DE3118042C2 - Transistorisierte Endstufenschaltung - Google Patents
Transistorisierte EndstufenschaltungInfo
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- H03F—AMPLIFIERS
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- H03F3/181—Low-frequency amplifiers, e.g. audio preamplifiers
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Abstract
Verstärker zur Nachbildung des Betriebsverhaltens von Röhrenendstufen durch eine Schaltung mit hohem Innenwiderstand, deren maximale Ausgangsspannung einstellbar ist, und die gleiche lineare und nichtlineare Verzerrungen erzeugt wie eine üblicherweise verwendete Röhrenendstufe.
Description
Die Erfindung betrifft eine transistorisierte Endstufenschaltung zur Nachbildung eines von einem Röhrenverstärker
erzeugten Klangbildes, insbesondere bei Elektrogitarren.
Zur Nachbildung eines von einem Röhrenverstärker erzeugbaren verzerrten Klangbildes ist es bereits bekannt,
einen Transistorverstärker in Kombination mil einem Röhrenvorverstärker zu verwenden, der eine
Überlastungsbeiriebsart hat, in der er den Transistorverstärker
ohne Überlastung speist (DE-OS 27 36 575). Dabei durchläuft das Signal eines Tonabnehmers 1
(Fig. 1) einen Vorverstärker 2 und einen Klangfilter 3.
Es wird über eine Einrichtung 4 mit einstellbarer Verstärkung einer Stufe 5 zugeführt, die bei hoher Verstärkung
der Einrichtung 4 das Signal amplitudenbegrenzt. Die Stufe 5 ist entweder eine Vcrslärkcrstufc, die überstcucrl
wird, oder enthält zur Signalbegrcnzung zwei
ίο antiparallel geschaltete Dioden. Das ampliludenbegrcnztc
Signal 6 wird einem Leistungsverstärker 7 zugeführt, dessen Verstärkung einstellbar ist, und gelangt
auf einen Lautsprecher 8.
Dabei wird als nachteilig angesehen, daß die an der Schnittstelle Röhrenendstufe-Lautsprecher entstehenden
linearen und nichtlinearen Verzerrungen nicht oder nur so ungenügend nachgebildet werden, daß sie bei
Hörtests klanglich nicht befriedigen. Insbesondere besteht bei einer derartigen Endstufenschaltung die
Schwierigkeit, daß lineare und nichtiineare Verzerrungen nur in getrennten, voneinander entkoppelten Stufen
erzeugt werden können, und daß die lineare Verzerrung, die bei einem Röhrenverstärker wegen der frequenzabhängigen
Lautsprecherimpedanz entsteht, nur dann ohne weiteres in der Klangfilterstufe vorgenommen
werden kann, solange der Verstärker nicht übersteuert wird, also für kleine Eingangssignale und/oder
eine kleine Verstärkung.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine Endstufen-
jo schaltung der eingangs genannten Art unter möglichst
weitgehender Vermeidung von Schwierigkeiten der genannten Art derart auszubilden, daß eine verbesserte
Nachbildung eines von einem Röhrenverstärker erzeugten verzerrten Klangbildes erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der Erfindung liegt deshalb die Erkenntnis zugrunde, daß die nichtlinear/linear verzerrende Schnittstelle Endstufe — Lautsprecher eines Röhrenverstärkers in einem nichtlinear/linear verzerrenden Vierpol nachgebildet werden kann.
Der Erfindung liegt deshalb die Erkenntnis zugrunde, daß die nichtlinear/linear verzerrende Schnittstelle Endstufe — Lautsprecher eines Röhrenverstärkers in einem nichtlinear/linear verzerrenden Vierpol nachgebildet werden kann.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise näher erläutert werden. Es zeigt
F i g. 1 ein Blockschaltbild der eingangs beschriebenen bekannten transistorisierten Endstufenschaltung,
F i g. 2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer transistorisierten Endstufenschaltung gemäß der
Erfindung;
Fig.3 und 4 Knickkcnnlinien der beiden nichtlinearcn
Glieder in F i g. 2; und
Fig. 5 und 6 Übcrtragungskennlinien der Schaltung
in F i g. 2.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Allsführungsbeispiel
ist beispielsweise eine an sich bekannte Transistorentl· stufe als Leistungverstärker 9 mit niedrigem Innenwiderstand
vorgesehen. Ferner ist eine Stromgegenkopplung über Widerstände 11, 12 vorgesehen, so daß die
Transistorendstufe für den Lautsprecher 10 wie einä Endstufe mit hohem Innenwiderstand wirkt, der etwa 2
bis 1000 Ohm betragen kann.
