Verstärker: 0,4V über 30cm Massekabel!

Dein Verstärker schwingt dann wohl mit 660kHz,was auch dessen schnelle Erwärmung erklärt.
Und der Spannungsabfall über die Masseleitung:
Zu dem Ohmschen Widerstand des Drahtes, mußt du den induktiven Widerstand in Reihe hinzuaddieren - somit ist der Spannungsabfall bei 660 Khz schon recht realistisch.

Suche die Ursache des Schwingens und das Problem wird behoben sein.

Wenn Du dabei Hilfe brauchst, stelle Fotos und Pläne deines Aufbaus rein und Dir wird geholfen.

Hallo again!

Also, nun einige Bilder, vielleicht kann mir jemand weiterhelfen, wo denn nun die genaue Ursache liegt:
Aufbau des Verstärkers

Platinenlayout
Das Layout ist in Realität sauber geätzt. nur durch abfotografieren der Vorlage und umwandeln sind die Ränder etwas ausgefranzt! Die Abbildund ist so gelegt, als Wäre die Platine auf dem vorherigen Bild durchsichtig, und ma könnte die Kupferbahnen sehen.

Verstärkeransicht
Detailansicht der 5 nahezu identischen Verstärker. Die Mute/Standby-Schaltung wurde nur 3mal aufgebaut, da vorne, hinten bzw center immer gemainsam angeschaltet wird. Diese Verbindung ist auch die einzige (graue Drähte) die zwischen den einzelnen Verstärker besteht.
Die Massezuführung war erst in einem Kabel realisiert, hab dies aber durch die Probleme des "Brummens" geändert, hat aber nichts gebracht.
Die Endstufen sind über Glimmerplatten und Wärmeleitpaste isoliert.

Der Aufbau der Einzelverstärker erfolgte nach dem im Datenblatt angegebenen Schaltplan:
Datenblatt TDA7295

Alle weiteren Platinen, also Taster an der Vorderseite, Steuerung für Display, Hochpässe, Vorverstärker etc. habe ich bereits ausgebaut, um dies als Stör- und Fehlerquelle auszuschließen.

Nochmal zum Fehler: Die Störfrequenz kann an an jedem der Massekabel, am Übergang auf die Platine gemessen werden. Egal welcher der Verstärker an ist. Nur etwas unterschiedlich in der Amplitude.
Manchmal, wenn man während des Betriebs 2 der Massepunkte verbindet geht die Schwingung weg, manchmal wird diese aber auch größer! Weis echt nicht mehr weiter!


@Ultraschall: Dachte immer ein induktiver Widerstand dieser Größenordnung ensteht nur bei einer "wirklichen" Spule, und wird gerade durch eine Sternförmige Masseführung vermieden...

Nun hoffe auf schnelle Hilfe

Wenn Du Deine Schaltung mit dem Aufbau im Datenblatt vergleichst, so fehlen die jeweils 1000 Mikrofarad von Speisung nach Masse. Natürlich hast Du ausreichend gesiebt, aber da einmal die Massen über lange Drähte zugeführt werden und ausserdem auch die Speisung über genau so lange Drähte erfolgt, ist an jedem Verstärker die Speisung nicht mehr wirklich niederohmig.
Wenn nur ein Verstärker eingeschaltet ist, wird die Schwingung, die entstehen könnte und auf die Speisung zurückwirkt, durch die jeweils 100nF recht gut unterdrückt. Sobald aber mehrere Endstufen eingeschaltet sind, kommt es auf der Speisung zu einer Verkopplung. Wenn also ein Ding zu schwingen anfängt, so wird seine HF zwar auf die Masse dieses Verstärkers abgeführt, sie ist aber gleichzeitig über die langen Speisekabel an die anderen Verstärker weitergeleitet und wird da auf die Masse eingekoppelt. Und ob man bei einer Eingangsschaltung das Signal über die hochgelegte Masse oder den Eingang anschliesst, hat hauptsächlich einen Einfluss auf die Phase. Und eines ist wie gesagt: Die Masse ist in HF-Sicht keine Masse.
Allenfalls könntest Du versuchen, falls es bei nur einer Endstufe nicht schwingt, die Speiseleitungen auch einzeln zu führen und möglichst dicht am Verstärker die jeweils 1000 Mikrofarad anbringen. Und irre ich mich oder ist die Audiozuführung nicht abgeschirmt? Das kann ebenfalls zu Einstreuungen und damit zu Schwingen führen.

