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Wie viel Verstärkung für verzerrungsfreien Betrieb der Endstufe?

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Hallo zusammen,

nach intensiverem krankheitsbedingtem Ausfall möchte ich mich jetzt meinen liegengebliebenen Projekten widmen. Jedoch merke ich gerade, dass ich einen ziemlichen Knoten im Kopf habe und mal ein paar leichte Schläge gegen den Hinterkopf gebrauchen könnte. Da dies coronabedingt nicht möglich ist versuche ich mal hier Klarheit zu bekommen und hoffe auf paar korrekte Denkanstöße.

Bisher habe ich immer nur Gitarrenverstärker gebaut, da war Verzerrung immer gewünscht und für meinen persönlichen Geschmack durfte es ruhig etwas mehr sein. Ich habe dafür also zwei bis vier Verstärkerstufen mit diversen Spannungsteilern in Reihe geschaltet und das Signal dann über Tonregelung und Master-Regler in die Endstufe gejagt. Bislang habe ich immer Klasse A Verstärker gebaut.
Nun wollte ich mich mal einem kleinen Hifi-Amp widmen und bin grad am zweiten Anlauf dran. Für die Endstufe soll eine EL84 im Klasse A Betrieb genutzt werden. Nun möchte ich natürlich das unmögliche erreichen: Maximale Ausgangsleistung bei minimaler Verzerrung. Also habe ich mal auf das Datenblatt der EL84 geguckt und gesehen, dass ich bei 300V Betriebsspannung das Gitter g1 auf ca. -9V biasen kann, um die maximale Anodendissipation nicht zu überschreiten. Schön und gut. Jetzt frage ich mich: Wann ensteht Verzerrung? Abgesehen von dem nichtlinearen Übertragungsverhalten kann dies entstehen, wenn der Anodenstrom gegen Null geht (rechte Seite von der Arbeitsgerade) oder wenn die g1 Spannung die 0V erreicht (linke Begrenzung der Arbeitsgerade).  Dies bedeutet in diesem Beispiel, dass U_in <= 9V sein müsste, damit das Eingangssignal nicht bei Ug1=0V abgeschnitten wird. Ist dies soweit korrekt oder mache ich hier schon Quatsch?  ???
Dies würde nämlich bedeuten, dass mein Eingangssignal eine maximale Amplitude von 9V haben darf. Das erscheint mir wenig. Bei meinen Gitarrenverstärkern habe ich mir darüber jedoch nie einen Kopf gemacht und mein Eingangssignal mit einer deutlich höheren Amplitude in die Endstufe gejagt.

Ich weiß, dass es sich bei dieser Frage um absolute Grundlagen handelt, aber meine Gedanken drehen sich momentan immer im Kreis und ich bräuchte mal einen Schups, um diesem Kreis zu entkommen...

Ich bedanke mich im Voraus!

Viele Grüße,

Max

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Offline smid

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Hi Max,

wenn Du Class A  -9 Volt Bias hast, dann darf Dein Input doch knapp 18V peak to peak Spannung haben.
Grob vereinfacht gesagt.
Die positive Halbwelle lässt dann das Gitter bis auf 0V steigen und es fliesst max. Strom.
Die negative Halbwelle bringt das Gitter bis -18V und es fliesst der geringste Strom.

VG
Andreas

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Offline Striker52

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Hallo,
die Verzerrung setzt aber schon vor erreichen der Grenzen von 0V bzw -18V ein, da die Kennlinie der Röhre nicht linear ist. Die Halbwellen werden schon deutlich vor Erreichen der beiden Grenzwerte abgeflacht. Sieht man sehr schön am Oszilloskop.
Die Frage ist eben wieviel oder wenig Verzerrung (Abflachung der Kurve) du noch tolerierst (das sagt dir dein Gehör). In den Datenblättern von Röhren wird die Verzerrung in Prozent bei verschiedenen Leistungen angegeben. Tante Google kann dir sagen wieviel Prozent Verzerrung für HiFi „erlaubt“ sind.
Gruß Axel

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Offline cca88

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Hallo MAx,
nimm einfach das Ausgangslinienkennfeld der EL84. Zeichne deine Arbeitsgerade rein.

Wenn du die Arbeitsgerade "entlanggest" und die Kennlinien haben jeweils den gleichen Abstand, dann ist es linear - wenn die Abstände kürzer werden, dann kommst Du in die Zerre....

Und jetzt schiebst Du einfach die Lastgerade rum und suchst den Bereich, wo du möglichst viele äquidistante Kennlinien triffst...

Grüße
Jochen

Guten Tag zusammen

und herzlichen Dank für Eure Antworten! Dann war ich grob mit meinen Überlegungen richtig, jedoch kamen mir die knappen 18Vpp sehr wenig vor... Aber Dann stimmt das scheinbar doch ;)
Dann schaue ich mal bei meiner Arbeitsgerade, wo die Abstände annähernd gleich sind. Diese klare Aussagen von Euch dreien hab ich wirklich mal gebraucht um meine eigenen Gedanken zu sortieren  :topjob:

Viele Grüße,

Max