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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Dynamikumfang von Schaltverstärkern



Grasso
14.08.2015, 23:43
Hallo! Hier geht es um die leisen Töne. Schon vor langem hat man in den USA geschrieben (http://www.eetimes.com/document.asp?doc_id=1274731#) und geschrieben (http://www.diyaudio.com/forums/class-d/220714-class-d-best-dynamic-range.html#post3185453), daß Schaltverstärker tendenziell ein Dynamikproblem haben. Aber auch die Klasse B, womit ich Endstufen mit weniger als einigen Milliampere Ruhestrom meine, hat das, weil sie die Leistungstransistoren ebenfalls schaltend betreibt. Bei einem Schaltverstärker kann das Produkt aus Signalfrequenz und Dynamikumfang bei dieser Frequenz nicht höher als die Transitfrequenz der verwendeten Leistungstransistoren sein. Billige Transistoren haben niedrige Transitfrequenzen. Da unsere Ohren bei 4000Hz eine tiefe Senke in der Hörschwelle haben, sollten wir den Dynamikumfang bei dieser Frequenz messen. Haben der Verstärker eine Höchstleistung von 100W, und der Lautsprecher einen Übertragungsfaktor von 9Bel/1W, sollte der Verstärker 11Bel Dynamikumfang haben. Um das zu messen, mißt man den Verstärkungsfaktor (Last nicht vergessen!) eines Sinuses bei immer kleineren Pegeln. Bleibt der Verstärkungsfaktor nicht bis zu ausreichend niedrigen Pegeln konstant, wird der Verstärker den Klang verfälschen.

3eepoint
15.08.2015, 00:43
1.Bel ist schon seid Jahren nicht mehr geläufig da dB als Logarithmische einheit mehr dem Gehör entspricht, für die die Bel nciht kennen hier die Umrechnung:

http://www.sengpielaudio.com/UmrechBel.htm

2.Ein Verstärker der in irgend einer Form so eine Pegeldifferenz zwischen Input und Output hat, hat ein ernsthaftes Problem mit der Gegenkopplung, die sollte sowas nemlich verhindern.

3.Die Argumentation das Klass D , wie im ersten Artikel beschrieben, keine kleinen dynamikumfänge beherrscht weil sie ja auch kein Rauschen wiedergeben, da sie ja "digital" arbeiten, was sie verdammt nochmal meistens nicht tun, ist völlig daneben, ist ein Signal am Eingang und kann es als PWM durch die Abtastfrequenz dargestellt werden,die Amplitude ist dabei Irrelevant, kommt es auch aus dem Eingang, es ist (teilweise) eher so, das Class D amps vor den Ausgangsfiltern die PWM rückkoppeln, und dadurch das Ausgangsrauschen nicht mit z.B 20db verstärkt wird,generell gibt es keine Verstärkung innerhalb des Geräts so das nicht durch X Stufen das Rauschen verstärkt wird, kritisch ist da meist die VAS des Amps, die kann schonmal 80dB Verstärkung haben.

4.Die gezeigten Messchreibe sind ohne weiter Angaben wenig wert. Welcher Verstärker mit welcher Implementierung wurde verwendet ? Pre oder Post filter feedback bei Class D ? Was für Filter wurden verwendet ? Sättigen die Ausgangsdrodsseln ect. Alles Dinge die verschwiegen werden.

5.Class B hat das Problem weil hier erst eine SchaltSCHWELLE von z.B 0.7V der Endtransistoren überstiegen werden muss, je nach Vorspannung auch weniger, wenn das Audiosignal kleiner 0.7V ist wird der Transistor nicht leitend und das Signal bleibt weg, dafür wurde dann Class AB erfunden, der Level des Ruhestroms kann hier 1nA betragen, das würde reichen.....

6.Produkt aus Signalfrequenz und Dynamikumfang wären dBHz, hab ich noch nie gehört als Transistorangabe, daher fällt es mir schwer das mit der Transitfrequent (bei modernen Transistoren durchaus im ns bereich, sprich GHz Bereich) zu vergleichen.

7. Class D ist NICHT Digital ! 98% der Vergleiche mit solchen Methoden sind schlicht und ergreifend nicht zutreffen ! Die Kiste kennt keine Bits und schon garkeine Byte. Das einzige was halbwegs trifft ist die Rauschfreiheit, einfach weil hier weniger Baiteile vorhanden sind und die die da sind hängen nciht in irgend einer VASoder eingangsstufe mit xdB Verstärkungs, sondern laufen im Schaltbetrieb und haben dadurch nur ihr Eigenrauschen , was bei teilweise -130dB leigt, bei zu tragen, welches nicht verstärkt wird.

Soweit dazu, 3ee

fosti
15.08.2015, 02:59
Danke 3ee :ok:

@ Grasso: Wie war das mit dem "aus dem Fenster lehnen"?

....mal ehrlich: Deine Art hier immer wieder Behauptungen in die Welt zu setzen, verleitet, mich dazu, einen Beitrag im Thema "Mich nervt..." zu verfassen. Vielleicht ist es snnvoller so etwas als Frage zu formulieren?!

Viele Grüße,
Christoph

スピーカ
15.08.2015, 03:13
Tatsächlich,istdasso?Mensch,dannverkaufenBangundOl ufsen,Hypex,u.s.w.schonseitJahrenSchrottundkeinerm erktwas.Selbstdievielenprof.EntwicklervonaktivenLa utsprechern,dieaufClass-Dsetzen.DasistschoneindickerHund.Dakönnenwiraberfr ohsein,dassesLeutewieDichgibt,dieunsAufklähren.Abe rsorichtighabeichesnochnichtverstanden.Erkläresdoc hbittenochmalgenauer.

Tobias
15.08.2015, 08:28
Hallo,
Ja die Beiträge lesen sich wie Gesetzestexte. Ich erkenne weder die zu diskutierende Frage noch den praktischen nutzen? Entspricht daher schon fast dem Troll-Muster.
Du scheinst ja schon über sehr umfangreiches Wissen im bereich der Elektroakustik zu verfügen. Gleichwohl mangelt es dir umso mehr an sozial Kompetenz.
P.s. "Alt ist man erst dann, wenn man an der Vergangenheit mehr Freude hat als an der Zukunft."
John Knittel
:)

juschmidt
15.08.2015, 08:45
Hallo,
Ja die Beiträge lesen sich wie Gesetzestexte. Ich erkenne weder die zu diskutierende Frage noch den praktischen nutzen? Entspricht daher schon fast dem Troll-Muster.
Du scheinst ja schon über sehr umfangreiches Wissen im bereich der Elektroakustik zu verfügen. Gleichwohl mangelt es dir umso mehr an sozial Kompetenz.
P.s. "Alt ist man erst dann, wenn man an der Vergangenheit mehr Freude hat als an der Zukunft."
John Knittel
:)

Den Eindruck hatte ich schon viel früher, hatte es ironisiert und dafür Schelte bekommen. Naja, ich war wohl zu früh.
Früher wurden solche Leute mal gemaßregelt oder auch mal rausgeschmissen, damit das hier nicht so endet wie in einem anderen Forum, aber die Zeiten scheinen vorbei.

Grüsse von JUS

Tobias
15.08.2015, 09:05
Naja,
Vielleicht merkt er gar nicht wie er rüberkommt?
Da die Fähigkeit zu refkektieren im Lauf der Jahre stark verkümmert. Mein Zitat trifft auch auf dich zu, mein lieber JUS:)
Wenn Grasso sein Feuer verschossen hat wird ehr bestimmt ruhiger...

juschmidt
15.08.2015, 09:46
Naja,
Vielleicht merkt er gar nicht wie er rüberkommt?
Da die Fähigkeit zu refkektieren im Lauf der Jahre stark verkümmert. Mein Zitat trifft auch auf dich zu, mein lieber JUS:)
Wenn Grasso sein Feuer verschossen hat wird ehr bestimmt ruhiger...

Mein lieber Tobias, welches Zitat meinst Du?

Tobias
15.08.2015, 10:47
Von John Knittel:rolleyes:

Grasso
15.08.2015, 12:02
Meßt doch den Dynamikumfang Eurer Verstärker wie von mir angeregt, anstatt den Tabuteufel an die Wand zu malen! 3eepoint: Ein Bel sind 10 dB, mehr nicht. Bipolare Tranistoren werden zwar bei etwa 0,6V leitend, doch die Ausgangsimpedanz eines Emitterfolgers beträgt etwa 0,025 geteilt durch den Ruhestrom. Eine übliche komplementäre Endstufe mit einem Ruhestrom von 1mA hat eine Ausgangsimpedanz von 12 Ohm, sodaß bei 4 Ohm Last und kleinen Pegeln drei Viertel der Spannung im Verstärker verbleiben. Dieser Verlust muß mittels Gegenkopplung ausgeglichen werden. Was zugegebenermaßen nur wenig Bandbreite erfordert, verglichen mit den Bandbreitenanforderungen von richtigen Schaltverstärkern.
6.Produkt aus Signalfrequenz und Dynamikumfang wären dBHz, hab ich noch nie gehört als Transistorangabe, daher fällt es mir schwer das mit der Transitfrequent (bei modernen Transistoren durchaus im ns bereich, sprich GHz Bereich) zu vergleichen. Du hast den Faktor 2Pi übersehen; 1ns Schaltzeit ist mit 160MHz Transitfrequenz zu vergleichen. dBHz ist ein mögliches Maß für die Informationsdichte.

Michael
15.08.2015, 12:39
Und? was hätt ich davon, meine Endstufe klingt für mich absolut zufriedenstellend, und selbst wenn ich's messen könnt........

Aber wenn's nörgeln Spaß macht, mach ruhig weiter, liest sich doch schon mal ganz interessant :D ansonsten :rolleyes::dance::prost:

Grüße Michael

Grasso
16.08.2015, 21:38
Und? was hätt ich davon, meine Endstufe klingt für mich absolut zufriedenstellend, und selbst wenn ich's messen könnt........ Es ist unter Elektroakustikern seit den Fünfziger Jahren Konsens, daß HiFi-Verstärker bei kleinen Pegeln klangperfekt sein müssen, sprich, daß man sie nicht heraushören können darf. Dieser Konsens wurde, nachdem Silizium Röhre abgelöst hatte, zwar oft betrogen, aber schließlich doch im Großen und Ganzen verwirklicht. Nun wechselt wieder die Technik, und manche meinen, die neue Technik sei eine Absolution. HiFi ist doch nicht nur ein Wort, dahinter stecken auch Prinzipien.

