Gehe zu Seite: Erste Letzte |nächste|

Kopfhörerverstärker (wirkungsgrad, linearität)

+A -A
Autor
Beitrag
9pn9ou
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 10. Jan 2011, 20:08
Hallo Elektroniker,
ich habe mir einen Kopfhörerverstärker entworfen und bin mit dem Wirkungsgrad unzufrieden.
Wie kann man einer Schaltung das Klirren austreiben, ohne alles andere (Verstärkung, Bandbreite) zu versauen?
Die schaltung macht i.M. einen guten Eindruck, aber der Wirkungsgrad ist ~0%.
Hmeck
Inventar
#2 erstellt: 10. Jan 2011, 20:26

9pn9ou schrieb:

Die schaltung macht i.M. einen guten Eindruck, aber der Wirkungsgrad ist ~0%.


Ich sehe da nur ein paar Bauteile, aber keine Schaltung im eigentlichen Sinne. Vielleicht solltest Du mal ein paar einfache Verstärkerschaltungen ansehen und die Funktion jedes einzelnen Bauteils zu verstehen versuchen. Dann mal nachbauen. Dann modifizieren. Dann selber entwerfen. Ach ja, vorher die Funktionen von Widerstand, Spule, Kondensator und Halbleitern ergründen.


Grüße, Hmeck
9pn9ou
Ist häufiger hier
#3 erstellt: 11. Jan 2011, 03:56
aha, soso merkwürdig, dass diese zufällige Bauteilsammlung funktioniert.
On
Hat sich gelöscht
#4 erstellt: 11. Jan 2011, 12:04
Hi,

entfern´ doch mal R5 und R9, vielleicht funktioniert es dann ja immer noch.

Grüße
On
9pn9ou
Ist häufiger hier
#5 erstellt: 11. Jan 2011, 14:12

On schrieb:
entfern´ doch mal R5 und R9, vielleicht funktioniert es dann ja immer noch. ;)
Grüße
On

Entfernen ist keine gute idee, aber im simulator macht es nichts kaputt. Ich könnte sie größer machen.
ich glaube hier besteht ein Missverständnis. Es handelt sich nicht um eine AB-Kollektor-Ausgangs-stufe! Die Transistoren sind nicht falsch-herum eingebaut.
On
Hat sich gelöscht
#6 erstellt: 11. Jan 2011, 14:14
Ich weiß. Wozu dient C5?
Hmeck
Inventar
#7 erstellt: 11. Jan 2011, 14:30
Ich wollte nicht unfreundlich oder so rüberkommen, aber es gibt keine irgendewie geartete Verstärkungs- Ruhestrom- Temperatur- oder Arbeitspunktstabilisierung, der Gegenkopplungs?- Kondensator und die Spule am Eingang kommen mir recht abenteuerlich vor und die Funktion des Ausgangs-Spannungsteilers ist mir auch nicht einleuchtend. Nicht gegengekoppelte Transistoren in Emitterschaltung haben eine recht hohe und unstabile Verstärkung. Und was bedeutet diese Aussage mit dem "Wirkungsgrad ist ~0%" ?

Das alles veranlasste mich zu meiner obenstehenden Bemerkung. Nichts für ungut, aber die Empfehlung, erst mal ein paar Grundlagen zu studieren, bevor man an Eigenentwicklungen geht, bleibt bestehen.

Grüße, Hmeck
On
Hat sich gelöscht
#8 erstellt: 11. Jan 2011, 14:38
Hi Hmeck,

bis dahin ist noch ein weiter Weg. Mal sehen wie weit wir kommen. Für den Anfang ist der Schaltplan doch schon gar nicht mal so gut, und es sind auch schon rudimentäre Ansätze vorhanden.

Grüße
On
Kay*
Inventar
#9 erstellt: 11. Jan 2011, 14:50

Es handelt sich nicht um eine AB-Kollektor-Ausgangs-stufe


vielleicht erklärst du uns mal die "Schaltung"


Die schaltung macht i.M. einen guten Eindruck, aber der Wirkungsgrad ist ~0%.


dieses nennt man einen antagonistischen Widerspruch


schon rudimentäre Ansätze vorhanden

so sieht's aus, immerhin
sind Widerstände, Kondensatoren, Transistoren anzuschauen


[Beitrag von Kay* am 11. Jan 2011, 15:07 bearbeitet]
9pn9ou
Ist häufiger hier
#10 erstellt: 11. Jan 2011, 19:07
Naja es stimmt schon, dass die schaltung etwas klein ist. soetwas wie strombegrenzung, temperaturabhängige gegenkoppelung und ausgeklügelte regelung zur linearisierung fehlen. Würde ich so etwas einbauen würden 2/3 der bauteile darauf entfallen und die schaltung wäre erheblich größer.

C5 ist die rückkoppelung zur begrenzung der bandbreite und linearisierung.

Die spule macht, dass auch niedrige Frequenzen durch können, sie kompensiert den Blindwiderstand der Einkopplungskondensatoren.

Ich könnte jeweils einen widerstand an den emitter schalten um den AP zu stabilisieren, da haben sie recht. So 100Ohm? Sollte ein größerer AP-Strom fließen so sinkt aber wegen R3 auch jetzt schon die U_BE. Ich könnte diesen effekt vergrößern indem ich R2, R3, R4 vergrößere, dass würde auch strom sparen.

