Projekt Eigenentwicklung + -bau Endstufe

[raphael]

Soso, deswegen haben die Tact/TI-Leute das bis heute auch noch nicht hingekriegt, ja? Aber ein E-Technikstudent schüttelt das gerade so aus dem Ärmel, hm, interessant.
Stimmt, das hatte ich bei Tripath vergessen zu erwähnen. TI ist da verläßlicher. Angeblich schrammt Tripath Jahr für Jahr auch gerade so an der Pleite vorbei.

Raphael

[18TBX46]

Hi,

Ich bin der Meinung, dass ein umfangreicheres
Selbstbau-Enstufenprojekt keine Standardlösung sein sollte.
Einen Standardverst. kauft man besser bei ebay oder Thomann.
Zum Selbstbauen braucht man viel Zeit, die man normalerweise
nicht hat, wenn man das Vorhaben nicht mit dem Beruf kombinieren kann.

Unabhängig davon,
wäre mein Favourit eine Endstufe nach Class TD.
Diese Technik wird u.a. von Lab Gruppen, Carver, ..
eingesetzt, und beruht darauf, dass die Railspannung
der Endtransistoren per Schaltregler nachgeführt wird.

Class TD

Vorteile:

--> Vgl. Effizienz mit Class D
--> kein Filter direkt am Ausgang
--> evtl. besserer Klang gegenüber Class D

Man könnte die Schaltregler auch durch prim. getaktete
Schaltnetzteile ersetzen; somit wäre die Endstufe extrem kompakt
realisierbar.

War nur als Anregung gedacht; sicher keine Lösung zum "schnell mal nachbauen"

Gruß, MK

[Frank S]

Das LabGruppen System ist sauber und seit jahren (mehr als ein Jahrzehnt) bewährt. Absolut zuverlässig im Betrieb. Panasonic hat auch so ein Konzept gebaut. Schon länger her.

Den Ausgangsfilter entwickle ich für Schaltraten von 400kHz in 2 Tagen. Kein Thema!

TI hat verhältnismäßig oft das Problem, daß an sich gute Konzepte an dummen Problemchen scheitern. Ursache: Gutes Personal manchmal zur falschen zeit am falschen Ort und ein gewisser Teil von Mißmanagement.

[BN]

Original geschrieben von Frank_S
Diese vollintegrierten Lösungen (Tripath) haben 2 Nachteile:

-Bausteine werden spontan abgekündigt. Konkret wandert das Gerät bei einem defekt in 5 Jahren in den Müll!

-Bausteine sind exorbitant teuer!

-

Soweit ich das verfolgt habe, galt das nur für die Module, die gewissermaßen die Vorläufer der eigentlichen Chips waren. Die waren sehr teuer (wegen der Herstellungsart) und dann plötzlich nicht mehr lieferbar. Die Chips sind IMHO preislich angemessen. Z.B. der TA3020 (für 2 * 300W) kostet ca. 15..20€ und ist damit nicht teurer als die IR-Lösung. Die Gefahr, daß Tripath, wie einige andere D-Amp-Hersteller auch, eines Tages vom Markt verschwindet ist, ist allerdings gegeben.

Bernhard

[Frank S]

Die IR Lösung ist ja eigentlich keine Speziallösung für Class D Verstärker. Standard-OP und ein ganz normaler Gatetreiber, wie er auch in der normalen Leistungselektronik eingesetzt wird. Kostet 1.50$ das Stück oder so.

Übel ist die 3020er Lösung auch nicht. Man erfährt leider nur wenig über die Innereien.

[Frankynstone]

Okay. Der ET-Student, also ich so, wird denn wohl am 18.12. die oben gezeigte Pulsweitenmodulationsschaltung mit den 3 Operationsverstärkern überarbeiten und dimensionieren.
Am darauf folgenden Wochenende versuche ich eine Schaltendstufe zu klauen oder selbst zu designen, eventuell auch fertig zu dimensionieren.
Daraufhin berechne ich ein Ausgangsfilter und mache mich an die Teilebeschaffung (für den ersten Versuch nix edles).
Dann fliegender Versuchsaufbau.

Ihr dürft euch was wünschen: hohe Betriebsspannung (kleinere Schaltung, höherer Filteraufwand) oder zwei Endstufen gebrückt (nahezu doppelter Schaltungsaufwand, aber minimale Anforderungen an das Ausgangsfilter).

