wie geht das: negative Ausgangsimpedanz und Verstärker ohne Gegenkopplung?

Zu "ohne Gegenkopplung":

Dabei bedeutet "ohne über alles Gegenkopplung" -jede einzelne Stufe ist dabei in sich sehr wohl gegengekoppelt!!! Es existiert nur keine direkte Gegenkopplung vom Verstärkerausgang zur Eingangsstufe

Das hat man mal gemacht wegen a) Laufzeitproblemem und Stabilitätsansätzen und b) wegen der vom Lautsprecher her rückwärts eingespeisten Spannung die aus der Bewegung der Membran im Magnetfeld beim Ausschwingen entsteht.
a) ist heute nicht mehr relevant, weil es genügend schnelle Endstufentransistoren gibt und zu b)- das ist Philosphie und Ansichtssache, was besser ist......


Zu negativer Ausgangsimpendanz- das müßte meiner Meinung nach, wenn es das ist, was das Wort suggeriert, eigentlich zum Hängenbleiben der Ausgangsspannung des Verstärkers an einer Seite führen=Lautsprecher defekt. Also wird es wohl wie oben eine elegante WORT-Schöpfung von Verkaufsstrategen sein und etwas anderes bedeuten.
Wer weiß das hier?

Beste Grüße

"Negative Ausgangsimpendanz" geht nur MIT GK!
... und bedeutet erstmal nix anderes, als die Kompensation des Rdc eines LS

siehe auch
Abacus Rieder
Yamaha Subwoofer

ach was,
Poison_Nuke, versuche es doch mal mit einer Suchmaschine deiner Wahl


so nebenbei,
der obige Artikel von Rowen ist reines Marketing-Gewäsch.
Wenn ich ein Rad baue, ist es auch besser als jedes Rad,
das bisher gebaut wurde.

... interessant?!

Gruß
Detlef

Hallo,

eine negative Ausgangsimpedanz erreicht man durch Mitkopplung. Diese findet man in Oszillatoren und Generatoren. Bei vernünftigen Endstufen ist die Ausgangsimpedanz niederohmig. Bei Konstantstromquellen (LED- Treiber, Akkuladegeräte)ist die Ausgangsimpedanz hochohmig.

Grüße
Mülleimer

Mülleimer,

wo du Recht hast, haste Recht, es ist eine"Mitkopplung",
was dann auch im Zusammenhang mit der komplexen Last eines Ls
leicht zu Instabilitäten führt.

Hier mal ein anderer Beitrag dazu. Wer den JBL K 140 oder 2205A hat möge ihn bauen und berichten.

Zu dem Thema gibt es auch hier was:

Mitkopplung bei einer Enstufe

Die Ausgangsimpedanz ist bei Verstärkern, wie angedeutet, idealerweise fast null Ohm. Bei Röhrenverstärkern und in wenigen Fällen auch bei Transistorschaltungen ist sie nicht niedrig genug. Dann bewirkt die negative Impedanzwirkung einer Mitkopplung folgerichtig eine Subtraktion von der positiven Impedanz. Auf diese Weise kann eine zu hohe Impedanz gesenkt werden.

Voodooslogans scheinen auf alten Legenden (in diesem Fall aus der Röhrentechnik) oder Mißdeutungen zu beruhen.

lens2310,
die Scans stammen doch aus "Schwamkrug/Römer - Lautsprecher"
?

Es gab mal ein Subwoofermodul (afaik von Detonation) mit einer negativen Ausgangsimpedanz von -1.5Ohm - dadurch sank die elektrische Güte des Lautsprecherchassis, somit auch Qts und es wurde insgesamt eine andere Gehäuseabstimmung notwendig.

Stand glaube ich in einer alten Klang&Ton (noch von Timmi...).

Ich selbst höre gerade Musik mit der Yamaha AST-A10 Endstufe und AST-S1 Lautsprechern - das waren damals die ersten Geräte, mit der Yamaha Active-Servo Technik.

