Diskret, Super-Op u co. Das ultimative RIAA preamp konzept

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zapzappa
Stammgast

#1 erstellt: 07. Okt 2006, 12:03

Hallo zusammen
Seit einiger Zeit lese ich verschiedene Beschreibungen und Pläne von RIAA Vorverstärkern.
Ich möchte meinem Spieler einen MM/MC Vorverstärker spendieren und hier mal verschiedene Konzepte diskutieren.
Konkrete fragen gibts auch.
Ziele sind: "Kompromisslos gute Technik" (nicht zu wörtlich nehmen) auch aus technischem interesse und um bei einem überschaubaren und günstigem (im verhältnis zu ner endstufe) Projekt versuchen das beste was die bastelwerkstatt ermöglicht zu schaffen.

Erstmal die flexibilität. MM und MC sind gefordert, da ich bisher mm höre, aber bald aufrüsten will.
Möglichkeiten sind - ein mm preamp + ein mc prepre.
mm und mc preamps mit nachgeschalteter entzerrung.
oder ein preamp, umschaltbar in verstärkung und eingangsimpedanz/c.
Das dritte dürfte die schlechteste lösung sein.
Wenn man eine der ersten aufbaut, wie sollte die umschaltung stattfinden? Relais oder analogschalter?
Es macht vermutlich sinn verstärkung, impedanz und capazität auf unterschiedliche Tonabnehmer anpassen zu können. Machen hier jumper oder dipschalter sinn, oder machen solche elemente den ganzen aufwand für guten klang wieder zunichte? Hieße dann anpassung mittels lötkolben.

Dann zur Verstärkung. Für das mc modul bzw die eingangsstufe ist sicher der "super-opamp" mit diskreter Eingangsstufe die beste wahl. Also ein rauscharmer opamp mit gematchten doppeltransistoren als eingang.
Da bin ich auf konzepte mit NPN, vorzugsweise SSM2210 (verbesserter ersatz für lm394) oder PNP mit SSM2220 gestossen.

http://www.analog.com/en/prod/0%2C2877%2CSSM2210%2C00.html

http://www.analog.com/en/prod/0%2C2877%2CSSM2220%2C00.html
Durch parallelschalten von zwei oder drei Stück mit nachgeschaltetem rauscharmen op kommt man auf Rauschwerte um 0,4nv/sqrhz
Die ssm scheinen die besten doppeltransen zu sein die für normalsterbliche erhältlich sind.
Ich muss sagen das mir das ausmessen und selektieren von komponenten mittels digitalmultimeter in der Wohnstube nicht so vielversprechend erscheint wie der Rückgriff auf solch engtolerierte Produkte. Gleiches gilt für ops.
Aus Texten habe ich erfahren das die NPN lösung die besseren offseteigenschaften hat, PNP dafür den geringeren NF-Störpegel (Gerhard haas, audioschaltungen par excellance)

Dann denke ich an die opamps. Häufig verwendet wird 5332/5334. Man liest dann die ops sollten nach rauscharmut selektiert werden.
Sicher gibt es aber auch hier altenativen.
Ich bin zb auf den AD797 gestossen.

http://www.analog.com/en/prod/0%2C2877%2CAD797%2C00.html
Damit sollte sich ein sehr rauscharmer mm preamp aufbauen lassen.
Hier einige "specs":
The AD797 is a very low noise, low distortion operational amplifier ideal for use as a preamplifier. The low noise of 0.9 nV(root)Hz and low total harmonic distortion of -120 dB at audio bandwidths give the AD797 the wide dynamic range necessary for preamps in microphones and mixing consoles. Furthermore, the AD797's excellent slew rate of 20 V/µs and 110 MHz gain bandwidth make it highly suitable for low frequency ultrasound applications.
+-5 bis +-15V

Der OP27 schlägt ihn nur mit einem offsetdrift von 0,2u gegenüber 1uv.
Gleichspannungskopplung sollte doch mit beiden komponenten ein leichtes sein?
Sollte eine aktive Offsetkorrektur verwendet werden (wie?) oder genügt es die einzelnen stufen mit trimmern zu "nullen"?

Entzerrung, da kann ich wenig sagen, ich denke Styroflex und genau berechnete werte sind die erste wahl.

Ich überlege nun beispielsweise mit dem AD797 einen mmpre mit ca 20facher verstärkung aufzubaun. Bauvorschläge gibts genug, ich glaube nicht das es bei einer solchen schaltung schwierigkeiten gibt die ops zu tauschen.
Das mc modul müsste nochmal ca 20fach verstärken, könnte mit 3*ssm2210 aufgebaut sein.

Die Module könnten auf einer gemeinsamen platine aufgebaut sein, jedes mit eigenem eingang. Über einen Schalter (analog/relais?) kann dem mm modul entweder der entsprechende eingang oder der ausgang des mc moduls zugeführt werden.

Das war jetzt viel text. Ich freu mich wenn ihr euren senf über sinn und unsinn meiner überlegungen abgebt, vorschläge macht.
Wenn sich was herauskristallisiert erstell ich eine Schaltung und versuch mich in einem layout mit Stromversorgung, auch das können wir dan diskutieren und optimieren.
Ideal wäre zum schluss eine komplette Bauanleitung für jedermann.
Schönes Wochenende, es regnet, ideale Bastelbedingungen!

[Beitrag von zapzappa am 07. Okt 2006, 12:08 bearbeitet]

KSTR
Inventar

#2 erstellt: 07. Okt 2006, 15:19

Meine Empfehlung dazu (nicht ganz die billigste, allerdings):

Zweistufige OpAmp-Topologie, mit passivem Entzerrer-Netzwerk dazwischen, Referenz:
Walt Jung, AES Reprint #1719 (1980),

Topology Considerations for RIAA Phono
Preamplifiers

Als OpAmps (abgesehen von AD797 o.Ä.) z.B. die als diskrete Module aufgebauten 990er von Jensen/John Hardy:

http://www.johnhardyco.com/990OpAmpDetails.html
Ein exzellenter OpAmp dafür, weil (u.A.) Low Noise, hoher Ausgangsstrom (für's Treiben niederohmige Netzwerke) und hohe Versorgungsspannung (+-24V), die man für diese Schaltungsvariante braucht. Drumrum evtl. DC-Servos. RC-Kopplung am Eingang und Ausgang ist dennoch zu empfehlen (halt sehr tief legen, z.B. beide auf fg=1..2Hz, wg. Infraschall (Rumpeln).

Für MC einen Transformator davorhängen, z.B. einen passenden

Jensen-MC. Fast rauschfreie Verstärkung gratis, da prinzipiell.

Reine OpAmp-Schaltungen mit nur einer Stufe und Entzerrernetzwerk in der Gegenkopplung sind prinzipbedingt immer unterlegen, wenn sie auch gleich die Pegelanpassung mit machen sollen.

Wegen dem Rauschen sehe ich das bei Vinyl nicht so kritisch, wenn das Verstärkerrauschen bei, sagen wir, höchstens "gefühlten" 1/5 des Rillen-Grundrauschens von Vinyl liegt. Viel mehr Augenmerk sollte man auf Störspannungs-Festigkeit legen (z.B. NF-Brummen & HF-Einstreungen). Da hat man hier Glück, ein Tonabnehmer ist ja ein potentalfreier Sensor (d.h. sogar zwei). Lektüre dazu:

Analog Devices, AN-347: Shielding and Guarding

Grüße, Klaus

zapzappa
Stammgast

#3 erstellt: 07. Okt 2006, 16:55

Hallo Klaus
Danke für die Lektüre und die tips!
Zwei stufen mit passiver entzerrung, so hab ich mir das auch gedacht. Schön einfache Schaltung.
Gibt es einen unterschied zwischen den beiden RC-Netzwerken im ersten text?
Der autor schreibt ja auch das man durchaus noch niderohmiger arbeiten könnte. Der 797 gibt 50ma ab.
Da weis ich ehrlichgesagt nicht wie ich berechnen kann welche impedanz die last haben darf.
Mit den angegeben werten gibts bestimmt keine probleme.
Der 990 sieht schon ganz gut aus, aber soviel will ich fürs erste nicht investieren.
797er hab ich schon rumliegen...
Was du übers rauschen schreibst stimmt natürlich!
Ein anderer vorteil bei der ssm2210 Eingangsstufe soll die erhöhung der Bandbreite und damit die reduzierung hochfrequenter verzerrung sein. Vermutlich auch nicht wirklich entscheidend.
Gute abschirmung ist sicherlich fundamental wichtig!
Jetzt noch was zur kopplung. Einen Rumpelfilter zu haben ist sicher wichtig. Aber wozu einen eingangs c?
10hzHP als ausgang und dann direkt in die lautstärkeregelung- endstufe reicht doch.
Ist jetzt eigentlich nicht das thema, aber mal grundsätzlich:
Ich will zwei quellen verwenden. CDP und diesen pre. Beide haben einen Kondensator im ausgang. Die quellenwahl erfolgt über relais, von da gehts zum abschwächer und in die Endstufe (soll einer der berühmten gainclones werden).
Da kann doch die endstufe auf den eingangskondensator verzichten. Haupsache vor den relais liegt keine Gleichspannung wegen des schaltknacks.

