Gelijkspanning op versterker

Hallo allemaal,

Ik heb een 47Labs Gaincard versterker.
https://6moons.com/audioreviews/47labs5/gaincard.html

Nu viel het me onlangs op dat als ik 'm aanzet, de woofer wat naar binnen gaat staan. Zet ik 'm uit, dan gaat de woofer weer naar de oorspronkelijke positie. Dus maar even gemeten. Met ontkoppelde luidsprekers meet ik geen gelijkspanning (0.0 mV) maar met aangesloten luidsprekers meet ik wel een gelijkspanning (130 mV en 110 mV). Op internet lees ik dat dit eigenlijk te veel is.

Een aantal zaken die ik inmiddels weet / denk denk te weten:
- De versterker is dubbel mono opgebouwd dus het feit dat ik het aan beide kanten meet betekent dat het geen groot defect is. Mogelijk slijtage of 'by design'? De versterker is op leeftijd (> 15 jaar).
- Het is onafhankelijk van de volume instelling
- Ik heb hoog rendement speakers (98 db) speakers (Audio Note AN-E / HE). Ik kan me voorstellen dat hoe hoger het rendement, hoe hoger een eventuele DC offset bij aangesloten speakers?
- Ik hoop ook een zachte ruis als alles uit staat (deze is wel afhankelijk van volume stand en op normaal volume hoorbaar bij de luidspreker maar niet storend op de luisterpositie)
- Het is een minimalistische opamp versterker en de DC Offset kan niet ingesteld worden

Een paar vragen:
- Kan dit kwaad? Moet ik hier iets mee?
- Hoe kan het dat ik de gelijkspanning niet meet als ik de speakers ontkoppeld heb?

volgens google heb je 8-Ohm luidsprekers

130mV spanning over 8 Ohm geeft een stroom (DC) van 0.13/8 = 16 mA

dat zal voor een vermogen van 2miliWatt zorgen.

het is veel, maar niet onoverkomelijk.

Ik ben een leek, maar volgens mij is het "gewoon" een instelstroom.
Kijkende naar dit schema van een "basisversterker"
https://www.circuitsonline.net/schakelingen/2/audio/250-mw-versterker.… zie je hetzelfde:

Geen luidspreker? geen stroom door de basis van de transistors, dus ook geen spanning.
Wel luidspreker, dan een (kleine) DCcomponent doorheen de LS, die via R4 naar beneden gaat..

EgbertG

Golden Member

Ik zou ook niet wakker liggen van die 100mV.
De "hele goede" versterkers komen onder de 50mV,

Kan ook maar zo zijn dat als deze versterker warm is
spanning weer anders is. Als dat dan ook ergens
rond de 100mV zit, zou ik het zelf laten rusten.

blackdog

Honourable Member

Hi Steppertje, :-)

De DC Offset lijkt mij wat aan de hoge kant, de fabrikant heeft een testcircuit dat aangeeft hoe je dat test.
Uit die test blijkt dat volgens de datasheet de DC Offset niet meer dan 10mV mag zijn.

Maar daar zit wel een addertje onder het gras bij die meetopstelling in de datasheet, beide ingangen van het versterker IC LM3886 hebben lage waarden en dat is daar rond de 50Ω
Dat is zeker niet zo in jouw versterker!

Als we even uitgaan van 10K, dat de +ingang van het IC ziet, dan levert dat ook een extra 10mV Bias Offset op die kan een tegengestelde polariteit hebben,
maar het kan ook zo zijn dat ze de zelfde polariteit hebben.

En dan krijgen we nog de -ingang van het IC die ook een biasstroom heeft lopen waarvan de waarde bij het geheel moet worden opgeteld.
Wat EgbertG al aangeeft 50mV hoger zou ik niet acceptabel vinden en de rede is dat je aangeeft dat je hoog rendament luidsprekers gebruikt.
Dan wordt de konus voor een deel uit zijn lineaire gebied geduwd.

Ik begrijp je opmerking niet goed: Hoe kan het dat ik de gelijkspanning niet meet als ik de speakers ontkoppeld heb
De Offset is in principe niet afhankelijk van de luidspreker belasting, dus er is iets anders aan de hand denk ik.

