Bei HiFi Transistorverstärkern oder auch normalen Transistorverstärkern gibts es ja bekanntlicherweise einen einstellbaren Ruhestrom.Das diese Einstellungsache ziemlich sensibel ist und bei einem zu hohen Ruhestrom die Endstufentransistoren schnell im Leerlauf heiss werden und sogar zerstört werden können,weiss ich. Bis jetzt,wenn ich mal einen alten Verstärker in den Händen hatte,bei dem die Endtransistoren von alleine sehr warm wurden,hatte ich immer einfach den Ruhestrom pro Betreffenden Kanal soweit runtergedreht,bis der Verstärker laut Messgerät am wenigsten Strom zog und die Endstufen im Leerlauf nahezu kalt blieben.Klangveränderungen konnte ich im normalen Betrieb dadurch bisher nicht festellen.
Meine Frage ist nun,was sind die Nachteile eines zu niedrig eingestellten Ruhestroms? Kann man ruhig so vorgehen wie ich es sonst gemacht hatte,oder ist es wesentlich besser,sich über den empfohlenen Ruhestrom für bestimmte Geräte kundig zu machen?
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ein zu niedrig eingestellter Ruhestrom äußert sich - abhängig von der Stromverstärkung der Endstufentransistoren und der eventuell vorhandenen Gegenkopplung - in hörbaren (und messbaren) Verzerrungen bei geringen Austeuerungen am Lautsprecher. Wenn Du anstelle des Lautsprechers einen (höherohmigen) Kopfhörer anschließt, um die kleinen Austeuerungen besser hören zu können, so wirst Du vielleicht keine Verzerrungen bemerken. Am besten hört man diese Verzerrungen bei Einspeisung eines reinen Sinustones von 1 kHz oder weniger und Ohr direkt am Lautsprecher. Höhere Frequenzen sind weniger geeignet, da dann die Oberwellen schnell an den Rand des hörbaren Bereiches kommen. Wenn Du also eine Frequenz im Bereich 100 Hz ... 1 kHz verwendest, die Du im einfachsten Fall mit der Soundkarte eines PC erzeugen kannst (kostenlose Software dafür gibt's im Netz), so kannst Du bei kleiner Lautstärke vorsichtig den Ruhestrom von 0 beginnend einstellen, bis hörbare Verzerrungen (der Ton klingt hart und oberwellenreich) verschwunden sind. Wenn die Transistoren gut gepaart sind und ausreichend hohe Verstärkung haben, so sollte man sich normalerweise an die Vorgaben des Herstellers halten, zumal eventuell vorhandene Temperaturkompensationsmaßnahmen (z.B. mittels Heißleiter) für eben diese Vorgaben dimensioniert sind.
der angegebene Ruhestrom bei Transistorendstufen sollte möglichst eingehalten werden, da damit der Arbeitspunkt der Stufe festgelegt wird. Abweichungen führen zu Verzerrungen, geringerer Ausgangsleistung oder auch höherer Netzteil-/Batteriebelastung bzw. Erwärmung der Bauteile; insgesamt alles unschön. Daher wird dieser Wert auch genannt, manchmal als Spannungsabfall am Emitterwiderstand.
besondere Vorsicht ist bei Verstärkern auf Germaniumtransistor-Basis geboten. Hier soll vor Beginn solcher Einstellarbeiten auch darauf geachtet werden, dass sich das Gerät gleichmässig auf Raumtemperatur aklimatisiert hat! Und wenn am Ruhestrom-Poti gestellt wird immer ganz langsam und vorsichtig unter ständiger Beobachtung des Messgerätes. Wenn man das Gefühl hat, dass der Messwert beginnt, "durch die Decke" zu gehen, ist schleunigst der "AUS"-Schalter zu betätigen. Ge-Transen sind mitunter schneller intern überhitzt und zerstört bevor man "piep und papp" sagen kann!
Freundliche Grüsse, Jürgen rf
Erzähle es mir – und ich werde es vergessen. Zeige es mir – und ich werde mich erinnern. Lass es mich tun - und ich werde es behalten.
Mark-Andre:Bei HiFi Transistorverstärkern oder auch normalen Transistorverstärkern gibts es ja bekanntlicherweise einen einstellbaren Ruhestrom.Das diese Einstellungsache ziemlich sensibel ist und bei einem zu hohen Ruhestrom die Endstufentransistoren schnell im Leerlauf heiss werden und sogar zerstört werden können,weiss ich. Bis jetzt,wenn ich mal einen alten Verstärker in den Händen hatte,bei dem die Endtransistoren von alleine sehr warm wurden,hatte ich immer einfach den Ruhestrom pro Betreffenden Kanal soweit runtergedreht,bis der Verstärker laut Messgerät am wenigsten Strom zog und die Endstufen im Leerlauf nahezu kalt blieben.Klangveränderungen konnte ich im normalen Betrieb dadurch bisher nicht festellen.
Meine Frage ist nun,was sind die Nachteile eines zu niedrig eingestellten Ruhestroms? Kann man ruhig so vorgehen wie ich es sonst gemacht hatte,oder ist es wesentlich besser,sich über den empfohlenen Ruhestrom für bestimmte Geräte kundig zu machen?
das wesentliche hat 'Ingodergute' bereits gesagt.
