Balanced Endstufen mit Chipamp

[2pi]

Zeit für ein kurzes Update:

Das hier war die erste Version vom Composite-Amp, welche ich aber nicht stabil bekommen habe.





Jetzt habe ich die richtigen Kompensations- bzw. Stabilitätsmechanismen eingebaut, nachdem mir jemand mit der Simulation geholfen hat, um optimale Maßnahmen und Bauteilwerte zu finden.

Layout steht auch schon.

Sobald der Platinenhersteller aus dem Urlaub ist, geht es weiter mit Aufbau und Messungen.

Breiter ist die neue Version nicht geworden, aber ein wenig tiefer (insgesamt jetzt 55mm breit x 76mm tief in dieser Ansicht).

Grüße

[loki]

Spannendes Projekt!
Ich baue gerade meine LXmini und brauche PAs und frage mal direkt. Wirst/willst du die Schaltung und das Layout veröffentlichen ?
Bis auf die UcD400 HxR habe ich noch keinen rauschfreien PA gesehen. Und die LM3886 scheinen in vieler Hinsicht das Beste zu sein, was man für wenig Geld bekommt.

Hier ist ein Projekt, welches du wohl schon kennst, ein LM3886 mit compound/ nested OPAMPs und folgenden Daten. Was soll ich sagen, perfekt. Er verkauft auch Platinen dazu, leider für 70€ das Stück. Eine Nummer kleiner, preislich und qualitätsmäßig, würden es aber auch tun.

[3eepoint]

Nichts für ungut, aber das Datenblatt wage ich mal stark an zu zweifeln, allein schon der Rauschwert liegt ca 25dB niedriger als der im Herstellerdatenblatt angegebene, sofern er nicht ein dutzend von den Dingern parallel laufen hat solte das nicht wirklich gehen.

Und auch wenn die IC`s gut sind, die Klirrwerte werden schon mit nur OP geraffel schwierig.

Wobei ich allerdings nicht weis was nested OPAMPS sein sollen.....

Hast du mal nen Link zu der Quelle ?

[loki]

Hier ist der link:
http://www.neurochrome.com/modulus-86-rev-2-0/

Was der über "taming the LM3886" schreibt klingt vernünftig und er untermauert seine Aussagen mit Messwerten und Simulationen.

[3eepoint]

Danke für den Link !

Ok, dem Prinzipschaltbild zufolge sollte das schon was vernünftiges sein. Die Rauschwerte stimmen mich dennoch misstrauisch, wie schaft er es das Eigenrauschen, was ein zufälliges Signal ist, unter das des Verstärkerchips zu drücken ?

EDIT: Wo finde ich das mit dem Taming the LM ? Hab über strg+F auf der verlinkten Siete nichts dazu gefunden....

[rst1]

Moin,

Wo finde ich das mit dem Taming the LM ?

da ist das zu finden.

Wenn die Boards nicht so frech teuer wären würd ich das Ding direkt mal bauen, ist ja nicht viel dran..

[loki]

Danke für den Link !

Die Rauschwerte stimmen mich dennoch misstrauisch, wie schaft er es das Eigenrauschen, was ein zufälliges Signal ist, unter das des Verstärkerchips zu drücken ?

Darüber bin ich auch gestolpert, -135dBV bezogen auf 1V am Ausgang. Wenn man aber diesen Wert auf max. Ausgangsspg. (ca. 20V) bezieht, kann er stimmen. Die 4uV ist die Eingangsrauschspg. des Instrumentenverstärkers. 20*lg(4uV/20V)= -134dB.

Der LM3886 hat, nach gleicher Rechnung, 20dB weniger, bei 20facher Verstärkung.
20*lg(2uV*20/20V)= -114dB.

[3eepoint]

Dann fällt das also unter geschicktes Angaben wählen, ich mein beeindruckend klingt es ja schon....

[2pi]

Hier ist ein Projekt, welches du wohl schon kennst

Yep, das war meine Inspiration. Einfach eine geniale Idee. Tom weiß auch, daß ich das baue und auch weitergeben werde (an DIYer).
Womit wir beim nächsten Punkt wären.

Ich baue gerade meine LXmini und brauche PAs und frage mal direkt. Wirst/willst du die Schaltung und das Layout veröffentlichen ?

Genau gesagt:

Es wird Platinen und Baupläne von mir geben und bei genügendem Initial-Interesse auch eine Sammelbestellung (in schon fast gewohnter Manier).

Den detaillierten Schaltplan werde ich nicht veröffentlichen, aber meine Messwerte. Diese werden aufgrund des verwendeten Equipments nicht ganz so hochpoliert aussehen. Habe auch keinen AP Tester und keinen Präzisionsgenerator.

Aber klanglich wird das nichts ausmachen, da bin ich sicher.

Es wird insgesamt 4 verschiedene Platinen geben:

1. Ungeregeltes Netzteil für die 3886

2. Geregeltes Netzteil für die OPs samt Mutesteuerung für die 3886 und Versorgung für eine aktive Frequenzweiche wie miniDSP bzw. Hypex DLCP.

