Erste Versuche mit OPV und TDA20xx - Könnte etwas Hilfe gebrauchen (:

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*genni*
Stammgast

#1 erstellt: 19. Feb 2010, 13:12

hallo liebe hifianer,

ich bin normalerweise eher in der röhrenecke angesiedelt was DIY-projekte betrifft, nur macht das bei meinem aktuellen projekt keinen sinn, deswegen versuche ich mich gerade in die welt der OPVs und verstärker-ICs einzuarbeiten. das projekt hat zwar nicht viel mit HIFI zu tun, dennoch hoffe ich, daß ihr mir mit eurem fundierten wissen etwas auf die sprünge helfen könnt (:

idee:
gebaut werden soll eine möglichst kleine aktivbox mit einem celestion G8S-50 gitarrenlautsprecher. nachdem ich vor ein paar wochen schon

tests bezüglich des gehäuses angestellt habe, hat sich herausgestellt, daß ich die zu verbauende endstufe unbedingt mit einem hochpass versehen muss. es ist ansonsten kaum machbar die ausufernde membranbewegung des kleinen chassis unter kontrolle zu bekommen, außer mit sehr kleinem gehäuse geschlossener bauart. ich würde aber, damit's nicht ganz so quietschig klingt, gern bassreflex bauen. die simulationen sind hier zu sehen:

- gelbe linie: geschlossen 12 liter, ohne filter
- grüne linie: bassreflex 12 liter, getunt auf 80hz, ohne filter
- blaue linie: bassreflex 12 liter, getunt auf 80hz, hochpass 2. ordnung @ 85Hz
im oberen plot sind die resultierenden frequenzverläufe und im unteren die membranauslenkung (peak to peak) bei 50W gezeigt.

umsetzung:
ich habe mal eine schaltung im eagle layout editor gezeichnet, die genau das können soll, bin mir aber nicht sicher, ob die umsetzung korrekt ist:

(werte sind für 100hz berechnet, aber ich werde wohl etwas tiefer trennen... ist aber hier nicht wichtig)

- brauche ich den eingangspuffer wirklich? den habe ich mir aus anderen schaltungen abgeschaut, weil ich bedenken habe, daß:
- wenn ich den weglassen würde und direkt in den filter gehe, ändert sich dann die filtercharakteristik, wenn ich signalquellen unterschiedlicher impedanz anschließe?
- allgemeine verbesserungsvorschläge?

viele grüße
carsten

Injen
Stammgast

#2 erstellt: 19. Feb 2010, 15:14

Moin!

Also vorerst: Ja deine schaltung tut das was du möchtest.

Mit dem Eingangspuffer ist das so eine Sache. Der Filter ist schon in gewissem Maß vom Innenwiderstand deiner Quelle abhängig. Allerdings ist der Einfluss sehr gering und für ein solches projekt denke ich zu vernachlässigen, kommt eben drauf an, was als Quelle dienen soll.

Bei dem Hochpass war ich jetzt zu faul zum Rechnen aber solche Filter mit zusätzlicher Verstärkung werden irgendwann instabil ab einem gewissen verhältnis von R4/R5. Deswegen würd ich dort nichts einsetzen, bzw die Drahtbrücke für R4. Wenn du die Verstärkung trotzdem brauchst, dann würd ich dir empfehlen sie einfach in den Eingangspuffer zu bauen. Dann wäre der Filter betriebssicherer und hat trotzdem genug gain in kombination mit dem Eingangspuffer.

Wenn was falsch sein sollte, berichtigt mich. Ich hoffe mal nicht was flasches zu sagen wiel ich am Montag Prüfung schreib

Gruß Manuel

Captain-Chaos
Hat sich gelöscht

#3 erstellt: 19. Feb 2010, 15:22

brauche ich den eingangspuffer wirklich?

Ja, eigentlich schon.

Hinter C1 würde ich noch einen 1MOhm Widerstand zur Masse führen.
Wenns weniger Rauschen soll, nimm lieber einen OPA2134 und immer schön entkoppeln, 100n gleich an die Versorgungspins des OPV, sonst könnte es passieren, dass Du Radio Moskau empfängst.

detegg
Inventar

#4 erstellt: 19. Feb 2010, 15:30

Hi,

grundsätzlich ist ein Buffer immer dann sehr sinnvoll, wenn Du die Ausgangsimpedanz der treibenden Quelle nicht kennst.