Franky
16.08.2015, 22:04
Hier mal was Neues zum Diskutieren.

http://kiiaudio.com/de/

Nach der Grimm nun das nächste Projekt. Ist schon tragisch wieviele da zur Zeit was verschlafen.

Gruß Frank

Gaga
16.08.2015, 22:21
Hallo Frank,

spannend - vielen Dank für den Link!

Gruß,
Christoph

Grasso
16.08.2015, 22:24
Ja, eine Nierencharakteristik kann man mittels mehrerer Treiber, die in Amplitude und Phase unterschiedlich angesteuert werden, erzielen, Franky. Herr Keele hat die Phase außen vor gelassen und verwendet stattdessen mehr Treiber als Kii, aber er hat das Schlagwort des Constant Beamwith Transducers (Konstantbündler) eingeführt(, obwohl es ja schon vorher Trichter mit Constant Directivity gab). Doch für das Thema, auf dem wir hier stehen, wäre mir wichtiger, ob besagter Grimm Verstärker und die Verstärker in der Kii auch bei kleinen Pegeln klangperfekt sind, Franky.

fosti
16.08.2015, 22:41
Hier mal was Neues zum Diskutieren.

http://kiiaudio.com/de/

Nach der Grimm nun das nächste Projekt. Ist schon tragisch wieviele da zur Zeit was verschlafen.

Gruß Frank

Moin Frank,

ja sehr spannend. Falls Du es noch nicht kennst, in diesem Thema zu der Box mischt Bruno selbst mit: http://www.aktives-hoeren.de/viewtopic.php?f=16&t=6383

Viele Grüße,
Christoph

3eepoint
16.08.2015, 22:53
Haben die Jungs von Devialet auch was mit a Start, deren Class D Amps sind Imoh genial:

http://en.devialet.com/phantom/#discover

Wobei die Jungs mit Geldmitteln zugeschmissen werden, hinter der Firma stehen n paar Scheichs die sich da wohl was mit zimmern lassen....

Franky
16.08.2015, 22:53
Doch, den Thread beobachte ich.

fosti
16.08.2015, 22:54
...... Herr Keele hat die Phase außen vor gelassen und verwendet stattdessen mehr Treiber als Kii, aber er hat das Schlagwort des Constant Beamwith Transducers (Konstantbündler) eingeführt(, obwohl es ja schon vorher Trichter mit Constant Directivity gab).....

Oha...Keele gelesen? CBT's steuern insbesondere das vertikale Abstrahlverhalten. Horizontal strahlen die CBT's eher normal und breit (unten sogar omni) bis zur einsetzenden Bündelung der Treiber ab.

Viele Grüße,
Christoph

Grasso
17.08.2015, 00:59
Oha...Keele gelesen? CBT's steuern insbesondere das vertikale Abstrahlverhalten. Horizontal strahlen die CBT's eher normal und breit (unten sogar omni) bis zur einsetzenden Bündelung der Treiber ab.
Mal seine Website überflogen. Ein anderer Mensch hat in diesem Forum geschrieben, daß Herr Keele auch Lautsprecher mit konstanter Bündelung in beiden Dimensionen entworfen haben soll, aber ich kann jene nicht finden. Jedenfalls ist es möglich. Aber zurück zum Thema, in http://www.anaview.com/sites/default/files/PDS%20ALC0300-1300-F1.pdf wird für einen bestimmten Schaltverstärker weniger als -8 Bel Klirr bei 7000 Hz und 100 Milliwatt angegeben. Das sollte in den meisten Fällen HiFi ergeben.

fosti
17.08.2015, 01:07
..... Aber zurück zum Thema, in http://www.anaview.com/sites/default/files/PDS%20ALC0300-1300-F1.pdf wird für einen bestimmten Schaltverstärker weniger als -8 Bel Klirr bei 7000 Hz und 100 Milliwatt angegeben. Das sollte in den meisten Fällen HiFi ergeben.

Also wozu der Aufriss?

fosti
17.08.2015, 01:14
Mal seine Website überflogen. Ein anderer Mensch hat in diesem Forum geschrieben, daß Herr Keele auch Lautsprecher mit konstanter Bündelung in beiden Dimensionen entworfen haben soll, aber ich kann jene nicht finden. Jedenfalls ist es möglich. ......
Jo hatter, die 100°x100° Hörner hiervon: http://jblpro.com/pub/obsolete/443035.pdf

Grasso
17.08.2015, 01:40
Also wozu der Aufriss? Zur Versicherung.
Jo hatter, die 100°x100° Hörner hiervon: http://jblpro.com/pub/obsolete/443035.pdf Die Welt ist klein!

JFA
17.08.2015, 08:11
Bipolare Tranistoren

Nur mal als Hinweis: für Schaltverstärker werden KEINE bipolaren Transistoren benutzt, sondern MOSFETs. Bipolare werden durch das vollständige Durchsteuern gesättigt, dadurch ist die Ausschaltzeit extrem lang. Die Schaltgeschwindigkeit von MOSFETs hängt von der Gatekapazität bzw- ladung ab. Wir reden da von Zeiten im Bereich 10 - 50 ns.

Eigentlich ist die Schaltzeit für die Audioperformance egal, solange man die Schaltfrequenz hoch genug wählen kann. Nur die Effizienz geht dann flöten. Will man die optimieren, wählt man Transistoren mit geringem Qg (=> kurze Schaltzeit) und Rds(on) (=> geringe Verluste im "On"-Zustand"), sowie die Schaltfrequenz so niedrig wie möglich.

JFA
19.08.2015, 08:59
Mal seine Website überflogen. Ein anderer Mensch hat in diesem Forum geschrieben, daß Herr Keele auch Lautsprecher mit konstanter Bündelung in beiden Dimensionen entworfen haben soll, aber ich kann jene nicht finden.

Da muss man nichts entwerfen, da muss man lediglich das "1D"-CBT nehmen und gewinnt die zweite Dimension durch Rotation um die orthogonale Achse (oder umgekehrt durch Projektion). Das kann man auch noch für höhere Dimensionen weiterführen, allerdings wird dann die praktische Umsetzung... schwierig. Zu dem Thema habe ich eine PPT von Keele angehängt.

Zum Thema Schaltverstärker auch noch zwei PDFs. Das eine ist über das Spektrum verschiedener PWM-Modulationen (schwere Kost!), das andere habe ich wegen der Devialet-Beweihräucherung mal angehängt. Was ich aus der Presse-Beschreibung von deren Verstärker-Technologie ADH gelesen habe, ist es ziemlich genau das. Als ich die mal auf der HighEnd darauf angesprochen habe, drucksten die ziemlich rum. Vielleicht machen die Franzosen das etwas komplizierter, aber... ach, seien wir ehrlich, es ist ein simpler current dumper, vor Ewigkeiten mal bei Quad erdacht, und dann in ein schickes Gehäuse gepackt (und das Layout ist genial!).

スピーカ
19.08.2015, 11:26
...Devialet-Beweihräucherung mal angehängt. Was ich aus der Presse-Beschreibung von deren Verstärker-Technologie ADH gelesen habe, ist es ziemlich genau das. Als ich die mal auf der HighEnd darauf angesprochen habe, drucksten die ziemlich rum. Vielleicht machen die Franzosen das etwas komplizierter, aber... ach, seien wir ehrlich, es ist ein simpler current dumper, vor Ewigkeiten mal bei Quad erdacht, und dann in ein schickes Gehäuse gepackt (und das Layout ist genial!).
Ich hatte auf Error Feed-Forward nach Sandmann's Class-S getippt. Die Idee, wenn auch alt, ist trotzdem nicht schlecht.

Gruß Patrick

JFA
19.08.2015, 12:04
Ich bin mal gemein: die Sandmann-Geschichte ist auch bloß ein verfeinerter Current Dumper.

スピーカ
19.08.2015, 12:30
Ich bin mal gemein: die Sandmann-Geschichte ist auch bloß ein verfeinerter Current Dumper.
Nö, ist nicht gemein, sehe ich auch so ;)

Grasso
22.08.2015, 00:52
Hallo!
Aber zurück zum Thema, in http://www.anaview.com/sites/default/files/PDS%20ALC0300-1300-F1.pdf wird für einen bestimmten Schaltverstärker weniger als -8 Bel Klirr bei 7000 Hz und 100 Milliwatt angegeben. Das sollte in den meisten Fällen HiFi ergeben.

Phantasie. Man kann von der Linearität bei hohem Pegel nicht so einfach auf die Linearität bei nierdigem Pegel extrapolieren, weder so: weniger Pegel gleich bessere Linearität, noch so: weniger Pegel gleich schlechtere Linearität. Wenn die benötigte, vom Komparator vorgegebene An-Zeit viel kleiner als die Schaltzeit der Endtransistoren wird, verschlucken letztere das Signal.

Es gibt wahrscheinlich einen Trick, um trotz langsamer, das heißt zeitlich nichtlinearer Endtransistoren eine hohe Linearität zu erzielen, so wie es auch einen Trick gibt, um Klasse B linearer zu machen, nämlich Klasse A/B. Wahrscheinlich ist dieser Trick mit Wirkungsgradverlust verbunden. Mal die Stromwindeln anschauen.

3eepoint
22.08.2015, 21:13
Ok, wenn du es so formulierst muss ich gestehen das da was dran sein könnte, ich wälz gleich mal meine Bücher was die zu zu kurzen Schaltzeiten und deren effeckten sagen.

Der Trick zur Linearisierung heißt übrigens Gegenkopplung, und ist ein ziemlich tiefgehendes und oft missverstandenes Thema. Wenn du möchtest kann cih dir n paar Buchempfehlungen geben wo zu solchen Sachen n bischen was drin steht.

