Baubericht für asym. 12V Verstärker inkl.Weiche

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Jacky_Lee
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#1 erstellt: 25. Jul 2007, 17:54

Hallo

Ich war nun einen Monat weg und es hat sich so einiges getan, aber genau zur richtigen Zeit bin ich wieder da , da ich nun ne Frage hab. Aber dazu später.

Hier erstmal mein Projekt.

Ein Kleinverstärker mit dem TDA1558Q als Endstufe und einer Aktivweichenbeschaltung davor.
Das alles sollte klein, leicht und strapazierfähig werden und nicht die Welt kosten.

Hier der Schaltplan:

Da ist vorgesehen das 2 Eingangspuffer verwendet werden, wie man sieht ist eine Lautstärkeregelung inform eines Potis vor dem Puffer vorgesehen

(Die 3 Pads ganz links)
Danach kommt die Abzweigung zum Summierer, desweiteren geht es "geradeaus" zum Hochpass (12db/okt) und danach ein Ausgangspuffer.
Um mittleren Teil kommt nach dem Summierer ein Subsonic der bei (werte wurden auf der endgültigen Platine etwas geändert) 55hz trennt. Danach noch ein Tiefpass der bei 105hz trennt (auch andere werte) und dann die Ausgangsstufe mit seperaten Lautstärkeregler um die stärke des Basses zu steuern da es dort dann möglich ist eine externe Endstufe anzuschließen.
Aber warum ein Subsonic bei 55hz?
Das liegt daran das dieser Verstärker für tragbare Projekte z.b. ein "Ghettoblaster" o.Ä. gedacht ist und somit kein Tiefbass braucht, bzw. ausgeben soll.

Die 12V Versorgungsspannung ist auch der Grund für das hier:

Eine kleine Gegentaktendstufe die eine niederohmige virtuelle Masse bei genau 1/2Ub erzeugt und somit eine Spannung von +-6V den OPAs und deren Beschaltung zur Verfügung stellt.

Der fertig bestückte Weichenteil inkl. der kleinen Gegentaktendstufe sieht so aus:

Soweit so gut. Hab das alles mal durchgetestet, bis hierhin funktioniert alles.

Nun dacht ich mir, den TDA1558Q noch drauf:

und los gehts.
Aber falsch gedacht...
Da der Weichenteil einen anderen Signalbezug hat (1/2Ub) und der TDA auf 0V in sachen Signalmasse liegt kamen nur sinnlose Plops herraus.
Der TDA wurde aber nicht warm und arbeitete so wie er es vorgesetzt bekam.

Ich wollte nun testen ob ich das ganze Lösen konnte indem ich die Signalmasse des TDA mit der virtuellen Masse der Weiche verbinde. Leider ist mir dank einer kalten Lötstelle (jaja...war heute früh, hatte keine zeit und hab recht fix gemacht) das Kabel abgegangen und das Beinchen hing somit in der Luft. Als ich ihn nun an den Akku anschloss(bräuchte mal n stabilierstes Netzteil mit regelbarem Strom und regelbarerer Spannung...) ist er abgeraucht..

Nun die Frage:
Wenn ich die Signalmasse des TDA mit der virtuellen Masse der Weiche verbinde haben die 2 Bezugspunkte das gleiche Potential und es müsste funktionieren, richtig?
Und wenn ja, bringt der TDA dennnoch seine volle Leistung?

Und wenn das alles nciht geht, was sollte ich tun?

Danke schoneinmal

Ich hoffe auf reges interesse

EDIT: Schaltplan nun leserlich!

[Beitrag von Jacky_Lee am 25. Jul 2007, 19:28 bearbeitet]

trip-pcs
Inventar

#2 erstellt: 25. Jul 2007, 18:02

Leider ist auf dem Schaltbild nichts erkennbar -> zu klein.

Das Poti vor dem Puffer löst das Problem mit dem SNR leider nicht...

Jacky_Lee
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#3 erstellt: 25. Jul 2007, 18:25

Das Poti ist nur als "extra" kann also genausogut durchgeschleift werden, das Signal. Ist nur zur Lautstärkeregelung.
Soll und wird kein Hi End

Wenn das partu nicht geht, habe ich schnell nen Plan mit dem ICL7662 entworfen (Ladungspumpe) dann dürfte alles gehen.

