Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Brummspannung bei einem Mixer-Netzteil


von Carsten P. (r2pi)


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So, ein paar von euch haben ja schon mitgekriegt, dass ich an einem 
kleinen Audio-Mixer bastele, der mal über WLAN steuerbar sein soll. 
Gestern habe ich endlich mal ein Oszi bekommen und meine Komponenten 
durchgetestet.

Soweit alles prima, nur beim Netzteil bin ich ein wenig skeptisch 
gerade. Vermutlich übertreibe ich nur, aber trotzdem, lieber vorher 
fragen und lernen als nachher alles in die Tonne zu kloppen.

Das Netzteil gibt symmetrisch + und - 8V aus, ganz klassisch ungeregelt, 
also Trafo - Brückengleichrichter - Siebkette, fertig. Drauf gemessen 
erhalte ich einen AC-Fast-Sägezahn von ungefähr 4 mV peak-to-peak mit 
100 Hz. Fast bedeutet, es ist ziemlich genau zwischen einem Dreieck und 
einem Sägezahn, mit recht runden Spitzen, was aber auch an der Auflösung 
des Oszi liegen kann (es ist kein 16-Bit-GHz-Modell...)

4 mV klingt ja jetzt nicht irre viel, aber in Bits umgerechnet... Also, 
einfache Frage: Hört man das? Muss ich da nochmal ran?

Die Siebkette besteht je Spur (also + und -) aus einem 2200 uF Elko, 
einem 22 uF Elko, zwei 10 nF Kerkos und nem Grundlastwiderstand von 10 
kOhm.

Die Beschaltung sieht bisher so aus, dass ich die Eingänge auf ca. +/- 
5V hoch pegele, die Signale mische und vor den Ausgang noch einen 
einstellbaren Filter 3. Ordnung auf 50 Hz einbaue, falls ich mir 
irgendwo doch nen Brumm einfange, bevor es wieder auf +/- 1 V runter 
geht an den Ausgängen.

Und bitte, seid gnädig, ich bin Hobbybastler, kein Audio-Freak =)

von H. H. (Gast)


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Deine Opamps unterdrücken den Brumm noch um viele dB.

von Gerhard (Gast)


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Der Parameter, der hier interessant ist, ist das sog. PSRR, "power 
supply rejection ratio", oder eingedeutscht, 
Stromversorgungs-Unterdrückungsverhältnis.

Deine 4 mV Welligkeit schlagen ja nicht direkt auf das Ausgangssignal 
durch, sondern werden durch den Aufbau der Verstärkerschaltung möglichst 
gut unterdrückt und nur zu einem winzigen Teil zum Ausgang 
durchgeleitet.

Bei 40 dB PSRR (als Beispiel) würde nur noch ein hundertstel der 
Welligkeit am Ausgang ankommen. Du kannst das dann, wenn du den 
Ausgangspegel deines Signals kennst, direkt den Abstand zwischen Signal 
und Brummen umrechnen und dann schauen, ob das akzeptabel ist. So 80 dB 
sollten es schon mindestens sein...

von Carsten P. (r2pi)


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Gerhard schrieb:
> Der Parameter, der hier interessant ist, ist das sog. PSRR, "power
> supply rejection ratio"

Wow, danke, das ist gut zu lernen/wissen und eine gute Nachricht. 
Nachdem ich mich da mal durchgestöbert habe und gleich noch tiefer 
einsteige, peile ich die 80 dB mal an =) Jetzt geht das wieder mit Ratio 
und Gain los... ^^

Danke!

von Carsten P. (r2pi)


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Aber mal ne grundsätzliche Frage dazu. Wo kommt so ne (kleine) 
Brummspannung her? Jopp, das Platinen-Layout ist alles außer optimal, 
weil erstmal Prototyp auf Punktraster und mit Fädeldraht. Das macht 
sicher was aus.

Ich könnte mir jetzt eigentlich nur parasitäre Kapazitäten und 
Induktivitäten vcrstellen. (Das sind so ungefähr die Sachen, die PSpice 
und Co. nur mit Mühe und Not her geben in ner Sim.)

von H. H. (Gast)


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Carsten P. schrieb:
> Wo kommt so ne (kleine)
> Brummspannung her?

Die ist ganz normal. Unter Last wird der Elko ja ständig entladen, aber 
nur 100x pro Sekunde nachgeladen. Und auch die Sperrverzögerungszeit der 
Gleichrichterdioden spielt eine Rolle.

von Carsten P. (r2pi)


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H. H. schrieb:
> Und auch die Sperrverzögerungszeit der
> Gleichrichterdioden spielt eine Rolle.

Darum in kritischen Fällen lieber Schottkys?

von Jens G. (jensig)


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Carsten P. schrieb:
> Aber mal ne grundsätzliche Frage dazu. Wo kommt so ne (kleine)
> Brummspannung her?

Na weil Du ein Netzteil hast , das "ganz klassisch ungeregelt,
also Trafo - Brückengleichrichter - Siebkette, fertig" ist.

Oder weißt Du wirklich nicht, wie dieser simple Netzteil-Typ 
funktioniert?
Der Elko wird ja mit 100Hz "stoßgeladen", und (mehr oder weniger) 
gleichmäßig entladen. Da muß es doch rippeln.

