4.2 Verstärker

Der Verstärker dient dazu ein kleineres Eingangssignal in ein größeres Ausgangssignal umzuwandeln. Das Eingangssignal, welches der VCA liefert, wird grob geschätzt 1 V Amplitude besitzen und Frequenzen im mittel hörbaren Bereich beinhaten. Wir wollen als Wecklautsprecher einen 8 Watt / 8 Ohm Lautsprecher am Ausgang einsetzen und wollen den VCA möglichst wenig belasten. Der Verstärker ist im folgenden Blockschaltbild dargestellt:

Blockschaltbilds des Verstärkers innerhalb unseres Projekts

Blockschaltbilds des Verstärkers innerhalb unseres Projekts

Die Entgültige Schaltung wurde in LT-Spice simuliert:

Verstärkerschaltung in LT-Spice

Verstärkerschaltung in LT-Spice

Unser Verstärker besteht aus Vor-/Treiber- und Endstufe. Um die Darlington-Endstufe in den AB-Betrieb zu bringen, treiben zwei Konstantstromquellen einen Strom durch eine Reihenschaltung von Widerständen und Dioden, was eine Vorspannung von 0.8 V erzeugt. Ob dies in der Praxis ausreicht wurde nicht überprüft. Es können weitere Dioden eingefügt werden und außerdem das ungleiche Verhalten in Hinsicht auf die Leitfähigkeit von pnp und npn mit R4 und R10 ausgeglichen werden. Der Eingang wird über einen OPV sowohl in der Spannung verstärkt als auch impedanzgewandelt. In der Endstufe kommen zwei Leistungstransistoren (Q1-2) für Audioverstärker zum Einsatz, welche auch deutlich höhere Strömeals1Aliefernkönnen.ÜbereinegrößereVerstärkungderEingangsspannungkann die Leistung erhöht werden. Dafür müssen Q3-4 und die Vorstufe angepasst werden. Auch in unserem Aufbau ist U4 noch nicht festgelegt, da ein Strom von fast 1 mA herausfließt. Über den Spannungsteiler R12/18 kann die Ausgangsspannung reguliert werden. Sobald feststeht welchen Spannungsbereich das Steuersignal hat, wird die Lautstärkeregelung hinzugefügt. Das Bodediagramm des Verstärkers sieht wie folgt aus:

Bodediagramm des simulierten Verstärkers

Bodediagramm des simulierten Verstärkers