@Hmeck
Ich muss Ihre Empfehlung an Sie zurückgeben, sie scheinen die schaltung nicht zu verstehen. sie hat einige der von ihnen genannten funktionen und Ihre kommentare lassen auf ein unverständniss schließen. Nur, weil sie nicht mit dieser schaltung vertraut sind und sie etwas simpel/klein ist, muss sie noch kein unsinn sein.

Meine Aussage bezüglich des wirkungsgrades ist kein wiederspruch. Die schaltung tut was ich von ihr will, nur um die THD von 0.1% zu erreichen, darf ich sie nur ganz wenig (ausreichend) aufdrehen, wodurch ich nicht nah an die volle aussteuerung komme, die natürlich einen viel besseren wirkungsgrad hätte.(<33%)

@Kay*
es handelt sich um zwei emitterschaltungen die parallel geschaltet sind, und sich durch die nutzung komplementärer bauteile einen querstrom teilen.
R5 und R9 dienen zum ausgleich der in den transistoren ungleichen ströme und halten den stärker durch-steuernden Transistor aus der Sättigung. falls kein Signal anliegt halten sie die Kollektoren auf ~4V.
Der Vorteil: nur 2 Transistoren besorgen Spannungs- (und Strom-) verstärkung, bei hohem Stromquelleninnenwiderstand.
Hmeck
Inventar
#11 erstellt: 11. Jan 2011, 19:55
Emitterwiderstände sind eine richtig gute Idee.
Dann noch ein Treiber davor, um halbwegs definierte Eingangs-Zustände zu schaffen, eine Arbeitspunktstabilisierung und eine vernünftige Gegenkopplung, und es könnte etwas werden.
Kay*
Inventar
#12 erstellt: 11. Jan 2011, 20:46

Emitterwiderstände sind eine richtig gute Idee


sehe ich ganz genauso!


emitterschaltungen die parallel geschaltet sind

für 32ohm Last verwende ich mit Sicherheit eine Kollektorschaltung am Ausgang
9pn9ou
Ist häufiger hier
#13 erstellt: 11. Jan 2011, 22:14

Hmeck schrieb:
Emitterwiderstände sind eine richtig gute Idee.

Sind sie eigentlich nicht, da sie die verstärkung versauen (zu geringer Lastwiderstand). Ich habe es versucht und mehr als 12 Ohm waren nicht möglich.

Dann noch ein Treiber davor, um halbwegs definierte Eingangs-Zustände zu schaffen

Die sind durch die widerstände bestimmt.

eine Arbeitspunktstabilisierung

die liegt wie beschrieben vor.

Gegenkopplung

besteht jetzt auf zwei arten.


Kay* schrieb:
für 32ohm Last verwende ich mit Sicherheit eine Kollektorschaltung am Ausgang

und damit haben sie mit sicherheit eine spannungsverstärkung von <=1. Ich habe eine Spannungverstärkung von 3x und treibe die Last.
Der Sinn einer Kollektorschaltung ist es, die Last niederohmig gegen die quelle zu schließen, das ist hier auch möglich.
Mir scheint, sie kennen die Standardschaltungen, haben sie aber nicht verstanden, sondern nur gelernt sie zu nutzen.



[Beitrag von 9pn9ou am 11. Jan 2011, 22:46 bearbeitet]
Kay*
Inventar
#14 erstellt: 11. Jan 2011, 22:49

und damit haben sie mit sicherheit eine spannungsverstärkung von <=1


richtig,
und deshalb gibt es Schaltungen mit Spannungsverstärker
und am Ausgang den Stromverstärker,
um es mal ganz einfach zusagen
Soundscape9255
Inventar
#15 erstellt: 12. Jan 2011, 22:46
Wenn du auf Wirkungsgras aus bist, dann schnapp dir einfach einen Operationsverstärker - NE5532 oder ähnliches tut es in der Regel für die meisten KH - dazu etwas "Randbeschaltung" und zwei 9V-Batterien - fertig!
On
Hat sich gelöscht
#16 erstellt: 13. Jan 2011, 14:15
Tagchen,


9pn9ou schrieb:
Würde ich so etwas einbauen würden 2/3 der bauteile darauf entfallen und die schaltung wäre erheblich größer.


Das würde ich nicht unbedingt sagen. Es gibt immer ein Optimum für einen bestimmten Aufwand.


C5 ist die rückkoppelung zur begrenzung der bandbreite und linearisierung.

Das ist schon ein sehr guter Gedanke. Wie wäre es, wenn die Transistoren ihre Mittelpunktspannung mit höherem Wirkungsgrad stabilisieren würden, so ganz ohne Spannungsteiler am Ausgang?


Die spule macht, dass auch niedrige Frequenzen durch können, sie kompensiert den Blindwiderstand der Einkopplungskondensatoren.

Nein, eine Spule macht, daß hohe Frequenzen nicht durchkommen. Wie groß ist denn der Blindwiderstand der Einkoppelkondensatoren? - Und der der Spule?

Auf Emitterwiderstände könnte man theoretisch verzichten, aber leider gibt es bei Siliziumhalbleitern immer thermische Drift.



@Hmeck
Ich muss Ihre Empfehlung an Sie zurückgeben, sie scheinen die schaltung nicht zu verstehen. sie hat einige der von ihnen genannten funktionen und Ihre kommentare lassen auf ein unverständniss schließen. Nur, weil sie nicht mit dieser schaltung vertraut sind und sie etwas simpel/klein ist, muss sie noch kein unsinn sein.

