Gibt es brauchbare ruhestromlose Klasse-AB Subwooferendstufenkonzepte?

[Franky]

Hat vielleicht wenig mit dem Thema zu tun. Aber es gab ja in den 80er Jahren die Crescendo Schaltung in der Zeitschrift Elektor.
Thommessen hatte die glaube ich auch bei den Subwoofermodulen drin. Weiß da jemand mehr darüber?

[capslock]

Hallo Jungs,
ja vielen Dank für's Feedback.Da liegt das Monster von Tietze Schenk schon seit Jahren im Regal und dann schaut man Ned rein...
Abbildung 15.26 hab ich doch schon mal vor x Jahren in den Elektroheftchen gesehen.

Also ich glaube dass alle Schaltungen ähnliche Herausforderung beim Nulldurchgang haben ( 15.26 noch nicht ausprobiert) aber immerhin ohne Schwingen...

Ziel bei den angesprochenen Subwooferverstærker
ist die Versorgung des OPAMP über das ich nennes es mal versorgungsspannungsbootstrapping mit dem Audiosigal bezogen auf Masse mitpendeln zu lassen, während seine Versorgungsspannung konstant bleibt. Theoretisch müsste dann der OpV über seine maximal mögliche Versorgungsspannung Versorgt, im Stande sein, die Mosfets bei viel höherer fVersorgungsspannung vollständig durchzusteuern. Natürlich müsste der Commonmode Bereich an den Eingängen passen
Die Schaltung hat daher Imho Potential ..besonders an einer Vollbrücke mit Singlesupply. Ich lade morgen nochmal den Schaltplan hoch.

0.1% bei 200Watt wären völlig OK. Wichtig aber wäre auch dass der Klirr bei sehr kleinen Amplituden nicht ansteigt, wo ich eine größere Gefahr sehe.

LG Sven

Du kannst die Versorgungsspannungen ja über Kaskoden erzeugen. Ob sie dann auf Masse referenziert sind oder auf der Betriebsspannung reiten, ist fast Geschmackssache. Letzteres dürfte bei höheren Frequenzen (die Du ja gar nicht willst) für weniger Verzerrungen sorgen, aber dann musst Du aufpassen, was an den Aussteuerungsgrenzen passiert.

Für weniger Verzerrungen bei kleiner Aussteuerung hilft möglicherweise ein Class A buffer hinter dem Op-Amp mit ein paar mA Ruhestrom, z.B. als diamond buffer, der dann auch relativ niederohmig mit der Last verbunden ist. Und ein schnellerer Op Amp als der OP27 wirkt auch Wunder, den Übernahmemist auszuregeln, solange die Frequenzen eher tief bleiben.

@Frankie: google einfach mal Elektor Cresencdo und gehe dann auf Bilder. Da wird überflüssiger Aufwand mit der doppelten Eingangstufe getrieben. VAS mit Kaskode ist gut. MOSFET-Endstufen ohne Vortreiber finde ich aber prolematisch. Da muss die arme VAS die hohe und nichtlineare Eingangskapazität der Endstufe treiben.

[ArLo62]

Ich meine die Crescendo ist von Ton Gisberts. Diese Symmetrie im Design scheint sein "Style" zu sein. Ich glaube nicht dass er nicht weiß wie er einen Differenzeingang gestalten muss. Hat er ja beim Fortissimo zuletzt auch wieder so gemacht. Der ist nach Daten auch nicht schlecht

[スピーカ]

Ich hätte da einen einfachen Amp im Angebot, den ich mal mit ähnlicher Prämisse konzipiert hatte:
[ATTACH=CONFIG]77070[/ATTACH][ATTACH=CONFIG]77071[/ATTACH]
Die Verzerrungen beziehen sich auf 100Hz und 6V an 8 Ohm.
Der gesamte Verbrauch dieser Endstufe liegt bei 7,7mA. Im Ruhezustand leiten die Endtransistoren nicht, sogar die Treiber leiten dann nur im µA-Bereich.
Rechteck sieht gut aus und das Klippingverhalten ist unproblematisch, fast Rail to Rail.
Alles nur simuliert, aber soweit sehr vielversprechend.

[capslock]

Spannend und erstaunlich geringe Verzerrungen (wie sehen die bei 1 kHz aus?).

Warum hast Du einen dicken MOSFET als VAS genommen?

[スピーカ]

Spannend und erstaunlich geringe Verzerrungen (wie sehen die bei 1 kHz aus?).

