Frage zu Spannungserzeugung

[Stone(d)]

Hallo,

Da dies mein erster Post/Thread in diesem Forum ist, stell ich mich erstmal kurz vor, bevors so richtig zur Sache geht
Ich heiße Lukas und bin derzeit Student (gerade im Auslandspraktikum). Ich habe vor ca. 2 Jahren angefangen mich intensiver mit Verstärkerbau auseinanderzusetzten und habe jetzt mit dem ersten eigenen Projekt begonnen. Ich spiele Gitarre und würde mir gerne einen schicken Verstärker basteln, daher das interesse an der Materie.

So, aber nun zur Sache:

Ich habe euch eine von mir erstellte Schaltung angehängt. Dabei geht es um einen Teil der Spannungsversorgung von einem AOP (NE5532A), das sind die +15V und -15V. Die dritte Spannung ist das BIAS für die Endstufe das Amps, die auf ca. -50V geregelt wird mittels des eingebauten Potis. Als Strom wird über den +15V 20mA benötigt, sowie 14mA über den -15V. Die BIAS-Spannung ist quasi leistungslos. Die Schaltung wurde von mir ergänzt und geändert, das original findet ihr ebenfalls im anhang.

Ich frage mich jetzt ob meine Änderungen so in Ordnung sind, oder ob da noch etwas fehlt/falsch ist. Freu mich schon auf eure Antworten.

Grüße,
Lukas

[Stone(d)]

P.S: Falls euch die hohen Spannungen stören: Ich bin etsprechend geschult und bin im Umgang mit gefährlichen Spannungen vertraut. Es ist entsprechende Schutzausrüstung vorhanden, die selbstverständlich zum Einsatz kommt. Also keine Bedenken

(Wo ist denn hier der edit-button oO)

[derguteweka]

Moin,

(Wo ist denn hier der edit-button oO)

Öhm, so am Post eher oben rechts/rechtsmittig, so ungefaehr.

Zu deiner Stromversorgung: Wenn die Stroeme aus den +/-15V immer genau konstant und gegeben sind, kann das, so wie du dir das vorstellst, vielleicht schon funktionieren. Aber sowie du z.b. mal etwas zu wenig Strom abnimmst, sterben die Spannungsregler, weil ihre Eingangsspannung zu hoch wird. Ob jetzt R1, R2, R7 fuer deinen Lastfall "richtig" dimensioniert sind, hab' ich nicht nachgeprueft. Die Z-Diodenstabilisierung im Original ist da robuster, weil die Z-Diode selber fuer eine Grundlast sorgt.
Nachdem ja eigentlich die Schaltung eine neg. Gittervorspannungserzeugung fuer Endroehren zu sein scheint, mal' dir mal folgendes, pessimistisches Szenario aus:
OpAmp stirbt oder faellt aus der Fassung -> Festspannungsregler stirbt -> Gittervorspannung aendert sich -> Endroehren /Ausgangs-, evtl. auch Netztrafo werden ueberlastet
Solche Kettenreaktionen sind unangenehm, weil teuer und langwierig zu reparieren. Guenstiger und fuer robuste Verstaerker eigentlich nix aussergewoehnliches, waere ein eigener Netztrafo/Gleichrichter fuer die OpAmp Versorgung - oder zumindest eine eigene Wicklung dafuer auf dem Netztrafo.

Gruss
WK

[Stone(d)]

Mir hat die Lösung mit der Zener auch besser gefallen. Nur leider ist die -15V-Versorung nicht mit eingezeichnet. Kann man mit einer Z-Diode auch eine negative Spannung erzeugen, oder gibt es da eine elegantere Lösung?? Den Worstcase würde ich natürlich gerne vermeiden und das das mit im BIAS drinnehängt gefällt mir auch nicht wirklich.

Die Idee mit der zusätzlichen Wicklung ist ganz gut. Da ich den NT sowieso nach meinen Specs. wickeln lasse, wäre das auch kein Thema. Damit wäre dann auch die BIAS schön einzeln. Die Festspannungsregler würd ich trotzdem gerne verwenden. Mit einer Spannung von 20V nach der Gleichrichtung wäre das dann auch kein Problem mehr, oder?

Fällt euch da was zu ein?

Gruss,
Lukas

[derguteweka]

Moin,

Kann man mit einer Z-Diode auch eine negative Spannung erzeugen, oder gibt es da eine elegantere Lösung??

Erzeugen nicht, aber natuerlich genauso stabilisieren, wie eine positive Spannung. Die Zenerdiode muss nur einfach "andersrum angeschlossen" werden. Das ist aber doch jetzt wirklich nicht direkt wahnsinnig kompliziertes Voodo-Magic...

