IC Amplifier Unterschiede, Elektronik Gurus gefragt

Der LM4780 ist in der Tat einfach ein doppelter LM3886 (zwei LM3886-Chipse in einem Gehäuse). Die kleinen Unstimmigkeiten im DB sind normal (sind auch nur Menschen, und selbst bei einem Hersteller wie National sind die Testbedingungen nicht immer so exakt gleich wie man sich das vorstellt).

http://home.pacific.net.au/~gnb/audio/lm4780.html

Nimm lieber 2xLM3886 statt einem LM4780, da bekommst du die Abwärme gleichmäßiger und besser auf den Kühlkörper (auch der Grund, warum der LM4780 mit weniger Leistung spezifiziert ist).

Grüße, Klaus

Danke, so ist das also ...

Noch ne Frage :

In den Applicatinon Notes (dada)
und zwar bei Figure 14 gibts einen Schaltplan für eine Offsetkorrektur mit einem OP.

Verstehe folgende Sachen nicht:
Rb und R5 sind 0.1 % Widerstände, warum so genau wenn die Servostufe sowieso den Offset korrigiert?
Bei Ri und Rf sehe ich es ein wenn ich mehrere Stufen parallel schalten will.
U3 als Puffer ist auch notwendig, bzw. vorteilhaft ?

p.s. U2 rauscharm ?

Jau, Rb und R5 un 0.1% sind quatsch, 1% reicht (aber nicht schlechter, speziell R5 -- bestimmt nämlich mit die Grenzfrequenz des Servos). Dafür schreiben sie bei den 0.47uF nix (sollten auch +-2% sein, bzw. halt von Hand selektiert).

Der Buffer U3 ist schon vorteilhaft, und notwendig besonders wenn eine invertierende Config dranhängt (was eigentlich eh besser ist, d.h. Fig.15, sind auch weniger Teile beim Servo). In beiden Schaltungen fehlen noch die 0.1R Entkoppler am Ausgang, die man dann trotzdem braucht, beim Parallelschalten.

U2 rauscharm ist nicht so wichtig, eher halbwegs DC-Präzision und natürlich FET-Input. OPA134/2134 sollte es dafür tun, besser als der olle LF411/LF412.

Grüße, Klaus

Hallo KSTR,
Inverter Amp ist besser, why ?

In Fig. 15 fällt mir was auf:
Bei U2 ist der + Eingang direkt auf Masse, auch wenns ein guter FET-OP ist (2 Dioden sind auch noch da), Offsetstrom einmal über 2,2MOhm und einmal über Null. Denke da wär ein zweiter 2,2MOhm besser als direkt auf GND?

LG

Invertiert ist besser (sowohl für Signal-Amp wie für Servo), weil keine Gleichtaktaussteuerung --> nichtlineare Eingangskapazität (speziell bei FETs) spielt keine große Rolle mehr, auch gibt es fast keine Modulation der open-loop-Verstärkung. Ist einfach ein stabilerer Arbeitspunkt.

R am +IN: Der FET-Input hat sowenig Biasstrom, dass das keinen großen Vorteil bringt (den bringt eher ein Offsetabgleich), aber den Nachteil des Rauschens (ist ja ausserhalb der GK), der wiederum durch einen Kondensator über dem R elminiert werden kann -- und dann haben wir auch gleiche Impedanz (wenn dieselbe Zeitkonstante gewählt wird), der Optimalfall für einen FET-Input. Wenn man die Schaltung vergolden will, kann man das machen -- dürfte aber hier nichts bringen an Perfomance. Eher was bringen tut es, wenn der Buffer Gain hat und der ChipAmp mit dem niedrigsten möglichen Gain läuft, also etwa x3..x4 (um Vollausteuerung mit einem Frontend zu haben, dass etwa +-10V peak abliefert). Muss bei den LMs aber kompensiert werden für HF (noise-gain Kompensation, ebenfalls einfach machbar bei invertierender Schaltung), für HF muss ein Gain von etwa 20 erreicht werden. Siehe: http://eportal.apexmicrotech.com/mainsite/pdf/an19u.pdf

Dann kann man auch auf den Servo verzichten, wenn man den Offset der Chipamps abgleichbar macht -- wegen dem geringen Gain driftet der Offset nicht mehr so stark. Oder man ezeugt gezielt Offset und hat die gesamte Stufe ein größeres Stück weit in Class-A laufen (dann aber mit mehr als 2 Amps pro Seite, z.B. 4). Am besten als Brücke (evtl. mit weniger Versorungsspannung), dann wieder (sind's, äh, schon4 oder 8 Chipse pro Kanal)... dann gibt's im Class-A-Bereich keine Modulation der Versorgung mit dem Ausgangsstrom, dazu dann eine floatend "geregelte" Speisung (Cap Multiplier), besser geht es kaum. LS solten halt keine sein mit perversen Impedanzvariation (oder man kompensiert diese).

