# Verstärker Team Mario Kart
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## Aufgabenstellung

::: spoiler Arbeitsauftrag
::: info In den Wochen sollen Sie im Rahmen des Lernfeldes 8: „Geräte herstellen und prüfen“ eine Audio-Endstufe anfertigen. Diese soll in ein geeignetes Gehäuse montiert am 22. Juni 2021 funktionsfähig vorliegen. Die Schaltungen sollen, inklusive einer detaillierten Funktionsbeschreibung, zwischen dem 22. Juni und dem 6. Juli 2021 in einer ca. 45 minütigen Präsentation vorgestellt werden. Über die Reihenfolge der Präsentationen entscheidet das Los. Im Anschluss an die Präsentation soll die Endstufe getestet werden. Bereiten Sie hierfür bitte einen geeigneten Testaufbau vor.

Zur Auswahl stehen drei Schaltungen unterschiedlicher Schwierigkeitsgrade. Bei der Bewertung des Projektes wird der gewählte Schwierigkeitsgrad berücksichtigt (je geringer die Schwierigkeit, umso detailgetreuer und fachkundiger muss die Funktionsbeschreibung ausfallen, um eine (sehr) gute Note zu bekommen).

Geplant ist, dass Sie zunächst versuchen, die Funktionsweise der Schaltungen selbstständig zu ver-stehen. Hierzu sind alle Informationsquellen gestattet. Sofern Sie nicht weiter kommen, helfe ich natürlich gerne. Sie sollten mir dann aber darlegen können, welche eigenen Anstrengungen Sie schon unternommen haben.

Denken Sie an eine ausreichende Kühlung der Bauelemente. Erweitern Sie die Schaltungen um eine sinnvolle Ergänzung (z. B. Spanungsversorgung für den Einsatz im KFZ Bereich, Klangregler o. ä.).
Definieren Sie für das Projekt entsprechende Meilensteine und geben Sie einen entsprechenden Arbeitsplan ab.

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## Schaltplan

### Plan

<center> <img src="https://i.imgur.com/UQO5jop.png" width="600"></center>

### Beschreibung

- $C_1$ und $R_1$ bilden einen Eingangshochpass
- Differenzverstärker aus $T_1$ und $T_2$ im Eingang
- $T_3$ als Spannungsverstärker in Emitterschaltung und mit den Basisanschlüssen der TIPs verbunden
- $D2-D4$ sorgen für eine Vorspannung der Transistoren $T_4$ und $T_5$
- $C_3$, $C_5$ und $C_6$ filtern mögliche Störungen
- $T_4$ und $T_5$ arbeiten in Kollektorschaltung und sorgen für die Leistungsverstärkung
- Gegenkopplung auf den Differenzverstärker durch $R_5$
- Begrenzung der Verstärkung durch $R_4$ → nichtinvertierender Verstärker mit $v_U=83$
- $R_9$ und $R_{10}$ begrenzen den Ausgangsstrom
- Dioden $D5-D8$ begrenzen Spannung über $R_9$ und $R_{10}$ auf $0,7\;V$, um dein Leistungsverlust gering zu halten
- $C_9 - C_{12}$ entstören die Spannungsversorgung
- $R_{11}$ und $C_7$ bilden einen Snubber um die negative Induktionsspannung des Lautsprechers bei plötzlichem Ausschalten des Verstärkers abzuleiten

## Zeitplan

| Kalenderwoche | Tätigkeit/Aufgabe |Notizen |
| -------- | -------- | -------- |
| 16 (20.04.2021) | Schaltplan verstehen | <a href="https://hackmd.io/@Jochen/Verst%C3%A4rker#Eingangsstufe-Basisschaltung">Beschreibung des Schaltplans</a> |
| 17 (27.04.2021) | Schaltplan in Eagle übertragen | -------- |
| 18 (04.05.2021) | Layout erstellen, Bauteile auswählen | -------- |
| 19 (11.05.2021) | Layout erstellen, nicht vorhandene Bauteile bestellen | -------- |
| 20 (18.05.2021) | | -------- |
| 21 (25.05.2021) | -------- | -------- |
| 22 (01.06.2021) | -------- | -------- |
| 23 (08.06.2021) | -------- | -------- |
| 24 (15.06.2021) | -------- | -------- |
| 25 (22.06.2021) | Präsentation fertigstellen | -------- |

### Finden eines geeigneten Equalizers:

| Equalizertyp | Vorteile| Nachteile |
| -------- | -------- | -------- |
| Passiv | einfache Umsetzung | nur Dämpfung des Signals möglich|
| Aktiv | auch Verstärkung des Signals möglich | mehr Bauteile und weitere Spannungsversorgung (z.B. +/- 12 V für TL072) benötigt |

### Equalizer aus Hoch-, Tief- und Bandpass sowie anschließender Verstärker

### Kuhschwanzfilter mit anschließendem Verstärker

### Kuhschwanzfilter und Potentiometereinbau

+Austausch von $R_5$ durch $10\;k\Omega$ Potentiometer bzw. Einbau eines Potentiometers vor dem Verstärker

### Aktiver Equalizer


### Probleme:

- Gain vor der Kuhschwanzschaltung, um Störungen, die durch diese entstehen nicht zu verstärken
- Der aktive Equalizer beeinflusst die mittleren Frequenzen kaum (obwohl sie dies sollten)
- Analoge Potentiometer bewirken massive Störungen Lösung: Nutzten digitaler Potentiometer und eines Arduinos
- Weitere Vorteile des Arduinos: Kann als Steuereinheit verwendet werden (z.B. als Bluetoothmodul)