Aber nur wenn das hier nix wird

Heiliger_Grossinquisito...
Inventar

#4 erstellt: 25. Jul 2007, 19:22

Nun die Frage:
Wenn ich die Signalmasse des TDA mit der virtuellen Masse der Weiche verbinde haben die 2 Bezugspunkte das gleiche Potential und es müsste funktionieren, richtig?
Und wenn ja, bringt der TDA dennnoch seine volle Leistung?

Kann mir nicht denken das das geht denn auch Deine virtuelle Masse bezieht sich auf die Masse der ursprünglichen Spannungsquelle.

Wenn Du beide Massen verbindest schließt Du eine Hälfte der 6V kurz (die negative).

Warum betreibst Du die OP´s nicht an den einfachen 12V und legst die Arbeitspunkte am Signaleingang mit einem simplen Spannungsteiler aus zwei z.B. 100k oder 50k Widerständen fest? Am Signalein- und Ausgang natürlich je ein Koppel C (z.B. 2,2µF).

Denke mal mit +/-6V arbeiten die OP´s so auch nicht ideal.

[Beitrag von Heiliger_Grossinquisitor am 25. Jul 2007, 19:23 bearbeitet]

Jacky_Lee
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#5 erstellt: 25. Jul 2007, 19:24

Dann hab ich aber das gleiche Problem. Das Signal hätte dann n Potential von 6V..
Außerdem würde die schaltung dann nicht funktionieren

Heiliger_Grossinquisito...
Inventar

#6 erstellt: 25. Jul 2007, 19:26

Nein, bei einem Koppel C am Ausgang hast Du keinen 6V DC Anteil.

Aber am Signaleingang muß hinter dem Koppel C ein Spannungsteiler rein, dann kannste die OP´s auch an den normalen 12V laufen lassen.

Übrigends ist der Plan immer noch unleserlich.

[Beitrag von Heiliger_Grossinquisitor am 25. Jul 2007, 19:30 bearbeitet]

Jacky_Lee
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#7 erstellt: 25. Jul 2007, 19:29

Ok, gut das ich das nun weiß

Danke für den Tip.

Aber ist hier noch was zu retten? Ich hoffe mal..
Denn ich hab n eingangskondensator und nen ausgangskondensator.Der ausgangskondensator zum TDA müsste den gleichstrom doch eigentlich blocken und er bekommt nur die Sinuswelle die er dann normal verarbeitet..oder hab ich da noch n denkfehler?
Denn wenn ich n Spannungsteiler da reinbastel is das Signal ja auf das gleiche Potential gehoben,oder?

Edit: Plan is jez aber wirklich leserlich ^^

Heiliger_Grossinquisito...
Inventar

#8 erstellt: 25. Jul 2007, 19:35

Jetzt isser leserlich.

Wenn Du bei R2 und R9 jeweils noch nen 100k Widerstand gegen 12V richtest dann kannste die Sache an unsymm. 12 V laufen lassen.

Koppel C´s haste ja eh drin wie man sieht. Am Subwooferausgang sollte noch einer rein, da würd ich dann 2,2µ nehmen, macht mehr Luft nach unten.

Denke mal so sollte es gehn, aber vllt. hat noch wer ne andere Meinung oder Idee.

Jacky_Lee
Gesperrt

#9 erstellt: 25. Jul 2007, 20:06

Koppel C beim Subout is in der externen Amp schon drin

Aber wenn ich jez das signal "mittle" also wie du sagtes noch 100k gegen Ub dann hab ich doch immernoch das Problem das der TDA das Signal nicht richtig verarbeiten kann..

Die Weiche funktioniert einzeln tadellos (hatte das mal zwichen PC und meinen Grundig V8200) der TDA geht einzeln auch 1A , nur zusammen wills halt net... :/

Heiliger_Grossinquisito...
Inventar

#10 erstellt: 25. Jul 2007, 22:36

Was geht denn genau nicht bzw. was macht der TDA?

Wenn ich Deinen Plan ansehe hast Du an Pin14 die Versorgungsspannung anliegen. Ist das so richtig? Dort ist doch der Mute/Standby Schalter dahinter?

