150 W rms MOSFET-Endstufe mit VorverstĂ¤rker

Leo Baumann · Dec 2, 2019

Hi,
zum AbschluĂ meiner MOSFET-Diskussionen hier, eine MOSFET-Endstufe mit
VorverstĂ¤rker und 117 dB Gesamtrauschabstand (22.05 kHz/150W_rms).

Der groĂe S/N wurde erreicht durch Verwendung des aktuellen, rauscharmen
OPA1612 im VV u. in der Endstufe, wobei die VerstĂ¤rkung mĂśglichst nach
vorne in der Schaltung verlegt wurde.

Die Gesamt-Slew-Rate ist mehr als ausreichend fĂźr optimales
Impulsverhalten bei CD-Wiedergabe(> 32 V/us).

Im VorverstĂ¤rker sind Regler fĂźr Bass/Mitten/HĂśhen mit +-15 dB vorgesehen.

FĂźr eine lineare Wiedergabe fehlt noch eine schaltbare BrĂźcke Ăźber dem
Regler.

www.leobaumann.de/newsgroups/TS_MOSFET_VV.png

Man sollte das Ding direkt so bauen kĂśnnen - Viel SpaĂ ...

Bubo bubo · Dec 2, 2019

Am 02.12.2019 um 17:05 schrieb Leo Baumann:

www.leobaumann.de/newsgroups/TS_MOSFET_VV.png

Man sollte das Ding direkt so bauen kĂśnnen

Was hindert dich?

> - Viel SpaĂ ...

Beim Oszillieren.

Fritz · Dec 2, 2019

Am 02.12.19 um 17:45 schrieb Leo Baumann:

Am 02.12.2019 um 17:24 schrieb Bubo bubo:
Was hindert dich?

Mich hat das Thema nur theoretisch interessiert.

Schau dir mal Nelson Pass Threshold Stasis SchaltplĂ¤ne an.

<https://www.diyaudio.com/forums/pass-labs/175138-threshold-amplifier-overview-schematic-collection-all-models-print.html>

<https://elektrotanya.com/PREVIEWS/63463243/23432455/threshold/threshold_stasis-1.pdf_1.png>

Die Stasis Schaltung ist einfach simpel, wenn man sie mal durchblickt.
.......

Oder die PlĂ¤ne von Mark Levinsons VerstĂ¤rkern .... (habe leider auf die
Schnelle keine gefunden)
<https://de.wikipedia.org/wiki/Mark_Levinson>

oder, oder ....

Naoya Morita
<http://www.schematicsforfree.com/archive/file/Audio/Circuits/Power%20Amplifiers/Class%20AB/FET/All%20FET%20Power%20AMp%20with%20VFET%20Output.gif>

Krell:
<http://www.amplimos.it/images/krell_ksa-50_mk2_original_schematic_2.jpg>

--
Fritz
fĂźr eine liberale, offene, pluralistische Gesellschaft,
fĂźr ein liberales, offenes, pluralistisches EUropa!

Leo Baumann · Dec 2, 2019

Am 02.12.2019 um 17:24 schrieb Bubo bubo:
> Was hindert dich?

Mich hat das Thema nur theoretisch interessiert.

Karl Meisenkaiser · Dec 2, 2019

Am 02.12.2019 um 17:05 schrieb Leo Baumann:

Hi,
zum AbschluĂ meiner MOSFET-Diskussionen hier, eine MOSFET-Endstufe mit
VorverstĂ¤rker und 117 dB Gesamtrauschabstand (22.05 kHz/150W_rms).

Der groĂe S/N wurde erreicht durch Verwendung des aktuellen, rauscharmen
OPA1612 im VV u. in der Endstufe, wobei die VerstĂ¤rkung mĂśglichst nach
vorne in der Schaltung verlegt wurde.

Die Gesamt-Slew-Rate ist mehr als ausreichend fĂźr optimales
Impulsverhalten bei CD-Wiedergabe(> 32 V/us).

Im VorverstĂ¤rker sind Regler fĂźr Bass/Mitten/HĂśhen mit +-15 dB vorgesehen.

