Massa en aarde bij zelfbouw audio, wat is de beste methode?

Op 29 november 2017 11:03:02 schreef Blackfin:
Ik zou helemaal niets wat aan de primaire zijde van de transformator ligt met de randaarde verbinden, dat is echt complete onzin en levert mogelijk extra aardlussen op met de verbinding met andere apparatuur.

Natuurlijk niet. Als je de primaire van de transformator aard, komt een van de lichtnetpolen aan aarde. Gaat de aardlek er niet uit, dan heb je grote kans dat de zekeringautomaten in de meterkast er tussen uit gaan.

Semtexx

Golden Member

Ik ben begonnen met het bouwen van een gestabiliseerde voeding op basis van een LM338K op een gaatjesprint.

Zoveel mogelijk met onderdelen uit de "rommelbak." Voor een paar dikke condensators zal ik nog wel iets bij reichelt moeten bestellen.

Wat voor ripple is acceptabel in de voeding van dit versterkerontwerp? In 1969 schreef Linsley Hood een primaire condensator van 5000µF en een tweede van 1000µF in zijn voeding. Mijn gevoel zegt dat dat weinig is -> hoge rimpel.
Wat vinden de mensen met meer kennis van zaken?

Foto's volgen.

De voeding voor de eindtrap zou helemaal niet kritisch mogen zijn: de eindtrap is namelijk zélf al een 'gestuurde gestabiliseerde voeding' voor de luidspreker. Zoals @Sine terecht al zei:

als de opbouw van de amp een beetje goed is opgezet heb je ook zeker geen geregelde of gestabiliseerde voeding nodig, een trafo en een gelijkrichter en een paar elco's is alles wat je nodig hebt.

Stel bijvoorbeeld dat op een bepaald moment de spanning op de luidspreker 8,4 V moet zijn, dan zal de versterker daarvoor zorgen: dat is gewoon de momentele ingangsspanning (signaalspanning) maal de versterkingsfactor.
Zolang de eindtorren nu maar genoeg voedingsspanning krijgen om daaruit de gevraagde ogenbliksspanning van 8,4 V te maken, gaat alles goed. En dit gaat net zo voor alle andere gevraagde ogenbliksspanningen.

Dus net zo goed als de uitgang van een gestabiliseerde voeding niet bromt, ook al zit er wat rimpel op de ingang, zo geldt ook dat een versterker niet zou moeten brommen, ook al zit er wat rimpel op zijn voedingsspanning. Het zijn immers eigenlijk dezelfde dingen.

Wel moet je natuurlijk boven een minimum blijven, anders haalt de versterker zijn vermogen niet.
Hoeveel capaciteit daarvoor nodig is, hangt af van de gevraagde stroom en van de voedingsspanning. Een versterker met een 60 V voeding heeft ruwweg maar een kwart van de capaciteit nodig als een met hetzelfde vermogen maar met een 30 V voeding. Want a) de stroom is dan maar de helft, en b) iedere volt is procentueel dan ook nog eens maar de helft.

Als Linsley Hood - die al eens eerder met dat bijltje gehakt heeft - 5000 en 1000 uF zegt, en ik zou het zelf niet weten, dan zou ik toch Hood het voordeel van de twijfel geven, en niet mijn gevoel. :)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
RAAF12

Golden Member

Puristen in de late sixties gebruikten met reden een gestabiliseerde voeding zoals Peter Walker met de Quad 303 en ook Wim Jak, die een boek schreef 'Audioversterkers met transistoren' © 1969 De Muiderkring n.v. deed het met een 20 Watt seriebalans endamp, gebaseerd op een RCA ontwerp. Bijgaand een foto

In 1969 schreef Linsley Hood

Blijkbaar een goed jaar :-)

Op 19 december 2017 02:01:29 schreef RAAF12:
Puristen in de late sixties gebruikten met reden een gestabiliseerde voeding

Een 'schone' spanning heeft als voordeel dat de versterker deze niet hoeft te corrigeren. Wat ik mij echter afvraag is of dat op de lage frequenties voor een DC gekoppelde versterker nog veel uitmaakt. De loop gain is daar normaal gesproken het hoogst.

This is the world we know best, the world of madness
Semtexx

Golden Member

Ik zal proberen het niet te audiofool te maken en zal ruimte overlaten voor andere condensatoren als het resultaat niet OK uitpakt. Dan laat ik de dikke condensatoren eerst maar even zitten. Ik had nog een setje 10.000µF gevonden, maar die zijn qua werkspanning op het randje. 4700 en 6800 nog genoeg liggen.

eea ook afhankelijk hoe de LM338 zich gedraagt onder belasting (lees: of de ingangsspanning hoog genoeg is bij een gekozen uitgangsspanning.) Een kachel is het hele ontwerp zo of zo tóch wel; ik wil proberen met een relatief klein verschil tussen ingangsspanning en uitgangsspanning weg te komen.

