Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Netzbrumm im Verstärker-Selbstbau


von batman (Gast)


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Heyho!

Ich habe in meinem fertigen aber selbstverdrahteten Verstärkerbaustein 
obiger Bauart (s. Schaltplan TA-1500) einen leisen aber deutlich 
unangenehmen 50Hz-Netzbrumm (s. Oszillogramm Lautsprecherausgang). 
heul

Testbedingungen: offener oder bespielter oder geerdeter (egal) 
Preamp-Eingang mit oder ohne (egal) Musik mit Lautstärkepoti auf Null 
oder maximal (egal). Klangregler Mitten und Höhen dämpfen den Brumm 
etwas - gehörte 50%.

Eingekreist habe ich die Brummquelle einigermaßen auf den Eingangskreis. 
Ziehe ich den ersten OP raus, ist der Brumm weg. Erden über 
1k-Widerstand neutralisiert den Brumm weitgehend am +Eingang (Pin 3 OP 
bzw. 390k-Wid. oben links) sowie noch stärker vorm 1.5k-Wid. davor. 
Weiter Richtung Eingang keine Reaktion mehr auf Signalerdung.

Dann noch einen 470uF-Elko Huckepack über den OP (Vcc+/-) geklemmt, 
brummt frech weiter.

Klingelt da vielleicht was? Mein Wissen bzw. Verstand reicht da wohl 
nicht hin. Wie kommt der Brumm da rein?

Schaltplan TA1500
http://www.next.gr/audio/amplifiers/TA-1500-fever-amplifier-circuit-l58641.html

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


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Wenns ein 50 Hz Brumm ist, wird die Ursache eher eine Brummschleife als 
ein Netzteil Problem sein - zusätzliche Elkos, die nicht helfen, deuten 
ja auch schon darauf hin.
Die Verdrahtung ist hier das Verdächtigste. Audio Verstärker profitieren 
am ehesten von einer Ssternförmigen Masseverdrahtung, mit z.B. dem Punkt 
ziwschen den Netzteilelkos als zentralem Massepunkt. Von hier gehen die 
Masseleitungen zu Endstufe, Klangregelung und Vorstufe ab und werden 
untereinander nicht noch einmal verbunden.
Z.B. werden abgeschirmte Kabel zwischen den Baugruppen dann nur noch 
einseitig mit dem Schrim and Masse gelegt.

Die einzige Verbindung von Masse zum Gehäuse wird dann am 
empfindlichsten Eingang hergestellt.
Ich habe dir mal eine Platine eines älteren Sony Amps angehängt, an dem 
man die sternförmige Leiterbahnführung ganz gut sieht. Die beiden dicken 
Siebelkos sind in der Mitte der Platine.

: Bearbeitet durch User
von oszi40 (Gast)


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batman schrieb:
> unangenehmen 50Hz-Netzbrumm

Wahrscheinlich Masseproblem? Differenz zwischen roten Pfeilen?

von batman (Gast)


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Das klingt sehr plausibel. Werde das mal umverdrahten.

von Old P. (Gast)


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Das Oszillogramm zeigt für mich kein typisches 50Hz-Netzbrumm.
Mir sieht das eher nach "Gleichrichterspikes" aus (nenn ich mal so).
Mit sowas wie im Bild habe ich auch mal verzweifelt gekämpft, größere 
Elkos im Netzteil verstärkten das noch. Abhilfe brachten kleine 
Keramikkondensatoren ca. 10nF über den Gleichrichterdioden.
Ich kann mich jetzt aber auch irren...

Old-Papa

von oszi40 (Gast)


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Old P. schrieb:
> Keramikkondensatoren ca. 10nF

Einfach einlöten kann durchaus helfen. Sonst wäre noch anderes 
Labor-Netzteil als Gegenprobe interessant.

von Mani W. (e-doc)


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Wie schon geschrieben, so tippe ich zu 99,9 % auf Masseschleife
und nicht sternförmig verlegte Masse bzw. falsch geschirmte 
Zuleitungen..

Wenn auch ein XXL-Elko im Netzteil nichts bringt, wird es sicher
eine falsche Platinenleiterführung sein (Masse) oder wie oben...

von Old P. (Gast)


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Mani W. schrieb:

> Wenn auch ein XXL-Elko im Netzteil nichts bringt, wird es sicher
> eine falsche Platinenleiterführung sein (Masse) oder wie oben...

