Welche Ausgangsspannung sollte ein universeller Kopfhörerverstärker haben?

Hi,

Keksstein (Beitrag #1) schrieb:

...Was meint Ihr? ...

9 V~ sind mehr als genug.
Lass dich da nicht verunsichern.

Die Probleme am anderen Ende (niederohmige Hörer, wenig Spannung, Rauschabstand) werden ja immer größer.

Gruss,
Michael

Hi Michael,

9 V~ sind mehr als genug. Lass dich da nicht verunsichern.

Danke für die Einschätzung, das sehe ich auch so und damit bleibt die Endstufe wie sie ist.

Ich werde das Projekt im DIY Bereich vorstellen sobald ich fertig bin, das wird allerdings noch ein bisschen dauern.

Gruß,
Jan

Hallo,

Brücke geht nicht wegen dem gemeinsamen Masseanschluss beim KH

du bekommst mehr als 100mW an 600R und die meisten KH haben mehr als 90db pro mW,
reicht für gehörschädigende Pegel allemal.

Grüße
Thomas

Hallo Thomas,

Brücke geht nicht wegen dem gemeinsamen Masseanschluss beim KH

Stimmt, das hatte ich nicht bedacht, danke! Wäre spätestens beim erstellen des Schaltplans aufgefallen.

du bekommst mehr als 100mW an 600R und die meisten KH haben mehr als 90db pro mW, reicht für gehörschädigende Pegel allemal.

Deshalb hat mich auch gewundert das so viele Hersteller von KHVs mit so hohen Spannungen arbeiten.

Gruß,
Jan

Bedingt durch den PGA2311 ...

warum nimmst Du nicht den PGA 2310?

Detlef

Guten Morgen Detlef,

warum nimmst Du nicht den PGA 2310?

Weil die technischen Daten minimal schlechter sind als die des PGA2311.
Um ehrlich zu sein ist es nur fürs gute Gefühl der 2311er geworden, die Verzerrungen der Endstufe sollten leicht unter denen des PGA2310er liegen. (BUF634 + OP Treiber, erreicht so -110dB an Klirrdämpfung im Optimalfall wobei ich "nur" bis -105dB messen werde können)

Wie hoch sind den die Ausgangsspannungen von heutigen symmetrischen Quellen? Wenn das weiterhin die 1,55V / 6dBu sind würde es ja passen.

Gruß,
Jan

Das mit dem 2311er ist IMO keine gute Idee, der kann ja bloß +/- 5 V ab. Der symmetrische Eingang kann zwar etwas negativen Gain haben, sollte aber schon so seine +22 dBu vertragen. (+4 dBu ist Nominalpegel, zzgl. Headroom.) Außerdem würde ich schon aus Rauschgründen den gesamten Gain im PGA machen wollen und dahinter nur noch Eins-Verstärkung, dafür müßte er aber mit +/- 15V laufen.

Das mit dem 2311er ist IMO keine gute Idee, der kann ja bloß +/- 5 V ab. Der symmetrische Eingang kann zwar etwas negativen Gain haben, sollte aber schon so seine +22 dBu vertragen. (+4 dBu ist Nominalpegel, zzgl. Headroom.)

Ich habe aus dem Grund den symmetrischen Eingang gestrichen, für normale unsymmetrische Signale reicht der 11er. Gefällt mir aber nicht wirklich.

Außerdem würde ich schon aus Rauschgründen den gesamten Gain im PGA machen wollen und dahinter nur noch Eins-Verstärkung, dafür müßte er aber mit +/- 15V laufen.

Die Endstufe würde auch bei Verstärkung 1 gleich aussehen wie jetzt, es ist ein invertierender Verstärker mit BUF634 Ausgangstreiber. Die Versorgungsspannung liegt bei +-17,5V, das packt der PGA2310 leider auch nicht. Da ich für die PGA Steuerung sowieso einen µC brauche wollte ich sobald der PGA verstärken muss die Verstärkung in der Endstufe erhöhen und den Eingang durch den PGA abdämpfen, ich hoffe es ist einigermaßen verständlich beschrieben. Dadurch hätte ich mir ein besseres Rauschverhalten als z.B. mit klassischem Poti erhofft bei dem einfach die Verstärkung der Endstufe durch einen Spannungsteiler am Eingang begrenzt ist, hab ich einen Denkfehler?

Gruß,
Jan

Keksstein (Beitrag #9) schrieb:

Ich habe aus dem Grund den symmetrischen Eingang gestrichen, für normale unsymmetrische Signale reicht der 11er. Gefällt mir aber nicht wirklich.