[Ollie]

Hm, um auf die eingangs gestellte Frage von Bitshifter zurueckzukommen: sollte man nicht erstmal eine saubere Spezifikation erarbeiten? Der Zeitplan ist dann zwar ein Witz, weil alleine ein Jahr ueber die Spezifikation gestritten werden kann - so viel zum Thema "Standardloesung" -, aber am Anfang sollte man mit dem Beginn starten, nein?

Cheers,
Ollie

PS: Wieso ausgerechnet Class-D euer Audio(!)favorit ist, wird wohl euer Geheimnis bleiben, es sei denn, jemand untermauert das paedagogisch-argumentativ. Irgendwer?

[Frank S]

Spezifikationen:

2x300W@4 Ohm
<0.1% THD/IM
>50 Dämpfung, 20Hz-20kHz an 8 Ohm
+/-0.25dB 20Hz-20kHz
<200mVss Ausgangsripple
>100dB(A) S/N

Komzeption als Halbbrücke mit symmetrischem, ungeregelten Netzteil.

Class D deshalb, weil man hier noch was lernen kann. Den 5.000.000sten Class AB zu bauen (den es bei ebay besser zum halben Preis gibt) macht noch weniger Sinn.

[Frankynstone]

Die Specs sind hoch gegriffen ...

Ich würde nie behaupten, dass Klasse D ein Klangwunder werden kann neeneenee. Aber der Vorteil ist, dass es hier absolut ohne Voodoo zugeht und da mit einer einmal gut durchdachten Steuerung eine beliebig starke Endstufe (von "Mückenpups" bis "Erdbeben") mit einem dazu passend dimensionierten Filter (von "keine-Langwelle-im-Umkreis..." bis "Funkstille") kommandiert werden kann. Aufgrund der hohen Modulation ist das gesendete Frequenzspektrum bekannter Maßen breit.

Es gibt drei vier Technologien, nach denen man hier vorgehen kann, die im Großen und Ganzen weiter oben angesprochen wurden. Überlagerung von Hochfrequenz und Tonfrequenz für Mehrkanal, Steuerung eines Hochfrequenzgenerators für Einkanal und dann die kleinen Rafinessen, die eh nur mit Schaltkreisen gehen obwohl ja tolle Ideen (patente zum Ideen klauen) existieren.

Der Zeitplan? Geht nicht anders, kann keine Zeit verschwenden. Von mir gibt es gern den Rohentwurf zur Weiterentwicklung. Der Prototyp wird hässlich das sage ich gleich. Um EMV mache ich mir noch keinen Kopf, eine Abschirmung kommt erst um das sauber aufgebaute Liebhaberstück, was ich mir nicht baue.

Ich selbst will mir irgendwann Klasse-A-Monoblöcke hinstellen

[BN]

Original geschrieben von Frankynstone
Aufgrund der hohen Modulation ist das gesendete Frequenzspektrum bekannter Maßen breit.

Meiner Ansicht nach wird das Störpotential der Digital-Amps überschätzt. Ich habe mal einen relativ guten Weltempfänger genau auf die Schaltfrequenz meines Digital-Amps eingestellt. Ab ca. 5m Entfernung gingen die Störungen des Digital-Amps praktisch im Rauschen unter. Das ist meiner Ansicht nach völlig harmlos. Da würde ich mir keine Gedanken machen. Bei einem schwingenden Class AB Verstärker habe ich schon andere Erfahrungen gemacht: es gab grobe Bildstörungen im einige Meter entfernten Fernseher .

Bernhard

[lenz]

Tripath

>>100dB(A) S/N


Die Elektor hat bei ihrem Edelentwurf unter Verwendung des TA3020 gemessen:

S/N >68dB (1W/4 Ohm)
>71dB (1w/ 8 " )

Das sind ja wohl Werte,welche höchstens für einen Subwoofer,
nur mit rosaroter Brille, vertretbar sind.