Die Traffolösung für mc ist natürlich ideal, alledings auch nicht grad günstig. Da ist es für mich schon interssant einen vor-vorverstärker zu bauen.

bene86
Schaut ab und zu mal vorbei

#4 erstellt: 07. Okt 2006, 17:32

hier ein paar diskrete varianten von JLH.

http://www.angelfire.com/sd/paulkemble/sound3.html
Ich selbst habe den presizion preamp von Douglas Self mit 2 OPAs. (5532/5534) und hab schon öfters an die Hart JLH K1450 variante gedacht!

KSTR
Inventar

#5 erstellt: 07. Okt 2006, 18:45

Hallo zapzappa,

Ein CR-Filter im Eingang hat den Vorteil, dass Subsonics den PreAmp nicht so leicht übersteuern können. Haben Ein- und Ausgangs-CR die gleiche (große) Zeitkonstante, bekommst du einen -12dB/8ve-Hochpass mit kritischer Dämpfung, das ist ideal bzgl. des Rechteckverhaltens bzw dem Überschwingen.

Wenn beide Entkoppel-C jeweils einen Pulldown-R haben, kannst du auf einen weiteren Koppel-C am Endverstärker natürlich verzichten. Noch'n Tip: Schalte die jeweiligen Masseleitungen mit um (idealweise früher an und später aus, sonst knackt es u.U. ordentlich).
Und kleine Ferrite in alle Eingangsleitungen (HF-Entsorgung).

Mit AD797 und der zweistufigen Schaltung hast du mehr als genug Gain-Reserven im Audioband für verzerrungsfreien Hochton-bereich, da brauchst du dir keine Sorgen machen.

Die beiden Filterschaltungen sind äquivalent. Die Belastung des OpAmps bei hohen Frequenzen kannst du überschlagen, in dem du die Cs als kurzgeschlossen betrachtest. In beiden Varianten bleibt dann R1 übrig, also 9.7k bzw 7.3k. Das (< 2mA) kann der AD797 locker treiben, könnte man also durchaus auf 1k..2k umskalieren, dann werden die großen Kondensatorenwerte allerdings ein Problem...

Grüße, Klaus

zapzappa
Stammgast

#6 erstellt: 07. Okt 2006, 21:24

Klingt ja prima
Ok, zu unhantlich sollten die kondensatoren nicht sein.
Styroflex und glimmer gibts bis 10n
Das kommt also eh nicht in frage.
Welche folienkondensatoren kannst du denn empfehlen?

Mit dem Masse mit umschalten, das bezieht sich aufs umschalten zwischen mm und mc, nicht auf das quellenumschalten in der endstufe, richtig?
Oder auf beides?
Der endstufeneingang hat ja durch den Abschwächer automatisch einen pulldown.
Ob ich mm/mc wirklich umschaltbar will weiss ich noch gar nicht, vieleicht finde ich auch eine andere, weniger aufwendige lösung.

Der pulldown r am phonopreausgang, dient er zum Ableiten von Spannung am Kondensator wenn das relais geschlossen ist?
Lohnt sich eine kanalgetrennte stromversorgung mit zwei trafos? Bei Endstufen ganz bestimmt, bei preamps sieht man das ja auch öfter.
Eine andere möglichkeit wäre die Vorstufe aus dem Trafo der endstufe zu versorgen (mit eigenem Regler, ggf gyrator etc).
Schöner gruss jens

paga58
Inventar

#7 erstellt: 08. Okt 2006, 00:44

Hallo,

zum idealen Pre sage ich nichts, das ähnelt dem Streit "blond oder schwarz".
Nicht verkehrt ist es, den Strom im Auge zu haben, der rückwärts durch den Tonabnehmer getrieben wird: Ich denke, es sollten unter 100 nA bei MMs sein.
Statt NE5532 -wenn der noch in der Wahl ist- würde ich AD8672 nehmen, aber ist ein SMD Chip. Mit Quecksilberrelais lassen sich Tonabnehmer sogar vor dem Pre gut schalten, Goldkontakt geht wohl auch.
Ich verlinke mal eine Dual-Spannungsversorgung, Freunde von "fett und schwer" oder Shuntfreaks werden sie garantiert ganz schlecht finden

http://dnispari.piranho.de/netzstab1.htm

Grüße

Achim

zapzappa
Stammgast

#9 erstellt: 08. Okt 2006, 12:35

Hallo Calvin
Das klingt sehr durchdacht. Da hat sich jemand gedanken gemacht. Einen Schaltplan und ein layout hast du nicht zufällig?
Mit hex schaltern, meinst du da die kleinen dip schalter?

Achim, mit blond oder schwarz, das stimmt.
Was meinst du mit strom der rückwerts in den abnehmer getrieben wird? Wir hams doch hier mit wechselspannung zu tun.
Das netzteil muss ich nochmal studieren. Komm mit der bezeichnung von links nach rechts nicht klar. Oben unten?
Hab hier auch noch eine angeblich sehr gute nt schaltung. Werd ich heute abend mal scannen.

KSTR
Inventar

#10 erstellt: 08. Okt 2006, 15:36

ESELman schrieb:

Dem Layuot kommt auch besondere Bedeutung zu und es sollte möglichst kompakt und mit einwandfreier massiver Masse versehen sein. Die Frage welcher OP oder nicht ist auf der Liste der Einflüsse imo frühestens an der vierten-fünften Stelle zu finden.

Das kann man nicht oft genug widerholen, ich sehe das auch so. Z.B. auch eine Weißblech-Abschirmbox über alles als absolutes Muss.

Ein Instr.Amp als symmetrischer Eingang (z.B. INA103 würde sich eignen, LowNoise, HighPower und +-24V Ub) ist auf jeden Fall optimal, erfordert aber (meist) Neuverkabelung des Spielers, mit geschirmtem Twisted-Pair. Das wurde von Analog Devices in

dieser AppNote auch schon vor langer Zeit vorgeschlagen. Das ließe sich zu dem von Calvin (Eselman) gemachten Vorschlag (oder zu dem von mir verlinkten) erweitern. Den Subsonic-Filter könnte man evtl. sogar mit einem hoch ausgelegten DC-Servo 2.ter Ordnung um den INA gleich mit erschlagen.

Ich denke, mit "Rückwärtsstrom" meint Achim den Bias-Strom einer unsymmetrischen Eingangsstufe, der bei DC-Kopplung vor allem durch den TA nach Masse fliesst (weil deutlich niederohmiger als der 47k-Abschluss-R). Der AD797 liegt bei 0.25µA typ. und bei 3µA max., das ist evtl. also kritisch.

Das wäre noch ein Vorteil von AC-Kopplung am Eingang, oder man muss per Zusatzbeschaltung (BIAS-Cancelling) des Eingangs den TA Stromlos machen. Bei einem Instr.Amp und symmetrischer Anschaltung ist das nicht notwendig, da gehen die Bias-Ströme allein durch die Abschluss-Rs nach Masse.

