Primitiver Vorverstärker für schwache Signalquellen

Der Sinn der Frage erschliesst sich mir nicht wirklich.
Eine Mod. des aktiven System sollte sinnvoller sein,
als extern eine Kiste mit nötiger Stromversorgung
aufzubauen.

Schaltungsvorschläge gibt's nur, sofern die Voraussetzungen
definiert sind, z.B. welche Stromversorgung ist angedacht?
Welche Verstärkung?
Welches KnowHow zum Aufbau ist vorhanden?

Ich würde mir bei ELv o.ä. irgendein pasendes Gerät aussuchen und modden, ist meist deutlich billiger, als komplett neu aufzubauen.

Hi,

dann werde ich mal etwas konkreter. Es handelt sich bei dem System um ein billigst PC-Lautsprechersystem, das ohnehin leicht modifiziert wird, da eine zusätzliche Platine in dem Bass platziert werden soll, die die Versorgung des Systems vom Netz unabhängig machen soll.

Die Versorgung des Vorverstärkers sollte dementsprechend über das Netzteil des vorhandenen Systems erfolgen. Die Elektronik arbeitet intern mit +16V single, keine symmetrische Versorgung.

Wo genau die Verstärkung liegen muss, kann ich nicht definitiv sagen, es wird aber was im Bereich 2 bis 6 liegen.

Das System zwecks einer größeren Verstärkung zu modifizieren wäre natürlich die eleganteste Lösung, aber ich hab keinen Schaltplan von dem Gerät und nur durch bloßes angucken, wüsste ich (noch:-)) nicht wo ich ansetzten müsste. Außerdem dachte ich, dass es für die Problemstellung günstige ICs mit wenig nötiger Peripherie geben müsste.

Zum KnowHow: Ich studiere Elektrotechnik an der TU-Darmstadt. Die Theorie ist also weitestgehend da, allerdings bekommt man an der Uni kaum Elektronik Kenntnisse vermittelt, weshalb sich meine Erfahrungen auf private Geschichten beschränken.

Viele Grüße

Ich studiere Elektrotechnik an der TU-Darmstadt.

nun,
dann würde ich einfach einen Transistor in Emitter-Schaltung empfehlen. Einen einstufigen Transitor-Verstärker solltest du schon aufbauen können.
OP's wäre mir in diesem Fall zu aufwändig.

siehe auch www.elektronik-kompendium.de

ich habe mir vor einiger zeit mal einen kleinen preamp aufgebaut, eigentlich nur zum spaß aber mittlerweile nehme ich ihn wenn ich audio-technisch was bastel und ich muss sagen er funktioniert wunderbar, der klang ist neutral.

hier meine skizze:


ich habe den TL071 gewählt, da ich den grad zur hand hatte und er außerdem rauscharm ist. geht aber auch jeder andere standardtyp.
bei deinen 16V intern würde ich einfach einen 7812 dazwischen schalten und dann passt das doch...

Einen einstufigen Transistor-Verstärker solltest du schon aufbauen können.

An sowas einfaches hab ich jetzt rein intuitiv gar nicht gedacht.
In der Praxis tauchen gerne mal Probleme auf, die man zuvor in der Theorie nicht bedacht hatte. Man muss also entweder lange experimentieren und entwickeln oder man bedient sich bereits vorhandener Schaltungen. Nicht um sonst sind ja auf fertigen Schaltungsvorschlägen ein paar mehr Bauteile drauf, als ein Kollektor- und Emitterwiderstand, ein Basisspannungsteiler und der/die Transistor/en an. Und die meisten Bauteile sollen dabei ja auch tatsächlich einen Sinn haben auch wenn das Grundprinzip das gleiche ist.

Ich denke da an Nichtlinearitäten, Schwingungen durch parasitäre Größen, Bandbreitenbegrenzungen, klirren, rauschen und weis der Geier was sonst noch alles.
Und genau hier hab ich eben keine Praxiserfahrung und wollte deshalb auf funktionierende Schaltungen zurück greifen.

Nochmal zu deinem Vorschlag:

- Emitterschaltungen haben normalerweise ja recht große Verstärkungsfaktoren und die dürften dann nach der Wahl eines Transistors mit einer bestimmten Stromverstärkung, auch fix sein. Welcher Transistor würde sich hier eignen, wenn ich eine Spannungsverstärkung <10 möchte?

- Emitterschaltungen haben gar nicht mal so große Eingangswiderstände, hab irgendwo was im Bereich 5k gelesen. Könnte das nicht schon ein Problem für die Quelle sein?