Grasso
22.08.2015, 22:01
Gegenkopplung ist kein Allheilmittel, 3eepoint, sondern an enge Vorgaben geknüpft. Current dumper, die Stromwindeln, die JFA ins Gespräch gebracht hat, könnten funktionieren. Hier ist dem Schaltverstärker ein linearer Verstärker mit hohem Ausgangswiderstand parallel geschaltet. Der Ausgangswiderstand ist gerade so niedrig, daß der Linearverstärker das Defizit, daß der Schaltverstärker bei kleinen Pegeln hat, noch ausgleichen kann. (Zu niedrig, und der Wirkungsgrad leidet unnötig.) Das gesamte System ist so stark gegengekoppelt, daß eine ausreichende Linearität erzielt wird. Allerdings darf der Schaltverstärker zu den Zeiten, wo er schon Signale verschluckt, keine niedrige Ausgangsimpedanz haben, sonst schließt er den Linearverstärker kurz.

3eepoint
23.08.2015, 02:59
Kein Allheilmittel, macht es aber relativ linear, und das war die Frage, natürlich klappt es besser wenn das Grunddesign schon linear ist, aber das muss man erstmal schaffen :rolleyes:

JFA
23.08.2015, 14:01
Wenn die benötigte, vom Komparator vorgegebene An-Zeit viel kleiner als die Schaltzeit der Endtransistoren wird, verschlucken letztere das Signal.

Es gibt 3 Zustände, in denen das passieren kann:

1. Schaltfrequenz zu hoch
kann eigentlich nur durch Dusseligkeit des Entwicklers oder Bauteilefehler geschehen

2. Eingangssignal zu hochfrequent
Einfacher Eingangstiefpass behebt das Problem

3. Modulator übersteuert
bei fremderregten PWMs ohne weiteres möglich, bei selbstschwingenden PWMs dürfte es nicht passieren, weil die ihre Periodendauer automatisch anpassen

Übrigens wird dann nicht nur Signal verschluckt, sondern gleich der ganze Verstärker. Entweder langsam (ein paar Sekunden), weil die Transistoren nie voll oder ganz durchgesteuert sind, über die Transistoren
also ordentlich Leistung abfällt, oder ganz schnell weil plötzlich obere und untere Seite offen sind, was praktisch Kurzschluss bedeutet und der maximal erlaubte Strom überschritten wird.

Edit noch hinterher: Selbstschwinger haben immer Rückkopplung

Grasso
24.08.2015, 03:11
Das macht für mich wenig bis keinen Sinn, JFA. Ich habe für mich ein Gesetz gefunden; je hochfrequenter und kleiner das Signal, desto kürzer die benötigte An-Zeit. Du hast doch selbst Stromwindeln, deren einziger Zweck ist, Fehler bei kleinen Pegeln zu korrigieren, ins Gespräch gebracht.

JFA
24.08.2015, 08:46
Ich habe für mich ein Gesetz gefunden; je hochfrequenter und kleiner das Signal, desto kürzer die benötigte An-Zeit.

Das ist ja schön, dass Du dieses Gesetz gefunden hast, das hat nur mit der Realität nichts zu tun.

Im Anhang mal ein Beispiel-Bild, wie so eine Modulation aussieht. Sinus-Eingangssignal, Sägezahnträger. Gut zu sehen, dass die An/Aus-Zeiten vom Pegel abhängig sind. Stell Dir die Frequenz höher vor, dann wären die rote und die blaue Kurve einfach nur gestaucht. Schaltzeiten wären aber die gleichen.


Du hast doch selbst Stromwindeln, deren einziger Zweck ist, Fehler bei kleinen Pegeln zu korrigieren, ins Gespräch gebracht.

Die sollen keine Fehler bei kleinen Pegeln korrigieren, sondern einem total ineffizienten ClassA-Verstärker auf die Sprünge helfen. Ein vernünftig gebauter ClassD-Verstärker hat solche Krücken nicht nötig.

Grasso
24.08.2015, 23:34
Im Anhang mal ein Beispiel-Bild, wie so eine Modulation aussieht. Sinus-Eingangssignal, Sägezahnträger. Gut zu sehen, dass die An/Aus-Zeiten vom Pegel abhängig sind. Stell Dir die Frequenz höher vor, dann wären die rote und die blaue Kurve einfach nur gestaucht. Schaltzeiten wären aber die gleichen.
Die An-Zeit ist vom Pegel abhängig, darin sind wir uns einig. Bei vorgegebener Modulationsfrequenz ist sie nicht von der Signalfrequenz abhängig, da hast Du recht. Da man zur Darstellung höherer Signalfrequenzen aber höhere Modulationsfrequenzen benötigt (mindestens 2*Signalfrequenz, Samplingtheorem), habe ich auch recht.
Die sollen keine Fehler bei kleinen Pegeln korrigieren, sondern einem total ineffizienten ClassA-Verstärker auf die Sprünge helfen. Ein vernünftig gebauter ClassD-Verstärker hat solche Krücken nicht nötig.Wir reden doch von Current Dumper, oder? Der wurde von "Quad" patentiert (inzwischen wieder frei) und soll die Probleme, die Klasse-B-Silizium-Verstärker mit Signalen kleiner als 0,6V haben, lösen. Den hast Du in diese Diskussion eingebracht und hast wie auch die Chinesen im von Dir angehängten PDF geschrieben, daß er auch Schaltverstärkern gut zu Gesicht stünde.

JFA
25.08.2015, 00:08
Die An-Zeit ist vom Pegel abhängig, darin sind wir uns einig. Bei vorgegebener Modulationsfrequenz ist sie nicht von der Signalfrequenz abhängig, da hast Du recht.

Natürlich habe ich das.


Da man zur Darstellung höherer Signalfrequenzen aber höhere Modulationsfrequenzen benötigt

Ja und? 1.) Was hat das mit Dynamik zu tun? 2.) solange die Modulationsfrequenz hoch genug für JEDES denkbare Eingangssignal ist, schert sich doch keiner darum, oder? Das "JEDES" lässt sich übrigens wunderbar mit einem einfachen Tiefpass eingrenzen.


(mindestens 2*Signalfrequenz, Samplingtheorem)

Die PWM ist eine zutiefst analoge Operation, das Samplingtheorem kommt hier nicht zur Anwendung. Dennoch gibt es eine obere Grenzfrequenz, ab der Modulationsprodukte in das Basisband gelangen (ca. Fs/3). Ist im Prinzip das gleiche wie Aliasing.


Wir reden doch von Current Dumper, oder? Der wurde von "Quad" patentiert (inzwischen wieder frei) und soll die Probleme, die Klasse-B-Silizium-Verstärker mit Signalen kleiner als 0,6V haben, lösen.

Das kann sein, dass das die ursprüngliche Intention von Quad war. Und bei ClassB hat man auch diese Probleme. Die hat man bei ClassD aber explizit NICHT. Also warum dann einen ClassA daneben setzen? Weil ClassA sich immer noch gut verkaufen lässt, ClassD nicht. Und weil ClassA entweder kaum Leistung hat, oder als Heizkraftwerk durchgeht, macht man halt den Mix.


Den hast Du in diese Diskussion eingebracht

Richtig, weil mMn die Devialet-Verstärker nichts anderes sind.


und hast wie auch die Chinesen im von Dir angehängten PDF geschrieben, daß er auch Schaltverstärkern gut zu Gesicht stünde

Nein, wo denn bitte?

Grasso
25.08.2015, 13:09
Die PWM ist eine zutiefst analoge Operation, das Samplingtheorem kommt hier nicht zur Anwendung. Falsch. In der Pulsweitenmodulation werden Stichproben (samples) genommen, nur bleiben sie nicht wie in Eimerketten oder Datenwertrechnern unkodiert, sondern werden als "größer oder kleiner als die Dreieckschwingung" kodiert. Die Pulsweitenmodulation ist bei endlicher Modulationsfrequenz zeitdiskontinuierlich.

Sie ist desweiteren theoretisch tatsächlich pegelkontinuierlich, wie Du schreibst. Doch beim CORPVS DELICTI, dem Tonfrequenz-Schaltverstärker, begrenzt die nicht unendlich kleine Schaltzeit der Endtransistoren die Pegelauflösung nach unten.


Also warum dann einen ClassA daneben setzen? Weil ClassA sich immer noch gut verkaufen lässt, ClassD nicht. Und weil ClassA entweder kaum Leistung hat, oder als Heizkraftwerk durchgeht, macht man halt den Mix. Der Kleinstromverstärker für einen Current Dumper muß keine Klasse A sein, Klasse A/B tut es auch.


Nein, wo denn bitte? Nirgendwo, tschuldigung.

JFA
25.08.2015, 13:32
Der Pegel wird diskontinuierlich, nur die Zeit bleibt noch kontinuierlich.

1.) Es gibt keine diskreten Pegelstufen, weil der Pegel des Eingangssignals kontinuierlich in das An/Aus-Verhältnis des Ausgangssignals moduliert wird
2.) Es ist zeitkontinuierlich, weil die "Abtastung" (tut mir leid, mir fällt gerade kein besseres Wort ein) zu jedem beliebigen Zeitpunkt erfolgt.

Das sind zwei grundlegende Kennzeichen von "analog". Im Grunde ist es wie eine Winkelmodulation (z. B. UKW/FM), mit dem entscheidenden Unterschied, dass das Ursprungssignal im Basisband erhalten bleibt. Daher reicht ein simpler Tiefpass zur Demodulation.


Der Kleinsignal-Linearverstärker für einen Current Dumper muß keine Klasse A sein, Klasse A/B tut es auch.

Wozu dann den Dumper? Für ein bisschen höhere Effizienz? Der Aufwand lohnt sicht nicht.

Grasso
25.08.2015, 17:31
1.) Es gibt keine diskreten Pegelstufen, weil...
Ich verstehe, was Du meinst. Theoretisch gibt es im Ausgangssignal eines Schaltverstärkers tatsächlich keine diskreten Pegelstufen. Nur praktisch wird mittendrin die Leistung geschaltet, die fetteste Pegelstufe der Welt. Das mit Kleinsignalverfahren wie Frequenzmodulation zu vergleichen, führt am Problem vorbei.
2.) Es ist zeitkontinuierlich, weil die "Abtastung" (tut mir leid, mir fällt gerade kein besseres Wort ein) zu jedem beliebigen Zeitpunkt erfolgt. Die Modulationsfrequenz ist endlich, also entstehen Fehler, die nur mit Tiefpassfilterung kaschiert werden können, genau wie bei digitalem Audio. Nach dieser Filterung ist das alles zeitkontinuierlich, weil ein Sinus eben zeitkontinuierlich ist.


