Non-switching Class-AB Verstärker?

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ukx
Ist häufiger hier
#1 erstellt: 01. Aug 2022, 17:45
Ich wollte mal in die Runde fragen, ob hier jemand Erfahrung oder Interesse an einem non-switching Class-AB Verstärker hat?

Bei einem herkömmlichen Class-AB Verstärker schaltet die nicht benötigte Hälfte komplett ab,
um dann wieder anzuschalten wenn sie Strom liefern muss.
Das non-switching Konzept macht es so, dass immer beide Hälften an sind, und damit die Verzerrungen durch das Schalten wegfallen. Dazu hat praktisch jeder Hersteller in den 70-80 Jahren Patente angemeldet.

Oftmals wird das non-switching Konzept mit einem "Autobias" verbunden, so dass der Biasstrom der Ausgangstransistoren ohne Poti eingestellt wird.

Ich würde sowas gerne mal als DIY Projekt entwickeln, aber möchte erst mal wissen das hier jemanden interessiert.

Gruss,
Udo
pragmatiker
Administrator
#2 erstellt: 12. Sep 2022, 09:49
Sowas nennt man "Class A".
Passat
Inventar
#3 erstellt: 12. Sep 2022, 11:45

ukx (Beitrag #1) schrieb:

Bei einem herkömmlichen Class-AB Verstärker schaltet die nicht benötigte Hälfte komplett ab,
um dann wieder anzuschalten wenn sie Strom liefern muss.


Nein.
Das wäre ein Class B-Verstärker.
Ein Class B-Verstärker arbeitet ohne Ruhestrom, die Transistoren schalten daher komplett ab.
Class A arbeitet mit einem sehr hohen Ruhestrom, die Hälfte der Nennleistung wird als Wärme verbraten.
Class AB kombiniert Class B mit Class A:
Es ist im Prinzip ein Class B-Verstärker, aber mit einem kleinen Ruhestrom, der dafür sorgt, das die Transistoren nie komplett abschalten.
Class AB-Verstärker arbeiten im untersten Leistungsbereich (i.d.R. bis max. 5% der Nennleistung) als reiner Class A-Verstärker
Jeder Class AB-Verstärker ist daher eigentlich ein non-switching Verstärker.

Grüße
Roman
ukx
Ist häufiger hier
#4 erstellt: 12. Sep 2022, 15:33
Class-A schaltet nicht ab, hat aber einen unterirdischen Wirkungsgrad, das meine ich nicht.

In einem normalen Class AB Verstärker mit 100 mA Ruhestrom schaltet die nicht benötigte Hälfte
komplett ab, wenn mehr als 100 mA Strom in den Lautsprecher fliessen.
Der Abschaltzeitpunkt liegt also etwas außerhalb des Nulldurchgangs,
sodass die Verzerrungen speziell bei leisen Passagen nicht so hoch ausfallen wie bei einem Class-B
Verstärker (der keinen Ruhestrom hat).

Was ich meine ist ein Class-AB Verstärker, bei dem beide Hälften immer an sind.
Also auch wenn die obere Hälfte 10 Ampere liefert, soll die untere noch aktiv >10 mA Strom saugen,
und nicht komplett abschalten. Der Einschaltstromstoss zum Aufbau der Raumladung in der
Sperrschicht der Leistungstransistoren wird damit vermieden. Damit sollten die Verzerrungen ähnlich
wie bei einem Class-A Verstärker sein, ohne die hohe Verlusstleisung.

Wie gesagt, gibt es dafür etliche Patente, wie die Yamaha Hyperbolic Conversion Schaltung,
oder die Monticelli Schaltung, die praktisch alle modernen OPVs verwenden.

Hat sowas schon mal wer probiert?
pragmatiker
Administrator
#5 erstellt: 13. Sep 2022, 07:29

ukx (Beitrag #4) schrieb:
oder die Monticelli Schaltung, die praktisch alle modernen OPVs verwenden. Hat sowas schon mal wer probiert?

Ich selbst als Eigenentwicklung nicht.

Die Schaltungen in Kapitel 5 auf den Seiten 10 bis 12 dieses Dokuments:

https://www.uni-saar...sverst%C3%A4rker.pdf

beschreiben allerdings genau das Verhalten. Hier wird an die Endtransistoren mit Stromquellen rangegangen, von denen eine eine Konstantstromquelle ist und die andere mit dem Eingangssignal gesteuert wird. Dadurch, daß das U(BE) Gefälle der Endtransistoren bei dieser Anordnung nie null werden kann, fließt auch im nicht ausgesteuerten Transistor immer ein Ruhestrom. Klar, diese Schaltung ist eine Kleinleistungsschaltung aus einem Operationsverstärker - aber sowas kann man auch für große Leistungen ummodeln (und ich meine eigentlich, daß ich das im einen oder anderen kommerziellen Endstufenschaltbild schon so oder so ähnlich gesehen habe).

Natürlich kann man die Endstufen auch als Kollektorfolger (also als Emitterbasisschaltung) aufziehen. Das hat den Vorteil, daß die Emitter der Endstufentransistoren sich auf dem jeweiligen, festen Betriebsspannungspotential befinden und nicht den ganzen Signalspannungshub mitmachen müssen, was eine Vorspannungserzeugung etwas einfacher macht. Das hat allerdings auch mehrere Nachteile - einer davon ist der, daß der open-loop-Innenwiderstand der Endstufe gegenüber der Emitterfolgervariante deutlich größer ist, wodurch zur Erzielung eines identisch niedrigen Endstufen-Innenwiderstands aus Lautsprechersicht ein höherer Gegenkopplungsgrad erforderlich ist.

Grüße

Herbert


[Beitrag von pragmatiker am 13. Sep 2022, 08:28 bearbeitet]
ukx
Ist häufiger hier
#6 erstellt: 13. Sep 2022, 11:09


Die Schaltungen in Kapitel 5 auf den Seiten 10 bis 12 dieses Dokuments:

https://www.uni-saar...sverst%C3%A4rker.pdf

beschreiben allerdings genau das Verhalten.


Das ist doch die klassische Class-AB Verstärkerschaltung, und so wie darin geschildert in der Praxis unbrauchbar. Ich mag jetzt nicht noch ein drittes Mal schreiben, was ich machen möchte.
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