Class-D 100% Selbstbau

[walwal]

Bin auch gespannt.

Class D soll ja schwierig im DIY sein, wegen Hochfrequenz, ich habe auch mal ein IC getötet, aber bin ja kein Profi.

Die Class D-Module gibt es reicht preiswert zu kaufen.

[raphael]

Eine Kostenschätzung fällt mir etwas schwer aus folgenden Gründen:

a) Die Platine ist selbstgeätzt. Aus anderen Projekten weis ich jedoch, daß eine Platine dieser Größe in Kleinserie zw. 5 und 25Eur je nach Losgröße kostet.

b) Bei den Bauteilen bediene ich mich aus dem Fundus, den ich eh hier zu Hause habe, da es sich um Standardbauteile handelt, außer vielleicht die Mosfets und das Treiber-IC. Über den Daumen geschätzt liegen die Bauteilkosten vielleicht irgendwo zw. 10 und 15Eur.

Aber wie gesagt, sind nur Schätzungen, da ich Widerstände etc. eh immer da habe bzw. gleich in großen Stückzahlen kaufen, wenn es sich um Standardteile handelt.

Raphael

[weatherby]

Moin !

Schon mal mit der E-Feld Sonde durch den Raum gegangen während das Ding in Betrieb war?

Denke, das wird mit schön viel Power auf seiner Oszillator Frequenz und dessen vielfachen (plus Mischprodukte und deren vielfachen) noch in kilometerweiter Entfernung mit dem Kurzwellenempfänger zu hören sein.

Der Kurzwellenhörer/Funkamatuer aus der Nachbarschaft und der Störungsdienst der BNA freuet sich über solche Sachen.

Also schön ins HF dichte Gehäuse damit und am Ausgang immer fein Filtern (dabei auf HF geeignete Kondensatoren achten. KerKos NP0 Material oder Glimmer)
Kein Scherz! Sonst wirds unter Umständen teuer.

Jörg

[hreith]

Hi Jörg ,

der Kurz- und Langwellenbereich ist kein Problem.
Die Leitungslängen sind im Bereich der Taktrate wesentlich kürzer als die Wellenlänge und so können die Leitungen die Taktrate praktisch nicht abstrahlen.
Probleme treten eher im UKW-Bereich auf und zwar in den Bereichen, in denen die Wellenlänge zu dem Abmessungen der Bauteile und der Leiterbahnen passt. Hier bringt ein geschickter Aufbau wesentlich mehr als ein Gehäuse.
Hat man irgendwo eine HF-Quelle, dann findet diese Energie immer ihren Weg und er ist in den seltensten Fälllen der, den man gerne hätte. Die HF wird sich auf die Signal-, Lautsprecher- und Netzkabel setzen denn diese sind lange genug um als Antennen zu dienen. Da "hilft" ein Gehäuse nur in sofern, als dass es der HF keinen anderen Weg als über die Kabel gibt und so deren Abstrahlung noch erhöht. Bei noch höheren Frequenzen ist das Gehäuse sogar nicht selten selbt ein Problem weil es an den Kanten und Lüftungsöffnungen Resonanzen haben wird.

[weatherby]

Da "hilft" ein Gehäuse nur in sofern, als dass es der HF keinen anderen Weg als über die Kabel gibt und so deren Abstrahlung noch erhöht.

Ja, genau! Da braucht man nur noch die Kabel "kalt" zu bekommen.
Das ist das kleinere Problem.

Habe mit dieser Problematik leider häufig zu tun.

Jörg

[raphael]

kurzes Update: Der Verstärker funktioniert jetzt vollständig inklusive der Schutzschaltungen, die in den letzten Tage etwas Fehlersuche beshert haben.
Als nächstes werde ich mal versuchen, Messungen von Frequenzgang und THD zu machen, um zu schauen, ob sich irgendwelchen Auffälligkeiten zeigen.

Raphael

[GabbaGandalf]

Interessantes Projekt, bin schon auf die Messungen gespannt!

[raphael]

Es gibt zwei schlechte Nachrichten:
1) Da ich die letzen Tage beruflich viel zu tun hatte, konnte ich nicht viel weitermachen.
2) Die Messungen machen derzeit etwas Schwierigkeiten. Ich weiß noch nicht, ob es an Arta oder am Audiointerface liegt.
Vielleicht probier ich mal eine andere Software. Jemand eine Idee?

[Killigrew]

Hi, damit vielleicht?
http://audio.rightmark.org/index_new.shtml

grüße

[Frankynstone]

Sieht interessant aus. Danke für den Tipp. Das Programm könnte mir bei meinen Basteleien gute Dienste leisten.

[raphael]

So, jetzt nochmal, weil beim ersten Versuch die Forumssoftware mich rausgeworfen hat und damit der Beitrag weg war.