FĂźr eine lineare Wiedergabe fehlt noch eine schaltbare BrĂźcke Ăźber dem
Regler.

www.leobaumann.de/newsgroups/TS_MOSFET_VV.png

Man sollte das Ding direkt so bauen kĂśnnen - Viel SpaĂ ...

So, und jetzt entwickle mal einen mit Class D. 500W oder so.

Karl

Bernd Mayer · Dec 2, 2019

Am 02.12.19 um 17:05 schrieb Leo Baumann:

Hi,
zum AbschluĂ meiner MOSFET-Diskussionen hier, eine MOSFET-Endstufe mit
VorverstĂ¤rker und 117 dB Gesamtrauschabstand (22.05 kHz/150W_rms).

Hallo,

in der Praxis wird das sehr stark vom Aufbau bestimmt (Anordnung der
diversen Teile und auch stark von der MassefĂźhrung).

Eine Simulation alleine sagt da erst mal recht wenig aus.

Wenn die Werte bei einem konkreten GerĂ¤t gemessen werden dann bin ich
eher Ăźberzeugt.

Simulation ist schon auch interessant aber das reicht nicht.

Bei der Simulation fehlen schon mal sicherlich die Einstreuungen vom
Netzteil (Brumm und Oberwellen vom Gleichrichter) die auch wichtig sind
fĂźr diese Werte.

Bernd Mayer

Leo Baumann · Dec 2, 2019

Am 02.12.2019 um 19:01 schrieb Karl Meisenkaiser:
> So, und jetzt entwickle mal einen mit Class D. 500W oder so.

NĂś, bei Musik-VerstĂ¤rkern bin ich kein Stromspar-Ăko.

Leo Baumann · Dec 3, 2019

Am 02.12.2019 um 18:55 schrieb Bernd Mayer:

Simulation ist schon auch interessant aber das reicht nicht.

Bei der Simulation fehlen schon mal sicherlich die Einstreuungen vom
Netzteil (Brumm und Oberwellen vom Gleichrichter) die auch wichtig sind
fĂźr diese Werte.

Ja, das stimmt natĂźrlich. Aber ich habe nicht geplant einen VerstĂ¤rker
zu bauen.

Leo Baumann · Dec 3, 2019

Am 02.12.2019 um 18:21 schrieb Fritz:

Am 02.12.19 um 17:45 schrieb Leo Baumann:
Am 02.12.2019 um 17:24 schrieb Bubo bubo:
Was hindert dich?

Mich hat das Thema nur theoretisch interessiert.

Schau dir mal Nelson Pass Threshold Stasis SchaltplĂ¤ne an.

https://www.diyaudio.com/forums/pass-labs/175138-threshold-amplifier-overview-schematic-collection-all-models-print.html

https://elektrotanya.com/PREVIEWS/63463243/23432455/threshold/threshold_stasis-1.pdf_1.png

Die Stasis Schaltung ist einfach simpel, wenn man sie mal durchblickt.
......

Oder die PlĂ¤ne von Mark Levinsons VerstĂ¤rkern .... (habe leider auf die
Schnelle keine gefunden)
https://de.wikipedia.org/wiki/Mark_Levinson

oder, oder ....

Naoya Morita
http://www.schematicsforfree.com/archive/file/Audio/Circuits/Power%20Amplifiers/Class%20AB/FET/All%20FET%20Power%20AMp%20with%20VFET%20Output.gif

Krell:
http://www.amplimos.it/images/krell_ksa-50_mk2_original_schematic_2.jpg

hmm, was die sich alle einfallen lassen

Stefan Wiens · Dec 3, 2019

Bernd Mayer <beam.bam.boom@knuut.de> writes:

Bei der Simulation fehlen schon mal sicherlich die Einstreuungen vom
Netzteil (Brumm und Oberwellen vom Gleichrichter) die auch wichtig
sind für diese Werte.

Die Schwankungen der Betriebsspannung stammen nicht nur vom Netzteil,
sondern auch vom schwankenden Laststrom, man muss also mindestens den
gesamten Audio-Bereich betrachten.

