Elektor IGBT-Amp vs TDA7293

[raphael]

Nein, das will ja auch niemand abstreiten, daß man mit dem TDA was funktionierendes bauen kann. Nur wie lenz schon schrieb, es geht beim selbstbau auch viel um Selbstbefriedigung. Und genau hier ist nicht die Domäne des TDAs. Solche Chips werden in großen Serien in TVs & Co verbaut zu einem Bruchteil des Preises, den man für ein Einzelstück hinlegen muß. Investiert man nun vielleicht statt 6Eur 30Eur in Bauteile für die eigentliche Schaltung, kann man schon sehr schnell etwas bauen, was dem TDA weit überlegen ist. Verstehst Du, worauf ich hinauswill und warum es immer wieder zu diesen diskussionen kommt? Nicht um das Werk eines anderen schlecht zu machen, sondern um zu zeigen, daß mit geringem Mehraufwand es um Klassen besser geht, wo man bei Fertiggeräten schon wesentlich mehr investieren muß.

Raphael

[harry_m]

Raphael, ich verstehe Dich sehr gut. Jetzt habe ich leider keine Zeit mehr niederzuschreiben, was mich treibt in diesem Thread in die Tasten zu hauen.

Aber am Abend melde ich mich wieder.

Gruss
Harry

[We-Ha]

Original geschrieben von harry_m

Aber am Abend melde ich mich wieder.

Gruss
Harry

Ist das 'ne Drohung ?

(aua, nicht auf den Kopf)

[raphael]

Nurzu Harry, soll zur Abwechslung ich schonmal den Wagen vorfahren?

[Frank S]

Kernproblem: Elektronik incl. der Halbleiter sind unsicher. Zwar sind Halbleiter im Normbetrieb um 3 Zehnerpotenzen zuverlässiger als z.B. Elkos oder Relais; es ist jedoch bei Schutzfunktionen eben nicht vom Normbetrieb auszugehen. In der Praxis hat das zur Folge, daß z.B. eine Netztrennung via Halbleiter *nicht* zur Sicherung einer baulich zu ändernden Anlage ausreicht. Ein *mechanischer* Schalter mit sichtbarer Trennstelle ist u.A. Vorschrift. Im TV verläßt amn sich im Schalnetzteil nicht alleine auf den FET und die Strombegrenzung des Sperrwandlers; es gibt *immer* ein mechanisches Bauteil in Form einer Schmelzsicherung.

Die hohe Dämpfung des TDAs gilt nur bei kleinen Strömen. Im Bereich von 3A bricht sie ein.

Wo immer Personenschäden oder erhebliche Sachschädern auszuschließen sind, steht die mechanische Trennung der Stromkreise an! nach langem Nachdenken fällt mir kein Einsatzgebiet ein, wo man sich alleine auf elektronische Schutzmaßnahmen verläßt.

Entsprechend ist eine elektronische Sicherung im TDA nicht als ausreichend anzusehen. Wenn auch das IC in allen mir bekannten Fällen nie urscächlich für einen Defekt der Lautsprecher war, so ist keinesfalls auszuschließen, daß nicht doch mal DC am Ausgang ansteht, wenn das IC intern stirbt. Es kommt darauf an, warum und auf welche Art das IC intern ausfällt. Bei einem defekt der Ausgangsstufe kann man noch mit hohem Querstrom und Schmelzen der Verbindungen argumentieren; spätestens bei einem Defekt im Bereich des Eingangs-Differenzverstärkers ist die Sachlage anders. Während bei einer diskreten Schaltung Rückwirkungen vom Ausgang her eher nicht anzunehmen sind, ist es bei einem integrierten Bausteil nicht vorhersagbar, welche Bereiche z.B. bei Spannungsspitzen durchaschlagen und in Mitleidenschaft gezogen werden.

