Niedrigere Impedanz für AC-gekoppelten Darlington-Verstärker?

Ihr Kondensator macht einen Widerstandsteiler!

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Betrachten Sie es wie in diesem Schema (dasselbe wie bei Ihrer ersten Schaltung, Darlington-Transistor als Spannungsquelle, die Ihrem Audiosignal entsprechen sollte (oder zumindest sein möchte).

Jetzt ist der Kondensator 100 uF für DC, aber für AC sieht er aus wie ein Widerstand mit einem Wert von 40 Ohm für ein 40-Hz-Eingangssignal.

40 ist nicht viel im Vergleich zu 1k (Ihrem dritten Beispiel), aber es ist viel im Vergleich zu 16 (Ihrem ersten Beispiel). Wenn Sie es kurzschließen (zweites Beispiel), ist es natürlich null, und der Teilereffekt verschwindet.

Zusätzlich zu Kens Antwort zur Impedanz von C1 (dem Ausgangskondensator) gibt es ein zweites Problem. Sie verwenden einen 10-kΩ-Pulldown-Widerstand am Emitter des Darlington-Paares, der schlecht zur Last passt.

Wenn die Spannung ansteigt, ist die Ausgangsimpedanz des Emitters sehr niedrig – Sie können ihn sich als Spannungsquelle vorstellen. Wenn jedoch die Spannung abfällt, wird der Transistor gesperrt, und der einzige Weg zum Entladen des Ausgangskondensators führt über den 10-kΩ-Widerstand.

Diese enorme Asymmetrie in der Ausgangsimpedanz, die die linke Seite des Kondensators antreibt, erklärt die Verzerrung, die Sie in der ersten Wellenform sehen.

Unterm Strich möchten Sie also, dass dieser Pulldown-Widerstand ungefähr in der gleichen Größenordnung wie Ihre Lastimpedanz liegt, und Sie müssen sicherstellen, dass die Impedanz des Kondensators im Verhältnis zur Lastimpedanz bei den interessierenden Frequenzen klein ist.

Wenn Sie das richtig machen, dann sollte die Darlington-Konfiguration überhaupt nicht notwendig sein – ein einzelner Transistor sollte ausreichen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass R1 niedrig sein muss. Tatsächlich sollte R1 im Bereich der Lautsprecherimpedanz liegen, um einen glaubwürdigen Ausgangsspannungshub zu erzielen, der nicht zu verzerrt ist. Sie können eine Stromsenke für R1 verwenden und erhalten einen schönen Klasse-A-Verstärker Das wäre ein Wirkungsgrad von 25%, wenn der Darlington ideal wäre. Sie könnten ein SRPP-Schema verwenden, um voraussichtlich den theoretischen Standardwirkungsgrad der Klasse A von 50% zu erhalten. Was heutzutage im Allgemeinen getan wird, ist ein ergänzender Emitterfolger, der einen Wirkungsgrad der Klasse B bieten kann In früheren Jahren wurde eine Drossel oder ein Ausgangstransformator hergestellt, der einen normalen Wirkungsgrad der Klasse A bieten sollte. Drosseln sind teurer geworden und Transistoren sind viel viel billiger. Aus Erfahrung spricht das SRPP besser als ein komplementärer Emitterfolger.