Eisenlose 15-Watt-Endstufe mit NPN-Leistungstransistoren

Dieser Klassiker unter den eisenlosen NF-Endverstärkern eignet sich u.a. für kleinere Musikanlagen, Karaoke-Verstärker oder für Gitarren-Übungsverstärker. Für Stereo-Anwenungen sind selbstverständlich zwei solcher Endsfufen erforderlich. Die Schaltung arbeitet mit einer quasi-komplementären Endstufe, so dass zwei gleiche Endstufen-Transistoren (hier BD241) verwendet werden können. Alle Stufen sind gleichstrommäßig gekoppelt. Für die gegenphasige Ansteuerung der Endtransistoren sind komplementäre Treiber-Transistoren (BC327 und BC337) erforderlich. Früher waren Leistungs-Transistoren vom Sillizium-PNP-Typ sehr teuer, außerdem hatten die verfügbaren Leistungs-Transisoren nur kleine Stromverstärkungs-Faktoren von deutlich unter 100, so dass diese Anordnung seinerzeit den besten Kompromiss aus geringen Baukosten, kleinem Schaltungs-Aufwand, gutem Frequenzumfang und niedrigen Verzerrungen bot. Die Anforderungen der Hifi-Norm DIN 45500 konnten damit gerade eben erfüllt werden.

Die gesamte Spannungs-Verstärkung übernimmt der Vorstufen-Transistor (BC237), alle anderen Transistoren fungieren als reine Strom-Verstärker. Eine Boostrap-Schaltung (470Ω, 100µF) erhöht die Aussteuerbarkeit der Vorstufe. Mit dem 50kΩ-Trimmer wird die Symmetrie eingestellt. Bei richtiger Einstellung beträgt die Spannung am Pluspol des Ausgangs-Elkos (2000µF) exakt den halben Wert der Speisespannung. So wird maximale Aussteuerbarkeit und damit größte Ausgangsleistung erzielt. Da mit der einen Vorstufe nur eine kleine Leerlauf-Verstärkung erreicht wird, ist die Vorstufe mit dem 47Ω-Emitter-Widerstand und dem 4,7kΩ-Widerstand vom Ausgang zum Eingang hin zur Reduzierung des Klirrfakors doppelt gegengekoppelt. Um die Verzerrungen klein zu halten, müssen außerdem die Treiber- und Endstufen-Transistoren auf möglichst gleiche Stromverstärkungs-Faktoren hin ausgesucht werden. Darüber hinaus muss mit dem 250Ω-Trimmer (Bias) ein ausreichender Endstufen-Ruhestrom eingestellt werden. Er wird so justiert, dass bei vorhandenem schwachen Eingangssignal (also bei niedriger Lautstärke) die Stromübernahme-Verzerrungen der Endstufen-Transistoren gerade eben verschwinden. Zur Temperatur-Stabilisierung des Ruhestroms müssen die Dioden zur thermischen Kopplung am Endstufen-Kühlkörper montiert werden.

Prinzipiell würde sich die Schaltung mit kräftigeren Treiber- und Endtransistoren bei höherer Versorgungs-Spannung auch für höhere Leistungen eignen. Mit Blick auf einen kleinen Klirrfaktor und das dann erforderliche noch größere Eingangssignal, eignet sich dafür aber eine Schaltung mit einer weiteren Stufe zur Spannungs-Verstärkung wesentlich besser.