Wozu dann den Dumper? Für ein bisschen höhere Effizienz? Der Aufwand lohnt sicht nicht.Ich dachte, wir wären schon weiter. Hast Du schon Schaltverstärker oder überhaupt Verstärker gebaut?

fosti
25.08.2015, 18:00
Grasso,

nicht wieder zu weit aus dem Fenster lehnen (ich sag' nur "Allpässe"), sondern lieber ein Marketingkonzept für die GA13 überlegen. Dr. A. Bose war auch sehr erfolgreich....nicht weil die Produkte überzeugend waren, sondern das Marketing aber sowas von gestimmt hat. Da muss ich schon den Hut vor ziehen. Ich gehörte aber wohl zu den wenigen, die dagegen immun waren. Dr. Dre holt mit seinen Beats die jungen Leute auf ähnlich marketingtechnisch geniale Weise ab.

JFA
25.08.2015, 19:47
Ich verstehe, was Du meinst. Theoretisch gibt es im Ausgangssignal eines Schaltverstärkers tatsächlich keine diskreten Pegelstufen. Nur praktisch wird mittendrin die Leistung geschaltet, die fetteste Pegelstufe der Welt.

Ja und? Bleibt trotzdem analog, weil nicht das Schalten interessant ist, sondern, das zeitliche An/Aus-Verhältnis.


Das mit Kleinsignalverfahren wie Frequenzmodulation zu vergleichen, führt am Problem vorbei.

Nein, es ist genau so etwas. Einziger wichtiger Unterschied: das Basisband bleibt erhalten. Deswegen reicht zwar ein TP zur Demodulation, allerdings muss man natürlich aufpassen, dass das Basisband nicht durch Modulationsprodukte gestört wird. Deshalb ja, das Eingangssignal muss auf ca. Fs/3 (ist auch abhängig vom Träger) begrenzt sein, praktisch nimmt man eher Fs/10.



Ich dachte, wir wären schon weiter.

Ja? Warum sollte ich einen schon vergleichsweise effektiven ClassAB mit einem ClassB oder ClassD ergänzen? Klangliche Gründe kann es dafür nicht geben, denn ClassAB macht die gleichen Fehler wie ClassB (nur deutlich weniger), und ClassD macht die gar nicht. Bleibt noch die Effizienz. ClassAB+ClassB ist wirklich etwas effizienter, aber wenig. ClassAB+ClassD kann schon ziemlich effizient werden, aber ClassD alleine ist effizienter und macht weniger Fehler, also wozu?


Hast Du schon Schaltverstärker [...] gebaut?

Diplomarbeit.

fosti
25.08.2015, 20:09
Mod-Edit: Beitrag wegen Verletzung der Forenregeln entfernt, da der Bitte um Anpassung innerhalb 24 Stunden nicht nachgekommen wurde.

Grasso
25.08.2015, 22:18
Wieso hast Du nicht den besten Deiner Schaltverstärker so wie eingangs von mir angeregt durchgemessen und die Ergebnisse hier angeschlagen, JFA? Und wieso Du, Fosti, immer wieder persönlich wirst, ist mir ein Rätsel.

fosti
25.08.2015, 22:29
Wieso hast Du nicht den besten Deiner Schaltverstärker so wie eingangs von mir angeregt durchgemessen und die Ergebnisse hier angeschlagen, JFA? Und wieso Du, Fosti, immer wieder persönlich wirst, ist mir ein Rätsel.
Kannst Du mir mal erklären, warum JFA Deine Behauptungen beweisen soll(te)? Zeig' doch mal, dass Du richtig liegst und zwar konform der Forenregeln. Was meinst Du wie weit Du mit diesen bloßen Behauptungen auf einem ernstzunehmenden wiss. Kongress (IEEE, AES, etc.) kommen würdest (..und Dir da evtl anhören müsstest, weil Du die Zeit der Anwesenden vergeudest)?

Wohlan denn,
Christoph

Grasso
25.08.2015, 22:36
Weil wir hier im Selbstbau sind und nicht an studierte Autoritäten glauben. Studierte können helfen, mein Vater ist einer, Bernd Timmermanns ist einer, JFA ist einer, doch sie besitzen hier keine Autorität.

fosti
25.08.2015, 22:38
Weil wir hier im Selbstbau sind und nicht an studierte Autoritäten glauben. Studierte können helfen, mein Vater ist einer, Bernd Timermanns ist einer, JFA ist einer, doch sie besitzen hier keine Autorität.
Und das gibt Dir die Rechtfertigung diese Autoritäten ohne Gegenbeweis zu widerlegen und bloß zu stellen?

Grasso
25.08.2015, 22:41
Ohne Beweis kann man nichts widerlegen, Fosti. Und wieso bloßstellen? Ich möchte bloß Zahlen sehen, das ist alles. Ich glaube nicht an Autoritäten, weder hier, vor Gericht, auf dem Feld noch im Bett.

fosti
25.08.2015, 22:45
Du möchtest "Zahlen" sehen?! Im Gegenteil: Du hast eine Behauptung aufgestellt! Also beleg' sie auch! Wegen mir mit "Zahlen"!

JFA
25.08.2015, 23:01
Wieso hast Du nicht den besten Deiner Schaltverstärker so wie eingangs von mir angeregt durchgemessen und die Ergebnisse hier angeschlagen, JFA?

Meinen? Darf ich nicht. Ergebnisse gehören nicht mir.

Aber nimm mal diesen hier, der ist noch besser: http://hypex.nl/technology/ncore.html


Weil wir hier im Selbstbau sind und nicht an studierte Autoritäten glauben.

Das ist der Moment, wo ich mich gemütlich zurück lehne, und die Leute einfach machen lasse. Nach einiger Zeit, sobald die Feuer gelöscht und der Rauch verzogen ist, komme ich dann wieder hervor, um noch mal nachdrücklich darauf hinzuweisen, dass es vielleicht besser gewesen wäre, meine vorherigen Hinweise wahrzunehmen. Ich weiß, das ist gehässig, aber mit der Zeit wird man so.

Leider ist es inzwischen in diesem Land so, dass fast nur noch ein klassischer Einstein gepullt wird:

Die Definition von Wahnsinn ist, immer wieder das Gleiche zu tun und andere Ergebnisse zu erwarten.

Grasso
25.08.2015, 23:03
Ja gut, also denn: Schaltverstärker können --theoretisch, logisch-- nur irgendeinen Pegel erzeugen, indem sie die positive oder negative Betriebsspannung auf die Lautsprecherlast schalten. Das bedeutet für einen gewissen Moment volle Leistungsabgabe. Dennoch sollen sie bis zu unhörbar kleinen Pegeln linear bleiben, also einen im Vergleich zu großen Pegeln nicht zu kleinen oder großen Pegel erzeugen. Um das zu schaffen, müssen sie die Leistungsabgabe zeitlich genau dosieren. Doch diese Notwendigkeit stößt an physikalische Grenzen, etwa die Schaltzeit der Endtransistoren.

fosti
25.08.2015, 23:06
Ja gut, also denn: Schaltverstärker können --theoretisch, logisch-- nur irgendeinen Pegel erzeugen, indem sie die positive oder negative Betriebsspannung auf die Lautsprecherlast schalten. Das bedeutet für einen gewissen Moment volle Leistungsabgabe. Dennoch sollen sie bis zu unhörbar kleinen Pegeln linear bleiben, also einen im Vergleich zu großen Pegeln nicht zu kleinen oder großen Pegel erzeugen. Um das zu schaffen, müssen sie die Leistungsabgabe zeitlich genau dosieren. Doch diese Notwendigkeit stößt an physikalische Grenzen, etwa die Schaltzeit der Endtransistoren.
Wie schon weiter oben geschrieben: Hast Du belastbare Belege vorzuzeigen?

fosti
25.08.2015, 23:10
..., etwa die Schaltzeit der Endtransistoren.
Ich weiß gar nicht, wie die das im GHz-Bereich hinkriegen sollen?! Haben die was anders als SIlizium-Transitoren? Wir reden hier im Audio-Bereich über technischen Gleichstrom ;)

Grasso
25.08.2015, 23:25
Wie schon weiter oben geschrieben: Hast Du belastbare Belege vorzuzeigen?Ich habe Schaltverstärker kurz in Flachbildfernsehgeräten gehört aber sonst nichts, ich brauche sie nicht konkret. Nur denke ich, daß die Protagonisten einer neuen Technik schon von sich aus beweisen wollen, daß sie der zu ersetzenden Technik das Wasser reichen kann. Und dazu reichen nicht Linearitätsmessungen bis herunter zu 10 Milliwatt, nein, es sind Picowatt zu messen.

eltipo
25.08.2015, 23:32
Hi Grasso,


dein Ansatz ist nachvollziehbar, nur.....solange sie nicht verpflichtet sind, etwas zu tun, werden sie das auch nicht.

Beweisen müssen sie nur eins:

Daß sie beim Kunden ankommen.
Wie sie das machen, bleibt ihnen überlassen.
Der Erfolg gibt Ihnen Recht.

Solange, bis etwas besseres kommt, oder das Gegenteil bewiesen wird.
Womit dann eher DU mit deinen Forderungen/Behauptungen in der Bringschuld wärst.

Grasso
25.08.2015, 23:52
Es soll mir gestattet sein, zu behaupten, daß manche Schaltverstärker ein ernstes Problem mit kleinen Pegeln haben, denn diese Behauptung ist physikalisch fundiert. Das mag für manche eine Herausforderung sein, aber nicht für mich.

スピーカ
25.08.2015, 23:57
Die Beweislast liegt immer beim Behauptenden.

Mit LTspice ließe sich das leicht verifizieren.

3eepoint
26.08.2015, 00:26
es sind Picowatt zu messen.

Dann versuch mal überhaupt 0.1nV zu messen, das könnte schon schwer werden, sind schließlich auch schon knapp U*10^-10.

