Masse ist nicht gleich Masse

Masse ist definiertes Bezugspotential für eine Schaltung. Ein stabiles Potential ist in der Praxis nicht möglich, denn sobald ein Strom fließt fängt das Potential an zu "wackeln". Es hilft ein wenig die Masse großflächig und niederohmig auszuführen. Ein besserer Ansatz ist es sich klar zu machen wo der Strom entlang fließt. Das führt zum Trennen der Masseleitungen in eine Masse für die Stromzuführung, eine Masse für große Ströme, eine Masse für kleine Ströme und eine Masse für das Signal. Die verschiedenen Massen müssen für einen funktionierenden Verstärker wieder zusammengeführt werden. Die erste Idee ist die Masse in einem Sternpunkt zusammen zu führen. Hier bietet sich der Punkt an dem sich  Mittelanzapfung des Transformators und die Rückleitungen der Ladekondensatoren treffen. Dass dies nicht der optimale Punkt für die Signalmasse ist zeigt Douglas Self mit Messungen an einem seiner tadellosen Verstärker. Die resultierenden Verzerrungen erreichen in dieser Konstellation knapp 1%. Um den Faktor 100 besser werden die Verzerrungswerte wenn die Signalmasse an die Masse der Pufferelkos nahe des Leistungsverstärkers angeschlossen wird. Es geht noch besser. Tom Christiansen zeigt mit seinen composite-Verstärkern dass der beste Punkt die Signalmasse anzuschließen der Punkt ist an dem der Strom der Last zurückkommt. Die Verzerrungswerte gewinnen hier nochmals um den Faktor 1000!

 

Die beschriebene Masseführung hier noch einmal bildlich dargestellt:

Wer besser mit dB - Angaben zurechtkommt:
Signalmasse zwischen Ladeelkos führt zu Verzerrungswerten von circa -40dB

Signalmasse zwischen den Pufferelkos führt zu Verzerrungswerten von circa -80dB

Signalmasse am Lautsprecherausgang führt zu Verzerrungswerten von circa -140dB

 

Oder die Signalqualität beschrieben in bit-Tiefe:

Signalmsse zwischen den Ladeelkos entspricht ungefähr 7bit

Signalmasse zwischen den Pufferelkos entspricht ungefähr 13bit

Signalmasse am Lautsprecherausgang entspricht ungefähr 23bit

 

Um die Größenordnung zu verdeutlichen zum Vergleich:

-140dB entsprechen einer Genauigkeit von einem zehntel Millimeter auf einen Kilometer.

 

Um die genannten Werte zu erreichen muss auch der Rest der Schaltung einwandfrei gestaltet sein. Die Beschreibung zeigt lediglich auf, dass bei ungeschickter Wahl der Masseführung ein großer Teil der Qualität einer ansonsten tadellosen Schaltung verschenkt wird!