Konkret: in den meisten Fällen wird man in der Praxis ohne Schutzschaltung auskommen. Die Rotels haben auch keine außer einem funktionierenden Thermoschutz und einer Schmelzsicherung ind en Rails. Praktisch verhindet das eine Zerstörung beim Kurzschluß (klappt auch unter Vollast; Sicherung ist schneller als die Transistoren) oder Überlast; gegen RF oder DC gibt es keinen Schutz. Jedoch darf man nicht sagen: diskret hat keinen Schutz und TDA hat ihn. Beide Konzepte sind nicht in allen Fällen sicher! Zur sauberen Absicherung wird in BEIDEN Fällen eine zusätzliche Schaltung mit Relais benötigt.

TIP: das Relais muß nicht am Ausgang sitzen; es kann auch in die Rails eingefügt werden.

Impedanz: ohmsche Lasten sind unkritisch, da Strom und Spannung an der Last in Phase sind. Nimmt man die Netzteilspannung als nahezu konstant an, so kriegt der Ausgangstransistor beim maximalen Strom nur einen kleinen Teril der Railspannung ab. Der Punkt der maximalen Verlustleistung steht somit zwischn Nulldurchgang und Scheitel an und ist recht gering. Bei reaktiver Last fließt genau dann der maximale Strom, wenn die Spannung über der Ausgangsstufe maximal ist. Die Verluste liegen ein Vielfaches höher als bei ohmscher Last.

Folge: die SOA der Ausgangsstufe wird bei reaktiven Lasten schon bei sehr kleinem cos(phi) überschritten! Da hilft es NICHT, wenn die Box vom Betrag her impedanzlinearisiert ist! Im Gegenteil: impedanzlinearisierte Boxen haben teilweise besonders hohe Reaktanzen. Beim diskreten Verstärker ist das kein Problem: nimmt man pro Pfad nur einen Transistor, so ist die Wärmeabfuhr und die SOA selbst bei TO220 Transistoren schon deutlich höher als bei den meisten Dickfilm-Hybriden oder dem TDA. Nimmt man mehrere parallele 247er, kann man dauerhaft braten! Einen 100W Verstärker mit 2x2 solcher Transistoren kriegt man nicht klein!

Die Kühlkörpertemperatur ist nur ein Effekt; dennoch wird er schon bei Transistoren relevant. Die Consumerverstärker streben nicht, weil das Kühlblech zu heiß ist, sondern wegen dem hohen thermischen Widerstand zwischen Sperrschicht und Kühlblech. Praktisch ist bei 90 Grad heißem Kühlblech die Sperrschichttemp schon gut 180°C. Abhilfe: mehrere parallele Transistoren und die direkte Montage mit Zwischenlage aus Metall. Beim TDA ist der Effekt deutlich schlimmer. Auch mit bester Kühlung kommt er schon bei ohmschen 4 Ohm Lasten an seine thermische Grenze. Sieht man daran, daß er bei 8 Ohm Betrieb mit höherer Spannung gefahren wird als bei 4 Ohm Betrieb. 4 Ohm Betrieb mit voller Betriebsspannung überlastet ihn auch bei selber Leistung wie er an 8 Ohm bringen würde. Das Gehäuse und die kleine Struktur sind das Problem. 1x am Ausgang kurzgeschlossen und das IC ist weg, wenn nicht endlos lange Kabel oder ein sehr weiches Netzteil ihn schützen.

Das Netzteil ist irrelevant, wenn seine Spannung stets höher leigt als benötigt. So kann ein Netzteil gerne von 100V auf 50V zusammenbrechen, wenn die Ausgangsspannung einen scheitelwert von 45V haben soll. Große Netzteilelkos sind daher nicht unbedingt nötig. Jedoch wird man im Sinne eines guten Wirkungsgrades freiwillig das Netzteil möglichst hart auslegen, was aber wieder Gefahren hoher Pulsströme mit Einstreuungen bringt.

Das Handling dürfte der Hauptvorteil sein. Spannung, Eingang, Ausgang, fertig! Jedoch beißt sich das mit dem Selbstbauwunsch durch Wissensansammlung. Der Aufwand, eine diskrete Schaltung zum laufen zu bringen, wird oft überschätzt.

Trotz allem: das IC ist gut in seinem angedachten Zweck (bis etwa 50W an normnalen Lasten). Mit 20 TDAs eine PA Endstufe zu bauen ist nicht sinnvoll.