Als Cs für solche Sachen würde ich auch (metallisierte) Polypropylen-Typen empfehlen, z.B. WIMA MKP/FKP (gibt's z.T. in +-1%, aber hand-selektierte 5%er kommen billiger und sind auch gut erhältlich). Im Bereich 100nF...33µF z.B. MKP4 in +-5%. Und, je niederohmiger das Ganze wird, umso geringer werden die Einflüsse der Kondensator-Parasitics, speziell DA und ESL

Die "Massen umschalten" meinte ich nur am Eingang der Endstufe. Extra Versorgung von L/R ist nicht notwendig, wenn beide Zweige je ihrer eigenen Siebketten erhalten, mit ohmschen Dämfern zu Entkopplung. Extra NT für die Vorstufe(n) würde ich aber schon anraten. Dazu (zur Masse/Versorgung von OpAmps etc) auch wieder eine legendäre AppNote von Analog Devices (nein, ich krieg kein Geld von denen ;-):

AN-202: An IC Amplifier User’s Guide to Decoupling, Grounding, and Making Things Go Right for a Change

AppNotes Hauptseite von AD

Grüße, Klaus

trip-pcs
Inventar

#11 erstellt: 08. Okt 2006, 16:38

In der aktuellen Hobby Hifi werden einige Varianten der passiven/aktiven oder kombinierten Entzerrung mit dem Thel Audio Masterboard vorgestellt. Kannst ja mal einen Blick reinwerfen.

CIao PHil

zapzappa
Stammgast

#12 erstellt: 08. Okt 2006, 21:03

Symetrischer anschluss. Kann sein das ich mich jetzt als totaler nichtwisser oute, aber ist es nicht so das man mit den 3 polen des Plattenspielers ohnehin eine symetrische verbindung herstellen kann? Signal und masse an den + und - eingang des opamps, die gehäusemasse als abschirmung an die schaltungsmasse.
Ich hatte das immer als maßnahme gegen einstreuung gesehen, das problem mit dem biasstrom durch den Abnehmer war mir völlig neu. Den eingangs offset nullen ist ja vermutlich auch eine temperaturabhängige und damit kritische angelegenheit.
Ansonsten also eingangs c.

KSTR
Inventar

#13 erstellt: 08. Okt 2006, 22:06

Dann ist der Anschluss zwar "symmetrisch", aber das Signal, bzw. die Verkabelung leider nicht... und damit hast du nix von der eigentlich möglichen Störsignalunterdrückung, die dadurch erfolgt, dass der "Dreck" gleichphasig/gleichpegelig (d.h. "Common Mode") auf beiden Leitungen zu liegen kommt (beim TwistedPair, sogar wenn ungeschirmt) und damit vom Instr.Amp (nicht: OpAmp) unterdrückt wird...

Der Bias-Strom hat mit dem Offset-Strom zu tun, ersterer ist der Mittelwert, letzterer die Differenz der beiden Eingangsströme an den Eingangs-Pins eines OpAmps oder InstrAmps. D.h. Beim OpAmp bringt OffsetCurrent-Nulling nix für den BiasStrom (der fließt trotzdem durch den TA), beim Instr.Amp schon (da fließt dann nur das Delta großteils durch den TA). Interessant in dem Zusammenhang eine AppNote von

Jensen Transformers:

A New Balanced Audio Input Circuit for Maximum Common-Mode Rejection in Real World Environments

[Beitrag von KSTR am 08. Okt 2006, 22:27 bearbeitet]

zapzappa
Stammgast

#15 erstellt: 09. Okt 2006, 11:28

Erstmal mein Lob für eure Umfangreichen und aussagekräftigen Beiträge! Ich weiss das zu schätzen, wer hier mitliest sicher auch.
Nun, ich bin schon wieder einem alten Irrtum aufgesessen, hab gedacht Instrumentenverstärker sei das selbe wie differenzverstärker, also opamp.
Würdet ihr sagen die integrierten Instrumentenverstärker sind den aus opamps zusammengesetzten überlegen?

Noch eine frage zu der schaltung. Sollte die Eingangskapazität nicht auch schaltbar sein? Besonders für die anpassung an mm bzw mc systeme sind doch sehr unterschiedliche werte gefordert.
Oder benutzt du ohnehin nur mc?
Ich traus mich kaum sagen, bei all den highend überlegungen hier, aber ich hör bisher über ein AT95e.
Wenn ich aufrüste wirds bestimmt auch kein 500euro system...
Die werte in der schaltung sind zum selberrechnen. Dann lern ich das auch endlich mal.

Beispiel für die passiven 75uf. Wir wollen 10k impedanz.
75*10e-6sek/10e4r=75*10e-10F=7,5nf
Richtig???

Symmetrie des netzteils - Ich habe hier eine Schaltung die mit OPs und Transistoren stabilisiert ist. Dabei wird die negative an der positiven spannung gespiegelt. Eine elegante lösung, wie ich finde.

KSTR
Inventar

#16 erstellt: 09. Okt 2006, 12:45

@ESELman:
Wir verstehen uns, und auch ich habe aus deinen Beiträgen dazugelernt...

zapzappa schrieb:

Nun, ich bin schon wieder einem alten Irrtum aufgesessen, hab gedacht Instrumentenverstärker sei das selbe wie differenzverstärker, also opamp.

Immer noch leicht falsch. Im allgemeinen Sprachgebrauch versteht man unter ein Differenzverstärker einen mit vier Widerständen beschalteten OpAmp, der die Differenz zweier Signale bildet, mit definierter Verstärkung. Die +E und -E-Eingänge eines OpAmps haben dagegen immer die gleiche Spannung -- bis auf die winzige Fehlerspannung --, das ist das Prinzip des OpAmps (wenn er gegengekoppelt ist). Ein OpAmp bildet zwar auch die Differenz, aber mit sehr hoher und schlecht definierter Verstärkung, die durch die Gegenkopplung reduziert und kontrolliert wird. Ein Instrumentenverstärker ist auch ein Differenzverstärker, aber mit (eher) hochohmigem Eingang und der Besonderheit, dass die Quellwiderstände nicht die Verstärkung/Symmetrie beinflussen, was beim einfachen Diff.Amp der Fall ist.

Würdet ihr sagen die integrierten Instrumentenverstärker sind den aus opamps zusammengesetzten überlegen?

Für normale Menschen und Anwendungen: JA. Weil 1) lasergetrimmte Widerstände, und 2) alles auf einem Stück Silizium, was auch das notwendige Matching der Amps im Detail möglich macht.
Diskret mit 3 OpAmps augebaute Instr.Amps. sind die Hölle an Fein-Abgleich und ein teuerer Spass.

Symmetrie des netzteils - Ich habe hier eine Schaltung die mit OPs und Transistoren stabilisiert ist. Dabei wird die negative an der positiven spannung gespiegelt. Eine elegante lösung, wie ich finde.

Die Gleichheit (und die genaue absolute Höhe) der positiven und negativen Versorgungsspannung ist komplett irrelevant (solange man nicht ins Clipping kommt). Das ist ein alter Irrglaube, dass hier Gleichheit herschen muß. Die Versorgungen und die "Masse" müssen lediglich sauber sein -- in jeder Hinsicht. Siehe jene "Decoupling"-AppNote von Analog Devices, die ich verlinkt hatte.

Zeitkonstante tau=R*C. Wenn der R (nicht die Impedanz) 10k sein soll, also C=tau/R. Deine Rechnung stimmt also für 75µs und 10k ==> 7.5nF. Meist wird man aber den C im Wert vorgeben müssen, einen R aus der E96-Reihe findet man leicht dazu.

Ein benutzer-schaltbares (an der Frontplatte) Eingangs-C stellt recht hohe Anforderungen an Aufbau und Verdrahtung. Würde ich eher kompakt und direkt auf der platine mit umsteck-/umlötbaren Jumpern machen... oder gleich den richtigen C auf einen Pinheader löten. So oft wechselt man ja das System nicht.

Grüße, Klaus

zapzappa
Stammgast

#18 erstellt: 10. Okt 2006, 12:05

Naja, dann werd ich mich mal ans werk machen.

zapzappa
Stammgast

#20 erstellt: 11. Okt 2006, 12:02

Gerne!
ich teste mal eben ob dieses bild erscheint.
Bei funpic hat mir die scalierung nicht gepasst.
Hat nichts mit dem hier zu tun, es zeigt ?...?
Das mein eigener thread ist darf ich das

zapzappa
Stammgast

#21 erstellt: 13. Okt 2006, 23:02

Ich muss nochmal nachhaken.
Ein "audio fully diferential amplifier", so wie dieser hier,

http://focus.ti.com/lit/ds/symlink/opa1632.pdf
ist das selbe wie ein instrumenverstärker?
Aus dem Datenblatt geht jedenfalls hervor das er als symmetrischer eingang verwendet werden kann.

zapzappa
Stammgast

#23 erstellt: 16. Okt 2006, 13:08

Hallo
Hab ich gemacht. Ich habe den INA103 auch bereits vor mir liegen. Allerdings als dip, mit smd hab ich keine erfahrung und auch kein werkzeug.
Ich werde nun mal Kondensatoren raussuchen (MKP, kleine bauform), eine symmetrisch sowie eine unsymmetrische schaltungsvariante erstellen und ein layout zeichnen.
Wie schon erwähnt wechselt man das system nicht jeden tag, da kann man ruhig auch ein paar bauteile auslöten.
Ich hab schonmal zwei eingangsstufen gezeichnet, bin aber nicht ganz sicher ob da alles stimmt. ENTSCHULDIGT DIE FEUCHTE AUSSPRACHE DER ZEICHNUNG.