Die Idee mit der zusätzlichen Wicklung ist ganz gut. Da ich den NT sowieso nach meinen Specs. wickeln lasse, wäre das auch kein Thema. Damit wäre dann auch die BIAS schön einzeln. Die Festspannungsregler würd ich trotzdem gerne verwenden. Mit einer Spannung von 20V nach der Gleichrichtung wäre das dann auch kein Problem mehr, oder?

Dann mach' noch eine Doppelwicklung mit vielleicht so 2x15..18V~ drauf, dann kannst du auch mit einer "normalen" Graetzbruecke (=leichtere Brummunterdrueckung als mit Einweggleichrichtung) als Gleichrichter arbeiten und mit 7815 und 7915 eine stinknormale Doppelversorgung aufbauen.
Wenn du "Verstaerker basteln" willst, wuerd' ich dir aber doch mal einiges an elektronischem Grundlagenwissen ans Herz legen. Das kann evtl. auch helfen, Geld zu sparen.
Ohne deine OpAmp-Schaltung wirklich zu kennen, vermute ich mal stark, dass man die auch prima an +15V (ohne -15V) Versorgung betreiben koennte, wenn man fuer die OpAmps eine "virtuelle" Masse auf +7.5V einrichten wuerde. Oder brauchst du tatsaechlich den vollen Betriebsspannungshub von fast 30V am Ausgang deines OpAmps?

Gruss
WK

[Stone(d)]

Dann mach' noch eine Doppelwicklung mit vielleicht so 2x15..18V~ drauf, dann kannst du auch mit einer "normalen" Graetzbruecke (=leichtere Brummunterdrueckung als mit Einweggleichrichtung) als Gleichrichter arbeiten und mit 7815 und 7915 eine stinknormale Doppelversorgung aufbauen.

Genau das hab ich nach deinem post auf ein blatt skizziert

Wenn du "Verstaerker basteln" willst, wuerd' ich dir aber doch mal einiges an elektronischem Grundlagenwissen ans Herz legen. Das kann evtl. auch helfen, Geld zu sparen.
Ohne deine OpAmp-Schaltung wirklich zu kennen, vermute ich mal stark, dass man die auch prima an +15V (ohne -15V) Versorgung betreiben koennte, wenn man fuer die OpAmps eine "virtuelle" Masse auf +7.5V einrichten wuerde. Oder brauchst du tatsaechlich den vollen Betriebsspannungshub von fast 30V am Ausgang deines OpAmps?

Gruss
WK

Doch die braucht die Schaltung leider. Sitzt in einer Reverb-Schaltung, und ich wollte den Signalweg an sich nicht verändern, da ich dann alles neu Ausrechnen und auch viel probieren müsste, etc. Die Idee mit der virtuellen Masse hatte ich zuerst auch, fand es dann aber besser ihn direkt so zu versorgen. Ich mach gleich mal nen kleinen Plan, wäre super wenn du (oder auch wer anders ^^ ) da dann nochmal drüber schauen könnte.

Gruß,
Lukas

Edit: Plan angehängt

[derguteweka]

Moin,

Edit: Plan angehängt

Schaut fuer mich OK aus, bis darauf, dass du als Eingangswechselspannungsquelle(n) 2x18V brauchst. Die dann in Reihe geschaltet sind. Die Verbindung zwischen den beiden Wechselspannungsquellen kommt dann auch auf Masse, das ist wichtig.

Gruss
WK

[Stone(d)]

Aso, quasi dann ne wiklung mit center-tap auf ground. Wozu braucht man das denn? Damit auch die AC-Seite nen Massebezug hat?? Dachte mit Brückgleich richtung wäre das überflüssig?
(Schalte anbei)

Gruß,
Lukas

[Stone(d)]

Weil wenn ich das durch mein Multisim laufen lasse, kommt in etwa das selbe raus. Naja fällt weniger Spannung über die Dioden ab.(Das is so doof das der edit button gleich so schnell weg ist ^^ )

[anders]

Auf diese Art bekommst du eine symmetrische Versorgung und brauchst nur einen Brückengleichrichter anstatt derer zwei, die bei bei getrennten Wicklungen benötigt würden.

Der Vorteil der symmetrischen Versorgung ist darin zu sehen, dass du dann bei der Endstufe auf den grossen Koppelkondensator vor dem Lautsprecher verzichten kannst und trotzdem einen Frequenzgang bis praktisch Gleichstrom erhältst.

Alternativ kann man ein Brückenendstufen-IC verwenden
Diese ICs wurden ursprünglich für Autoradios entwickelt um trotz der geringen Betriebsspannung eine ausreichende Ausgangsleistung zu erzeugen. Mittlerweile gibt es sie auch für höhere Spannungen und Leistungen um 100W.

Grundsätzlich musst du darauf achten, wo die grossen Ströme für den Lautsprecher herkommen und wo sie hinfliessen.
Wenn man da Fehler macht, so dass sich z.B. Eingangssignal und Ausgangssignal einen gemeinsamen Rückleiter teilen, kommt es leicht zu Schwingungen, die sowohl den Verstärker wie auch den Lautsprecher zerstören können.