Gemäß der Erfindung sind außer der über den Lautsprecher
10 verlaufenden Stromgegenkopplung 11, Yi
b5 zur Erhöhung des Innen- beziehungsweise Ausgangswiderstands
zwei voneinander getrennte nichtlineare Gd,-genkopplungsschleifen
16, 13, 14, 15 und 16, 13, 17, 111,
19, 20 vorgesehen, die über ein den beiden Gegenkoßp"-
lungsschleifen gemeinsames Klangfifter 16 und ein die
Verstärkung beeinflussendes Stellglied 13 mit dem Ausgang der Endstufe direkt verbunden sind. Die eine Gegenkopplungsschleife
enthält ein nichtlineares Glied 14 mit einer Knickkennlinie mit einer toien Zone, wie in
F i g. 3 dargestellt ist. sowie einen Widerstand 15. Die Alisgangsspannung LA,j des nichtlinearen Glieds 14 ist
Null, solange der Betrag der Eingangsspannung U1-1
kleiner als eine Schwellenspannung Us ist. Für diesen Fall ist die nichtlineare Gegenkopplung wirkungslos.
Wird \υί3\>υΆ entsteht über dem Widerstand 15 ein
Gegenkopplungsstrom, der die Spannung vom Leistungsverstärker 9 begrenzt Die in F i g. 3 dargestellte
Knickverrundung 21 kann zum Erreichen besonderer Klangeffekte einstellbar sein. Über das Klangfilter 16
kann das Ansprechen der nichtlinearen Gegenkopplung fre^uenzabhängig gemacht werden. Durch das Stellglied
13 kann die maximale Ausgangsspann»ng des Leistungsverstärkers 9 und damit die Lautstärke des amplitudenbegrenzten
Signals kontinuierlich eingestellt werden.
Die andere Gegenkopplungsschleife enthält ein nichtlineares Glied 17 mit einer einseitigen Knickkennlinic
der in Fig.4 dargestellten Art, sowie Widerstände 18,
20, an deren Verbindungsstelle ein Kondensator 19 angeschlossen ist, der zur Speicherung eines Gleichspannungsmittelwerts
dient
Eine weitere Besonderheit von Röhrenendstufen besteht darin, daß sie die Ausgangsspannung unsymmetrisch
begrenzen, was zu einem höheren Anteil gradzahliger Harmonischer im Ausgangssignal führt. Dabei genügt
es nicht, eine unsymmetrische Übertragungskennlinie der Schaltung in F i g. 2 entsprechend F i g. 5 zu
realisieren, da diese bei sehr starker Übersteuerung doch wieder praktisch symmetrische Ausgangssignale
22 liefert, die lediglich einen zusätzlichen Gleichspannungsanteil aufweisen. Zur Nachbildung des Verhaltens
von Röhrenendstufen muß eine Übertragungskennlinie verwendet werden, die für kleine Eingangsspannungen
symmetrisch ist und mit steigender Eingangsamplitude zunehmend in Richtung des Pfeils 23 in F i g. 6 verschoben
wird. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß auch bei sehr starker Übersteuerung noch ein unsymmetrisches
Ausgangssignal 24 mil einem von I : 1 abweichenden Tastverhältnis entsteht, das starke grad/.ahlige
Harmonische enthält. Diese Kennlinienverschicbung wird bei der Schaltung in F i g. 2 dadurch erreicht,
daß über eine einseitige Knickkcnnlinie (F ig. 4) des
nichtlinearen Glieds 17 ein Signal U11A mit einem Glcichspannungsanteil
gewonnen wird, aus dem die Wechsclspannungsanteile über den Widerstand 18 und den Kondensator
19 ausgefiltert werden, so daß am Kondensator 19 nur eine signalabhängige Gleichspannung liegt,
die über den Widerstand 20 auf den Leistungsverstärker 9 gegeben wird und die Kennlinie in der gewünschten
Weise verschiebt, so daß über den Widerstand 20 ein Gegenkopplungsstrom entsteht, der die Übertragungskennlinie in der in F i g. 6 gezeigten Art verschiebt.
