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Impedanzwandler für die Elektrogitarre1. EinleitungIm Zusammenhang mit dem sogenannten "Lastkondensator" taucht auch immer wieder der Begriff "Impedanzwandler" auf. Ich habe mich daher entschlossen, an dieser Stelle ein paar Informationen zum Thema Impedanzwandler und Vorverstärker zusammenzustellen. Neben der Erklärung der Funktion gehört auch immer ein Schaltbild dazu, welches leicht nachgebaut werden kann. Die Dimensionierung der Schaltungen werde ich nicht immer vorgeben. Ich halte es für wesentlich wichtiger, daß man weiß, wofür die einzelnen Komponenten gut sind und wie man sie dimensionieren muß, um bestimmte Eigenschaften zu erreichen. Wie und unter welchen Bedingungen man einen Impedanzwandler sinnvoll einsetzen kann, wird im Artikel "Der Einsatz eines Impedanzwandlers in der Elektrogitarre" ausführlich beschrieben. Und los geht es... |
2. BegriffsdefinitionLaut Wikipedia ist eine Impedanz der komplexe Wechselstromwiderstand eines linearen Zweipols. Soweit so gut, aber was läßt sich daran wandeln? Elektrotechniker teilen ihre Schaltungen in Zwei- und Vierpole ein. Ein Tonabnehmer ist ein Zweipol. Da er eine Quelle darstellt, sind die beiden Anschlußdrähte quasi der Ausgang eines Zweipols. Jedem Zweipol läßt sich ein sogenannter Innenwiderstand zuweisen, der natürlich auch komplex sein kann und somit eine Impedanz darstellt. Wird der Zweipol mit einem weiteren Zweipol belastet, so wirken die beiden Widerstände als Spannungsteiler, der die Leerlaufspannung der Quelle verringert. Handelt es sich bei diesen Widerständen um Impedanzen, so ist diese Verringerung frequenzabhängig und es liegt ein sogenanntes lineares Filter vor. Ein Vierpol besteht quasi aus zwei Zweipolen, die intern miteinander verknüpft sind. Er hat also einen Eingang und einen Ausgang. Ein gutes Beispiel für einen passiven Vierpol ist der sogenannte Spannungsteiler. Aber auch ein einfacher passiver Tiefpaß ist ein solcher passiver Vierpol. Ein Verstärker, zu denen auch die hier diskutierten aktiven Impedanzwandler zählen, ist ein aktiver Vierpol. Er hat, neben einem Eingangs- und einem Ausgangswiderstand, auch immer ein Übertragungsverhalten, welches beschreibt, wie sich eine Änderung der Eingangsgröße am Ausgang auswirkt. Impedanzwandler gehören in die Gruppe der Anpassungsschaltungen. Um zu verstehen, was damit gemeint ist, zunächst ein kleines Beispiel: Ein Tonabnehmer habe einen Innenwiderstand von 100kOhm (was ziemlich groß ist), eine Leerlaufspannung von 2 Volt und soll einen Lautsprecher von 8 Ohm treiben. Man kann jetzt eine aktive Schaltung einfügen, die den sich aus der Leistungsanpassung ergebenden Forderungen entspricht. Also
Aus Sicht der Last (Lautsprecher) wandelt die Schaltung die Impedanz des Tonabnehmers von 100kOhm zu 8Ohm. Daher also der Name Impedanzwandler. Grundsätzlich stellt eine solche aktive Schaltung eine spannungsgesteuerte Spannungsquelle mit niedrigem Innenwiderstand dar. In der Praxis der Gitarrenelektronik wird man jedoch nicht mit einer Leistungsanpassung arbeiten, da der daraus resultierene Eingangswiderstand des Impedanzwandlers viel zu gering wäre. In der Folge würde die Resonanz der Tonabnehmer so stark bedämpft, daß eine besondere Betonung eines bestimmten Frequenzbereiches nicht mehr vorliegt. Aus diesem Grunde arbeitet man in der Gitarrenelektronik - und auch in vielen anderen signalverarbeitenden Schaltungen - grundsätzlich mit einer Spannungsanpassung. Hier sind die Eingangswiderstände dann deutlich größer als der Innenwiderstand der Quellen. |
3. Die praktische Realisierung eines ImpedanzwandlersTheoretisch ist bereits eine einfache Schaltung mit einem Transistor in Kollektorschaltung ausreichend. Dabei ist es unerheblich, ob man einen bipolaren Transistor oder einen FET nimmt. Bei einem FET ist es dann eben die Drain-Schaltung.