Grüße, Klaus

Hallo KSTR !

Ich brauche als Versorgung ein geregeltes Netzteil mit +/-40V (Längsregler). Wegen der Grösse und Abwärme kommt das Netzteil in ein extra Gehäuse . Den Strombedarf der 6-Kanal Endstufe (aktive 3 Wege Lautsprecher) habe ich ausgerechnet wenn 4 Endstufen an 8Ohm je 80 Watt liefern (HT + MT) und die 2 restlichen an 4Ohm je 160 Watt (TT).

Ich hoff keinen Fehler gemacht zu haben:

80Watt/8Ohm -> 3.16Aeff -> 3.5Adc (x1.11)
160Watt/4Ohm -> 6.32eff -> 7Adc

4 x 3.5Adc + 2 x 7Adc = 28Adc

Der Strom fließt "abwechselnd" von +Ub bzw. -Ub gegen Masse,
also alles durch 2 dividieren -> 14Adc

Mit diesem Wert / einem Freewareprogramm (pwrsppl von Ernst Pfenninger) habe ich den Trafo berechnet, bin aber
mit 23 Aeff leicht über den erlaubten 20Aeff in den Wicklungen. Es werden zwei parallel geschaltene 800VA /2x40V Ringkerne, zusammen mit zwei 50A Brückengleichrichter und 2x 47000 uF. Bei -10% Netzunterspannung bricht die geregelte Spannung ab 12Adc
auf etwa 39,5 Volt ein.

Der Längsregler muss bei tiefen Frequenzen den Spitzenwert liefern können, beim MT unt HT Verstärker denke ich das die Pufferelkos (nach dem Längsregler) den Strom mitteln. Also hab ich nur die beiden 160 Watt an 4 Ohm herangezogen:
160Watt/4Ohm -> 6.32eff -> 9A^ x 2Verstärker = 18A^
Kommt dann der Adc von den 4 Stück 80W/8Ohm Verstärkern
hinzu bin ich auf 18A^ + 7Adc ist 25A.

Würde daher die Strombegrenzung des Längsreglers auf 25A festlegen, und für den "Dauerbetrieb" 14A.

???


LG

Vor dicken Elkos nach dem Regler kann man nur warnen. Vor dem Aufwand für ein stabilisiertes Netzteil mit diesen Leistungen sowieso.

Hallo
Jetzt weis ich nicht auf was sich das genau bezieht.
Das Rissige Netzteil kann ja ein Monster Versorgen.
Wens wie oben der LM 4780 (Stereo) und LM 3886 (Mono) ist sollte die Spannung so 24-27 Volt haben
Hab die von ELV 3886 in Einsatz und das schon einige Jahre hab ich noch zu DM Zeiten Gekauft
Ausgangsleistung: 60-W-Sinus-Dauerleistung (150-W-Musikleistung)
Frequenzgang: 16 Hz bis > 40 kHz
Signal-Rauschabstand: mind. 92 dB (bei 60 W ca. 110 dB)
Klirrfaktor: <0,03 % bei 60 W (20 Hz-20 kHz); typ. <0,015 %
Verstärkung: einstellbar bis ca. 27 dB an 4 Ohm Last
Versorgungsspannung/Stromaufn.(bei 60 W): .. 2 x 24 V~/ca. 2 x 2,2 A
Erforderlicher Wärmewiderstand des Kühlkörpers: <1 K/W (40 °C)

Leistung ist Ausreichend da. Die Kühlung macht Probleme mit 8 Ohm ist sie ausreichend
mit dem Angegeben Kühlkörper an 4 Ohm wird’s heikel und sehr Warm.
Die Kühlung mus darauf ausgelegt werden .

