Forum

Hallo,

Dieses hier ist ein ganz normaler Verstärker.
Da die verwendeten Bauteile nicht ideal sind, sind auch die
Eigenschaften des Verstärkers nicht ideal. Der Eingangswiderstand
ist nicht unendlich hoch und der Ausgangswiderstand nicht Null.

Folgt man einem Tutorial von Menno van der Veen, dann ist für eine
gute räumliche Auflösung bei Musik ein zu niedriger Ausgangswiderstand
sogar kontra produktiv. Man könnte ihn nun erhöhen, indem man einfach
einen Widerstand in Reihe mit dem Lastwiderstand legt.
Für einen Dämpfungsfaktor von 1 (Ausgangswiderstand = Lastwiderstand)
verschwendet man allerdings ungenutzt die halbe Ausgangsleistung.
Das es auch anders (und besser) geht, siehe im nächsten Posting.

Sorry, Anhang fehlte ...

Hallo,

hier die gleiche Verstärkerschaltung mit dem künstlichen Ausgangswiderstand Rv.
Der Fußpunkt der Rückkopplungswiderstände liegt nun nicht mehr auf Masse,
sondern zieht den Ausgangsstrom, respektive einen Teil der Ausgangsspannung
mit in die Rückkopplung ein.
Beträgt die Verstärkung R2/R1 = 10, so kann man Rv um eben diesen Faktor 10
kleiner wählen als eigentlich gewünscht. Der Ausgangswiderstand ist um den Faktor
der Verstärkung größer als Rv. Es verpufft so aber nur ein Bruchteil der Ausgangsleistung
ungenutzt.

Hallo,

koppelt man nach dem gleichen Prinzip auf den nicht invertierenden Eingang zurück,
so kann man den Ausgangswiderstand auch verringern und ggf. negativ machen.
Der Eingang benötigt hierfür allerdings zwei Widerstände, einen in Serie zur Quelle
und einen nach Masse. Erst dann lässt sich die Eingangsspannung des OpAmps auch
ändern, wenn die Quelle einen sehr niedrigen Ausgangswiderstand hat.
Der Ausgangswiderstand lässt sich so weit ins Negative ändern, bis er die Größe des
Lastwiderstandes erreicht hat. Bei einer Erhöhung darüber hinaus, geht die
Ausgangsspannung in die negative oder positive Begrenzung und hängt dort fest
(Mitkopplung).

Dieses ist als Grundlagenartikel für alle diejenigen gedacht, die nach einer passenden Lösung suchen.

Mikee

» so kann man den Ausgangswiderstand auch verringern und ggf. negativ
» machen.

Nö, max. Supraleitung, also unter Null kommt man laut bestehender Physik nicht. Nichts mit negativem R.

» » so kann man den Ausgangswiderstand auch verringern und ggf. negativ
» » machen.
»
» Nö, max. Supraleitung, also unter Null kommt man laut bestehender Physik
» nicht. Nichts mit negativem R.

vielleicht eher negativer differentieller Widerstand - siehe NIC, der allerdings auch statisch funktioniert - und dieser Thread zeigt ja nix anderes - OPV_Grundschaltungen eben.

» » » so kann man den Ausgangswiderstand auch verringern und ggf. negativ
» » » machen.
» »
» » Nö, max. Supraleitung, also unter Null kommt man laut bestehender Physik
» » nicht. Nichts mit negativem R.
»
» vielleicht eher negativer differentieller Widerstand - siehe NIC, der
» allerdings auch statisch funktioniert - und dieser Thread zeigt ja nix
» anderes - OPV_Grundschaltungen eben.

Hallo,
ein Widerstand, an dem Spannungs- und Strompfeil in die selbe Richtung
zeigen, nimmt Leistung auf und verwandelt die in Wärme. So ein Bauteil
ist bis minimal ca. 0 Ohm herstellbar und benötigt keine Hilfsenergie.
Zeigen Spannungs- und Strompfeil in unterschiedliche Richtungen, dann
gibt das Bauteil Leistung an die Schaltung ab. So etwas funktioniert
nur mit Hilfsenergie. Solche Bauteile heissen z. B. Spannungsquellen
oder Akkus.
Man kann elektronische Schaltungen bauen, die an zwei Klemmen einen
negativen Widerstand zur Verfügung stellen (z. B. ein NIC, wie schon gesagt).
Man kann dem Resonanzwiderstand eines Parallelschwingkreises einen
gleich großen negativen Widerstand parallelschalten, um die Verluste
aufzuheben. Dann erhält man einen Oszillator.

