Electronika
Kleine ge´ntegreerde versterker
TechTalk
Root server » TechTalk » Electronica » Versterker
-

-

Ik had een kleine stereo versterker nodig die ik in een kleine behuizing moest plaatsen. De voeding werd geleverd door een transfo 12.6V 3A. Na gelijkrichting en filtering bekom ik 19.5V onbelast, er is dus geen risico dat de spanning te hoog zou worden.

De specifikaties lijken niet te kloppen, want met een maximale spanning van 20V haal je geen 18W met een belasting van 4Ω. In het beste geval zou men 10W halen: 20V - 2V in de transistoren geeft ons een spanningszwaai van 6.4V effectief.

Om aan een vermogen van 18W te geraken heb je een BTL (balance tied load) aansluiting van de belasting nodig: de belasting wordt symmetrisch aangestuurd via de twee aansluitingen. Dat werd vroeger gedaan in autoradio's waar men over een voedingsspanning van 14V beschikte. Hier wordt de belasting aangesloten via ÚÚn draad, de andere ligt aan massa: je kan hier niet meer dan 10W halen, of je zou de belasting moeten verlagen tot 2Ω.

De versterker moet dus getest worden. Maar met welke voedingspanning? De versterker is voorzien voor een spanning van maximaal 20V. Een normale voeding (met transfo, gelijkrichtersbrug en afvlakelko) geeft een spanningsval van 20% tussen onbelast en nominale belasting. 20V - 20% = 16V voor de tests, want we willen niet dat de spanning boven de 20V komt als er geen belasting is.

Een andere oplossing is natuurlijk een afgedankte voedingsblok voor laptopcomputer, deze leveren doorgaans 19V, wat hier ideaal is. Een voedingsblok is zeker zwaar genoeg om twee versterkers te voeden (stereo versterker).

De testen zullen dus uitgevoerd worden met een labovoeding ingesteld op 16V en op 19V.

De schakeling is zeer eenvoudig en staat rechts. We hebben een ingangsverzwakker naar 10% om ruis te verminderen, mijn generator levert het properste signaal bij een signaalamplitude van minstens 1V. De weerstandsdeler heeft een weerstand van 12kΩ en van 1.2kΩ.

Op de afbeelingen is het ingangsignaal in cyan en het signaal naar de belasting in het geel. De versterker geeft geen faseverschuiving.

Het eerste oscilloscoopbeeld werd genomen met volgende parameters:

  • Generatorsignaal: 400Hz, 576mVrms
  • Signaal op de ingang van de versterker: 50.4mVrms
  • Voedingsspanning: 16.04V
  • Belastingsweerstand: 5Ω
  • Uitgangsignaal: 4.56Vrms
  • Vermogen: 4.16W
We zitten heel ver van het vermogen van 18W! Bij een vermogen van 4.16W is er al zichtbare (en goed hoorbare) vervorming. Harde clipping is altijd goed hoorbaar: het zijn onpare harmonischen die heel hoog in frekwentie oplopen.

Het tweede oscilloscoopbeeld werd genomen met volgende parameters:

  • Generatorsignaal: 400Hz, 664mVrms
  • Signaal op de ingang van de versterker: 58.1mVrms
  • Voedingsspanning: 19.05V
  • Belastingsweerstand: 5Ω
  • Uitgangsignaal: 5.30Vrms
  • Vermogen: 7.02W
De versterker werkt hier op een zo hoog mogelijk vermogen, maar juist v˛˛r de vervormingen zouden optreden (je ziet een begin van clipping op de uitvergroting)). De versterker kan geen vermogen boven 7W leveren als je een onvervormd signaal wenst. Daarbij komt nog dat dit vermogen enkel gehaald kan worden met een gestabiliseerde voeding van 19V.

Een vermogen van 7W is doorgaans voldoende voor een kamerversterker, zeker als die in stereo-uitvoering gebouwd wordt. Maar je hebt absoluut geen vermogensreserve en de versterker klinkt akelig als je meer vermogen zou wensen. Je kan de vervorming niet beperken door een tegenkoppeling, want het is de versterker die tegen zijn limieten aanloopt.

De versterker wordt nauwelijks warm, zelfs al laat je die meerdere minuten op maximaal vermogen werken. In een normale toepassing waar je 1 Ó 2W nodig hebt zal de versterker lauw worden.

De vervorming treed plots op en is niet aangenaam van zodra dat het maximaal vermogen bereikt wordt. De vervormingen zijn niet zoals die van een lampenversterker, waarbij de vervormingen geleidelijk optreden en vooral even harmonischen van de eerste orde bevatten. Bij dergelijke versterkers was het normaal van het vermogen aan te geven bij 10% vervorming. De getransistoriseerde versterker klinkt al akelig bij een vervorming van minder dan 10%.

PublicitÚs - Reklame

-