[Stone(d)]

Danke für die Erklärung.

Grundsätzlich musst du darauf achten, wo die grossen Ströme für den Lautsprecher herkommen und wo sie hinfliessen.Wenn man da Fehler macht, so dass sich z.B. Eingangssignal und Ausgangssignal einen gemeinsamen Rückleiter teilen, kommt es leicht zu Schwingungen, die sowohl den Verstärker wie auch den Lautsprecher zerstören können.

Ich werde 2 Stargrounds aufbauen, einen für die Vorstufen und einen für NT und AT zusammen mit den Spannungsversorgungen. Beide natürlich räumlich so angeordnet damit sich keine Masseschleife bildet.

Der Vorteil der symmetrischen Versorgung ist darin zu sehen, dass du dann bei der Endstufe auf den grossen Koppelkondensator vor dem Lautsprecher verzichten kannst und trotzdem einen Frequenzgang bis praktisch Gleichstrom erhältst.Alternativ kann man ein Brückenendstufen-IC verwendenDiese ICs wurden ursprünglich für Autoradios entwickelt um trotz der geringen Betriebsspannung eine ausreichende Ausgangsleistung zu erzeugen. Mittlerweile gibt es sie auch für höhere Spannungen und Leistungen um 100W.

Öhm, ja ^^ Ich bau einen Röhrenverstärker. Aber danke für den Tipp

Ich stell euch einfach mal den Plan hoch, zumindest die original-version. Dann könnt ihr da mal etwas schmöckern für diejenigen dies gerne "vintage" mögen. Ist ohne meine Änderungen, da ich dazu erstmal das layout fertig haben muss, damit die dann auch fix sind.


[EDIT by derguteweka]Ich hab das Schaltbild mal lieber herausgenommen, nicht dass es da Aerger mit Rechteinhabern gibt[/EDIT]

[anders]

Unschön an der Schaltung ist, dass es ziemlich Krachen wird, wenn beim Betätigen von RY1a zum Erstenmal der 20nF Kondensator auf die 186V Anodenspannung aufgeladen wird.

Deshalb würde ich die beiden rechten Kontakte mit einem 10..22MOhm Widerstand überbrücken. Das stellt sicher, dass sie sich zum Schaltzeitpunkt auf gleichem Gleichspannungsniveau befinden.

[Stone(d)]

Hm, der einwand ist berechtigt. Damit es beim Schalten aber nicht Kracht, gibt es ja den Muting-Circuit, der legt das Signal dann auf Masse an zwei Punkten im Amp, so das es nicht krachen dürfte. Beim "Starten" des Amps wird RY1 geschaltet, da der Ausgangszustand der Rythm-Channel ist. Sprich gleich beim Einschalten wird ebenfalls gemutet.
Aber da ich sowieso von dem Hersteller im Punkto Sicherheit nicht so begeistert bin, werd ich deinen Rat befolgen und über das RY1a noch den 10-22MOhm drüberschalten (das meintest du doch mit "rechts"?).

Im Original schalten die z.b. am Standby-Schalter an die 500VDC mit einem Schalter der gerade mal für 30VDC zugelassen ist. Garnicht toll. Hier werde ich vor der Gleichrichtung schalten, da das die Lebensdauer des Schalters doch ziemlich erhöht wenn er "nur" die Wechselspannung schaltet. Außerdem kommen noch Absicherungen für den Ausgangstrafo dazu, damit der nicht hopps geht. Da wird halt gespart wo es geht. Derartige Absicherungen sind bei anderen Herstellern gang und gebe. Leider macht Mesa das nicht wirklich...

[anders]

(das meintest du doch mit "rechts"?).

Damit meinte ich vom n.o. zum n.c. Kontakt.
Einer der beiden liegt ja immer an der Anode und über den Hochohmwiderstand wird dann auch der andere auf dieses Potential gebracht.

[Stone(d)]

Damit meinte ich vom n.o. zum n.c. Kontakt.
Einer der beiden liegt ja immer an der Anode und über den Hochohmwiderstand wird dann auch der andere auf dieses Potential gebracht.

Ok, dann hab ich dich richtig verstanden

Da wir gerade so schön dabei sind würd ich gerne mal das Thema Relais ansprechen. Ich habe immoment die D2n-Serie von Tyco im Auge, da diese bis 250VAC und 220VDC zugelassen sind. Fallen euch da noch andere ein, denn die hab ich bisher nur bei distrelec gefunden?
Meint ihr es macht für die Muting-Schaltung einen grossen Unterschied wieviel Leistung die Relais-Spule hat? Da die ja an den Freilauf-Dioden hängt, müsste das doch theoretisch einen Unterschied machen...