: Bearbeitet durch User
von Jens G. (jensig)


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Carsten P. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Und auch die Sperrverzögerungszeit der
>> Gleichrichterdioden spielt eine Rolle.
>
> Darum in kritischen Fällen lieber Schottkys?

Oder Fast Recovery Dioden.

von Stefan F. (Gast)


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Carsten P. schrieb:
> Wo kommt so ne (kleine) Brummspannung her?

https://www.conrad.de/de/c/gleichrichter-17309.html (ein bisschen runter 
scrollen)

Audio Verstärker sollten so gestaltet werden, dass sie das Audio Signal 
um einen bestimmten Faktor verstärken.

Ua = Ue · Verstrkungsfaktor

Die Versorgungsspannung taucht in der Formel nicht auf, idealerweise hat 
sie also keinen Einfluss auf Ua. Je mehr sich der Verstärker von der 
Versorgungsspannung beeinflussen lässt, umso mangelhafter ist er.

von Carsten P. (r2pi)


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Jens G. schrieb:
> Oder weißt Du wirklich nicht, wie dieser simple Netzteil-Typ
> funktioniert?

Na, wenn du schon so fragst, offensichtlich nicht ^^ Der Ripple da ist 
ja ohne jede Last gemessen, und gemäß Formelsammlungen sind die 
Kondensatoren schon sehr großzügig dimensioniert, und um eben diesen 
Ripple zu kompensieren, habe ich es ja eben nicht bei den beiden großen 
Töpfen belassen, sondern noch die kleinen Caps nachgeschaltet. Eine 
strichgerade Linie hab ich im Oszi natürlich nicht erwartet, und wie 
gesagt, 4 mV ist Jammern auf hohem Niveau.

Aber ich bin immer der erste, der bei "Willst du was lernen?" "Hier!" 
ruft!

von Jens G. (jensig)


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Carsten P. schrieb:
> Jens G. schrieb:
>> Oder weißt Du wirklich nicht, wie dieser simple Netzteil-Typ
>> funktioniert?
>
> Na, wenn du schon so fragst, offensichtlich nicht ^^ Der Ripple da ist
> ja ohne jede Last gemessen,

Nein, Du hast anfangs was von 10k geschrieben ...

von Carsten P. (r2pi)


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Nicht bei Conr@d, aber nochmal nachgelesen, alles gut. Das mit dem 
"Ripple" war wohl schon der richtige Ansatz. Und da kann ich mit meinen 
4 mV ja happy sein. Unter Last wird das Netzteil nicht viel schlechter. 
Mal schauen, was klangtechnisch daraus wird =)

von Carsten P. (r2pi)


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Jens G. schrieb:
> Nein, Du hast anfangs was von 10k geschrieben ...

Stimmt, my fault. Die machen das schon aus? 8-O

von H. H. (Gast)


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Carsten P. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Und auch die Sperrverzögerungszeit der
>> Gleichrichterdioden spielt eine Rolle.
>
> Darum in kritischen Fällen lieber Schottkys?

Das gibt dann wieder andere Probleme.

von Carsten P. (r2pi)


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H. H. schrieb:
> Das gibt dann wieder andere Probleme.

Link? Ich lese am liebsten was, bei dem ich was lernen kann =)

von H. H. (Gast)


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Carsten P. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Das gibt dann wieder andere Probleme.
>
> Link? Ich lese am liebsten was, bei dem ich was lernen kann =)

Die haben deutlich größere Leckströme als normale Dioden.

von Jens G. (jensig)


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Carsten P. schrieb:
> Jens G. schrieb:
>> Nein, Du hast anfangs was von 10k geschrieben ...
>
> Stimmt, my fault. Die machen das schon aus? 8-O

Ja. Die 4mV kommen sogar recht gut hin bei Deinem Setup.

von Carsten P. (r2pi)


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H. H. schrieb:
> Carsten P. schrieb:
>> H. H. schrieb:
>>> Das gibt dann wieder andere Probleme.
>>
>> Link? Ich lese am liebsten was, bei dem ich was lernen kann =)
>
> Die haben deutlich größere Leckströme als normale Dioden.

Oh, okay. Drum ist es auch so, dass man bei kleinen Leistungen eher 
Standard-Dioden nimmt und bei noch kleineren Leistungen keine 
Brücken-Gleichrichter-Konstrukte, sondern Einweg?

von H. H. (Gast)


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Carsten P. schrieb:
> H. H. schrieb:
>> Carsten P. schrieb:
>>> H. H. schrieb:
>>>> Das gibt dann wieder andere Probleme.
>>>
>>> Link? Ich lese am liebsten was, bei dem ich was lernen kann =)
>>
>> Die haben deutlich größere Leckströme als normale Dioden.
>
> Oh, okay. Drum ist es auch so, dass man bei kleinen Leistungen eher
> Standard-Dioden nimmt und bei noch kleineren Leistungen keine
> Brücken-Gleichrichter-Konstrukte, sondern Einweg?

Das hast du dir zusammengereimt, und prompt falsch.

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