Selbstbau eines Netzteils für einen Phono Verstärker

Guten Tag Liebe Leute,

ich bin seit längerem Mitglied dieses Forums und komme eigentlich aus der PA Ecke. Seit einiger Zeit beschäftige ich mich mit so einigen Elektrobastelein im Bereich Audio. Mein aktuelles Projekt ist ein Phonoverstärker mit Vor- und Endstufe.

Vorweg gesagt, hoffe ich keinen zu langweilen. Ich habe vorher die Suche bemüht und noch nichts gefunden das mich mein Problem behandelt. Sollte ich da was überlesen haben, bin ich natürlich sofort bereit mich da einzuarbeiten. Ich bin grundsätzlich sehr motiviert viel selber zu lernen. Aber ich habe jetzt ein paar "Anfänger-Unklarheiten" bei denen ich mir sicher sein will das das funktioniert.

Grundsätzlich ist es so das mein Vorverstärker mit einfachen Operationsverstärkern arbeitet und die Schaltungen von denen aus dem Buch "Audioschaltungstechnik" von "Robert Sontheimer" vom Elektor Verlag abgeleitet sind. Die Endstufe ist mit einem ST TDA2040 realisiert.

Die Vorverstärker benötigen eine Versorgungsspannung von +/- 15V und einen Strom von wenigen mA, wie das bei OA's so ist. Die Endstufe mit 2x TDA2040 braucht eine Versorgungsspannung von +/- 20V und ist mit einem "Output Peak Current" von 4 A angegeben.

Die Idee meines Netzteils ist die, das ich einen Trafo verwende der entweder 2x15 oder 2x12V Ausgangsspannung hat, diese durch einen Gleichrichter jage, und dann glätte. Dann wird die Versorgung für die Endstufe abgegriffen. Am gleichen Punkt soll dann noch ein zweiter Filterweg parallel entstehen in dem jeweils ein 7815 und ein 7915 die Spannung für die Vorverstärker stabilisieren.
Es sind also eigentlich 2 Netzteile die beide am gleichen Gleichrichter angeschlossen sind.

Hier mal der Schaltplan:


Die Bauteile im Plan passen von den Angaben nicht unbedingt zum aktuellen Problem, da sich meine Vorgaben erst kürzlich geändert haben, und ich erst das Konzept klären wollte, bevor ich alles neu mache.

Die Fragen die ich habe sind folgende:

1.: Welche Ausgangsspannung sollte der Trafo haben?
Benutze ich einen 2x15V Trafo, erhalte ich ja eine Gleichspannung von ca. 15*sqrt(2)= 21,21 V.
Das wäre für die Endstufe minimal zu viel. Bei den Vorverstärkern würde sich das Problem durch die Stabilisierung regeln.
Benutze ich einen 2x12V TRafo, erhalte ich eine Gleichspannung von ca. 12*sqrt(2)= 16,97V. Das wäre weniger als das Max. der Endstufe, was zu leichten Leistungseinbüssungen führt, die aber vertretbar sind. Beim Preamp wäre ich nur noch 1,97V über der "Zeilspannung" wo sich mir die Frage stellt ob die Stabilisierung hier noch ausreichend funktioniert.

2.: Einer oder mehrere Glättungskondensatoren?
Auf der Seite Thel-Audioworld habe ich gelesen das es Vorteilhaft ist mehrere kleine Kondensatoren parallel zu schalten, wobei sich die Einzelkapazitäten ja wieder zusammenaddieren würden, statt einen großen Kondensator zu benutzen.

3.: Wie groß wäre die Gesamtkapazität?
Überlegt habe ich mir das der Amp ja ca. 20 Watt Leistung abgeben soll, etwas weniger würde mich auch nicht stören, und ich wenn ich von 20V Spannung ausgehe nach P=U*I ja nur einen Ampere Strom brauchen würde(bei 16V ca. 1,25A). Wenn ich also davon ausgehe das der Amp max. 2 A zieht, um noch Headroom zu haben, würden 2 Endstufen max. 4 A ziehen.
nach C=I*Δt/ΔU, wären das ja dann 40.000 μF für einen Ripple von 5%.
Der Wert erscheint mir für so einen kleinen Verstärker sehr hoch. In meinem Pioneer gleicher Leistung hängen nämlich nur 4700 μF. Ist der Ripple vielleicht zu fein gewählt? Oder mache ich sonst irgendwas falsch?

4.: Ich würde sagen wenn man den Eingang von IC1 und IC2 nach der Glättung anschließt, können C14 und C13 wegfallen. Endstehen daraus irgendwelche Nachteile? Denn die Kapazität wäre für diesen Endstufenteil mit seinen wenigen mA Strombedarf ja viel zu hoch.



Ich würde mich sehr freuen wenn mir jemand weiterhelfen kann, auch wenn es nur zu einer der Fragen ist. Ich gebe mir auch ganz bestimmt Mühe das ganze zu verstehen.

5.: Eine Frage die man kurz anschließen könnte, aber jetzt leicht von diesem Problem abweicht, wäre:
Was wäre wenn das ganze ein Class-D Amp wäre?
Im Pa Bereich werden da Leistungen an die 10.000Watt aus Endstufen erreicht die nur ein paar Kilo wiegen. Da bin ich also davon überzeugt, das da kein riesiger Ringkern drinstecken kann, also gehe ich davon aus das die das ganze mit Schaltnetzteilen versorgen. Diese sollen aber nicht gut schnell ändernden Lasten folgen können, die ein Musiksignal aber hat. Da Frage ich mich wie das dann funktioniert, ich weiß nur das in Class-D Amps immer endlose Wälder von Elkos sind, und habe gelesen das man mit Pufferkondensatoren das Schaltnetzteil dafür geeignet machen kann mit den Lasten umzugehen. Also wäre die Frage eigentlich, wie kann man ein Schaltnetzteil in einer Endstufe benutzen?

Ich freue mich riesig über Antworten, und danke schonmal im Voraus den Helfern

mfg

Marvin

Sri Leute, war ne Woche auf Malle deshalb er jetzt die Rückmeldung.

So wie ich das jetzt verstanden habe, bastel ich mir mit 2 Trafos 2 Netzteile.

Das Erste für die Vorstufe kriegt nen 2x15V Trafo und die 7815/7915 zur Stabilisierung, in dem Plan, den ich in dem Buch gesehen habe, werden hier 2x 1000 µF zur Glättung eingesetzt.

Das zweite Netzteil kriegt nen 2x12V Trafo und die beiden 4700 µF ELKO's zur Glättung.


Ist das soweit in Ordnung?

mfg Marvin