Da würde ich im Zweifelsfall einfach die symmetrische Eingangsstufe den Pegel drücken lassen, damit du aus +22 dBu symmetrisch +8 dBu unsymmetrisch rauskriegst. Je 22k zu 5k6 müßte z.B. ganz gut passen, wenn ich das richtig überschlage, und dann hast du sogar noch eine Ecke mehr CMRR im Eingang als bei Standardschaltungen zu 10k/10k. (Was dann für den Hausgebrauch reichen sollte, auch wenn man diese noch durch Spannungsfolger oder gar einen Common-Mode-Bootstrap weiter erhöhen könnte. Bei Interesse mal lesen, was Bill Whitlock von Jensen Transformers dazu so schreibt. Du mußt nur mit XLR-Pin 1 aufpassen. Der muß in jedem Fall seine eigene Verbindung zum Sternpunkt haben, sei es übers Gehäuse oder sonstwie - nicht mit über die Signalmasse am Eingang führen. HF darf aber ggf. eine kapazitive Extrawurst im Bereich 10 nF haben. Stichwort AES48.)

Keksstein (Beitrag #9) schrieb:

Die Endstufe würde auch bei Verstärkung 1 gleich aussehen wie jetzt, es ist ein invertierender Verstärker mit BUF634 Ausgangstreiber. Die Versorgungsspannung liegt bei +-17,5V, das packt der PGA2310 leider auch nicht.

Wobei 17,5 V im Vergleich zu 15 V so wenig mehr ist, daß sich die Frage stellt, ob sich das lohnt - gute 9 Veff machst du mit +/-15 normalerweise immer noch. Und im Zweifelsfall könnte man die +/-15 noch mit Spannungsteiler + Siebung + Spannungsfolger-Transistor erzeugen (die so ziemlich simpelste und billigste Variante eines Lownoise-"Nachreglers", BC337/327 reicht). Oder die Differenz gar per RC verbraten, wenn die Stromaufnahme des PGAs etwa konstant ist. Bei Lake People ist man übrigens nicht zimperlich und nimmt gleich roundabout +/- 30 V.

Keksstein (Beitrag #9) schrieb:

Da ich für die PGA Steuerung sowieso einen µC brauche wollte ich sobald der PGA verstärken muss die Verstärkung in der Endstufe erhöhen und den Eingang durch den PGA abdämpfen, ich hoffe es ist einigermaßen verständlich beschrieben.

Damit machst du quasi das extern, was der PGA sonst schon von sich aus machen würde. Die PGA-Entwickler sind ja auch nicht ganz blöd. Womit schaltest du dann?

Da würde ich im Zweifelsfall einfach die symmetrische Eingangsstufe den Pegel drücken lassen, damit du aus +22 dBu symmetrisch +8 dBu unsymmetrisch rauskriegst. Je 22k zu 5k6 müßte z.B. ganz gut passen, wenn ich das richtig überschlage, und dann hast du sogar noch eine Ecke mehr CMRR im Eingang als bei Standardschaltungen zu 10k/10k. (Was dann für den Hausgebrauch reichen sollte, auch wenn man diese noch durch Spannungsfolger oder gar einen Common-Mode-Bootstrap weiter erhöhen könnte. Bei Interesse mal lesen, was Bill Whitlock von Jensen Transformers dazu so schreibt.

Das ist eine gute Idee, die Versorgungsspannung kann ich aus der Endstufe beziehen und per 78/ - 79L15 stabilisieren. Vermutlich muss man aber mit einzelnen OPs arbeiten, die meisten Instrumentenverstärker lassen ja keine Verstärkung unter 1 zu.

Du mußt nur mit XLR-Pin 1 aufpassen. Der muß in jedem Fall seine eigene Verbindung zum Sternpunkt haben, sei es übers Gehäuse oder sonstwie - nicht mit über die Signalmasse am Eingang führen. HF darf aber ggf. eine kapazitive Extrawurst im Bereich 10 nF haben. Stichwort AES48.)

In meinem Entwurf habe ich Pin 1 auf die durchgehende Massefläche für den Audio Teil gelegt, die einzige Verbindung von Analoger und Digitaler Masse auf das Gehäuse ist eine der Befestigungsschrauben direkt neben den XLR Buchsen. Wahlweise kann der Punkt per Schalter auch über einen 100Ohm Widerstand + 100nF Kondensator verbunden werden als Ground Lift. Da sowieso nur extern ein KH angeschlossen wird der keinen Bezug zu PE hat habe ich das für optimal gehalten, sollte ich lieber Pin1 untrennbar mit dem Gehäuse verbinden?
Zum Thema HF Abblockung habe ich einen kleinen Filter mit Ferritperle vorgesehen, sowas in der Art:

http://www.reichelt....3175&artnr=BEAD+8-21

An beiden Seiten gehen 220pF Kondensatoren jeweils zum anderen Differenzeingang, also ein CLC Filter zwischen Pin 2 und 3. Ich will das aber richtig machen, werde mich über die AES48 informieren.

