Spannungsarmer Konstantstromverstärker

Lautsprecherbau und -tuning

Spannungsarmer Konstantstromverstärker

Beitragvon uli.brueggemann » 25.04.2012, 13:22

Kennt jemand den Verstärker von Sauermann?

Der eingereichte und veröffentlichte Patentantrag scheint aber wohl real die Nummer DE102009057225A1 zu haben.

Wie ist der Verstärker im Rahmen der hier bereits diskutierten Verstärkerkonzepte einzuordnen?

Ein Testbericht hier

Grüsse
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Beitragvon KSTR » 26.04.2012, 00:24

http://mcintyre-hifi.de/TecBlog/TecBlog090107.php
http://mcintyre-hifi.de/TecBlog/TecBlog090204.php

EXAKT dasselbe Prinzip nach Anspruch 1, bloß ohne Spannungsgegenkopplung und etwas umständlicher. Müsste dennoch als "prior art" für eine Entgegenhaltung reichen oder würde gereicht haben wenn die Veröffentlichung älter war.

Durch die GK ein normaler Spannungverstärker, nur Class-A-Betrieb (auch als Brücke), aber stromgesteuert. Keine schlechte Idee natürlich.
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Beitragvon Ralph Berres » 01.05.2012, 18:08

Mir ist das Prinzip von Herrn Sauermann nicht klar.

Wo soll denn jetzt ein konstanter Strom fließen. In den Stromquellen? oder den Spannungsverstärker?

So ganz klar ist mir noch nicht was das soll.

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Beitragvon KSTR » 01.05.2012, 20:39

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Oben ist eine sog. "ring of two"-Konstantstromquelle, die den Strom in R4 konstant hält indem dort der Spannungsabfall auf eine Vbe geregelt wird (die von T3), und damit ist auch der Strom in T1 konstant, da R3 hochohmig ist im Vergleich und nicht ins Gewicht fällt.

T1 ist der Spannungsverstärker und arbeitet mit Spannungsgegenkopplung mit der Verstärkung -R3/R1. Die Basis von T1 ist ein virtueller Nullpunkt, wie bei einem OpAmp-Inverter. R2 stellt das Ruhepotential des Ausgangs ein, und muss eine Temperaturkompensation haben, sonst driftet dieses Potential.

Der Laststrom wird VOR der Regelschleife der Konstantstromquelle abgezwackt, und damit ist der Strom in T2 nicht konstant sondern geht minimal auf Null, dann wenn der LS den ganzen Strom für R4 liefert. Will der LS noch mehr Strom liefern, muss dieser Strom zusätzlich von T1 aufgenommen werden und die Regelung um T2 "geht auf". In die andere Richtung, nach oben (liefernd in den LS) ist der Strom unbegrenzt, bis zur Zerstörung von T2.

Der Sinn der Aktion ist, dass durch den konstanten Strom ein Freiheitsgrad auf dem Entlangwandern im Ausgangskennlinienfeld von T1 weggenommen wird. Es bleibt nur noch die Early-Spannung als Variable (Flachheit der Kennlinie vs Vce bei konstantem Vbe). Diese würde man durch eine Kaskode über T1 auch noch wegbekommen, und dann wäre die Stufe fast perfekt verzerrungsfrei, weil an T1 weder Strom (Ic) noch Spannung (Vce) sich ändern, damit auch Vbe bzw Ib nicht (und darum geht es). Sogar thermische Effekte sind dann eliminiert. Ohne Kaskode geht das auch allerdings auch schon recht gut (und ohne Verlust an Austeuerbarkeit), wenn die Darlingtons diskret sind und der Kollektor der ersten Stufe jeweils an einer konstanten Spannung hinge.

Als Brücke, d.h. alles doppelt und invertiert angesteuert, wird das idT ein guter, einfacher Class-A-Verstärker. Effizienz ist allerdings nicht gegeben, weil es muss der maximal gewünschte Strom für den verzerrengsfreien Bereich bereits als Ruhestrom fließen (in jedem Zweig die Hälfte). Als Brücke ist B-Betreib bis zu einem gewissen Überstrom möglich, aber dann klirrt es (möglicherweise, müsste ich mal simulieren) heftig bei Übergang von A- nach B-Betrieb und zurück.
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Beitragvon Hans-Martin » 01.05.2012, 20:55

Durch Zufall vorgestern auf Rod Elliots Soundpages gefunden:

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Grüße Hans-Martin
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Beitragvon KSTR » 01.05.2012, 21:05

Ist aber nicht vergleichbar, weil die Stromquelle ganz normal betrieben wird. D.h. der Lasttransistor Q3 sieht eben keinen konstanten Strom. Dadurch, dass der Verstärker aber auf einem CFP/Sziklai (mit Gain) beruht, ist der Strom durch den Controller-Transistor Q1 auch relativ konstant, aber eben nicht perfekt.
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