[Beitrag von Heiliger_Grossinquisitor am 25. Jul 2007, 22:44 bearbeitet]

Jacky_Lee
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#11 erstellt: 25. Jul 2007, 22:39

Fehlerbeschreibung TDA:

Wenn alles so wie auf dem Plan angeschlossen ist, rauscht es leicht im LS (was bei 40db Gain normal ist) aber nur sehr leicht. Dann passiert es das er einfach spontan Rhythmisch anfängt zu "ploppen" dabei fährt der LS mit der Membran gaaanz nach vorn, mit voller Kraft. geht dann wieder zurück un bleibt da. Geht nicht! nach hinten.
Das macht er auch ohne angeschlossene Quelle, einfach mit offenem Eingang.
Wenn die Signalmasse von dem TDA frei hängt passiert das was schon passiert ist -> TDA raucht ab

Heiliger_Grossinquisito...
Inventar

#12 erstellt: 25. Jul 2007, 22:47

Schalte mal an Pin 4 einen 100µF Elko ran, plus an Pin 4 minus an Masse.

Also wenn ich Deinen Plan ansehe und das Datenblatt wüßte ich jetzt auf Anhieb auch keinen Fehler.

Ist die Platine richtig gemacht bzw. ist vllt. irgendwo eine ungewollte Brücke durchs Lötzinn oder einem Lotkugelchen (manchmal spritzen doch welche weg beim löten).

Das er bei offener Signalmasse abraucht auch wenn nichts angeschlossen ist zeigt vielleicht das er an irgendeinem Eingang was bekommt was er nicht bekommen dürfte, sprich Fehler im Platinenlayout oder irgendwie eine Brücke.

[Beitrag von Heiliger_Grossinquisitor am 25. Jul 2007, 22:52 bearbeitet]

Jacky_Lee
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#13 erstellt: 25. Jul 2007, 23:50

Das mit dem Pin4 hab ich auch schon getestet..
Der Weichenteil funktioniert wie gesagt reibungslos...

Hm..
TDA wird nun rausgenommen und das teil erstmal als weiche genommen :/

Hier nun der Narrensichere Plan:

Nix geändert bis auf die Kondensatoren da unten, das sah ja schlimm aus ^^

Und links oben is aus "virtuelle Masse" eine "Ladungspumpe" geworden.
Die erzeugt mit 4 MOSFETs im 10kHz Takt eine fast genau gleichgroßes negatives Abbild von Ub, also -Ub, somit hab ich +-13V zur Verfügung und Ue hat einen Ausgangswiderstand von 60-90 Ohm,also vertretbar. Ich denke das man dem Chip auch 30mA zumuten kann, was ja mehr als ausreicht für die kleinen OP Amps.

Das Layout gibts gleich mit an den Kopf geworfen

Da wir nun mit GND = Signal Masse = Power Ground arbeiten kann nix mehr passieren und alle beteiligten Bauteile sind glücklich

Der ausgelötete TDA wird seine neue Heimat in diesem Layout finden.
Morgen wird die Platine hergestellt (Bügelverfahren).

Ach ja, kleine Info für Anfänger am Löteisen. Die Kondensatoren sind als SMD 1210 Bauteile ausgeführt

Wenn bedarf besteht kann ich aber, nach Fertigstellung und Test des Prototypen, das Layout auf konventionelle Kondensatoren "ummuddeln".
Wegen den Werten, ich verwende nun höherkapazitive Kondensatoren und niederohmigere Widerstände, einfach um Einstreuung (so hochohmiger desto stärker) zu vermindern. Der TDA1558Q hat ja 40db Gain, da hört man es schon laut Rauschen wenn man den Finger ca 2cm vor den Pins hat

Edit: die Platine sieht etwas leer aus, wollte die Bestückung etwas erleichtern

Und ne frimellige 5x5cm Platine lässt sich schlecht befestigen.
Die Platine ist nun genausogroß wie ein Pentium4 KK. (von der länge)

[Beitrag von Jacky_Lee am 25. Jul 2007, 23:53 bearbeitet]

mrlongie
Stammgast

#14 erstellt: 26. Jul 2007, 03:16

Der Offset ist vollkommen egal, der Fehler muss wo anders liegen. Aber auf jeden Fall kurios.
Hier ist die vorgeschlagene Variante erklärt mit nur einer Betriebsspannung:

http://www.hifi-forum.de/viewthread-42-51.html

Ich würde erstmal Fehlersuche vorschlagen.
Liegt eine Gleichspannung zwischen den beiden gebrückten Endstufenausgängen an, liegt der Fehler definitiv im Endstufenteil.
Ansonsten kannst du auch mal deine Virtuelle Masse Schaltung durch 2 niederohmige Widerstände als Spannungsteiler ersetzen.
Dann mal messen was vor den Koppelkondensatoren und nach den Koppelkondensatoren an den Endstufeneingängen anliegt.