Der Ruhestrom der Stufe Q2/Q3 scheint stark von der Betriebsspannung
abzuhängen.

--
Stefan

Leo Baumann · Dec 3, 2019

Am 03.12.2019 um 20:06 schrieb Stefan Wiens:

Der Ruhestrom der Stufe Q2/Q3 scheint stark von der Betriebsspannung
abzuhĂ¤ngen.

Bei 5 % BetriebsspannugsĂ¤nderung bleibt der Ruhestrom von Q2/Q3 konstant.

Stefan Wiens · Dec 3, 2019

Leo Baumann <charly020664@yahoo.de> writes:

Am 03.12.2019 um 20:06 schrieb Stefan Wiens:
Der Ruhestrom der Stufe Q2/Q3 scheint stark von der Betriebsspannung
abzuhängen.

Bei 5 % Betriebsspannugsänderung bleibt der Ruhestrom von Q2/Q3 konstant.

Zur Betrachtung des Arbeitspunkts klemme ich den Knoten R11/R13/U6(O)
auf 0V. Der Knoten Q2(E)/R11/R9 liegt auf näherungsweise -0.7V. Der
Emitterstrom von Q2 ist also I_R11 + I_R9 = (-0.7V)/470R + 43.3V/3900R =
-1.49mA + 11.1mA = 9.61mA. Mit V6 = 44V * 0.95 = 41.8V komme ich auf
-1.49mA + 10.5mA = 9.05mA.

Also -5.8%. Die Basisbeschaltung habe ich für die Überschlagsrechnung
vernachlässigt.

Noch ein anderer Punkt: Falls die Widerstandsnetzwerke in der
Eingangsstufe durch reale Potis ersetzt werden sollen, ist auf
Gleichstromfreiheit des Schleifers zu achten. Der Bassregler führt den
Eingangsstrom von U2, der Balanceregler die (evtl. verstärkte)
Offsetspannung von U1 bzw. U2. Dann kracht es beim Betätigen.

--
Stefan

Bubo bubo · Dec 3, 2019

Am 03.12.2019 um 21:19 schrieb Stefan Wiens:

Noch ein anderer Punkt: Falls die Widerstandsnetzwerke in der
Eingangsstufe durch reale Potis ersetzt werden sollen,

Er simuliert doch nur, das wird niemals real aufgebaut.

Leo Baumann · Dec 3, 2019

Am 03.12.2019 um 21:19 schrieb Stefan Wiens:

Zur Betrachtung des Arbeitspunkts klemme ich den Knoten R11/R13/U6(O)
auf 0V. Der Knoten Q2(E)/R11/R9 liegt auf nĂ¤herungsweise -0.7V. Der
Emitterstrom von Q2 ist also I_R11 + I_R9 = (-0.7V)/470R + 43.3V/3900R =
-1.49mA + 11.1mA = 9.61mA. Mit V6 = 44V * 0.95 = 41.8V komme ich auf
-1.49mA + 10.5mA = 9.05mA.

Also -5.8%. Die Basisbeschaltung habe ich fĂźr die Ăberschlagsrechnung
vernachlĂ¤ssigt.

Ja, dem ist aber nicht so.

Leo Baumann · Dec 3, 2019

Am 03.12.2019 um 21:19 schrieb Stefan Wiens:

Zur Betrachtung des Arbeitspunkts klemme ich den Knoten R11/R13/U6(O)
auf 0V. Der Knoten Q2(E)/R11/R9 liegt auf nĂ¤herungsweise -0.7V. Der
Emitterstrom von Q2 ist also I_R11 + I_R9 = (-0.7V)/470R + 43.3V/3900R =
-1.49mA + 11.1mA = 9.61mA. Mit V6 = 44V * 0.95 = 41.8V komme ich auf
-1.49mA + 10.5mA = 9.05mA.

Also -5.8%. Die Basisbeschaltung habe ich fĂźr die Ăberschlagsrechnung
vernachlĂ¤ssigt.

Ie_Q2=11.07 mA und Ie_Q3=9.85 mA

ErhĂśhung der Betriebsspannung um 5%:

Ie_Q2=11.6 mA und Ie_Q3=10.44 mA

AuĂerdem sollte die Treiberversorung stabilisiert sein.

