Class A Betrieb

[Aguirre 0]

Hallo,

 

wer kann mir erklaeren, wozu der Class A Betrieb bei einem Verstaerker da ist. Meine Marantz-Anleitung weiss nur, dass das Geraet dann heisser wird.

 

tschö

Aguirre

 

[Gast Jörg]

Hallo Aguirre,

 

ich bin zwar auch nur Laie, aber ich versuch's 'mal soweit ich das verstanden habe:

Class A nennt man den Bereich, in dem beide Transistoren (Röhren) eines Gegentaktverstärkers Strom "durchlassen". Da sie damit beide den linearen Bereich ihrer Kennlinie nicht verlassen, soll es keine Verzerrungen im Übergangsbereich geben (und damit angeblich besser klingen). Das bedeutet aber auch, dass der Ruhestrom so groß wie der maximal-Strom sein muss (deswegen die große Wärmeentwicklung, wenn man mehr als 5 Watt so erzeugen möchte).

 

Ob das mit dem besseren Klang tatsächlich stimmt kannst Du ja einfach ausprobieren wenn Du das an Deinem Marantz umschalten kannst.

 

Gruß,

Jörg

 

 

[Aguirre 0]

Erstmal danke !

 

Mmmhh, ich muss zugeben, dass ich von der Technik nicht viel Ahnung habe.

Ich versuch's mal. Also im Verstaerker wird normalerweise von 2 Stromlieferanten (wie heissen die Teile) abwechselnd Strom geliefert (warum ?). Im Class A Betrieb wird von beiden permanent Strom geliefert, dadurch gibt es angeblich keine Verzerrungen, weil das Umschalten wegfaellt und der Stromoutput konstant bleibt.

Warum faellt dann aber die Leistung (glaube von 95 W auf 25 W im Class A Betrieb) ?

 

ciao

Aguirre

 

[madize 0]

Hallo Aguirre,

 

also nochmal: der Sinn einer Verstärkerschaltung ist, das anliegende Signal ohne Verfälschungen mit einem konstanten Faktor multipliziert wieder auszugeben. Beim anliegenden Signal handelt es sich sowohl um positive als auch negative Signalanteile (größer und kleiner 0 V).

 

Da nun aber Transistoren in eine Richtung in gewissen Grenzen eine lineare Kennlinie haben, in die andere Richtung jedoch nicht, muss für die positiven und negativen Signalanteile jeweils eine eigene Verstärkungsstufe vorhanden sein. Was also die eine Stufe nicht verstärkt bekommt, weil es nicht in ihrem linearen Bereich liegt, übernnimmt die andere. Das ist dann der normale Gegentakt-Betrieb.

 

Beim Class-A-Betrieb möchte man eventuell auftretende Übergabeverzerrungen von einer Stufe zur anderen (irgendwo im Nulldurchgang des Signals) vermeiden, indem man diesen Bereich möglichst versucht zu vermeiden. Dazu nutzt man den linearen Bereich einer Transistorstufe derart aus, dass der Signal-Nullpunkt in dessen Mitte zu liegen kommt. Dadurch hat man natürlich nach oben und unten einen deutlich geringeren Hub zum Einen und eine ständige "Vorspannung", um den Transistor im Arbeitspunkt zu betreiben, zum Anderen.

 

Ist das halbwegs klar geworden?

 

madize.

 

[Calvin 2]

Hi Leute,

 

ja, was ist Klasse A??

zunächst einmal sind sicher jedem bekannt, daß Transistoren zwei Anschlüsse für die Betriebsspannung haben, über die ein (relativ großer) Strom fließen kann und eine Steuereingang, mit dem dieser Stromfluß gesteuert werden kann. Die zweite bekannte Tatssache ist die, das ein Musiksignal ein Wechselspannungs/-Stromsignal ist. d.h. der ´heiße´ Leiter kann gegen Masse ein positives, als auch ein negatives Potential annehmen. Genau dieses Verhalten kann der Transistor ohne Ruhestrom eben nicht aufweisen.Er sperrt sogar, wenn nicht sogar eine gewisse Mindestspannung an seiner Steuerelektrode anliegt. Wird diese Mindestspannung überschritten (Ube), dann öffnet der Transistor und ein Strom kann in die angeschlossene Last fließen, allerdings vollständig nur in einer Polarität! Zur anderen Polarität hin, sperrt der Transistor dann wieder. Hinzu kommt, das das Verhältnis zwischen Steuerspannung/-strom und Ausgangsstrom nicht linear ist. Wenn ich nun die Steuerspannung/-strom so hoch wähle, daß der Transistor unrter allen Betriebsbedingungen leitet, dann spricht man von Klasse A-Betrieb. Dabei muß als Ruhestrom immer mindestens der halbe Maximalstrom, den die Last abverlangt , fließen. Damit ist ein kompletter Verstärker mit einem Transistortyp baubar (kein Gegentaktbetrieb nötig, s. Pass-Endstufen!). Fließt überhaupt kein Ruhestrom (Steuerspannung/-Strom

 

jauu

Calvin

 

*Intelligenz statt dicker Worte!* :-) Calvin&Hobbes

 

[Aguirre 0]

Jo, eure Erklaerungen sind echt erschoepfend, danke !