Netzteil ein 300-400 VA reicht Brücke 35 Amper 50 A wen da .
Siebung Reichlich aber mit kleinen Elkos 5000-10000 Reichen und davon Genügend.

Jetzt weis ich nicht genau welcher es ist der so Kritisch auf die Siebung reagiert
Wen da zu fiel dran wahren ging der Klang in den Keller. Einer aus der Familie wars.

Wenn’s eine aktive 3 Wege Lösung sein soll hier noch ein Modul.
Das könnte mann auch einsetzen. Wehre ein Überlegung wert.
Der VP 703B hat eine Spannung von 24-0-24 Volt sieht nach einem LM 3886 aus.
http://www.sitronik-...e8838b9d3d09eb999715


Grüße
M.D

al_capone schrieb:

Ich brauche als Versorgung ein geregeltes Netzteil mit +/-40V (Längsregler).

Warum willst Du denn die ganze schöne Leistung in einem Regler verbraten?

±40V sind für LM3886 zu viel und für Deine Leistungsanforderungen auch. Für 80W@8Ohm und 160W@4Ohm brauchst Du 25,3V an den Lautsprecherklemmen, also reichen ±30V als Versorgung. Für ein ungeregeltes Netzteil brauchst Du dafür einen Trafo mit 2x25V. Für ein geregeltes Netzteil müsste einer mit 2x30V reichen.

al_capone schrieb:

wenn 4 Endstufen an 8Ohm je 80 Watt liefern (HT + MT) und die 2 restlichen an 4Ohm je 160 Watt (TT).

Bei 4 Ohm kommen die ICs thermisch an ihre Grenzen. Da muss entweder die Spannung (und damit die Leistung) deutlich reduziert werden oder mehrere ICs parallel geschaltet werden. Meistens braucht man dann trotzdem noch Lüfter, wegen dem Hotspot, der sich an den ICs bildet und den Wärmeabtransport beeinträchtigt. AN-1192 von www.national.com lesen! Besonders den Teil "Thermal Background".

al_capone schrieb:

Der Strom fließt "abwechselnd" von +Ub bzw. -Ub gegen Masse, also alles durch 2 dividieren -> 14Adc

Na das ist ja praktisch.

Und die ganze übrige Rechnerei.

Für ungeregelten Betrieb reicht ein 800VA, für geregelten sollte es ein 1000VA Trafo sein. Und vergiss den Soft-Start nicht bei solchen Trümmern.

pacificblue schrieb:

±40V sind für LM3886 zu viel und für Deine Leistungsanforderungen auch. Für 80W@8Ohm und 160W@4Ohm brauchst Du 25,3V an den Lautsprecherklemmen, also reichen ±30V als Versorgung.

Ups - kleiner Rechenfehler: 35,8V müssten es sein. Bei Vollaussteuerung, also im Leerlauf einiges mehr.

wodim schrieb:

pacificblue schrieb: ±40V sind für LM3886 zu viel und für Deine Leistungsanforderungen auch. Für 80W@8Ohm und 160W@4Ohm brauchst Du 25,3V an den Lautsprecherklemmen, also reichen ±30V als Versorgung. Ups - kleiner Rechenfehler: 35,8V müssten es sein. Bei Vollaussteuerung, also im Leerlauf einiges mehr. ;)

35,8V/8Ohm=4,475A
35,8V*4,475A=160,205W
gefordert waren nur 80W, also 25,3V.

35,8V/4Ohm=8,95A
35,8V*8,95A=320,41W
gefordert waren nur 160W, also wieder 25,3V.

Die Leerlaufspannung wird schon von selbst höher werden als die Lastspannung.

Meinetwegen 25,3V sind die effektive Spannung. Die Endstufe muss aber auf die Spitzenspannung aussteuerbar sein - das ist (sinusförmiges Signal angenommen) Effektivwert * Wurzel aus 2.

Außerdem sollte man einkalkulieren, dass an den Endtransistoren auch im voll durchgesteuerten Zustand noch etwas abfällt - bei diesen Strömen auch schon ein paar Volt. Und etwas Netzunterspannung auch...