Volgens mij lopen je draden van je ingang en de voeding naar de versterker-print nu ook een beetje "raar".
Van je ingangsbussen ga je met 1 draadje naar de versterker-print, dat tegen de voeding van de versterker-print loopt.
En waarlangs moet de spanning van de ingang weer terug?
Als ik het goed kan zien, is dat over de draad van de voeding, naar het massapunt en dan naar de aansluitbus.
Door diezelfde draad lopen al de stromen van de voeding.

Er zitten 4 aansluitschroeven op die print, volgens mij moet je ze ook alle 4 gebruiken. 2 voor de voeding en 2 voor de ingang. De aparte draad voor de ingangsmassa is om te zorgen dat stromen van de voeding (en spanningsverschillen door de weerstand van de draad) geen invloed hebben op de (gevoelige) ingang.

RAAF12

Golden Member

Op 19 december 2017 08:02:13 schreef Blackfin:
[...]

Een 'schone' spanning heeft als voordeel dat de versterker deze niet hoeft te corrigeren. Wat ik mij echter afvraag is of dat op de lage frequenties voor een DC gekoppelde versterker nog veel uitmaakt. De loop gain is daar normaal gesproken het hoogst.

Dat de vervorming lager ligt met een gestabiliseerde spanning komt doordat de voedingsspanning niet inzakt als de versterker wordt uitgestuurd met een sinus van lage frequentie.

[Bericht gewijzigd door RAAF12 op 19 december 2017 13:18:02 (22%)]

Op 19 december 2017 13:07:58 schreef RAAF12:
[...]

Het is te meten of het te horen is is een ander verhaal. De vervorming van een luidspreker ligt veel hoger.

Die rimpel wordt natuurlijk een stuk groter bij hoge uitsturing en de vraag is inderdaad of je dit dan nog hoort. Kan je het meten? Daar twijfel ik niet aan maar of het een serieus probleem is dat men moet aanpakken. Overigens hebben 'gestabiliseerde' voedingen ook problemen met grote belastingvariaties op lage frequenties indien de buffercapaciteit onvoldoende is.

This is the world we know best, the world of madness

Inderdaad; het zijn dan ook in wezen dezelfde apparaten. Hun taak is in beide gevallen het leveren van een nauwkeurige, stabiele maar instelbare spanning aan een laagohmige belasting, onafhankelijk van de 'ruwe' voedingsspanning, zolang die maar hoog genoeg is.

Want wat is een audioversterker? Een gestabiliseerde voeding die je van plus naar min kunt regelen, die eventueel ook stroom van buiten mag opnemen, en die je kunt regelen met een externe stuurspanning. Een 'programmeerbare' (in de ouderwetse betekenis van dat woord) vierkwadrantenvoeding dus.

Natuurlijk, er zijn versterkerontwerpen geweest die wél last hadden van 'doorspreken' van de voedingsspanning naar de uitgang. De versterking daarvan was dus niet constant. Tegenwoordig zouden we dat een niet-zo-goed ontwerp vinden. Een gestabiliseerde voeding kon dan de kwaal verhullen; zie het als een voor-regeling.

Als de voedingsspanning van een versterker inzakt bij uitsturing, dan heb je te weinig capaciteit (letterlijk, en/of in de transformator) in die voeding. Een gewone stabilisator kan die spanning dan ook niet meer omhoog halen!
Een schakelende boost-stepup zou het wel proberen, maar dán zou de ingangsstroom omhoog moeten, en die stroom was juist het probleem, dus dat kan in zo'n geval ook niet.

Omdat dus blijkbaar een gestabiliseerde voeding en een versterker dezelfde taak hebben, is het heel goed mogelijk hier één schakeling voor te gebruiken (een goed ontworpen eindtrap) en die te voeden uit een voldoende ruim genomen trafo, gelijkrichter en buffercondensator.

Het voorgaande geldt voor conventionele versterkers, met een conventionele voeding. Voor een pulsbreedtemodulator gevoed uit een SMPS gelden mogelijk andere berekeningen. :)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
Semtexx

Golden Member

De versterker in kwestie is inmiddels afgemaakt, werkt goed, en is stil. Nogmaals dank aan iedereen die gereageerd heeft.

Ik heb de voeding conventioneel gemaakt, losjes gebaseerd op John Linsley Hood zijn ontwerp met een capacitance multiplier, en een stinknormale trafo en gelijkrichter.