Maar er kan wel wat anders aan de hand zijn en dan ga ik er even vanuit dat de rest gewoon aangesloten zit.
Het kan dan zijn dat er HF generatie optreed op een onhoorbare frequentie omdat het "Zobel Netwerk" niet of niet goed is toegepast.
Dat is een serie schakeling van een weerstand en een condensator over de luidspreker uitgang, de datasheet zegt 2,7Ω en 0,1µF.
Ook zie ik op de plaatjes die ik heb gevonden dat er geen serie spoel wordt toegepast in de luidspreker uitgang.

Dus vooralsnog hou ik het er op dan de LM3886 IC staan te genereren als de luidspreker kabels worden aangesloten, dit door de capacitieve belasting die de versterker dan ziet.
Voor degene die het nog niet weten, een audio versterker genereerd meestal als hij een capacitieve belasting ziet van ergens tussen de 2nF en 15 nF op hoge frequenties.
Bij testen van versterkers met grote waarden zeg 1 of 4,7µF dan krijg je ringing op de test blokgolf, dat is een beetje anders en is niet het effect dat ik hierboven beschrijf.

Verder ben ik niet onder de indruk van de bouwwijze van deze versterker, duidelijk een hobby project, veel bling bling maar weinig aandacht voor de techniek.

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
Sine

Moderator

@BD,

Als ik het goed lees is die 10mV de input offset, de output zwijgen ze wijselijk over.

Op het net lees ik dat 100mV vrij normaal is voor dit ampje, en dat er zelfs externe servo toevoegingen gebouwd worden om dit naar 0 te regelen.

[Bericht gewijzigd door Sine op 1 december 2021 12:32:08 (21%)]

blackdog

Honourable Member

Hi Sine, :-)

Ik ga er van uit dat de bouwer van dit product het IC 1x laat versterken door een elco bij de inverterende ingang.

Wat "men" normaal vind op het Internet, daar zal ik mijzelf maar niet over uitlaten *grin*

De plaatjes uit de link van de TS brengen tranen in mijn ogen wat betreft de bouw van deze versterker, en die zijn niet van geluk...
Het is zondermeer een prutsproduct geworden, wat voor mooie trafo je ook gebruikt en/of dikke alu kast.

Maar ieder is vrij zijn geld te besteden aan zijn hobby en deze vind ik wel weer sterk:
World's smallest number of parts - 9 parts per channel. World's shortest signal pass length - 32mm. World's shortest NFB loop length - 9mm.

Laten we er dit van maken: één van werelds slechts ontworpen versterkers, met ondermeer dit, papier printje, lange draden van de dioden niet afgeknipt, waarschijnlijk geen Zobel netwerk en ook geen spoel aan de uitgang van de versterker, knap hoor, een echt goede ontwerper…

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Laten we er geen topic van maken om mijn geliefde 47Labs versterker te bashen :). Ik snap dat het ontwerp en de uitvoering weinig indrukwekkend is. En een disclaimer: ik vind het geweldig dat jullie me willen helpen om dit beter te begrijpen, maar ik ben technisch niet erg goed onderlegd.

Ik begrijp van jullie dat de 110 - 130 mV niet iets is waar ik me zorgen over hoef te maken? Geen 'defect'in de versterker (anders dan 'by design') en niet schadelijk voor de luidsprekers?

De eerste post van Blackdog kan ik met mijn beperkte technische kennis niet begrijpen. Kan iemand dat in 'jip en janneke' taal vertalen? Met name het laatste stuk lijkt me relevant en volgens mij zit daar een verklaring waarom ik 0.0 mV meet als de luidsprekers niet zijn aangesloten en 110 - 130 mV meet als de luidsprekers wel verbonden zijn.

Is dit iets dat (deels) verholpen kan worden met bv. een netfilter? Iets anders aarden? Of zit het echt inherent in de componenten / ontwerp? Of zijn er andere zaken die ik kan doen om de offset wat te verkleinen (en om de grappenmakers voor te zijn: ik doel dan niet op de suggestie 'andere versterker kopen' :) )

blackdog

Honourable Member

Hi Steppertje, :-)

Jouw "offset" is bij design...
De ontwerper heeft een aantal domme fouten gemaakt, daar kan jij met aarding, kabels, netfilters niets aan doen.
De Offset kan verschillende redene hebben, twee heb ik in mijn eerdere post al aangegeven, maar er kunnen er meer zijn.