Ich vermute, dass die Schwingung eines Verstärkers durch diese Verkopplungen entsteht. Und wenn es denn einmal schwingt, kann sich das gegenseitig unterstützen.
Ich würde Dir mal diesen Thread empfehlen. Da sind solche Chipverstärker verbaut und da wird auch auf die Problematik solcher Bauteile eingegangen.
http://www.hifi-foru...rum_id=103&thread=38

@richi44:
Habe mir soeben den angebenen Link angesehen.

http://www.hifi-foru...rum_id=103&thread=38

Darin kommt der Autor zum Fazit das der Rückkopplungswiderstand sehr empfindlich gegen Störungen ist. Kann es sein das dieser bei mir sehr sehr ungünstig liegt. Wenn ich mein Layout betrachte ist die Verbindung einmal um die komplette Schaltung herumgeführt. Kann dies das Problem sein?
Wie groß sollte ich die Kondensatoren zur Betriebsspannugsstabilisierung wählen? Müsste die Platine höher legen, da ich diese nur auf der Unterseite anbringen könnte, und da gibt es dann ein Platzproblem. Würden kleinere z.B.220uF auch reichen, da ich ja die großen noch drin habe?
Was ich dabei nicht verstehe, wenn das Schwingproblem durch die Masseanschlüsse kommt, so müsste doch jede der Endstufen durch unterschiedliche Kabellänge mit einer anderen Frequenz schwingen. Diese ist aber bei jeder gleich!

Und irre ich mich oder ist die Audiozuführung nicht abgeschirmt?

Die Audioleitungen sind noch nicht geschirmt. Doch die Störung kommt denke ich nicht von de Zuführung, denn dann wäre sie da auch messbar.

Wenn also ein Ding zu schwingen anfängt, so wird seine HF zwar auf die Masse dieses Verstärkers abgeführt, sie ist aber gleichzeitig über die langen Speisekabel an die anderen Verstärker weitergeleitet und wird da auf die Masse eingekoppelt.

Welche Verkopplung? Am Massepunkt müsste ja dann die Schwingung auch vorhanden sein, aber das ist ja mein Bezugspotential für die Messung.

Danke schonmal für erste Anregungen.

Wie sagte es richi44: Die Masse ist in HF-Sicht keine Masse.(- Nur eine einzige eklige Induktivität, die man sich anstrengen muß, klein zu halten.)Kommst Du irgendwann auch noch hin zu der Erkenntniss. (Wenn Du mal wirklich eine schnelle Schaltung aufgebaut hast und siehs,t was so über 3 cm Leiterbahn oder Draht an induktiven Spannungsabfällen stattfindet.)

Ich hätte Dir auch vorgeschlagen die Speisespannungen sternförmig zu führen. Also von den Elkos zu jeder Endstufe je einen Draht und keine Brücken, wie bei Dir zwischen den Endstufen.

Die 1000 µ - auch einverstanden. Kannst es ja mal erst mit 220 probieren. (470µ wären aber schon schöner.)

Ja und das am schwierigsten im nachträglich zu beseitigende Problem, hast Du schon selbst erkannt. Den ellenlangen Leiterzug am Pin 2 - rings um die halbe Platine rum.
R3 und R2 gehören max. 1cm weit weg an Pin 2 ran. Die andere Seite der Widerstände ist dann relativ unkritisch hinsichtlich der Länge der Leiterzügen die von dort weitergehen.
Auch der Eingang zu Pin 3 ist sehr ungünstig lang.
Und sowieso unbedingt abschirmen, die Eingangskabel !!!

Wie dick sind die Massekabel ? - wenigstens 1,5 qmm, besser 2,5qmm nehmen.

Zum Pin 2 - Problem siehe auch hier:
http://www.hifi-foru...rum_id=103&thread=38
(Beitrag 4 zweite Skizze)

weiterhin Probleme...