Bild 1: Diskreter Impedanzwandler in Kollektor- und Drain-Schaltung Diese diskreten Schaltungen haben den großen Vorteil, daß sie mit sehr wenigen Bauelementen auskommen und folglich entsprechend klein sein können. Für den aktiven Gitarristen, der ja in der Regel höchstens ein Gelegenheitselektroniker ist, ergeben sich jedoch häufig ein paar unlösbare Probleme bei der Dimensionierung einer geeigneten Schaltung. Das fängt bei der Festlegung des sogenannten Arbeitspunktes an und hört bei der Auswahl eines geeigneten Transistors nicht auf. Wer nicht bereit ist, sich da etwas intensiver mit der Materie zu befassen, wird Probleme haben, eine vernünftige Lösung zu erzeugen! Aus diesem Grund entscheiden wir uns für ein Bauelement, welches die meisten Probleme schon intern gelöst hat und uns das Leben leichter macht: Den Operationsverstärker, kurz OP. In der Theorie handelt es sich hierbei um einen Differenzverstärker mit unendlich hoher Spannungsverstärkung. Der OP hat zwei Eingänge (+ und -) und einen Ausgang, an dem die Differenzspannung der beiden Eingänge um den Faktor der Leerlaufverstärkung v0 vergrößert erscheint. Verbindet man den Ausgang des OP mit dem negativen Eingang und speist das Nutzsignal am positiven Eingang ein, so hat man was man möchte: Einen Impedanzwandler! |
4. Einfacher Impedanzwandler für asymmetrische VersorgungsspannungWenn man schon eine Batterie in die Gitarre einbaut, dann bitte nur eine. OP-Schaltungen werden jedoch in der Regel mit eine symmetrischen Versorgungsspannung betrieben (z.B. +/- 12V). Möchte man nur eine Spannungsquelle verwenden, müssen ein paar Vorkehrungen getroffen werden. Hier zunächst das Schaltbild:
Bild 2: Einfacher Impedanzwandler mit Operationsverstärker Kommen wir nun zur Beschreibung der einzelnen Komponenten:
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5. Impedanzwandler mit Spike-ProtectionDer eben gezeigte Impedanzwandler erfüllt schon die grundsätzlichen Anforderungen an so eine Schaltung. Er hat, je nach Wahl von Re1 und Re2, einen großen Eingangswiderstand sowie einen, durch den Operationsverstärker bestimmten sehr kleinen Ausgangswiderstand von ein paar hundert Ohm. Allerdings sind noch einige kleine Schwachstellen vorhanden, denen es nun an den Kragen gehen soll. 5.1. ProblembeschreibungEin Problem wird durch die Koppelkondensatoren Ce und Ca erzeugt. Durch den Spannungsteiler bestehend aus Re1 und Re2 liegt am positiven Eingang (Pin 3) des Operationsverstärkers immer die halbe Betriebsspannung, die ebenfalls am Ausgang (Pin 6) auftritt. Da jeder reale Kondensator unter Verlusten zu leiden hat, die als paralleler Widerstand (in nächsten Bild gestrichelt gezeigt) aufgefaßt werden können, tritt diese Gleichspannung auch an den Punkten a und b auf, wenn sie keinen Bezug zur Masse haben.