Ich bin zwar nicht Hmeck aber ich antworte mal: Willst Du auf den richtigen Weg gebracht werden, dann steig mal ganz langsam runter auf den Boden der Tatsachen


nah an die volle aussteuerung komme, die natürlich einen viel besseren wirkungsgrad hätte.(<33%)

Der Wirkungsgrad einer Gegentaktstufe erreicht über 66%.


R5 und R9 dienen zum ausgleich der in den transistoren ungleichen ströme und halten den stärker durch-steuernden Transistor aus der Sättigung. falls kein Signal anliegt halten sie die Kollektoren auf ~4V.
Der Vorteil: nur 2 Transistoren besorgen Spannungs- (und Strom-) verstärkung, bei hohem Stromquelleninnenwiderstand.

Reiß R5 und R9 raus und wirf sie weg! Durch diese hohle Gasse mußt Du gehen.


Die schaltung tut was ich von ihr will,
o.k. so bleiben. Wo ein Wille ist, ist auch ein Weg.


die liegt wie beschrieben vor.

da irrst Du Dich leider. Wo ist den der Gleichspannungspfad?

Grüße
On


[Beitrag von On am 13. Jan 2011, 14:54 bearbeitet]
9pn9ou
Ist häufiger hier
#17 erstellt: 14. Jan 2011, 10:48
Ja wie wäre es denn, wenn Sie alle aufhören würden, die schaltung schlecht zu machen (kollektives-bashing), und anfangen würden, konkrete vorschläge zu machen.
Bisher gab es nur 1 vorschlag, sogar den Emitterwiderstand habe ich vorgeschlagen, obwohl er nachteile hat.
Der Vorschlag den Spannungsteiler zu entfernen ist wenig hilfreich, außer sie haben einen vorschlag wie seine funktion besser zu erfüllen ist.
Ich könnte z.B. die Kollektoren hochohmig mit den Basen verbinden.
Solange ich an den Emittern widerstände habe, ist das problem aber eh entschärft und ich könnte die Last tatsächlich entfernen.
Der Spannungsteiler hat kaum einen einfluss auf den wirkungsgrad, die Aussteuerung der Transistoren ist der begrenzende faktor.
9pn9ou
Ist häufiger hier
#18 erstellt: 14. Jan 2011, 13:04
Ich habe R5 und R9 entfernt und auch die Emitterwiderstände.
Statt dessen habe ich jetzt jeweils einen 400pF und einen 33kΩ parallel über die CB-Kontakte, die besorgen fast die gesamte AP-Einstellung. R2,R3,R4 sind jetzt eigentlich auch verzichtbar.
1/10 des Stromes in den Transistoren wird nun als Nutzstrom entkoppelt. Damit ist das eta immerhin >1%
Soundscape9255
Inventar
#19 erstellt: 14. Jan 2011, 13:27

9pn9ou schrieb:
Ja wie wäre es denn, wenn Sie alle aufhören würden, die schaltung schlecht zu machen (kollektives-bashing), und anfangen würden, konkrete vorschläge zu machen.


Die Schaltung ist schlecht - die braucht man nicht schlecht zu machen - am WE mach ich evtl. einen Vorschlag.
Kay*
Inventar
#20 erstellt: 14. Jan 2011, 15:10

kollektives-bashing


ohne dich ärgern oder entmutigen zuwollen,
dein Ansatz ist Murks, und sowas sollte man schon sagen
dürfen, um deine Wege abzukürzen
(wenn das in deinem Sinne ist, ich weiss es ja nicht)

Schaltungen für einen Kopfhörer-Verstärker gibt's wie Sand
am Meer. (für sowas gibt's sogar ganze Foren "headwize"
http://gilmore2.chem.northwestern.edu/ )
Soundscape9255
Inventar
#21 erstellt: 14. Jan 2011, 15:27
aktuelle Elektor ist auch einer drin.
On
Hat sich gelöscht
#22 erstellt: 14. Jan 2011, 17:22
Hi,

Wie ich sehe, gibt es Fortschritte. Je länger Du nachdenkst, desto näher kommst Du der Lösung. Wenn Du nicht weiter weißt, kannst Du ja fragen. Entspann Dich mal. Wenn Du alles schon weißt, dann brauchst Du ja nicht zu fragen, ist doch logisch oder? Oder hast Du ein Problem?

Ganz wichtig wären die Daten die der Verstärker haben soll. Da wären:


  • Eingangswiderstand
  • minimaler Ausgangslastwiderstand
  • Spannungsverstärkung


Grüße
On


[Beitrag von On am 14. Jan 2011, 17:23 bearbeitet]
9pn9ou
Ist häufiger hier
#23 erstellt: 14. Jan 2011, 19:09
Stromlaufplan
R11, R12: 39 Ohm Edit: Ja, Kilo Ohm.
C1, C2: 22uF
Ich habe die schaltung stark verändert.
Ich halte sie nun für besser.
Die anzahl der Bauteile ist sogar stark zurückgegangen.
Der I_c ist jetzt auch kleiner: 20mA
Die ersten Oberwellen sind jeweils -55dB von der Grundwelle, bei einer verstärkung = 2,2. Das sollte so THD = ~0,5% sein.
Der Eingangswiderstand sollte eigentlich gar nicht hoch sein, aber weil die verstärkung jetzt so groß ist (eingabe fließt nicht mehr durch AP-widerstände ab), muss er >2,2k Ohm sein. Eine Versorgungsspannung von 5V wäre mehr als ausreichend.
Ich bin eigentlich zufrieden mit der schaltung, ist kein wunderwerk-der-Technik, aber sehr einfach aufzubauen.8) Alle teile sind leicht zu bekommen. Die üblichen BC4xx BC5xx TO-92 Transistoren sollten alle gehen.