Wenn man sich das Marketinggeschwurbel aus den alten Katalogen rausdenkt kann man rauslesen, dass Yamaha offensichtlich nicht nur einen Verstärker mit konstanter negativer Impedanz, sondern mit einer per Steckmodul veränderbaren negativen Impedanzkurve realisiert hat.
Damit wird dann der Impedanzfrequenzgang des Lautsprechers linearisiert - und das funktioniert richtig gut

Kay,

Genau.

Wenn´s denn funktioniert...

negative Impedanz, Mitkopplung nennt man auch Entdämpfung. Das bedeutet, daß bei einem Schwingkreis der Verlustwiderstand verringert wird. Dadurch kommt es zur Selbsterregung. Beim Lautsprecher kommt es dann zu einer Eigenresonanzerhöhung, das bedeutet, daß der Lautsprecher dröhnt. Kann sein, daß man damit einen anderen Fehler kompensieren kann. Yamaha- Ingenieure stehen unter Erfolgsdruck, haben ich den Eindruck.

Du hättest mal die damaligen Publikationen dazu sehen sollen - das sah viel mehr danach aus, als ob man die Jungs zum ersten Mal "von der Leine" gelassen hätte...;)

Ich kann Dir jedenfalls versichern, dass bei meinen Lautsprechern nichts dröhnt (die sind klanglich top - nicht unbedingt zu vergleichen mit den späteren AST-Subwoofern).

Das AST-Set war damals (1990) auch ziemlich teuer (LS+AMP=2300DM) und kaum für den Massenmarkt gedacht - die Lautsprecher entstammen offensichtlich einer Manufaktur und keiner Massenfertigung.

kommt es dann zu einer Eigenresonanzerhöhung, das bedeutet, daß der Lautsprecher dröhnt

Das ist so einfach nicht richtig.

Bei einem vor mir vermessenen Yamaha-Sub hat es Yamaha
geschafft, einen BR-Sub unter Verwendung eines LS mit
einem Qt von etwa 1 aufzubauen ...

und dröhnen war dabei nicht zuhören (wenn man mal von
meiner damaligen Raumakustik absieht).
I.d.R. verwendet man "neg. Impedanz" immer in Verbindung
von Hochpässen/Filtern.
Letzlich gewinnt man Freiheitsgrade bei der Konstruktion,
bzw. kann die Kisten verkleinern und die Grenzfrequenz
verschieben. Es funktioniert aber m.E. nur bei einem
Verstärker mit einem zugehörigen LS (Bass).

Wer soetwas zum Selbstbau andenkt
(elektronische Parameterverschiebung eines LS), sollte
vielleicht eher das Linkwitz-Korrektur-Filter aufbauen
und immer im Auge behalten, dass sich die T/S eines LS
mit Belastung/Temperaturänderungen verschieben.

Marsupilami72
hast du 'ne Schaltung von dem AST-Teil?

Kay* schrieb:

Marsupilami72 hast du 'ne Schaltung von dem AST-Teil?

Leider nein - würde mich auch interessieren.

Alleine die Beschaltung der Korrekturmodule würde mir schon reichen...innendrin sind praktisch nur Kondensatoren verbaut.

innendrin sind praktisch nur Kondensatoren verbaut

ja,
die bestimmen die Übertragungsfunktion der Box/des LS.

Kay* schrieb:

ja, die bestimmen die Übertragungsfunktion der Box/des LS.

Wohl eher den Verlauf der Ausgangsimpedanz des Verstärkers...

Marsupilami72 schrieb:

Kay* schrieb: ja, die bestimmen die Übertragungsfunktion der Box/des LS. Wohl eher den Verlauf der Ausgangsimpedanz des Verstärkers...

jein, beides,

ich formuliere meine obige Aussage nach Kräften korrekter,

der Verstärker wird so auf den LS abgestimmt, dass sich
eine definierte, gewünschte Übertragungsfunktion mit LS+Box
ergibt.
Steht aber auch im dankenswerterweise gescannten Artikel oben.
Meine Erinnerung versagt gerade, war der AST nicht ausschliesslich als Subwoofer-Amp angedacht?
War dann nicht auch die Trennfrequenz über diese Module eingestellt?