Alles in allem ein Netzteil also nicht zu knapp dimensionieren - (etwas) zuviel Spannung hat noch nie geschadet, zuwenig schon (eine clippende Transe kann ganz schnell und unhörbar die Hochtöner killen).

wodim schrieb:

Außerdem sollte man einkalkulieren, dass an den Endtransistoren auch im voll durchgesteuerten Zustand noch etwas abfällt - bei diesen Strömen auch schon ein paar Volt. Und etwas Netzunterspannung auch...

Deswegen habe ich "an den Lautsprecherklemmen" geschrieben. Mit einem 25V-Trafo stehen nach den Kondensatoren je nach Lastfall 29,9V (Volllast) bis 36,8V (leerlauf) zur Verfügung. Das mit der Netzunterspannung ist nur ein Thema, wenn man die Ausgangsleistung als Minumum hundertprozentig garantieren will. Wann braucht man das schon im Audio-Bereich? Wann braucht man auch schon 640W für zwei Boxen? Selbst wenn sie nicht durchbrennen, kriegen die das wahrscheinlich sowieso nicht in Schalldruck umgewandelt.

wodim schrieb:

(etwas) zuviel Spannung hat noch nie geschadet, zuwenig schon (eine clippende Transe kann ganz schnell und unhörbar die Hochtöner killen).

Richtig, die Betonung liegt auf etwas. 40V für ein IC, das nur 42V verträgt, ist zu viel. National empfiehlt 4V Headroom.
Clipping ist bei den LMs weniger ein Thema, weil die eine entsprechende Schutzschaltung eingebaut haben. Im vorliegenden Fall wird der Hochtöner wahrscheinlich auch eher durch zu viel Leistung gekillt, denn al_capone will ihn mit 80W ansteuern.

wodim schrieb:

Die Endstufe muss aber auf die Spitzenspannung aussteuerbar sein - das ist (sinusförmiges Signal angenommen) Effektivwert * Wurzel aus 2.

Du hast natürlich völlig recht. Da werden 35,8V am Lautsprecher gebraucht, also 41,4V als Versorgungsspannung und damit mindestens ein ±34V-Trafo.

Völlig unrealistisch für den LM3886. Der wird ja nicht umsonst als 68W-Verstärker-IC verkauft. Wenn der 80W oder gar 160W könnte, würden die das wohl draufschreiben.

Die meisten Gaincloner benutzen Trafos zwischen ±20V und ±25V. Das gibt dann Leistungen zwischen 25W und 45W an 8Ohm. Damit betreiben die komplette Boxen, das müsste also für einzelne Mittel- und Hochtöner mehr als genug sein.
Für 4Ohm werden selten mehr als ±22V genommen, also knapp über 60W. Wenn das für den Tieftöner nicht reicht, weil der Strombedarf während irgendwelcher Impulse zu groß ist, kann man immer noch einen zweiten IC parallel schalten.

Dabei ist die am weitesten verbreitete Variante der 160VA Trafo. Für die Drei-Wege-Box müsste ein 300VA-Typ also dicke reichen.

Mit so einer Variante spart man Geld und Platz für Netzteil und Kühlkörper. Der Klang bleibt gleich Und die erzielbare Lautstärke ist nicht so viel schlechter. Limitierender Faktor ist hier der Tieftöner. 160W zu 60 W bedeutet gerade mal 4,5dB weniger. Eine Verdoppelung der gefühlten Lautstärke erfordert 10dB mehr. Außerdem muss der Tieftöner das auch erstmal mechanisch umsetzen können.

Hallo!

Richtig, die Betonung liegt auf etwas. 40V für ein IC, das nur 42V verträgt, ist zu viel. National empfiehlt 4V Headroom.

Und das wiederum gilt nicht für Nenn-Netzspannung, sondern für Überspannung, also 230V +6%!
Ab nächstes Jahr übrigens 230V +10%.

Gruß
Bernhard

Hinzu kommt, dass ein Trafo im Leerlauf auch einiges an Spannung mehr liefert als unter Last... Aber inzwischen gibt's ja solche "Wunderwerke", die die fast konstant halten - sind nur sauteuer, wäre aber mal interessant, wie die das machen.