[Beitrag von 9pn9ou am 15. Jan 2011, 09:58 bearbeitet]
9pn9ou
Ist häufiger hier
#24 erstellt: 14. Jan 2011, 19:35

On schrieb:
Ganz wichtig wären die Daten die der Verstärker haben soll. Da wären:
Grüße
On


  • Eingangswiderstand: >>16 Ohm
  • minimaler Ausgangslastwiderstand: 32 Ohm
  • Spannungsverstärkung: <<5

Ich gebe zu, dass die Schaltung jetzt schon besser ist.
Was ich eigentlich wissen wollte:
wie bekommen die Profis die linearität hin und wie lässt sich Linearität mit Wirkungsgrad vereinbaren?
Eine variante wäre es, mit einem OPV einen Regler/Filter außerhalb meiner schaltung aufzubauen, aber ich habe keine ahnung wie der aussehen müsste.
Kay*
Inventar
#25 erstellt: 14. Jan 2011, 19:37
so leid es mit tut,
aber ich beziehe meinen Beitrag #20 auch auf diese Schaltung.

Genauso ist mir weiterhin unklar, warum es unbedingt so sein
soll, wie hier zusehen

p.s.
Emitterwiderstände kann man auch mit Kondensatoren brücken,
damit die Verstärkung nicht in die Knie geht
Hmeck
Inventar
#26 erstellt: 14. Jan 2011, 19:43
Anscheinend sind so feine Unterschiede wie der zwischen Ohm und Kilo-Ohm nicht sonderlich von Belang. Am besten kaufst Du Dir einen Sack "Einkellerungstransistoren TUN / TUP" und probierst mal aus - fern von P-Spice und anderen Gewürzen.
Ich verabschiede mich von diesem Thread mit dem unguten Gefühl, irgendeiner milden, aber hartnäckigen Art eines Trolles aufgesessen zu sein. Falls dem nicht so ist, bin ich trotzdem ein wenig fassungslos angesichts dieses Ausmaßes von Merkbefreitheit und Eklärungsresistenz.

Grüße, Hmeck
Kay*
Inventar
#27 erstellt: 14. Jan 2011, 19:46
ergänzend

einen instabilen Arbeitspunkt erkennt man in der
Simulation erst wenn man die Temperaturabhängigkeit
simuliert!
Ultraschall
Inventar
#28 erstellt: 14. Jan 2011, 23:17

9pn9ou schrieb:
Ja wie wäre es denn, wenn Sie alle aufhören würden, die schaltung schlecht zu machen (kollektives-bashing), und anfangen würden, konkrete vorschläge zu machen.
Bisher gab es nur 1 vorschlag, sogar den Emitterwiderstand habe ich vorgeschlagen, obwohl er nachteile hat.......


Ich verfolge ab und an amüsiert diesen Thread....
Es gab ja wohl mehr als einen Vorschlag.
Nur müßtest Du verstehen, was gemeint ist.
Scheinst viel Selbstvertrauen, bei wenig Ahnung zu haben.
Traust Du Dir auch zu Waschmaschinen, Autos oder Flugzeuge zu bauen - und dann den Leuten die das seit vielen Jahren machen und wissen was sie tun, vorzuwerfen das ihre Ratschläge schlecht sind?

Mache Dich doch erst mal vertraut mit den Ein- und Ausgangswiderständen einer Emitter- und im Gegensatz dazu denen einer Kollektorschaltung.
Vielleicht erkennst Du dann wodran Deine Verstärkung eigentlich in die Knie geht: Am VÖLLIG UNangepassten Verhältniss von Ausgangswiderstand der Emitterschaltung zum Lastwiderstand von 32 Ohm (der ist ja dem Kollektorwiderstand quasi parallel geschaltet.
(Deshalb Kays Vorschlag eine Kollektorstufe=Stromverstärker=Impendanzwandler folgen zu lassen!!!- Der Vorschlag passt schon!)


Und der Quatsch das ein Emitterwiderstand schlecht ist-sorry-Du hast echt keine Ahnung. Er linearisiert, sowohl der Frequenzgang, als auch der Klirrfaktor werden besser, gleichzeitig sinkt der Ausgangswiderstand, die Arbeistpunkte werden temperaturstabiler -nur Vorteile!!!.....man müßte sich nur mal in die Grundlagen einarbeiten/einlesen!
..und du müsstest Leuten zuhören, die wissen was sie tun und Hmeck weiß das sehr genau und hat sich im Forum hier bestimmt nicht ungerechtfertigterweise eine gewisse Hochachtung erworben.


Dann fange jetzt an zu lernen oder lass es.
Lernen fängt auch damit an über das was einen andere Leute sagen nach zu denken und es nicht prinzipiell zu verwerfen.
9pn9ou
Ist häufiger hier
#29 erstellt: 15. Jan 2011, 10:08

Kay* schrieb:
Genauso ist mir weiterhin unklar, warum es unbedingt so sein soll, wie hier zusehen?

Ja wie denn sonst?