[juergen_e]

Original geschrieben von raphael
...
Investiert man nun vielleicht statt 6Eur 30Eur in Bauteile für die eigentliche Schaltung, kann man schon sehr schnell etwas bauen, was dem TDA weit überlegen ist
....
[/B]

Genau so etwas suche ich. Her damit...

Aber wenn ich ehrlich sein soll, bin ich jetzt wieder genau da, wo ich vor meiner Frage auch war...

Ach ja, was digitale Verstärker betrifft, die möchte ich einfach nicht. Kann ich aber nicht begründen.

[lenz]

@ juergen_e

Also, wenn dir der Millenium Crescendo nicht zu hochwertig und du dich da ran wagen willst, schick ich dir die original Anleitung.
Musst nur ne Mail Adresse angeben.

[harry_m]

Endlich sind alle Weihnachtsgeschenke gekauft, und jetzt darf ich mich den angenehmen Sachen des Lebens widmen.

Ich versprach vorher zu erklären was ich meine, und das tue ich jetzt.

Vorausgeschickt: alle, die sich mit der Analogtechnik vertraut machen wollen, ist sofort der Bau eines Verstärkers mit diskreten Bauteilen ans Herz gelegt.

Zum zweiten. Alles, was Frank in seiner Abhandlung schrieb ist qualtitativ ohne jeden Zweifel richtig. Teilweise habe ich es selbst schon mal geschrieben. Er wird mir jedoch verzeihen müssen, wenn ich ihm in seiner quantitativen Abschätzung nicht bis zum Ende folgen werde.

Aber jetzt wollen wir mal Nägel mit Köpfen machen. Bei Schuro fand ich den Amp 80 Standard für 37,90€. Die Platine mit 70µ Kupferauflage ist für 18,90€.

Hier wurde schon mehrmals behauptet, es sei so einfach ein günstiges und gutes Verstärkermodul zu finden. Wer es hat, ist herzlich eingeladen, es hier zu tun.

Ich erlaube mir ein „Pflichtenheft“ zusammenzustellen.

- Leistung ca. 80W an 8Ohm, 70W an 4Ohm
- Slewrate: 10 V / µs
- Frequenzgang : 6 - 400.000 Hz
- Klirr (1W, 4Ohm) , 1 KHz): > 0,006%
- Klirr unter 0,01% bei Leistungen unter 30-40W
- S/N (1 W / 8 ) ): > 95 dB
- Dampfung (8Ohm ) , 1 KHz):> 1000
- Eingangsimpedanz: > 22K
- Eingangsempfindlichkeit: 0,7 V
- Ruhestrom: 35 mA
- integrierte Mute-Schaltung
- Integrierte Standby schaltung.
- Kurzschlußsicherung (Herstllerbezeichnung: Short circuit protection)
- Klipping Detektor (Herstellerbezeichnung: Clip detector)
- Thermische Überwachung (Herstellerbezeichnung: Thermal shutdown)

Die „Eingebaute Verhinderung der Ein/Ausschaltgeräusche“ habe ich herausgenommen, denn ich kann mit gutem Gewissen nicht sagen, dass sie tatsächlich funktioniert (S. We-Ha's Beitrag).

Ich hoffe, wir kommen nicht auf die Diskussion a'la „wofür brauche ich in meinem Auto einen elektrischen Festerheber, ich will ja nur von A nach B kommen...“ D.h. die aufgeführte Mute- bzw. Standby-Funktionen sollen schon vorhanden sein, wie gut diese funktionieren, wollen wir für den Anfang aussen vor lassen.

Um die Vergleichbarkeit zu ermöglichen soll bitte nicht nur der Preis für die Transistoren und Kondensatoren bzw. Widerstände "Pi mal Daumen" zusammengerechnet werden. Diese Fehler habe ich auch gemacht, und musste nachträglich feststellen, dass (Schraub)Klemmen, Pfostenstecker und sonstige "Kleinigkeiten" unter dem Strich doch mit einem beachtlichen Betrag zu Buche schlugen.

Also: eine komplette Stückliste mit Preisen soll schon vorgelegt werden.

[juergen_e]

Original geschrieben von harry_m

...
- Slewrate: 10 V / ms
...