Stefan Wiens · Dec 3, 2019

Leo Baumann <charly020664@yahoo.de> writes:

Am 03.12.2019 um 21:19 schrieb Stefan Wiens:
Zur Betrachtung des Arbeitspunkts klemme ich den Knoten R11/R13/U6(O)
auf 0V. Der Knoten Q2(E)/R11/R9 liegt auf näherungsweise -0.7V. Der
Emitterstrom von Q2 ist also I_R11 + I_R9 = (-0.7V)/470R + 43.3V/3900R =
-1.49mA + 11.1mA = 9.61mA. Mit V6 = 44V * 0.95 = 41.8V komme ich auf
-1.49mA + 10.5mA = 9.05mA.

Also -5.8%. Die Basisbeschaltung habe ich für die Überschlagsrechnung
vernachlässigt.

Ie_Q2=11.07 mA und Ie_Q3=9.85 mA

Erhöhung der Betriebsspannung um 5%:

Ie_Q2=11.6 mA und Ie_Q3=10.44 mA

Also Ie_Q2 +4.8%, Ie_Q3 +5.9%; d.h., die Betriebsspannungsänderung
schlägt voll durch, anders als du es angegeben hattest. Die Unsymmetrie
bei deinen Strömen lässt mich vermuten, dass du nicht geklemmthast,
sondern die Über-Alles-Gegenkopplung noch in Aktion ist.

Du solltest auch unsymmetrische Schwankungen der Betriebsspannung
berücksichtigen, wie es lastbedingt vorkommt.

> Außerdem sollte die Treiberversorung stabilisiert sein.

Was verstehst du unter Treiber? In der Schaltung ist Treiber- gleich
Endstufenversorgung.

--
Stefan

Stefan Wiens · Dec 4, 2019

Bubo bubo <groVo@home.net> writes:

Am 03.12.2019 um 21:19 schrieb Stefan Wiens:

Noch ein anderer Punkt: Falls die Widerstandsnetzwerke in der
Eingangsstufe durch reale Potis ersetzt werden sollen,

Er simuliert doch nur, das wird niemals real aufgebaut.

Das hat er ja oft genug geschrieben.

Er könnte ja den variablen Übergangswiderstand des Schleiferkontakts
simulieren, aber gibt es Modelle dafür?

--
Stefan

Leo Baumann · Dec 4, 2019

Am 04.12.2019 um 00:18 schrieb Stefan Wiens:

Was verstehst du unter Treiber? In der Schaltung ist Treiber- gleich
Endstufenversorgung.

Man, das ist eine Simulation - in der Praxis wĂźrde man Q1, Q8, Q11
stabilisiert und getrennt von der Endstufe versorgen.

Bubo bubo · Dec 4, 2019

Am 04.12.2019 um 02:34 schrieb Leo Baumann:

Am 04.12.2019 um 00:18 schrieb Stefan Wiens:
Was verstehst du unter Treiber? In der Schaltung ist Treiber- gleich
Endstufenversorgung.

Man, das ist eine Simulation - in der Praxis wĂźrde man Q1, Q8, Q11
stabilisiert und getrennt von der Endstufe versorgen.

Wenn die Simulation einen praktischen Wert haben soll, dann macht man
sie praxisnah.

Bubo bubo · Dec 4, 2019

Am 04.12.2019 um 00:51 schrieb Stefan Wiens:

Bubo bubo <groVo@home.net> writes:

Am 03.12.2019 um 21:19 schrieb Stefan Wiens:

Noch ein anderer Punkt: Falls die Widerstandsnetzwerke in der
Eingangsstufe durch reale Potis ersetzt werden sollen,

Er simuliert doch nur, das wird niemals real aufgebaut.

Das hat er ja oft genug geschrieben.

Er spielt halt.

Er kĂśnnte ja den variablen Ăbergangswiderstand des Schleiferkontakts
simulieren, aber gibt es Modelle dafĂźr?

Aber sicher doch.

150 W rms MOSFET-Endstufe mit VorverstĂ¤rker

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