Vorverstärker ESP Project 88

The paralleled caps at the output are designed to ensure that the preamp can drive a power amp impedance as low as 22k with an overall response that is about 1dB down at 10Hz

Gibt es irgendeinen Grund dafür die NICHT durch je 1 2µF zu ersetzen?

nein
Funten(-3dB) = 1 durch (6,28 x (C3L+C4L) x (R9L+Rlast))

Fällt den Experten sonst was Verbesserungsbedürftiges

(ich kann deine Schaltung nicht lessen)
Spannungsregelung mit LM317/337
Wenn du hinter den Reglern eine grössere Kapazität als
ca. 22u verwendest, sollte eine Diode vom Regler-Ausgang
zum Eingang beim Ausschalten die Ladung des Cs ableiten.
Regler sollte immer zwischen In nach GND und Out nach GND
einen kleinen C mit 10..470n bekommen.

Kay* schrieb:

(ich kann deine Schaltung nicht lesen)

Sorry, ich hatte wohl die thumbnails verlinkt statt die Bilder. Muesste jetzt gehen. Ansonsten schonmal vielen Dank fuer die Hinweise.

Spannungsregelung mit LM317/337

Wieso variable Regler? Zielspannung sind die ueblichen +/-15V, ich hab z.Z. uA7915/7815-Festspannungsregler geplant.

Welchen Opamp willst Du nehmen?

OPA2134

Wieso variable Regler?

317/337 sind qualitativ besser --> Datenblatt

Versuch mal den LM4562. Hatte vorher auch den 2134 drin! Gibt's bei Schuro!

Kay* schrieb:

Wieso variable Regler? 317/337 sind qualitativ besser --> Datenblatt

Hmm, OK, zugegeben ...
Auf der Platine ist eh noch reichlich Platz ;-) .

@Lotion: Ich hab' vor einiger Zeit den OpAmp in meinem KHV durch den 2134 ersetzt und war recht begeistert. Vorher war aber nur ein NE5532 drin.
Ich hatte (wie man an den vielen Jumpern sieht wird das ganze ehein ziemlicher Ausprobier-Amp) schon überlegt die ICs über Sockel zu verbauen, damit man leichter verschiedene ausprobieren kann.

Auf der Platine ist eh noch reichlich Platz ;-)

dann würde ich Trimmer, Einschalt-"Softstart" und 10 ohm seriell mit 1000u parallel am Ausgang unterbringen ,
wie seinerzeit Elektor

Kay* schrieb:

Einschalt-"Softstart"

Wie meinen? und

und 10 ohm seriell

warum?

10R

als Strombegrenzung und zum
Herabsetzen der Eckfrequenz, Formel siehe oben.
Sinn des Filters ist tieffrequentes Rauschen zusätzlich
zu mindern und Stromspitzen abzufangen.
Bei Elektor war dann nochmal so'n Filter für ± an jedem OP,
für einen hochwertigen Vorverstärker recht sinnvoll.

Einschalt-"Softstart"

wegen dem grossen Kondensator sollte die Spannungsversorgung
etwas verlangsamt "hochfahren".
Da gibt's so'ne Beschaltung für die Ref-Pins am 317/337
mit Transistor und Kondensator, zusätzlich zu dem
Spannungsteiler zur Spannungeinstellung,
suche bitte mal danach.

Kay* schrieb:

suche bitte mal danach.

Cool, danke. Gesucht und gefunden, elegante Schaltung.
Werde das mal implementieren.

So, ich habe jetzt die Vorschläge implementiert, die Stromversorgung sieht jetzt so aus.

Ich hoffe, das stimmt so alles.

Beim eigentlichen Verstärker habe ich die je 2x1µF durch 1x2.2µF ersetzt und die Bypass-Cs zwischen V+ und V- an den OpAmps durch Kondensatoren zwischen V und GND ersetzt.


Ich werd' heute nachmittag mal das Layout noch hier reinstellen.

