Hilfe bei PCB-Layout für Amp

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NoobXL
Stammgast

#1 erstellt: 07. Mrz 2010, 12:35

Hallo Hifi-Forum.

Ich bin gerade dabei mir einen Vollverstärker zu bauen, mit einem Subkanal und zwei Satelitenkanälen. Die Sateliten werden mit je einem 2xEL34 PP-Amp realisiert, wegen dem Subkanal bin ich mir ncoh nit so sicher. Als erstes hatte ich ja

diesen Amp im Blick. Gott sei dank bin ich dann aus Zufall auf die ganzen Erfahrungsberichte gestoßen ^^

Also habe ich mich für einen anderen Amp entschieden, der in einem dieser Erfahrungsberichte als gut beurteilt wurde, und zwar dieser hier:

Habe ich den C3 richtig interpretiert? 47µF und bipolar? Der wird ganz schön groß....

Betrieben wird der Amp mit +/-40V, und zwar baue ich zwei Kanäle, die bereits Hardwareseitig fest in Brückenschaltung ausgeführt sein sollen. (>8Ohm-Sub)

Weil ich bei diesem Projekt alles vernünftig machen will, solls auch eine Platine dafür geben, und dabei hoffe ich dass mir jemand helfen kann.

Ich habe bereits einen ersten Versuch gewagt:

(Edit: Die Roten Verbindungen sollen Drahtbrücken darstellen, die 000-Ohm-Widerstände auch.)

Allerdings glaube ich, dass ich mindestens alle grundlegenden Designregeln missachtet habe

Im Internet habe ich schon gesucht wie man NF-Schaltungen sinnvoll auf ein PCB bringt, bin mir aber nicht im klaren darüber wie die einzelnen Punkte wie "Gemeinsamer Massepunkt" oder "möglichst kurze Leitungen" oder so nun in der Praxis genau zu interpretieren sind.

Und alles zu ätzen und aufzubauen um dann festzustellen dass ich einen idealen Oszillator gebaut habe will ich nun eigentlich auch nicht

Also, ich hoffe mir kann jemand Tips geben damit das was wird

Vielen Dank bis hier her schon mal,

Gruß Tobi

[Beitrag von NoobXL am 07. Mrz 2010, 14:36 bearbeitet]

_Preamp_
Stammgast

#2 erstellt: 07. Mrz 2010, 16:33

Moin!

Ich glaube der 33k ueber der LS-Klemme ist nicht ganz richtig angeschlossen

.
Hast du im EAGLE vorher den Schaltplan erstellt oder direkt das Layout?

U=R*I
Stammgast

#3 erstellt: 07. Mrz 2010, 16:44

Hi,

ich wage zu behaupten, dass C3 auch polar sein kann, muss auch nicht so viel Spannung abkönnen. Man kann auch 1-2 Dioden in Serie antiparallel schalten, um sicher zu gehen. Aber warte lieber mal auf den Rat der Experten.

Ruhestromeinstellung würde ich persönlich mit Mehrgangtrimmern machen, aber auch mal warten, was die anderen sagen. Habe mir aber keine Gedanken zur Verlustleistung gemacht.

NoobXL
Stammgast

#4 erstellt: 07. Mrz 2010, 16:55

Ich hab den Schaltplan erst in Eagle mit den Bauteilen nachgebaut, und die dann entsprechend hingeschoben. Also, nicht im "Schaltplanmodus" sondern den Schaltplan direkt im Layoutmodus nachgebaut.

Den 33k hab ich selbst dazu gemacht, der verbindet den Ausgang des linken Amps mit dem Differenzverstärkers des rechten Amps, quasi in der Rückkopplung. Des Eingang des rechten Amps hab ich auf Masse gelegt. Das ganze, damit der zweite Amp immer genau das Phasengedrehte Signal des ersten ausgibt, zwecks fest verdrahteter Brückenschaltung.

Das wäre super wenn der C3 auch polar gehen würde, beim Reichelt gibts den 47µF Bipolar nur von Visaton, entsprechend groß und teuer...

(Edit: Ich hab grad nochmal gesucht, den würds doch auch noch anders geben. 63V Spannungsfestigkeit sollten hier passen, oder?)

Gruß Tobi

[Beitrag von NoobXL am 09. Mrz 2010, 23:10 bearbeitet]

Captain-Chaos
Hat sich gelöscht

#5 erstellt: 07. Mrz 2010, 21:31

Hallo Tobi,

ich will Dich nicht entmutigen, aber das Layout ist eine mittlere Katastrophe

- Signalführende Leiterbahnen so kurz wie möglich

- Sternförmige Masse

- Gegenkopplung so dicht wie möglich an den Eingangsdifferenzverstärker

- Spannungsversorgung so dicht wie möglich an die Mosfets

- Entkoppelkondensatoren an sensible Verstärkerstufen

Ich würds komplett nochmal machen

Gruß
Pat

NoobXL
Stammgast

#6 erstellt: 07. Mrz 2010, 21:53

Nein, du entmutigst mich nicht, davon bin ich ausgegangen.