- Der Ausganswiderstand ist wohl recht hoch, Größenordnung 20k. Ich weis jetzt nicht wie groß Rin des LS-Systems ist, aber ich denke viel größer als 20k wird er nicht sein und damit dürfte der Anschluss des LS-Systems den Vorverstärker doch deutlich beeinflussen, oder?

- Emitterschaltung wäre dann mit AP in der Mitte der Versorgungsspg, also Klasse A und damit schlechter Wirkungsgrad. Oder spielt das keine Rolle, weil die fließenden Ströme sehr klein sind?

Können die aufgezählten Punkte relevant sein oder spielt das für die geplante Anwendung einfach keine Rolle?

Ansonsten würde ich nämlich zu der Geschichte mit dem Op tendieren, grade wenn sich der bereits als tauglich erwiesen hat?

Ps: Was spricht eigentlich gegen einen handelsüblichen linear Op als invertierender Verstärker?

Viele Grüße

Nicht um sonst sind ja auf fertigen Schaltungsvorschlägen ein paar mehr Bauteile drauf, als ein Kollektor- und Emitterwiderstand, ein Basisspannungsteiler und der/die Transistor/en an

Ich schreibe mit jemanden, der an einer TU studiert!

Was hindert dich daran, ein Standard-Simulationsprogramm
alà LTspice, Pspice, circuitmaker
downzuloaden und eine einfache Transistorstufe zu simulieren?

Und genau hier hab ich eben keine Praxiserfahrung

Einverstanden,
aber die genannten Probleme treten in jeder Schaltung auf
und man muss sie lösen.
Alternative wäre dann nur ein Bausatz,
und das wäre, wäre ich in deiner Situation, unter meinem
Niveau.

Emitterschaltungen haben normalerweise ja recht große Verstärkungsfaktoren

Nein,
die Verstärkung ist über das Verhältnis Emitter zu
Kollektorwiderstand einstellbar.
ICH habe die Dimensionierung eines einstufigen Transistor-
verstärkers vor 30 Jahren in der Schule gelernt.

Deine weiteren Ausführungen zeigen mir, dass du selbst
einfache Transistorschaltungen überhaupt nicht drauf hast.
Ich bin nicht bereit, mein Physikbuch o.ä., für dich
abzuschreiben.

Also fordere ich dich auf, hier mal ein bisschen Power
zuinvestieren, glaube es, es macht für dich Sinn, sofern
du ernsthaft Elektrotechnik studierst, also:
www.elektronik-kompendium.de

Sorry, wenn ich "Ober-Lehrer-haft" rüberkomme, eine
konkrete Problemlösung ist sehr einfach, eben auch dank
Internet, aber ich gebe nur Hilfe zur Selbsthilfe.

ansonsten würde ich nämlich zu der Geschichte mit dem Op tendieren,

Die Problematik ist im Grunde gleich, nur aufwändiger.

Übrigens, sofern du dir nicht etwas Grundlagenwissen
aneignen möchst, wirst du "Fehler", wie im obigen Posting
nicht bemerken:
Der Tl071 ist bis etwa 30V, Single Supply, einsetzbar.
Der 12V-Regler wäre ggf. nicht nötig.

Mal zum Spass,
suche nach "Quad 33 schematic"
Die Klangregelstufe/Verstärker lässt sich auch simpel als
Linearverstärker aufbauen.

Bademeister66 schrieb:

Ich denke da an Nichtlinearitäten,

richtig

Schwingungen durch parasitäre Größen,

naja, Röhren sinds nun auch wieder nicht

Nochmal zu deinem Vorschlag: - Emitterschaltungen haben normalerweise ja recht große Verstärkungsfaktoren und die dürften dann nach der Wahl eines Transistors mit einer bestimmten Stromverstärkung, auch fix sein. Welcher Transistor würde sich hier eignen, wenn ich eine Spannungsverstärkung <10 möchte?

Richtig designed ist die Verstärkung nicht mehr Transistorabhängig. Aber irgendein Mülltransistor muss es nun auch nicht unbedingt sein, auch wenns mit fast jedem gehen sollte Heutzutage (vor 50 Jahren war das sicher noch was anderes).
BC547C ist ganz OK dafür

- Emitterschaltungen haben gar nicht mal so große Eingangswiderstände, hab irgendwo was im Bereich 5k gelesen. Könnte das nicht schon ein Problem für die Quelle sein?

