Das Design eines 150W-Mono-Class-AB-Verstärkers ist im folgenden dokumentiert. Dieser Verstärker ist im Bassgitarrenverstärker-Projekt Flex 150 eingebaut.
Architektur
Open-Loop vs. Closed-Loop Architektur
Die ersten Verstärker hatten eine „open-loop“-Architektur, d.h. sie waren offene Steurung, die aus einer Spannungsverstärker- (Voltage amplifier stage) und einer Stromverstärkerstufe bestand.
Die Spannung wurde durch einfache Transistor (oder Röhren-)schaltungen verstärkt. Das allein bringt sehr bescheidene Ergebnisse. Der wirkliche Durchbruch bei Audio-Verstärkern ist durch die Einführung der „Closed-Loop“-Verstärkern erreicht. Das heißt, der ganze Verstärker war ein Regelkreis. Da die Spannungs- und Stromverstärkerstufen sehr hohe Verzerrungen aufweisen (s. Beitrag zu VAS) ist Ausgangssignal abgezweigt, skaliert und vom Eingangssignal abgezogen. Diese neue Stufe hieß Differenzverstärker und die Architektur sah folgendermaßen aus:
Das heißt, die Fehler, die durch VAS und Puffer entstehen, sind wieder in den Eingang negativ zurückgeführt, dass diese wieder ausgebügelt werden.
Komponenten
Differenzverstärkerstufe
Die Differenzverstärkerstufe ist in diesem Beitrag erklärt und die Dimensionierung berechnet.
Spannungsverstärkerstufe
Die Spannungsverstärkerstufe ist in diesem Beitrag erklärt und die Dimensionierung berechnet.
Stromverstärkerstufe und Rückkopplung
Eine sehr gute Quelle, in der das Leistungsverstärkerdesign ausführlich erklärt wird ist das praktische Standardwerk vom Bob-Cordell: Designing Audio power amplifiers.
150W Class-AB Verstärker
Für die praktische Umsetzung sind die Ressourcen eines hochwertigen 150W-Class-AB Verstärkers verfügbar, der im Projekt Flex 150 eingebaut ist.
Ressourcen
Die Leistungsstufe im Projekt Flex-150 ist ein Class-AB Verstärker entwickelt mit min. 150W Dauerlast. Spitzenlasten liegen weit höher, da das Design auf linearem Netzteil basiert. Die Design- und Simulationsressourcen von diesem Projekt können hier heruntergeladen werden:
Flex 150 Bassgitarrenverstärker
Flex 150 Leistungsverstärker LTSPice Simulationsdateien herunterladen.
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