Deswegen hab ich auch nicht die ganzen Brücken korrigiert und so.

Danke für die Tips erst mal! Wie ist das mit der Sternförmigen Masse denn genau zu interpretieren? In der Mitte einen Massepunkt und dann Leiterbahnen weg, oder alle Bauteile die Masse brauchen wirklich mit den Anschlüssen auf einen einzelnen Punkt zusammenlaufen lassen,...?

Gruß Tobi

Captain-Chaos
Hat sich gelöscht

#7 erstellt: 07. Mrz 2010, 22:11

Wie ist das mit der Sternförmigen Masse denn genau zu interpretieren? In der Mitte einen Massepunkt und dann Leiterbahnen weg, oder alle Bauteile die Masse brauchen wirklich mit den Anschlüssen auf einen einzelnen Punkt zusammenlaufen lassen,...?

Die Bauteile kannst Du auf der Platine verteilen, wie Du sie brauchst. Wichtig ist, dass die Masseleiterbahnen alle in einem Punkt enden.

Beim Platzieren der Bauteilen fängst Du am besten mit den Mosfets an(an die Spannungsversorgung denken), dann die Gatewiderstände(am besten gleich an das Gate-Beinchen), dann T4 und T5(entkoppeln), usw....

[Beitrag von Captain-Chaos am 07. Mrz 2010, 22:13 bearbeitet]

NoobXL
Stammgast

#8 erstellt: 09. Mrz 2010, 17:55

(Edit)

Fehler Gefunden

Gruß Tobi

[Beitrag von NoobXL am 09. Mrz 2010, 18:02 bearbeitet]

NoobXL
Stammgast

#9 erstellt: 09. Mrz 2010, 18:03

So, zweiter Versuch. Alle Massen laufen an einem Punkt zusammen (Molex in der Mitte), die Signalleitungen und die Rückkopplung hab ich versucht möglichst kurz zu bekommen. Das was da aussen noch rumläuft ist nur Betriebsspannung.

Die Masse in der Mitte ist im Moment von der Pufferkondensatormasse getrennt, kann ich dann ja noch verbinden wenns nötig sein sollte.

So besser?

Die Widerstände die mit B1...4 bezeichnet sind, sind wieder Brücken.

Danke fürs durchsehen und weiterhelfen

(Edit: Die Massefläche hab ich jetzt nicht aufm Bild.)

Gruß Tobi

Captain-Chaos
Hat sich gelöscht

#10 erstellt: 09. Mrz 2010, 21:34

Du bist auf dem richtigen Weg...

aber es ginge noch weitaus besser

noch kürzer, noch enger

und ich vermisse immer noch die Kondensatoren zum entkoppeln, gerade in der Eingangsstufe. Die sind zwar nicht im Schaltbild eingezeichnet, aber glaub mir, es ist besser mit.
Du musst dir das so vorstellen:
Alle Leiterbahnen sind auch Antennen, die senden und empfangen. Deswegen, je kürzer desto besser und im Zweifel immer alle Versorgungsspannungen entkoppeln( 100n nach Masse). Gerade die schnellen Mosfets neigen zum Schwingen.

Beim Layout kannst Du dich ruhig näher am Schaltbild orientieren, das heißt:
rechts und links die Elkos, dazwischen die Mosfets und in der Mitte VR.
An den Mosfets 'kleben' gleich T4 und T5, usw.

Du hast doch Eagle, oder? Arbeitest Du mit Netzlinien? Die zeigen dir doch praktischer Weise die kürzesten Verbindungen.

Durchhalten

Stampede
Inventar

#11 erstellt: 09. Mrz 2010, 23:52

Hi,

R15 und R31 sitzen auch gar nicht gut, gerade wenn man von hinten noch einen Kühlkörper montieren möchte.
Außerdem können die Leiterbahnen im Signalteil ruhig etwas dünner sein, dann kannst du auch noch enger Routen.
C3 und C20 sind axiale Elkos? Ist das Absicht?

Gruß
Stefan

NoobXL
Stammgast

#12 erstellt: 10. Mrz 2010, 00:04

Hi!

Ok, dann versuch ichs mal erneut, die 100n-Kondensatoren füge ich dann auch hinzu.

Die Platine wird später dann liegend direkt auf dem Kühlkörper montiert, die Halbleiter sollen dann quasi umgebogen werden und parallel zur Platine auf dem Kühlkörper aufliegen.

