E-Gitarren Preamp Schaltplan?
Habe den Schaltplan auf dem Foto in KiCad erstellt. Sollte der so funktionieren? Was verbessern?
Danke
3 Antworten
Eine überschlägige Rechnung (Annahme: vernünftiger Arbeitspunkt) mit 10k als Kollektorwiderstand (und Ic=0,5mA) führt auf Vc=+4V und Ve=+0,5V.
Damit wäre der Basisstrom etwa (4-1,2)V/100kOhm=0,028mA und B=0,5/0,028=17,8.
Das erscheint mir doch zu klein für den BC547.
Also: R2 vergrößern oder R3 und R5 verkleinern und Koll. Strom größer wählen (2...3 mA.
Wenn ich mir die ganze Diskussion anschaue ist dies die einzig sinnvolle Antwort...klar ist R2 viel zu klein. Hier passt alles nicht zusammen, wenn man davon ausgehen soll, dass Uc in der Mitte liegt.
Der Sinn des Widerstands gegen + auf der Eingangsseite erschließt sich mir nicht. R1 und R2 sollten gleich groß (und hochohmig) sein. Mann kann sie auch ganz weglassen. Je niederohmiger die Eingangswiderstände, desto dumpfer klingt es, da Gitarrenkabel eine eigene Kapazität und Induktivität haben, je länger das Kabel, desto höher dessen Dämpfung.
Ich bevorzuge für solche Zwecke Operationsverstärker. Da wird ein niederohmiger Spannungsteiler zwischen Betriebsspannung und Masse geschaltet und an diesem dann der hochohmige Eingangswiderstand angeschlossen. Am eigentlichen Eingang natürlich noch ein Kondensator.
R1 und R4 sind durch den Kondensator von der Basis getrennt. Die Basisversorgung übernimmt der Widerstand R3. Sorry, hatte die Nummern verwechselt.
Für mich ist R3 der Arbeitswiderstand im Koll-kreis. Hast Du ein anderes Bild?
Der Wiederstand vom Kollektor zur Basis spannt den Transistor vor. Gleichspannung vom Eingang wird durch den Kondensator abgschnitten (von dort soll ja auch nur die Wechselspannung des Pickups kommen.
Idealerweise sind R3 und R4 so dimensioniert, dass die Gleichspannung am Kollektor die Hälfte der Betriebsspannung ist (damit ergibt sich auch bei starker Aussteuerung der geringste Klirrfaktor. Notfalls schaltet man am Emitter noch einen Widerstand (wie in dieser Schaltung). Leider ist die Bemessung der Widerstände bei dieser Art Schaltung nicht ganz einfach und auch stark abhängig von den schwankenden Eigenschaften des jeweiligen Transistortyps. Operationsverstärker sind da viel einfacher, deren exemplarische Schwankungen kann man vernachlässigen.
Du musst mir die Schaltung nicht erklären (siehe meine Antwort mit Berechnung), aber was ist mit Deiner (falschen) Aussage, dass R3 die Basisversorgung übernehmen würde? Warum reagierst Du nicht darauf?
Außerdem hast Du schon wieder falsche Widerstands-Nummern in Deinem Kommentar.
aber was ist mit Deiner (falschen) Aussage, dass R3 die Basisversorgung übernehmen würde?
R3 ist der Widerstand von der Stromversorgung zum Kollektor. Wo habe ich geschrieben, dass R3 die Basisversorgung übernimmt? R2 (der Gegenkopplungswiderstand mit 100 kOhm) macht das. Ich schrieb ja auch: "Der Widerstand von Kollektor zur Basis spannt den Transistor vor".
https://www.aeq-web.com/media/Schaltplan_Audio_Verstaerker_Gegentaktstufe-213856.jpgDer Teil links vom Eingangskondensator und rechts vom ersten Transistor spielt für das Grundprinzip des gegengekoppelten Verstärkers keine Rolle.
