Eisenlose 50-Watt-Endstufe mit NPN-Leistungstransistoren

Ebenfalls ein Klassiker ist die Schaltung dieser 50-Watt-Endstufe. Sie ist für universellen Einsatz geeignet, z.B. für Powermixer, Aktivboxen, Instrumentalverstärker oder etwas kräftigere Hifi-Geräte. Ich verwendete solche Schaltungen früher für die Wiedergabe von Party-Musik. Es handelt sich wie schon beim 15W-Endverstärker um eine quasikomplementäre Endstufe mit zwei gleichen Leistungs-Transistoren. Wesentlicher Unterschied ist neben kräftigeren Transistoren und höherer Versorgungs-Spannung, dass hier eine zusätzliche Vorstufe eingefügt ist. Infolgedessen wird eine hohe Leerlauf- bzw. Schleifenverstärkung erzielt und es kann eine wirksamere Gegenkopplung durchgeführt werden. Sie ist durch das Verhältnis vom 2,2kΩ- zum 100Ω-Widerstand am Emitter des ersten Vorstufen-Transistors (BC307A) festgelegt und bestimmt die Spannungsverstärkung der gesamten Schaltung. Mit der angegebenen Dimensionierung beträgt sie gut 20, so dass der Endverstärker mit etwas über einem Volt Eingangsspannung bereits voll ausgesteuert bzw. übersteuert werden kann.

Die stärkere Gegenkopplung führt zu einem kleineren Klirrfaktor. Er erreicht erst bei Vollaussteuerung etwa 1% und bleibt bei kleinerer Aussteuerung deutlich darunter. Der Übertragungsbereich umfasst den gesamten Hörfrequenz-Bereich (ca. 16...20000 Hz). Oft außer acht gelassen wird bei Endverstärkern der Leistungs-Frequenzgang. Während der Übertragungs-Bereich sich nur auf die Verstärkung bzw. dessen Abfall an seiner oberen und unteren Grenze bezieht, besagt der Leistungs-Frequenzgang, wie weit die erzielbare Leistung an den Grenzen abfällt. Bezogen auf einen Abfall von 3 dB (=halbe Leistung) beträgt er bei dieser Schaltung etwa 30...15000 Hz. Bei Musik mit kräftigen Tiefbässen, also z.B. elektronischer Tanzmusik (Techno usw.), kann der Verstärker somit im Vergleich zu einem 25W-Verstärker leiser sein, wenn jener einen Leistungsfrequenzgang ab 10 Hz aufweist. Gerade im Bassbereich wird nämlich viel Leistung benötigt und bei einem Abfall von 3dB bei 10 Hz ist davon auzugehen, dass der Leistungsabfall an der unteren Hörgrenze schon vernachlässigbar ist.

Die Stabilisierung des Endstufen-Ruhestroms erfolgt bei dieser Schaltung über einen Transistor (BC237B). Er muss mit dem Endstufen-Kühlkörper thermisch gekoppelt und somit an diesem montiert sein. Diese wirkungsvollere Schaltungsart ist von Vorteil, wenn der Verstärker für längere Zeit an der Leistungsgrenze betrieben wird. Wie schon beim 15W-Verstärker hat auch diese Endstufe keine elektronische Schutzschaltung, so dass Kurzschlüsse in der Lautsprecher-Leitung im Betrieb unbedingt vermieden werden müssen. Einen gewissen Schutz bietet die Feinsicherung in der Lautsprecher-Leitung. Sie sollte also keinesfalls überbrückt oder durch einen höheren Wert ersetzt werden. Unerwartete Ausfälle sind bei solchen Schaltungen, insbesondere bei Verwendung billigerer Endtransistoren, auch durch den sogenannten sekundären Durchbruch möglich. Um ihn zu vermeiden, dürfen die 100Ω-Widerstände an den Basen der Endtransistoren keinesfalls größere Werte aufweisen. Mehr Sicherheit erlangt man durch kleinere Werte (z.B. 39Ω). Damit dadurch die Treibertransistoren nicht überlastet werden, sollten dann auch sie gekühlt werden.