Zu dem angesprochenen Effekt des Ausgangswiderstands zur "räumlichen Auflösung"
von Musik kann ich nichts sagen.
Kennt hier jemand ein Meßverfahren für "räumliche Auflösung"?

Grüße
Altgeselle

Hallo
»
» Zu dem angesprochenen Effekt des Ausgangswiderstands zur "räumlichen
» Auflösung"
» von Musik kann ich nichts sagen.
» Kennt hier jemand ein Meßverfahren für "räumliche Auflösung"?
»

ist mir nicht bekannt. Aber das sagt ja nix. Der Begriff stammt wahrscheinlich von "unabhängigen" Experten, wobei sich das "unabhängig" eher auf die physikalischen Grundlagen bezieht . Schaut man mal in die Grundlagen der Tontechnik, dann findet man schon akustische Messverfahren (grundlegende physikalische Messungen) die eine klangliche Zuordnung oder Charakterisierung erlauben. Speziell in diesem Zusammenhang wird aber auch das Frequenzverhalten des Systems (Verstärker, Lautsprecher, bedingt Hörraum) als Ganzes für den akustischen Eindruck verantwortlich gemacht. Die Meßtechnik für diese Parameter sowie die Vorraussetzungen zu deren sinnvoller Nutzung stehen dem "KLeinanwender" meist nicht zur Verfügung, Also wird geschraubt und gehört, dann werden plausible Begründungen für die manchmal auch nur vermeintlich beobachteten Effekte gesucht. Zwischen Dämpfung und Frequenz/Amplitude gibt es ja einen Zusammenhang - da kann die Ursache für gehörte Unterschiede ja auch liegen - und man erklärt es halt mit der Impedanz, weil sich der Effekt ändert, wenn ich die Impedanz ändere...

Grüße

Hartwig
» Grüße
» Altgeselle

» Hallo,
»
» koppelt man nach dem gleichen Prinzip auf den nicht invertierenden Eingang
» zurück,
» so kann man den Ausgangswiderstand auch verringern und ggf. negativ
» machen.
» Der Eingang benötigt hierfür allerdings zwei Widerstände, einen in Serie
» zur Quelle
» und einen nach Masse. Erst dann lässt sich die Eingangsspannung des OpAmps
» auch
» ändern, wenn die Quelle einen sehr niedrigen Ausgangswiderstand hat.
» Der Ausgangswiderstand lässt sich so weit ins Negative ändern, bis er die
» Größe des
» Lastwiderstandes erreicht hat. Bei einer Erhöhung darüber hinaus, geht die
» Ausgangsspannung in die negative oder positive Begrenzung und hängt dort
» fest
» (Mitkopplung).
»
» Dieses ist als Grundlagenartikel für alle diejenigen gedacht, die nach
» einer passenden Lösung suchen.
»
» Mikee
»
»

in den Schaltungsvorschlägen zeigst du uns verschiedene Gegenkopplungen.
In Verstärkern werden zur Verbesserung der Eigenschaften Gegenkopplungen eingesetzt.
In dem 1. Beispiel wird eine Spannungs-Spannungs-Gegenkopplung angewendet.
Die Bezeichnung "Rückkopplung" ist ein Oberbegriff.
Phasengleiche Rückkopplung vom Ausgang zum Eingang ist eine Mitkopplung.
Gegenphasige Rückkoplung vom Ausgang zum Eingang ist eine Gegenkopplung.
Es gibt vom Grundsatz her 4 Arten der Gegenkopplung
1. Strom-Strom Gegenkopplung = Stromverstärker
2. Strom-Spannungs Gegenkopplung = Transimpedanzverstärker
3. Spannung-Strom Gegenkopplung = Transconduktanzverstärker
4. Spannung-Spannung Gegenkopplung = Spannungsverstärker
Jede Art der Gegenkopplung beeinflusst sowohl den Eingangswiderstand
als auch den Ausgangswiderstand.
Du verwendest sogar Mehrfachgegenkopplungen
Das ist sehr komplex und wird nun ganz kompliziert.
Wie die Zusammenwirkung der Mehrfachgegenkopplung ist,
ist zudem noch von der Größe der Bauteile abhängig.
Da du keine Frage gestellt hast, kann ich die auch nicht antworten.
Du beschäftigst dich wohl mit der Verbesserung von Verstärkern.