Ein Widerstand von der Betriebsspannung zum Kollektor, einen Widerstand vom Kollektor zur Basis und eventuell noch einen Widerstand von der Basis zur Masse. Über den Widerstand vom Kollektor zur Basis fließt Strom, welcher den Transistor öffnet. Dadurch sinkt die Spannung am Kollektor, was den Basisstrom begrenzt, wodurch der Transistor nie ganz öffnet. An der Basis hängt jetzt noch ein Kondensator, welcher Gleichspannungen vom Eingang sperrt. Somit reagiert der Transistor lediglich auf die Spannungsschwankungen, welcher der Kondensator ja durchlässt. Am Ausgang (dem Kollektor) hängt wieder ein Kondensator, welcher die dort auftretenden Spannungsschwankungen (erheblich größer als an der Basis) durchlässt, die Gleichspannung jedoch blockiert.
Bei der einfachen Emitterschaltung gibt es den Widerstand vom Kollektor zur Basis nicht, diese ist allerdings auch nicht geeignet, um Wechselspannungen zu verstärken. https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/schalt/02043022.gif
Bitte nimm es mir nicht übel - aber (vorsichtig ausgedrückt) ist Dein Verständnis für die Funktion des Transistors verbesserungswürdig.
Der letzte Satz ist nun völliger Unsinn.
Aber warum bzw, wem erzählst Du das alles? Der Fragesteller wollte doch nur wissen, ob seine Schaltung so funktioniert wie dargestellt. Dazu hast Du nun gar nichts beigetragen, oder?
Sorry, aber ich habe schon hunderte Gitarrenverstärker gebaut. Und die Gegenkopplung in einer Schaltung wie dieser hat sich noch immer als eine der besten erwiesen, weil sich der optimale Arbeitspunkt des Transistors automatisch einstellt. https://unwichtig.org/s/fdwLeXxE4DoDxpf
Der Fragesteller wollte doch nur wissen, ob seine Schaltung so funktioniert wie dargestellt. Dazu hast Du nun gar nichts beigetragen, oder?
Doch, habe ich. Zum Beispiel wie ich darauf hin, dass die Widerstände am Eingang (vor dem Kondensator) unsinnig sind. Und dass Eingangswiderstände von Gitarrenverstärkern hochohmig sein müssen (die Pickups liefern nur Ströme im Mikroamperebereich bei Spannungen im Millivoltbereich, was daran liegt, dass die Drähte in den Pickups sehr dünn und lang sind, wodurch der Innenwiederstand (eigentlich Impedanz, aber auf diesen Unterschied gehe ich hier jetzt nicht ein) einige kOhm beträgt. Der Eingangswiderstand des Verstärkers muss erheblich höher liegen als die Impedanz der Pickups, sonst ist alleine durch Kabelkapazität und Kabelinduktivität (und den in Reihe dazu geschalteten Eingangswiderstand) der Klang nur noch dumpf. Nun ja, ein Widerstand von 10 kOhm gegen die Stromversorgung ist für einen Gitarrenpickup schon fast wie Kurzschluss. Eingangswiderstände von Gitarrenverstärkern liegen aus gutem Grunde im MOhm-Bereich. Ach so, bevor ich es vergesse: Es gibt nicht den geringsten Grund dafür, den Pickup mit einem vor dem Eingangskondensator liegenden Spannungsteiler (die beiden Widerstände) zwischen Masse und Betriebsspannung zu verbinden.
Vielen Dank, dass Du meine Kenntnisse von Transistoren für "verbesserungswürdig" hältst. Ich halte Deine Kenntnisse von grundlegenden Verstärkerschaltungen für verbesserungswürdig.
Mein letzter Satz ist alles andere als unsinnig. Probiere es einfach aus. Du wirst staunen.