Ja, C3 und C20 sind bipolar, und die hab ich beim Reichelt leider nur axial gefunden. "Aufgestellt" habe ich sie wegen dem Platzbedarf.

Gruß Tobi

NoobXL
Stammgast

#13 erstellt: 10. Mrz 2010, 17:26

Soo....Versuch 3

Ich hab nochmals versucht alle Leitungen kürzer zu bekommen und alles enger zu gestalten.

C30 und C31 sind die Cs gegen Masse, die du meintest. Ich hab sie hinter die Vorwiderstände direkt zwischen Transistor und Masse gelegt. Beim Eingangsdifferenzverstärker kann ich auch noch welche reinklemmen, das hab ich jetzt vergessen, seh ich grad. Stellt aber auch kein großes Problem mehr dar.

Und, wirds schön langsam lauffähig?

(Edit: Oha, die Basis des linken FETs...das korrigier ich auch noch)

Gruß Tobi

[Beitrag von NoobXL am 10. Mrz 2010, 18:58 bearbeitet]

Captain-Chaos
Hat sich gelöscht

#14 erstellt: 12. Mrz 2010, 19:18

Hey Tobi,

das Layout ist um Klassen besser als Dein erster Versuch

Was mich noch sehr stört, sind die Ausgänge. Rechts und Links sind zu dicht, da bekommst Du mit Sicherheit übersprechen.

Ansonsten kannst Du es auf einen Versuchsaufbau ankommen lassen, es sei denn ein stiller Mitleser hat noch was zu bemängeln.

(Ich würds mit Sicherheit noch enger hinkriegen, aber ich will mal nicht so streng sein

)

pelowski
Hat sich gelöscht

#15 erstellt: 12. Mrz 2010, 19:55

Captain-Chaos schrieb:

Was mich noch sehr stört, sind die Ausgänge. Rechts und Links sind zu dicht, da bekommst Du mit Sicherheit übersprechen.

Übersprechen (kapazitiv) entsteht bei hochohmigem "Empfänger".

Die Ausgänge sind aber sehr niederohmig, da besteht in dieser Hinsicht keine Gefahr.

Grüße - Manfred

NoobXL
Stammgast

#16 erstellt: 12. Mrz 2010, 20:01

Okay, ich hab jetzt mal noch ein wenig feinoptimiert und das PCB in Auftrag gegeben.

Übersprechen würde mich auch nicht sonderlich stören, wie gesagt, das wird ein Subwooferverstärker der fest verdrahtet an 8Ohm im Brückenbetrieb rennen soll.

Vielen Dank für euere Hilfe!

Ich gebe dann Laut wenn das Teil stabil läuft.
Hat da jemand nen Tip parat wie ich das ausprobieren kann wie stabil der Verstärker im Bezug auf Schwingneigung ist?

Gruß Tobi

pelowski
Hat sich gelöscht

#17 erstellt: 12. Mrz 2010, 20:07

NoobXL schrieb:

:) Hat da jemand nen Tip parat wie ich das ausprobieren kann wie stabil der Verstärker im Bezug auf Schwingneigung ist?

Gruß Tobi

Einen preiswerten gebrauchten Oszi sollte sich jeder, der öfter mal etwas "elektronisches" bastelt, zulegen.

Grüße - Manfred

NoobXL
Stammgast

#18 erstellt: 12. Mrz 2010, 20:21

Ein Oszi ist vorhanden, ich dachte mehr an Methoden um herauszufinden ob der Verstärker ein zehntel Grad vor der Mittkopplung rennt und bei einer um 1/2 Grad gesteigerten Raumtemperatur anfängt zu schwingen, oder ob man ihn im normalen Betrieb "nicht aus der Ruhe bringen kann".

(Edit: Mit dem ersten "Grad" ist die Phasenreserve gemeint)

Gruß Tobi

[Beitrag von NoobXL am 12. Mrz 2010, 20:26 bearbeitet]

pelowski
Hat sich gelöscht

#19 erstellt: 12. Mrz 2010, 20:33

NoobXL schrieb:

Nun, man kann den Verstärker ja mit verschiedenen Lasten (auch Blindlasten, natürlich nicht übertreiben) quälen, verschiedene Leistungen entnehmen, mit verschiedenen Eingangsfrequenzen laufen lassen; auch mal `ne Weile Vollast.

Eigentlich reicht das bei einer Schaltung, die sicher schon vielfach nachgebaut wurde, aus.

Wenn dir das nicht reicht, dann kannst du ja mal die Verstärkung verringern (GK) und das oben Empfohlene wiederholen.

Grüße - Manfred

NoobXL
Stammgast

#20 erstellt: 12. Mrz 2010, 21:21

Ok, dann mache ich das einfach mal so.