Wenn die Quelle nicht grade eine Eintransistorstufe in Emitterschaltung am Ausgang sitzen hat, sollte das kein Thema sein

- Der Ausganswiderstand ist wohl recht hoch, Größenordnung 20k. Ich weis jetzt nicht wie groß Rin des LS-Systems ist, aber ich denke viel größer als 20k wird er nicht sein und damit dürfte der Anschluss des LS-Systems den Vorverstärker doch deutlich beeinflussen, oder?

Wenn deine Eintransistorstufe 20k Ausgangswiderstand hat (was durchaus möglich ist wenn mans nicht beim design verhindert) hat sie ein problem mit dem nachfolgenden Eingang und dem Kabel bis dahin,...

- Emitterschaltung wäre dann mit AP in der Mitte der Versorgungsspg, also Klasse A und damit schlechter Wirkungsgrad. Oder spielt das keine Rolle, weil die fließenden Ströme sehr klein sind?

Bei Kleinsignalstufen kann man sich Class A schon leisten. Die meisten sind sowieso zwangsläufig Class A Stufen.

Können die aufgezählten Punkte relevant sein oder spielt das für die geplante Anwendung einfach keine Rolle?

Kommt drauf an worauf du Wert legst.
Für mich wären sie sehr relevant, weil ich Wert auf Signalqualität und solche Sachen lege, und eine OpAmp-Schaltung sich in der Komplexität und Preis nicht so wahnsinnig von einer Eintransistorschaltung unterscheidet, wohl aber (wahnsinnig) in der Qualität.

Ansonsten würde ich nämlich zu der Geschichte mit dem Op tendieren, grade wenn sich der bereits als tauglich erwiesen hat?

Nachdem ich annehme, dass dir in Schaltungstechnik erklärt wurde, wie eine OpAmp-Schaltung funktioniert, würde ich eine solche empfehlen.

Der einzige Grund den ich mir im Moment denken kann eine solche Eintransistorstufe aufzubauen wäre akademischer Natur.

Du könntest mit der Schaltung experimentieren, die Qualität anhören, die Schaltung optimieren, verbessern, erweitern, und dich so langsam an die innere Funktionsweise eines OpAmps herantasten und lernen wie man "richtige" Verstärker baut um dann mit Freude zu einem OpAmp greifen zu können und zu wissen welchen Aufwand du dir damit ersparst.

PS: Jetzt hab ichs schon geschrieben...
Ich kann Kay* nur beipflichten.

(Die Dimensionierung einer Eintransistorstufe gehöhrte auch bei uns im ersten Semester noch zum Stoff. Das war vor wenigen Jahren.)

Für mich wären sie sehr relevant, weil ich Wert auf Signalqualität und solche Sachen lege, und eine OpAmp-Schaltung

Krachkiste,
schaue dir die Messwerte für einen Quad 33 (asbachuralt) an.
Diese sind im Grunde jenseits von Gut und Böse!

Profis arbeiten übrigens gerne diskret und 'zu Fuss'

Kay* schrieb:

Krachkiste, schaue dir die Messwerte für einen Quad 33 (asbachuralt) an. Diese sind im Grunde jenseits von Gut und Böse!

In welcher Richtung jenseits von? Kann grad auf die schnelle nix vernünftiges dazu finden?
Ah hier: http://quadrevisionspot.blogspot.com/2007/02/quad-303-high-end-boards-figures.html

Distortion (THD): less than 0,015% at 4V RMS 1 KHz, less than 0,04% at 10 KHz

nicht besonders berauschend...

Profis arbeiten übrigens gerne diskret und 'zu Fuss' ;)

Der Wunsch "zu Fuß" zu gehen, beschränkt sich bei mir momentan eher auf Endstufen, weil es mir da momentan am meisten bringt (mit einer Müllendstufe hilft mir ja ein Monster-Super Preamp nicht wirklich weiter, aber das ist eine andere Baustelle)

Sofern man einen Quad33 innerhalb der Specs betreibt:
Klirr unter 0,01% im Hörbereich

Glaubst du ernsthaft, man könne diesen Klirr hören?

Der Vorteil eines OP's ist die Flexibilität,
man kann einfacher mal eben kurz etwas ändern.

Es gibt aber Leute, die ernsthaft Transistoren für Audio
bevorzugen, andere wiederum Röhren.

z.B. einen OP für eine Betriebsspannung oberhalb 44V
wird man integriert schwer auftreiben
(gut, man kann natürlich gleich zu den einschlägigen
Leistungs-OP's greifen)

Das entwickelt sich ja hier so langsam zu einer richtigen Grundsatzdiskussion.