Habe heute die Widerstände R3 und R2 und C2 direkt von unten auf die Platine gelötet, um die kürzest mögliche Verbindung zu realisieren. Orginal Leiterbahn rund herum wurde breit durchtrennt. Ein kleiner Erfolg war auch messbar, die Amplitude ist jetz noch ca 200mV und die doppelte Frequenz, also ca 1,2MHz. Aber am Ausgang ist dies dennoch zu viel!
Oszibild (Masseübergangspunkt zu Verstärkerplatine)
Sodann habe ich, erstmal zum testen einen Kanal mit 470µF versehen. Doch dies brachte keinerlei Verbesserung.
Platinenunterseite
->Bitte nicht über unsaubere Verlötung oder ähnliches schimpfen

Wenn ich mir die Frequenz so ansehe und den gelesenen Beitrag richtig verstanden habe kommt die Schwingung durch Oberwellen bei der Übername der Leistungstransistoren im IC zustande? Und wenn ich die Kondensatoren am IC als Tiefpass der Versorgungssapannung ansehe(kann man das?) dann würde doch für hohe Frequenzen schon ein kleiner Kondensator, also der 0,1µF reichen, und der 1000er eher gegen Brummspannungen so im Bereich der Netzfrequenz?
Irgendwie versteh ichs nicht
Wieso ist es egal was für Eingangssignal, also laut oder leise, ich anlege. Die Oberschwingungen müssten doch zunehmen, und somit auch die Amplitude der "Masseschwingung". Doch die Schwinung am Massepin bleibt exakt gleich!
Kann ich noch etwas versuchen?

@Ultraschall:

Ich hätte Dir auch vorgeschlagen die Speisespannungen sternförmig zu führen. Also von den Elkos zu jeder Endstufe je einen Draht und keine Brücken, wie bei Dir zwischen den Endstufen.

Wenn ich nur eine Endstufe zum testen betreibe dürfte es doch keine Auswirkungen haben? Will erstmal einen Kanal einwandfrei zum laufen bringen.
Denke inzwischen nicht mehr das es sich lohnt das Projekt weiterzutreiben, wenn ich dann doch kein zufriedenstellendes Ergebnis erhalte.

Nur nicht aufgeben, auch uns Profis nervt Schwingen oft genug.
Nur haben wir inzwischen den Vorteil uns oft genug damit rumgeschlegen zu haben, so das uns schnell verschiedene Versuchsansätze zur Behebung des Problemes einfallen.
(So bin ich inzwischen ein erklärter Gegner dieser klassisch ordentlichen Kabelbäume, wegen der in Ihnen stattfindenden Kopplungen. Auch Du könntest mal veruchen, die Masseleitungen von den Speisespannungsleitungen räumlich zu trennen. Wenigstens 1...2 cm weit weg)

Wenn Du NUR EINE Endsufe dran hast- in diesen Fall die Erste an die die Stromversorgung geht- und die weitergehenden Drähte zu den anderen Endstufen unterbrochen hast, geht das zum Testen erstmal so.
Aber dann müßten die 470 µ erst mal auch nach ganz links wandern!
Der nächste Ansastz wäre, die Signalmasse und die Speisespannungsmasse getrennt zu führen. Also einen kleinen Massestern für R1 C 2 und die ankommende Abschirmung der Signalleitung. Von dort einen Draht zur zentralen Masse.
Zweiter Massestern für C3 C4 und C6 bis C9- wieder separater Draht zum zentralen Massepunkt zwischen den Elkos.

Der Lautsprechermsseanschluss geht doch auch zur zentralen Masse zurück und nicht auf die Platine ? Ich glaube, zumindestens das so auf deinen Aufbaufoto erkannt zu haben. Das wäre dann so richtig.

Und Du kannst mal ein Boucheroutglied vonm Ausgang nach Masse probieren. Dessen Massepunkt ist durch Experiment zu bestimmen. (Enweder direkt über den LS-Ausgangsklemmen oder an der Platine oder zur zentralen Masse).

Was dieses Glied ist weißt Du? (Ein Widerstand 4...15 Ohm in Reihe mit einen Kondensator 22...100nF.)

wieder Hallo!

Ich entschuldige mich das ich erst jetz antworte, nur hatte in den letzten Tagen keine Zeit mich um das Projekt zu kümmern.