Die Werte für Rin, Cin und Rg muss man dann dem Tonabnehmer entsprechend wählen.
- Da gehts schon los: Ich hab momentan ein at95e.
Rin 47k, Rc unbekannt (bei audio technica nicht angegeben),
Ausgang 3,5mv - da wies ich nicht was ein sinnvoller gain ist.

Bauteile: Opamps sind jetzt erstmal nicht entscheidend, die pinbelegung ist ja gleich, dennoch, u2 und u3, was verwendest du? Ich hätte an OPA27, 37 (gain min5), oder rauscharm AD797, oder ist hier eher prezission und geringer drift gefragt, zb AD706?

Nach kondensatoren hab ich mich zunächst bei reichelt umgesehen, da gibts die mkp nur mit 20%.
Ich hätte schon gerne die 1% typen, spart mir das messen (hab gar kein c-messgerät). Den preiss muss ich halt zahlen.
Nur wo? Schurro hat praktisch keine auswahl, sonst werde ich nicht fündig. Hat jemand einen tip?
Die Filter Rs sind jeweils gleich, oder?

Neumann: hab ich hier mal weggelassen, was hast du für erfahrungen damit gemacht? Macht es sinn? Es handelt sich ja um einen Stopp der Absenkung ab 50khz. Kann mir nicht vorstellen das es sich klanglich auswirkt.

Der Subsonic natürlich schon. Allerdings 20hz? wären 10-15hz nicht angebrachter? Ok, vermutlich auch nicht wirklich hörbar, aber wenn man bedenkt das der filter so ab 40hz die phase dreht.

Nochwas: müsste bei unsymetrischer verbindung nicht ein koppel C verwendet werden, aus gründen des offsetstroms durch den TA, wie oben besprochen?
Weiss jemand ob beim project xpression eine sym verkabelung einfach zu machen ist, bzw was zu tun ist?

uuuund nochwas, nur interssehalber: Hier sind zwei unterschiedliche meinungen aufgekommen:
Symmetrie des NT interessiert NUR bei clipping.
Symmetrie des NT ist wichtig für geringnen Offset.

Beide recht?

schöner gruss, jens

zapzappa
Stammgast

#24 erstellt: 16. Okt 2006, 13:27

Hier ist zb ein NT mit gespiegelter negativer regelung. Ist von einem Preampprojekt, man braucht hier sicher weniger leistung und kann vermutlich auf die strombegrenzung verzichten. Der gyrator ist sicherlich nie verkehrt.
Bin kein experte, aber vieleicht eine gute schaltung?

Wennn beide kanäle aus einem NT versorgt werden dann mit 47ohm/1000uf pro kanal?
Oder lieber die ganze regelung doppelt?

[Beitrag von zapzappa am 16. Okt 2006, 13:29 bearbeitet]

zapzappa
Stammgast

#26 erstellt: 16. Okt 2006, 13:55

wieso hab ich nur den Eindruck die Schaltung so schon mal gesehen zu haben?

Hallo
Oh mann, natürlich. Sorry ich wollte die datei noch nach dir benennen. Deine vorschläge waren eben überzeugend. Allerdings hatte ich sorge wenn ich schwachsinn poste und mit dir in zusammenhang bringe, das ist dann auch nicht toll.
Werde das bei der nächsten Zeichnung machen. Ziel ist hier für mich eine fertig dimensionierte Schaltung ohne smd in zwei Varianten, mit einem Layout, die jeder anpassen und nachbauen kann.

Den gain kann ich also einfach mit der eingangsspannung multiplizieren? Ich dachte wegen der filterung sei das nicht so einfach.
Man könnte also fürs at95e den gain am ina auf 100 stellen, bei u2 dann nochmal ca 6 fach. um auf ca 2v zu kommen.
Sind die meisten endstufen nicht bei 0,7v ausgesteuert?

Wie sollten überhaupt die gains der zwei stufen verteilt sein?

[Beitrag von zapzappa am 16. Okt 2006, 13:56 bearbeitet]

zapzappa
Stammgast

#28 erstellt: 16. Okt 2006, 23:43

Naja, ich hab eigentlich vor über einen passiven abschwächer direkt in die endstufe zu gehen.
Der reduziert soviel ich will, minimal garnix.

Eigentlich, das ist jetzt nicht mehr ganz thema, aber ich habs mir schon oft gedacht, ist es doch so:
Man dreht die endstufe (den abschwächer davor) doch nie ganz auf. Keiner möchte seine endstufe komplett aussteuern.
Welchen sinn macht es dann das signal erst auf 2v anzuheben, um es dann vor der endstufe wieder auf zb. 0,2v abzuschwächen -um dann in der endstufe wieder zu verstärken.
Das ist irgendwie so wie: Zum baden mit 30 grad fülle die wanne mit 80 grad heissem wasser, lass auf 15 grad abkühlen und gies nochmal heiss nach bis es passt.
Zugegeben, das machen viele menschen so, aber das wasserrauschen ist höher...

Wieso nicht gleich schwächer in die endstufe und dafür den abschwächer mal aus dem ersten drittel rausbewegen.

zapzappa
Stammgast

#29 erstellt: 07. Nov 2006, 14:51

Hallo Leute!
Ihr kennt das ja bestimmt... so viele projekte, so wenig zeit...
Nunja, jetzt soll es endlich weitergehen. Nach längerem suchen hat mich ein anderes Mitglied auf diesen Händler hingewiesen.

http://www.oppermann-electronic.de/html/mkt.html
Im unteren teil der Seite gibt es Polystyrolkondensatoren mit 0,5% toleranz in vielen grössen. 0,5% für 30cent/stück, 1% für 17cent. Also durchaus bezahlber.
Die grössen gehen allerdings nur bis 56nf.
Für analoge filter ist das doch eine geeignete sorte, oder? Wie gesagt, kein messgerät vorhanden und mkps nur mit hoher toleranz gefunden.
Jetzt hatten wir ja bereits besprochen das es durchaus sinn macht grosse Kondensatoren zu verwenden um eine niederohmige Auslegung zu ermöglichen.
Nun, wenn ich 10 stück parallelschalte wäre dies gegeben. Fragt sich nur ob man sich dadurch nicht wieder andere Probleme einhandelt. Das layout wird jedenfalls nicht kompakter durch solche maßnahmen.

Was anders: ESELman, wo sind deine Beiträge hin? Wir haben uns alle gefreut von dir lernen zu können!

lenz
Ist häufiger hier

#30 erstellt: 07. Nov 2006, 16:01

zapzappa schrieb:

ESELman, wo sind deine Beiträge hin?

Hallo

Das würd mich echt auch mal interessieren.

Kommentarlos alles gelöscht.

ESELman
Stammgast

#31 erstellt: 07. Nov 2006, 18:41

Hi,

die Beiträge sind auf meinen Wunsch gelöscht worden aus Gründen, die ich nicht näher bezeichnen möchte, ausser, das es nichts mit diesem Forum oder einem Forenmitglied zu tun hatte.

