Betrieb, dann muß auch der 2. Basis R von Ub+ mit einbezogen werden. Er legt sich nochmals parallel zum Rbe. Gibt es keinen R vom Bezugspunkt Emitter zur Basis, dann fällt der natürlich weg.

Gibt es eine Spannungsgegenkopplung, dann muß in den Rbe noch die Verstärkung einfließen. Daduch sinkt aber der Rbe erheblich.

Genialer ist da dann eine Stromgegenkopplung mit 2 Teilerbasiswiderständen und einem Emitterwiderstand Re. Erstmal sichert das die Arbeitspunktverschiebung erheblich besser und zum anderen wird der Rbe höher, weil sich zum Stromveratärkungsfaktor noch der Re multipliziert.

Noch etwas dazu.
So ein Filter mit 3db ist nicht wie ein Rechteck zu verstehen. Die Absenkung tritt allmählich ein und der Punkt, wo die 3db erreicht sind, nennt man dann 3db Grenze.
3db Dämpfung sind bei Spannungen in etwa x 0,707. Ein Signal von 2V Uss wird dann nur noch 1.4142V hoch sein.
Die Kombination des R mit dem C gibt dabei vor, ab welcher Freq. sich der C parallel zum Rbe legen soll. Er hat dann die Aufgabe, die überschüssige Spannung an sich zu verbrumsen - er wird warm.

Nach 1 / ( 2 x pi x R x F ) lässt sich der C berechnen.

Nun darf der C aber keine Panzerwerte annehmen, weil er damit einen Haufen Strom vom Signal abzieht und außerdem mehr Zeit für die Umladung erforderlich ist. Von daher sollte der C etwas zwischen 100p und 560p haben. R muß dann halt passend gemacht werden.

viele Grüße
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