Idealerweise sind R3 und R4 (du meinst wohl R2, R3, R5) so dimensioniert, dass die Gleichspannung am Kollektor die Hälfte der Betriebsspannung ist
Genau das ist aber bei dem sehr kleinen R2 nicht der Fall, was Lutz schon angemerkt hat. Er hat ja sogar vorgerechnet, dass da was nicht stimmen kann!
Leider ist die Bemessung der Widerstände bei dieser Art Schaltung nicht ganz einfach und auch stark abhängig von den schwankenden Eigenschaften des jeweiligen Transistortyps.
Durch die Gegenkopplung wird es eben nicht stark abhängig vom B. Natürlich hängt es von B ab, aber mit diesen Widerständen hast du
B=100: Ic=0.695mA
B=200: Ic=0.726mA
Obwohl sich B um 100% andert, ändert sich Ic nur um etwa 4%
Das ist ja u.A. der Grund, weshalb man Gegenkopplung verwendet.
Abgesehen davon ist die Schaltung schlecht dimensioniert.
Ich schrieb nicht von einem sehr kleinen R2. Ganz im Gegenteil, der ist sogar recht groß. Verwechselst Du mit R3 (dem Widerstand zwischen Betriebsspannung und Kollektor)? R2 ist der Widerstand zwischen Kollektor und Basis. Sieh Dir doch einfach noch einmal das Bild an, das der Threaderöffner hier eingestellt hat.
Durch die Gegenkopplung wird es eben nicht stark abhängig vom B. Natürlich hängt es von B ab, aber mit diesen Widerständen hast du ...
Die Betonung in diesem Satz ist falsch.
"Durch die Gegenkopplung" wäre richtig. Und ist auch genau das, was ich geschrieben habe.
Nochmal zurück zu Deiner Behauptung, ich hätte geschrieben, dass R3 die Basisversorgung erledigt ... wo denn? Das macht der im Vergleich zu R3 sogar recht große R2.
Ganz nebenbei: Meinen ersten Gitarrenverstärker habe ich 1981 im Alter von 13 Jahren aus einem alten Röhrenradio gebaut. Der diente dann tatsächlich nicht für eine Gitarre, dafür aber für meine Geige. Leider habe ich ihn schlecht dimensioniert, so dass er bald seinen Geist aufgab. Immerhin konnte ich ihn mittels gegenpolig geschalteten Germanium- und Siliziumdioden in einem Verstärker mit Gegenkopplung (wie bereits hier dargestellt) ersetzen. Kam nicht ganz an die Röhre ran, aber weckte meinen Forscherdrang. Mosfets waren nicht die Lösung, es blieb bei NPN und PNP. Und schon bald kam auch ohne Fachbücher ich auf die Lösung, für die Verstärkung das Verhältnis aus Gegenkopplungswiderstand und Eingangswiderstand ... ok, ich gehe mal davon aus, dass Du weißt, was ich meine. Irgendwann kam ich dann auf Operationsverstärker, da lässt sich die Verstärkung völlig unabhängig vom Eingangswiderstand einstellen. Für das richtige Clipping (soll ja irgendwie geil klingen) gibt es Germanium- und Siliziumdioden (natürlich über Potis fein abstimmbar).
Nee, in Sachen Verstärkertechnik (weniger bei Endstufen) macht mir niemand so schnell etwas vor. Mag sein, dass mir da jemand mit den Fachbegriffen ein wenig überlegen ist. Mich als Praktiker beeindruckt das jedoch nicht.
Ich schrieb nicht von einem sehr kleinen R2...
Worum es die ganze Zeit geht ist doch, dass bei DIESER Dimensionierung die Gleichspannung am Kollektor NICHT die Hälfte der Betriebsspannung ist, sondern viel weniger und es so zu einem asymmetrischern Aussteuerung kommt.
Der Kollektorstrom wird doch (siehe Lutz)
Ic = (9V-0.65V)/(R3+R5+R2/B)
und das ergibt für B=250 Ic≈0.732 mA und somit ein Potenzial am Kollektor von
Uc = 9V-Ic*R3 = 1.68V
Selbst für B=100 hat man immer erst 2.04V.