DerESELman

@Zappa: mach ruhig weiter

Habe erst jetzt einen älteren Stereoplaytest gesehen, in welchem sich Clearaudio ´erdreistet´ schlappe 3,5K€ für diese Schaltung zu verlangen

zapzappa
Stammgast

#32 erstellt: 08. Nov 2006, 22:23

Alles klar, hab mich nur gewundert.
Ja, fragt sich was man da bezahlt. Ein schickes kästchen drumherum vermutlich. Oder gesegnete Bauteile von der venus. Oder einfach nur guten klang. Gut wenn man selber bauen kann. Gut das es das Netz gibt und man nicht alles selbst lernen/erfinden muss.
Auserdem, die erlanger haben schließlich einen ruf zu verlieren. Und schöne spieler bauen sie ja nunmal. Mich würde mal interessieren obs bei hifi auch solche marktstrategieen wie bei lebensmitteln gibt. Das gleiche pulver in zwei verpackungen mit 2000% Preisdifferenz. Damits arme und reiche kaufen. Alle bedient, alle glücklich.
Auf guten absatz

[Beitrag von zapzappa am 08. Nov 2006, 22:24 bearbeitet]

zapzappa
Stammgast

#33 erstellt: 08. Nov 2006, 23:09

So, entschuldigt, aber ich muss nochmal saublöd fragen:
Die frequenz von rc offset null stelle ich auf 15 herz ein. Zb mit 10nf und 1k. ok. Das elliminiert dc und alles gerumpel unterhalb der hörschwelle.
Jetzt müssen doch 3 zeitkonstanten kommen.
Hab ich da die schaltung falsch abgezeichnet? Ich sehe nur zwei. Rf1, Cf1 sowie Rf2, Cf2.
Ist mir bisher garnicht aufgefallen das ich da was nicht verstehe. Jetzt wo ich endlich die schaltung dimensionieren und ein layout entwerfen möchte kommts raus...
Also, ich brauche 50hz, 500hz und 3180hz (oder 2122hz???- ich finde da unterschiedliche angaben).
Wo sind die? Schaue ich mir andere pläne an merke ich das ich da auch nicht ganz klarkomme. Liegt also an mir und nicht an der schaltung.
Und warum sind das eigentlich zwei Widerstände pro zeitkonstante? Berechnung nach der üblichen formel 1/2pi*rc? Dann den widerstandswert für beide rs verwenden?
Ich stell mich mal wieder an...

ESELman
Stammgast

#34 erstellt: 09. Nov 2006, 12:26

Hi,

von Deiner Handzeichnung ausgehend wird die erste Zeitkonstante, das Subsonic mit Rsub/Csub eingestellt (wobei bei 10nF eher 500k-1meg rauskommen sollten!). Ich würde da auch klassisch nach Vorschrift 20Hz ausgehen.
Die zweite Zeitkonstante 2120Hz TP wird aus dem passiven RC-Glied RF1/RF2/CF1 gebildet. Die zwei verbliebenen Zeitkonstanten 50Hz TP /500Hz HP werden in der Gegenkopplung von U3 durch RF2/RF3/CF2 gebildet. RG2 stellt die Gesmtverstärkung ein.

DerESELman

zapzappa
Stammgast

#35 erstellt: 09. Nov 2006, 17:27

Stimmt, da hab ich mich ganz schön verrechnet (vertippt).

Berechne ich das 2120hz tp dann mit Cf1 und Rf1? Wozu das zweite Rf1? Hoffe das geht jetzt nicht zu weit.
In der rückkopplung von u3 befindet sich nur ein Kondensator. Bei meiner zweichnung Cf2. Auserdem zweimal Rf2, kein Rf3. Anscheinend wirklich falsch abgezeichnet.
Ich weis schon, das sind hier absolute grundlagen, aber...

Nehmen wir das passive filter. Wenn ich 4 von den oben genannten 56nf Kondensatoren parallel nehme erhalte ich mit 335 ohm 2120,93hz. vermutlich für den ina eine zu grosse belastung, ist aber auch nur ein beispiel. Würden dann für beide Rf1 335ohm verwendet?

Jetzt die 50/500hz.
ZB 560nf und 5684 ohm ergeben 50hz.
560nf und 568 ohm ergeben 500hz.
Jetz bin ich mit meinem latein am ende...

ESELman
Stammgast

#36 erstellt: 10. Nov 2006, 13:53

Hi,

für das 2120Hz-Filter ist der Rf1 parallel zu CF1 nicht unbedingt nötig. So hat man aber immer einen direkten DC-Bias-Pfad für den folgenden OP.
Der C befindet sich nach Zeichnung im Gegenkopplungspfad von U2, dem Subsonicfilter-OP. U3 hat RF2/RF2/Cf2 in der Gegenkopplung.
Nennen wir den RF2, der parallel zu CF2 liegt einfach mal Rf3!
Die 50Hz(3180µs) bilden sich zu 3180µs=RF3*Cf2, bzw. im Frequenzbereich 50Hz=1/(2pi*Rf3*CF2). Die 500HZ/318µs berechnen sich ebenso, nur das für das Rf3 jetzt Rf2 parallel Rf3 als Wert eingesetzt wird. Aus dem Wert von Rf3 (@50Hz) und dem neuen Wert für R lässt sich dann Rf2 aus der Formel für parallelgeschaltete Widerstände errechnen.

Ich würde nicht derart große Kondensatoren wählen. Extrem hochwertige Cs -wie Glimmer- gibt es nicht in größeren Werten, bzw. die Bauformen werden sehr groß) Ich arbeitete eher mit 10nF-Werten, von denen dann maximal 5 parallelgeschaltet werden. Werden für den Subsonic-OP und die zweite Filterstufe FET-OPs genommen, dann sind höhere R-Werte zulässig, bzw. sogar sinnvoll aufgrund des niedrigen Stromrauschens.) Der extrem hohe Eingangswiderstand der FETs sorgt für eine unbelastete Auskopplung des Signals aus dem Filter und geringe Offsetprobleme (durch stark unterschiedliche Impedanzen an den beiden Eingängen). Für den Rauschabstand ist fast ausschließlich der INA + Beschaltung verantwortlich. Für den Serien-Rf1 kannst Du mal Werte von 3-5kOhm ansetzen und Cf1 ~20nF. Cf2 ca. 30nF. Csub je nach C-Qualität, Kosten und Baugröße 10nF-100nF.

In deinem Beispiel für C=560nF treffen 5684Ohm und 568,4Ohm schon ziemlich genau den Punkt. Du musst nur den Widerstandswert finden, der mit den 5684Ohm parallelgeschaltet einen Wert von 568,4Ohm ergibt.
Parallelschaltung: Rpar= Rf3*Rx/(Rf3+Rx)
umgestellt: Rx= Rf3*Rpar/(Rf3-Rpar)
hier: Rx=5684*568,4/(5684-568,4)= 631,5
Das sind zwar ausreichend niedrige Werte, die moderne OPs auch meist treiben können, es kommen aber zusätzlich noch die Lastimpedanz hinzu. Daher würde ich für bipolare OPs ein Rx von 2kOhm als Untergrenze und für Fets 10kOhm ansetzen und die C´s entsprechend verkleinern.

DerESELman

zapzappa
Stammgast

#37 erstellt: 10. Nov 2006, 15:40

Dankeschön!

Das hat geholfen. Ich muss sagen, ich versteh nicht ganz warum die widerstände für die 500hz parallel den geforderten wert ergeben müssen. Immerhin liegen in der schaltung die beiden rs ja in serie. Bevor wir uns jetzt in der physik verlieren sag ich mal "vertrauen ist gut, kontrolle wird zeigen der esel hatte recht"
muss ja (noch) nicht alles verstehen.

Werde jetzt mal etwas opamp datenblätter lesen.

zapzappa
Stammgast

#38 erstellt: 10. Nov 2006, 18:07

Ok, ich orientier mich grade an dem was ich da habe
Für den subsonic brauche ich einen opamp mit geringem offset. Da kämen im moment opa 637 (nur gain >5, fällt also raus) OPA27 und AD706 in frage.
Der OPA ist einkanälig, das passt mir gut um mit dem layout besser zurechtzukommen.
Input offset 25 - 100 uV
drift +-0,4 - +-1,8 uV/C
in offset current 10-75 nA
in bias current +-15 - +- 80 nA
impedance 2G/2,5pf (common mode)
Source impedance bis 15k "for noise performance supirior to fet amps"
Da käme ich aber immernoch auf 0,6uf für 17,68hz. Wird also etwas gross.

Allerdings steht auch beim etwas schlechteren vorbild OP27 das die kap.last nicht über 2000pf sein darf. Ich nehme an das trifft auch auf die beschaltung als integrator/filter zu?
Nur trifft es beim opa auch zu?