Bei deiner Ladungspumpe wär ich ein wenig skeptisch, ob am Ende nicht in irgendeiner weise Störsignale in die Endstufe gelangen. Nich dass das dann fiept, wie nen alter Röhrenfernseher.

Mfg,
Markus

[Beitrag von mrlongie am 26. Jul 2007, 03:21 bearbeitet]

Ultraschall
Inventar

#15 erstellt: 26. Jul 2007, 09:08

Ich will mal zum allerersten Problem mit der virtuellen Masse eine Vermutung loswerden. Des Schaltung halbiert ja nur Ub, wenn jetzt Ub schwankt, wird diese Schwankung halbiert auch in die Virtuelle Masse bzw. damit als Signal auf den TDA eingekoppelt. Das könnte das periodische Blubb Geräusch erklären.

Eine RC-Filterung hinter Knotenpunkt R6 R 27 könnte helfen, mal mit 1k 100...470µ (Minus gegen TDA-Masse) versuchen. Pluspol des Elkos ist dann AGND.

Variante2:
Bei der Ladungspmpe wegen möglichen Störgeräuschen auch mit einer Drossel und nochmal Elko+kleinen C sieben.

Grüße

[Beitrag von Ultraschall am 26. Jul 2007, 09:09 bearbeitet]

Jacky_Lee
Gesperrt

#16 erstellt: 26. Jul 2007, 09:38

gut, das mit dem RC glied probier ich mal.
Der TDA is ja noch drauf.Das Problem wird der R sein, könnte ich nur was an den R6 und R27 machen die gehen auf 2 verschiedenen Feldern auf Masse.

Wenn das Ploppen nur ein was wäre. Irgendwie verarbeitet der TDA das signal was er bekommt nur mit Ploppen, mehr nich.
Als wäre das eingangssignal 6V groß und er steuer voll aus.
Naja das Eingangssignal is dank Virtuell GND ja 6V groß

Der 7665 ist extra n etwas hochwertigere Ladungspumpe, da schalten gleich 4Fets und es ist noch ein Stützelko am ausgang. Ne drossel kann ich noch mit reinsetzten. Wieviel µH/mH soll die haben? Sollte ja recht groß sein da bei 10khz schon die Taktrate des Chips kommt...

[Beitrag von Jacky_Lee am 26. Jul 2007, 09:50 bearbeitet]

Heiliger_Grossinquisito...
Inventar

#17 erstellt: 26. Jul 2007, 17:40

Sapperlot jetzt rührt sich hier was

Jacky_Lee
Gesperrt

#18 erstellt: 26. Jul 2007, 17:47

Hab erstmal ein 120µF Elko zwichen GND und Power Ground gebracht. Mal guckn was er jetzt dazu sagt.
*treppenrunterindenkellergeh*

Jacky_Lee
Gesperrt

#19 erstellt: 26. Jul 2007, 18:26

JUHU

Freu, er funktioniert.
Leider mit noch kleinen macken, er "wabbelt" teils noch.Aber eher schwach.Dürfte durch einen Größeren Kondensator als der 120µF auch noch genügend abgeschwächt werden.

Desweiteren gehe ich nun auf Großinquisators Tip mit dem Spannungsteiler ein.
Aber wie mache ich das in den Hochtiefpässen, die haben ja als bezug den massepunkt, wenn der aber nicht da ist..

[Beitrag von Jacky_Lee am 26. Jul 2007, 18:27 bearbeitet]

mrlongie
Stammgast

#20 erstellt: 26. Jul 2007, 18:57

Die Lösung hab ich doch schon gepostet.

Jacky_Lee
Gesperrt

#21 erstellt: 26. Jul 2007, 19:07

*duckundwegrenn*

voll übersehen

So, dann müsste man ja nix groß ändern, nur den spannungsteiler am eingang sowie R1 und R2 (die ich denke ich mal auch je 100k machen kann ,oder?)

und der C3, muss der sein?

[Beitrag von Jacky_Lee am 26. Jul 2007, 19:11 bearbeitet]

Jacky_Lee
Gesperrt

#22 erstellt: 26. Jul 2007, 21:23

Wäre das so richtig?
(Da wo der DICKE PFEIL hinzeigt hab ich net ganz gewust wie ich das anders realisieren soll)

Jacky_Lee
Gesperrt

#23 erstellt: 26. Jul 2007, 23:37

Tripple Post..auaua..

