Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Symmetrische Spannungsversorgung für Audiovorstufe


von Sebastian P. (sebl)



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So, Schon wieder ich:

Im Rahmen meines Verstärkerprojekts hab ich mich kürzlich mal dran 
gemacht, das netzteil für die Vorstufe des Amps aufzusetzen, hier jetzt 
mal primär der Versuch, grobe Schnitzer und Verbesserungen genannt zu 
bekommen.
Versorgt wird über den 10VA RKT 2200mF Elkos zum Glätten, und Low Drop 
Regler, Schaltplan und Layout anbei.

Edit:

Bedenken hab ich Layoutseitig, ob die Masse unten bei den 
Abgangssteckverbindern nicht zu lang ist, vor allem zum Negativregler.

: Bearbeitet durch User
von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Sebastian P. schrieb:
> Low Drop
> Regler

Warum denn LD Regler? Mit einem 2*15V Trafo hast du soviel Spannung, das 
da auch jeder Schnmutzregler mit klarkommt.
Die Massefläche ist kontraproduktiv, wenn sie mit dem Gehäuse und/oder 
Versorgungsmasse verbunden wird. Gehäuse und Versorgungsmasse sollten an 
einem einzigen Punkt verbunden werden, der sich dicht am empfindlichsten 
Eingang des Amps befindet. So vermeidest du Masseströme und 
Brummschleifen.
Und hier noch ein Zitat aus dem Datenblatt für den LM2940:
>COUT (gemeint ist dein C2) must be at least 22 µF to maintain stability.
>May be increased without bound to maintain regulation during transients.

: Bearbeitet durch User
von Sebastian P. (sebl)


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Danke für den Hinweiß mit den 22µF am ausgang vom 2940, ich hatte mich 
mich ans datenblatt vom 2990 gehalten in der annahme, dass die Regler 
von der Beschaltung her identisch wären. Dort wird ein 10µF Elko oder 
1µF Tantal Empfohlen, Ich hab 10µF Tantal vorgesehen, weil ich von den 
Dingern noch einige Hundert Rumfliegen hab (10µF 35V).
Die Tantals werd ich noch n stück an die regler rücken und Parallel dazu 
hätte ich noch mal einen Elko Parallel? oder gleich noch einen Großen 
(teuren) Tantal mit 47µF?

Sternpunkt für die Masse hätte ich einfach mittels 3-pin stecker an der 
Platine Befestigt und dann auf einem Stehbolzen und Kabelschuhen im 
Gehäuse mit der Masse für die Endstufe und der für die Digitallogik 
zusammen geführt.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Sebastian P. schrieb:
> Ich hab 10µF Tantal vorgesehen

Vorsicht mit Tantal - die Dinger mögen keine plötzliche Ladeströme, wie 
sie beim Einschalten vorkommen und neigen nach einiger Zeit 
(Sekunden/Jahre) dazu, auf Kurzschluss zu gehen. Nimm sie im Audioweg, 
aber nicht im Netzteil und als Abblock-C.

Sebastian P. schrieb:
> Sternpunkt für die Masse hätte ich einfach mittels 3-pin stecker an der
> Platine Befestigt

Führe besser die Massen nur an einem einzigen Sternpunkt zusammen und 
versorge von da aus deine verschiedenen Stufen. Es gibt kein allgemein 
gültiges Rezept für Masse, aber ein einziger Sternpunkt ist immer noch 
die beste Strategie.

: Bearbeitet durch User
von Sebastian P. (sebl)


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Ich hab gerade nochmal Ins ESR vs Strom diagramm gelinst und 
festgestellt dass der 2940 ganz kleine ESR auch nicht verkraftet, für 
den gesamten Strombereich wäre zwischen 0,1 und 1 Ohm gangbar.
Ich hab hier auch noch eine ganze schachtel mit Roederstein 220µF 25V 
nur ist mir da der ESR vollkommen unbekannt. Tantal weg geht in Ordnung, 
fehlt nurnoch ein passender Elko als ersatz.
Die LD Regler hab ich übrigens schon da liegen, die werden nu auch 
verbaut.