Het probleem moet worden aangepakt, dus er moeten vrijwel zeker onderdelen bij komen in de versterker om hem stabiel te maken.

Proberen zo min mogelijk onderdelen te gebruiken omdat je dan denkt dat het dan beter is voor het geluid, is niet bepaald intelligent.
Als je tegen de adviezen van de maker van de LM3886 IC in gaat betreffende de opbouw, dan ben je toch een aardig buiten de rails terrecht gekomen.

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"

Hoe kun je er zeker van zijn dat het ontwerp slecht is / niet in lijn is met de adviezen van de maker van de IC? Ik heb nog nooit het schema van de officiële gaincard versterker op internet gevonden (wel veel variaties van allerlei gainclones waarin men probeert een gaincard te imiteren). Volgens mij staat het schema ook niet in de links in deze threat? Of heb ik 'm ergens gemist?

[Bericht gewijzigd door Steppertje op 1 december 2021 18:37:49 (21%)]

RAAF12

Golden Member

In de TI fabriekssheet staan schema's en aanbevelingen ook over de LAYOUT, GROUND LOOPS AND STABILITY. Bij dit soort power IC's moet je die ook in acht nemen. Doe je dat niet, dan kan het spul slechter gaan werken, oscilleren en zelfs kapot gaan.
Lange luidsprekersnoeren, ingewikkelde cross-overs en electrostatische luidsprekers zijn moeilijke belastingen voor een versterker.

https://www.ti.com/lit/gpn/lm3886

[Bericht gewijzigd door RAAF12 op 1 december 2021 18:59:19 (19%)]

https://www.luchtmeetnet.nl/meetpunten Overigens mag je in Frankrijk maar 10 liter extra benzine meenemen in een jerrycan.

Begrijp ik, maar je weet toch niet wat het daadwerkelijk gebruikte schema is van de Gaincard? Hoe weten we zeker dat het gebruikte schema afwijkt van het advies en niet okay is? (ik heb al eerder me helemaal rot lopen zoeken naar het schema van de gaincard, maar niet gevonden)

RAAF12

Golden Member

Review Component Retail: $1,500 for the Gaincard, $1,800 per 25-watt power supply (one is essential)

Voor een LM type audioamp is dit belachelijk duur.

En als ik die dunne draadjes zie die aan de poweramp hangen krijg ik niet het idee dat het goed opgebouwd is. Maar meer dan hele kleine plaatjes zie ik niet in die link. En het blah blah verhaal er achter beloofd niet veel goeds, dat typisch verkopers geblaat.

[Bericht gewijzigd door RAAF12 op 1 december 2021 19:40:57 (12%)]

https://www.luchtmeetnet.nl/meetpunten Overigens mag je in Frankrijk maar 10 liter extra benzine meenemen in een jerrycan.
blackdog

Honourable Member

Hi Steppertje,

Een paar goede foto's van wat in de kast zit van jouw versterker helpt daar wel bij. :)

De foto's die ik wel al heb gevonden geven aan dat de minimale onderdelen die nodig zijn voor een stabiel gebruik, niet aanwezig zijn...

Maar... ik heb nog nooit in "jouw" versterker kunnen kijken en kan daardoor het niet met zekerheid zeggen,
alhoewel ik er weinig vertrouwen in heb dat het veel beter is dan wat ik al gezien heb van foto's gevonden op het Internet.

De versterkerchip en dat is de LM3886, is gewoon een goed IC ontwerp, dit alleen als je al de tips meeneemt die de fabrikant je geeft.
Denken dat je als ontwerper het beter weet komt helaas heel vaak voor, vooral bij de HiFi ideoten.
Ze hebben vaak weinig of geen kennis van HF techniek en die kennis heb je echt nodig om inzicht te krijgen wat RAAF12 je al aangeeft wat LAYOUT, GROUND LOOPS AND STABILITY betreft.

Denken dat je met minder onderdelen daardoor een betere versterker krijgt is te dom voor woorden.
Het omgekeerde dat je alleen maar goede versterkers krijgt door veel onderdelen te gebruiken is een beetje van de zelfde orde.