Nö, gerade dann sind es mit Sicherheit die Dioden! Je größer die Elkos, 
desto heftiger die Auf- und Umladestromimpulse.

Old-Papa

von Carl D. (jcw2)


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Old P. schrieb:
> Mani W. schrieb:
>
>> Wenn auch ein XXL-Elko im Netzteil nichts bringt, wird es sicher
>> eine falsche Platinenleiterführung sein (Masse) oder wie oben...
>
> Nö, gerade dann sind es mit Sicherheit die Dioden! Je größer die Elkos,
> desto heftiger die Auf- und Umladestromimpulse.
>
> Old-Papa

Oder diese "Hochstromimpulse" laufen über den selben Draht, der auch die 
"Eingangsmasse" mit dem "Massesternpukt" verbindet. Genau das ist der 
Grund, warum man das sternförmig anschließt. Störungsfreies 
Masse-Potential und Netzteil-Elko-Ladeströme schließen sich aus.

von voltwide (Gast)


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Old P. schrieb:
> Das Oszillogramm zeigt für mich kein typisches 50Hz-Netzbrumm.
> Mir sieht das eher nach "Gleichrichterspikes" aus (nenn ich mal so).
> Mit sowas wie im Bild habe ich auch mal verzweifelt gekämpft, größere
> Elkos im Netzteil verstärkten das noch. Abhilfe brachten kleine
> Keramikkondensatoren ca. 10nF über den Gleichrichterdioden.
> Ich kann mich jetzt aber auch irren...
>
> Old-Papa

In die Richtung würde ich auch suchen. Plausibel sind als Ursache die 
Ladestromspitzen die über den Sekundärgleichrichter in die Elkos 
fließen.
Die Einkopplung erfolgt in diesem Falle höchstwahrscheinlich magnetisch. 
Von daher solltest Du 1.die aussendende Stromschleife Sekundärwicklung - 
Gleichrichter-Ladeelkos - und zurück minimieren.
2.Des weiteren die empfangenden Schleifen rund um die OPVs minimieren.
3.Abstand zwischen Netzteil und empfindlicher Elektronik vergrößern...

von batman (Gast)


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Aber mal konkret, damit der OP den Brumm ausgibt, muß er als 
Spannungsdifferenz an die Eingänge gelangen oder? An der Eingangsecke 
der Platine fließt ja kaum nennenswerter Strom, wenn der Eingang offen 
ist. Gleichrichter und Regler liegen weit entfernt an der anderen Seite.

Die Umverdrahtung der internen Abschirmungen und Potimassen hat leider 
nichts gebracht. Über die Auslöschung des Brumms durch Signalerdung habe 
ich mich wohl auch getäuscht: Wenn ich das Erdungskabel (mit 1k als 
Sonde an den +Eingang gehalten) andersrum hinlege, wird der Brumm nicht 
gelöscht, sondern verstärkt. Man könnte spekulieren, daß derselbe Brumm 
übers Kabel und in der Gegenkopplungsschleife des OP elektromagnetisch 
eingespiesen wird und sich dann ggf. +/- selbst neutralisiert?

Verstärkerbau ist schon ne Kunst. :)

von Old P. (Gast)


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Tja, wer misst misst Mist....

Den gleichen Brumm wirst Du auch auf der Betriebsspannung messen (würde 
fast eine Wette eingehen ;-))
Da kannst Du die Eingänge erden wie Du willst, das kommt über 
Betriebsspannung und natürlich die Masse rein. Hast Du mal Keramiks 
dicht und kurz über die Gleichrichter gelötet? (jede Diode extra!)

Old-Papa

von voltwide (Gast)


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D

batman schrieb:
> Verstärkerbau ist schon ne Kunst. :)

Die Ferndiagnose von Brummschstörungen auch.

Jedenfall legen die gezeigten Oszillogramme meine Vermutung nahe, dass 
der sekundäre Gleichrichterkreis die Störquelle ist.
Um dies zu klären, könntest Du mal die Belastung ändern und dann schauen 
welchen Einfluss das auf Deinen Brumm hat.

von batman (Gast)


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Habe per Drahtwiderstand hinterm Gleichrichter zusätzliche 5W (aua!) 
rausgezogen, kaum hörbare Änderung. Dort herrscht der normale dreieckige 
100Hz Rippel (300mV) mit wenig Ähnlichkeit zu dem 50Hz Brumm am 
Lautsprecher. Der OP hat Rippel <5mV an seiner +-Vcc.