Meine Empfehlung : informiere dich über Gegenkopplungen und deren Eigenschaften.
Gegenkopplungen sind unumgänglich. Nur müssen sie richtig eingesetzt werden.
Die Auswirkungen der Gegenkopplungen kannst du mit einem
Simulationsprogramm einfach überprüfen.

In der Schaltung wird eine Gegenkopplung und eine Mitkopplung eingesetzt.
Eine Mitkopplung schaukelt die Verstärkung immer höher,
bis der Verstärker "schwingt" . Er produziert ein eigenes Signal.
Rv ist ein Shunt, an dem der Ausgangsstrom abgegriffen wird
und über R3 dem Eingang gleichphasig wieder zugeführt wird
Die Phasenlage habe ich mit einem roten Kreuz dargestellt.
R1 und R2 sind die Widerstände für einen nicht invertierenden Verstärker.
Der + Ausgang wird heruntergeteilt dem - Eingang zugeführt.
Das ist die übliche Art der Gegenkopplung.

Das mit dem Rv und dem R3 ist eine Mitkopplung ! ! ! ! !
Sowas muss bei Verstärkern vermieden werden.
Das führt zu Eigenschwingungen.

Hallo,
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» Das mit dem Rv und dem R3 ist eine Mitkopplung ! ! ! ! !
» Sowas muss bei Verstärkern vermieden werden.
» Das führt zu Eigenschwingungen.

ok, aber wäre das nicht eine Variante des NIC? und der sollte ja eigentlich stabil sein, wenn die mitgekoppelte Spannung kleiner ist als die gegengekoppelte Spannung - oder sehe ich das falsch?
»
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» Hallo,
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» » Das mit dem Rv und dem R3 ist eine Mitkopplung ! ! ! ! !
» » Sowas muss bei Verstärkern vermieden werden.
» » Das führt zu Eigenschwingungen.
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» ok, aber wäre das nicht eine Variante des NIC? und der sollte ja eigentlich
» stabil sein, wenn die mitgekoppelte Spannung kleiner ist als die
» gegengekoppelte Spannung - oder sehe ich das falsch?
» »
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Un wo ist da der Vorteil ? Oder nur so aus Spaß ?
Den Sinn möchte ich gern wissen.

Hallo
»
» Un wo ist da der Vorteil ? Oder nur so aus Spaß ?
» Den Sinn möchte ich gern wissen.

im Ausgangsposting heißt es "...ist für eine
gute räumliche Auflösung bei Musik ein zu niedriger Ausgangswiderstand
sogar kontra produktiv. Man könnte ihn nun erhöhen, indem man einfach
einen Widerstand in Reihe mit dem Lastwiderstand legt.
Für einen Dämpfungsfaktor von 1 (Ausgangswiderstand = Lastwiderstand)
verschwendet man allerdings ungenutzt die halbe Ausgangsleistung.
Das es auch anders (und besser) geht, siehe im nächsten Posting."

Die Hypothese ist wohl, dass die Dämpfung durch die Ausgangsimpedanz eines Audioverstärkers die "Räumlichkeit" (des Hörens) beeinflusst. Da die Räumlichkeit ein subjektiver Eindruck ist, kann man mit diesen Basteleien mit der Ausgangsimpedanz spielen und schauen, was passiert - mehr ist wohl nicht gemeint. Allerdings ist es so, dass man die gesamte Dämpfung im Ausgangskreis betrachten muss. Und dann ist das ja auch noch in hohem Maße frequenzabhängig. Aber egal, da die "Räumlichkeit" physikalisch nicht eindeutig definiert ist, kann man das alles beliebig auslegen.

Grüsse
Hartwig

Hallo Mikee

die räumliche Auflösung von Musik ist keine Frage des Verstärkers, sondern hat viel mehr mit dem Abstrahlverhalten der Lautsprecher zu tun. Da spielt dann aber auch der Raum und die Ausrichtung der Lautsprecher eine nicht ganz unwesentliche Rolle. Nicht in jedem Raum lässt sich daher eine gute räumliche Auflösung der Musik erreichen. Irgend etwas, was mit der Physik des Hörraums zu tun hat sollte nicht mit elektronischen Mitteln korrigiert werden, das endet meistens in noch weniger brauchbaren Ergebnissen.

Mit vielen freundlichen Grüssen Thomas

Hallo an Alle,

stellvertretend antworte ich hier auf die vielen unterschiedlichen Meinungen.