Als je intresse hebt in versterker techniek kijk dan eens op deze website, zeer veel zinnige informatie: https://sound-au.com/articles.htm
Voor de gene die al verder zijn in de electronica, koop eens een boek van Douglas Self, maar de link van de website hieronder verschaaf ook veel kennis.

De boeken:
https://www.bol.com/nl/nl/c/boeken-douglas-self/517130+8299/

De website van Douglas, met op deze pagina de bijgewerkte versie over vervormingen in eindversterkers:
https://www.bol.com/nl/nl/c/boeken-douglas-self/517130+8299/

Steppertje
Ik begrijp dat ik de zoveelste ben die je verteld dat je dit of dat moet doen, of laat ik het zo zeggen, ik heb aangegeven waar denk ik de fout zit en hoe een technicus dit simpel kan oplossen.
Je bent geheel vrij dit wel of niet aan te nemen van mij, je kent me niet, je weet niet wat voor werk ik doe en wat mijn ervaringen zijn.
Wel kan ik je vertellen dat op dit Forum bijna geen Bullshit wordt verteld in de eindconclusie en dat hier veel mensen met ervaring aanwezig zijn op vele gebieden.

De keuze is aan jouw om de adviesen van mij en andere wel of niet op te volgen. :)

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
Henry S.

Moderator

Op 1 december 2021 14:20:07 schreef blackdog:
De plaatjes uit de link van de TS brengen tranen in mijn ogen wat betreft de bouw van deze versterker, en die zijn niet van geluk...

Ik had ook even een wtf :'( momentje Bram.

73's de PA2HS - ik ben een radiohead, De 2019 CO labvoeding.

Dank voor de adviezen en de hulp, wordt gewaardeerd! Ik ben in ieder geval het nodige wijzer geworden. Het is in basis gewoon een slecht (overprijsd) ontwerp waarbij de ontwerper zich niet aan een aantal basisregels heeft gehouden. Dit veroorzaakt dus het DC offset probleem. Dat komt dus niet door een defect of door slijtage. Is dus alleen op te lossen door modificatie (lapmiddelen zoals netfiltering etc. werken niet). Maar ik heb ook geleerd dat het geen kwaad kan voor de luidsprekers en ik me daar geen zorgen om hoef te maken. Waarom ik alleen een spanning meet als er een belasting is aangesloten op de versterker blijft vooralsnog een raadsel waar we alleen naar kunnen gissen. Ik kan de binnenkant helaas niet fotograferen, want ik krijg het ding zelf niet opengemaakt.

Dan heb ik nog wel één andere vraag: de versterker is nu meer dan 15 jaar oud. Hoe lang mag ik er vanuit gaan dat de elco's meegaan? (vanaf wat voor leeftijd moeten die vervangen worden?)

En als de versterker aan staat zonder dat er muziek gedraaid, verouderen ze dan ook, of verouderen ze alleen / vooral als er muziek gedraaid wordt?

blackdog

Honourable Member

Hi Steppertje,

Ik heb je al aangegven waar met grote zekerheid het effect wat je waarneemd vandaan komt.

Of een versterker wel of niet aanstaat maakt wel een beetje uit, maar ook als hij uit staat gaat het mis met de gemische substantie in de electrolitische condensatoren.
Hoe warmer de condensatoren worden, hoe sneller ze achteruit gaan.

Wat ik heb gezien op de foto's, laat zien dat er geen kwaliteits condensatoren gebruikt zijn.
Professionele condensatoren kunnen echt oud worden en hun eigenschappen goed behouden.
Waar een gewone voedingscondensator b.v. 3€ kost, kan in de Pro versie 25€ kosten, dit voor de indruk.

Alles verouderd met de leeftijd die het doormaakt, net al jij! ;)

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
Sine

Moderator

De gaincard is nou niet echt iets nieuws, en het ding is met een flinke hap marketing hype te nemen.