von voltwide (Gast)


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Die gezeigten Oszillogramme am Lautsprecherausgang haben wohl wenig 
Ähnlichkeit mit dem Spannungsripple an den Ladekondensatoren. Das ist 
hier also nicht das Thema. Es geht um den fließenden STROM.
Offenbar hast Du bei 5W Zusatzlast eine hörbare Veränderung wahr 
genommen.
Das zählt.
Ein Brummripple von wenigen mV auf der OP-Versorgung wird normalerweise 
vollständig unterdrückt, ist also eher unkritisch. Früher habe ich meine 
OPVs oft mit unstabilisierten +-15V betrieben und keinerlei Probleme mit 
überlagertem Brumm erlebt.

von Old P. (Gast)


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batman schrieb:
> Habe per Drahtwiderstand hinterm Gleichrichter zusätzliche 5W (aua!)
> rausgezogen, kaum hörbare Änderung. Dort herrscht der normale dreieckige
> 100Hz Rippel (300mV) mit wenig Ähnlichkeit zu dem 50Hz Brumm am
> Lautsprecher. Der OP hat Rippel <5mV an seiner +-Vcc.

Der normale Brumm wegen Masseschleife und so, ist eher eine größere 
Kurve am Oszi. Das was ich oben im Bild sehe kenn ich halt als 
Gleichrichterimpulse.
Welche Daten (Zeitbasis) waren den am Oszi eingestellt?

Old-Papa

von batman (Gast)


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Die Periode der Schwingung habe ich mit 20ms abgelesen. Es gehören je 2 
von den Spikes dazu. Nun habe ich 4 x 100nF MKT unter den Gleichrichter 
gelötet, leider keine Änderung. Ich werde mir mal irgendwie externe 
2x30V zum Test zusammenstricken. Irgendwo muß der Wurm ja stecken.

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


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Brummschleifen kann man detektieren, wenn man mal mit einem dickem 
Massekabel verschiedene Massepunkte im Gerät verbindet, und damit 
probiert, die Brummspannung auf Minimum zu bekommen.

In den Zeiten von Metallchassis und Lötösentechnik war das Chassis halt 
so niederohmig, das sich eine Schleife gar nicht erst aufbaute, deswegen 
war das z.B. bei Röhrenverstärkern nie ein Problem, da war eher der 
Heizkreis im Bezug zum Chassis ein Problem (Drahtpoti als Symmetrierer).

Wenn man Platinen benutzt, sind die Widerstände in der Masseleitung 
ungleich höher und damit die Chance auf Differenzspannungen zwischen den 
Verstärker Baugruppen.
Das kann man mit so einem Massekabel mal brücken und schauen, ob sich 
was ändert.

von oszi40 (Gast)


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Ob dieses Oszi-Bild wirklich etwas mit dem Brumm zu tun hat, bin ich mir 
noch nicht so sicher, da ich den Meßaufbau und die Masseverhältnisse des 
Oszis nicht kenne. Es könnte auch über einen Entstörkondensator was 
eingeschleppt werden? 
https://de.wikipedia.org/wiki/Entst%C3%B6rkondensator#/media/File:Entst%C3%B6rkondensatoren4.png

von batman (Gast)


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Bin mir nicht sicher, was du meinst aber so ein Entstörkondensator ist 
im Verstärker nicht verbaut, sondern nur ein schlichter 100nF parallel 
zur Primärwicklung.

Ich versteh das auch alles nicht aber das Oszillogramm korreliert mit 
dem hörbaren Brumm in Frequenz und Amplitude. Ich kann ihn wie 
beschrieben auslöschen, durch Masseziehen am OP-Eingang, dann ist er 
auch auf dem Bild weg.

Wenn man nach einer Brummschleife sucht, sucht man nach einem Stromfluß 
durch eine Masseleitung, richtig? Zum Brummen braucht die ja Strom und 
auch nicht gaaanz so wenig? Einseitig verbundene Abschirmungen etc. 
zählen nicht? Da gibts ja eigentlich kaum Möglichkeiten in der 
Schaltung. Nirgends fließt da nennenswerter Strom durch eine 
Masseleitung im Preamp-Bereich.

von Andi B. (Gast)


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Wenn ich sowas höre was du da am Oszibild zeigst, dann würde ich das als 
100Hz Knattern/Rattern beschreiben. 50Hz brummen sieht für mich am Oszi 
anders aus. Kann es sein, dass du vielleicht was anderes hörst als du da 
mißt?