Het verbeteringsvirus veroorzaakt toch wat jeuk, en na het lezen van enkele artikelen heb ik toch nog wat vragen. De SMPS die ik heb gekocht, brandt nog op de plank van de kast ;)

Ik heb gelezen dat een capacitance multiplier achter een SMPS ook een prima low pass filter is.

Simpele demonstratie hier:
http://www.acoustica.org.uk/t/3pin_reg_notes2.html

Behoudens het feit dat de schakeling van de capacitance multiplier zelf ook stroom verbruikt en een passief filter niet, waarom wordt dit niet op bredere schaal toegepast? Mijn gevoel zegt dat een dergelijke filtermethode toch een groot aantal voorbeelden biedt voor een SMPS met een breed stoorspectrum.

De dissipatie blijft beperkt tot praktisch de CE overgang van de gebruikte transistor * stroomsterkte. (OK, iets meer, maar gaat om het idee).

Wat zie ik over het hoofd?

Semtexx

Golden Member

Ik wil mijn oude topic toch nog een keer omhoog schoppen.

De versterker werkt goed, maar er gebeurt iets, dat ik met meerdere zelfbouw versterkers heb gehad. En dat is dat wanneer een ander apparaat in huis in- of uitschakelt, er soms een relatief felle tik door de speakers te horen is. Met name de koelkast is daar een voorbeeld van. Andere (gekochte ;)) versterkers onderdrukken dat.

Er zit een netfilter in, over de schakelaar staat (wellicht overbodig) een ontstoorcondensator, etc.

Wat kan ik verder doen om dit soort in-uitschakeleffecten van andere apparaten te onderdrukken? Bij een eerder zelfbouwprojectje had ik hiermee ook te maken.

RAAF12

Golden Member

Je zou secundair op de trafo ook een filter kunnen plaatsen. Bijv een 0.2µF condensator. Vooral veel afkijken hoe de gevestigde merken het doen. Maar jouw trafo is natuurlijk niet dezelfde. Zonder allerlei apparatuur blijft het wat trial en error gezoek. Ontstoren van de koelkast, vaatwasser ect. is eigenlijk beter. Dan pak je het euvel bij de bron aan.

Die tik komt naar alle waarschijnlijkheid binnen via de luidsprekerkabel.
oplossing:
-De LS-kabels een paar windingen door twee grote ringkernen halen.
Ik heb vroeger veel succes gehad met groene philips 3E2
-of een C-tje van 1nF van LS-uitgangen naar chassis.

Ite

Ik aard mijn versterkers altijd via een flinke brugcel en een 1k weerstand
Dit zorgt ervoor dat enige spanning in de aardlus eerst twee diodes in geleiding moet brengen voor het invloed heeft op het audiosignaal.
Het mooiste is als je dit bij al je audioapparatuur doet.
De 1k weerstand zorgt ervoor dat alles op aardepotentieel blijft, wat bijvoorbeeld een harde brom voorkomt als je een audiokabel loskoppelt als je versterker aan staat.

Daarnaast plaats ik altijd nog een 1uF X2 condensator bij de trafo als ontstoring.
Samen werkt dit voor mij zo goed dat ik nog nooit enige storing van het net uit mijn luidsprekers heb gehoord.

Een versterker met voeding ziet er in mijn geval dus ongeveer zo uit:
https://i.imgur.com/NXrRo7S.png

Dit idee heb ik geleend van: http://sound.whsites.net/earthing.htm
Daar gebruikt hij een 10 ohm weerstand, wat ik zelf een te lage waarde vind, als je wat lange audiokabels hebt ga je als nog een brom horen.
Ook heeft hij een 100nF condensator parallel aan de weerstand, wat met de moderne schakelende voedingen nog steeds zorgt voor een aardlus.
Tot slot heeft hij de brugcel zo geschakeld dat de 4 diodes parallel staan, waardoor je bij een grote brugcel toch wel erg weinig spanningsval krijgt.
https://i.imgur.com/4a5qayc.gif

die ontstorings condensator zit bij de meeste apparaten bij de brugcel over de AC heen, primair zo'n ding toevoegen doet niks. ik neem aan dat je primair en secundair DC niet aan elkaar heb geknoopt zoals op schema overigens?

waar rook was, werkt nu iets niet meer

Heb de hood amplifier 1996 gebouwd als test
ook deze heeft een brom , als ik vinger om de ingang weerstand hou dan is de brom weg deze staat in verbinding met de pnp transistor
Wat zou ik hier aan kunnen doen om de brom weg te krijgen ?
Verder werkt de versterker zeer goed met 20 watt