Habe nocheimal herumprobiert: Nachdem ich etwas über Boucherrot Glied gelesen hatte, hab ich mal verschiedene Kombinationen rangehängt - Nichts gebracht. Die Schaltung dient ja zur Unterdrückung von Schwingungneigung bei bestimmten LS-Kombinationen? Habe am Dachboden andere Boxen zum testen gefunden. Bei diesen konnte ich kein Schwingen provozieren. Doch nun verstehe ich nicht, wieso das Boucherrotglied das Schwingen nicht verhindert, wo es doch gerade hierzu eingebaut wird.
Nochmal weiterprobiert, mit nur dem vorderen Verstärkerelement und den zusätzlichen Glättkondensatoren. Dann funktionierte es plötzlich. So, nun werde ich mal 10 470µF Kondensatoren bestellen und dann das beste hoffen!

Was könnte ich zum testen ranhängen, also "worst case" Belastung? Denn wenn ich mal andere Lautsprecher anschließe, und ein Oszi nicht zur Hand ist, wie kann ich dann sicher sein das der Verstärker nicht gerade schwingt und womöglich nach kurzer Zeit in Rauch aufgeht?

Noch eine Frage zur Vermeidung von Störgeräuschen:
Zur Umschaltung zwischen verschiedenen Modi soll eine Audiomatrix TEA6420 verwendet werden. Diese besitzt nur einen Masseanschluss, soll ich diesen besser mit der Masse des Mikrocontrollerplatine verbinden, und dann zum zentralen Massepunkt, oder direkt dorthin und dann extra zur Steuerplatine?
Bringt es was die Busleitungen bis zum IC abzuschirmen? oder sind die Einkopplungen im IC sowieso größer und die außerhalb können vernachlässigt werden?

freundliche Grüße Simon

Zehn mal die 470µF sind ja in Ordnung, aber dann auch die Speisespannungen für jeden Verstärkerzug einzeln ! heranführen, sonst hast Du über den gemeinsamen Draht wieder Verkopplungen.

Worst Case ist immer ein Kondensator- mal von 1 auf 2,2 ; 4,7 10 22nF steigern (jeweils mit und ohne Last parallel probieren und dabei mit 10 KHz Rechteck ansteuern.) Wenn mit 22nF alles stabil ist, kannst Du ruhig schlafen. Außerdem ist da mit in Rauch aufgehen nicht so kritisch, da der IC thermisch geschützt ist und abschaltet ehe es raucht.

Mit dem Boucherrot Glied ist es so eine Sache, meist hilft es, aber ich hatte auch schon Fälle wo es erst recht schwang. Manchmal ist es auch besser, das Boucherrot Glied einige Zentimeter( mind. 10cm) von der Leiterplatte weg, direkt an den Lautsprecherklemmen des Verstärkers zu befestigen. Es ist dann sozusagen mehr im Kabel drin, dessen Kapazität es ja mit einen Verlustwiderstand bedämpfen soll. Und das klappt dann anscheinend besser. Auch in diesen misteriösen schwarzen Kisten die in manchen sauteuren Highendkabeln drin sind, ist oft so ein Boucherrot Glied drin. Meist mit ein paar Steckbrücken, um mit verschiedenen Bauteilwerten experimentieren zu können.

Zu dem TEA Masseanschluss-erstaunt mich auch etwas, normalerweise trennt man ja Analog- und (Spike verseuchte) Digitalmasse. Mußt Du in diesen Fall eben einfach mal probieren, wo weniger an Störungen zu hören ist. Da kann ich Dir leider keinen besseren Rat geben.

Hallo nochmal!

Weis nicht ob noch jemand weis um was es ging*g*

Es Funktioniert...
470µF Kondensatoren direkt an den Verstärkern
Das Rückkoppelglied auch auf kürzestem weg dran
-> Nach dieser Maßnahme war die Schwinung nur noch mit manchen Lautsprechernund geringer Lautstärke oder dem 22nF Kondensator zu provozieren.
Das Boucherrot Glied an den LS-Klemmen gab der Schwinung dann den Rest



Danke für die freundliche Hilfe!
MfG Simon

P.S.: Jetz hab ich nur noch ein Netzbrumm-Problem, aber dafür werde ich einen neuen Thread aufmachen...