Ein offener Audioeingang fängt generell immer alles ein weil hochohmig. 
< 1kOhm (je nach Norm) sollte da beim Messen gegen Masse geschaltet 
werden. Wenn RP1 niederohmig ist (was es nicht sein dürfte) dann 
erübrigt sich der externe Widerstand natürlich. Aber zum Testen INPUT 
kurzschließen. Dann weißt sicher, dass es über die Masse (Versorgung 
eher unwahrscheinlich) kommt. Sprich, deine Masse am Input/NE5532 ist 
nicht wirklich die gleiche Masse als dahinter. Wenn dein Oszi 
empfindlich genug ist und du dir über die Tastkopfleitungen nichts 
einfängst, dann kannst vielleicht sogar den Unterschied zwischen der 
INPUT Masse und der des 47k Eingangs-Rs der Endstufe messen.

Kannst aber auch den INPUT versuchen an andere Massen kurzzuschließen.

von voltwide (Gast)


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batman schrieb:
> Wenn man nach einer Brummschleife sucht, sucht man nach einem Stromfluß
> durch eine Masseleitung, richtig? Zum Brummen braucht die ja Strom und
> auch nicht gaaanz so wenig? Einseitig verbundene Abschirmungen etc.
> zählen nicht? Da gibts ja eigentlich kaum Möglichkeiten in der
> Schaltung. Nirgends fließt da nennenswerter Strom durch eine
> Masseleitung im Preamp-Bereich.

Das ist oft genau der Punkt. Man glaubt die Vorstufenmasse sei stromlos, 
ist sie aber in Wirklichkeit nicht aufgrund irgendeiner übersehenen 
Doppelerdung.

von batman (Gast)


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Nun habe ich zumindest eine Ahnung, nachdem ich mit Matzes Suchmethode 
durch Brummschleifenüberbrückung mal rumgetestet habe. Den Massepin der 
Endstufe hatte ich bisher offen gelassen - hatte wohl keinen klaren 
Effekt.

Als ich den aber nun mal zufällig per dickem Draht mit dem Gehäuseblech 
vorne verband, war der Brumm komplett weg. Wow, zum ersten Mal hört man 
das Grundrauschen des Verstärkers. Hielt ich den Draht aber statt der 
Front die hintere Wand, verdoppelte sich dagegen die Brummenstärke. Die 
ganze Gehäuseschale ist aber aus einem einzigen Stück Stahlblech 
gefaltet. Es mußte irgendwas mit dem Blech sein.

Da fiel es mir wie Schuppen von den Haaren und ich schraubte mal den 
Ringkerntrafo vom Blech und zog ihn aus dem Gehäuse - weg war auch der 
Brumm. Argl, wtf macht der Trafo mit dem Blech? Kann der durch das Blech 
böhse Energie bis zum Eingangskreis übertragen? Das korreliert mit den 
ladestromähnlichen Brumm-Spikes.

Anscheinend habe ich in meinem jugendlichen Leichtsinn die Komplexität 
der Verstärkerbau-Desginregeln doch etwas unterschätzt. :)

von voltwide (Gast)


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Ein Foto vom Aufbau wäre hier hilfreich.
Ich habe mal den Fehler gemacht, einen Ringkern in einem geschlossenen 
Metallgehäuse mit einem durchgehenden Gewindebolzen oben und unten fest 
zu schraubhen. Somit hatte ich über das Gehäuse durch den Toroid 
hindurch eine Kurzschlusswindung hergestellt.
Das Gehäuse wurde im Leerlauf warm, beim Lösen der Muttern konnte man 
Funken beobachten. Da dürften so etliche Ampere geflossen sein!

von Old P. (Gast)


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Ja, Ringkerntrafos nur einseitig anschrauben! Sonst pöhser Strom ;-)
Und nochmal ja, bei meinen Mischpulten (vor allem beim Dynacord) habe 
ich mit verdrehen und verwinkeln dieses Dingens auch auf Brumminimum 
gezirkelt. Allerdings sah dieser Brumm auf dem Oszi immer ganz anders 
aus.

Old-Papa

von Paul B. (paul_baumann)


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Old P. schrieb:
> Allerdings sah dieser Brumm auf dem Oszi immer ganz anders
> aus.

In Zeiten der Digitalisierung sieht er so aus:

http://images1.dawandastatic.com/Product/8532/8532026/product_l/1267009691-522.jpg


MfG Paul

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