Bild 3: Koppelkondensatoren mit Leckstromverlusten Das ist zum Beispiel der Fall, wenn der Tonabnehmer über einen Schalter direkt mit dem Impedanzwandler verbunden wird. Ist der Schalter offen, so hängt Ce einseitig in der "Luft" und weist keine Ladung auf. Wird der Schalter geschlossen, so wird der Kondensator über den Tonabnehmer mit Masse verbunden und aufgeladen. Der Ladevorgang gilt im Allgemeinen als abgeschlossen, nachdem eine Zeit von 5 tau vergangen ist. Da der Gleichstromwiderstand eines elektromagnetischen Tonabnehmers typisch in einem Bereich von 5 kOhm bis 15kOhm liegt, kann er gegen Re1 und Re2 vernachlässigt werden. Die Zeitkonstante ist dann tau=Re1*Re2/(Re1+Re2)*Ce Mit einem Wert von 1MOhm für Re1 und Re2 sowie 33nF für Ce ergibt sich eine Zeitkonstante von 16,5ms. Der gesamte Ladevorgang dauert also rund 82,5ms. Während dieser Zeit hat der Operationsverstärker keinen richtigen Arbeitspunkt, was unter Umständen zu Verzerrungen des Signals führen kann. Viel problematischer ist jedoch die schlagartige Verbindung des Kondensators mit Masse. In der Folge springt nämlich auch die Spannung am positiven Eingang des Operationsverstärkers auf 0 Volt. Dieser Sprung wird am Ausgang des Impedanzwandlers durch Ca differenziert. Das Resultat ist dann ein kurzer Spike, der als "Knack" mehr oder weniger stark im Lautsprecher hörbar wird. Durch ein solch extremes Signal ist schon so mancher Hochtöner in die "ewigen Klanggründe" eingezogen. Wird der Schalter wieder geöffnet, so hängt Ce erneut in der "Luft" und entlädt sich dabei langsam über seinen Verlustwiderstand. Da die Leckstromverluste eines guten Kondensators in der Regel sehr klein sind, ist die entsprechende Zeitkonstante recht groß. Folglich sinkt die Spannung kaum ab. Ein erneutes Schließen des Schalters erzeugt jedoch wieder einen Sprung um den Betrag der halben Betriebsspannung nach unten. Die resultierende Spannung ist dann sogar leicht negativ. Dieser erneute Sprung führt natürlich wieder zu einem Spike. Ein Schaltvorgang von "Ein" über "Aus" nach "Ein" kann mit dem Umschalten der Tonabnehmer verglichen werden. Ce wird zumindest immer für einen kurzen Augenblick keinen Massebezug haben. Das bedeutet, daß auch ein Umschaltvorgang einen Spike verursachen kann! Das folgende Bild verdeutlicht noch einmal alle Effekte:
Bild 4: Koppelkondensatoren mit Leckstromverlusten Zunächst ist der Schalter offen und wir haben die halbe Betriebsspannung. Dann folgt der Sprung auf 0 Volt und anschließend der Aufladevorgang. Danach wird der Schalter geöffnet und die Spannung sinkt langsam ab. Mit dem nächsten Einschalten folgt dann wieder der Sprung nach Unten mit folgender Aufladung. Für Ca und den Punkt b kann man vergleichbare Überlegungen anstellen. Wird hier eine Last, zum Beispiel ein Verstärker oder Effektgerät angeschlossen, so wird Ca aufgeladen. Im ersten Moment fließt ein nur durch den Innenwiderstand des Operationsverstärkers (und ggf. durch R) begrenzter Strom, der dann langsam mit exponentiellem Verlauf auf Null absinkt. Dieser Strom erzeugt im Eingangswiderstand des angeschlossenen Gerätes eine Spannungsabfall, dessen Verlauf absolut mit Bild 4 zu vergleichen ist. Der nächste Koppelkondensator oder Hochpaß wird daraus dann den ungeliebten Spike erzeugen. 