Hast Du Dich da evtl. vertan? Nicht doch lieber µs?
EDIT: Oder verwechsel ich hier etwas?

[harry_m]

Selbstverständlich ist es ein Fehler. Den Text schrieb ich im OpenOffice und kopierte es dann in den Firefox: dabei ist es wohl so unglücklich konvertiert worden.

Korrigiert...

[raphael]

Harry, Deine Liste ist ja ganz schön, nur glaubst Du wirklich, darauf Antworten zu bekommen, die genauso detailiert sind? Vermutlich nein, aus folgenden Gründen:
- Du bist einfach hergegangen und hast den Preis von Schuro für einen Bausatz genommen, glaubst Du im Ernst, es wird sich jetzt jemand hinsetzen und eine komplette Stück-Preis-Liste erstellen? Soetwas dauert, man muß erstmal gucken, wo man was bekommt usw. Für meinen Aleph habe ich die Teile aus insgesamt drei unterschiedlichen Quellen bezogen und war gut 2 Stunden mit Zusammensuchen beschäftigt. Soetwas macht man nur, wenn man wirklich bestellen will und nicht einfach just-for-fun, ich jedenfalls nicht, die Zeit habe ich nicht. Aber wenn Du das machen willst, Stücklisten kann ich Dir gerne geben, oder es muß bei dem pi-mal-daumen-Preis bleiben. Zumal es für viele Bauvorschläge ja garkeine kompletten Bausätze gibt...
Dann, die technischen Daten sind ja auch schön. Nur, nicht immer sind alle Daten bekannt. Sie einfach aus einen Datenblatt abzutippern ist keine große Herausforderung. Was machst Du, wenn aber bestimmte Daten so nicht vorliegen (z.Bsp. Klirr bei 30W) ? Antwort Messen! Uha, erstmal Schaltung bauen und danach Klirrmeßgerät kaufen.
Juhu 1000Eur futsch! ne, Quatsch, gut investiert, fürs Forum geopfert.
Was nun?

Raphael

PS: Das hier sollte nicht so schwer zu erfüllen sein:

- Klirr (1W, 4Ohm) , 1 KHz): > 0,006%

[harry_m]

Raphael, ich wollte einmal etwas mehr zu sehen bekommen, als die flapsige Aussage "es lässt sich ganz schnell was besseres Finden, was genauso viel kostet". Ich las es schon so oft, dass es mal an der Zeit ist, es mal zu belegen.

Dabei kommt es mir in der ersten Reihe nich auf die 0,006% Klirr, sondern auf die besagte Funktionalität. Warum ich die Stückliste sehen will, ist auch bereits erklärt: hier kam meine eigene Erfahrung zum Ausdruck, die besagt, "Kleinkram" wird gewaltig unterschätzt.

Ich hätte ja auch die Stückliste für meinen eigenen Verstärker mit 3xTDA7293 vorlegen können: irgendwo hatte ich sie. Die ist entstanden, als ich mit den Vorbereitungen beschäftigt war. Dabei lernte ich sehr viel. Und mit diesem Wissen im Hinterkopf stören mich immer wieder die bereits erwähnte "flapsige Aussagen".

Über einen anderen Kostenfaktor sprachen wir noch überhaupt nicht: das ist die Platine selbst. Die 18,90€ von Schuro sind fast ein Geschenk. Wer es noch niemals gemacht hat überblickt Kosten, die auf ihn zukommen keinesfalls. Wenn es keine fertige Platine gibt, kommt auf ihn das Belichten, Ätzen, Bohren zu. Wenn er fertig ist, will ich nur die gesammelte Belege für die Materialien und Werkzeuge gesehen haben: sehr, sehr ernüchternd. Es sei, er nimmt jemanden in Anspruch, der es jeden Tag macht.

Was glaubst Du, warum Thomas Rheimann die Platinen von Newtronics gekauft hat? Ich kann es sehr, sehr gut verstehen.

P.S.: da fällt mir noch was ein: die Portokosten und Versand. Ich habe Teile von Conrad, Newtronics, Bürklin und Farnell bestellen müssen (es geht um den gesamten Verstärker!). Irgendwas fehlte halt hier und da. Auch noch ein Posten, der unterschätzt wird.