Ergänzend könnte man noch hinzufügen, daß man auch die höhere Empfindlichkeit des Kopfhörers zur Feststellung von Verzerrungen ausnutzen kann, wenn man dem KH einen 4Ohm-Widerstand parallel schaltet.
Sollte das Problem öfter bei Dir auftreten, so könnte man auch über den Aufbau einer einfachen Prüfschaltung nachdenken.
Ein passives Doppel-T-Netzwerk, das auf eine geeignete Frequenz mit einem Poti in einem der Zweige fein abgestimmt werden kann, reicht schon aus, um zwischen 'besser' und 'schlechter' zu unterscheiden. Ein Doppel-T-Netzwerk am Ausgang des Prüflings unterdrückt die Grundfrequenz und läßt nur die Oberwellen passieren. Ein nachgeschalteter zweiter Verstärker macht die Oberwellen leicht hörbar und gegebenenfalls auch mit einem Multimeter meßbar.
Auch der Aufbau eines kompletten Klirrfaktor-Meßgeräts, mit dem man noch Klirrfaktoren im Hundertstel-Prozent-Bereich messen kann, ist nicht besonders schwierig. Zwei Transistoren, eine 9V-Batterie und einige Widerstände und Kondensatoren reichen dafür aus.
Grundsätzlich kann ich mich nur der Empfehlung anschließen, den vom Konstrukteur vorgesehenen Ruhestrom zu ermitteln und einzustellen. Er ist in der Regel der beste Kompromiss zwischen hohen Verzerrungen einerseits und hoher Verlustleistung andererseits.
ich nehme an, es handelt sich wie in den meisten Fällen bei ältereren Transistorverstärkern um diskret aufgebaute Gegentaktendstufen. Warum man den richtigen Ruhestrom braucht, zeigen sehr schön die Grafiken auf http://www.elektroniktutor.de/analog/ab_verst.html. Der Artikel erklärt das bereits hier Gesagte. Wenn der Ruhestrom zu klein ist, läuft der Verstärker im B-Betrieb und kleine Eingangsspannungen klingen verzerrt. Solche Schaltungen kann man auch sehr schön simulieren, um zu sehen, was bei einer falschen Arbeitspunkteinstellung passiert. Dann hat man das mal gesehen und begriffen.
Ein zu hoher Ruhestrom ist deshalb so gefährlich, weil bipolare (npn, pnp) Transistoren, wenn sie heiß werden, noch mehr Strom ziehen und dann noch heißer werden und sich dann bis zur Zerstörung thermisch aufschaukeln können. Um das zu kompensieren, sind zum Beispiel temperaturabhängige Widerstände in Form von NTCs eingebaut oder es ist eine Halbleiterdiode. Meistens sitzen diese Bauteile mit Wärmeleitpaste eingepackt direkt am Gehäuse des Leistungstransistors. Allerdings reagiert dieser Regelkreis träge und damit vielleicht zu spät, um den Transistor vor dem Wärmetod zu schützen. Germaniumtransistoren sind deshalb so empfindlich, weil sie keine so hohe Sperrschichttemperatur vertragen wie Silizium-Halbleiter. Weil das System so träge ist, den Ruhestrom langsam und vorsichtig verstellen. Nicht hektisch herumschrauben.
Die gleichen Phänomene treten abgesehen von der thermischen Aufschaukelung auch bei der Arbeitspunkteinstellung von Gegentaktenstufen mit Röhren auf. Einen zu hohen Ruhestrom nehmen Röhren allerdings nicht so schnell übel. Komplementär-Endstufen mit Röhren gibt es natürlich nicht. Das wäre mal was für einen Aprilscherz.
Wer heute einen Stereoverstärker bauen will, braucht sich um die Theorie nicht mehr kümmern und greift zu den zahlreichen fertigen ICs, die nur ein paar Bauteile und einen Kühlkörper benötigen. Was aber viele nicht wissen, ist, dass der Eingang dieser Audio-NF-Endstufen-ICs mit einem Widerstand abgeschlossen werden muss, um Schwingneigung zu verhindern. Meistens reichen dafür 10 kOhm. In den Datenblättern wird dieser Widerstand verschwiegen. Meistens ist er in der fertigen Schaltung in Form des Lautstärkepotis realisert oder es ist die Ausgangsimpedanz des Vorverstärkers.
Viele Grüße Volker
"Das Radio hat keine Zukunft." (Lord Kelvin, Mathematiker und Physiker (1824-1907))
Danke vielmals schonmal an alle Tipgebenden! Jetzt bin ich wieder etwas schlauer! Werde dann bei Gelegenheit den richtigen Angegebenen Ruhestrom meines Verstärkers (Denon PMA-757) ermitteln,und ihn wieder richtig einstellen.Weil der demnächst im meinen Wohnzimmer werkeln soll. Mit der sensibilität des Ruhestrompotis weiß ich bescheid. Dort drehe ich,wenns mal nötig,immer nur gaanz langsam mit Gefühl,und Messgerät dabei auch immer im Auge! Schlechte Erfahrungen in Vergangenheit haben mich das gelehrt....
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Werde dann bei Gelegenheit den richtigen Angegebenen Ruhestrom meines Verstärkers (Denon PMA-757) ermitteln,und ihn wieder richtig einstellen.Weil der demnächst im meinen Wohnzimmer werkeln soll.