P.A.M
26.08.2015, 04:46
Nur praktisch wird mittendrin die Leistung geschaltet, die fetteste Pegelstufe der Welt.


Ja gut, also denn: Schaltverstärker können --theoretisch, logisch-- nur irgendeinen Pegel erzeugen, indem sie die positive oder negative Betriebsspannung auf die Lautsprecherlast schalten. Das bedeutet für einen gewissen Moment volle Leistungsabgabe.

Dir ist klar was die Induktivität im Filter macht ? Sie begrenzt den Strom und damit die am Lastwiderstand abfallende Spannung. Du siehst das irgendwie wie einen Schalter wodurch der Lautsprecher nur 1 und 0 kennt. Das ist völlig abstrus

Hast du dich jemals damit auseinandergesetzt ? Sag doch einfach, dass du dich bisher nicht viel mit der Theorie auseinandergesetzt hast.



Dennoch sollen sie bis zu unhörbar kleinen Pegeln linear bleiben, also einen im Vergleich zu großen Pegeln nicht zu kleinen oder großen Pegel erzeugen. Um das zu schaffen, müssen sie die Leistungsabgabe zeitlich genau dosieren. Doch diese Notwendigkeit stößt an physikalische Grenzen, etwa die Schaltzeit der Endtransistoren.

Die schalten bis in den ns Bereich (für mehr Geld auch mehr) und da hörst du längst nichts mehr.
Der Witz ist doch nur, dass Class-D für wenig Geld auch sehr hohe Leistungen erbringen kann und damit den Dynamikbereich sehr sinnvoll erweitert. Dass irgendwann nach unten Grenzen sind, ist logisch, da kannst du aber genauso die Elementarladung oder das Leitwertquantum einbringen. Wir wollen hier nicht die Signale von Voyager-1 verstärken (10^-16 W).

Der Crestfaktor von Musik ist eben leider verdammt groß und kann nur durch Verstärkerleistung (also nach oben) ausgeglichen werden. Wie du das machst, bleibt dir überlassen (Ich mach das gerne mit der thermischen Trägheit eines Anodenblechs. Eine EL34 kann in Class-B auch mal kurz 100W verbraten....)



Nur denke ich, daß die Protagonisten einer neuen Technik schon von sich aus beweisen wollen, daß sie der zu ersetzenden Technik das Wasser reichen kann. Und dazu reichen nicht Linearitätsmessungen bis herunter zu 10 Milliwatt, nein, es sind Picowatt zu messen.

Welch grandioser Bullshit. Eine Produkt- und Entwicklungsphilosophie welche mal wieder an der Realität scheitert. Ein Elektroauto hat weit weniger Reichweite als ein klassischer Diesel. Trotzdem ists geil und wird gekauft. Von Röhrenverstärkern wollen wir mal gar nicht reden.

Allein dadurch, dass du dich festlegst ("Picowatt"), begehst du einen Fehler. Das geht überabzählbar gegen Null - was bringt dir das oder was soll das ? Ein Produkt, eine Dienstleistung oder eine Idee wird nicht abgelöst durch das absolute Ideal sondern durch eins/eine welche einen gewissen Vorteil bietet und damit Bedürfnisse erfüllt. Eine Spherical Cow (https://en.wikipedia.org/wiki/Spherical_cow) zu erfinden ist dumm und nicht zielführend

Achja, hier (http://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/3977) ist bei Fig.7 beschrieben wie du auch eine feste on-time realisieren kannst indem du praktisch zwei D-Amps laufen lässt und nur deren Differenz dem Lautsprecher gibst. Dann schaltet der eine für 200ns ein und der andere für 200ns + ε

Hier noch ein nettes PDF zum messen an Class-D Verstärkern:
http://www.amplificadoresnextpro.com.br/AudioPrec_medindo%20amps%20digitais.pdf

Achja, du warst derjenige der nach Zahlen gefragt hat. Als Threadersteller kannst du ja wohl auch nachsehen. Schau mal noch den neuesten UcD und DeltaSigma Chip-Verstärkern. Das ist alles im 0,00X % Bereich und somit lächerlich und vernachlässigbar.

JFA
26.08.2015, 06:38
Doch diese Notwendigkeit stößt an physikalische Grenzen, etwa die Schaltzeit der Endtransistoren.

Warum?

Dein theoretisches Grundgerüst ist irgendwie verkorkst...

dommii
26.08.2015, 15:30
Das Problem ist eindeutig, das Grasso kein Gefühl für die hier vorherrschenden Größenordnungen hat. Dabei hat er sogar teilweise Recht mit dem was er schreibt, aber es ist völlig irrelevant.

Um so kleiner das Signal wird, um so geringer ist die On-Time, das gilt zumindest für Halbbrücken. Da ist die Frequenz des Signals sogar erstmal vollkommen egal, es gibt eine Mindestausgangsspannung, die benötigt wird, damit die Ausgangstransistoren voll durchgesteuert werden. Da wir dann aber schon im Bereich der Schaltzeiten liegen, wird es hier bei dynamischen Signalen recht wüst bezüglich Verzerrungen, da eben die Schaltvorgänge in der Größenordnung der On-Time liegen. Per Gegenkopplung könnte man dem aber wohl auch beikommen. Aufgrund der Spannungshübe ist das aber vollkommen irrelevant für HiFi-Verstärker, das Gehör ist nicht so sensibel wie es von Highendern immer proklamiert wird.

Ansonsten muss ich zustimmen, was Grasso hier veranstaltet geht garnicht, auch wenn ich mich ein wenig an meine eigenen Jugendjahre erinnert fühle..

Olaf_HH
26.08.2015, 15:43
@domii :ok:

P.A.M
26.08.2015, 16:15
auch wenn ich mich ein wenig an meine eigenen Jugendjahre erinnert fühle..

:D Da kann glaub ich jeder ein Lied von singen. Aber das macht man ein paar mal und dann setzt ein Lernprozess ein, dass es besser ist den Experten zuzuhören oder Bücher zu lesen.

Mit solchen sinnlosen Diskussionen haben andere, mir sehr gut bekannte Foren eine ganze Reihe richtig wertvoller Leute mit unendlich Erfahrung verloren. Muss halt auch nicht sein :thumbdown:

dommii
26.08.2015, 16:19
Das meinte ich garnicht, gegen fundierte Expertenmeinungen habe ich mich eher selten gesträubt, aber die Art und Weise, in der Grasso hier eine These nach der anderen... naja lassen wir das, wer ohne Sünde ist, der werfe den ersten Stein.. :dont_know:

JFA
26.08.2015, 16:25
um so kleiner das signal wird, um so geringer ist die on-time, das gilt zumindest für halbbrücken.

neeeiiiin!!!!!

dommii
26.08.2015, 16:37
Ach verdammt, wie komme ich denn auch auf so ein schmales Brett? Das gilt natürlich nicht für Halbbrücken, sondern nur für einfache Schaltstufen. Und damit wir alle ein besseres Bild (vorallem @Grasso) davon haben, was hier passiert, nochmal ein erklärendes Bildchen:
http://sound.westhost.com/articles/pwm-f3.gif
Quelle: http://sound.westhost.com/articles/pwm.htm

Wie man sofort sieht, sind die On-Times der jeweiligen Brückenzweige um so gleicher und somit um so näher an der halben Periodenzeit der Schaltfrequenz, um so kleiner das Ausgangssignal ist. Ergo kein Problem bei niedrigen Pegeln.

Olaf_HH
26.08.2015, 16:45
Hi Dommi, sorry für OT, aber kleine Frage am Rande, wie sieht das aus wenn ich Transistoren immer im durchgang Betreibe, also ClassA Betrieb?
Da gibt doch keine Schalt oder Regelzeiten?

dommii
26.08.2015, 16:55
Mit Class-A habe ich mich noch nicht intensiv auseinander gesetzt, aber ohne Gegenkopplung würde ich da die nicht lineare Kennlinie der Transistoren als Problem sehen. Die Ausgangsspannung wird ja hier über den Spannungsabfall am Widerstand des nicht ganz durchgesteuerten Transistors eingestellt.

Yogibär
26.08.2015, 17:37
Hallo Olaf,

Die Zeit für das Umladen von Kapazitäten, seien es z.B. Gate-Source Kapazitäten bei Mosfets oder Miller Kapazitäten bei bipolaren Transistoren, bestimmt u.a. die obere jeweils nutzbare Schaltfrequenz. Durch Sättigungseffekte verlängert sich die Schaltzeit eines durchgesteuerten Transistors gegenüber einem Transistor, der im linearen Teil der Kennlinie arbeitet.
Aus diesem Grunde könnte ein Class A Verstärker theoretisch schneller als ein Class D Verstärker mit denselben Transistoren auf Signaländerungen reagieren, sprich eine höhere Bandbreite haben.

Viele Grüsse

Thomas

P.A.M
26.08.2015, 17:43
In Class A hast du dafür mit den vollen unliniearitäten der Bauteile zu kämpfen. Das fängt schon an mit der Eingangskennlinie (http://www.jens-wesemann.de/transistor2.gif (http://www.jens-wesemann.de/transistor2.gif))

3eepoint
26.08.2015, 18:20
Wie "schnell" ein Amp ist hängt davon ab, wie schnell er die Kapazitäten die in der Schaltung vorkommen, umladen kann. Das ist in erster Linie schonmal "klassen" unabhängig.

So kann man mit einer Caskodenschaltung (nicht Kaskade!) z.B die Bandbreite eines Amps deutlich erhöhen (faktor 8 aufwärts).

Bei Class D ist die sache aufgrund der PWM etwas kniffelig, da hier die Kapazitäten praktisch Kurzschlüsse darstellen und recht hohe Schaltströme erfordern können.

Sättigungseffeckte gibt es nur bei Bipolartransistoren, Mosfets haben dieses Problem nicht, hier darf nur eine gewisse dV/dt nicht überschritten werden. Hinzu kommen halt die On/off/rise zeiten des jeweiligen typen.

Was die Geschwindigkeit bei Class A angeht ist es von der Implementierung abhängig. Geschaltet wird in der Tat nicht, nur bei Bipolaren kommt man bei hohen Pegeln irgendwann in die Sättigung und der Transistor wird langsam.

