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#1 |
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Output Stage Distortion
Nachdem Sven schon Interesse bekundet hat, teile ich hier mal mein aktuelles Projekt mit euch.
Hintergrund ist die Untersuchung warum mein Selbstbau-Amp nur ca. 0,04% THD erreicht und nicht 0,002% wie man das von einem Blameless Amp erwarten würde. Der Verstärker ist dieser hier, nur auf Streifenraster gebaut: ![]() Input Stage und VAS habe ich schon separat aufgebaut aber dies ist nicht die Quelle der erhöhten Verzerrungen. Hier messe ich deutlich unter -100dB. Nun habe ich einen Versuchsaufbau mit der Output Stage fertig gestellt und kann wunderbar diese Stufe isoliert und ohne NFB betrachten. Hier der Versuchsaufbau: ![]() Das Test (Sinus) Signal wird zunächst in einen Spannungsverstärker (23x) gegeben (linke Platine, links unten), dann geht es an einen Buffer (diese Platine mit den beiden BUF634 Buffern, die auf die rechte Platine geschraubt ist), von dort in die Output Stage (rechte Platine, rechts) mit Lastwiderstand (nicht im Bild), dann in einen Notch Filter (linke Platine, rechts unten) und ab ins Oszi. ![]() ![]() ![]() ![]() Und hier ein Messschrieb mir 8Ohm Last und Bias von 0V (grün: nach dem Notch Filter, blau: Ausgang direkt): ![]() |
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#2 |
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Das kann vieles sein. Wenn die Schaltung gut ist, kann es am Aufbau liegen.
Nur mal ein paar Anregungen: Mögliche, vom Aufbau abhängige Störer sind die Endtransistorströme, einmal durch ihr Magnetfeld, zum anderen, weil sie sich auf der Betriebsspannung abbilden. Von da aus könnten sie irgendwie in den Signalweg gelangen oder auch über eventuell vorhandene (und falsch verdrahtete) Stützelkos die Signalmasse versauen. Wo führst Du beim Originalaufbau (erstes Bild) die Betriebsspannungen zu, oben und unten? Und wo liegen dann ungefähr die Kabel (Plus/Minus)? Bei welcher Leistung und bei welchem Ruhestrom hast Du die 0,04% gemessen (d.h. A- oder AB-Betrieb)? Ist die Unterdrückung der Betriebsspannung grundsätzlich gut (z.B. auch kein 100-Hz-Brumm)? Können Masseströme von Stützelkos über die Signalmasse abfließen? Den Schaltplan habe ich im Moment nicht. Da müßte ich mich erst mal bei diyaudio registrieren. |
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#3 | ||
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Zitat:
Bzgl. Magnetfeld hat sich die Position der Spule als suboptimal herausgestellt. Diese habe ich auf dem Testamp nun von der Platine entfernt. Ich Frage mich nach meinen Versuchen, wie man überhaupt eine Position finden kann, die keine Störungen im Bereich >0,002% hervorruft. Aber offenbar geht es wenn man sich diesen Amp ansieht. Das erste Bild zeigt den Amp ohne Korrekturen, wobei man das auf dem Foto ohnehin kaum erkennen könnte. Zitat:
![]() Den Ruhestrom der Messungen habe ich zwar notiert, lag etwa bei 20mA/Transistor, macht aber - außer viel zu niedrig oder viel zu hoch - wenig unterschied. Das hat mich etwas gewundert, ist aber eine Sache die ich mit diesem Modellamp untersuchen möchte. |
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#4 |
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Hier die Masseführung, jetzt komplett Sternförmig:
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#5 | |
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Zitat:
![]() Da für den "Honeybadger" das Platinenlayout öffentlich ist, würde ich als Referenz mal eine Endstufe damit aufbauen und messen ...
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Gruß Klaus __________________________________________________ Ein Standpunkt ist ein geistiger Horizont mit dem Radius null |
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#6 | |
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Zitat:
Weißt du wann der Elektor Artikel etwa war? |
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#7 |
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Ja, die Platinen von diy audio sind nicht billig.