Emitterwiderstände kann man auch mit Kondensatoren brücken, damit die Verstärkung nicht in die Knie geht.

wenn man sie groß genug macht, ja. Aber es ist ja gerade schwierig bei niedrigen frequenzen ausreichend Verstärkung auszukoppeln.
9pn9ou
Ist häufiger hier
#30 erstellt: 15. Jan 2011, 10:32

Ultraschall schrieb:
Mache Dich doch erst mal vertraut mit den Ein- und Ausgangswiderständen einer Emitter- und im Gegensatz dazu denen einer Kollektorschaltung.
Vielleicht erkennst Du dann wodran Deine Verstärkung eigentlich in die Knie geht: Am VÖLLIG UNangepassten Verhältniss von Ausgangswiderstand der Emitterschaltung zum Lastwiderstand von 32 Ohm (der ist ja dem Kollektorwiderstand quasi parallel geschaltet.


Na und? Die der Last parallel geschalteten widerstände sind deutlich größer als die Last, das ist bei einer Stromquelle genau richtig.


Er linearisiert, sowohl der Frequenzgang, als auch der Klirrfaktor werden besser, gleichzeitig sinkt der Ausgangswiderstand, die Arbeistpunkte werden temperaturstabiler -nur Vorteile!


Der Ausgangswiderstand sinkt bestimmt nicht. Die anderen vorteile sehe ich auch. Wie ich schrieb reichen die 12Ohm auch aus um den AP in die richtige richtung zu schieben aber sie liegen nun einmal mitten im Strompfad und müssten wie Kay* schon schrieb mit einer Kapazität kurzgeschlossen werden, was wiederum probleme beim Frequenzgang nach sich zieht. Ich werde es aber beherzigen und noch mal probieren, ob ich so auf ausreichend niedrige Frequenzen komme.
Wie tiefe frequenzen müssen denn übertragen werden? 100Hz kann man hören?


das was einen andere Leute sagen nach zu denken und es nicht prinzipiell zu verwerfen.

habe ich doch gar nicht, ich habe es mit den emitterwiderständen versucht und es funktioniert auch. 24Ohm sind aber mal eine ganz andere sache als die von ihnen kritisierten 1,2kOhm.
Ultraschall
Inventar
#31 erstellt: 15. Jan 2011, 11:24
ich wiederhole (mich ungern):
Mache Dich erst einmal vertraut mit den Ein- und Ausgangswiderständen einer Emitter und einer Kollektorschaltung.
Und zusätzlich betone ich: die Wirkung des Lastwiderstandes auf die Verstärkung bei einer Emitterstufe.
Dann solltest Du erkennen, wieso die Verstärkung in die Knie geht.


[Beitrag von Ultraschall am 15. Jan 2011, 11:24 bearbeitet]
On
Hat sich gelöscht
#32 erstellt: 15. Jan 2011, 14:07
Hi,


9pn9ou schrieb:
Was ich eigentlich wissen wollte:
wie bekommen die Profis die linearität hin und wie lässt sich Linearität mit Wirkungsgrad vereinbaren?


Das funktioniert sehr trickreich, dorthin muß man erstmal kommen .

Langsam begreife ich, wie der Entwurf am Anfang gemeint war. Es sollten zwei einzelne Emitterschaltungen zu einer Gegentaktschaltung kombiniert werden. Das deswegen, weil der Kollektorstrom für eine 32 Ohm Last sonst viel zu groß sein müßte.

Sieh Dir zwischendurch nochmal genau die Funktionsweise einer normalen einfachen Emitterschaltung an. Achte auf die beiden Gegenkopplungsarten - Stromgegenkopplung und Spannungsgegenkopplung.

In der Gegentaktschaltung bräuchte man unbedingt eine Spannungsgegenkopplung. Das liegt daran, daß ein Kollektorausgang im Prinzip immer eine Konstantstromquelle ist. Und wenn zwei Konstantstromquellen einfach gegeneinandergeschaltet werden, dann zieht die, die nur ein bißchen stärker ist, den Spannungsmittelpunkt zu sich rüber.

Sieh Dir nun eine Operationsverstärker-Grundschaltung an, und zwar die invertierende Version


Es geht um folgendes:
1. Man braucht einen Spannungsteiler als Referenz, dh. die Widerstände die Du zuerst am Ausgang hattest, kommen an den Eingang. Dort sorgen sie für die halbe UB. Emitterwiderstände würden die Sache vereinfachen. Zusammenwären das 6 Widerstände, also 2 Basisspannungsteiler die sich in der Mitte treffen und 2 Emitterwiderstände.

2. Die Gleichspannungsgegenkopplung bräuchte dann noch einen Widerstand vom Ausgang zur Mitte des Spannungsteilers

3. Dann kommt noch ein Vorwiderstand (wie bei der OPV-Schaltung) dazu, der die Verstärkung einstellt

So kann man das entwickeln. Oder soll ich Dir eine universelle Lösung verraten. Mir ist beides recht.

Grüße
On
Kay*
Inventar
#33 erstellt: 15. Jan 2011, 15:52

Kay* schrieb:
Genauso ist mir weiterhin unklar, warum es unbedingt so sein soll, wie hier zusehen?

