Schaltung

Die Schaltung der Endstufe

Das von Jean Hiraga entwickelte Original stammt aus der Zeitschrift "Le Audiophile" aus dem Jahr 1977. 

Edith hat sich gemeldet: Der ursprünglich hier gezeigte Plan hatte einen Fehler - die Emitter von T5 und T6 lagen direkt an der Versorgung anstatt den 1 Ω Widerständen...der neue Plan ist korrekt!

Die Eingangsstufe besteht aus 2 Junction-FETs (2SK170-Y und 2SJ74-Y). Hier sollte man darauf achten, dass beide Transistoren einen sehr geringen (max. 3,5mA, IDSS-Specification GR) und zudem noch identischen IDSS aufweisen. Sollte man diesen selbst messen wollen, was ja ohne Probleme möglich ist, dann sollte man auch die gleiche "Betriebsspannung" verwenden, nämlich etwa die Hälfte einer Versorgungsspannung minus 0,6 Volt. In unserem Beispiel also etwa 5,4 Volt, falls 2x12V an der Endstufe anliegt.
Wenn die IDSS-Werte zu sehr voneinander abweichen, steigen die Verzerrungen und der Offset am Ausgang lässt sich mit dem Potentiometer evtl. nicht auf 0 stellen. Sind beide IDSS-Werte zu hoch, dann steigt der Ruhestrom für die Endtransistoren unzulässig an. Hier sollte man auf jeden Fall erst mal nachmessen, bevor man die Schaltung an Spannung legt.
Die Transistoren 2SC1775 und 2SA872 fungieren als Basisschaltung und führen so zur Spannungsverstärkung. Da deren Basis über Spannungsteiler an der Versorgungsspannung liegt, ist eine besondere Stabilität des Netzteils erforderlich, da sich sonst Brumm und Verzerrungen ergeben. Die weiteren Transistoren ergeben dann eine Emitterschaltung und eine Kollektorschaltung (Emitterfolger), der dann die Last antreibt.
Im Leerlauf wäre die Verstärkung aufgrund der Basisschaltung  und der Emitterschaltung bei etwa 5000 und damit viel zu hoch. Die Gegenkopplung besteht daher aus einem Spannungsteiler (220 Ohm / 10 Ohm) der die Verstärkung auf etwa 23 einstellt.
Das Potentiometer dient dazu, die Unterschiede der IDSS der Eingangstransistoren auszugleichen und somit den Offset (Gleichspannung am Ausgang) auf 0 stellen zu können.
Der zusätzliche Kondensator über dem 220 Ohm-Widerstand wirkt Schwingneigungen entgegen, kann bei sauberem Design aber auch weggelassen werden, sofern die Lautsprecher keine starken Impedanzschwankungen aufweisen.
Der Ruhestrom der Endtransistoren wird durch viele Faktoren beeinflusst. Dazu zählen: der IDSS der Eingangstransistoren und damit der Strom zu den 2SB716 / 2SD756. Die Verstärkung dieser letztgenannten Transistoren und die Widerstände an den Kollektoren der Endtransistoren. Man sollte daher auch die Verstärkung (hFE) dieser Transistoren prüfen, um keine Überraschungen zu erleben.
Der Ruhestrom sollte zwischen 1 A und 1,5 A betragen.

Versucht man, die Schaltung mit höheren Betriebsspannungen zu betreiben, sollte man darauf achten, dass die o. a. Transistoren teilweise nur 40V Spannung "vertragen". Daher kann man die meisten Transistoren auch gegen stärkere Typen austauschen, sollte aber bei Komplementärtypen bleiben und diese vor dem Einbau nachmessen, ggf. selektieren.

Die 5 Watt-Widerstände sollten induktionsarm sein, also keine gewickelten Drahtwiderstände verwenden. Bei den restlichen Widerständen ist es ziemlich Wurst, was man einsetzt, solange die Toleranzen nicht über 5 % liegen. Ich empfehle hier Metallschichtwiderstände mit 1% Toleranz. Der Potentiometer ist ein Klang bestimmendes Teil. Hier sollte man unbedingt auf hohe Qualität achten und möglichst einen Spindeltrimmer verwenden, den man leicht einstellen kann.

Bei den kleinen 47uF Stützelkos sollte man Low-ESR Typen mit niedrigem Innenwiderstand verwenden, keine Billigteile vom Ramschmarkt!

Als Kühlkörper kommt auf jedem Kanal ein SK85 von Fischer in der Länge 100mm zum Einsatz. Kleinere Kühler sollte man hier nicht verwenden. Insbesondere bei höheren Betriebsspannungen sind deutlich größere Kühler nötig, um die anfallende Verlustleistung abführen zu können.

Bei der Konstruktion ist gerade bei Stereo-Endstufen auf einen zentralen Massepunkt zu achten. Die Eingangssignale müssen über abgeschirmte Kabel geführt werden und sollten ebenfalls zuerst zum Massepunkt laufen und erst von dort zu den Eingangsbuchsen. Dies vermindert Brummen, das sich leicht über das Magnetfeld des Netztrafos einstreuen kann. Die zentrale Masse sollte man über ein RC-Glied mit dem Gehäuse verbinden. Zusätzlich kann man noch einen kurzgeschlossenen Gleichrichter zwischen zentralem Massepunkt und dem Gehäuse legen. das RC-Glied besteht aus einer Parallelschaltung eines 1kOhm Widerstandes mit 3W und eins 220nF Folienkondensators. Der Gleichrichter kommt mit seinen Wechselspannungsanschlüssen parallel dazu. die Gleichstromanschlüsse werden miteinander verbunden. So erhält man 2 anti-parallel geschaltete Dioden.
Warum schließt man die Zentralmasse nicht direkt am Gehäuse an? Ganz einfach: Da das Gehäuse mit dem Schutzleiter verbunden werden muss, entsteht bei direkter Verbindung eine Masseschleife, falls nur ein einziges weiteres Gerät (z. B. Der Vorverstärker oder CD-Player) ebenfalls mit seiner Masse am Schutzleiter hängt. Masseschleifen sind die häufigsten Ursachen für Brummen und eigenartigen Klang.
Eine Trennung der Masse vom Schutzleiter ist aber bei vielen Geräten gar nicht möglich. Auch Empfangsgeräte wie Tuner, Sat-Receiver, Fernseher, usw. hängen meist über den Antennenanschluss und dem Potentialausgleich am Schutzleiter.
Freilich darf aufgrund der nötigen Abschirmung keine vollständige Trennung zwischen der Masse und dem Gehäuse bestehen. daher auch das RC-Glied, das statische Aufladungen und Hochfrequenz ableitet.
Wichtig ist in diesem Zusammenhang auch, dass der Netztrafo entweder der Schutzklasse 2 (Schutzisolierung) entspricht, oder eine Schirmwicklung aufweist, die an den Schutzleiter angeschlossen werden muss!
Das fertige Gerät muss in jedem Fall den Vorschriften entsprechen! (Isolation, Schutzleiter, Schutzwirkung)