Toll, wieviel geballtes Halbwissen hier wieder unterwegs ist...
Nun ja...
den Schuh zieh' ich mir mal an und mache gleich damit weiter...
Der Poti-Widerstand R10 dient lediglich zu Verstärkungseinstellung der ersten Stufe. Der Biasstrom
wird durch R2 und die reale Kennlinie des real-verbauten Fets festgelegt.
Das ist grundsätzlich richtig, solange man den FET im Abschnürbereich betreibt Wenn der Drainwiderstand zu groß wird, unterschreitet man die Kniespannung und der FET arbeitet als Widerstand. Dann verschiebt sich die Source-Spannung, und damit auch der Arbeitspunkt, mit jeder weiteren Erhöhung von R10.
Durch diese Arbeitspunktverschiebung verringert sich jedoch wieder die Kniespannung, sodas der FET wieder in den Abschnürbereich gelangt und als Verstärker arbeitet. Als Folge bleibt lediglich eine Verringerung der Steilheit zurück, die sich ab einem gewissen Wert des Drainwiderstandes als Verringerung der Verstärkung bemerkbar macht. Man betrachte dazu das folgende Bild:
Hier wurde eine Simulation der Schaltung gemacht wobei für den FET ein UP von -4V angenommen wurde, was dem typischen Wert des 2N5484 entspricht. In der Simulation wurde der Drainwiderstand ausgehend von 400Ohm bis 10kOhm vergrößert.
Man erkennt deutlich ein Ansteigen der Verstärkung (rot) bis zu einem optimalen Widerstand bei 1750Ohm. Danach verringert sich die Verstärkung wieder, da jetzt die Steilheit durch die Arbeitspunktverschiebung geringer wird
Die Source-Spannung (blau) bleibt, wie Du richtig angemahnt hast, zunächst konstant bei 1,89V. Aber schon ab einem Widerstand von 1715Ohm tritt eine Verringerung auf. Hier wird also erstmalig die Kniespannung unterschritten und es stellt sich ein neuer Arbeitspunkt ein. Eine Verzerrung des Signals konnte nicht beobachtet werden! Dabei wurde als Eingangsamplitude 10mV gewählt, um Verzerrungen definitiv auszuschließen.
Da Fets extremen Parameterschwankungen unterliegen, ist es gwissermassen Glückssache, ob man am Ende den Arbeitspunkt bekommt, der dem Herrn Keeley vorgeschwebt ist...
Da hast Du vollkommen recht! Deshalb messe ich ja auch die Daten und berechne dann die Schaltung. Wie ich weiter oben schrieb, ist das von Keeley vorgeschlagene Vorgehen "eher eine Krücke"!
Weiterhin hat die Schaltung einen Gravierenden Fehler: der Spannungsteiler aus R5 und R4 ist völlig falsch dimensioniert.
Bei 9V Betriebsspannung ergibt das Teilerverhältnis von 1:10 etwa 0.9V
Basisvorspannung für den Bipo. Am Emitter (also R7) liegen folglich nur 0.2V!
Du hast vollkommen richtig gerechnet, aber ob das tatsächlich ein Fehler ist, ist hier die Frage?
Würde mich nicht wundern, wenn diese Schaltung statt eines Boosters ein ungewollter Verzerrer ist, für clean unbrauchbar...
Genau das macht sie, wenn die Eingangsamplitude größer als rund 200mV ist (Bei UP=-4V).
Bleibt man darunter, so ist lediglich bei mittleren Werten (der optimale Bereich) eine leichte Verformung eines Dreiecksignals zu beobachten, die man so auch in Röhrenschaltungen findet. Hier die Ergebnisse für RD=1,6kOhm und 3,2kOhm (optimal) bei UP=-2V:
Also, wenn man unter 200mV bleibt, ist die Schaltung im Großen und Ganzen "Clean". Wenn man es übertreibt, wird der bipolare Transistor übersteuert.
Wenn man den Aussagen des Entwicklers auf der verlinkten Seite glauben darf, dann soll die Schaltung wohl auch "Kratzen" und damit erklären sich dann auch die niederohmigen Bauteile rund um den bipolaren Transistor.
Ulf
btw
Dir scheint allerdings entgangen zu sein, dass das Ausgangssignal eines durchschnittlichen Tonabnehmers sehr wohl deutlich über 0.2V liegen kann.
Auf der Webseite von DiMarzio kann man da aber auch anderes lesen.