Ja wie denn sonst?


es ist für mich unfassbar, dass Leute heute weder suchen noch finden können.
Selbst elementare Links werden einfach ignoriert

hier mal etwas wertiges,
aber nicht hinsichtlich Wirkungsgrad optimiert
http://gilmore2.chem...le=pellerano_prj.htm

hier etwas für Einsteiger, findet sich ähnlich auch hier im Forum
http://weha.wesselne...honeAmp.html&po_no=1
bzw.
http://www.fralu.de/headphone.html


[Beitrag von Kay* am 15. Jan 2011, 15:59 bearbeitet]
pacificblue
Stammgast
#34 erstellt: 16. Jan 2011, 08:30

9pn9ou schrieb:
Wie tiefe frequenzen müssen denn übertragen werden? 100Hz kann man hören?


Ja, 100 Hz kann man gut hören. Im Allgemeinen geht man bei Audio-Geräten von 20-20000 Hz aus, obwohl das nicht ganz richtig ist. Die große Kirchenorgel geht z. B. runter bis 16 Hz und ist gut hörbar, wenn man sie live erlebt. Effekte bei Kinofilmen können auch noch niedrigere Frequenzen besitzen, sind dann aber eher spür- als hörbar. Am anderen Ende des Spektrums können junge Menschen manchmal sogar höher als 20 kHz wahrnehmen, ältere teilweise kaum noch 10 kHz.

Es kommt auch auf die Musikrichtung an. Bei Pop-Musik, wie man sie üblicherweise im Radio hört, tut sich untenrum nicht ganz so viel. Bassgitarre und Bass-Drum werden normalerweise auf ungefähr 40 Hz gestimmt und in der Praxis reicht es üblicherweise, wenn man an dem Punkt -10 dB erreicht. Da hilft auch der Effekt der "missing fundamental", dank dessen wir auch aus einem Kofferradio noch die Bass-Drum heraushören obwohl nur noch deren Harmonische wahrnehmbar wiedergegeben werden.

Üblicherweise sind nach unten hin die Lautsprecher der begrenzende Faktor, deshalb solltest Du die Frequenzgrenze auf sie bzw. die Kopfhörer abstimmen. Es macht wenig Sinn Signale zu verstärken, die dann hinterher nur die Lautsprecher sowie den Verstärker unnötig belasten und eh nicht wahrgenommen werden.
9pn9ou
Ist häufiger hier
#35 erstellt: 16. Jan 2011, 10:57

Kay* schrieb:
es ist für mich unfassbar, dass Leute heute weder suchen noch finden können. Selbst elementare Links werden einfach ignoriert

Nein, Sie verstehen nicht. Ihre Hinweise gehen an meinem Interesse vorbei.
Es geht mir nicht in 1. linie um den bau eines KHV. Ihre Links und Hinweise auf gänzlich andere Schaltungen ignoriere ich, weil sie nicht in meinem Interesse liegen. Ich kann durchaus Suchen und Kaufen.
Ich will diese art von schaltung (selbst-zweck) und ich wollte sie verbessern (was gelungen ist).
Ziele:

  1. Mit PSpice spielen
  2. Mit einem Push-Pull-Verstärker spielen
  3. Aus dem Ergebnis einen einfachen aber brauchbaren Kopfhörerverstärker aufbauen.
9pn9ou
Ist häufiger hier
#36 erstellt: 16. Jan 2011, 11:13

On schrieb:
Es sollten zwei einzelne Emitterschaltungen zu einer Gegentaktschaltung kombiniert werden.

Ja, genau. durch die Gegentaktschaltung wird der querstrom "recycled".


Achte auf die beiden Gegenkopplungsarten - Stromgegenkopplung und Spannungsgegenkopplung.

Die habe ich jetzt beide.


In der Gegentaktschaltung bräuchte man unbedingt eine Spannungsgegenkopplung. Das liegt daran, daß ein Kollektorausgang im Prinzip immer eine Konstantstromquelle ist. Und wenn zwei Konstantstromquellen einfach gegeneinandergeschaltet werden, dann zieht die, die nur ein bißchen stärker ist, den Spannungsmittelpunkt zu sich rüber.

Genau, daher hatte ich am anfang die Widerstände gegen quelle an den Kollektoren.


Man braucht einen Spannungsteiler als Referenz, dh. die Widerstände die Du zuerst am Ausgang hattest, kommen an den Eingang. Dort sorgen sie für die halbe UB.

Die brauche ich jetzt nicht mehr, weil ich die DC-gegenkopplung vom kollektor habe.


Emitterwiderstände würden die Sache vereinfachen.

Die habe ich ja jetzt, aber das macht mir probleme. Überbrückt mit 220µF Elkos geht es vielleicht.


Die Gleichspannungsgegenkopplung bräuchte dann noch einen Widerstand vom Ausgang zur Mitte des Spannungsteilers

Der alleine reicht schon (68kOhm).


Dann kommt noch ein Vorwiderstand (wie bei der OPV-Schaltung) dazu, der die Verstärkung einstellt

Den hatte ich auch schon immer. Der ist aktuell im Bereich von 2kOhm (1kOhm Poti + 1,8kOhm fest).


Oder soll ich Dir eine universelle Lösung verraten. Mir ist beides recht.

Nene, genauso werde ich es machen.

Dank an "On".
_
Kay*
Inventar
#37 erstellt: 16. Jan 2011, 16:05

Nein, Sie verstehen nicht. Ihre Hinweise gehen an meinem Interesse vorbei.


einverstanden!


entsprechend
Off Topic oder auch nicht
#Headphone_IRF610.ckt

Hier eine Vergleichssimulation, vergessen wir
- instabile Arbeitspunkte / thermische Simulation
- Abweichung der realen von idealen (Simulations-)Bauteile(n)

Link oben (adaptierte Nelson Pass Schaltung), links/grün,
und der Schaltung hier, rechts unten/gelb im Printscreen.