Allerdings ist das wie gesagt alles von der jeweiligen Schaltung abhängig, man kann mit Gegenkopplung, lokal wie auch global, auch eine klass A stufe sehr linear bekommen, die Frage ist nur wie viel Aufwand man betriebt, wie Linear das Ausgangsmaterial ist und wie viel die Kiste rauschen darf ect. pp. Leider widersprechen sich da einige Parameter meistens.

Olaf_HH
26.08.2015, 18:27
Ok, danke für die super Erklärungen.
Na, ich denke mal "Papa" Pass weiß was er da seit Ende der 70er macht :)
Viele, viele Parralel geschaltete Mosfets und noch viel mehr C zum Spannung stabilisieren.

3eepoint
26.08.2015, 18:39
Danke ^^

Zu den Pass Endstufen kann ich nur soviel sagen, sie funktionieren, die simplizität mag bestechen, auf den 2. Blick sieht man aber das n paar Teile mehr schon was hermachen würden. Das wäre mal ne Endstufe wo mich ein Compound Design mit OP Amp wirklich interessieren würde.

Am geilsten waren immernoch die Lateralen Mosfets für nicht Class D amps, leider nichtmehr in Produktion =(

IGBT`s wären mal witzig, aber die sind leider enorm zickig was die Beschaltung angeht ......

P.A.M
26.08.2015, 19:12
Am geilsten waren immernoch die Lateralen Mosfets für nicht Class D amps, leider nichtmehr in Produktion =(


Doch, schon seit Ewigkeiten wieder. Von Semeleb and Exicon.

http://products.semelab-tt.com/magnatec/alfet.shtml

http://www.exicon.info/products.php

Die verhalten sich exakt wie die alten BUZ900, K134/135 und J49/50 und haben einen schönen negativen Temp.gradienten.



IGBT`s wären mal witzig, aber die sind leider enorm zickig was die Beschaltung angeht ......
Die Dinger sind halt noch schlimmer als Hexfets oder andere SchaltMosfets und haben keinerlei Vorteile. Als Sourcefolger mit komplizierter Biasstabilisierung (pos. Temp.gradient !)(bsp. LT1166, ein geiler IC) vielleicht zu gebrauchen.

Erinnern wir uns an Giesberts Verstärker in der Elektor. Mit Mosfets oder IGBTS. Dort waren sie als Drainfolger (!) geschaltet also mit Gain ! (Siehe: http://www.angelfire.com/sd/paulkemble/sound8b.html)
Diesen Verstärker schwingfrei zu bekommen ist eine Meisterleistung und Elektor brauchte zwei Zusatzartikel in den Zeitschriften wegen der wütenden Post, welche bei ihnen ankam.

Nönö ich würde mir drei Sachen wünschen. Neue V-Fets wie die 2SK82/2SJ28 von Sony, neue billige Leistungs J-Fets und billige, verfügbare hochvolt depletion mode mosfets für Konstantstromquellen an Röhren.

3eepoint
26.08.2015, 19:31
Nice, wird mal zeit das ich Spice malwieder anschmeiße, könnte ne schöne Heizung bei rumkommen.

JFA
26.08.2015, 22:44
Für Audio-Schaltverstärker sind IGBTs zu lahmarschig (Turn-on delay), damit lässt sich keine ausreichende Schaltfrequenz erzielen bzw. die geht bei zu schnell runter bei schon wenig Aussteuerung.

Yogibär
26.08.2015, 22:55
Das ist in der Tat so. Max. Schaltfrequenz für IGBT's liegt bei ca. 20 kHz, ansonsten steigen die Schaltverluste dramatisch an. IGBT's finden heute in Frequenzumrichtern zur Steuerung von 3 Phasen Asynchronmotoren Anwendung, max. wählbare Schaltfrequenz häufig 16 kHz.

Viele Grüsse

Thomas

JFA
27.08.2015, 10:41
Für Subs würde es noch ausreichen. Weiß einer, ob das gemacht wird?

Grasso
28.08.2015, 02:39
Dann versuch mal überhaupt 0.1nV zu messen, das könnte schon schwer werden, sind schließlich auch schon knapp U*10^-10.

Ihr macht Fehler wie im Kindergarten. Die Spannung geht quadratisch in die Leistung ein, also entsprechen Mikrovolt (10^-6) grob Picowatt (10^-12).

Grasso
28.08.2015, 03:04
Wie man sofort sieht, sind die On-Times der jeweiligen Brückenzweige um so gleicher und somit um so näher an der halben Periodenzeit der Schaltfrequenz, um so kleiner das Ausgangssignal ist. Ergo kein Problem bei niedrigen Pegeln.

Das ist falsch, Dommii. Erst wenn der Lautsprecher Strom benötigt, weil Pegel erzeugt werden muß, darf auch ein Endtransistor eines Schaltverstärkers voll durchschalten.

Jeder Laie weiß, daß eine besonders mächtige Technik auch besonders stringente technische Anforderungen hat, und besonders zerstörerisch sein kann. Aber Ihr meint, das ließe sich verdrängen und einfach wegzaubern, indem man nur die Platinen schrumpft. Ich meine, das kann man messen und hören.

dommii
28.08.2015, 03:22
Ich muss jetzt mal deutlich werden: Du hast offensichtlich absolut keine Ahnung von Schaltverstärkern - das wäre ja auch nicht weiter schlimm, wenn du nicht hier mit einer Penetranz gepaart mit maßloser Überheblichkeit aufschlagen würdest.

Der Halbbrücke ist es vollkommen wumpe, ob da ein Verbraucher dran hängt, dafür gibt es nämlich einen passenden Kondensator, der die Ausgangsspannung bei einem 50:50 duty cycle auf GND hält:
http://sound.westhost.com/articles/pwm-f4a.gif
Quelle: http://sound.westhost.com/articles/pwm.htm

Weshalb sollte man sich dann den Stress antun, bei geringem Pegel eine Umschaltung der Ansteuerung vorzunehmen? Oder wie hast du dir das vorgestellt? Wir haben hier zwei einfache Komparatoren, die machen an und aus, abwechselnd, und die schalten die Transen, abwechselnd, im Idealfall ohne Flanken, abwechselnd, auf oder zu, abwechselnd, und das egal ob am Eingang nichts oder ganz dolle viel rein kommt, immer abwechselnd, mit unterschiedlichen duty cyclen, aber weiterhin abwechselnd. Bei nichts ist das Ausgangssignal dann eben 50+(-50)=0, weil ist ja !abwechselnd!

Davon ab, auch bei deinem Picowatt fließt ein Strom durch den Lautsprecher, von daher mal wieder Thema komplett verfehlt. :thumbdown:

Grasso
28.08.2015, 03:35
Dommii, nach Deiner Zeichnung gesehen, mag das Potential am Verbindungspunkt der beiden Transistoren im Ruhezustand des Verstärkers im Rythmus der Modulationsfrequenz abwechseln. Aber eben nur das Potential, weil das Tiefpaßfilter die Last abtrennt. Es fließt kein Strom. Wenn aber im Tonfrequenzbereich Strom fließen und Leistung erzeugt werden soll, und wenn auch nur ein Picowatt, muß ein Transistor durchschalten. Schnell und kurz genug, das ist die Schwierigkeit.

dommii
28.08.2015, 03:43
Na dann erzähl doch mal von den Problemen, die Schaltzeiten können es bei kleinen Signalen jedenfalls nicht sein, denn der duty cycle ändert sich von 50:50 weg, und nicht von 0:100, wie du es weiterhin annimmst.

Wenn ich aber so über dein 'in meiner Zeichnung' nachdenke, und das du das weiterhin annimmst, lass es besser mit weiteren Erörterungen, denn das ist nicht nur in meiner Zeichnung so, sondern so funktionieren nunmal Halbbrücken. Beschäftige dich mit Brückenschaltungen, und wenn du das drinnen hast noch mit Gegenkopplung, dann können wir uns gerne nochmal unterhalten..

JFA
28.08.2015, 07:23
Jeder Laie weiß, daß eine besonders mächtige Technik auch besonders stringente technische Anforderungen hat, und besonders zerstörerisch sein kann. Aber Ihr meint, Ihr könntet so viel lügen, wie Ihr die Platinen schrumpft.

Ah, ein Technikphilosoph :rolleyes:

Jetzt mal ernsthaft: Du willst uns verarschen, oder?

fosti
28.08.2015, 08:02
Ah, ein Technikphilosoph :rolleyes:

Jetzt mal ernsthaft: Du willst uns verarschen, oder?
Dass kann man auf jeden Fall nicht so einbfach nit "Nein, will er nicht." beantworten :D

Jetzt mal ehrlich Grasso: Was Du machst ist Erbesnzählerei auf Staubkornnieveau!

Bei AB werden zwei Transistoren aneinandergeklatscht, wo der eine nie exakt eingeschaltet wird, wenn der andere ausgeht (und wenn nur zufällig)......und wie sich das erst bei Aussteuerungen im Picowattbereich auswirken wird....nicht auszudenken!

JFA
28.08.2015, 09:08
So, 3 Kaffee später bin ich wach genug, um ordentlich darauf zu antworten.


Aber eben nur das Potential, weil das Tiefpaßfilter die Last abtrennt. Es fließt kein Strom.

Das solltest Du aber mal der Spule, dem Kondensator, und dem Lautsprecher erzählen. Wie war das noch...ach ja
u=L*di/dt, i=du/dt, den Strom durch den jeweils offenen Transistor solltest Du jetzt berechnen können.

Wenn es dir um die Zeit geht, in der Strom fließt, dann ist die identisch zu der Zeit, in welcher der Transistor angesteuert wird (und zwar schon bevor er voll durchgesteuert wird). Es fließt sogar noch Strom nach, weil die Spule durch die Reversdiode des gegenüberliegenden MOSFETs kommutiert (was man gerne durch eine Schottky parallel dazu ableitet).

Edit: wenn Du ernsthaft über die Probleme von ClassD reden möchtest, dann denke nicht über die PWM an sich nach, sondern die praktische Umsetzung: gate driver, Layout, hohes di/dt, parasitäre Induktivitäten, etc.
Da liegen die richtigen Fallstricke, und die sind schwieriger zu umgehen als bei Linearverstärkern.

newmir
28.08.2015, 13:42
Ah, ein Technikphilosoph :rolleyes:

Jetzt mal ernsthaft: Du willst uns verarschen, oder?