[raphael]

Eben, deswegen, D-Amps sind IMHO momentan nur im PA-Bereich sinnvoll. Sehr gutes Beispiel: Crown I-Tech. Im High-End-HiFi sind sie momentan noch qualitativ nicht soweit. Mir ist sowieso schleierhaft, warum Elektor die tripath-Sachen anstelle der TI-Dinger genommen hat. Vielleicht hatten die ja Angst davor, daß die Leser durch zuviele SMDs abgeschreckt werden. Bei dem elektor-Bauvorschlag darf man das ja wenigstens noch das eigentliche Modul und ein paar weniger wichtige Bauteile einlöten. Sonst will die Leserschaft das Ding ja nicht bauen. Ist mir sowieso schleierhaft, warum immer alle Angst vor SMDs haben.

Raphael

[Frank S]

S/N >68dB (1W/4 Ohm)

A-Bewertet? Zudem der bezug auf 1W! Bezieht man sich auf 1mW, ist fällt der Abstand ins Bodenlose. Bezug auf Nennleistung ist hier sinnvoll!

Die quantisierte TI Lösung ist wohl eine der schlechtesten auf dem Markt. Gegen SMD spricht wenig - nur im Leistungsbereich sollte man es vermeiden, da im Falle eines Brandes die ganze Platine schrottreif ist und nicht mehr geflickt werden kann.

[Frankynstone]

Hab jetzt beim Elektronik-Technologie-Projekt in der Uni mit SMD gearbeitet. Lötpaste auf die Pads dispensen (Fliegenschisse setzen), die Bauelemente mit 'ner Vakuum-Pinzette drauf pappen und dann für 4 Minuten in den Backofen. FAST NUR AUSSCHUSS, hab den ganzen Müll (7 CPU-Lüftersteuerungen) mit einer DAUMESDICKEN Lötspitze von Hand ausgebessert. Man kann SMD einfach nicht mit einem Spielzeuglötkolben aus'm Aldi verarbeiten, das wissen die Elektor-Leser sicher. Durchsteckbare Bauelemente lassen sich auch besser wieder auslöten ...

[Frank S]

SMD lötet sich mit der Weller WS50 und einer Nadelspitze wunderbar. Übliche ICs bis hinab zu 0.5er Raster löte ich einzeln. Bei vielen PINs (PC Mainboards, Netzwerkgeräte, TV Reparatur usw.) verlöte ich alle PINs um das IC mit einer großen raupe Zinn miteinander. Dann halte ich die Platine senkrecht zum Boden, so daß eine Raupe direkt von oben nach unten führt. Mit der Spitze des Kolbens erhitze ich das obere Ende der raupe und ziehe die entstehende Zinnperle bis ans untere Ende. Bei etwas Übung bleiben sauber verlötete, kurzschlußfreie PINs zurück! Bilden sich Brücken, verzinnt man wieder bis zu dieser Stelle und zieht von dort ab die Perle nach unten. Zum Schutz der ICs zwischendurch abkühlen lassen.

Das Auslöten mache ich mit gebogenen Kupferblechen. Wieder Raupe um das IC legen und Kupferblech erhitzen (Labogaz). Platine auf den Kopf drehen, Kupferblech um IC legen und Kupferblech mit IC nach unten abfallen lassen. Trotz Primitiver Methode wunderbares Ergebnis.

Andere Auslötmethode: Bindfaden, ölgetränkt zwischen IC Beinchen und IC führen. Das eine Ende an der Platine verknoten, das andere Ende rechtwinklig zur Richtung der Gehäusekante wegziehen. Pin für Pin mit Kolben erwärmen und gleichzeitig Bindfaden unter dem Pin wegziehen. Nach kurzer Zeit hängen alle PINs in der Luft! Angeklebte ICs können jetzt gefahrlos abgehebelt werden.

Das Auslöten von herkömmlichen Bauteilen ist eher schwieriger. Ich denke dabei an 40 PIN DIL auf einer durchkontatierten Platine.

Zur Qual wird es auch, auf Multilayer durchgesteckte Bauteile zu löten, wenn der Entwickler die Massebahnen direkt zur Lötstelle führt und thermisch nicht etwas entkoppelt (Ring mit Stegen zum Stromfluß. Löte auf einem K7S5A die Elkos aus! Nicht trivial! versuche, einen DIMM Slot vom PC Board auszulöten! Entlötlitze? Entlötstation??? Keine Chance! Kupferblech, Gasbrenner und viel Zinn!