Der AD706 soll gut für hohe quellimpedanzen geeignet sein.
Also möglicherweise ein layout mit einem ic für beide kanäle, oder eine seite ungenutzt lassen.
offset 30-100uV
bias current 50-250 pA
offset current 30-250 pA
impedance 300G/2pf (common mode)
capacitive load drive 10nf

Für den ausgang:
Da mir ja 1v ausgang für die endstufe reichen und der ina auf mindestens g=100 eingestellt wird scheidet der OPA637 auch hier wegen zu geringem gain aus.
Der AD797 kann laut datenblatt seine qualitäten nur bei einer quellimpedanz unter 1k ausspielen (wenn ich das richtig gelesen habe.
Weis jetzt nicht obs sinn macht das 2120hz netzwerk so niederohmig zu machen. ergäbe halt 75nf/1k.
bei diesen hier

http://www.oppermann-electronic.de/html/mkt.html
zb. 56nf + 18980pf.
Warum eigentlich nicht.
andererseits, wenn schon die empfehlung ausgesprochen wird 5-10k anzusteuern... vieleicht sollte ich mich lieber daran halten.

Die last darf bei gain >=2 5000pf betragen. Nochmal, muss ich die filter in der rückkopplung als kap. last betrachten, oder verhält es sich da anders?

Weis nicht ob das alles zu genau wird. Ich möchte dieses projekt natürlich auch nutzen um zu lernen (und habe auch schon einiges gelernt).
daher der versuch dafür zu sorgen das sich alle komponenten möglichst wohl fühlen.
Dem ergebnis wirds zugute kommen, mindestens genauso spannend finde ich die erfahrung schritt für schritt die Designkriterien zu erkennen.
Im moment erscheint es mir, das bestimmte ics immer vor und nachteile mit sich bringen. Möglicherweise wird die "ideale" lösung also immer in einem kompromiss bestehen. Oder ich habe einfach die falschen chips betrachtet...

[Beitrag von zapzappa am 10. Nov 2006, 18:36 bearbeitet]

ESELman
Stammgast

#39 erstellt: 10. Nov 2006, 21:50

Hi,

@zappa: PM

zapzappa
Stammgast

#40 erstellt: 11. Nov 2006, 01:54

Ich hab ein layout gezeichnet.
Bitte nicht lachen. Kritik aber sehr erwünscht.
Ich hab frei nach besten wissen gezeichnet.
Ich hoffe man kann was erkennen, auch ohne das ding selbst gemalt zu haben.
Es ist eine beschaltung mit ina103 und doppelop. Oben ausgang, unten subsonic.
Zum glück wenig teile...
Jeder op hat koppelcs an den versorgungspins (nicht bezeichnet). Die spannung wird über einen gyrator zugeführt.

R gain ist auf der lötseite. Für die filter cs hab ich jeweils platz für zwei parallel vorgesehn. könnten auch mehr sein.
Für unsymmetrische verkabelung den unteren R in als drahtbrücke.

Was mich besonders interessiert:
Kann sowas als vernünftige Masseführung durchgehen?
Ist es ok ein getrenntes geregeltes NT getrennt für beide kanäle aufzubaun und die spannung an den Gyrator zu führen?
Wo ist der punkt an dem die masse mit den Ladeelkos des NT verbunden wird?
Ich vermute ganz rechts, damit der eingang nichts von irgendwelchen möglicherweise auftretenden strömen mitbekommt.

ESELman
Stammgast

#41 erstellt: 11. Nov 2006, 13:22

Hi,

das aktuelle Datenblatt des INA103 ist das SBOS003 oder auch PDS-1016H. In einem älteren Datenblatt PDS-1016B (Seite 9) ist ein Layoutvorschlag für die DIP-Ausführung, an dem man sich gut orientieren kann.
Warum aber ziehst Du nicht den INA163 in Betracht? Abgesehen, daß es den nur in SOIC14-Gehäuse gibt, ist er einfacher und deutlich günstiger. Der INA103 ist zwar laut Datenblatt in einigen wenigen Punkten etwas enger toleriert/besser spezifiziert, das spielt hier aber keine entscheidende Rolle. Der 103 hat eigentlich nur Vorteile, wenn bestimmte Pins beschaltet werden, was der 163 nicht ermöglicht. In erster Linie betrifft das eine sogenannte Triaxial genannte Verkabelung, bei der ein Koaxkabel mit 2 Schirmen verwendet wird. Das ist jedoch bei Audio ein äusserst seltenes Verfahren, da hierfür spezielle und sehr teure Buchsen nötig werden. Ausserdem ist der 163 im Reichelt-Katalog gelistet, also leicht erhältlich (übrigens auch OPA2132, 2134, 604/2604, 627, AD712 u.A.)

Natürlich kannst du komplett kanalgetrennte NTs verwenden, das macht imo aber kaum Sinn, in Anbetracht des vergleichsweise hohen Kanalübersprechens des Tonabnehmers.
Ein vernünftig dimensioniertes Netzteil, gefolgt von kanalgetrennten Gyratoren und korrekter(!) Entkopplung und Pufferung der OPs so nah wie möglich an den OPs. Ist imo günstiger. Da dem Layout des PCB eine ganz entscheidende Bedeutung zukommt, kann ich Dir nur raten viel Sorgfalt hier zu investieren, eine vernünftige Platine zu entwerfen (ein doppelseitiger Prototyp 100*160mm kann für 40€ in kürzester Zeit im Briefkasten liegen!) und nicht irgendetwas handgekritzeltes zu versuchen. Dafür ist die Schaltung doch zu aufwändig und zu gut!

DerESELman

zapzappa
Stammgast

#42 erstellt: 11. Nov 2006, 13:57

morgen zusammen

kann ich Dir nur raten viel Sorgfalt hier zu investieren, eine vernünftige Platine zu entwerfen

Das möchte ich versuchen.
Naja, das geschmier sollte ne erste skizze sein. Schritt eins zu einem vernünftigen layout, aber natürlich nicht mehr.
Ich hab mich erstmal an der überlegung orientiert
- kurze versorgungsleitung - keine masseschleife - kurze feedbackwege.
Schon da ist natürlich die frage ob die skizze das hält.
Es wurde ja bereits darauf hingewiesen das eine vernünftige Masseführung wichtig ist. Was gehört da dazu?
Ich denke viel strom wird nicht fliesen.
Ich vermute ein guter punkt für die masseverbindung zum NT sind die Kondensatoren der gyratoren.
Das von wegen getrenntes NT hab ich etwas wiedersprüchlich geschrieben. Ich meinte schon ein einzelnes (wir hatten das thema ja schonmal auf seite 1). Nur eben räumlich getrennt, auf einer extra platine. Dann der Gyrator pro kanal.

SMD Bauteile löten, da mangelt es an erfahrung, auch beim herstellen eines entsprechenden pcbs. Das ist das eigentliche Problem.

zapzappa
Stammgast

#43 erstellt: 13. Nov 2006, 14:57

Hallo
Ich hoffe ich habe euch mit meiner abenteuerlichen Layoutgestaltung und den entsprechenden Fragen nicht vergrault.
Da wäre nämlich nochwas.
Einen Gyrator kann man doch als Spannungs/Stromquelle ansehen. Um also die leitungen so kurz wie möglich zu halten, wäre es da sinnvoll jedem der beiden ICs seinen eigenen Gyrator direkt an den Versorgungspin zu stellen? Die Spannungen könnten dann für beide getrennt vom NT zu den Kollectoranschlüssen geführt werden.
Der 10r wiederstand ist nicht nötig, oder?

[Beitrag von zapzappa am 13. Nov 2006, 14:58 bearbeitet]

kap
Stammgast

#44 erstellt: 13. Nov 2006, 18:43

zapzappa schrieb:

Hallo Leute!
Ihr kennt das ja bestimmt... so viele projekte, so wenig zeit...

hallo zapzappa liste mir doch mal auf welche werte du brauchst weil ich habe etliche Kondensatoren, MKS, KP, MKP und Styroflex in klein und groß und ich komme ganz günstig an Mundorf ZN Kondensatoren ran. Ich will für die Kondis außer für Mundorf wenn welche passen nichts außer Porto haben, bei mir liegen sie nur rum. Aber nicht das jetzt jeder schreibt er brauche viele viele Kondensatoren ! Mundorf ZN alle Werte.
Karl

zapzappa
Stammgast

#45 erstellt: 14. Nov 2006, 11:50

Wow. Dankeschön. Da freut sich der Studentenhaushalt!
Supernett. Bin Sprachlos. Wenn ich mich gefangen habe kriegst du ne PM.