Das mit dem Sternpunkt war als einzelne "strahlförmige" Verbindung von 
dem Netzteil zum Gehäuse gedacht, dort wo dann auch der PE sternförmig 
geklemmt wird, oder isses schlauer, den Sternpunkt einmal Isoliert 
aufzubauen und das gehäuse 1x anzuschließen? die Cinch Buchsen auf der 
Rückseite werden auch isoliert montiert usw.

: Bearbeitet durch User
von Thomas D. (thomasderbastler)


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ich habe für meinem PreAmp mit LME49710 ein NT mit LM317 und LM337 
gebaut.
Beschaltung nach Datenblatt.

Absolut ausreichend von der Qualität !

von Schüler (Gast)


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> 2200mF Elkos zum Glätten

Das sind milli-Farad?
Also 2,2F.
Schreibe lieber 2200uF.

von Sebastian P. (sebl)


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Schüler schrieb:
>> 2200mF Elkos zum Glätten
>
> Das sind milli-Farad?
> Also 2,2F.
> Schreibe lieber 2200uF.

Vollkommen richtig, Flüchtigkeitsfehler ^^

von Sebastian P. (sebl)


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So, ich hab jetzt die geschichte mit der Masseführung nochmal überdacht 
und bin jetzt zu dem ergebnis gekommen, dass ich mittels 
Flachsteckverbinder zentral auf einen noch nicht genau festgelegten 
Sternpunkt geh, die Steckverbinder unten bleiben erstmal 3-Polig, 
angedacht sind da übrigens die PSS/ PSK die es auch bei Reichelt gibt.

Elko hab ich jetzt gegen einen Typen ersetzt mit 68µF 35V und 0,35 Ohm 
ESR 
(http://www.reichelt.de/Elkos-radial-105-C-5000-10000h/RAD-FR-68-35/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=121281&GROUPID=5513&artnr=RAD+FR+68%2F35 
)

von Thomas D. (thomasderbastler)


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Womit hast es erstellt ?
Ich kriege Augenkrebs..

von Ulrich H. (lurchi)


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Die Sicherungen gehören vor den Gleichrichter. Denn sie sollen den Trafo 
schützen, etwa wenn der Gleichrichter wegen Überhitzung defekt wird. 
Auch hilft so der kleine Widerstand der Sicherung Stromspitzen zu 
reduzieren.

Wenn die Spannung ausreicht,ist ein normaler Regler meist besser, weil 
weniger empfindlich auf den Kondensator am Ausgang.

Die Masseschleife ist immer noch da, so dicht am Trafo fängt man sich da 
ggf. Brummen ein - helfen tut die verbindung außen rum auch nicht, 
sonder es widerspricht gerade dem Konzept einer sternförmigen Masse.

von Sebastian P. (sebl)


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So, Die Massefläche is eingespart, da offensichtlich grundsätzlich 
kontraproduktiv (ich war bislang der annahme dass ich damit nur ein 
problem bekomm, wenn ich die Fläche so direkt "flächig" mit dem Gehäuse 
verbinde.
Die restlichen Massen sind jetzt alls auf den Flachstecker 
zusammengeführt.
Die Sicherungen sind entsprechend gewandert.
Zwecks "normaler Regler" werd ich den Status quo mal so belassen und 
schauen wie sich die Dinger verhalten, im schlimmsten Fall lässt sich 
das ja leicht auf 78er austauschen

von Peter D. (peda)


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Wenn Du besonders rauscharme Spannungen willst, nimm 2 nicht-LDO positv 
Regler und schalte sie am Ausgang zusammen.
Der LM317 hat gute Eingenschaften.
LDO und negativ Regler rauschen stärker, als positiv Regler.

Aber auch, wenn Du positiv und negativ Regler nimmst, solltest Du sie 
mit getrennten Trafowicklungen speisen und erst am Ausgang zusammen 
schalten. Sehr leicht baut man sich sonst im Layout eine Masseschleife 
auf, die Brummen einkoppelt.

Ein Massefläche ist nicht zu empfehlen. Besser ist eine Masseführung 
exakt nach Signalfluß, also Diode -> Elko -> Regler -> Elko -> Ausgang.