Naja, da ich langeweile habe. Hier das Layout

(SMD Kondensatoren sind wegen der übersicht weggelassen wurden,man sieht ja wo die Pads sind)

und so mal "nackt"

Ultraschall
Inventar

#24 erstellt: 28. Jul 2007, 12:36

Hallo günstiger ist es, wenn Du die Speisespannnung nur einmal teilst und dann über Widerstände an die OPV Eingänge führst. Das spart Aufwand und durch C1 entkoppelst du diese UB-Halbe von Einkopplungen durch Speisespannungsschwankungen, die sonst zu Blubgeräuschen oder Schwingungen führen können.
(Das passiert bei der Variante wo Du je einen 100k gegen Plus führst wahrscheinlich.)
Besser so:

Grüße

Heiliger_Grossinquisito...
Inventar

#25 erstellt: 28. Jul 2007, 13:08

Hehe, den Trick kannte ich noch gar nicht

Ultraschall
Inventar

#26 erstellt: 28. Jul 2007, 13:37

Ehrlich nicht ? Der hat doch schon soooooooo einen langen Bart.

Heiliger_Grossinquisito...
Inventar

#27 erstellt: 28. Jul 2007, 14:12

Hmm, naja ich habe ja bislang immer symmetrische Spannungsversorgungen gehabt/gebaut, da brauchts das ja nicht.

Aber sollt ich auch mal in den Genuß einer unsymm. kommen werd ich mir das merken.

Jacky_Lee
Gesperrt

#28 erstellt: 28. Jul 2007, 22:29

Eine weitere Frage, die R3 bis R6, warum brauch ich die noch extra?
z.b. bei nem Tiefpass geht ja n C auf "masse" ?

Und, so wie du das gezeigt hast, ist das doch eigentlich nix anderes wie mit der kleinen gegentaktschaltung ,nur halt gepuffert durch n RC glied, richtig?

Edit:
Hab die 2 10Ohm Widerstände an der gegentaktenstufe auf einen Punkt gelegt, von dort einne 860Ohm Widerstand auf die virtuelle Masse und von dort einen 470µF Elko auf Power Ground gelegt...
ES FUNKTIONIERT !!!!!
DANKE ULTRASCHALL

*anspring*

[Beitrag von Jacky_Lee am 28. Jul 2007, 23:06 bearbeitet]

Ultraschall
Inventar

#29 erstellt: 29. Jul 2007, 11:34

Schön.

Die Widerstände brauchst Du eigentlich nicht extra, das sind sozusagen die Widerstände R2 R4 R9 R13 R23 etc. aus deinen Schaltungsbeispiel mit der Ladungspumpe. Die gehen dann anstatt an die Masse - an diese virtuelle durch den Elko gepufferte Masse.

Na dann - an das nächste Projekt Jacky !

Jacky_Lee
Gesperrt

#30 erstellt: 29. Jul 2007, 11:39

Fertig(fast, nur noch die NT Komponenten):

Das ist die "alte" Version, derzeit gibts ne neue, etwas größer aber mit Klemmanschlüssen statt lötanschlüsse.

Kurze Frage, sind die 2x2k2 Widerstände die ne virtuelle Masse bilden nicht leistungsfressender als die kleinstgegentaktendstufe?

[Beitrag von Jacky_Lee am 29. Jul 2007, 11:40 bearbeitet]

Ultraschall
Inventar

#31 erstellt: 29. Jul 2007, 12:22

Das hängt davon ab welcher Querstrom durch die beiden Transis fließt. Miss mal den Sapnnungsabfall über einen 10 Ohm Emitter-Widerstand und errechen den Strom daraus.
Außerdem fließt etwa 40 % des "2,2k Stromes" schon über die 4,7k Basiswiderstände

Jacky_Lee
Gesperrt

#32 erstellt: 29. Jul 2007, 13:16

Stimmt...
Werd jez die einfache variante ohne gegentaktstufe basteln

Danke nochmal @ Ultraschall

PS. was mach ich nu mit dem Freigewordenen Platz?

[Beitrag von Jacky_Lee am 29. Jul 2007, 13:21 bearbeitet]

Jacky_Lee
Gesperrt

#33 erstellt: 30. Jul 2007, 23:02

Siehe oben UUUND

Hier nun der entgültige Plan+Layout (vorerst)
Der leere Platz stört..