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Wumpus-Gollum-Forum von "Welt der Radios".
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Symmetrisches Ausgangssignal
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18.11.19 17:29
Arno_Jeff 

WGF-Nutzer Stufe 2

18.11.19 17:29
Arno_Jeff 

WGF-Nutzer Stufe 2

Symmetrisches Ausgangssignal

Liebe Forenfreunde,

Während meines Daseins als Student ging mir der NF-Teil meines schönen Schaub-Lorenz-Transistorradios kaputt. Da ich sowieso schon eine bessere Tonwiedergabe haben wollte, besonders in den Bässen, wollte ich auf die etwas aufwendige Phasenumkehrstufe mit Zwischenübertrager verzichten, da jeder Trafo Bässe kostet.

In einem Büchlein mit HiFi-Röhrenschaltungen fiel mir eine ins Auge, die ohne Übertrager auskam, und zwar die Kathodynschaltung. Die habe ich als Bild 1 eingefügt.



Der Clou sind dabei die beiden gleichen Widerstände an Anode und Kathode, die für ein gegenphasiges Ausgangssignal sorgen, das dann direkt den Endpentoden zugeführt werden kann.

Könnte man nicht, so überlegte ich mir, das gleiche Prinzip auch auf eine Transistorschaltung übertragen? Das wäre dann die Emittodyn-Schaltung! Die habe ich nachgebaut, und mein Radio lief wieder perfekt, nachdem ich auch die Endstufe mitsamt Übertrager gegen neue Bauteile ausgewechselt hatte (die bekam man damals noch ohne Probleme!).



Diese Schaltung habe ich vor wenigen Tagen mit LTspice überprüft und für sehr gut befunden. Sie braucht nicht mal das zur Entzerrung notwendige Glied aus Widerstand und Elko wie die Röhre.

Man muß nur das 100-kOhm-Symmetrierpoti am Eingang so einstellen, daß der obere Teil (R1) 68k und der untere (R2) 32k beträgt, dann ist auch das invertierte Signal am Kollektor sehr verzerrungsarm.

Für mein Theremin hatte ich ja schon lange einen symmetrischen Ausgang erstellt, um auch mit sehr langen XLR-Kabeln eine störungsfreie Übertragung zu bekommen.

Dafür hatte ich zwei Operationsverstärker (in einem TL052) beschaltet, einen invertierend und einen nicht-invertierend.

Doch dieser Tage kam ich darauf, daß ein einziger Transistor mit ein paar passiven Bauteilen auch mal einem hochwertigen OP überlegen sein kann, und hier ist die Lösung.

Die Versorgungsspannung ist laut LTspice ganz unkritisch. Je höher, desto höher ist auch die verzerrungsfrei gewinnbare Ausgangsamplitude. Es ist nicht einmal eine Mittelmasse nötig - sofern man das Signal kapazitiv ein- wie auch auskoppelt.

Bei 30 V habe ich 5 V Eingangsspannung eingegeben, und es ist noch keine Verzerrung bemerkbar. Auch ein Rechtecksignal wird noch gut übertragen, allerdings sind die Waagerechten an den Ausgängen abgeschrägt, aber das sind sie auch bei Operationsverstärkern. Was aber beim Operationsverstärker sehr störend war: Die Waagerechten am invertierten Signal waren mit 20 MHz bei mindestens 50 mV Amplitude verseucht. Auch eine Erhöhung des Gegenkopplungskondensators von 82 auf 150 pF brachte keine Abhilfe.

Hier ist also ein einzelner Transistor einem doppelten OP deutlich überlegen! Die Emittodynschaltung liefert keine unerwünschten Megahertze.


Viele Grüße

Arno_Jeff

____________________________________________________
Mögen Clara Rockmore und Barbara Buchholz mit Euch sein!

Zuletzt bearbeitet am 18.11.19 17:59

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Kathodyn01.png Kathodyn01.png (6x)

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19.11.19 12:50
HB9 

WGF-Premiumnutzer

19.11.19 12:50
HB9 

WGF-Premiumnutzer

Re: Symmetrisches Ausgangssignal

Hallo Arno_Jeff,

die Schaltung ist tatsächlich nützlich, ich hatte sie auch schon verwendet. Eines ist aber zu beachten: Die Ausgangsimpedanzen der beiden Ausgänge sind sehr unterschiedlich. Während die Impedanz am emitterseitigen Ausgang nur wenige Ohm beträgt, hat die Impedanz am Kollektor etwa den Wert des Kollektor-Arbeitswiderstands. Somit eignet sich die Schaltung so nicht für die Speisung symmetrischer Kabel. Man kann das Problem aber einfach lösen, indem man dem kollektorseitigen Ausgang noch einen Emitterfolger nachschaltet. Das braucht einen zusätzlichen Transistor und einen Widerstand. Die Basis wird direkt an den Kollektor von T1 angeschlossen, der Kollektor kommt auf die Betriebsspannung und der Emitter über den Widerstand auf Masse. Der Widerstandswert hat sinnvollerweise denselben Wert wie der bei T1, damit es möglichst symmetrisch wird.

Gruss HB9

19.11.19 21:45
hal 

WGF-Nutzer Stufe 3

19.11.19 21:45
hal 

WGF-Nutzer Stufe 3

Re: Symmetrisches Ausgangssignal

Moin
Ist der Betrag der Ausgangsspannungen wirklich so unterschiedlich??
Ich sehe es wie Volker:
https://www.elektronikbasteln.pl7.de/phasenumkehrstufe.html
73 de Hal

Zuletzt bearbeitet am 19.11.19 21:53

22.11.19 13:26
HB9 

WGF-Premiumnutzer

22.11.19 13:26
HB9 

WGF-Premiumnutzer

Re: Symmetrisches Ausgangssignal

Hallo zusammen,

wie symmetrisch die Ausgangsspannungen werden, hängt von der angeschlossenen Last ab. Ist sie viel grösser als der Kollektorwiderstand (mindestens Faktor 10, besser 100), sind die Ausgangsspannungen symmetrisch. Bei langen symmetrischen Kabeln und XLR-Eingängen im Bühnenbereich ist das aber nicht der Fall. Hier gelten nominal 600 Ausgangswiderstand, und 10m NF-Kabel (ist im Bühnenbereich noch nicht besonders lang) hat schnell mal eine Kapazität von 1nF oder mehr, was bei 10kHz eine Impedanz von gerade mal 15k ergibt. Somit würde sich ein Kollektorwiderstand von 560 ergeben, was nur noch niedrige Ausgangsspannungen erlaubt, da sonst der Stromverstärkungsfaktor für eine verzerrungsarme Verstärkung nicht mehr reicht und eine zusätzliche Asymmetrie verursacht, da der Basisstrom über den Emitter und somit den einen Ausgang abfliesst.
Innerhalb eines Verstärkers sind die Impedanzen aber meistens eher hoch, so dass die Schaltung problemlos funktioniert. Allerdings ist es so, dass auch in sehr hochwertigen Röhrenverstärkern andere Schaltungen für die Phasenumkehr eingesetzt werden, um das Letzte aus den Röhren herauszuholen, die Schwäche der unterschiedlichen Impedanzden ist schon lange bekannt.

Gruss HB9

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