Kay* schrieb:

Klirr unter 0,01% im Hörbereich Glaubst du ernsthaft, man könne diesen Klirr hören?

Ich weiß ehrlich gesagt nicht so recht, was ich glaube.

Einerseits kommt mir der ganze THD-Wahn schon etwas fragwürdig vor, da letztlich Musik nunmal nicht aus eingeschwungenen Zuständen besteht, sondern im Gegenteil der Charakter, das Leben in der Musik in den Einschwingvorgängen liegt und es darauf ankommt, dass zwei getrennte Klänge nicht zu einem undefinierten dritten zusammenschmelzen.

Andererseits hatte ich bis jetzt durch meine eigenen Erfahrungen im Bereich Transistoren wenig Anlass, einen gewissen Zusammenhang zwischen THD und guter Wiedergabe widerlegt zu sehen.

Nachdem ich aber leider keine genügenden Mittel zur Verfügung habe um die Höreindrücke von meinen Basteleien mit THD-Marken zu etikettieren (außer vielleicht mit Simulationen), konnte ich bisher auch keinerlei ernsthafte Erkenntisse darüber sammeln, wie die beiden nun miteinander korreliert sind.

Ich weiß ehrlich gesagt nicht so recht, was ich glaube.

Geht mir genauso,
wozu braucht man OP's mit 0,00000002% Klirr bei 10MHz?

[OT]

krachkiste schrieb:

(Die Dimensionierung einer Eintransistorstufe gehöhrte auch bei uns im ersten Semester noch zum Stoff. Das war vor wenigen Jahren.)

Im 2.Semester an der FH Hannover gibts sowas (bisher) nicht.
[/OT]

leicht OT

http://www.diyaudio....=1848977#post1848977

Ich würde nicht auf den inv. OP setzen, sondern auf den nicht inv. OP, da kannst du dann mithilfe der Dimensionierung zweier Widerstände den Verstärkungsfaktor bequem einstellen.


MFG Johannes

Kann man auch bei der invertierenden Schaltung bequem, nur ist bei der nicht invertieren die Eingangsimpedanz unabhängig von den beiden verstärkungsbestimmenden Impedanzen wählbar.

OT:

@kay

Die Elektrotechnik ist viel zu breit gefächert, um auf jedem Sektor Fachmann zu sein. Im Rahmen eines Studiums an einer TU (ich denke das kann man pauschalisieren) erlangt man, gesetzt den Fall, man schlägt nicht gezielt eine derartige Vertiefungsrichtung ein, keinerlei Fachwissen über praxisorientorte Elektronik Anwendungen, wie sie hier gefragt sind.

Und nein, ich war zum Zeitpunkt des obigen Postings noch nicht tief genug in der Materie, um mir alle Fragestellungen, die im Zusammenhang mit einer popeligen Emitterschaltung auftauchen, selbst beantworten zu können.

Ich hatte mir die Angelegenheit grob angeschaut, und mich mit den Fragen, die dabei auftauchten hier her gewendet, da diese sich so i. d. R. am effektivsten klären lassen. Und abgesehen davon, ist praktische Erfahrung eben durch kein Buch der Welt zu ersetzen.

Im Rahmen des Grundstudiums gibt es eine Elektronik-Vorlesung, in der allerdings hauptsächlich auf Bauelemente, deren Funktion vor allem die physikalischen Grundlagen eingegangen wird. Die Ausbildung ist eben wissenschaftlich, weshalb auch so gut wie kein TU Absolvent am Ende seines Studiums eine 0815-Haus Elektroinstallation hinbekommen würde. Der Punkt ist aber, dass er das (in den meisten Vertiefungsrichtungen) auch nicht hinbekommen muss.

Ich beispielsweise beschäftige mich derzeit mit Hochspannungstechnik, Gasdurchschlägen und dem Schaltverhalten von Vakuum-Mittelspannungsschaltern. Schlichtweg eine ganze andere Welt...

Um Zum Thema zurück zu kommen: Ursprünglich, ging es mir hierbei nicht, um einen konkreten Vorschlag sondern um generelle Lösungsmöglichkeiten und vor allem um die Abwägung der einzelnen Vor- und Nachteile.
Ich werde jetzt mal ein paar Prototypen zusammenlöten und schauen, was mir am besten gefällt. Wird aber wohl auf irgendwas Integriertes hinauslaufen.

So far