Es gab wohl auch ("lineare") Universal-Module. Ob damit auch
die "Aktiv-Servo"-Geschichte abgeschaltet war, entzieht sich
meiner Kenntnis, ich würde aber davon ausgehen.

Kay* schrieb:

Meine Erinnerung versagt gerade, war der AST nicht ausschliesslich als Subwoofer-Amp angedacht? War dann nicht auch die Trennfrequenz über diese Module eingestellt? Es gab wohl auch ("lineare") Universal-Module. Ob damit auch die "Aktiv-Servo"-Geschichte abgeschaltet war, entzieht sich meiner Kenntnis, ich würde aber davon ausgehen.

Nein, die AST-A10 ist eine Vollbereichsendstufe. Es gab auch keine passiven Subwoofer mit AST-Cartridge, nur Aktivsubs.
Die Technik mit den AST-Cartridges gab es aber auch noch bei drei Vollverstärkern: AX640/730/930

Leider hat sich das Ganze nicht durchgesetzt und wurde schon ab der Nachfolgebaureihe nicht mehr angeboten.

Die lineare Cartridge war eigentlich bei der AST-A10 mitgeliefert - ich habe meine gebraucht gekauft und da war witzigerweise die Cartridge der AST-S1 Lautsprecher drin...naja, jetzt hab ich halt zwei davon - ich wollte die Stufe eh nie mit anderen Lautsprechern betreiben.

Bei den Vollverstärkern (den AX730 habe ich) schaltet sich der AST Schaltkreis ab, wenn keine Cartridge im Schacht steckt oder der zweite Lautsprecherausgang aktiviert wird - man kann also am Ausgang A die Active Servo LS betreiben und an Ausgang B normale Lautsprecher. Werden beide Ausgänge aktiviert, laufen die AST-LS ohne Entzerrung mit.

Moin,
jetzt geb ich meinen Senf auch noch dazu.
Negative Impedanz gibt es so in dem Sinne praktisch doch gar nicht. Impedanz ist die Angabe für einen komplexen Widerstand. Ein Widerstand bezeichnet ein Bauteil bzw. dessen Vermögen einem Strom entgegen zu wirken bzw. abzuschwächen. Ist er also null, ist praktisch gesehen der Grenzwert erreicht. Alles andere ist Theorie und sind differenzielle mathematische Betrachtungen.
Eine negativer Wert würde praktisch bedeuten, ein vorhandener Strom wird auf 0 Reduziert und zusätlich ein entgegengesetzter Strom erzeugt.

Kann man z.B. bei Elektromotoren (oder auch Lautsprechern) machen. Bei E-Motoren bewirkt ein Kurzschließen eine Abbremsung. Ein entsprechend dimensionierter Gegenimpuls verbessert die Bremswirkung. Muß aber exakt angepaßt sein an den Motor, sonnst kann es auch einen Rückwärtslauf erzeugen.

Dieses Prinzip wird meines Erachtens bei Lautsprechern auch angewendet. Dort heitß es Gegenkopplung. Mit den bekannten Problemen wie Überschwingen (Rückwärtslauf) etc.

Unterm Strich ist dann also doch eine negative Impedanz die rein theoretische Bezeichnung für eine Gegenkopplung.
Oder sehe ich das falsch?

Gruß Holger

Unterm Strich ist dann also doch eine negative Impedanz die rein theoretische Bezeichnung für eine Gegenkopplung

nein, in der Elektronik ist es schon eine Mitkopplung.
DeFacto kommt aber in Verbindung mit einem LS eine Art
Gegenkoplung dabei raus, deshalb nennt es Yamaha auch
"Aktive Servo" (den Begriff finde ich strategisch schon
gut gewählt). Für mich ist es eine Art Vorauskorrektur,
was eigentlich auch falsch ist.