Das Ganze sollte als Grundlagenartikel verstanden werden für Leute, die mit so etwas experimentieren möchten.
Klar hat die räumliche Auflösung viel mit dem Standort der boxen zu tun. Darum geht es aber nicht. Ich gehe davon
aus, dass sich Leute, die sich mit dem Thema Dämpfungsfaktor im Verstärker und dessen Auswirkung beschäftigen,
bereits alle anderen Möglichkeiten bis zum Maximum ausgereizt haben. Und wenn man dann Verstärker A mit B
vergleicht, stellt man fest, dass es eben doch unterschiedlich klingt, obwohl am Raum und an den Boxen nichts
verändert wurde. Und genau da setzt Menno an.

Scheinbar hat aber hier im Forum noch keiner damit Erfahrungen gesammelt.

Ich habe bis jetzt lediglich die oben gezeigten Verstärkergrundschaltungen in der Praxis einmal aufgebaut.
Da oszilliert nichts, auch die Physik wird nicht aus den Angeln gehoben. Jetzt muss ich mich mal ransetzen und die
Grundschaltungen in einen ordentlichen Verstärker konvertieren. Ich werde mich wohl an dem JLH- bzw. PLH-Verstärker
orientieren, einer bekannten und bekanntermaßen guten Klasse-A Gegentaktendstufe.

Mikee

» Hallo,
»
» Dieses hier ist ein ganz normaler Verstärker.
» Da die verwendeten Bauteile nicht ideal sind, sind auch die
» Eigenschaften des Verstärkers nicht ideal. Der Eingangswiderstand
» ist nicht unendlich hoch und der Ausgangswiderstand nicht Null.
»
» Folgt man einem Tutorial von Menno van der Veen, dann ist für eine
» gute räumliche Auflösung bei Musik ein zu niedriger Ausgangswiderstand
» sogar kontra produktiv. Man könnte ihn nun erhöhen, indem man einfach
» einen Widerstand in Reihe mit dem Lastwiderstand legt.
» Für einen Dämpfungsfaktor von 1 (Ausgangswiderstand = Lastwiderstand)
» verschwendet man allerdings ungenutzt die halbe Ausgangsleistung.
» Das es auch anders (und besser) geht, siehe im nächsten Posting.

» verschwendet man allerdings ungenutzt die halbe Ausgangsleistung.

Diese Aussage ist absolut richtig !
Um die größtmögliche Leistung vom Generator (Verstärker) zum Verbraucher (Lautsprecherbox)
zu übertragen ist nur mit Leistungsanpassung möglich. Ri = Ra
Das ist dann der Dämpfungsfaktor von 1 (Ausgangswiderstand Ri = Lastwiderstand Ra)
Das ist anzustreben, wenn man den größtmöglichen Wirkungsgrad erreichen will.
Auch wenn die Hälfte davon im Verstärker verbraten wird. (Naturgesetz)
Lautsprecher sind niederohmige, stromgespeiste Verbraucher.
Stromspeisung bedeutet, dass Ri viel kleiner Ra sein soll.
Darum haben Verstärker auch einen Ausgangswiderstand kleiner 0,5 Ohm
und Lautsprecher einen Lastwiderstand von 5 Ohm
Das ist eine Stromanpassung !!°! Der niederohmige Verstärker hat den Vorteil,
dass er ungewollte Resonanzerscheinungen der Lautsprecher dämpft.

Menno meint , das wäre kontraproduktiv ? Warum erklärt er das nicht genauer ?
gute räumliche Auflösung bei Musik oder Unterdrückung von Resonanzfrequenzen ?

Heute gibt es hervorragende Simulationsprogramm.
Ob man eine Brücke konstruiert oder ein Hochhaus entwirft, das wird vorher
mit Simulationsprogrammen überprüft.
Auch in der Elektrotechnik ist das üblich.
Die Schaltung habe ich mal mit einem Simulationsprogramm der Fa. NI
überprüft. Die Bauteile sind praxisnah ausgewählt.
Wenn R6 1,9 Ohm überschreitet, wird eine Fehlermeldung ausgegeben.
Das bedeutet, dass die Schaltung nicht mehr funktionstüchtig ist.

Du schreibst:
» Der Ausgangswiderstand lässt sich so weit ins Negative ändern, bis er die Größe des
» Lastwiderstandes erreicht hat. Bei einer Erhöhung darüber hinaus, geht die
» Ausgangsspannung in die negative oder positive Begrenzung und hängt dort fest
» (Mitkopplung).

Genau das tritt ein.
So einfach ist es eine schlechte Schaltung zu überprüfen.