Man kann ja anderer Meinung sein und/oder schlicht nicht interessiert oder sich mit Grauen abwenden. Aber ausfaellig werden ... muss das schon wieder sein?

Wir kennen das doch alle..... dann steigt der Blutdruck ... dann gibt ein Wort das andere und am Ende sind es wieder mal ein paar Leute weniger im Forum und dann werden auch noch Moderatoren vergrault, weil sie sich das nicht bis zum bitteren Ende anschauen wollen? Wollen wir das? Ist das schon wieder zu lange her?

Geht nicht speziell gegen Dich JFA ....

3eepoint
28.08.2015, 14:40
Ihr macht Fehler wie im Kindergarten. Die Spannung geht quadratisch in die Leistung ein, also entsprechen Mikrovolt (10^-6) grob Picowatt (10^-12).

In was für nem Kindergarten wart du den das ihr schon Gleichungen mit exponennten durchgenommen habt ?

2.82uV an 8 Ohm um genau zu sein, ok, hier muss ich eingestehen ich hab mich verschätzt

MOD Peter Wind
28.08.2015, 15:00
Servus miteinander,

darf ich euch - wer gemeint ist sollte es eigentlich wissen - an die Netiquette und die Forenregeln erinnern?
Denkt bitte einmal darüber nach und editiert eventuelle Texte, die dem nicht entsprechen.

Viele Grüße
Peter

Grasso
03.11.2015, 00:57
Abend. Morgen. Zuerst beschreibe ich die Funktion eines Eintakt-Schaltverstärkers, der natürlich wechselspannungsgekoppelt sein muß (Transistor, Koppelkondensator, Tiefpaß und Last in Serie), wenn übliche elektromagnetische Lautsprecher angesteuert werden sollen: Das Eingangssignal wird mit einem Dreiecksignal fester Frequenz, die wegen des Samplingtheorems mehr als die doppelte Signalfrequenz betragen muß und Modulationsfrequenz genannt wird, verglichen. Das Ergebnis ist eine Rechteck- mit gleicher Frequenz wie die Dreieckschwingung aber veränderlichem Verhältnis von An- zu Aus-Zeit, auch Pulsbreite oder Tastverhältnis genannt. Die An-Zeit ist linear zum Signalpegel. Mit dieser Rechteckschwingung wird der Ausgangstransistor angesteuert. Ein Tiefpaßfilter vor der Last filtert die Rechteckschwingung und ihre Harmonischen heraus und rekonstruiert das verstärkte Eingangssignal.

Wenn die An-Zeit des Rechtecksignals zur Schaltzeit des Transistors herabsinkt, arbeitet der Verstärker nicht mehr schaltend sondern mit erhöhter Verlustleistung. Bei einer Modulationsfrequenz von 400KHz (Periodendauer von 2,5us) und einer Schaltzeit von 25ns ergibt sich ein Schaltumfang von 100:1, also 4 Bel. Der Dynamik- ist viel höher als der Schaltumfang doch immer noch deutlich geringer als bei guten bipolaren Klasse-A/B-Verstärkern. Ist doch klar, daß ein kleines Boot auf einem stetigen ruhigen Fluß besser ankommt als auf einem ausgetrockneten Bett, das ab und zu von einer katastrophalen Hochwasserwelle geflutet wird.

dommii
03.11.2015, 01:07
Immer noch falsch! Beträgt der Signalpegel 0 ist das Verhältnis 1:1. Damit ist deine gesamte Ausführung hinfällig.

Wie oft noch? :rolleyes:

Grasso
03.11.2015, 03:57
Ich glaube kein Mal mehr, siehe mein Edit! Ich traf einen wunden Punkt von Euch, aber Ihr traft auch einen wunden Punkt von mir.

tiefton
03.11.2015, 06:36
Sagt mal, geht es um Fakten oder ums recht haben?
Grasso, es mutet an als wärest Don Quichote und müsstet einen Kreuzzug führen.
Nur, warum das alles?

krama1974
03.11.2015, 06:57
... als wärest Don Quichote und müsstet einen Kreuzzug führen. Nur, warum das alles?

Da kannst du auch gleich fragen, warum Menschen religiös sind. Vielleicht erklärt das Zitat von Mahler den Sinn: "Die einzige Wahrheit auf Erden liegt im Gefühl." Hier geht es nicht um Fakten, sondern um sehr menschliche Bedürfnisse. Das macht es verständlich; sympathischer werden die Hifi-Kreuzritter deswegen nicht. Prost!

tiefton
03.11.2015, 07:05
Bin ich bei dir, aber es gäbe ja auch technische Aspekte. Naja meinen Schaltverstärkern geht es gut, so zwischen 0 und 1 [emoji16]

JFA
03.11.2015, 08:08
Das Eingangssignal wird mit einem Dreiecksignal fester Frequenz, die wegen des Samplingtheorems mehr als die doppelte Signalfrequenz betragen muß

Falsch.
1.) Samplingtheorem ist nicht zutreffend
2.) Doppelte Frequenz reicht nicht, wenn Du 100% Modulationsindex erreichen willst


Wenn die An-Zeit des Rechtecksignals zur Schaltzeit des Transistors herabsinkt, arbeitet der Verstärker nicht mehr schaltend sondern mit erhöhter Verlustleistung.

Richtig.


Bei einer Modulationsfrequenz von 400KHz (Periodendauer von 2,5us) und einer Schaltzeit von 25ns ergibt sich ein Schaltumfang von 100:1

Ich habe keine Ahnung, was Du mit Schaltumfang meinst, aber die Schaltzeit ist bei dem von Dir beschriebenen Verstärker vor allem eins: eine Nicht-Linearität bei hohen Pegeln. Wie sieht es denn bei Nullpegel aus? Wie ist dann das Ausgangssignal?


Ist doch klar, daß ein kleines Boot auf einem stetigen ruhigen Fluß besser ankommt als auf einem ausgetrockneten Bett, das ab und zu von einer katastrophalen Hochwasserwelle geflutet wird.

Metaphern helfen in der Technik selten weiter...

dommii
03.11.2015, 09:20
Ich traf einen wunden Punkt von Euch
Ganz davon ab, das ich dein Herangehen an eine Diskussion eher befremdlich finde, getroffen hast du bis jetzt noch nichts, denn:

Die Dynamik eines Schaltverstärkers ist durch dessen Grundrauschen auf der einen und die Railspannungen auf der anderen Seite begrenzt. Nähert man sich den Railspannungen gibt es Nichtlinearitäten, da dort die Schaltzeiten relevant werden.

Mehr gibt es zu diesem Thema nicht zu sagen, und etwas anderes wurde hier nicht geschrieben, außer von dir!

Grasso
03.11.2015, 12:06
Falsch.
1.) Samplingtheorem ist nicht zutreffend
2.) Doppelte Frequenz reicht nicht, wenn Du 100% Modulationsindex erreichen willst Wir haben beide recht. Das Samplingtheorem meint "die doppelte Frequenz", was aber nur für D/A-Wandlung zutrifft, wobei die Phaseninformation bei dieser Frequenz zerstört wird. Die doppelte Frequenz reicht aber nicht für A/D-Wandler, denn je nach Phasenlage des Eingangssignals kann auch null gemessen werden. Ich schrieb deshalb "mehr als die doppelte Frequenz".
Ich habe keine Ahnung, was Du mit Schaltumfang meinst, ... Der Schaltumfang (Modulationsperiode geteilt durch Schaltzeit) begrenzt den Wirkungsgrad.
, aber die Schaltzeit ist bei dem von Dir beschriebenen Verstärker vor allem eins: eine Nicht-Linearität bei hohen Pegeln. Wie sieht es denn bei Nullpegel aus? Wie ist dann das Ausgangssignal? Wir haben wenig verstanden. Ich glaube, daß Du mit meinem Eintaktverstärker noch nicht richtig warm geworden bist. Ich habe zuerst einen Gleichspannungsverstärker entworfen und ihn dann mittels Wechselstromkopplung zum Wechselspannungsverstärker "umgebaut".
Metaphern helfen in der Technik selten weiter...Sie motivieren. Aber wieder etwas praktisches: Reine Schaltverstärker haben nicht weniger als -10 Bel Volt Effektivspannung THD+N, wieso auch immer. Bipolare Klasse-A/B kann -15 BVeff THD+N haben, weil das Rauschen nur durch die Eingangsstufe begrenzt ist, auch das Brummen ohne viel Aufwand gedrückt werden kann, und der Klirr nur einen globalen Höchstwert bei Höchstpegel und einen lokalen Höchstwert bei -15 dBVeff aufweist. Bei wirklich niedrigen Pegeln sind reine Schaltverstärker also unterlegen. Aber Franzosen sollen einen Schaltverstärker mit Stromwindeln gebaut haben, Devialet.

Dissi
03.11.2015, 12:28
Das grundlegende Problem von Schaltverstärkern besteht darin, dass sie nur die Betriebszustände positive Vollaussteuerung, negative Vollaussteuerung und Übergangsphase kennen. Eine Nulllinie existiert hingegen nicht und muss durch Taktung der Extremaussteuerungen künstlich hergestellt werden. Kleinste Abweichungen im Zeitbereich führen prinzipbedingt zu starken Verwerfungen der Nulllinie. So kommt es, dass Schaltverstärker bezüglich Rauschen, Klirr und Dynamikumfang Grenzen haben und Grasso mit seiner Grundthese schliesslich recht behält. :D

JFA
03.11.2015, 14:36
Die doppelte Frequenz reicht aber nicht für A/D-Wandler, denn je nach Phasenlage des Eingangssignals kann auch null gemessen werden.

Schön. Und was hat das mit Schaltverstärkern zu tun?

BTW: für weniger als 100% MI kann auch weniger als die doppelte Schaltfrequenz reichen.


Der Schaltumfang (Modulationsperiode geteilt durch Schaltzeit) begrenzt den Wirkungsgrad.Ja, kann man so sehen. Und das hat genau was mit der Dynamik zu tun?