Dort heißt es Gegenkopplung.

eigentlich nicht, da hier ein Signal zum Eingangssignal
hinzu addiert wird,
und nicht abgezogen ("Negative Feedback")

Hinsichtlich der Stabilität wundert es mich nicht, dass
Yamaha die Vollverstärker gleich wieder aus dem Programm
genommen hat.
Nach meinem Verständnis von 'Schamkrug/Römer' muss
die Induktivität der Schwingspule entzerrt und ein TP
eingesetzt werden. Damit fallen (eigentlich) Mehr-Wege-LS
als Einsatzgebiet heraus, da hier durch die passive FW
zusätzliche Problemstellen entstehen.

MFB ist hingegen eine "echte" Gegenkopplung.

Hallo,

einen negativen Widerstand gibt es natürlich so nicht, das war vereinfacht ausgedrückt, gemeint ist ein negativer differentieller Widerstand. Beispiel:

1. Differentieller Widerstand = 0 Ohm
1A, 1V,--> 1 Ohm; 2A, 2V,--> 1 Ohm.(1-1=0)

2. Differentieller Widerstand = -0,5 Ohm
1A, 1V,-->1 Ohm; 2A, 1V, -->0,5 Ohm (0,5-1=-05)

3. Differentieller Widerstand = 1 Ohm
1A, 1V; 2A, 4V.(2-1=1)

Einen negativen Differentiellen Widerstand hat z.B. eine Tunneldiode. Man kann auch 2 Transistoren verschalten und in eine schwarze Kiste tun, zwei Anschlüsse dran, fertig.

Leon Chua
Linear and Nonlinear Circuits (New York: McGraw-Hill, 1987)

Die absoluten Grundlagen der Schaltungstechnik (und noch ein bißchen mehr).

Das ist jetzt mal mein Totschlag-Beitrag zu dem Thema.

Insbesondere eine Auseinandersetung mit dem Begriff der Kennlinie halte ich an dieser Stelle für sinnvoll.



PS:

1. Differentieller Widerstand = 0 Ohm 1A, 1V,--> 1 Ohm; 2A, 2V,--> 1 Ohm.(1-1=0) 2. Differentieller Widerstand = -0,5 Ohm 1A, 1V,-->1 Ohm; 2A, 1V, -->0,5 Ohm (0,5-1=-05) 3. Differentieller Widerstand = 1 Ohm 1A, 1V; 2A, 4V.(2-1=1)

Angenommen wir nähern den differentiellen Widerstand durch die Steigung einer Sekante durch zwei (genügend nahe) Punkte einer Kennlinie (,die wir z.B. diskret aufgenommen haben).

1. (1A,1V) , (2A,2V)
-> (2V-1V) / (2A-1A) = 1V/1A = 1 Ohm

2. (1A,1V) , (2A,1V)
-> (1V-1V) / (2A-1A) = 0V/1A = 0 Ohm

3. (1A,1V) , (2A,4V)
-> (4V-1V) / (2A-1A) = 3V/1A = 3 Ohm

4. (1A,1V) , (2A,0V)
-> (0V-1V) / (2A-1A) = -1V/1A = -1 Ohm

Hallo,

habe es gerade aus Zufall gefunden. Seid Ihr noch aktiv ?

Ich wollte einst meine Diplomarbeit zum Thema "negative Widerstände" machen. Eigentlich eine ganz einfach verständliche Sache, dachte ich, aber die Professoren waren ungefähr so satt wie die Diskussionsrunde hier. Ich habe dann einen netzgeführten sinus Wechselrichter gebaut, und betreibe die negativen Widerstände seither als mein Hobby weiter, respektive halte es bereit, falls sich ein zahlender industrieller Kunde dafür findet (es ist einiges da).

Die Technologie, auch der Begriff, gehen meines Wissens zurück auf Klein & Hummel, Deutschland, späte 50er Jahre. Verbaut wurde das zunächst in einigen Modellen der K&H Telewatt Ultra Serien.

Nach Ablauf des Patentes hat unter anderem die Zeitschrift "Elektor" mit dem "Elektronischen Lautsprecher" eine funktionsähnliche Halbleiterschaltung gebracht.

