AUDIO TEST Stereo + Phono (Vorschau)

Wenn in einer Verstärkerschaltung mehrere
Gegenkopplungszweige vorliegen, nennt
man dies eine verteilte Gegenkopplung.
Dieser Regelschritt bringt aber immer eine
Verringerung der Verstärkungsleistung mit
sich. Bei Röhrenverstärkern bedingt eine
stärkere Gegenkopplung auch stets einen
Mehraufwand an Röhren, denn die eigentliche
Verstärkungsleistung dieser ist geringer.
Weil man aber den Ausgangsübertrager
nicht so einfach mit einbeziehen kann,
kommt bei Röhrenschaltungen häufiger eine
sehr geringe Gegenkopplung zur Anwendung.
Zu den bekannten Problemen der
Gegenkopplung zählen die extrem schnell
und kurzzeitig auftretenden „Überschwinger“
im Einschwingverhalten am Ausgang
des Verstärkers. Schließlich bedarf es etwas
Zeit, bis der gegengekoppelte Verstärker
auf einen sehr steilflankigen Impuls an seinem
Eingang reagieren kann. Hier spielt es
eine Rolle, wie schnell das Gegenkopplungssignal
vom Ausgang des Verstärkers wieder
an dessen Eingang zurückgeführt werden
kann, damit dieser Impuls den Ausgang
Class A
Klassisch gesehen ist Class A eine „Eintaktschaltung“,
in der ein Leistungstransistor
oder eine Leistungsröhre die Verstärkung
zum Antrieb des Lautsprechers oder Kopfhörers
übernimmt. Es gehört hier zum besonderen
Aufwand, sicherzustellen, dass
im Bereich der linearen Kennlinie gearbeitet
wird, sonst steigen die Verzerrungen. Die
Leistungsausbeute ist begrenzt auf die Fähigkeiten
des verstärkenden Bauteils und beim
Transistor durch die hohe Basisvorspannung
und die damit einhergehende hohe Ruhestromregelung.
Diese erzeugt eine hohe
Verlustleistung, weil der Transistor schon in
einer hohen Grundverstärkung arbeitet. Damit
liegt er aber im Bereich seiner linearen
Kennlinie und das Ergebnis klingt besser.
nicht zum Überschwingen bringt. Hier ist es
wichtig, die obere Grenzfrequenz und damit
die Bandbreite des Verstärkers sehr weit zu
halten, was aber immer im Wechselspiel mit
der Dämpfung gegen eine Selbsterregung
zum Schwingen steht. Es wird heiß diskutiert,
aber die „Über-alles-Gegenkopplung“,
die gern als Lösung jeglicher Verstärkerprobleme
angeführt wird, kann die kurzzeitigen
Impulsübersteuerungen nicht beheben, weil
sie zu langsam reagiert. Die daraus resultierenden
Verzerrungen hoher Frequenzanteile
im Audiosignal sind als solche nicht hörbar,
können aber durch Intermodulationen tieffrequentere
Audiosignale beeinflussen.
Eingang
Verstärker
Rückkoppler
Ausgang
Leistungsverstärkung
Die Leistungsverstärkung ist eine Schaltungsart,
die vorrangig darauf ausgelegt ist,
die Stromaufnahme angeschlossener Lasten
zu befriedigen. Sie muss also in erster Linie
eine hohe Stromverstärkung aufweisen und
ist somit der letzte Schaltungsabschnitt z. B.
in einem Hi-Fi-Vollverstärker oder einer Endstufe,
um den Lautsprecher anzutreiben. Der
Vollständigkeit halber sei hier erwähnt, dass
es in den eben genannten Geräten noch
eine sogenannte Treiberstufe vor der eigentlichen
Ausgangsschaltung gibt, die die
Aufgabe einer leichteren Spannungsverstärkung
übernimmt. Im Allgemeinen sind dies
reine Stromverstärker, wie die schon weiter
oben beschriebenen Impedanzwandler, die
auch für Kleinsignale eingesetzt werden. Im
weiteren Sinne sprechen wir jetzt von der
Endstufenschaltung, die auch Leistungsverstärker
genannt wird, weil sie immer Spannung
und Strom gleichzeitig steigern kann
und das Produkt daraus eine elektrische Leistung
darstellt (P ist gleich U mal I).
l/mA
0
Transistor
Röhre
U/V
Die Kennlinien von Transistor und Röhre zeigen
an, in welchem Bereich sie linear arbeiten
Andererseits lässt dies weniger Spielraum,
um noch mehr „Verstärkung“ zuzulassen,
deshalb ist die Leistungsausbeute geringer.
U
t
UB
Eingang
UB
Ausgang
Die Emitterschaltung ist ein Ausgangspunkt
für Class-A-Verstärkerstufenansätze
U
t
Günther Mania,
Entwicklungsleitung AVM
Ist die symmetrische
Führung von Audiosignalen
das Optimum
oder nur ein
Weg der Signalaufbereitung?
Symmetrische Signalführung
zwischen den Komponenten
der Anlage ist im Hinblick auf optimale
Störabstände auf jeden Fall vorteilhaft,
weil sie immun gegen äußere Störfelder
ist. Das gilt auch dann, wenn
im Geräteinneren die Verarbeitung
unsymmetrisch erfolgt. Bei manchen
Baugruppen (D/A-Wandler, elektronische
Potis usw.) ist auch geräteintern die symmetrische
Signalbearbeitung vorteilhaft,
weil sich dadurch Fehler der einzelnen
Baugruppen bis zu einem gewissen
Grad kompensieren. Das gilt aber nur
für bestimmte Baugruppen. Generell
bedingt die symmetrische Signalverarbeitung
bei elektronischen Geräten
nämlich immer eine Verdoppelung der
Elektronik im Signalweg. Ein Entwickler
muss daher abwägen, wo symmetrische
Verarbeitung sinnvoll ist und wo eher
von Nachteil.
Wie oder wo nutzen Sie die symmetrische
Signalführung in Ihren
Audio produkten?
Speziell bei längeren Signalwegen, bei
D/A-Wandlern, bei der elektronischen
Lautstärkeeinstellung und bei Röhrenschaltungen
in Vorstufen. Bei reinen
Verstärkerzügen nicht, weil die Verdoppelung
der beteiligten Elektronik hier
Nachteile bringt (z. B. Rauschen).
Welche Schaltungsart für Leistungsverstärker
bevorzugen Sie?
Bei Verstärkern bis 400 Watt auf jeden
Fall die unsymmetrische Variante. Das
ist auch sinnvoll, weil 99,9 Prozent aller
Frequenzweichen unsymmetrisch aufgebaut
sind. Oberhalb 400 Watt aus
Sicherheitsgründen die symmetrische
Schaltung, weil die Ausgangsspannungen
dann nicht in den berührungsgefährlichen
Bereich kommen.
Allerdings ist hier Aufwand nötig, um
den Nachteil der (pro Verstärkerzug)
halbierten Last auszugleichen. Für hohe
Leistungsansprüche setzen wir nach wie
vor auf Class-AB-Schaltungen, weil hier
mit einem vertretbaren elektronischen
Aufwand klanglich sehr anspruchsvolle
Lösungen möglich sind. In unseren
Kombi geräten setzten wir auf digitale
Schaltendstufen – hier haben wir eine
sehr gute Lösung gefunden, die bei
bestem Klang auf kleinstem Raum auch
nur geringste Verlustleistungen erzeugt.
Wissen 33