Wir haben wenig verstanden. Ich glaube, daß Du mit meinem Eintaktverstärker noch nicht richtig warm geworden bist. Ich habe zuerst einen Gleichspannungsverstärker entworfen und ihn dann mittels Wechselstromkopplung zum Wechselspannungsverstärker "umgebaut".Ja und?


Aber wieder etwas praktisches: Reine Schaltverstärker haben nicht weniger als -10 Bel Volt Effektivspannung THD+N, wieso auch immer. Bipolare Klasse-A/B kann -15 BVeff THD+N haben-150 dB? Zeigen. Inkl. verwendetem Messgerät und -aufbau.


Aber Franzosen sollen einen Schaltverstärker mit Stromwindeln gebaut haben, Devialet.Du hast Gedächtnisrotation, stimmts?

@Dissi: ich mache es mal kurz: FALSCH!

Grasso
05.11.2015, 03:54
Dissi, Du hast zumindest teilweise recht, denn das Nullpunkt- wäre ein Rauschproblem. Schaltverstärker haben aber auch ein Linearitätsproblem: Wir haben ja schon festgestellt, daß Schaltverstärker unterhalb ihres Schaltumfangs kontinuierlich arbeiten. In diesem Arbeitsbereich sind sie genauso zu behandeln wie analoge Verstärker, mit der Ausnahme, daß wegen der durch die Pegel/Pulsbreite/Pegel-Umwandlung hart begrenzten Bandbreite Gegenkopplung schwieriger wird. Um kleine Pegel nicht zu verschlucken, bleibt nur noch ein Ruhestrom, was einem Schaltverstärker natürlich viel von seiner Exotik nähme. Aber auch die Ausgangstransistoren sollten sorgfältig ausgesucht sein.

JFA
05.11.2015, 07:27
durch die Pegel/Pulsbreite/Pegel-Umwandlung hart begrenzten Bandbreite Gegenkopplung schwieriger wird.

Da ist keine Bandbreite hart begrenzt. Gegenkopplung ist trotzdem schwierig, weil sich in der Schaltung einige Lauf-/Totzeiten verbergen, die Schleifenverstärkung also kleiner -1 wird und damit instabil.

Aber frei nach dem Motto "Wenn der Berg nicht zum Propheten kommt, muss der Prophet zum Berg kommen" nutzt man das heutzutage aus und lässt den Verstärker absichtlich bei der erwünschten Schaltfrequenz oszillieren.

Grasso
03.12.2015, 19:52
Da ist keine Bandbreite hart begrenzt. Oberhalb der halben Modulationsfrequenz tritt Aliasing auf. Da kann man nicht mehr gegenkoppeln. Das ist eine absolute Grenze.
Gegenkopplung ist trotzdem schwierig, weil sich in der Schaltung einige Lauf-/Totzeiten verbergen, Ja.
die Schleifenverstärkung also kleiner -1 wird und damit instabil.Nein. Die Schleifenverstärkung ist das Maß der Gegenkopplung (zum Beispiel 10), nämlich die Leerlaufverstärkung (zum Beispiel 1000) geteilt durch die Verstärkung (zum Beispiel 100). Sie soll bei traditionallen Verstärkern kleiner als 1 werden, also verschwinden, bevor die Phase des Verstärkers gegensinnig wird, damit es nicht schwingt. Jetzt zeige ich eine Grafik aus dem Datenblatt für den Klasse-D TDA8920B:
http://www.diy-hifi-forum.eu/forum/picture.php?albumid=1403&pictureid=24987
Bei 20 Watt Ausgangsleistung ist der Klirr bei 100 Hz fast zehnmal geringer als bei 1000 Hz. Also scheint der Verstärker seine Leerlaufverstärkung mit einem Tiefpaß erster Ordnung mit einer Grenzfrequenz von 150 Hz zu filtern. Er tut dies, damit er erst bei der gewünschten Modulationsfrequenz schwingt und nicht schon tiefer.

Klirr plus Rauschen nehmen hier unterhalb 1 Watt Ausgangsleistung mit dem Kehrwert der Ausgangsspannung zu und betragen bei -2 BelWatt -6 Bel. Wenn man linear extrapoliert, kommt man bei -8 BelWatt auf 0 Bel Störspannung. Wenn die Extrapolation stimmt, dann darf der Lautsprecher nicht mehr als 8 Bel je Watt machen, um den Verstärker nicht zu entlarven.

JFA
03.12.2015, 20:19
Oberhalb der halben Modulationsfrequenz tritt Aliasing auf.

Wenn Du damit glücklich bist. Ich sage, schon ab 1/3. Allerdings abhängig von der Aussteuerung.


Da kann man nicht mehr gegenkoppeln.

Doch.


Das ist eine absolute Grenze.

Nein.


Die Schleifenverstärkung ist das Maß der Gegenkopplung (zum Beispiel 10), nämlich die Leerlaufverstärkung (zum Beispiel 1000) geteilt durch die Verstärkung (zum Beispiel 100). Sie soll bei traditionallen Verstärkern kleiner als 1 werden, also verschwinden, bevor die Phase des Verstärkers gegensinnig wird, damit es nicht schwingt.

Das fett gedruckte und die von mir erwähnte "-1" stehen in einem gewissen zusammenhang...



Jetzt zeige ich eine Grafik aus dem Datenblatt für den Klasse-D TDA8920B:

Das ist schön, aber wo sind denn jetzt die angemahnten Nachteile von Schaltverstärkern? Der gezeigte ist halt eine mistige Implementation.

Grasso
03.12.2015, 20:45
Doch. Ich kann mir nicht vorstellen, wie man oberhalb der halben Modulationsfrequenz Verzerrungen mittels Gegenkopplung verringern können soll. Ich würde sagen, da ist die Phase im Brötchen, und ohne Phase keine Gegenkopplung.
Das fett gedruckte und die von mir erwähnte "-1" stehen in einem gewissen zusammenhang...O.k., trotzdem stimmt Dein gesamter Satz inhaltlich nicht.
Das ist schön, aber wo sind denn jetzt die angemahnten Nachteile von Schaltverstärkern? Der gezeigte ist halt eine mistige Implementation. Na, das Rauschen ist ein Dither, damit man den Murks an der Hörschwelle vor allem im Präsenzbereich nicht hört. Wenn ich mir den Klirr bei 6000 Hz bei hohen Pegeln angucke, frage ich mich aber, ob der Dither das Pegelverschlucken an der Hörschwelle wirklich komplett übertönt. Alle Schaltverstärker haben diese prinzipiellen Probleme bei Nachtlautstärken, manchmal vielleicht unhörbar weil besser implementiert und mit ineffizienteren Lautsprechern. Aber doch so häufig, daß man es wissen sollte, wenn man tief nach HiFi graben will.

JFA
03.12.2015, 21:01
und ohne Phase keine Gegenkopplung.

Hä?


trotzdem stimmt Dein gesamter Satz inhaltlich nicht.

Da hätte ich jetzt aber gerne eine Begründung zu.


Na, das Rauschen ist ein Dither, damit man den Murks an der Hörschwelle vor allem im Präsenzbereich nicht hört.

Meinst Du, dass die das Rauschen absichtlich beimischen?

Grasso
03.12.2015, 21:30
Wenn man keine Phase feststellen kann (weil es drunter und drüber geht) kann man auch nicht gegenkoppeln.
Da hätte ich jetzt aber gerne eine Begründung zu. Du schriebst:
Gegenkopplung ist trotzdem schwierig, weil sich in der Schaltung einige Lauf-/Totzeiten verbergen, die Schleifenverstärkung also kleiner -1 wird und damit instabil. Die Schleifenverstärkung kommt --gedanklich vom Tiefton aus gestartet-- von sagen wir zehn. Zu hohen Frequenzen hin wird sie geringer, kann aber nie null oder gar minus eins erreichen, denn schon bei einer Schleifenverstärkung von 1 ist die Gegenkopplung verschwunden. Drehen wir die Konvention um und starten vom Tiefton aus bei minus zehn, dann ist die Schleifenverstärkung schon kleiner als minus eins. Das ist stabil, solange die Phasendrehung nicht größer als zwei wird.
Meinst Du, dass die das Rauschen absichtlich beimischen?Ja

JFA
03.12.2015, 21:55
Wenn man keine Phase feststellen kann (weil es drunter und drüber geht) kann man auch nicht gegenkoppeln.

Gegenkoppeln kann man immer, nur manchmal macht es keinen Sinn mehr. Ich müsste jetzt aber auch mal nachschauen, wie das Verhalten bei "Aliasing" ist (es ist aber - ich wiederhole mich - nicht das gleiche Aliasing wie bei zeitdiskreten Systemen, weil es kein Sampling gibt).


Die Schleifenverstärkung kommt --gedanklich vom Tiefton aus gestartet-- von sagen wir zehn. Zu hohen Frequenzen hin wird sie geringer, kann aber nie null oder gar minus eins erreichen, denn schon bei einer Schleifenverstärkung von 1 ist die Gegenkopplung verschwunden.

1.) Die Schleifenverstärkung ist das Produkt aus Verstärkung der Strecke sowie Verstärkung der Gegenkopplung. Nicht der Gegenkopplung alleine
2.) Mit komplexen Zahlen hast Du es nicht so, stimmts? Eine Verstärkung von -1 ist: Betrag der Verstärkung 1, Phase 180°. Verstärkung kleiner als -1 ist: Betrag der Verstärkung > 1, Phase immer noch 180°

Die Stabilität ist damit eher vereinfacht beschrieben, aber das macht hier nichts.

Grasso
03.12.2015, 22:14
1.) Die Schleifenverstärkung ist das Produkt aus Verstärkung der Strecke sowie Verstärkung der Gegenkopplung. Nicht der Gegenkopplung alleine Aha. Danke.
2.) Mit komplexen Zahlen hast Du es nicht so, stimmts? Eine Verstärkung von -1 ist: Betrag der Verstärkung 1, Phase 180°. Verstärkung kleiner als -1 ist: Betrag der Verstärkung > 1, Phase immer noch 180°Ich las letztens etwas über Zahlentheorie, da gibt es nur natürliche Zahlen, also 1, 2, 3, 4, ....

JFA
03.12.2015, 22:15
Also entweder liegst Du mal wieder falsch, oder das ist brillante Satire. Such Dir eins aus.