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Verstärker ohne Ruhestrom

Dieser Transistor-Verstärker leistet bis zu etwa 1 Watt an einem 8-Ohm-Lautsprecher. Er eignet sich damit ebenfalls gut für Funkempfänger. Er zeigt zwar einen etwas größeren Schaltungsaufwand, es handelt sich aber sämtlich um preiswerte Standard-Bauelemente. So sind die Baukosten kaum höher, wie bei anderen Verstärkern dieser Leistungsklasse. Nur ist es eben etwas mehr Arbeit, die Schaltung aufzubauen. Man handelt sich damit aber neben der exzellenten Tonqualität einige weitere Vorteile ein. Der Verstärker arbeitet nämlich ohne Ruhestrom durch die Endtransistoren. Damit ist ein thermisches Hochlaufen sicher vermieden, so dass bei dieser Leistung Kühlkörper für die Endtransistoren nicht unbedingt erforderlich sind. Auch entfällt ein ansonsten gegebenenfalls notwendiger Abgleich des Ruhestroms. Möglich ist das ruhestromlose Arbeiten durch die hohe Leerlaufverstärkung. Erzielt wird sie durch den Differenzverstärker und den darauf folgenden Treiber, der auf einen als Konstantstromquelle dienenden Stromspiegel als Last arbeitet. Damit wird eine sehr wirksame Gegenkopplung möglich, welche die Übernahmeverzerrungen der Endtransistoren weitestgehend eliminiert.


Die Spannungsvertärkung ist durch das Verhältnis vom 10-kΩ-Gegenkopplungswiderstand zum im Serie zum 10µF-Elko liegenden 100Ω-Widerstand auf 100 vorgegeben. Sie beträgt bei der angegebenen Dimensionierung also 40dB. Wird ein kleinerer Verstärkungsfaktor benötigt, so ist der Wert des 100Ω-Widerstands entsprechend zu vergrößern. Einer Vergrößerung des Verstärkungsfaktors sind hingegen Grenzen gesetzt. Mit Verkleinerung des Widerstandswertes nehmen die Verzerrungen rasch zu und es kommt möglicherweise zu einer Schwingneigung. Irgendwelche Schäden an der Schaltung sind durch solche Experimente, selbst wenn der 100Ω-Widerstand durch eine Drahtbrücke ersetzt wird, jedoch nicht zu befürchten.


Die Mittenspannung am Schaltungsausgang, also an dem Punkt, wo die beiden 2,2Ω-Widerstände zusammengeschaltet sind, ist durch die beiden 33kΩ-Widerstände auf die halbe Speisespannung festgelegt. Damit ist immer, auch bei Speisspannungsschwankungen, eine maximale Aussteuerbarkeit gegeben. Während bei einfacheren Schaltungen infolge von Bauteiletoleranzen die Mittenspannung und auch die Verstärkung mehr oder weniger stark variieren können, so dass entweder Abgleichelemente oder eng tolerierte Bauelemente nötig sind, muss bei dieser Schaltung darauf keine Rücksicht genommen werden. Ähnlich wie bei Verstärkern mit ICs ist die Schaltung also nach dem Zusammenbau, unter der Veraussetzung, dass alles richtig angeschlossen wurde, sofort betriebsbereit. Trimmpotis zum Abgleich und Kühlkörper kosten in der Regel mehr Platz, wie die wenigen hier zusätzlich benötigten Bauelemente. Die Schaltung kann also tendenziell platzsparender aufgebaut werden, wie manch einfachere Schaltung dieser Leistungsklasse.

 

© Claus Schmidt, DL4CS

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