Abgeschickt von Andreas Hofmann am 29 Maerz, 2011 um 21:39:06:
Antwort auf: operation class von karadimas leonidas am 24 Maerz, 2011 um 17:55:15:
Hallo Karamidas,
in Vorstufen, wie dem HP 500 SE und eigentlich allen anderen Röhrenvorstufen, läuft die Ausgangssstufe IMMER im Class A. Mir ist zumindest keine Röhrenvorstufe mit Gegentakt Ausgangsstufe bekannt.
Bei Endstufen sieht das anders aus. Allerdings sollten einige Kleinigkeiten vorab geklärt werden.
Class A, B, AB, C und D bezeichnen den Arbeitsmodus der Ausgangsstufe, unabhängig davon ob es sich um eine SE, Gegentakt oder sonstige Konfiguration handelt. Die Wörter Komplementär, Bridged ( zu Deutsch : Brückenendstufe ) haben bei Röhrenendstufen nichts zu suchen. Es gibt keine Komplementär - Röhren, das gibt es nur bei Transistoren, somit gibt es keine Röhrenendstufe mit Komplementärendstufe. Und Brückenendstufen werden meist mit Transistorendstufen aufgebaut, eine Röhren - Brückenendstufe macht keinen Sinn. Brückenendstufen werden vorgezogen wenn man viel Leistung bei niedriger Betriebsspannung erzielen will. Daher sind solche Endstufen im Auto Hifi Standard. Im High End werden Brückenendstufen ebenfalls eingesetzt, hier ergeben sich Vereinfachungen im Netzteil. Nachteilig ist dass der Ausgang Floatend ist, d.H. auch der Minus Pol des Ausgangs ist gegen Signalmasse kurzschlussgefährdet und man benötigt pro Kanal zwei identische Endstufen. Also hat man die doppelte Elektronik im Signalweg. Die beiden Endstufen müssen sehr identisch sein und können optimalerweise nur symmetrisch angesteuert werden.
Das Gegenteil zu den Brückenendstufen wären dann die SE Endstufen. Hier liegt das Augenmerk auf wenig Leistung. SE Endstufen haben systembedingt nur ein leistungsverstärkendes Bauteil in der Ausgangsstufe ( Röhre oder Transistor, das spielt vom Prinzip her keine Rolle )dadurch kann eine SE Endstufe nur im Class A Betrieb laufen.
Damit wären wir beim Ruhestrom in der Endstufe, die Buchstaben A, B usw. kennzeichnen den Ruhestrom in der Endstufe. Class A bedeutet Ruhestrom beträgt 50 % des Ausgangsstromes bei Vollaussteuerung der Endstufe. Da bei einer SE Endstufe nur ein Bauteil für die positive und negative Sinusschwingung( also das Musiksignal )zuständig ist muss es im Ruhe - Arbeitsbereich sozusagen auf 50 % hochgelegt werden, damit bei der negativen Schwingung ein Arbeitsbereich von 50% zu 0% gibt. Bei der positiven Schwingung könnte das Bauteil zwar über 100% ausgesteuert werden, aber das macht keinen Sinn da die negative nur bis 0 gehen kann.
Also eine SE ist demnach IMMER eine Class A Endstufe. Bei Gegentakt ( Push Pull ) kann man das anders machen. Hier sind mindestens zwei Bauteile in der Endstufe so konfiguriert dass eins für die positive das andere für die negativen Anteile des Sinus zuständig ist. Beide können von 0 bis zu Ihrem Maximalwert 100 % ausgesteuert werden. Daher kann der Ruhestrom bei Gegentaktendstufen in weiten Grenzen eingestellt werden. Class A ist machbar oder eben weniger. Wenn weniger als der für Class A benötigte Ruhestrom eingestellt wird redet man von A/B. Bei geringem Ruhestrom von B und bei Ruhestrom gegen 0 von D Betrieb. Die meisten Transistor und Röhrenendstufen arbeiten im A/B oder B Betrieb. Transistor eher B, Röhren eher im AB. Class A bringt bei Gegentakt und bei Transistorendstufen mit Komplementärendstufe nicht viel. Moderne Transistorendstufen sind praktisch immer mit sogenannten Komplementär Transistoren aufgebaut, früher gab es Quasi Komplementär Schaltungen, aber dies zu erörtern geht hier zu weit und trägt NICHTS relevantes zum Thema bei.
Es stellt sich nun die Frage nach dem Sinn von Class A bei Gegentaktendstufen wo doch AB auch geht. Die Fakten : in Class A wird im Ruhezustand durch den hohen Ruhestrom viel Leistung verbraten. Die Endstufen werden daher sehr heiss. Durch den hohen Ruhestrom werden die Endröhren / Endtransistoren thermisch und leistungsmäßig je nach Endstufe bis an die Grenze ihrer Spezifikation betrieben. Daher werden Gegentakt A Endstufen immer auch eine relativ niedrige Ausgangsleistung liefern können, da sie sonst die zulässigen Grenzwerte für Strom und Leistung verlassen. Dies wird umso kritischer wenn niederohmige Lautsprecher angeschlossen werden. Kritisch heisst Ausfallgefahr der Endstufe.
Ein Vorteil wird in den geringeren Verzerrungen des Class A Betriebs gesehen. Das ist aber eher eine theoretische Annahme, da die Eigenverzerrungen zum gewissen Teil auch von der Höhe des Stromes ( + hohe Leistung aus dem Netzteil )an sich abhängen, und der ist ja bei Class A immer hoch. Trotzdem kann eine Class A Endstufe im Kleinleistungsbereich ein recht niedriges Verzerrungsniveau aufweisen
Im AB Modus liegt ein Kompromiss, der Ruhestrom ist niedriger, somit bleiben für Vollaussteuerung mehr Reserven, und die Röhren und alles was Leistung liefern muss wird nicht so heiss. Normlerweise werden auch bei Vollaussteuerung die Grenzwerte nicht überschritten, so ein Gerät (die Elkos im Gerät sind thermisch empfindlich und sind durch hohe Temperaturen in der Lebensdauer limitiert) müsste demnach länger halten.
Das Verzerrungsverhalten einer AB Endstufe ist nicht so schlecht wie behauptet wird, durch den noch vorhandenen definierten Ruhestrom erreicht man im Kleinleistungsbereich ohnehin Class A Characteristik. Einen hörbarern Unterschied kann man herbeiführen, dieser ist jedoch stark vom Lautsprecher abhängig.
Sehr wahrscheinlich wäre für einen Lautsprecher mit hohem Wirkungsgrad eine Class A Endstufe mit 10 - 20 W gut geeignet, das liegt auf der Hand, trotzdem kann eine AB Endstufe mit Class A Anteil im unteren Leistungsbereich letzlich das gleiche Ergebniss liefern - mit dem Vorteil der höheren Dynamik.
Zu den Octave Endstufen, diese laufen immer im AB Modus.
Diskussionen zu führen ob Class A immer besser als AB sei, ist müßig wir viele derartige Diskussionen im High End Bereich. Eine Anlage besteht nicht nur aus der Endstufe eines Leistungsverstärkers, letztlich werden Ketten verglichen und das Ergebniss auf einen griffigen Teilaspekt reduziert. Es wäre schön wenn es so einfach wäre, der erhörte Unterschied kann ja von was ganz anderem herrühren was sich dem Hörer ohne techn. Kenntnisse gar nicht erschließen kann.
Viele Grüße
Andreas Hofmann