Limiterfunktionen in Endstufen

Limiter in den Powersoft X Endstufen

Bei den Limiterfunktionen einer Endstufe bzw. eines Controllers stellt sich immer die Frage was verhindert bzw. was geschützt werden soll. Die Endstufe selber verfügt im Falle der Powersoft X-Serie bereits über eigene Limiter, die ein Clipping oder eine Überlastung der Endstufe oder des Netzteiles verhindern. Auf diese Limiter hat der Anwender verständlicherweise keinen Zugriff.

 

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Powersoft Limiter
Vielfältige Limitereinstellungen in der Powersoft Armonia Software. Für die Ausgangsspannung gibt es einen Clip-, einen Peak- und einen RMS-Limiter. Hinzu kommt noch ein RMS-Limiter für den Ausgangsstrom und für die Ausgangsleistung. (Bild: Anselm Goertz)

 

Fünf weitere Limiter können dann noch über die Armonia Software zum Schutz der Lautsprecher eingestellt werden. Zu unterscheiden sind hier Spannungs-, Strom- und Leistungslimiter. Die Spannungslimiter agieren unabhängig von der Last. Der Stromlimiter misst den tatsächlichen Ausgangsstrom und der Leistungslimiter berechnet aus Strom und Spannung die Ausgangsleistung.

Strom- und Spannungslimiter agieren beide als RMS-Limiter, d. h. die Messgröße ist der Effektivwert des Stroms bzw. die RMS-Leistung. Neben dem Schwellwert können die Attack- und Releasezeiten eingestellt werden. Abb. 1 unten zeigt eine Beispielmessung mit Zeitkonstanten von 0,5 bzw. 2 s für einen Grenzwert von 5 Aeff oder 200 W RMS. Beides resultiert für eine 8 Ω Last in einer Ausgangsspannung von 40 Veff, die hier auch genau eingehalten werden.

Bei den Spannungslimitern bedarf es einer etwas genaueren Betrachtung. Auch hier gibt es einen RMS-Limiter, bei dem Effektivwerte als Grenzwert eingestellt werden. Hinzu kommt noch ein Peak-Limiter der mit kurzen Zeitkonstanten die Spitzenwerte der Ausgangsspannung bewertet und je nach Einstellung Signalspitzen bis zu einer gewissen Dauer passieren lässt. Die Beispielmessung dazu findet sich in Abb. 1 Mitte. Im grünen Signalverlauf wird zu Beginn ein kurzer Peak zugelassen und dann greift der Peak-Limiter, der die Spannung auf 100 Vs Spitzenwert begrenzt. Deutlich später mit einer viel längeren Attack Zeitkonstanten von 1 s greift dann auch der RMS-Limiter ein.

Messung der Limiter
Abb. 1: Exemplarische Messungen der Limiter oben: Clip-Limiter bei 100 Vs; Mitte: Peal-Limiter für 100 Vs und RMS-Limiter für 30 Veff; unten: Strom-Limiter für 5 Aeff In grau das Burstsignal jeweils ohne Limiter (Bild: Anselm Goertz)

Trotzdem gibt es auch immer wieder Fälle, wo eine bestimmte Spannung, auch nicht für kurze Zeit, überschritten werden darf. Um das zu erreichen, gibt es dann noch den Clip-Limiter, der ohne Zeitkonstante alles oberhalb des Grenzwertes hart abfängt. Eingestellt wird für den Cliplimiter der Grenzwert ebenfalls als Spitzenwert. Abb. 1 oben zeigt die Messung dazu für einen Wert von 100 Vs.

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