Wenn du einen Speaker leistungsmäßig überlastest, das hörst du, da geht er aber nicht sofort kaputt. Glaube auch, das wir unter "Clipping" noch was Verschiedenes verstehen. Endstufen-ICs sind gewöhnlich kurzschlussfest oder zumindest gegen Überstrom gesichert (oder sollten es sein?) - das ist aber kein Clipping. Prinzip: Zu hohe Aussteuerung -> Signalspannung kommt in den Bereich der Versorgungsspannung (die mehr oder weniger "in die Knie geht") -> Signal wird begrenzt und damit verzerrt -> nach Fourier gibt das Oberwellen (die schon über dem hörbaren Bereich liegen können) -> Speakerkill möglich, aber in Sekundenbruchteilen. Und nicht nur bei Hochtönern.

Wobei die Transe "hart" clippt, die Röhre "weich" - einer der "Dreckeffekte", die bei (Gitarren-) Röhrenamps manchmal bis zum Exzess getrieben werden (noch in Verbindung mit in die Sättigung getriebenem Ausgangstrafo...), weil's "Sound bringt". Es soll aber auch schon ICs mit "soft" - clipping geben (zumindest bei entsprechender Außenbeschaltung). Da würde ich gern weiter diskutieren, betrifft halt mein Projekt auch. - s. der Link in meiner Signatur.

wodim schrieb:

Hinzu kommt, dass ein Trafo im Leerlauf auch einiges an Spannung mehr liefert als unter Last...

Im Leerlauf ertragen ICs meistens auch eine höhere Spannung. Der LM3886 aus dem vorliegenden Beispiel ist z. B. für eine Leerlaufspannung von ±47V spezifiziert.

wodim schrieb:

Aber inzwischen gibt's ja solche "Wunderwerke", die die fast konstant halten - sind nur sauteuer, wäre aber mal interessant, wie die das machen.

Die Spannungsregler aus dem ersten Thread? Im Prinzip sind das als Spannungsfolger geschaltete Operationsverstärker mit eingebauter Präzisionsspannungsreferenz und Leistungstransistor als Ausgang. Wenn Du sowas günstiger haben willst, einen mit geringer Stromlieferfähigkeit kaufen und dicke Transistoren parallel schalten. Für Verstärker? Kann man machen, muss man aber nicht. Die verbraten ja auch ganz schön Leistung.

wodim schrieb:

Wenn du einen Speaker leistungsmäßig überlastest, das hörst du, da geht er aber nicht sofort kaputt.

Das hört nicht jeder. Ich habe schon oft erlebt, dass Kratzgeräusche aus dem Lautsprecher und das mechanische Anschlagen der Membran die Leute nicht zum Runterregeln der Lautstärke veranlasst haben.

wodim schrieb:

Glaube auch, das wir unter "Clipping" noch was Verschiedenes verstehen. Endstufen-ICs sind gewöhnlich kurzschlussfest oder zumindest gegen Überstrom gesichert (oder sollten es sein?) - das ist aber kein Clipping. Prinzip: Zu hohe Aussteuerung -> Signalspannung kommt in den Bereich der Versorgungsspannung (die mehr oder weniger "in die Knie geht") -> Signal wird begrenzt und damit verzerrt -> nach Fourier gibt das Oberwellen (die schon über dem hörbaren Bereich liegen können) -> Speakerkill möglich, aber in Sekundenbruchteilen. Und nicht nur bei Hochtönern.

Wir verstehen schon das Gleiche unter Clipping. Beim LM3886 gibt es das so gennante SPiKe Protection System. Das schaltet die Ausgangstransistoren einfach bis zum nächsten Nulldurchgang ab, wenn die Ausgangsspannung an die Clipping-Grenze kommt. Damit werden IC und Hochtöner geschützt. Für Gitarrenverstärker ist das nicht so schön, denn man bekommt nicht den verzerrten Klang, den Gitarristen so mögen. Stattdessen hört man ein Klicken, das sich genau nach dem anhört, was es ist - nach einem Schaltgeräusch.

Vielleicht kennst Du ihn schon, aber falls nicht, könnte dieser Link etwas für Dich sein. Da gibt es einige Gitarrenverstärker, die mit Verstärker-ICs arbeiten.

pacificblue schrieb:

wodim schrieb: Aber inzwischen gibt's ja solche "Wunderwerke", die die fast konstant halten - sind nur sauteuer, wäre aber mal interessant, wie die das machen. Die Spannungsregler aus dem ersten Thread?