 

[Jakob 0]

Hi Calvin,

 

die Geschichte, daß bei Gegentakt-Class-A-Betrieb (tolles Wort ) der halbe Maximalstrom reicht, wird häufig genannt, aber mir ist sie nicht klar. Historisch gesehen, stammt der Begriff Klasse A , soweit ich weiß , aus der Eintakt-Technik, was bedeutet, der maximale Ausgangsstrom muß als Ruhestrom fließen.

Auf eine Gegentakt-Endstufe übertragen, würde das auch hier bedeuten, daß der maximale Ausgangsstrom ( und zwar der SPITZENWERT) als Ruhestrom fließt. Dann sperrt einer der Transistoren erst an der Clippinggrenze, wo es egal sein dürfte.

Der halbe Maximalstrom als Ruhestrom kann nicht sicherstellen, daß kein Transistor sperrt, es sei denn, man würde Tricks aus der Non-Switching-Ecke verwenden, aber dann könnte man sich ja auch den halben Wert direkt sparen.

Auch der Trick der mitgekoppelten Stromquelle ist in gewisser Weise eine Abkehr vom reinen Class-A-Gedanken, aber hilft, die Verluste in Grenzen zu halten und es ist sichergestellt, das der Transistor erst an der Clippinggrenze sperrt.

Vorteile des reinen Class-A-Betriebes ( also mit Maximalstrom als Ruhestrom) sind: unter normalen Hörbedingungen relative kleine Temperaturschwankungen der Halbleiter, sehr gleichmäßige Belastung des Netzteils und damit keine Musiksignals auf den Versorgungspannungen und natürlich die Tatsache, daß es kein totes Fenster gibt, weil keiner der Transistoren sperren kann.

Allerdings, bei Berücksichtigung der Stromanforderung bei reaktiven Lasten, führt das ins Utopische. Der Selbstbauer ist hier echt im Vorteil, kann er seine Endstufe doch genau auf seinen Lautsprecher auslegen, und muß nicht alle Eventualfälle abdecken.

Grüße

 

[boxworld 0]

Hallo,

 

ich denke der Joerg hat das schoen einfach erklaert.

 

Warum faellt dann aber die Leistung (glaube von 95 W auf 25 W im Class A Betrieb) ?

 

Das wurde auch vom Joerg gut erklaert, weil sonst ebenfalls 95W in Waerme umgewandelt werden muessten (bei Class A). Das wuerde Kuehlkoerper mit den Massen 30 x 50 x 8 cm vorraussetzen und alles was damit zusammenhaengt (riesen Gehaeuse, riesiger Trafo, doppelt so viele Elkos usw.)

Man kann aber davon ausgehen das jenseits von 25W der Klangunterschied nicht mehr wirklich wahrgenommen wird wenn man Lautsprecher mit einem vernuenftigen Wirkunsgrad verwendet.

 

Gruss Marc

 

[generator 0]

Hallo,

 

Klasse-A Betrieb ist ja weiter unten schon ausreichend beschrieben worden. :-)

 

>Warum faellt dann aber die Leistung (glaube von 95 W auf 25

>W im Class A Betrieb) ?

 

Weil üblicherweise bei nicht zylinderkopfgrossen Kühlkörpern die Kühlung nicht ausreichen würde für mehr Leistung. Man behilft sich damit, die Betriebsspannung herabzusetzen und die Aufheizung dadurch zu reduzieren. Nur reichts dann leider nur noch für 25W! :-(

 

Weiß nicht, ob´s bei Deinem Marantz auch so gemacht wird. Wahrscheinlich.

 

Viele Grüße, Marc

 

[Gast Jörg]

Vielen Dank für das Lob ! Geht ja runter wie Öl !

14 Semester Lehramtsstudium waren doch nicht umsonst, vielleicht sollte ich's doch nochmal mit dem Job versuchen ;-)

Gruß,

Jörg

 

[Calvin 2]

Hi Jakob,

 

das Problem liegt darin, was ich als den Maximalstrom definiere. Du betrachtest dabei völlig korrekt den Spitzenwert, allerdings nur einer Halbwelle! Wenn ich den Maximalwert als Spitze-Spitze definiere, sieht die Sache wieder korrekt aus. Sorry, aber da ist mir sicher der frühe Montagmorgen in die Tasten geschlagen ;-)

 

Pass führte ich an, da ich denke, das viele zwar keine reine Klasse-A Schaltung erkennen können, aber anscheinend jeder die Pass-Schaltung schon mal gesehen hat :-)

 

Ansonsten hast Du ja alles sehr schön kurz und korrekt (und offensichtlich ausgeschlafener als ich *gg*) dargestellt.

 

jauu

Calvin

 

 

*Intelligenz statt dicker Worte!* :-) Calvin&Hobbes