Ich hoffe, das stimmt so alles.

exakt,
aber wär's nicht sinnvoller D1,2 parallel zum Ausgang vor den 10Rs einzubauen?

*Denkblockade* Wo genau meinst du?

So wie es jetzt geschaltet ist können sich C20 über R27/D3 und C6 über R34/D1/D3 (V- Seite analog dazu) jeweils vorbei am LM entladen, oder seh' ich das falsch?
So wie es jetzt ist bin ich nicht sicher, ob D1 überhaupt nötig ist, denn C6 wird ja über R34 (47K) eh stark strombegrenzt.

war nur so ein Gedanke:

D1+D2 dienen dazu, zuverhindern, dass die Regler von rückwärts mit einer umgepolte Spannung geqäult werden.
Es soll so Fälle gegeben haben, wo OPs beim Einschalten
mist gemacht haben und dann eine teilweise verpolte Spannung entstand. (parasitäre Triac oder so).

Entsprechend würde ich diese Dioden eher zwischen Ausgang und Masse des Reglers setzen, wegen niederohmiger=bessere Schutz.

Die anderen Dioden, die den Ausgangselko am Regler vorbei entladen sind so o.k.

Kay* schrieb:

[...] wo OPs beim Einschalten mist gemacht haben und dann eine teilweise verpolte Spannung entstand. [...] Entsprechend würde ich diese Dioden eher zwischen Ausgang und Masse des Reglers setzen, wegen niederohmiger=bessere Schutz.

Das stimmt natürlich auch wieder. Vor C6 ist der Regler via R34 genug geschützt, ausserdem hält das Datenblatt die Schutzdiode an der Stelle für V_out > 25V für wichtig.

Hier übrigens mal das aktuellste Layout, incl. Masseflächen. 100x60mm, ich habe also immer noch Platz bis zur halben Europlatine.

Hey, das gefällt!

Täte in mein aktuelles Projekt mit Mehrkanal PGA23xx passen - ist es vermessen, nach den Eagle-Dateien zu fragen?

Gruß
Detlef

@detegg: -> PN

Für (weitere) Verbesserungsvorschläge zu Schaltplan & Layout bin ich natürlich sehr offen - vielen Dank aber schonmal an Kay* für seine Mühen.

es ist mir immer eine Freude, wenn ich motivierten und mitdenkenden Menschen helfen kann



wie steht's mit 'nem Einschaltploppunterdrücker?
warum überhaupt Cs am Ausgang, Bias-trimmer wäre sinnvoller?



zum Layout
- an jedem OP direkt von Pin V- und V+, ein 100n nach GND.
Ich würde SMD1206 nehmen.
Die Anbindung an die OPs muss besser sein, also breitere
Leiterbahn, als die Leitung zum Elko
(Induktivität vom 100n zum OP und GND kleiner, als zum Elko)
- Masse breiter, Breite sinngemäss
Signal =1, Abstand Signal-GND =1, GND =3
Versorgung V+/V- =3, Abstand V+ zu V-, bzw. nach GND =1max,
GND =3 oder breiter

Audio ist zwar unkritisch, aber schaden tut's nicht!
und wenn'de schon dabei bist ...

Kay* schrieb:

warum überhaupt Cs am Ausgang, Bias-trimmer wäre sinnvoller?

Ganz einfach: Kraft meiner aeusserst mageren Kenntnisse ueber Schaltungen (Ich kenn mich gut darin aus, wie BAUTEILE funktionieren, bei SCHALTUNGEN dilletiere ich :-) ), habe ich einfach die ESP-Schaltung so uebernommen wie sie da stand - immerhin konnte ich sie in der Form verstehen.

Ich hab schon ein bisschen danach gesucht, bisher aber immer nur was von Leuten gefunden, die einen solchen einstellen wollen, nicht bauen. Wie funktioniert eine solche Schaltung?

wie steht's mit 'nem Einschaltploppunterdrücker?

