Oberwellen durch Nichtlinearitäten

AW: Oberwellen durch Nichtlinearitäten

Hallo,

also versuche es dir mal im Unkerschluss zu erklären.

Wenn du mit der Fourieranalyse eine Rechteckspannung erzeugen willst, dann vermsicht du, einfach ausgedrückt, sehr viele Sinuswechselspannungen verschiedener Frequenz und Amplitude zusammen. Diese Addieren sich zu einer "Rechteckähnlichen" Spannung.

Desto mehr Oberwellen du hast, desto besser ist somit die Rechtecknachbildung.

Beim Verzerren, also dem wie du schon sagtest bewussten Übersteuern des Transistors, wird aus der Sinusähnlichen Spannung der Gitarre eine eher Rechteckähnliche Spannung.

Und wie wir oben schon festgestellt haben hat eine Rechteckspannung viele Oberwellen wenn sie gut nachgebildet ist.

Oder anders erklärt:

Zunächst wird dem Eingangstrom der von den Tonabnehmern zum Transistor kommt ein nicht-sinusförmiger Strom beim Übersteuern entnommen . Der Sinus der GItarre besteht auch aus vielen Harmonsichen vielfachen seiner Grundschwingung. Wird nun ein nicht Sinusförmiger Strom entnommen, dann passiert folgendes.

Der "Gitarrensinus", der ja verstärkt werden soll, wird an einer Stelle "geköpft" da nur ein gewisser Teil entnommen wird und der "geköpfte Teil" ist nicht mehr am Transistor vorhanden, allerdings die Oberschwingungen des "Gitarrensinus".

Bei der Verstärkung, bei der ein Gleichstrom mit der "Gitarrenspannung" angesteuert wird wirken sich diese übrigen Oberschwingungen des "geköpften Gitarrensinus" stark aus und übertragen sich auch auf die gestereuerte Gleichspannung des Ausgansstroms die dann auch zum Lautsprecher fließt.

Hoffe das Hilft dir ... habe momentan auch einen LK in Physik in der 12

Weiss nicht ob alles 100% Richtig formuleirt ist bzw. stimmt, am besten fragst du zusätlich nochmal dein Lehrer. Viel Glück noch

MfG
Drehstromer

 

AW: Oberwellen durch Nichtlinearitäten

In der Regel liegt die Übersteuerung und damit das Abschneiden der Spitzen nicht an der Kennlinie des Transisrors, sondern ganz einfach daran, das das Ausgangssignel in der Amplitude größer als die Betriebsspannung sein will und das geht natürlich nicht. Die Oberwellen entstehen in der Regel bei hohen Stromanstiegsgeschwindigkeiten (frag mich nicht warum). Rechtecksignale haben solche hohen Stromanstiegsgeschwindigkeiten und auch die Rechteckähnlichen Signale eines übersteuerten Verstärkers.

Die Frage ist auch ziemlich speziell für dieses Forum. Ich glaube im ELKO Forum findest du da mehr Experten.

 

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hi,

der mathematische und der physikalische ansatz sind sich gr nicht so verschieden.
schlag mit dem hammer auf einen festkörper. was passiert. du hast am eingang eine art mathematische singularität - den schlag. wie reagiert das system - die festkörperatome setzten sich in bewegng, werden aber durch elastische (atomare) Kräfte nach einer auslenkung zurückgehalten und zurückgerissen. dabei überschwingen sie natürlich ihre "nulllage" und es kommt zu gedampften schwingungen mit den (viellllllleeeen) im nichtidealen festkörper existierenden eigenschwingungen (phononen).
der physiker löst die bewegungsgleichungen mathematisch indem er die sprungantwort durch unendlich viele harmonische funktionen ersetzt (fourrieranalyse).
sobald du also eine nichtlineare komponente im system hast, bekommst du oberwellen. mathematisch und auch physikalisch

Gruss

 

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@drehstromer: gute erklärung...aber hoffentlich spielt er keinen röhren amp

 

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Hallo,

@ alterlich: Danke!

Habe selbst erstmal ca. 2 stunden recherchiert um die Frage beantworten zu können

Ich wusste zwar im Endeffekt schon wie die Sache entsteht aber ich wollte nochmal auf nummer sicher gehn und hab nochmal einiges dazu gelesen, damit es auch ja stimmt

Außerdem ist das ja auch ein sehr interessantes Thema!

MfG
Drehstromer

 

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ja, ein interessantes Thema! Interessant ist auch die Tatsache, dass Transistoren anders verzerren als Röhren. Bei Transistoren setzt die Verzerrung bzw. Signalklipping hart ein und es entstehen eine Menge un- und gradzahlige Harmonische gleichzeitig die einen etwas rauhen und unangenehmen Klang haben. Bei Röhren setzt das clipping weich ein und es entstehen überwiegend gradzahlige Harmonische, dadurch klingt eine verzerrte Gitarre mit Röhre wesentlich angenehmer. Obwohl die Röhrentechnik schon uralt ist wird sie aufgrund dieser Eigenschaften, vor allem von Musiker, eingesetzt. Hierzu ein interessanter Artikel: Gitarrenverstärker

 

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genau. verzerrte gitarre über transistor clipping klingt richtig übel. ist dehalb übrigens noch einen riesen markt in der ehem. udssr. die meisten röhrenamps werden heute mit svetlana & co befeuert, da diese röhren sonst entweder sauteuer oder garnicht mehr produziert werden. die frage ist nur wie lange noch...selbst russland soll ja gerüchten nach neuerdings schrittweise auf transistoren in weltraum- und kraftwerkstechnologie umstellen.....

gruss

 

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Das haben die Amis schon vor 30 Jahren gemacht, deshalb kommen ja die Shuttels nicht mehr hoch.