[Bratscher]

Hallo Kombattanten
Darf ich hier noch eine kleine Unsterstuetzung fuer harry_m abgeben?
Bei mir laeuft seit erstem Erscheinen der Newtronics-Endstufe vor etwa 6-7 Jahren diesselbige zuhause unter extrem schlechten Bedingungen fehlerfrei.
Sie steht in einem abgeschlossenen Schrank der vollbepackt mit allerlei moeglichen Geraeten ist, schlecht ventiliert und ziemlich warm, auch noch in der Naehe der Heizung. Meistens ist sie an weil wir vergessen sie auszumachen...
Jeden Tag wird gehoert, querbeet mit mittleren Lautstaerken (ich bin Musiker) an einer Vox 200 (deren Impedanz gut unter 3 Ohm geht soweit ich weiss).
Keine Defekte bisher. Ein- oder Ausschaltgeraeusche habe ich im Gegensatz zu We-Ha keine (liegt doch wahrscheinlich an der Schaltungsausfuehrung, oder) und beim Zusammenbau hatte ich etwa 5 Minuten durch Unachtsamkeit einen Lautsprecherausgang kurzgeschlossen. Leichtes Brummen war zu hoeren, aber nach Behebung der Ursache alles o.k.
Ich kann nur sagen dass ich vollkommen zufrieden bin. Die Leistung ist vollkommen ausreichend eine Vox 200 in 35 qm zu betreiben.( http://www.newtronics.de/html/produk...ker/index.html ).
Ich habe beim Zusammenbau so gut wie nichts vom Verstaerkerbau gelernt; aber wer gerne irgendwas selbst bauen moechte und vielleicht selbst ein Gehaeuse bauen kann, kann hier fuer relativ kleines Geld einen gut funktionierenden Verstaerker mit allem Schnickschnack haben. (die gebrauchte Rotel mag vielleicht noch preiswerter im Wortsinne sein..)

Was soll das immer nur, dass immer nur das allerbeste gut genug ist!?! Es lebe der Kompromiss! Ich brauche keinen Benz oder Lexus! Ich brauche keine Millennium Crescendo! Geiz-ist-Geil ist wiederlich, aber Leute die sich alles nur noch aus dem Manufaktum Katalog raussuchen, koennen einem auch gut zum Hals raus haengen mit der ewigen Suche nach "Wertigkeit"...

Gruesse, Florian
PS tschuldigung fuer den letzten Absatz...

[lenz]

Original geschrieben von harry_m
Die 18,90€ von Schuro sind fast ein Geschenk.

Und ich hab neulich 6 Stck. für 15,-€ abgegeben.

P.S.: da fällt mir noch was ein: die Portokosten und Versand.

Das ist wohl wahr!!!
Die "Beschaffungskosten" übersteigen, zumindest bei einfacheren
Konstrukten, oftmals die Kosten für die Einzelteile; besonders wenn man nicht aus einer Quelle schöpfen kann.

Was allerdings der Hinweis auf den Amp-80 , mit einem Bausatzpreis
von, "nackisch", 60,-€ soll, versteh ich nicht.
Der von mir angeführte UCD ist, ebenso "nackisch", aber einbaufertig
und dem Amp-80 in allen Belangen überlegen.

Auch die Frage des NT sollte mal näher diskutiert werden.Es gibt mitlerweile genügend Schaltnetzteile auf dem Markt, die bei gleicher Leistung nur 2/3 oder noch weniger eines linear NT kosten,
obendrein noch kleiner und leichter sind.

[harry_m]

Original geschrieben von lenz
....Was allerdings der Hinweis auf den Amp-80 , mit einem Bausatzpreis
von, "nackisch", 60,-€ soll, versteh ich nicht.
Der von mir angeführte UCD ist, ebenso "nackisch", aber einbaufertig
und dem Amp-80 in allen Belangen überlegen...

Wieso 60€? es sind doch 37,90€?

Über den UCD kann ich nichts sagen: ob er "in allen Belangen überlegen" schon gar nicht.