Wir wollen aber vermutlich 4V! Das sagt Lutz schon seit geraumer Zeit und niemand hört zu 😂
...ich hätte geschrieben, dass R3 die Basisversorgung erledigt ... wo denn?
oben schriebst du: Die Basisversorgung übernimmt der Widerstand R3
😏
Die Betonung in diesem Satz ist falsch.
Ich wollte lediglich sagen, das der Kollektorstrom durch die Gegenkopplung eben NICHT stark durch B gegeben ist, was man ja sieht, da für B=200 der Nenner in der Beziehung für Ic=... durch R3+R5 dominiert wird und das B sich in erster Näherung rauskürzt.
Ja, gerade durch die Gegenkopplung wird die Exemplarstreeung stark reduziert. Du suggerierst aber das Gegenteil, wenn du sagst:
Leider ist die Bemessung der Widerstände bei dieser Art Schaltung nicht ganz einfach und auch stark abhängig von den schwankenden Eigenschaften des jeweiligen Transistortyps.
@ Kwallteht - ich wiederhole hier nur mal, was Du schriebst: "Bei der einfachen Emitterschaltung gibt es den Widerstand vom Kollektor zur Basis nicht, diese ist allerdings auch nicht geeignet, um Wechselspannungen zu verstärken."
Soll das jemand verstehen? Für mich heißt das : Die "einfache Emitterschaltung" (was auch immer Du darunter verstehst) sei nicht geeignet "um Wechselspannungen zu verstärken". Aha!.
Zu den Kenntnissen der Transistortechnik: Auch hier ein Zitat von Dir: Über den Widerstand vom Kollektor zur Basis fließt Strom, welcher den Transistor öffnet"
Das ist physikalisch falsch - der Transistor wird nie durch einen Strom "geöffnet". Sowas geht gar nicht. Der BJT ist ein spannungsgesteuertes Element gemäß Shockley-Gleichung Ic=f(Ube). Das sind Grundlagen!-
Ich habe einen Preamp IC aber ich weiß nicht wie ich was an den anschließen muss oder besser gesagt, Was ich noch alles für eine Schaltung brauche. Habe auch gestern einen Preamp gebaut aber der macht nichts. Mal Bilder hochladen?
https://imgur.com/a/sb0Eoev
Die 3 Widerstände sind die 390 kO und ich habe am nach dem Output einen 2 Phasenschalter, mit dem man dann zwischen 2 Kanälen wechseln kann (1 --> Normal 2--> clipping)
Anmerkung: Ich bringe mir das alles selber bei, daher kann es stellenweise ein wenig
Fehler gefunden (dummer Fehler) Transistoren sind dann hilfreich, wenn richtig rum verlötet :).
Genau das, was ich meinte: Keine Widerstände direkt an der Eingangsbuchse, nur der Kondensator.
Das stimmt was nicht:
Wenn du diese Widerstände
R2=100k
R3=10k
R5=1k
nimmst, dann ist der Arbeitspunkt (wegen der Spannungsgegenkopplung zudem recht unabhängig von B)
Ic≈0.73mA
und daher das Potenzial am Kollektor
Uc≈1.6V
Das ist sehr sehr suboptimal: Du willst doch einen symmetrischen Aussteuerbereich! Also musst du, um Uc zu vergrößern einen kleineren Kollektorstrom wählen, nämlich
Ic=0.5mA
Dann wird aber
R2≈1100k...1700k (je nach konkretem B), also mehr als das Zehnfache deines Wertes!!!
(siehe auch Antwort von Lutz, der schon darauf hingewiesen hat)
Wieso "sollten" denn R1 und R2 gleich sein? Oder weglasssen? R2 ist doch der Widerstand für die Basisversorgung!