Die Schaltung variiert die Güte Q des Filters und nur bedingt seine Verstärkung. Die Berechnung des HP mit Bassanhebung (Einsatzfrequenz ca. 28Hz)

Die sich ergebenden beispielhaften F-Gänge (0,100,50%)

:-) Detlef

[Beitrag von detegg am 19. Feb 2010, 15:35 bearbeitet]

*genni*
Stammgast

#5 erstellt: 19. Feb 2010, 15:39

danke für eure antworten!

also normalerweise habe ich geplant da keine weitere verstärkung einzubauen, R4 und R5 sind also nur für eventualitäten eingeplant, aber der TDA2050 ist freiwillig schon empfindlich genug. insofern wirds wohl nur eine drahtbrücke werden.

welchen zweck hat der 1M gegen masse, von dem du schreibst? kenne das nur bei röhrenschaltungen, da braucht man am gitter einen massebezug um den arbeitspunkt einstellen zu können, aber das ist hier ja nicht der fall. klär mich mal bitte auf (: hab das schon oft gesehen, daß man das so macht, aber in vielen schaltungen fehlt dieser R auch.

wegen der 100n: C8 und C9 haben ja eigentlich die selbe wirkung, oder? jetzt habe ich leider schon das layout fertig und da sind diese beiden C's nicht wirklich in unmittelbarer nähe des IC:

würdest du das als kritisch bewerten?

viele grüße
carsten

*genni*
Stammgast

#6 erstellt: 19. Feb 2010, 15:47

während ich rückantworte noch eine antwort (: fein! auf euch ist verlass!

grundsätzlich ist ein Buffer immer dann sehr sinnvoll, wenn Du die Ausgangsimpedanz der treibenden Quelle nicht kennst.

gut, dann habe ich das schon mal richtig gemacht (: ich kenne zwar die impedanz, aber es kommen je nach gerät zwei verschiedene zum einsatz: 1k und 47k ... das ist schon ein größerer unterschied, dementsprechend macht der puffer sicher sinn, oder?

die schaltungen von dir habe ich bereits bei meiner recherche hier im forum gelesen. die schaltung mit der von mir verwendeten ja quasi identisch und ich hatte dazu auch einen schönen

link gefunden, wo man die bauteile berechnen lassen kann. ein poti für gain wollte ich nur nicht vorsehen, da ich ansich ja gar keine bassanhebung haben will (mal davon abgesehen, daß laut simulation die bassreflexabstimmung mir schon einiges an pegel um 150..200hz dazu gibt, denke das sollte reichen. momentan werkelt der speaker passiv in 8.8liter geschlossen, das klingt nicht soooo dünn wie man vermuten würde. ist für monitoringzwecke schon fast okay).

aber vielen dank für den bauvorschlag, habs mir abgespeichert falls ich mal sowas baun will (:

greetz
carsten

Captain-Chaos
Hat sich gelöscht

#7 erstellt: 19. Feb 2010, 16:53

welchen zweck hat der 1M gegen masse, von dem du schreibst?

Der Widerstand definiert den Eingangswiderstand der Schaltung stellt den Massebezug her. Ein OPV als nichtinvertierender Puffer braucht bei symmetrischer Spannungsversorgung immer Massepotential, ohne wirds nichts.

wegen der 100n: C8 und C9 haben ja eigentlich die selbe wirkung, oder? jetzt habe ich leider schon das layout fertig und da sind diese beiden C's nicht wirklich in unmittelbarer nähe des IC:
würdest du das als kritisch bewerten?

Das zeigt letztlich nur ein Versuchsaufbau, je länger die nicht entkoppelten Leiterbahnen(Antennen) desto kritischer. Ich persönlich würde das Layout umändern. Aber solltest Du es so belassen und später Probleme bekommen, kannst Du immer noch zwei Kondensatoren von unten an die Beinchen löten.

Bist Du dir bei den Werten von R10, C11 sicher? Ich würde aus dem Bauch heraus 10 Ohm und 22n vorschlagen.

*genni*
Stammgast

#8 erstellt: 19. Feb 2010, 17:58

okay hast mich überzeugt, mach ich das layout halt nochmal (teilweise) neu (: sooo viel arbeit ist das nun nicht und daran solls hier auch nicht scheitern ... ich setz mich da gleich mal dran ...

die werte von R10 und C11 sind direkt so aus dem datenblatt des TDA2050 entnommen, da sind ja immer schaltungen vorgeschlagen.

viele grüße
carsten

*genni*
Stammgast

#9 erstellt: 20. Feb 2010, 11:17

okay, habe das layout jetzt geändert. ist jetzt zwar weniger hübsch, aber wenn es funktioniert muss ich es ja nicht jeden tag anschaun (:

eine frage hätte ich noch: der TDA2050 der als endstufe verwendet werden soll, ist mit einer maximalen spannung von +/-25V angegeben und in der tabelle steht:
VS= +/-22V
RL= 8ohm
d= 10%
P= 32W
welchen trafo würdet ihr empfehlen? sicherlich einen mit 2x18V, oder? der hätte dann 2x 25,4V nach der gleichrichtung im leerlauf, aber die spannung bricht ja noch etwas zusammen, außerdem verluste im gleichrichter u.s.w. .... nur welche leistung? reicht ein ringkern mit 50W, wenn man annimmt, daß der kleine monitor wahrscheinlich immer am limit laufen wird?

viele grüße
carsten

Captain-Chaos
Hat sich gelöscht

#10 erstellt: 20. Feb 2010, 14:41

reicht ein ringkern mit 50W, wenn man annimmt, daß der kleine monitor wahrscheinlich immer am limit laufen wird?