Angenommen wurde:
- Ausgangsleistung etwa 15mW (für einen Kopfhörer meist
ausreichend)
- Verstärkung egal
- Eingangswiderstand egal
- Versorgungsspannnung +23,6V

Die Pass-Schaltung hat praktisch nur Klirr k2 und
wurde offenbar auf die sichtbare Bandbreite beschränkt.
ClassA = schlechter Wirkungsgrad

(rechts oben eine schlechtere Alternative, theo.
lässt sich der 317 auch durch einen Widerstand ersetzen.
Messwerte mag sich jeder selbst erzeugen)


[Beitrag von Kay* am 16. Jan 2011, 23:01 bearbeitet]
9pn9ou
Ist häufiger hier
#38 erstellt: 19. Jan 2011, 14:34

Kay* schrieb:
Angenommen wurde:
- Ausgangsleistung etwa 15mW (für einen Kopfhörer meist
ausreichend)

Klingt nach viel.

- Verstärkung egal

Wieso? ich dachte an eine Verstärkung von 2x


- Versorgungsspannnung +23,6V

Ein bisschen viel!
Ich bin auf 5,2V=4x1,3V herunter gegangen.

Ich habe die Schaltung gerade erst gefunden und brauche vermutlich noch einige tage bis ich sie verstanden habe.
Kay*
Inventar
#39 erstellt: 19. Jan 2011, 15:40
9pn9ou,

ich habe die Schaltung hier eingestellt,
damit du einfach mal ein anderes Beispiel siehst.


Ich habe die Schaltung gerade erst gefunden und brauche vermutlich noch einige tage bis ich sie verstanden habe.


Rom wurde auch nicht an einem Tag erbaut

9pn9ou
Ist häufiger hier
#40 erstellt: 19. Jan 2011, 20:29
Während bei einem Ton noch alles ok ist, gibt es fiese Intermodulation bei mehreren. Der abstand zu einzelnen Obertönen geht teils auf 35dB zurück.
Intermodulation
Ist das so normal, oder sind die 40dB zum Schmutz schlecht?

Bei 20mW machen Kopfhörer so 100dB. Da fallen einem also die Ohren ab. 2mW sollten doch wirklich mehr als ausreichen?
Ich hatte da eigentlich an 0,2mW gedacht. (alle angaben bei 1kHz)
Kay*
Inventar
#41 erstellt: 19. Jan 2011, 20:32

Bei 20mW machen Kopfhörer so 100dB. Da fallen einem also die Ohren ab. 2mW sollten doch wirklich mehr als ausreichen?


unterschiedliche Kopfhörer, unterschiedliche Daten
Soundscape9255
Inventar
#42 erstellt: 19. Jan 2011, 22:29

Kay* schrieb:

Bei 20mW machen Kopfhörer so 100dB. Da fallen einem also die Ohren ab. 2mW sollten doch wirklich mehr als ausreichen?


unterschiedliche Kopfhörer, unterschiedliche Daten ;)


Eben - und etwas Reserve schadet nie - mein Eigenbau jagt bei Bedarf 1 W auf die Schwingspulen meines AKG 701 (Nicht das das gesund ist, aber man muss sich um Leistungsengpässe keine Sorgen mehr machen )
Kay*
Inventar
#43 erstellt: 20. Jan 2011, 01:02

Ist das so normal, oder sind die 40dB zum Schmutz schlecht?


wenn das Bild Ergebnis einer Simulation ist,

Merke:
- bei einer Simu kommt nur das raus, was man vorgibt
- sämtliche Analysen haben (math.) Grenzen,
genauso arbeitet man mit Modellen,
die nur eine eingeschränkte (definierte) Gültigkeit besitzen
9pn9ou
Ist häufiger hier
#44 erstellt: 20. Jan 2011, 20:02
-
Ich wollte mal probieren ob mehr rückkoppelung bessere Linearität ergibt. Für eine monofrequente anregung scheint dem so zu sein.
Push-Pull-Verstärker
Für einen 1kHz Ton sind die ersten Obertöne jeweils -60dB
_
Soundscape9255
Inventar
#45 erstellt: 20. Jan 2011, 20:52
Ich mach mal einen Vorschlag:



(Steckt nicht viel Zeit drin - ggf. dran "rumschrauben", das Ding hab ich grad einfach so reingeklickt...)
9pn9ou
Ist häufiger hier
#46 erstellt: 20. Jan 2011, 22:00

Soundscape9255 schrieb:
Ich mach mal einen Vorschlag:


Ist ja interessant! Ich habe die Schaltung nach-gebaut und mein Simulator (sieht genauso aus / LTspice IV) sagt, dass bei einem idealen OPV es überhaupt keine verzerrung gibt!
Ich wusste nicht, dass die Kollektorschaltung verzerrungsfrei ist?!
Wenn dem so wäre, würde ich nun verstehen warum die Schaltung so toll ist.
Soundscape9255
Inventar
#47 erstellt: 20. Jan 2011, 22:20
Nimm mal ersatzweise einen LT1006A als OP - musst dann halt R8 ein wenig Reduzieren, weil er sonst ans Limit kommt (Zumindest mit einer Eingangsspannung von 1V)
9pn9ou
Ist häufiger hier
#48 erstellt: 20. Jan 2011, 22:55

Soundscape9255 schrieb:
Nimm mal ersatzweise einen LT1006A

Ich habe einfach zu R9 noch einen 330pF Kondensator parallel geschaltet, das reicht schon um das ganze realistischer zu gestalten.
Die schaltung ist auch mit einem idealen OPV nicht so gut wie meine jüngste ( Post #44 20:02). Durch die Rückkoppelung hat ihre schaltung mehr oberwellen und diese sind auch stärker als bei mir. ich denke Ihre schaltung braucht noch fein-tuning. Meine hat zudem weniger Bauteile.
Soundscape9255
Inventar
#49 erstellt: 20. Jan 2011, 23:07
Was soll an einem 330 pF parallel zu R9 realistischer sein?

