Pro Audio White Papers

Übersteuerungsfestigkeit, Dynamikbereich und Speisespannung
Autor: Gerd Jüngling - Copyright: Alle Rechte vorbehalten
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Begrenzung der Ausgangsspannung durch die Speisespannung

Zwingt man einen solchen Verstärker durch eine zu hohe Eingangsspannung eine größere Ausgangsspannung zu liefern, so wird er in den zuvor beschriebenen Grenzen dem Eingangssignal folgen, aber bei Erreichen der höchsten oder niedrigsten Spannung sozusagen 'kleben bleiden'. Dieses mit Clipping bezeichnete Verhalten erzeugt bei Audiogerätes heftige, sofort hörbare Verzerrungen.

Begrenzung der Ausgangsspannung

Die auf diesen Zusammenhang zurückzuführende Begrenzung limitiert die maximale Aussteuerbarkeit jedes analogen Audiogerätes in direkter Abhängigkeit von der Speisespannung. Der einzige Ausweg besteht in der Verwendung von Übertragern mit einem von 1 unterschiedlichen Übersetzungsverhältnis, da diese Bauelemente in der Lage sind Spannungen im Verhältnis ihrer Windungszahlen zu verändern. Wir werden später näher auf die Vor- und Nachteile der Verwendung von Übertragern eingehen.

Betrachten wir einmal die Größenordnungen, mit denen wir es bei dem Beispiel des Verstärkers mit einer Betriebsspannung von 30 Volt zu tun haben, dass für viele Geräte den realen Verhältnissen entspricht. Zuvor sei der Vollständigkeit halber noch erwähnt, dass sich natürlich die Verhältnisse nicht verändern, wenn man statt einer einzelnen Spannung von 30 V eine sogenannte symmetrische Spannungsversorgung von +/- 15 Volt verwendet. Der Gesamtbetrag der symmetrischen +/-15 Volt ist ebenfalls 30 Volt. Dies kann bestimmte Vorteile für die Schaltung haben oder in den Geräten Vererinfachungen ermöglichen, verändert aber nicht den möglichen maximalen Hub der Ausgangsspannung.

Bei einer Versorgungsspannung von 30 Volt haben wir unter Berücksichtigung der internen Verluste einen Spannungsbereich für das Audiosignal zur Verfügung der etwa 3 bis 4 Volt kleiner ist. Bei dieser Betrachtung lassen wir andere bestimmende Faktoren wie den Belastungswiderstand am Ausgang, Abhängigkeiten von der Frequenz und weitere Größen der Verständlichkeit wegen einfach außer acht.

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