Da erzählt auch jeder was anderes, aber prinzipiell ist es nicht verkehrt einige Stromreserven zu haben.
Bei sehr guten HIFI-Verstärkern dimensioniere ich mit Faktor 2; bei 100Watt(4ohm) Verstärkerleistung nehme ich einen 200Watt Trafo. Andere nehmen Faktor 3 oder aber auch nur 1,5.
Jedenfalls bist Du mit Deinen 50Watt auf dem richtigen Weg, für Gitarre reicht das locker.
Ich habe zuhause einen kleinen Übungsverstärker aus Resten zusammen gebaut. Die Endstufe würde locker 80-100Watt(8ohm) leisten, der Trafo hat nur 30Watt. Das gesamte Gerät bringt vielleicht auf 20 Watt(8ohm), was für eine Wohnung mehr als genug ist. Es geht also auch anders herum

*genni*
Stammgast

#11 erstellt: 20. Feb 2010, 21:04

hm... mal schaun was sich für nen schmalen taler finden lässt. zu viel solls ja auch nicht kosten (: aber mit 2x18V bin ich richtig, ja? kann immer schlecht einschätzen, auf welche spannung das netzteil zusammenbricht unter last ... idealerweise hätte man bei doppelgleichrichtung ja wurzel(2)*u, also 1,414*u ... mit welchem faktor kann man real rechnen? 1,3? 1,2?

Injen
Stammgast

#12 erstellt: 20. Feb 2010, 22:32

Moin!

also 1,414*u ... mit welchem faktor kann man real rechnen? 1,3? 1,2?

die 1,41 sind schon richtig. Viel eher wird das Problem sein, dass im Leerlauf die Spannung wesentlich größer ist. Deswegen wär mir das zu knapp mit 2x18V. Würde eher zu 2x15V gehen, die haben sicherlich auch gute 24V im Leerlauf und ob du nun 50W oder 43W hast macht eh nix aus.

Gruß Manuel

[Beitrag von Injen am 20. Feb 2010, 22:33 bearbeitet]

*genni*
Stammgast

#13 erstellt: 21. Feb 2010, 00:02

hallo manuel,

alles klar, am besten ich probiere es einfach mal. habe noch einen 2x12V trafo rummliegen, vielleicht kann ich daraus ableiten, welche spannung ich bräuchte ....

viele grüße
carsten

Captain-Chaos
Hat sich gelöscht

#14 erstellt: 21. Feb 2010, 17:10

Ich würde 2x18V nehmen. 18 x 2^0,5 = 25,45 - 0,65(Diode) = 24,8
Passt!

*genni*
Stammgast

#15 erstellt: 21. Feb 2010, 18:14

jo das habe ich ja auch so ausgerechnet, weiss nur nicht ob der trafo im leerlauf nicht eventuell doch mehr spannung hat .. dann bin ich schnell bei 30V im leerlauf ... leider ist der TDA2050 mit MAXIMAL +/-25V angegeben, keine ahnung ob der da bei 1V drüber schon stirbt O.o ... kann man da vielleicht was mit z-dioden machen, die dann die leerlaufspannung begrenzen? oder noch lötplätze für weitere dioden vorsehen, über die dann etwas spannung abfällt?

im übrigen habe ich gerade eine schaltung für ein netzteil gefunden, wo je versorgungsspannung eine eigene graetzbrücke verwendet wurde. bringt mir das irgendwelche vorteile bzw. hat meine einzelne graetzbrücke nachteile?

[Beitrag von *genni* am 21. Feb 2010, 18:34 bearbeitet]

Captain-Chaos
Hat sich gelöscht

#16 erstellt: 21. Feb 2010, 19:22

.. dann bin ich schnell bei 30V im leerlauf ...

Naja, im Leerlauf eben. Aber Du willst bestimmt nicht erst den Trafo anschalten, warten bis vielleicht 30 Volt erreicht sind und dann die Schaltung dazu schalten. Nein, wenn Du Saft auf den Trafo gibst, lädt er zuerst die Ladeelkos, die Spannung steigt langsam an und der Verstärker belastet das Netzteil mit seinem Ruhestrom(ca. 55mA). Das Netzteil ist somit zu keinem Zeitpunkt im Leerlauf.
Wenn Du Befürchtungen hast, kannst Du das Netzteil vorher an einem Widerstand von 1k 5Watt testen.

im übrigen habe ich gerade eine schaltung für ein netzteil gefunden, wo je versorgungsspannung eine eigene graetzbrücke verwendet wurde. bringt mir das irgendwelche vorteile bzw. hat meine einzelne graetzbrücke nachteile?

Eine Graetzbrücke bringt eher Vorteile, weniger Bauteile und geringere Kosten.

*genni*
Stammgast

#17 erstellt: 21. Feb 2010, 19:48

okay, dann werde ich das mal probieren (:

eine letzte frage vielleicht noch, weil mir das gerade eingefallen ist: was müsste ich an der schaltung verändern um anstelle eines line-signals die box an den lautsprecherausgang eines amps anschließen zu können? nur für den fall ich brauche das mal ...