5.2. Die Folgen des SpikesEin Spike oder auch Glitch wird im deutschen Sprachgebrauch als Nadelimpuls bezeichnet. Mathematisch kann ein solches Verhalten durch den sogenannten Dirac-Impuls beschrieben werden. In der Theorie hat dieser Impuls eine unendliche Höhe und einen Breite von Null und folglich auch eine Fläche von Eins. Da es keine Funktion gibt, die diese Bedingungen erfüllt, läßt sich der Dirac-Impuls nur durch die Theorie der Distributionen beschreiben. In der Nachrichtentechnik wird der Dirac-Impuls gerne dazu verwendet, um die Impulsantwort eines Systems zu bestimmen. Unterwirft man dem Dirac-Stoß einer Fouriertransformation, so erhält man ein konstantes unendliches Spektrum, was bedeutet, daß alle Frequenzen mit der gleichen Amplitude im Signal vorhanden sind. Dieses Spektrum ist also in gewisser Weise mit dem sogenannten weißen Rauschen zu vergleichen. Gibt man ein solches Signal auf ein breitbandiges System, wie zum Beispiel einen Verstärker, so werden am Ausgang alle Frequenzen mit der maximalen Leistung auftreten. Das kann dazu führen, daß Hochtonlautsprecher überlastet werden, denn sie sind in der Regel nicht für das Auftreten eines solchen Signals dimensioniert. Normale Audiosignale haben in der Regel eine Tiefpaßcharakteristik. Die Amplituden werden also mit steigender Frequenz immer geringer. Dadurch ist es möglich, in Mehrweglautsprechern Hochtonsysteme mit vergleichsweise geringer Belastbarkeit einzusetzen. Der Löwenanteil der Leistung wird ja im Baß- und Mittenbereich umgesetzt. Da der Dirac-Impuls keine Tiefpaßcharakteristik aufweist, stellt er in breitbandigen Verstärkeranlagen also eine Gefahr für die Lautsprecher dar. Das Equipment eines Elektrogitarristen ist jedoch nicht so sehr gefährdet, wie man jetzt vielleicht denken mag. Die Begründung dafür ist recht einfach: Der Instrumentenverstärker ist in der Regel kein breitbandiges System. Die Lautsprecher übertragen selten mehr als 10kHz. Gleiches gilt auch für den eigentlichen Verstärker. Da keine Hochtöner vorhanden sind (und auch nicht benötigt werden), kann hier also kaum etwas kaputt gehen. Hier macht sich der Spike also einfach nur als lästige und teilweise auch laute Störung bemerkbar. Gleichwohl kann eine solche Störung in einer PA zu Schäden an den Lautsprechern führen. Ein Verstärker für eine akustische Gitarre ist jedoch wieder breitbandig. Hier kann ein auftretender Spike also wieder seine zerstörerische Wirkung entfalten! 5.3. Kampf dem SpikeUm Schäden an den nachfolgenden Geräten zu vermeiden, sollte eine gute elektronische Schaltung also keine Spikes erzeugen. Wer den Abschnitt über die Entstehung der Spikes aufmerksam gelesen hat, der wird jetzt auch schon wissen was zu tun ist: Die beiden Kondensatoren Ce und Ca benötigen einen dauerhaften Pfad zur Masse! Diese Anforderung läßt sich einfach erfüllen, indem jeweils ein Widerstand gegen Masse eingefügt wird. Sie sind im nächsten Bild als Rpe und Rpa bezeichnet. In der angloamerikanischen Literatur werden sie auch als "Pull-Down-Resistor" bezeichnet, weil sie den entsprechenden Punkt der Schaltung auf Masse (be)ziehen.