Keine Ahnung, ob dieser spezielle VV ploppt, aber in Anbetracht der Tatsache, dass ich eigentlich nicht will, dass die Endstufe jegliches Anschaltgeraeusch mit voller Leistung in die Boxen braet, wenn man sie mal aus Versehen als erstes anmacht ist das wohl ebenfalls keine schlechte Idee (ausserdem will ich ja auch was lernen hierbei ).

Die Suche brachte mich zu dieser Schaltung (dem Einschaltverzoegerungsteil).
OK, die scheint ja so kompliziert nicht zu sein, mal sehen ob ich sie verstehe: Den 555 betreibe man im One-Shot/monostabilen Modus, damit er nur einmal am Anfang dafuer sorgt, dass das Relais abfaellt - d.h. sein Output ist standardmaessig off und wird anfaenglich auf 'on' getriggert.
Solange der Output 'on' ist leitet T1 und schliesst T2 gegen Masse kurz, dieser sperrt (was war noch gleich die notwendige Basis-Emitter-Spannung, ~0.7V, wie bei Dioden?) - das Relais faellt ab.
Die Verzoegreung wird ueber R4/C2 gesteuert (d.h. sie muesste irgendwas in der Gegend von R*C, ~5sec oder so sein), wenn C2 geladen ist geht der IC wieder auf off, T1 sperrt, T2 leitet und das Relais zieht an. Right?
Was ich nicht ganz verstehe (selbst nach Datenblattstudium noch nicht) ist wie genau der Trigger/Timer-Teil funktioniert. Oder genauer: Wie genau wirken Pin 2 und 6 hier?
Kann man den 555 auch an 15V betreiben? Das Datenblatt, das ich hab hat 15V schon als "Absolute Maximum Rating", andererseits scheinen - wenn ich das richtig verstehe - die Trigger/Threshhold/whatever-Spannungen Versorgungsspannungsabhaengig zu sein, wenn ich also V+ einfach nur mit nem Widerstand reduziere bekomme ich evtl. Probleme wenn die Stromaufnahme nicht konstant ist.

zum Layout [1]- an jedem OP direkt von Pin V- und V+, ein 100n nach GND. Ich würde SMD1206 nehmen. [2] Die Anbindung an die OPs muss besser sein, also breitere Leiterbahn, als die Leitung zum Elko [3](Induktivität vom 100n zum OP und GND kleiner, als zum Elko) [4]- Masse breiter, Breite sinngemäss Signal =1, Abstand Signal-GND =1, GND =3 Versorgung V+/V- =3, Abstand V+ zu V-, bzw. nach GND =1max, GND =3 oder breiter

[1] Ich hab die 100ns schon so nah wie moeglich (stimmt nicht, ein Rasterpunkt weniger ginge noch ...) an die OPs rangemacht. OK, ich koennte versuchen die unter die Platine direkt an die Pins zu machen.
An SMD hatte ich auch schon gedacht, das wuerde das Platzproblem an der Stelle beheben, einziges Problem dabei: Ich hab in meinem Leben noch nie SMD geloetet.
[3]Hmm, ich meine mich zu erinnern, dass die innere Induktivitaet von Leitern mit nicht-infinitesimaler Ausdehnung (zumindest fuer Gleichstrom) nur von der Leiterlaenge, nicht der sonstigen Geometrie abhaengt oder irre ich mich? D.h. die Induktivitaet zum Elko ist aufgrund des grossen Abstandes eh gross gegen die zu den 100n.
Obwohl, wir wollen ja Stoerungen filtern, die sind quasi per Definition hochfrequent (sofern sie kurzzeitig sind).
Aber wenn ich die 100n direkt an die OP-Pins verlege hat sich das Problem ja wohl sowieso erledigt.
[4] muss ich mal schauen wie das so klappt (sobald ich wieder am Heim-Rechner sitze). Das Layout in seiner jetzigen Form erzwingt ja das die V+/V-/PGND-Leitungen unter den OPs verlaufen, und da ist nicht viel Platz fuer 3 dicke Leitungen.
Momentan sind alle Signalleitungen 0.6xx mm, die Versorgungsleitungen 0.8xx oder 1.0xx mm, hab ich gerade nicht im Kopf. Isolationsabstand zwischen GND und dem Rest ist ebenfalls 0.6xx .
Die Signalmasse scheint mir unkritisch, jede Masseverbindung landet direkt in der Masseflaeche. Die OPs sind halt ein Engpass.