Etwas schlechter, wegen der Übernahmeverzerrungen. Total Harmonic Distortion: 0.005319%(0.022710%), a der Amp soll ja auch nur im Bassbereich laufen.

Warum hast Du einen dicken MOSFET als VAS genommen?

Dick? Wer ist hier dick?
Weil er durch die Hochohmigkeit den Differenzverstärker entlastet, der ebenfalls mit einem geringen Strom arbeitet. Wer will kann an dieser Stelle auch mit Darlingtons experimentieren.

[JFA]

Die Belastung macht dir aber der 47p in Kombination mit den 170p der Ciss von dem FETT. Wenn du an der Stelle entlasten willst musst du eine Cascode setzen.

Wenn du da einen BJT (zB den 2N5550 wie die anderen) einsetzt komme ich per Hand gerechnet auf knapp 40 nA Basistrom. Tut nicht weh.

Die Schaltung ist so oder so ähnlich auch im TS, glaube ich. Kapitel 5, Operationsverstärker.

[スピーカ]

War nur ein Vorschlag, es ist jeder gern eingeladen bessere Ergebnisse zu simulieren.
Das ist der Amp mit meinen verwendeten Modellen:
(amp01.txt in amp01.asc umbenennen, als .asc wollte er es nicht hochladen)

[SNT]

Hallo Jungs, vielleicht kam es im Titel nicht so gut rüber, aber einen Amp mit extrem wenig Ruhestrom aufzubauen wäre nicht das alleinige Ziel gewesen…ansonsten wäre es ja einfach einfach das Ruhestropoti auf fast Null zu drehen und für Subwooferbetrieb reichen 0,1% Allemal aus.

Ich dachte hier an einen möglichst einfachen Verstärker mit sehr wenig Komponenten zum Bestücken, der bereits über einfachste Sicherungen kurzschlußfest wäre, nur ein paar Komponenten enthält, und an niedriger Spannung und nur single supply (Stichwort Schaltnetzteil) maximale Leistung Rail to Rail kann, und idealwerweise schon erprobt und betriebssicher wäre, also praktischerweise eine Hilfe bei meinem bestehenden Konzept. Ich poste morgen nochmal die Schaltung wenn ich am PC sitze.

Aber ja, trotzdem Danke für die Simulationsvorschlag.

lG Sven

[ArLo62]

Elektor 1974 Equa 100W. 10 Transistoren, 6 Dioden. Bestimmt 10 Mal gebaut, einige laufen heute noch. Hämmert wie Schwein. Braucht nur 1 Betriebsspannung, dafür ein Ausgangselko. Man kann nicht alles haben. Für ein mittlerweile über 50 Jahre altes Design. Und alles gibt es noch.

[SNT]

Elektor 1974 Equa 100W. 10 Transistoren, 6 Dioden. Bestimmt 10 Mal gebaut, einige laufen heute noch. Hämmert wie Schwein. Braucht nur 1 Betriebsspannung, dafür ein Ausgangselko. Man kann nicht alles haben. Für ein mittlerweile über 50 Jahre altes Design. Und alles gibt es noch.

Coole Nummer, schaue mir gerade den Schaltplan an….und Dauerkurzschlußfest… :-)

lG sven

[ArLo62]

Vielleicht könnte man das PCB- Layout mal auf state of art bringen. Ich habe die Filme zwar noch hier. Tatsächlich Repro Positive. Nix Kopien auf Folie.

[mechanic]

Der Nachfolger hieß EQUIN - mit dem hatte ich angefangen. Auch mit Elko im Ausgang. Was der Unterschied war, keine Ahnung.

[ArLo62]

Weniger Leistung. Eigentlich Quatsch aber schon damals brauchte man Futter für die nächste Ausgabe.

[ArLo62]

Wer Bock hat etwas vermeintlich Neues zu erfinden, hier eine Entwicklungshilfe:
https://pearl-hifi.com/06_Lit_Archive/14...ordell.pdf

[capslock]

Ich hätte da zufällig was gefunden. Reckhorn A-500. Leistungsaufnahme im Leerlauf 5,72 W bei der einen, 6,4 bei der anderen. Und davon werden auch noch eine Vorverstärkerstufe mit aktivem Tiefpass, eine Schutzschaltung mit Relais und eine Betriebs-LED versorgt. Datenblatt ist gerade nicht zugänglich, weil Reckhorn die Website neu aufgesetzt hat. Und die elektrische Sicherheit halte ich für verbesserungsbedürftig, und der Trafo brummt kräftig, da unvergossen und schön resonanzfähig befestigt.