Bild 5: Impedanzwandler mit Spike-Protection Beide Kondensatoren werden nach dem Einschalten der Betriebsspannung nun zuverlässig aufgeladen. Damit ist das Problem gelöst. Jetzt geht es nur noch darum, die Eigenschaften dieser modifizierten Schaltung zu bestimmen. Dabei wird jetzt nur noch auf die Änderungen eingegangen. 5.4. Die Folgen der ProtektionDie beiden zusätzlichen Widerstände werden für die eigentliche Aufgabe der Schaltung nicht benötigt. Neben ihrer Schutzfunktion beeinflussen sie jedoch auch die Eigenschaften der gesamten Schaltung. Sie sind also ungeliebte Gäste, deren Anwesenheit man zur Not zähneknirschend hinnehmen muß. Wie stellt sich der Einfluß dieser Widerstände nun dar? Der Widerstand Rpe verhindert die Entstehung von Spikes, die durch Spannungssprünge am Eingang entstehen. Der Kondensator Ce wird über Re1, Re2 und Rpe aufgeladen. Die entsprechende Zeitkonstante berechnet sich zu tau=[Re1*Re2/(Re1+Re2)+Rpe]*Ce Damit der Kondensator möglichst schnell aufgeladen wird und die Schaltung ihren Arbeitspunkt auch schnell erreicht, sollten die beiden Widerstände möglichst niederohmig sein. Andererseits beeinflußt Rpe auch den gesamten Eingangswiderstand der Schaltung, denn er liegt aus Sicht der Wechselspannung parallel zu Re1 und Re2. Rin=1/(1/Re1+1/Re2+1/Rpe) Möchte man generell einen großen Eingangswiderstand haben, dann ergibt sich daraus die Anforderung, diese Widerstände möglichst hochohmig zu machen. Mit Re1= Re2 und sehr große Werte für Rpe folgt dann wieder Rin=Re1/2=Re2/2 In der Praxis wird man hier einen Widerstand zwischen 2 und 5MOhm einsetzen. Mit 5MOhm und angenommenen Werten von 1MOhm für Re1 und Re2 sowie 33nF für Ce ergibt sich dann eine Ladezeit von 0,907s. Das heißt, die Schaltung erreicht rund eine Sekunde nach dem Einschalten einen stabilen Zustand, was für die meisten Anwendungsfälle ausreichend sein sollte. Der Eingangswiderstand beträgt in diesem Fall 455kOhm. Er verringert sich durch Rpe also nur um 45kOhm. Der Widerstand Rpa liegt parallel zum Eingangswiderstand der nachfolgenden Schaltung. Der wirksame Lastwiderstand ist jetzt also etwas kleiner und berechnet sich zu RL=Rin*Rpa/(Rin+Rpa) Entsprechend verändert sich jetzt auch die Grenzfrequenz des durch Ca und den Lastwiderstand gebildeten Hochpasses: fga=1/(2*pi*RL*Ca) Die Zeitkonstante für die Aufladung von Ca beträgt, unter Vernachlässigung des Ausgangswiderstandes des Operationsverstärkers, mindestens: tau=(R+Rpa)*Ca 5.5. FazitEine Spike-Protection sollte immer dann vorgesehen werden, wenn Ein- oder Ausgänge der Schaltung geschaltet werden. Kommt der Impedanzwandler an den Ausgang einer Stratocaster oder einer vergleichbaren Elektrogitarre, so ist eine Protection nicht notwendig, da sie durch das Lautstärkepotentiometer bereits gegeben ist. Bei einer Schaltung wie sie in der Les Paul verwendet wird, liegt der Schalter direkt am Ausgang. Hier wird Rpe also benötigt. Eine Protection für den Ausgang sollte man immer vorsehen, wenn hier die Gitarrenbuchse angeschlossen wird. |