Audio ist zwar unkritisch, aber schaden tut's nicht! und wenn'de schon dabei bist ...

Eben. Wenn ich nicht "eh schon dabei" waere, haette ich ja auch einfach 'ne Platine von Rod Elliot kaufen koennen - und nicht halb so viel Zeug gelernt.

Ich hab die 100ns schon so nah wie moeglich

bin ich blind, oder haste nur Cs von + nach -,
und keine nach GND?

noch nie SMD geloetet.

Bauform 1206 ist kein Problem, einfach mal ein paar
besorgen und mit Löten auf Lochraster usw. ausprobieren.
Ich mag SMD recht gerne, als PCB-Designer ohnehin.

D.h. die Induktivitaet zum Elko ist aufgrund des grossen Abstandes eh gross gegen die zu den 100n.

korrekt, ging nur um's Prinzip, ich war mal so frei, z.B.
bei einem Multilayer sollte man von der VCC-Plane auf den
C gehen (dünn) und von dort dann zum Chip (breit)
(nicht umgekehrt).

da ist nicht viel Platz fuer 3 dicke Leitungen

deshalb auch die lokale Abblockung

Die Signalmasse scheint mir unkritisch, jede Masseverbindung landet direkt in der Masseflaeche

hatte schon vermutet, dass du zweilagig arbeitest.

p.s. zum Thema Offset mal in die entsprechenden
Datenblätter schauen. Anderseits hat jede Endstufe
normalerweise eh eine AC-Kopplung.

Wenn'de was lernen willst, experimentiere mal damit
(es gibt da so eine kostenlose Studentenversion
vom "Circuitmaker", zum Simulieren):
http://www.abload.de/image.php?img=on-delaypev.png

Kay* schrieb:

Ich hab die 100ns schon so nah wie moeglich bin ich blind, oder haste nur Cs von + nach -, und keine nach GND?

Ursprünglich. In dem von mir hochgeladenen Schaltplan ist das auch noch so, in dem letzten Layout ist aber je ein 100n direkt neben dem entsprechenden V+/V--Pin des OP nach Masse (C17/18 für V+, C7/8 für V-).

So, ich bin jetzt endlich mal dazu gekommen eine Prototyp-Platine zu fräsen.
Wenn alles gebaut, getestet ist und funktioniert, stelle ich nochmal die aktuellsten Versionen von Layout und Schaltplan hier rein, falls jemand es nachbauen möchte.


Das Layout ist nochmal leicht geändert worden um es an die Gegebenheiten der Fräse anzupassen.

Ich habe das ganze auch schon zusammengelötet (minus die OpAmps, die stecken noch nicht im Sockel) und bei den ersten Tests etwas mir seltsam erscheinendes festgestellt:

Wenn ich den Spannunsregler-Teil ans Netzteil anschliesse bricht die Spannung am Netzteil sowie an den großen Cs langsam aber sicher fast vollständig (bis zum Ende hab ich nicht gemessen ...) ein. Schalte ich jetzt den Strom netzseitig aus, springt die Spannung wieder auf die Leerlaufspannung zurück und auch die Spannung an den Cs springt zurück auf die aktuell grob eingestellten ~ +/-15V und bleibt auch über lange Zeit konstant (es hängt ja ausser den Spannungsreglern kein Verbaucher dran).
D.h. wenn das Netzteil am Netz hängt fließen irgendwo große Ströme die die Spannung in den Keller treiben, wenn die Schaltung nur aus den Netzteil-Filter Elkos gespeist wird fließt kein Strom. Wie soll das denn gehen?

