Mein erster selbstgebauter Audioverstärker – angefangen mit einer Simulation in LTspice
Ich interessiere mich für Audio-Selbstbau, und nachdem ich einen Blogartikel über einen selbstgebauten kleinen Transistor-Leistungsverstärker gelesen hatte, wollte ich es selbst ausprobieren. Als Vorlage diente mir Kapitel 4, „Entwurf eines Mini-Leistungsverstärkers“, aus dem Buch „Teihon Transistor Kairo no Sekkei“ (Das Standardwerk zum Entwurf von Transistorschaltungen). Es geht einen 0,5-W-Verstärker sehr sorgfältig durch, von der Bestimmung der Bauteilwerte bis zur Auswertung – ein Buch, das ich allen, die gerade anfangen wollen, wirklich empfehlen kann.
Die Entwurfsvorgaben: Spannungsverstärkung 10-fach (20 dB), mindestens 0,5 W an 8 Ω, Frequenzgang 20 Hz bis 20 kHz und ein Klirrfaktor unter 1 %. Die Schaltung besteht aus einer Spannungsverstärkerstufe in Emitterschaltung und einer Gegentakt-Stromverstärkerstufe in Klasse AB. Sehr lehrreich fand ich die Erklärung, warum man Dioden einsetzt, um die Übernahmeverzerrungen in Klasse AB zu beseitigen, und den Kniff, die Transistoren thermisch mit dem Kühlkörper zu koppeln, um thermisches Durchgehen zu verhindern.
Einen Audio-Analysator besitze ich nicht, deshalb habe ich mit dem kostenlosen Schaltungssimulator LTspice nachgeholfen. In der Transientenanalyse ergab die Verstärkung, gemessen an den Ein- und Ausgangssignalen, etwa das 10-Fache (20 dB) – fast genau wie entworfen. Anschließend habe ich die Oberwellen per FFT geprüft und mit dem Befehl .four den THD (Klirrfaktor) berechnet: rund 2 %, was nahezu mit dem Wert im Buch übereinstimmt.
Die Platine habe ich zum ersten Mal mit EasyEDA entworfen und bei JLCPCB bestellt. Mit Gutschein kostete sie nur etwa 500 Yen, erstaunlich günstig, und der Versand aus China dauerte rund eine Woche. Ich war unsicher, ob sie wirklich funktionieren würde, aber sie gab einwandfrei Ton von sich. Die Verzerrungen sind gering, und sie klingt so angenehm wie ganz normale Lautsprecher. Als Nächstes möchte ich mich auch an Netzteil- und Digitalschaltungen wagen.
Quelle: よもつひらさか
Die Entwurfsvorgaben: Spannungsverstärkung 10-fach (20 dB), mindestens 0,5 W an 8 Ω, Frequenzgang 20 Hz bis 20 kHz und ein Klirrfaktor unter 1 %. Die Schaltung besteht aus einer Spannungsverstärkerstufe in Emitterschaltung und einer Gegentakt-Stromverstärkerstufe in Klasse AB. Sehr lehrreich fand ich die Erklärung, warum man Dioden einsetzt, um die Übernahmeverzerrungen in Klasse AB zu beseitigen, und den Kniff, die Transistoren thermisch mit dem Kühlkörper zu koppeln, um thermisches Durchgehen zu verhindern.
Einen Audio-Analysator besitze ich nicht, deshalb habe ich mit dem kostenlosen Schaltungssimulator LTspice nachgeholfen. In der Transientenanalyse ergab die Verstärkung, gemessen an den Ein- und Ausgangssignalen, etwa das 10-Fache (20 dB) – fast genau wie entworfen. Anschließend habe ich die Oberwellen per FFT geprüft und mit dem Befehl .four den THD (Klirrfaktor) berechnet: rund 2 %, was nahezu mit dem Wert im Buch übereinstimmt.
Die Platine habe ich zum ersten Mal mit EasyEDA entworfen und bei JLCPCB bestellt. Mit Gutschein kostete sie nur etwa 500 Yen, erstaunlich günstig, und der Versand aus China dauerte rund eine Woche. Ich war unsicher, ob sie wirklich funktionieren würde, aber sie gab einwandfrei Ton von sich. Die Verzerrungen sind gering, und sie klingt so angenehm wie ganz normale Lautsprecher. Als Nächstes möchte ich mich auch an Netzteil- und Digitalschaltungen wagen.
Quelle: よもつひらさか
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