Transistorschaltungen von S. Nockels 2010-2013

In diesem Fall verrichtet ein bipolarer Transistor ( T1 ) die Arbeit als Konstantstromquelle. Der Spannungsteiler von T2 und T3 ist so eingestellt, daß T2 über die Basis von vorne herein mehr durchgesteuert ist als T3. Dadurch wird der  Spannungsabfall am 100-Ohm-Poti erhöht, der T1 weiterdurchsteuern läßt.  T1 wiederum hebt die Spannung an der Basis von T2 an und steuert diesen so wieder zurück. Auf diese Weise pendelt die Schaltung sich ein. Die Spannungsmitte am Ausgang wird mit Hilfe des Potentiometers eingestellt.

Diese Schaltung funktioniert ähnlich als die vorherige. Schaltet der untere Transistor durch, entsteht mehr Spannungsabfall am Poti und somit wird der Emitter des oberen Transistors negativer gegenüber der durch die Dioden fest eingestellten Basis. Durch die weniger hohe Verstärkung dieser Konstantstromreglung verhält  die Schaltung sich etwas schwingungsfreier und stabiler. Allerdings ist die Stromreglung etwas weniger genau als bei der vorherigen.

Was nützt es, sich wochenlang mit einer Schaltung herumzuplagen ohne irgendeinen Nutzen aus der Arbeit zu ziehen. Ich habe also kurzerhand aus der vorherigen Schaltung einen funktionstüchtigen Komplettverstärker zusammengebaut. Der Aufbau von links nach rechts gesehen ist  folgendermassen

1: die in der vorigen Schaltung aufgeführte J-FET-Stufe mit Konstantstrom-J-FET. 

2: Als Lautstärke / Tonregelung ist die sogenannte Kuhschwanzschaltung zwischen A und B integriert, bei der die Lautstärke / Bassregler über einen Kondensator von 5 µF nach Masse geführt werden. Dies ist nötig, da  A und B an 12 Volt Gleichspannung liegt.

3: die ebenfalls vorher aufgeführte Push-Pull-Spannungsverstärkerstufe mit Tr3 u. Tr6.  Die beiden Koppelkondensatoren C35 / C36 verbessern in diesem Fall die Anpassung der ersten Stufe an die zweite und vergrößern nochmals die Empfindlichkeit. E kann aber auch ohne Koppelkondensatoren direkt an B angeschlossen werden. Die Gegenkopplung allerdings muß an B liegen bleiben, damit keine Verzerrung durch zusätzliche Zeitkonstanten entsteht.

4: T4 u. T5 erzeugen die Vorspannung von 2,3 Volt über die Basiswiderstandsbrücke, die nötig ist um die Sperrspannungsstrecken der Endstufe zu überbrücken. Bei Überlastung wird mehr Spannungsabfall an den Widerständen R19 / R20 produziert, der T4 u. T5 leitender macht. Damit wird die Spannung von 2,3V bis zum Kurzschluss der Lautsprecher hin bis auf 1,3V reduziert und läßt somit einen maximalen Kollektorstrom der Darlington von 1,2A zu. Der Ausgang ist auf diese Weise kurzschlussfest.

5: Die Darlingtonendstufe mit BD675 und BD676, über R19 /R20 mit dem Lautsprecher 4 Ohm verbunden.

6: Die Gegenkopplung: Da es mir sehr auf die Linearität des Verstärkers ankommt, ist die Gegenkopplung etwas speziell geraten. Das Signal wird vom Lautsprecherausgang zurückgeführt über das RC-Glied 15K-220nF und anschließend über 220 K zum invertierenden Punkt B geleitet. Hierdurch werden die Mitteltöne so abgesenkt, dass eine gute Linearität bis 20KHz besteht und dann bis 100KHz gleichmässig abnimmt. Über R6-C14 werden die extrem tiefen Bässe zur Masse abgeleitet. Da die Grenzfrequenz sich aus fg = 1 / 6,28 x R6 x C14 errechnet, kommt man auf eine Grenzfrequenz unter 10 Hz, was sich in diesem Fall auf die Linearität im Bassbereich positiv auswirkt und den Bereich 20 bis 50 Hz leicht anhebt. Auf diese Weise läßt der Verstärker sich bei etwas zugedrehtem Höhenregler auch als Phonoverstärker verwenden. Hierbei ist  ein stetiges Abfallen der Frequenz ab 70 Hz vorgeschrieben.

7: Die Unterdrückung der Schwingungsneigung erfolgt erstens am Eingang durch den Tiefpass R2-C2, wo erst mal eingekoppelte Radiowellen kurzgeschlossen werden. Einen zweiten Tiefpass wird durch R3 mit der Eingangskapazität des Eingangs-FET gebildet. Die keramischen 100nF-Kondensatoren C5 und C12 blocken die hochfrequenten Transienten vor und hinter der Endstufe auf den Speiseleitungen ab. Die Schottkydiode entkoppelt die Speisung zum Vorverstärker ebenfalls von der Endstufe. Um Hochfrequenzschwingungen zu dämpfen, die durch die induktive Impedanz des Lautsprechers entstehen, wird das RC-Glied R21-C9 eingesetzt. Ausserdem kommen noch 2 x 330pF-Kondensatoren an den Endtransistoren zwischen Basis und Kollektor zum Einsatz