Wobei 17,5 V im Vergleich zu 15 V so wenig mehr ist, daß sich die Frage stellt, ob sich das lohnt - gute 9 Veff machst du mit +/-15 normalerweise immer noch. Und im Zweifelsfall könnte man die +/-15 noch mit Spannungsteiler + Siebung + Spannungsfolger-Transistor erzeugen (die so ziemlich simpelste und billigste Variante eines Lownoise-"Nachreglers", BC337/327 reicht).

Die 9,5Veff sind eine Worst Case Rechnung wenn der BUF maximalen Strom treiben muss + etwas Reserve, kommt niemals vor da KH die so hohe Spannungen wirklich brauchen sowieso hochohmig sind. Die Versorgung der Endstufe kommt aus 2 LM337/317, ich kann also auch leicht auf 15V runter.

Bei Lake People ist man übrigens nicht zimperlich und nimmt gleich roundabout +/- 30 V.

Auf die Endstufe oder was meinst du?

Damit machst du quasi das extern, was der PGA sonst schon von sich aus machen würde.

Naja so halb sonst würde es mit dem 2311er nicht gehen.
Durch die Umschaltung der Verstärkung sorge ich dafür das die Ausgangsstufe des PGAs nicht übersteuert wird, gemeint ist das so:
Die Endstufe kann Verstärkungen von ~0-16,5dB einstellen in 8 Schritten über 3 Relais. Der PGA darf den Pegel solange Dämpfen bis er eine Verstärkung von 0dB erreicht hat, Eingangsspannung = Ausgangsspannung. Will man noch lauter machen (also für den PGA +0,5dB) erhöht die Endstufe die Verstärkung leicht, der PGA dämpft den Pegel um den selben Betrag und ist damit im sicheren Bereich. Überschreitet man wieder die 0dB-Marke des PGAs erhöht die Endstufe die Verstärkung wieder ein wenig und immer so weiter. Meiner Meinung nach dürfte das in Bezug auf Rauschen das Optimum darstellen, vor allem im Vergleich zur Poti Lösung? Einzig Sorgen macht mir die Umschaltung in der Endstufe, eventuell ist dadurch an niederohmigen KHs ein Knacken zu hören weil der Offset für einen Moment am Ausgang nicht komplett ausgeglichen ist.

Gruß,
Jan

Keksstein (Beitrag #11) schrieb:

Das ist eine gute Idee, die Versorgungsspannung kann ich aus der Endstufe beziehen und per 78/ - 79L15 stabilisieren. Vermutlich muss man aber mit einzelnen OPs arbeiten, die meisten Instrumentenverstärker lassen ja keine Verstärkung unter 1 zu.

So hatte ich das auch gedacht, ja. Bei den INAs kriegt man die getrimmten Widerstände halt gleich mit, sonst darf man 0,1% kaufen und/oder handselektieren.

Keksstein (Beitrag #11) schrieb:

In meinem Entwurf habe ich Pin 1 auf die durchgehende Massefläche für den Audio Teil gelegt, die einzige Verbindung von Analoger und Digitaler Masse auf das Gehäuse ist eine der Befestigungsschrauben direkt neben den XLR Buchsen.

Auch eine Massefläche hat keinen Impedanz von 0. Davon abgesehen bist du im übrigen gut beraten, sie von kritischen Stellen wie invertierenden OP-Eingängen fernzuhalten, sonst bekommst du da nämlich ein paar pF Koppelkapazität nach Masse und möglicherweie Stabilitätsprobleme.

Lies auf jeden Fall mal, was Bruno Putzeys dazu zu sagen hat. Hier noch ein Link zum Herrn Whitlock.

So hatte ich das auch gedacht, ja. Bei den INAs kriegt man die getrimmten Widerstände halt gleich mit, sonst darf man 0,1% kaufen und/oder handselektieren.

Damit hätte ich kein Problem, die Leiterplatte wird halt ein bisschen größer was mich auch nicht wirklich stört.

Auch eine Massefläche hat keinen Impedanz von 0

Das ist mir klar, es gibt eine Serie von Neutrik XLR Buchsen bei denen Gehäuse + Pin1 fest miteinander verbunden sind. Dann wäre der Pin1 auf der Leiterplatte einfach nicht verbunden dafür aber auf dem schnellsten Weg mit PE.

Davon abgesehen bist du im übrigen gut beraten, sie von kritischen Stellen wie invertierenden OP-Eingängen fernzuhalten, sonst bekommst du da nämlich ein paar pF Koppelkapazität nach Masse und möglicherweie Stabilitätsprobleme.