Maar dan nog zouden (slechte) elco's in de gebruikte constructie eigenlijk geen grotere DC offset dan normaal moeten veroorzaken.
En normaal kan blijkbaar in de buurt van 100mV zijn, dat kun je leuk vinden of niet.
Zeker als je het ding opbouwt met een gain groter dan 10x

De gainclone projectjes die zo links en rechts te vinden zijn (ook een fenomeen op zich) zijn niet zelden van betere constructie dan het origineel.

In China verkoopt met een kit met een aangebouwde preamp (zodat de gain niet het dak uit hoeft) en een servo loopje met bonus speaker protectie.

Hier staan ook nog een paar mooie:
https://www.flickr.com/photos/66955762@N00/albums/72157634054799409
Wellicht een CO-er, ik zie een CO labvoeding voorbij komen ;)

[Bericht gewijzigd door Sine op 1 december 2021 23:32:02 (11%)]

Waarom ik alleen een spanning meet als er een belasting is aangesloten op de versterker blijft vooralsnog een raadsel waar we alleen naar kunnen gissen.

De speaker maakt de stroom kring rond, een gesloten kring. Door de nu gesloten kring en omdat de offset niet op 0 staat kan er een kleine stroom door de speaker lopen waardoor er een kleine offset spanning op de speaker blijft staan.

Maar in principe zou je zonder speaker ook iets moeten meten, wellicht dat je meter niet gevoelig genoeg is.

Frederick E. Terman

Honourable Member

Misschien kijk ik eroverheen, maar ik zie geen schema van de versterker uit de starpost.

Bij de 250mW-versterker die als voorbeeld wordt aangehaald, meet je mét luidspreker zo'n 10 à 20 mV; zónder luidspreker wordt dit een paar volt.
In het plaatje hieronder zie je het DC-pad dat dan een rol speelt. R5 is de voltmeter.
In dit voorbeeld zou je dus 9 − 3,7 = 5,3 V meten, maar dat is ook afhankelijk van de versterking van Q2: hoe hoger, hoe kleiner zijn basisstroom wordt, en hoe kleiner dus de DC-spanning over de luidsprekeruitgang (dus t.o.v. 9V gemeten).

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Op 2 december 2021 21:35:50 schreef Frederick E. Terman:
Misschien kijk ik eroverheen, maar ik zie geen schema van de versterker uit de starpost.

Dat probeerde ik ook al voorzichtig te vragen :)
Maar, het goede nieuws is dat ik waarschijnlijk nu wél het schema heb gevonden op internet:
http://dogbreath.de/GainCard/GainCard.html

Wellicht dat dit nog wat nieuw licht op het geheel laat schijnen.

blackdog

Honourable Member

Hi Frederick E. Terman, :-)

Kijk hier eens naar:
https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm3886.pdf?ts=1638417699695&ref_url=…

Op pagina-7 vind je het schema van het IC.

Groet,
Bram

Waarheden zijn "Illusies waarvan men vergeten is dat het illusies zijn"
RAAF12

Golden Member

https://www.luchtmeetnet.nl/meetpunten Overigens mag je in Frankrijk maar 10 liter extra benzine meenemen in een jerrycan.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 2 december 2021 21:40:55 schreef blackdog:
Kijk hier eens naar: [...] Op pagina-7 vind je het schema van het IC.

Dank je wel! Maar gaat dit inderdaad over de versterker van de startpost? Dít is niets meer dan een geglorieerd autoradio-IC. Niets mis mee, daar niet van, voor zijn normale prijs prima.

In een normale schakeling met zulke IC's (zie de rest van die datasheet) is de DC-versterking 1x, dus verwacht je aan de uitgang evenveel DC als de input offset bedraagt. Als het veel meer is, dan is dus een andere schakeling gebruikt, vandaar mijn nieuwsgierigheid.

Op 2 december 2021 21:39:23 schreef Steppertje:
Maar, het goede nieuws is dat ik waarschijnlijk nu wél het schema heb gevonden op internet: http://dogbreath.de/GainCard/GainCard.html

Van die site zie ik helaas de plaatjes niet; alleen de tekst.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
vergeten

Golden Member

Jouw schema is bijna uit de datasheet geplukt!

[Bericht gewijzigd door vergeten op 3 december 2021 11:55:27 (16%)]

Doorgaans schrijf ik duidelijk wat ik bedoel, toch wordt het wel anders begrepen.