8: Die Leistung mit 8 Ohm-Lautsprecher beträgt mit dieser Speisespannung und diesen Endstufentransistoren ungefähr 7 Watt, mit 4 Ohm-Lautsprecher 12 Watt. Bei Kurzschluss des Ausgangs kann der Kollektorwechselstrom bei Vollaussteuerung bis auf 1200mA steigen. Kleine ( bei 8 Ohm )bis mittlere Kühlkörper ( 4 Ohm )sind an den Endtransistoren also nötig. Die thermische Sicherungsregelung im Emitterkreis der Endtransistoren begrenzt den Ruhestrom bei Erwärmung, sofern T4 / T5  auf dem  Kühlkörper der Endstufe montiert sind.

9: Die blaueingefärbten Großbuchstaben dienen dazu, die wenigen Brücken auf der Platine anders zu verlegen. Z.B. man überbrückt die Tonformung, indem man einen Schalter zwischen C und E einbaut. Sollte die Empfindlichkeit nicht ausreichen, so wird die Brücke D-E entfernt und man verlegt Koppelkondensatoren 1µF jeweils von E nach F und von E nach G. Die Lautstärke nimmt so gut hörbar zu ohne dass die Gegenkopplung ( von D nach B ) dabei beeinflusst wird. Die Audioqualität bleibt dabei annähernd dieselbe.

Ich wünsche viel Spass beim Nachbau. Einige Details wie Messung des Klirrfaktors zum Beispiel werde ich später noch beifügen. Wer Interesse an dem nachfolgenden Platinenlayout oder an einer Platine selbst hat, kann sich bei mir melden.

Dieses Platinenlayout beinhaltet die obige Schaltung in Stereoausführung

 Nachdem ich mich Anfang 2012 an einigen Audionschaltungen versucht hatte, wollte ich jetzt endlich sicherstellen, dass mein nächster Versuch nicht wieder enttäuschend enden würde und nahm mir deshalb so einiges vor:

1: Das Radio sollte wenn möglich auf Langwellen, Mittelwellen und Kurzwellen funktionieren.

2: Es sollte hauptsächlich bei Kurzwellen eine  ausreichende Trennschärfe aufweisen.
3: Der Demodulator sollte alle bisherigen Versuche wenigstens übertreffen.

4: Ich wollte ein möglichst komplettes Gerät bauen, also auch mit Endstufe.

5: Die Bandwahl musste sich mit Drehschalter auf einfache Weise realisieren lassen.

6: Wenn möglich sollten einfach beschaffbare Festinduktivitäten zum Einsatz kommen.

Hier ein schneller Überblick ohne Details:

Wie man sieht, ist bei diesem Versuch ein Zweikreiser entstanden, bei dem die Bandwahl über einen zehnfachen Doppeldrehschalter getätigt wird. Dabei sind bei jeder Schalterposition wegen des Zweikreissystems die Festinduktivitäten und Drehkondensator doppelt vorhanden. Vorerst verrichtete ein J-Fet BF245B mit induktiver Bandspreizung und kapazitivem Spannungsteiler die Hochfrequenz-vorverstärkungsarbeit. Da beide Schwingkreise auf Nullpotential liegen, musste der 2te Kreis über Koppelkondensator mit der Verstärkerstufe verbunden werden. Beim Demodulator fiel meine Wahl auf eine Transistorkollektorschaltung, die meiner Meinung nach die besste Lösung darstellt und die zusätzlich den Vorteil hat, dass man sie direkt an den Schwingkreis anschliessen kann. Ausserdem lässt sich hier auf einfache Weise und ohne Koppelkondensator eine nachfolgende Niederfrequenzverstärkerstufe integrieren. Mit P4 /P5 - Trimmer werden Basis-Emitter-Spannung am Demodulator ( 0,55 V ) und an nachfolgender Niederfrequenzstufe ( o,65 V ) eingestellt. ( Maximales Rauschen bedeutet in diesem Fall beste Einstellung ). Zur maximalen Niederfrequenzverstärkung ist in diesem Fall noch ein PNP-Transistor T4 in Basisschaltung an Stelle des Arbeitswiderstandes integriert. Bei dieser Schaltung benutzte ich einen Antennendraht von anderthalb Metern, Festinduktivitäten für Mittelwelle / Kurzwelle und 2 Spulen auf Ferritkern für Langwelle. Man kann auch eine Spule im zweiten und eine Festinduktivität gleicher Induktivität im ersten Schwingkreis verwenden. Eine Rückkopplung vom zweiten auf den ersten Schwingkreis brachte gute Resultate und eine noch bessere Trennschärfe konnte hiermit erzielt werden. Die ganze Schaltung wurde von mir auf Pappkarton 100x160 mm mit Heftklammern aufgebaut und funktioniert recht zufriedenstellend. Hier eine Abbildung dieser ersten Variante mit 6facher Bandwahl::

Alle folgenden Schaltungen mit Transistoren sind in den  Untermenu's von Transistorschaltungen zu finden. Danke für das Interesse an meiner Seite und viel Spass beim eventuellen Nachbau.

Nockels Serge

nockser1@gmail.com