6. Verpolungsschutz und mehrBisher habe ich ein Bauelement sträflich vernachlässigt: Den Kondensator CB. Was es mit ihm alles auf sich hat, soll nun ein wenig beleuchtet werden und da im letzten Kapitel ein wenig von Schutzschaltungen die Rede war, möchte ich hier auch noch einmal auf die Diode D und ihre Funktion etwas intensiver eingehen. 6.1. Der Kondensator CBWenn man sich ein einfaches Netzteil anschaut, so findet man meistens nur einen Trafo, einen Gleichrichter und einen Ladekondensator. Dabei hat der Trafo die Aufgabe, die Netzspannung auf den gewünschten Wert herauf oder (in den meisten Fällen) herunter zu transformieren. Der Gleichrichter macht aus dem Wechselstrom einen pulsierenden Gleichstrom, wie es hier im ersten Bild gezeigt wird und der Ladekondensator CL hat dann die Aufgabe, diesen Strom zu glätten, wobei immer ein lastabhängiges Restbrummen zurückbleibt. Auf den ersten Blick könnte man meinen, der Kondensator CB hätte in unserer Schaltung die gleiche Aufgabe. Allerdings liefert eine Batterie eine sehr gute Gleichspannung ohne jegliches Brummen. Wozu also?? In Kapitel 4 hatte ich dargelegt, daß der Eingangswiderstand aus der Parallelschaltung von Re1 und Re2 besteht. Für einen elektrotechnischen Laien oder Anfänger stellt sich dann die Frage: "Warum das?" Hier noch einmal die Schaltung
Bild 6: Impedanzwandler mit Spike-Protection Die Antwort auf die eben gestellte Frage erhält man, wenn man einen kleinen Trick anwendet. Man geht grundsätzlich davon aus, daß Koppelkondensatoren (wie Ce und Ca) so groß gewählt wurden, daß sie für das Nutzsignal nur einen sehr geringen Widerstand aufweisen, der dann vernachlässigt werden kann. Unter dieser Bedingung kann der betreffende Kondensator durch einen gedachten Kurzschluß ersetzt werden. Eine gleiche Überlegung macht man für das Netzteil: Jede Batterie ist im Grunde genommen ein großer Kondensator und eine fast ideale Spannungsquelle. Das heißt der Innenwiderstand ist sehr klein. Für eine Wechselspannung kann man eine Batterie also wieder durch einen Kurzschluß ersetzen. Handelt es sich bei der Stromversorgung nicht um eine Batterie, sondern um ein Netzteil, so sind da immer Ladekondensatoren vorhanden, die so groß sind... -> wird ersetzt durch Kurzschluß. Damit hat also auch die Spannungsversorgung (+UB) Massepotential und man kann alle Bauelemente, die dorthin verbunden sind nun im Geiste nach Masse verbinden. Durch all diese gedachten Kurzschlüsse sieht unsere Ersatzschaltung aus Wechselstromsicht nun so aus:
Bild 7: Wechselstrom-Ersatzschaltbild des Impedanzwandlers Man erkennt im oberen Schaltbild die Reihenschaltung aus D und Re1, die zustande käme, wenn CB nicht vorhanden wäre oder vom Plus-Anschluß der Batterie gegen Masse gehen würde. D immer so würde im Signalweg liegen. Damit hätte man ein nichtlineares Verhalten erzeugt und das Eingangssignal würde in Abhängigkeit seiner Amplitude einseitig verzerrt. Das ist allerdings nicht gewünscht! Damit dieser Effekt nicht eintritt, ist CB unter anderem da. Er erzeugt schon vor der Diode den für Re1 gewünschten "Kurzschluß" nach Masse. Da wir CB jedoch ordentlich eingebaut haben, ergibt sich das untere Ersatzschaltbild in dem man deutlich die Parallelschaltung der drei Widerstände Re1, Re2 und Rpe erkennt. Damit ist also geklärt, wie die entsprechende Formel zur Berechnung des Eingangswiderstandes zustande kommt und, welche Aufgabe der Kondensator CB tatsächlich hat.. 6.2. Professioneller Verpolungsschutz?Wenn man die 9-Volt-Batterie in einem Effektgerät wechselt, kann es schon mal vorkommen, daß man zunächst eine Verpolung vornimmt. Auch wenn die Kontakte nicht einrasten, fließt schon ein Strom und zerstört gegebenenfalls die dahinter liegenden elektronischen Bauelemente. Das wissen natürlich auch die Profis und haben deshalb auf Abhilfe gesonnen. Hier die Lösung von BOSS aus dem DS-2 und SD-1:
Bild 8: Verpolungsschutz bei BOSS Der Schutz kommt durch die Diode D1 oder D2 zustande. Wird die Batterie verkehrt angeschlossen, so fließt der Strom durch die entsprechende Diode, welche die negative Spannung auf maximal 1,1V begrenzt. Soweit die schöne Theorie. Die Praxis sieht aber ein wenig gefährlicher aus, denn
Eine typische Kleinsignaldiode wie die 1N4148 erlaubt einen maximalen Dauerstrom von 200mA und einen kurzfristigen Spitzenstrom von 4A bei einer Dauer von 1µs. Ein 9-Volt-Block ist durchaus in der Lage solche Ströme zu liefern und die Diode damit zuverlässig zu zerstören. Dann besteht die Diode in der Regel nur noch aus einem Kurzschluß. Durch diese Konstruktion wird die eigentliche Schaltung zwar geschützt, das Gerät funktioniert jedoch nicht mehr, da die defekte Diode auch bei korrekter Polung der Batterie nun einen Kurzschluß darstellt. Da hätten wir also die erste Sünde. Der Entwickler des SD-1 hat das Problem fast richtig erkannt und setzt mit der 1N4001 eine wesentlich leistungsfähigere Diode ein. Sie wird vermutlich nicht zerstört werden, aber unter Umständen platzt jetzt die Batterie, denn nun wird der größte Teil der Leistung im Innenwiderstand der Batterie umgesetzt, die sich folglich erwärmt. Auslaufende Chemikalien werden sicherlich jeden Besitzer eines solchen Gerätes begeistern, sind sie doch häufig ätzend. Tja, Schaltung elektrisch gesund, Batterie tot, Gehäuse und Platine versaut! Sünde Nummer 2! Im CE-2B und anderen Geräten hat der Entwickler wieder Fortschritte gemacht. Hier kommt eine Kleinsignaldiode vom Typ 1S1588 zu Einsatz, die in Reihe mit einem Widerstand von 100Ohm betrieben wird. Damit ergibt sich ein Strom von ca. (9V-0,7V)/100Ohm=83mA, den die Diode auch klaglos erträgt. Na bitte! Aber leider liegt nun im Ernstfall wieder die volle negative Spannung von 9 Volt an der Schaltung, die es doch eigentlich zu schützen galt! Hier war wohl das Motto: "Schützt den Schutz!" Damit hätten wir Sünde Nummer 3! Was die Entwickler bei BOSS geritten hat, solche Schutzschaltungen einzubauen, wird wohl ihr Geheimnis bleiben. Helmuth Lemme hat solche Schaltungen in seinem Buch als "kriminell" bezeichnet. Für mich als Elektroingenieur ist das ganz einfach Pfusch! Das BOSS diesbezüglich keine große Anzahl von Ausfällen hat, mag daran liegen, daß solche "Unfälle" selten sind, nur von sehr kurzer Dauer und die nachfolgenden Schaltungen glücklicherweise eine gewisse Toleranz aufweisen. BOSS-Hassern und Ibanez-Befürwortern, die sich jetzt vielleicht vor Vergnügen auf die Schenkel klopfen sei gesagt, daß man solche Sünden auch bei den Produkten anderer Hersteller findet. Man sehe sich einmal die Schaltung des DS-10 und des CS-9 von Ibanez oder das FX-53 und das FX-59 von DOD oder, oder, oder, an. Man findet die drei Sünden überall und manchmal auch noch die ultimative vierte Sünde: Gar keinen Verpolungsschutz! Der beste und billigste Schutz gegen ungewollte Verpolungen der Batterie ist also tatsächlich eine in Reihe mit der Batterie geschaltete Diode D, die im Ernstfall einfach und zuverlässig sperrt. Tatsächlich gibt es jedoch noch eine bessere Lösung, welche den problematischen Spannungsabfall über der Diode nicht hat, aber davon erzählen wir ein anderes Mal... Wer die eigene Entwicklung einer Impedanzwandlerschaltung mit Operationsverstärker scheut und es darüber hinaus gerne etwas "besser" hätte, der kann einen fertigen Impedanzwandler beim Onkel kaufen! |
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