Leider ist bei was anderem mir heute noch die Sicherung im Multimeter durchgebrannt, also muss ich weiteres Messen wohl auf morgen verschieben ....

Prototyp-Platine zu fräsen.

Machste det selber?

Jein. Ein Freund von mir macht in der Hochspannungstechnik an der TU Berlin seine Diplomarbeit, und die haben sich eine Platinenfräse gebaut, um nicht immer alles ätzen zu müssen. Da habe ich die Platine gemacht.

Update: Ich habe jetzt durch auslöten von C4/C6 die beiden Softstart-Schaltungen deaktiviert. Jetzt läuft alles wie es soll, die Spannung bleibt konstant und lässt sich tadellos über die Trimmer auf +-15V einstellen, beim abschalten der Netzspannung entladen sich die Netzteil-Elkos wie vorgesehen.

Ich muss also nur noch rausfinden was an dem Q1/C6/R34 bzw. Q2/C4/R33-Teil der Schaltung hakt. Vllt. kann ja jemand von euch auch nochmal über den Schaltplan schauen, da ich alles eigentlich gründlich kontrolliert hatte und V+ und V- sich gleichermassen falsch verhielten, tippe ich auf einen systematischen Fehler.

Was dazu führen kann, dass es für die Schaltung einen Unterschied macht ob geglättete Netzspannung oder Spannung aus Filterelkos anliegt ist mir nach wie vor ein Rätsel.




Update2: Mit weiterhin ausser Kraft gesetztem Softstart das Ganze verkabelt und mal an die Ohren gehängt: Alles läuft hervorragend, es gibt so gut wie keinen Einschalt-Plopp, nichts rauscht und klingen tut's auch gut.

Jein. Ein Freund von mir macht in der Hochspannungstechnik an der TU Berlin seine Diplomarbeit, und die haben sich eine Platinenfräse gebaut, um nicht immer alles ätzen zu müssen. Da habe ich die Platine gemacht.

... und, wann bauen wir gemeinsam eine Endstufe, damit
ich die Fräse auch mal testen kann?

Wenn ich den Spannunsregler-Teil ans Netzteil anschliesse ...

wundert mich, da ich die Elektor-Schaltung vor etlichen
Jahren auch mal getestet habe.

Ich hätte bei den ersten Versuchen das RC_Filter am
Ausgang der Regler (10R, Elko) weggelassen.
Was verwendest du als Trafo und Siebung?

Ein Netzteil, das von einem anderen von einem anderen Projekt noch da war: Printtrafo 2x(18V/5W), über zwei Brückengleichrichter gleichgerichtet und mit je 2 4700µF-Elkos geglättet (was übertrieben viel ist, denke ich inzwischen, aber der Schaltplan war so).

Das kann ich natürlich als nächstes versuchen, die großen Elkos raus und dafür den Softstart-Teil wieder aktivieren.

So, der Softstart ist wieder aktiv, die 1000µF dafür raus und es funktioniert normal. V+/V- steigen innerhalb von ca. 15s auf +-15V an, wie geplant (auch wenn die 47µF den Softstart vllt. etwas extrem gestalten.

Irgendetwas läuft also im Zusammenspiel der Schaltung mit den 1000µFs falsch.



[edit: So, ich habe jetzt die großen Cs wieder reingebaut, ne neue Sicherung hat mein Messgerät auch bekommen, d.h. ich konnte auch wieder Ströme messen.

War aber nicht nötig. Es geht alles. Ich muss also doch irgendwo ne unbemerkte Lötbrücke oder so gehabt haben, die ich dann durch Zufall beim umlöten entfernt habe.
Der Fehler hatte den Lötkolben in der Hand, wie üblich ;-).

Ich lass es jetzt ne Weile laufen, dann hänge ich Ton dran und wenn dann alles geht packe ich hier nochmal das aktuelle Layout/den Schaltplan rein, falls jemand anderes mal dasselbe bauen möchte.]