Ich habe Leitungen zwischen den Widerständen die die Verstärkung bestimmen und OP so kurz wie möglich gehalten, nur in der Endstufe sind es an einer Stelle vom inv. Eingang ~3cm. Allerdings habe ich in der Gegenkopplung jeder Stufe einen Kondensator vorgesehen der die Bandbreite auf 1Mhz begrenzt, die Stufen bleiben "schnell" und die Phasenreserve wird wieder erhöht. Der Kondensator sitzt so nah wie möglich am OP. Würdest Du trotzdem die Masse am inv. Eingang weglassen? Ich habe momentan auf der TOP Seite der LP eine durchgehende Masse, auf der BOTTOM Seite liegt ein Massepolygon das mit mehreren Dukos an die TOP Seite angebunden ist. Eine Möglichkeit wäre die Massefläche unter den OPVs wegzulassen und nur Masse an die Signalleiterbahnen legen an denen ein paar pF mehr nicht stören.

Lies auf jeden Fall mal, was Bruno Putzeys dazu zu sagen hat. Hier noch ein Link zum Herrn Whitlock.

Mache ich, danke!

Gruß,
Jan

Hallo nochmals,

wie audiophilanthrop schon schrieb ist der PGA2311 in meiner Konfiguration der Flaschenhals, in einem Nachbartread wurde gerade der MAS6116 besprochen der bessere Daten liefert als der PGA und im Grunde nur das Widerstandsverhältnis in der OP Gegenkopplung beeinflusst. Das wäre optimal für mich, leider erreicht der MAS seine Daten nur im "balanced mode" was bei mir leider nicht funktioniert. Kann mir jemand sagen warum die Daten hier besser sind, das macht für mich keinen Sinn?

Ich habe noch nach Alternativen gesucht, NJR und Wolfson sowie Cirrus stellen ähnliche Chips her, die verzerren aber mehr als der MAS6116 oder PGA2311. Kennt sonst noch jemand alternativen?

Danke nochmal

Gruß,
Jan

Keksstein (Beitrag #14) schrieb:

Hallo nochmals, wie audiophilanthrop schon schrieb ist der PGA2311 in meiner Konfiguration der Flaschenhals, in einem Nachbartread wurde gerade der MAS6116 besprochen der bessere Daten liefert als der PGA und im Grunde nur das Widerstandsverhältnis in der OP Gegenkopplung beeinflusst. Das wäre optimal für mich, leider erreicht der MAS seine Daten nur im "balanced mode" was bei mir leider nicht funktioniert. Kann mir jemand sagen warum die Daten hier besser sind, das macht für mich keinen Sinn?

Die FET-Schalter werden wohl bevorzugt geradzahligen Klirr (vmtl. primär 2. Ordnung) produzieren. Wenn du zwei gleiche Stufen mit einem gegenphasigen Signal befeuerst und hinterher eine Differenzbildung machst, löschen sich just diese Komponenten näherungsweise aus.

Übrigens sollte es mich nicht wundern, wenn die spezifizierten Klirrwerte von PGA2310 und PGA2311 sich auf unterschiedliche Pegel bezögen (der 2310 kann mehr Pegel, da würde ich auch mehr Klirr erwarten). Es ist aber so oder so verdammt wenig. Er will halt niederohmig angefahren werden und nicht zuviel Last am Ausgang, aber das hast du ja eh.

Die FET-Schalter werden wohl bevorzugt geradzahligen Klirr (vmtl. primär 2. Ordnung) produzieren. Wenn du zwei gleiche Stufen mit einem gegenphasigen Signal befeuerst und hinterher eine Differenzbildung machst, löschen sich just diese Komponenten näherungsweise aus.

Danke für die Erklärung.

Übrigens sollte es mich nicht wundern, wenn die spezifizierten Klirrwerte von PGA2310 und PGA2311 sich auf unterschiedliche Pegel bezögen (der 2310 kann mehr Pegel, da würde ich auch mehr Klirr erwarten). Es ist aber so oder so verdammt wenig. Er will halt niederohmig angefahren werden und nicht zuviel Last am Ausgang, aber das hast du ja eh.

Die Datenblättern sprechen klar für den 2311er, es gibt ja Diagramme im Datenblatt die den Klirr in Abhängigkeit vom Pegel zeigen.
Also du würdest auf jeden Fall den 2310er nehmen anstatt die (umständliche) Umschaltung der Verstärkung in der Endstufe zu lösen und daraus bessere Daten erwarten? (besonders in Bezug auf Rauschen, die Daten sind ja nur bis G=1 angegeben) Zugegeben, wir reden hier über Bereiche die absolut nicht hörbar sind und für mich kaum messbar. Der PGA2310 würde auch den symmetrischen Eingang unkomplizierter machen weil er die +22dBu am Eingang verträgt.

Gruß,
Jan