Das ist aber ein Beispiel, dass klassischer Ringkerntrafo und Klasse B ohne nennenswerten Ruhestrom in den Endtransistoren durchaus sparsamer sein können als Class D.

Zum Vergleich, ein Audiophonics mit Mornsun LOF550-24B48 und TPS3255-Modul von 3e Audio zieht um die 12 W, ein Hypex mit SMPS1200 und 2x NC400 um die 23 W.

[JFA]

Das ist eines der größeren Missverständnisse, dass Class-D sparsamer sei. Das ist bei Vollaussteuerung richtig, denn dann bleibt es ungefähr bei den 23 W Verlustleistung. Aber wenn man sich überlegt, dass ein Audio-Verstärker die meiste Zeit im Nicht-Ganz-Leerlauf arbeitet, dann ist der effektive Unterschied zwischen Class D und Class AB gar nicht mal so hoch.

[capslock]

Ich hatte vor Jahren mal ein Hypex SMPS1200 gegen einen Hypex TR400 samt der Gleichrichter-, Siebungs-, Softstartgeschichte, die für UcD400 gedacht war, vermessen. Das SMPS hatte so um 11 - 12 W Leerlaufverlust, der Trafo mit Gedöns um die 4 W.

Das SMSP ist ungeregelt und hatte genauso 100 - Hz Brumm wie die Trafolösung. Von der Amplitude und Steifigkeit war es etwas besser (was man angesichts von 1200 W Spitzenleistung auch erwarten konnte), aber nicht viel. Insofern ist vielleicht die beste Lösung im nicht-PA-Bereich, Class D - Module mit Trafo statt SMPS zu verwenden. Oder gleich solargeladene Akkus...

Warum geregelte SMPS angeblich systematisch mehr Verluste haben sollen, ist mir nicht klar. Das Mornsun ist geregelt und sparsamer als das ungeregelte Hypex, aber ich habe es natürlich noch nicht mit verschiedenen Lasten vermessen.

Bei den Endstufen sind beide sind mit mehr Ruhestrom besser. Ein Unterschied ist sicherlich, dass Class D ein Optimum bei 5 - 10 W erreicht, während eine kräftige Class AB mit drei Endstufenpaaren und +/- 70 V Versorgungsspannung ihr Optimum erst bei über 50 W Ruhestrom erreicht (wobei man auch da mit sinniger Vorstufe und Frequenzkompensation mit wenig Ruhestrom exzellente Ergebnisse erzielen kann).

[JFA]

Das SMSP ist ungeregelt und hatte genauso 100 - Hz Brumm wie die Trafolösung.

Ach was? Interessant. Weshalb genau sollte man das denn dann einsetzen?

Insofern ist vielleicht die beste Lösung im nicht-PA-Bereich, Class D - Module mit Trafo statt SMPS zu verwenden.

Ein recht bekannter ostwestfälischer Hersteller hat das gerne so gemacht. Den Trafo kann man nämlich getrost unterdimensionieren, der nimmt das einem nicht so krumm wenn er mal überlastet wird. Schutzschaltung muss eh verbaut werden.

Bei den Endstufen sind beide sind mit mehr Ruhestrom besser. Ein Unterschied ist sicherlich, dass Class D ein Optimum bei 5 - 10 W erreicht, während eine kräftige Class AB mit drei Endstufenpaaren und +/- 70 V Versorgungsspannung ihr Optimum erst bei über 50 W Ruhestrom erreicht (wobei man auch da mit sinniger Vorstufe und Frequenzkompensation mit wenig Ruhestrom exzellente Ergebnisse erzielen kann).

Was meinst du mit Optimum?

[capslock]

Weil kleiner und leichter und evtl. besserer Wirkungsgrad bei hoher Last? Jedenfalls hat Bruno schon früh gesagt, seine Module seien supply agnostic.

Optimum Class B nennt es Douglas Self, und auch Bob Cordell hat dazu was geschrieben. Es gib halt eine BE-Vorspannung, bei der die Verzerrungen der Endstufe minimal werden. Das führt aber schnell zu 30+ mA Ruhestrom pro Transistorpaar. Und die Frage ist, ob man die Endstufe für sich optimieren sollte oder nicht eher die Ansteuerung und die Schleife.