In Serie mit dem Lautsprecher liegt ein kleiner Widerstand, sagen wir 0,1 bis 0,3 Ohm als Stromshunt. Die Ausgangscharakteristik des Endverstärkers wird nun über eine kombinierte Mit- & Gegenkopplungsschaltung (damals ein K&H Patent) so eingestellt, daß bei sinkendem Lastwiderstand eine steigende Spannung abgegeben wird.

Dynamische (=übliche) Lautsprecher (Treiber) haben die Eigenart, daß bei Stellen hohen Wirkungsgrades die Impedanz ansteigt, bei Stellen niedrigeren Wirkungsgrades hingegen die Impedanz sinkt. Durch Kompensation mit einem Verstärker mit negativem Innenwiderstand läßt sich somit eine Linearisierung erreichen.

Die technische Stabilität ist in der Tat ein Problem. Der negative Widerstand darf nicht "kleiner" sein als der kleinste positive Widerstand der Last, ansonsten gibt es "Rauchfahne". Der Regelkreis muß in jedem Falle schneller sein, als die maximale Geschwindigkeit der Impedanzänderung der Last. Man braucht sehr schnelle, stromstark robuste Endstufen für sowas. Falls die Schaltung in den Grenzbereich der Stabilität kommt, kommt es schon mal vor, daß eine ungeschützte Endstufe, selbst super robuste Röhrenteile, sich innerhalb von Sekundenbruchteilen völlig unvermittelt in Rauch auflöst. Eine Chance zum Abschalten hat man da nicht mehr.

Man kann die Technik auch für die allgemeine Elektrik / Elektronik gebrauchen, um eine Regelstrecke, z.B. eine ganz profane Überlandleitung mit positivem Innenwiderstand, aus dem Generator heraus (also ohne Rückführungsleitung, ohne Rückkopplung, direkt aus dem Generator heraus) zu kompensieren.

Ein typisches Bauelement mit negativem Innenwiderstand ist das Gasentladungslämpchen (Glimmlämpchen). Erhöht man die anliegende Spannung, so steigt der Stromfluß überproportional. Das Lämpchen muß zwingend über einen (positiven) Vorwiderstand angeschaltet werden, sonst zerstört es sich von selbst.

Wie gesagt, es sollte mal eine Diplomarbeit werden, ich habe da einiges an Material & Anwendungen, an Ideen & Applikationsvorschlägen gesammelt.

Alle je von mir und mit meinem Namenslogo gebauten HiFi Röhrenendstufen (nicht die Gitarrenteile) haben einen einstellbaren negativen Innenwiderstand. Es ist schon ein wenig Spiel mit dem Feuer, aber wenn man es beherrscht, ist es ein tolle Sache. Der Effekt ist insbesondere im Bereich wirkungsgradstarker Breitbänder und/oder Hörner sehr angenehm hörbar. Das Klangbild ist druckvoller, breitbandiger und linearer. Die "gefühlte" Ausgangsleistung des Verstärkers steigt.

Bei mehrwege Lautsprechern versagt die Sache meistens, weil die Frequenzweichern die Impedanzcharakteristik der Einzeltreiber verwaschen. In sogenannten "Aktivsystemen" wird es gerne zur Kompensation zu kleiner Bassboxen eingesetzt.

Der eingangs zitierte rowen - Artikel ist Händlergewäsch, und erweckt nicht unbedingt mein Vertrauen. Wenn die Firma öffentlich so technisch unsolide auftritt, wie wird wohl das Produkt sein ? Man kann bei dieser Technologie, wie gesagt, auch einiges falsch machen. Am schlimmsten sind Schaltungen, welche quasi aus den Zufall heraus einen negativen Innenwiderstand aufweisen. Weil das Gebiet kaum erforscht ist, fällt es zunächst meist nicht auf, in Grenzsituationen raucht das Ding dann scheinbar völlig unvermittelt innerhalb von Sekundenbruchteilen ab.