Durch die Erzeugung eines hohen Endstufeninnenwiderstands
in Verbindung mit zwei nichtlinearen Gegenkopplungsschleifen wird ein Verhalten erreicht, das sich
mathematisch zwar immer noch geringfügig von dem tatsächlichen Vt-'t-halten einer Röhrcncndsliife unterscheidet,
das aber gehörmäßig nicht mehr von diesem zu unterscheiden ist
F.inc weitere Möglichkeit besteht darin, die am Laut·
Sprecher 10 entstehende Spannung zur Ansteuerung eines weiteren Vu'i'Märkcrs zu verwenden. Anstelle des
Lautsprechers kann dann ein elektrischer Zweipol vorgesehen werden, dessen Impedanz der Impedanz des
Lautsprechers entspricht
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Transistorisierte Endstufenschaltung zur Nachbildung
eines von einem Röhrenverstärker erzeugten Klangbildes, insbesondere bei Elcklrogitarrcn,
dadurch gekennzeichnet, daß außer einer
über den Lautsprecher (10) verlaufenden Stromgcgenkopplung (11, 12) zur Erhöhung des Innen- beziehungsweise
Ausgangswiderslandcs zwei voneinander getrennte nichtlineare Gcger.kopplungsschleifen
vorgesehen sind, die über ein den beiden Gegenkopplungsschleifen gemeinsames Klangfiltcr
(16) und ein die Verstärkung beeinflussendes Stellglied (13) mit dem Ausgang der Endstufe direkt verbunden
sind.
2. Transistorisierte Endstufenschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei der einen
Gegenkopplungsschleife (16, 13, 14, 15) das nichtlineare Glied (14) eine Knickkennlinie mit einer toten
Zone aufweist, und daß die andere Gegenkoppiungsschleife (16,13, 17, 18, 19, 20) ein nichtiineares
Glied (17) mit einer einseitigen Knickkennlinie aufweist.
3. Transistorisierte Endstufenschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Innenwiderstand der Endstufe zwischen 2 Ohm und 1000 Ohm beträgt.
4. Transistorisierte Endslufenschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Knickspannung (U',) des einen nichtlincaren Glieds
(17) mit der Knickspannung (+Us) des anderen nichtlinearen Glieds(14) übereinstimmt.
5. Transistorisierte Endstufenschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die maximale Ausgangsspannung durch das Stellglied (13) über einen weiten Bereich
einstellbar ist, so daß die an den Lautsprecher (10) abgebbare maximale Leistung im Bereich zwischen
0,01 W und 400 W liegt.
6. Transistorisierte Endstufenschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die am Lautsprecher (10) entstehende Spannung zur Ansteuerung eines weiteren
Verstärkers verwendet wird.
7. Transistorisierte Endstufenschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle des
Lautsprechers (10) ein elektrischer Zweipol vorgesehen ist, dessen Impedanz der Impedanz des Lautsprechers
(10) entspricht.
8. Transistorisierte Endstufcnschallung nach Anspruch
7, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanz des Zwcipols bei 50—500 H/. mindestens ein
resonanzartiges Maximum aufweist und/oder im Frequenzbereich zwischen 1000 Hz und 10 000 Hz
ansteigt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813118042 DE3118042C2 (de) | 1981-05-07 | 1981-05-07 | Transistorisierte Endstufenschaltung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19813118042 DE3118042C2 (de) | 1981-05-07 | 1981-05-07 | Transistorisierte Endstufenschaltung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3118042A1 DE3118042A1 (de) | 1983-01-20 |
DE3118042C2 true DE3118042C2 (de) | 1984-08-30 |
Family
ID=6131659
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19813118042 Expired DE3118042C2 (de) | 1981-05-07 | 1981-05-07 | Transistorisierte Endstufenschaltung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3118042C2 (de) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5341158A (en) * | 1976-08-13 | 1978-04-14 | British Miyuujitsuku Sutoringu | Amplifier |
-
1981
- 1981-05-07 DE DE19813118042 patent/DE3118042C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3118042A1 (de) | 1983-01-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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