ESELman
Stammgast

#46 erstellt: 14. Nov 2006, 12:12

Hi,

ein Gyratorpaar pro Kanal reicht völlig aus. Die ICs werden ja direkt in Pin-Nähe nochmal C-gepuffert. Interessant könnte es jedoch dann sein, wenn Eingangs-IC und Subsonic/Ausgangs-IC mit unterschiedlichen Versorgungsspannungen gefahren werden können/müssen. Der INA103 kann bis +-25V betrieben werden (erhöhte Übersteurungssicherheit bei höherer versorgungsspannung), die OPA604/2604 mit +-24V, AD8610/8620 allerdings nur mit +-13V. Wenn Du einen weiteren Widerling von der Transistorbasis nach Masse schaltest, dann ist die Ausgangsspannung nahezu beliebig einstellbar. Somit kannst Du nur mir einer einzigen erhöhten symmetrischen Betriebsspannung (z.B. +-25V) und zwei Gyratorpaaren nahezu beliebige IC-Kombinationen fahren.
Der 10Ohm-Widerich bildet zusammen mit den folgenden C´s ein Tiefpassfilter. R muss so klein dimensioniert sein, daß genügend Strom durchkann um alle angeschlossenen Lasten zu versorgen.

DerESELman

zapzappa
Stammgast

#47 erstellt: 14. Nov 2006, 12:35

Hallo
Die Idee kam mir aufgrund der Empfehlung jeden möglichen zentimeter Versorgungsleitung einzusparen. Wenn jeder IC einzeln versorgt wird hätte man da etwas mehr flexibilität bei der Layoutgestaltung. Allerdings muss ich sagen ich weis ja gar nicht genau ob man, physikalisch gesehen, die forderung "jeder zentimeter zählt" auf diese weise "austricksen" kann.

Über die +-25V des Ina hab ich auch schon nachgedacht.
Ist es aber tatsächlich so das durch den Tonabnehmer derart hohe Störspannungen entstehen das es zu einer Übersteuerung bei +-15V kommen kann? Bei 100 facher Verstärkung müsste das ja eine Eingangsspannung von 150mv auf einer Seite sein. Und wenn das der fall wäre, würde es nicht dazu führen das nun die folgende Stufe überlastet wird?

ESELman
Stammgast

#48 erstellt: 14. Nov 2006, 13:14

Hi,

wichtig ist ein induktivitätsarmes Layout der Versorgung und C-Entkopplung so nah wie möglich an den IC-Pins. Hier ist breitbandig (bis in die MHze hinein) eine niedrige Impedanz gefordert. Kleine Induktivität bedeutet möglichst kurze Leiterbahnen und eine möglichst kleine umschlossene Fläche der Leiterbahnführung -also Leiterbahnen sehr dicht zusammen, bevorzugt auf 2 Lagen der Platine übereinander, ähnlich einem Plattenkondensator. Massebahnen ebenfalls kurz und sehr niederohmig (breit/dick) halten, und/oder bei mehrlagigen Layouts große Masseflächen vorsehen.
Falls möglich mit SMDs arbeiten.

Bisher habe ich noch keine Übersteurungseffekte bei +-15V festgestellt. Das Problem sind auch nicht Störspannungen durch den TA, sondern die starke Anhebung des HT-Bereiches durch die RIAA. Dadurch daß üblicherweise keine großen Signalpegel im Musiksignal im HT-Bereich auftreten (Ähnlichkeit zu rosa Rauschen) ist das Problem imo nicht soo gravierend.
In der hier diskutierten Schaltung ist auch nur der INA betroffen, der als symmetrischer Amp ohnehin eine doppelt so große Übersteurungssicherheit aufweist, wie ein normaler OP (weil jeder Teil-OP nur die Hälfte des Eingangssignales bekommt!). Hinter dem INA findet ja eine HT-Absenkung durch das 2120Hz-Filter statt. Die nachfolgenden Stufen sind daher vom HT-Übersteurungsproblem nicht betroffen.
Wenn also die Eingangsstufe die Anforderungen hinsichtlich Rauschen und Übersteurungsicherheit erfüllt, dann ist diese Art der Signalbehandlung hochflexibel, sehr exakt und qualitativ höchstwertig. Seit immerhin 1993(!) laufen meine Stufen mit den verschiedensten TAs von Low-Output-MCs bis High-Output-MMs und bisher hat es nie irgendein Problem mit Rauschen oder Verzerrungen oder Anderem gegeben.

DerESElman

zapzappa
Stammgast

#49 erstellt: 14. Nov 2006, 14:57

Nun, da ist verständlich das durch verwendung von SMD und mehrlagigen Platinen einiges erreicht werden kann.
Andererseits, bei meinen möglichkeiten läuft es wohl eher auf einlagig und gewöhnliche Bauteile hinaus.

Kleine Induktivität bedeutet möglichst kurze Leiterbahnen und eine möglichst kleine umschlossene Fläche der Leiterbahnführung -also Leiterbahnen sehr dicht zusammen

Das bezieht sich auf alle Leiterbahnen - Signal und Versorgung/masse?
Da ist meine Skize wohl noch optimierungsfähig.
Auch das Führen der Masse unter den ICs ist dann wohl nicht ideal, verhindert es schließlich eine grosse Massefläche.
Werde mal etwas knobeln und eine andere Anordnung probieren.

kap
Stammgast

#50 erstellt: 14. Nov 2006, 18:20

zapzappa schrieb:

Wow. Dankeschön. Da freut sich der Studentenhaushalt!
Supernett. Bin Sprachlos. Wenn ich mich gefangen habe kriegst du ne PM.

jau ok ich hatte das glück und bekam etliche hunderte Kondensatoren fast zum Nullpreis und die kann ich in meinem Leben nicht verbauen. Ich habe ab freitag vierzehn Tage urlaub suche dann mal einige Werte zusammen. Die Mundorf die ich meinte sind Zinnfolienkondensatoren diese hier:

http://img165.imageshack.us/my.php?image=mcapznfm9.jpg
egal ob 100, 250 oder 630V die von Dir genannten taugen doch nichts bestenfalls in Frequenzweichen aber doch nicht in Schaltungen. übrigens habe ich es geschafft mein Phono Pre auf ein Steckbrett aufzubauen was soll ich sagen absolut sauberer Sinus und das mit nicht mal exakten Werten hätte nicht gedacht das ich das so hinbekomme. Kann ja nur noch besser werden wenn ich die Bauteile selektiere. Jetzt muss ich nur noch mal nachfragen wie ich am besten das Layout machen kann habe hier was von Leiterbahnen sehr dich aneinanderlegen gelesen kannst du das mal ein bisschen besser erklären ist doch für andere bestimmt auch interessant Karl

zapzappa
Stammgast

#51 erstellt: 14. Nov 2006, 20:23

Hallozusammen
Karl, freut mich zu hören das was zu hören ist.
Das mit der Layoutgestaltung fragst du doch nicht mich, oder? Ich wills dir erklären was ich mache, aber bedenke: Ich bin grade dabei mich hier lächerlich zu machen, mit meinem Layout teil 2.
Aber was solls. Bild eins zeigt nochmal die Schaltung, oben rechts die pos versorgung, neg natürlich mit pnp.
ESELman hat sehr schön Hilfe bei der Dimensionierung geleistet, berechnete werte stehen unten. Tatsächlich etwas hochohmiger als ich zuerst dachte

Rg, rin, cin, rg2 hängen vom Abnehmer ab.

Also, ich habe mal etwas mit anderer Bauteileanordnung experimentiert. Bin aber zur erkenntniss gekommen das ich die masseführung nicht kürzer hinbekomme, als wenn die ics hintereinander liegen und die masse zwischen den beinen verläuft (und wenn doch sieht alles andere zum davonlaufen aus. Nichts neues also. Ich hab das drumherum noch etwas optimiert, dafür gesorgt das unter den ics wirklich nur noch die masse läuft, etc.
Oben also nochmal eine Schmierskizze (Ich weis, es ist eine Zumutung. Sollte mal eagle lernen).
Diesmal haben zumindest alle Bauteile einen Namen. Links die Ina, rechts der Opa.
Ich denke mal den Schirm lötet man am eingang fest, die Netzteilmasse kommt in die mitte, zwischen gyratoren und ics. Schirm der Ausgangsleitung? keine ahnung. Um die Masse noch niederohmiger zu machen könnte man doch eigentlich ne lage kupferlitze auflöten.
Unten eine Zeichnung die zumindest auf meinem Block im richtigen Maßstab ist. Man könnte vermutlich noch etwas zusammenstauchen. Die RCs ganz recht hab ich um 90grad nach unten gekippt (im verhältniss zur grossen skizze).
Die striche unten sind zentimeter. Eigentlich nicht sehr gross. Wenn man riesenkondensatoren verbaut muss natürlich platz geschaffen werden. Hab "normale" foliencs für die zeichnung verwendet. Parallel rs sollten auch reinpassen.