Ich hatte mal in einem Röhrenradio den Siebelko gewechselt und die 
Isolierscheibe weggelassen. Prompt wurde ich dafür mit einem leisen 
Brummen bestraft.
Chassis != GND.
Das Chassis ist nur an einem einzigen Punkt mit GND verbunden. Kein 
Strom darf über das Chassis fließen.

In hochwertigen Geräten überbrückt man auch jede Gleichrichterdiode mit 
einem 10..47nF Keramik. Damit dämpft man Störflanken im Nulldurchgang 
und eventuelle AM-Demodulation von Ortssendern.

von Harald W. (wilhelms)


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Peter Dannegger schrieb:

> In hochwertigen Geräten überbrückt man auch jede Gleichrichterdiode mit
> einem 10..47nF Keramik. Damit dämpft man Störflanken im Nulldurchgang
> und eventuelle AM-Demodulation von Ortssendern.

Das kenne ich zwar auch so, aber hast Du irgendwo einen Link,
wo man näheres dazu lesen kann?

von Sebastian P. (sebl)


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Also seitens Verschaltung am Trafo: Da hab ich in den Allermeisten 
fällen bislang die Variante mit der Mittelanzapfung als Massepunkt mit 
Positiv und Negativregler.
Auch der aus einer älteren Elektor entnommene Plan für einen 
Funktionsgenerator, den ich in der Lehrwerkstatt nachgebaut hab (ich bin 
Azubi Elektroniker - Geräte und Systeme jetzt im 3. LJ)
Verwendete dieses Design inclusive 7815/7915.
Und soweit ich das in erinnerung hab verwendet man gerade den 
Negativregler damit sich der Ripple im symmetrischen Betrieb 
gegeneinander auslöscht.
Man korregiere mich wenn ich falsch liege.
Ich glaub auch, da könnte wohl ein gewisser Anteil "Glaubensfrage" in 
dieser Diskussion vorhanden sein wie man die Symmetrische Spannung 
erzeugt.
Das Preamp Netzteil von ESP setzt auf irgendeinen Spannungsverdoppler 
mit einfachen 18V gespeist ebenfalls mit 7815 und 7915.
Ich werd mir mal noch einige Meinungen anhören bevor ich an der 
Schaltung weiter hantier.

von Ulrich H. (lurchi)


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Wenn die Masseführung in Ordnung ist, ist die Ausführung mit 
Mittelabgriff ein einem Gleichrichter OK. Auch hat man so eine Diode 
weniger im Strompfand und damit etwa 0,7 V mehr - das kann schon den 
Unterschied ausmachen ob man ggf. doch einen LDO braucht. Der 
wesentliche Vorteil von 2 Gleichrichtern wäre das man 2 gleiche positive 
Regler nehmen kann.

Die extra Kondensatoren am Gleichrichter macht man um zu verhindern, 
dass bei verzerrter Spannungsform an relativ steilen Flanken die Dioden 
per Reverse Recovery Störpulse erzeugen können. Etwas Kapazität am 
Ausgang des Trafos ist wegen des Blindstromes auch nicht unbedingt 
störend, sondern sogar eher hilfreich. Nebenbei werden so auch HF 
Störungen in beide Richtungen geblockt. An sich sollten auch schon 2 
Kondensatoren ausreichen.

Wirklich rauscharm müssen die Regler nicht sein, denn moderne (auch 
billige) Audioverstärker haben eine brauchbare 
Versorgungsspannungsunterdrückung. Bei alten Röhrenschaltungen war das 
teils ein Problem - heute sind die Verstärker gut genug, um auch mit 
einer ganz einfachen Regelung auszukommen.

Beim Layout oben stimmt da was am Gleichrichter noch nicht - da sind 2 
Pins verbunden.

von Peter D. (peda)


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Sebastian P. schrieb:
> Auch der aus einer älteren Elektor

Elektorschaltungen sind in der Regel nur von anderen Bastlern. 
Schaltungen von Profis wird Elektor kaum bezahlen können.

Es ist eine Frage der Anforderungen, will man Konsumerqualität oder 
High-End. Und da Du eh schon 2 getrennte Wicklungen hast, ist der 
zusätzliche Aufwand minimal.