Gestern hatte ich endlich Zeit für diverse Messungen am Verstärker mit folgenden Erkenntnissen:
Erkenntnis 1: Windows ist sch... doof. Messungen mit Arta waren einfach nicht möglich, da man der Software nicht erklären kann, Eingang 3 (Line-In-1-Left) anstelle des Mic-In-1 zu verwenden. Mit RMAA das gleiche Problem. Nachdem ich jetzt schon viel Zeit in diese Frickelei investiert habe, habe ich es entnervt sein lassen, habe schließlich besseres zu tun als Windows-Unzulänglichkeiten auszugleichen, bin ich zurück zu meinem MacOSX und habe dafür die Software FuzzMeasurement und die EA Toolbox von Faber gefunden. Damit konnte ich zumindestens Frequenzgang und THD+N messen.
Erkenntnis 2: Der Frequenzgang. Dieser ist im Anhang zu sehen. Ich habe die Kurven ein wenig auseinander gezogen, damit man es besser sehen kann. Die orange Kurve ist mit einer Spule auf einem Toroid-Kern gewickelt, die blaue Kurve mit einer Spule auf einem RM-Kern gewickelt gemessen über eine ohmsche Last von 8Ohm bei 1W. Beide Kurven sind nicht geglättet. Interessant ist das Verhalten ab 10kHz. Dieblaue steigt hier um ca. 1.2dB zw. 10k und 20kHz an, während die orange sich umgekehrt verhält. Ich führe dies auf "Fehlabstimmung" des Ausgangsfilters zurück, da Spulen sich nur begrenzt genau per Hand wickeln lassen und Kondensatoren auch nur mit Toleranzen zu haben sind. Bei anderen Schaltverstärkern sieht man ein ähnliches Verhalten, insbesondere wenn man Messungen an 4Ohm und 8Ohm vergleicht*.
Erkenntnis 3: THD+N läßt sich nicht sinnvoll messen. Scheinbar geht dies im allgemeinen Rauschen unter, es liegt ein Meßfehler vor oder es stimmt etwas mit dem Interface nicht. Selbst wenn ich mit einem Kabel den Eingang direkt mit dem Ausgang verbinde, werden mir Werte um 0.08% angezeigt, setze ich den Verstärker dazwischen verändern sich zwar die Kurven minimal trotzdem bleibt es bei ~0.08% bei 1kHz. Die Ergebnisse sind reproduzierbar. Insgesamt scheint der RM-Kern minimal weniger Verzerrungen zu produzieren, da die 3. Harmonische kleiner ist. Trotzdem sind Aussagen schwierig. Zudem sind die Ergebnisse der reinen Loop-Back-Messung verwunderlich, da das Interface a) vom Hersteller mit <0.005% spezifiziert wird und b) diese Werte von dritter Seite bestätigt worden sind.
Zudem müßte bei den Werten im Spektrum eines eingespeisten 1kHz-Sinus Spitzen bei den Harmonischen zu sehen sein. Fakt ist jedoch, daß sich an diesen Stellen keine Spitzen ausmachen lassen, die sich sicher vom Hintergrundrauschen unterscheiden lassen. Daher traue ich mich hier nur zu sagen, daß grobe Fehler ausgeschlossen werden können. Nichstdestotrotz werde ich demnächst die Messungen nochmals wiederholen und den von IR empfohlenen Vorsatzfilter verwenden. Laut IR soll es ein bekanntes Problem sein, das die Rest der Schaltfrequenz (hier 400kHz) die THD Messungen verfälschen und daher eine Vorsatzfilter vor dem Messgerät verwendet werden sollte. Allerdings bezweifle ich, daß es etwas bringt, angesichts der Ergebnisse, aber so ein Filter ist ja schnell zusammengelötet, sobald ich die notwendigen Kondensatoren hier habe.

Raphael

* Da dieser Verstärker für eine Vollaktivbox vorgesehen ist, können hier ggfs. bessere Anpassungen vorgenommen werden.

[Masuuk]

Kannst du ausschließend, das das Rauschen nicht vielleicht von der Umgebung kommt? So ein Handy in der nähe kann eine präzise Messung ganz schön versauen.

[raphael]

Ja, temporäre Störungen kann ich ausschliessen, zumal die Ergebnisse über den gesamten Samstag reproduzierbar waren.
Trotzdem werde ich die Messungen nochmals mit einem anderen Interfaxe wiederholen.

[Laudio]

Schaut doch super aus!

[raphael]

Dieses Projekt sowie die zugehörige Vollaktivbox wird hier nicht mehr weiter vorgestellt werden evtl. vielleicht an anderer Stelle. Grund ist an anderer Stelle nachzulesen.
Trotzdem, wer ernsthaft Interesse daran hat, wie es weitergeht, kann sich per email an mich wenden. Mit einigen von Euch stehe ich ja schon im email-Austausch darüber.

Raphael