Nein-TRAFOS! Bisher nur im "Kleinleistungsbereich" (ich gehe jetzt mal von meinem aktuellsten "Conrad" - Katalog aus, "Standby-ECO-Trafos" S.1560): 990VA / 41,3A / ja mei, die Spannung darf man sich wohl ausrechen? / Bestell-Nr: 50 61 81-36, Preis: 161,04 €. Wenn man sich das Bild so anguckt - najaaa, da sitzt halt noch ein bisschen Elektronik drauf, mit einem unübersehbaren Kühlblech... Also ich denke mal, den Anfang einer (vielleicht?) erfolgversprechenden Entwicklung - ganz am Anfang waren ICs ja wohgl auch teurer als Transistoren...

pacificblue schrieb:

wodim schrieb: Wenn du einen Speaker leistungsmäßig überlastest, das hörst du, da geht er aber nicht sofort kaputt. Das hört nicht jeder. Ich habe schon oft erlebt, dass Kratzgeräusche aus dem Lautsprecher und das mechanische Anschlagen der Membran die Leute nicht zum Runterregeln der Lautstärke veranlasst haben.

Und wie hast du solche Lautstärken auf längere Zeit ohne Gehörschäden überlebt? Einen kaputten Speaker kann man auswechseln, bei abgebrochenen Flimmerhäärchen im Ohr ist das etwas schwieriger.

pacificblue schrieb:

Wir verstehen schon das Gleiche unter Clipping. Beim LM3886 gibt es das so gennante SPiKe Protection System. Das schaltet die Ausgangstransistoren einfach bis zum nächsten Nulldurchgang ab, wenn die Ausgangsspannung an die Clipping-Grenze kommt. Damit werden IC und Hochtöner geschützt. Für Gitarrenverstärker ist das nicht so schön, denn man bekommt nicht den verzerrten Klang, den Gitarristen so mögen. Stattdessen hört man ein Klicken, das sich genau nach dem anhört, was es ist - nach einem Schaltgeräusch.

Vorstellbar - aber da hab' ich doch auch mal in einem Conrad - Katalog einen Bausatz für eine "soft clippende" Endstufe gefunden - war das nur ein schöner Traum? Im neuen finde ich ihn nicht mehr.

In meinem Verstärkerkonzept werden solche Experimente selbstredend nicht mit der Endstufe veranstaltet, sondern etwas weiter "vorn", wo nicht soviel abrauchen kann.

Bis auf eins: Dass die Transistorendsufe wie die Röhrenendstufe als Stromquelle arbeitet - dazu braucht man noch den "krummen" Speakerimpedanzfrequenzgang - ups, nicht zuviel preisgeben, bevor es geschützt ist. Aber ich habe schon genug Beweise, dass das mein Idee war.

wodim schrieb:

Nein-TRAFOS! Bisher nur im "Kleinleistungsbereich" (ich gehe jetzt mal von meinem aktuellsten "Conrad" - Katalog aus, "Standby-ECO-Trafos"

Ach die meinst Du. Okay, aber abgesehen vom behaupteten Stromspareffekt, wozu ist das gut?

wodim schrieb:

Und wie hast du solche Lautstärken auf längere Zeit ohne Gehörschäden überlebt?

Wer sagt denn, dass ich keinen Gehörschaden habe? Glücklicherweise waren die Lautstärken nicht so hoch. Das Equipment war billig und schwach. Gute Lautsprecher schlagen ja auch nicht an. Die werden durch geschickte Auslegung von der Zentrierspinne und/oder Sicke vorher gebremst.

wodim schrieb:

da hab' ich doch auch mal in einem Conrad - Katalog einen Bausatz für eine "soft clippende" Endstufe gefunden

Ja, sowas gibt es im allgemeinen bei PA-Equipment. Da fragst Du am besten mal bei den Leuten.
Wird auch hier erwähnt.

wodim schrieb:

Dass die Transistorendsufe wie die Röhrenendstufe als Stromquelle arbeitet

Ich glaube, da solltest Du nochmal genauer recherchieren. Das wird wegen der damit verbundenen hohen Verlustleistung selten in Leistungsverstärkern gemacht. In Vorverstärkern ist es aber noch gang und gäbe, siehe z. B. in Klang&Ton 3/2007 "Vorverstärker zu SymAsym".

In der Verstärkertechnik sind wir zu spät geboren. Da hat es einfach Alles schon mal gegeben.