Ich habe mit sehr empfindlichen Meßverstärkern zu tun, da ist die 
Verbesserung durch 2 positiv-Regler deutlich meßbar.
Mit dem negativ-Regler waren zusätzliche LC-Filter nötig.

von Peter D. (peda)


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Ulrich H. schrieb:
> Bei alten Röhrenschaltungen war das
> teils ein Problem - heute sind die Verstärker gut genug, um auch mit
> einer ganz einfachen Regelung auszukommen.

Bei alten Röhrenschaltungen war das Problem, daß Elkos noch sehr groß 
waren und nur geringe Kapazität hatten.
Z.B. in älteren Radios hab ich oft nur 4µF (Volksempfänger) bis 16µF 
gesehen.
Ich hatte mal in einem Radio die 2 * 16µF glatt durch 2 * 200µF ersetzt, 
da war selbst kein Brummen zu hören, wenn man das Ohr direkt an der 
Membrane hatte.

Und bei heutigen selbstbau Röhrenschaltungen ist oft eine falsche 
Masseführung der Grund fürs Brummen.

von Ulrich H. (lurchi)


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Röhrenschaltungen haben auch oft durch den Relativ einfachen Aufbau eine 
nicht so gute Unterdrückung von Störungen auf der Versorgung. Dazu 
kommen noch die Heizspannung/Leistung, und Magnetfeldeffekte auf die 
Röhren. Damals war eine gut gesiebte Versorgung noch hilfreich aber auch 
aufwändig.

Heute haben IC Verstärker PSRR Werte von 60 dB und besser und eine gute 
Siebung und Spannungsregelung ist relativ günstig - einzig große 
Drosseln will man heute eher nicht mehr verbauen. Unterschiede gibts da 
eher durch Fehler beim Layout oder der Masseführung, bzw. durch 
Einstrahlungen vom Handy - da sind Röhren eher weniger Empfindlich.

von Sebastian P. (sebl)



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Nachdem Die Low Drop Regler keinen besonders guten Anklang gefunden 
haben hier hab ich jetzt nochmal eine Variante mit LM317 Positivreglern 
und 2 Gleichrichtern gebaut so wie zuletzt empfohlen. Gehalten hab ich 
mich dabei an die Figure 7 im angehängten ST Datenblatt.
Mit Sicherheit weit entfernt von Perfekt aber ich werde versuchen die 
Kritik wieder mit einzubauen, falls was vollkommen daneben sein sollte.

von Ulrich H. (lurchi)


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Die Poties für die Spannungseinstellung sind nicht so ideal. So kritisch 
sind Audioschaltungen mit der Spannung nicht - da könnten feste 
Widerstände besser sein, oder auch ein fester Widerstand mit einem 
kleinen Poti in Reihen. Bei einem Kontaktproblem am Schleifer geht die 
Spannung dann nicht so weit nach oben, wenn weniger Reserve beim 
Einstellbereich ist.

Die Masse würde ich bei den Steckern für den Ausgang schon noch 
anschließen. Der eine Stecker für die Masse ist da eher unpraktisch - 
wie will man da die Masse vernünftig auf 4 Teile verteilen.

von Sebastian P. (sebl)


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Die Idee hinter dem Flachstecker war, die Masse einmal zentral auf einen 
Massepunkt zu führen, wo auch Die Masse von Endstufe und Digitalmasse 
zentral liegen, weil oben der Punkt war, dass Masseführung ein wichtiges 
Kriterium im ganzen gebilde ist. Das ganze wird ja ein Vollverstärker 
mit Class D endstufen vor dem Ausgang (Hypex UCD180)
Die Sache mit dem Festwiderständ geht in Ordnung, auch wenn ich ganz 
gern, auch um Diagnosetechnisch sicher zu sein die 15V glatt gerne 
gehabt hätte (abgesehen von einigen mV temperaturdrift) Eine option wäre 
auch ein niederohmiger Trimmer mit Widerstand wie du sagtest, wo sich 
ein teil im schlimmsten fall mit einer Drahtbrücke bestücken lässt, mach 
mich da gleich mal drüber.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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