Wenn du allerdings Zeit hast: Irgendwann bis Ende des Jahres will ich die Platinen für den "Black Devil" überarbeiten und belichten (Netzteile sind fix und fertig). Dann könnte ich dir ein Pärchen Honeybadger-Platinen mitmachen (zusammen auf ca. 300x200mm Platine, Version REV. 2.1, ohne ausschneiden und bohren). Das wären dann etwa €10 Materialkosten für zwei Platinen ![]()
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Gruß Klaus __________________________________________________ Ein Standpunkt ist ein geistiger Horizont mit dem Radius null |
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#8 | |
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Zitat:
Erzähl doch mal genauer was du mit dem Black Devil vor hast! Wäre das nicht einen Thread wert? |
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#9 | |
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Lochraster muß nicht schlecht sein.
Natürlich ist die Wiederholbarkeit bei einer richtigen Leiterplatte besser gesichert. Zitat:
Von ihrem Magnetfeld gestört werden könnten z.B. Eingangsstufe oder Ausgangsspule. Du könntest folgendes ausprobieren:
Da Du den "Blameless Amp" erwähnst: Hast Du das Buch von Douglas Self? Kann ich nur empfehlen, wenn es um Ursachen von Verzerrungen geht. |
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#10 | |||
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Zitat:
Zitat:
Oh ja! Das ist meine Bibel!! |
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#11 | |
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Zitat:
Black Devil? Irgendwann mal fertig kriegen, hören und lautsprecherseitig mit etwas ähnlich abgedrehtem verheiraten ![]() ![]() ![]() P.S. Und wenn er nicht gleich läuft, habe ich ja dann bei einem Fachmann etwas gut ![]()
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#12 |
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#13 |
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Ich habe ein bisschen weitergemacht. Der Plan ist:
1) open loop gain messen 2) loop gain ermitteln 3) Gesamt THD basierend auf separat gemessener Endstufe und Input/VAS THD und loop gain rechnerisch zu ermittel 4) Vergleich zwischen gemessener und rechnerisch ermittelter THD Zur Messung der Open Loop Gain habe ich einen Instrumentenverstärker aus TL072 gebaut (diese kleine Platine im Bild). Außderdem habe ich den kompletten Verstärker durch Jumper so umgerüstet, dass ich die Endstufe auch hier direkt isoliert messen kann. Nun habe ich noch ein kleines Problem: Der Ausgangsopamp U3 schwingt auf ein paar MHz. Es hängt sehr stark von R10 ab: (Offener Eingang) 0Ohm: 2,8MHz/780mV RMS 100Ohm: 2,8MHz/674mV 1k: 3,8MHz/85mV 4k7: 5,5MHz/24mV 10k: 5,8MHz/12mV Dann ein paar Optimierungen (kürzere Leitungswege) R6+R1: 6,6MHz/9mV und danach R2+R5: keine Änderung Ein bisschen Optimierung zwischen und um U3/R10 (parasitäre Kapazität reduziert durch entfernen benachbarter Leiterbahnen): keine Änderung Mit dem Oszi parallel zur Messung über die SMA Buchse auf U3 out bei immer noch R10=10k: Ua(RMS)=80mV Mit dem Oszi parallel auf U3 in: 180mV Jetzt bin ich etwas ratlos wie woher diese Schwingneigung kommt und wie ich die weg bekomme. Ganz offensichtlich ist die Kabelkapazität zum Oszi ja schon ein riesen Problem. Aber mich wundert warum der TL072 so empfindlich ist. Oder ist meine Schaltung einfach mist? Hat jemand einen Rat? ![]() ![]() ![]() |
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#14 |
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Ist der OP "unity-gain-stable" oder nicht und braucht einen Kompensations-C? Manche OP´s reagieren auch böse auf (parasitäre) kapazitive Lasten ...
Ansonsten, wart´s ab: Du hast mich motiviert mein Devil-Platinenlayout fertig zu machen, großformatiges Basismaterial für den "badger" ist da und in den nächsten Tagen wird belichtet und geätzt ![]()
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#15 | |
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Zitat:
der TL072 ist ja eher unkritisch. Die Betriebsspannung sollte, wie bei jedem Opamp, in der Nähe abgeblockt sein. Schwingt nur U3 allein oder die ganze Schaltung? Was heißt offener Eingang? Wenn die Eingänge bzw. R8/R9 in der Luft hängen, würde es mich nicht wundern, wenn es da rückkoppelt. |
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