Hoffe ihr denkt schon an die viele kritik die anzubringen ist und wie ihr sie mir um die ohren haut!
Karl, ich kann knapp beschreiben wie ich sowas mache. Die bauteile einzeln mit beschaltung aufzeichnen. Ausknobeln wie alles gut zusammenpasst, dabei dinge festlegen wie kurze versorgung... Nicht sehr professionell, aber auch ein blindes huhn...
Dann mach ich eine maßstabsgetreue zeichnun, Spiegel die im rechner, zeichne sie mitm edding auf die platine, ätze, bohre, löte, freu mich. hat bisher jedes mahl geklappt (und hier steht schon ein ganzer schrank voll studio/synthie zeug das fröhlich bleept und blinkt)

Wenn jemand sagen kann das man so niemals hifi-gute ergebnisse hinbekommt, dann würde ich mich über eine Erklärung freuen.
Sicher, wenn ein gekauftes Gerät solche platinen enthielte wie ich sie mache, da würde ich schon zweifeln, aber eigentlich - layout ist layout, kupfer ist kupfer, oder?

upload streikt grade, bild folgt

zapzappa
Stammgast

#52 erstellt: 14. Nov 2006, 21:52

ESELman
Stammgast

#53 erstellt: 15. Nov 2006, 12:32

Hi,

hier mal ein älteres Layout, das noch Optimierungspunkte offenlässt, allerdings seit ´98 schon gut und problemlos funktioniert.

Wurde damals mit CorelDraw erstellt.
Verwendet wurden:
INA103KP (DIP16), OPA2604AP (DIP8), PP-C´s von Simens 1% (C5-11), Metallschicht-Rs 1& Bauform 0207. DIP-Schalter 8-polig im Eingang, 1,5µF-Tantal(C13-16) zur Entkopplung der IC-Betriebsspannungen und 25-gängige Trimmpotis.
Versorgt wurde mit +-15V geregelt aus einem Akku-Netzteil.

Die errechneten Bauteilwerte machen auf den ersten schnellen Blick einen korrekten Eindruck. Falls möglich versuch mal eine Verifizierung per Simulation und bekannter RIAA-Kurve.

DerESELman

zapzappa
Stammgast

#54 erstellt: 15. Nov 2006, 13:45

Hallo
Danke, da sehe ich mal wieder wie unterschiedlich so etwas aussehen kann.
Als unterschied fällt mir besonders auf das du viele Kondensatoren parallel schaltest. Worin besteht der vorteil? Da der OPA2604 ja auch ein fet amp ist vermute ich das deine Dimensionierung ähnlich hochohmig war. Werte um 10-100n sind doch erhältlich.
Dann sehe ich das das 2120hz rc netzwerk direkt am INA sitzt. Bei mir sitzt es direkt am OPA. Weg ist so oder so zurückzulegen, spielen solche unterschiede eine Rolle?
Dann besteht ein grosser Unterschied in der Masseführung.
Einmal ein gerader Balken unter den ICs, bei dir eine längere Linie die fast die gesammte Schaltung einrahmt.

Nunja, wenn diese dinge eine Rolle spielen dann weis ich leider nicht warum. Ich hab nur versucht alles so kurz wie möglich zu halten.
Ich lass mich ja sehr gerne Belehren.
Die Frage ist also, wenn man flexibilität ausenvor lässt.
Ist das eine Layout "besser" geeignet als das andere, und warum?

Eine änderung an meinem Layout wäre übrigens noch die Gyratoren um 90grad zu drehen, um dadurch leichter vom Versorgungsanschluss nach masse einen Kondensator zu platzieren.

kap
Stammgast

#55 erstellt: 15. Nov 2006, 18:51

na das sind doch Ansätze die ich mit eagle Light umsetzen werde. Wenn ich das Layout fertig habe stelle ichs hier rein. Habe im anderen Thread einiges über Klirrfaktor gelesen werde auch hier versuchen den anhand der Beschreibung von ultraschall nachzu vollziehen danke Karl

kap
Stammgast

#56 erstellt: 16. Nov 2006, 00:06

hier mein erster Layout entwurf

http://img489.imageshack.us/my.php?image=aaabq6.jpg
Ich glaube das ich davon erstmal eine Platine fertigen lasse um zu sehen ob alles richtig

ist Karl

ESELman
Stammgast

#57 erstellt: 17. Nov 2006, 13:16

Hi,

das Parallelschalten von C´s verringert vor allem die Toleranzen und Verluste. Sehr eng tolerierte Cs kosten viel, sind aber für eine präzise Entzerrung und linearen und kanalgleichen Frequenzgang wichtig. Stammen die C´s aus einer Fertigungscharge dann reichen sogar oft 5%ige aus.

Wie schon gesagt das Layout funzt, ist aber noch optimierbar. Nicht unsonst gibt es mittlerweile Version MK5

Optimierungspunkte:
Erstellung des Layouts mittels geeigneterem Proggi, z.B. Eagle um auch Masseflächen setzen zu können.
Die Massebahn wesentlich massiver ausführen.
P1 (stellt die Verstärkung des INA ein) durch diskrete geschaltete Widerstände ersetzen -->bessere Kanalgleichheit ohne Messmittel einstellbar.
Das 2120Hz Filter in der Tat eher an den OPA ran.
Bessere Entkopplung der Betriebsspannung als kleine Tantals
Legt man die Versogungspins +Vcc, -Vcc und Masse ´unterhalb´ Der OPs, dann ist die Verbindung dorthin kürzer und an den gewonnenen Platz können die 50/500Hz -Bauteile näher an den OP herangerückt werden.

@kap:
Deine Platine ist zunächst mal für eine ganz andere Schaltung, deren Dimensionierung und exakte schematic nicht bekannt ist. Stell doch mal die Schenatic ein.
Was mir zunächst auffällt sind lange Wege für die Signale, der riesige C, der eine schöne Antenne sein kann, keine Massefläche, dafür lange dünne Massebahnen und relativ viele Wechsel der Layoutebenen.
Die Leiterschleife, die den linken Pin des Riesen-C mit R2 und dem mittleren Transi bildet kann z.B. viel kleiner gestaltet werden, indem von R2 direkt eine kurze Verbindung an den Transi geht (Induktivität der Schleife ist größer als nötig!)
Ähnliches gilt für die Gegenkopplungsschleife mit R1 und R3.
In beiden Fällen R1 und R3 direkt rechts neben den OP gesetzt und mindestens eine Leiterbahn unter dem OP geführt verkleinert die umschlossene Schleife deutlich und verringert parasitäre Effekte.
Zieh durchaus mal in Betracht ein Paar Bauteile in SMD zu wählen. SMD-Widerstände der Bauform 1206 lassen sich problemlos platzieren und löten, mit feiner Spitze sogar 0805er. Dann könnten einige Leiterbahnen drastisch verkürzt und besser werden.

DerESELman

kap
Stammgast

#58 erstellt: 17. Nov 2006, 17:18

ESELman schrieb:

Stell doch mal die Schenatic ein.
Was mir zunächst auffällt sind lange Wege für die Signale, der riesige C, der eine schöne Antenne sein kann, keine Massefläche, dafür lange dünne Massebahnen und relativ viele Wechsel der Layoutebenen.DerESELman

hallo ESELman, danke für deine Tipps hier der Schaltplan zum Layout.

http://img175.imageshack.us/my.php?image=1ks0.jpg
steht aber auch alles hier,http://www.hifi-forum.de/viewthread-71-3907.html dort hatte Detlef mir prima geholfen. Werde das Layout nochmal überarbeiten, SMD muss ich erst mal sehen weil da habe ich noch garnichts mit gemacht werde es aber mal versuchen Karl