Ich hab grad bei 1,5V Ausgangsspannung (Rückkopplung mit 15k) nur einen K3 mit -68dB - sooooo schlecht ist das für einen Schuss aus der Hüfte nicht

Zudem komme ich bei deiner Schaltung auf einen K3 von ca. -35dB (Bei vergleichbarer Ausgangsspannung)


[Beitrag von Soundscape9255 am 20. Jan 2011, 23:23 bearbeitet]
Kay*
Inventar
#50 erstellt: 21. Jan 2011, 00:37
na,
da hau' ich jetzt mal so richtig rein

Targets ClassAB Buffers
nein, nicht meine Hüfte, auch nicht mein Kopf,
nur geklaut von
http://electronicdes...rgets-class-ab-.aspx

(darf man sowas rüber kopieren?)

p.s.
müsste man mal überprüfen, ob's inhaltlich stimmt


[Beitrag von Kay* am 21. Jan 2011, 01:01 bearbeitet]
9pn9ou
Ist häufiger hier
#51 erstellt: 21. Jan 2011, 04:41

Soundscape9255 schrieb:
Was soll an einem 330 pF parallel zu R9 realistischer sein?

Keine Bandbegrenzung nach oben ist illegal und geht nur im Simulator, bei idealem bauelement. In der Realität könnte eine Mitkoppelung die folge sein. Wenn der OPV weder in seiner Verstärkung, noch in seiner Bandbreite begrenzt ist, kommt es zu Ergebnissen wie oben. Ich habe es aber auf 100pF verringert.

Zudem komme ich bei deiner Schaltung auf einen K3 von ca. -35dB (Bei vergleichbarer Ausgangsspannung)

Das ist aber auch >10x mehr, als wofür die schaltung gemacht ist. Es ist auch kein fairer vergleich eine schaltung mit 5,6V mit einer mit 8V oder 44V zu vergleichen, ihre funktioniert aber ebenso gut mit 5,6V. Ich möchte das ganze mitnehmen können. Wenn ich es mit 4 Mignon/AA-Zellen betreibe, sollte ich nun mehr als zwei tage hindurch hören können.
Da Sie mehr Rückkoppelung haben, gibt es auch mehr Obertöne, ob das ein nachteil ist, ist vermutlich eine Frage des geschmacks, mir kommt es nur darauf an, dass sie unter -50dB bleiben.


[Beitrag von 9pn9ou am 21. Jan 2011, 05:06 bearbeitet]
Suche:
Gehe zu Seite: Erste Letzte |nächste|
Das könnte Dich auch interessieren:
poti kurtzer wirkungsgrad, doof !
.xxs. am 05.12.2014  –  Letzte Antwort am 05.12.2014  –  3 Beiträge
tragbarer vollröhren-kopfhörerverstärker-->need help
am 13.12.2006  –  Letzte Antwort am 21.12.2006  –  10 Beiträge
BTech Kopfhörerverstärker Nachbau (mit Crossfeed?)
TrueHighFidelity am 22.07.2023  –  Letzte Antwort am 12.12.2023  –  16 Beiträge
Kopfhörerverstärker
goofy23 am 07.11.2004  –  Letzte Antwort am 09.11.2004  –  5 Beiträge
Kopfhörerverstärker, richtiger Transistor?
hobadoba am 01.08.2017  –  Letzte Antwort am 01.08.2017  –  3 Beiträge
Kopfhörerverstärker
StudioRatte am 15.10.2005  –  Letzte Antwort am 26.10.2005  –  19 Beiträge
mobiler Kopfhörerverstärker
Fiszer am 29.03.2008  –  Letzte Antwort am 01.04.2008  –  4 Beiträge
Kopfhörerverstärker
Dake am 29.12.2005  –  Letzte Antwort am 29.12.2005  –  4 Beiträge
Kopfhörerverstärker Bausatz
fralu am 17.11.2005  –  Letzte Antwort am 05.12.2005  –  13 Beiträge
Aktuell bestes DIY Kopfhörerverstärker Projekt?
Kauz87 am 02.07.2019  –  Letzte Antwort am 10.07.2019  –  7 Beiträge
Foren Archiv

Anzeige

Produkte in diesem Thread Widget schließen

Aktuelle Aktion

Partner Widget schließen

  • beyerdynamic Logo
  • DALI Logo
  • SAMSUNG Logo
  • TCL Logo

Forumsstatistik Widget schließen

  • Registrierte Mitglieder927.856 ( Heute: 13 )
  • Neuestes Mitgliedjeanakingston9
  • Gesamtzahl an Themen1.556.798
  • Gesamtzahl an Beiträgen21.665.248

Hersteller in diesem Thread Widget schließen