Hier die Spektralanalyse des Verstärkers, gespeist von einem Labornetzteil, ohne Gehäuse auf der Werkbank liegend. Angeschlossen ist ein 8 Ohm Lastwiderstand. Der Verstärker wird auf1W Leistung ausgesteuert:

Eingespeist wird ein reiner Sinuston mit der Frequenz von 1kHz. Bei einem idealen Verstärker wäre jetzt nur bei 1kHz eine senkrechte Linie zu sehen und bei -144dB eine waagerechte Linie welche die Grenze des Auflösungsvermögen (24bit) des Messsystems zeigt. Die "Unruhe" und die Höhe der waagerechten Linie entstehen durch das Eigenrauschen der Elektronik. Die senkrechten Ausreißer zeigen die Qualität des Verstärkers. Die größte Störung ist eine Einkopplung der 50Hz Netzfrequenz die uns überall umgibt. Sie sollte bei einem ins Gehäuse eingebauten Verstärker merklich geringer ausfallen. Die Störungen bei 100Hz, 150Hz, 250Hz, 350Hz, 550Hz, 650Hz, 850Hz,..., sind Artefakte des Netzteils, welches die heruntertransformierte 50Hz Netzspannung mit Dioden gleichrichtet. Eine kleine Störung, die der Verstärker selbst generiert ist in der Ausreißer bei 3kHz. Dieser liegt etwa 115dB unter dem eigentlichen Signal und bleibt damit unhörbar. Auch die größeren Netzteil-Artefakte sind nicht wahrnehmbar - genauso wenig wie das Eigenrauschen der Elektronik.

Zusätzlich zum 1kHz Ton wird hier noch ein weiterer Ton mit 5kHz eingespeist. Beide mit gleicher Amplitude. Beim idealen Verstärker wären jetzt nur die beiden Spektrallinien bei 1kHz und 5kHz zu sehen. Hier beim realen Verstärker kommen wieder die oben beschriebenen Netzteil-Artefakte hinzu und die im Verstärker entstehende Intermodulation - das sind die kleinen Spektrallinien bei 4kHz und 6kHz. Deren Amplitude liegt etwa 110dB unter dem Signal - ein sehr guter Wert.

Hier werden zwei Signale mit 18kHz und 19kHz eingespeist. Der obere Frequenzbereich ist eher anfällig für Intermodulationen, da ein Verstärker auf Grund seiner Technik hier weniger "Reserve" hat ein fehlerhaftes Signal zu korrigieren. Spektrallinien der Intermodulation sind hier zu sehen bei 17kHz und 16kHz - mit einem Pegel der 100dB unter dem Signal liegt. Wiederum ein sehr guter Wert. Die restlichen "Ausreißer" sind wieder die oben schon beschriebenen Netzteil-Artefakte.

Hier noch ein Test mit einem Signal welches der Wiedergabe von Musik noch am nächsten kommt - ein Multisinus. Hier sind außer den zu erwartenden Spektrallinien nur noch die schon bekannten Netzteil-Artefakte auszumachen. 

Hier zu sehen sind die gesamten harmonischen Verzerrungen des Verstärkers....nein, nicht wirklich. Der Anstieg der Verzerrungen oberhalb von circa 2kHz zeigt die Limitierung der Messtechnik! Der Anstieg der tatsächlichen Verzerrungen endet wahrscheinlich eher bei 0,005% @ 20kHz.

Hier zu sehen ist die Zeit die der Verstärker benötigt um auf das angelegte Signal zu reagieren. Die gelbe Kurve zeigt das Triggersignal des Signalgenerators und die lila Kurve zeigt das Ausgangssignal des Verstärkers. Der Zeitversatz kann zu 100ns abgelesen werden. Am flachen Anstieg der lila Kurve lässt sich die endliche Bandbreite des Verstärkers erkennen.

Dieses Diagramm stellt den -3dB Punkt des Verstärkers bei nominell 1Watt an 8Ohm dar. Abgelesen werden kann die Zeit für eine vollständige Sinuswelle von etwas mehr als 4µs, entsprechend einer Frequenz von ungefähr 250kHz.

Üblicherweise wird die Grenzfrequenz bei einem Phasenversatz von 45° angegeben. Der Phasenversatz fällt bei einem Filter erster Ordnung auch mit dem -3dB Punkt zusammen. Das ist bei diesem Verstärker nicht so, denn der Verstärker ist zusammengesetzt aus 2 Operationsverstärkern die jeweils 3-stufige Verstärker beinhalten. Dazu kommt noch ein komplexes Rückkoppelnetzwerk. Ermittelt wurde der Phasenversatz mit Hilfe des Triggerausgangs des Signalgenerators, welcher auf 45° eingestellt wurde. Danach wurde die Frequenz des Sinussignals so lange erhöht bis die Nulldurchgänge von Sinuskurve und Triggersignal  übereinstimmen. Abgelesen werden kann die Zeit für eine vollständige Sinuskurve zu etwa 6µs, entsprechend einer Frequenz von ungefähr 167kHz.

Ob ein Verstärker stabil arbeitet lässt sich am besten mit einem Rechtecksignal abschätzen. Der Oszilloskop-Screenshot zeigt den Verstärkerausgang mit einer Belastung von 8 Ohm. Der geringe Überschwinger nach der steigenden oder fallenden Flanke ist unkritisch und der Wahl des Verstärkungsfaktors der Schaltung geschuldet. Wird eine etwas höhere Verstärkung gewählt ist auch hier alles "flach".

Hat ein Verstärker nicht genügend Phasenreserve reagiert er "allergisch" auf kapazitive Belastung. Deshalb wird stufenweise parallel zur Last ein Kondensator am Verstärkerausgang angeschlossen. Im hier gezeigten Fall sind das 100nF parallel zu den 8 Ohm. Zu erkennen ist ein etwas größerer Überschwinger nach der steigenden oder fallenden Flanke, aber keine Anzeichen von Instabilität.

Hier geht es weiter mit 1,5µF parallel zu den 8 Ohm. Der Überschwinger wird wie zu erwarten größer, aber es ist weiterhin kein Zeichen von Instabilität zu erkennen.

Eine Kapazität parallel zur Last von 10µF ist im realen Betrieb eher nicht zu erwarten, aber der Test zeigt auch hier nur die Interaktion mit dem im Verstärker eingebauten Ausgangsfilter. Weiterhin kein Anzeichen von Instabilität.