An beide Netzteile kann man bis zu 4 Amps anschließen und beide werden von einem "dicken" Ringkern gespeist (je nach Bedarf).

3. Dafür könnte ein Softstartmodul nötig werden, also die 3. Platine. Getriggert wird sie von einer 12V remote Spannung. Vorzugsweise von PreamPi o.ä.

4. Der Amp selber. Ich fange mal mit dem Single 3886 an, der ja auch schon 40W kann. Dann sieht man weiter.

Er verkauft auch Platinen dazu, leider für 70€ das Stück.

Keine meiner Platinen wird 70€ kosten, nicht mal mit Bauteilen
Von denen müssen allerdings ein paar von Mouser oder Digikey kommen. Aber auch das lässt sich regeln, in einer SB sowieso.

Eine Nummer kleiner, preislich und qualitätsmäßig, würden es aber auch tun.

Das war auch meine Motivation. Die Schaltung ist ansich perfekt. Aber da wird viel gemacht, was klanglich nichts mehr bringt und nur Platz und Geld kostet. Aber wie gesagt, ansonsten eine geniale Idee.

Grüße

[loki]

Das hört sich gut an. Es wird hoffentlich nicht zu lange dauern?

In der Zwischenzeit warte ich noch auf den freeDSP und das Netzteil kann ich schon mal in Angriff nehmen, die Teile dazu müssten rumliegen.

Ich habe immer die Idee einen digitalen PA-Verstärker im erweiterten Sinn zu bauen. Das Audiosignal soll so lange digital bleiben, bis es nicht mehr geht. Und dann über I2S (ev. galvanisch getrennt) auf einen 2-Kanal PA gehen, der genau 2 Ausgänge hat, so eine Art Blackbox. Ein-/ Ausschalten ev. über I2S. Das Problem ist, dass das Zusammenspiel von DAC, PA und Stromversorgung nicht unproblematisch ist und gerne brummen, rauschen, knistern, prasseln etc. zu hören ist. Diese Blackbox soll entweder LS treiben oder ansonsten einfach still sein.

Der Vorverstärker besteht aus einem aufgebohrtem freeDSP mit digitalen/ analogen Eingängen, IR-Bedienung und ausreichend I2S Ausgängen. Mal sehen.

[2pi]

Ab nächsten Montag kann ich endlich den Prototyp bestellen

Wenn du einen DAC mit symm. Ausgängen nimmst, kannst du direkt symm. in diese Endstufe. Da wird es kein brummen, rauschen, knistern, prasseln etc. zu hören geben.

Grüße

[sonicfury]

Klasse!! Gibts fernaussichten auf ein parallel(oder triple?) Lm3886? Denke an laststabile endstufen usw...? Lg

[2pi]

Parallel mit LM4780 ist in Vorbereitung. Allerdings geht es bei dessen Pins recht eng zu und das braucht noch ein wenig Feinarbeit.
Außerdem wollte ich erst mal die Ergebnisse des Single abwarten. Die Platinen sind aber bestellt.

Grüße

[sonicfury]

:ok:

Top, da bin ich gespannt auf deine Ergebnisse. Parallele LM3886 hab ich auch schon (die Along- Variante :OOO sicher alles andere als Referenzverdächtig), allerdings nicht vermessen/ gemessen o.ä. GEscheit ausgelegte LM4780 wären natürlich nochmal eine verschärfte Sache. Hier sollten pro Kanal dann selbst Minimas von <3 Ohm "schaffbar" sein, oder?

[2pi]

Yep, wenn die Versorgungsspannung <= +-28V ist, kann man bei angemessener Kühlung 2 Ohm Lasten treiben.

Grüße

[2pi]

Hi Leute,
der Composite läuft Schon etwas verschraddelt aber er geht.




Hier nun die Messungen der neuen Kreation im Vergleich zu der bisherigen Single Version.

Man muss noch erwähnen, daß meine Soundkarte jetzt das Messlimit darstellt. Daher zeige ich erstmal, wie sich die Karte denn mit dem Testsignal aber ohne Verstärker verhält.

Eigentlich war sie auch schon bei den letzten Diagrammen der limitierende Faktor, jedenfalls bei der Parallelversion. Für SymAsym hat es noch gereicht, da auch hier das Rauschen mehr war. Aber so ganz verinnerlicht hatte ich das damals noch nicht.


Hier also die Soundkarte (Bildunterschriften in Arta sollten es erklären):





Dann die Single Version:









Und nun der neue Composite-Verstärker:









Man sieht schön, wie sowohl die Einflüsse des Netzteils verschwinden als auch die IMD bzw. Klirrkomponenten sich gemessen verbessern. Also genau wie gedacht.

Leider wird für die Endgültige Version noch mal ein neues Layout notwendig, da ich ein paar Bauteile an der falschen Massefläche angeschlossen hatte. Das war zwar mit Absicht aber es war falsch gedacht :mad:

Es gibt auch noch zwei weitere verbesserungswürdige Stellen wie z.B. deutlich größere Lötpads für das Thiele Glied.

Dafür sind diese Verbesserungen auch für die Parallelversion zutreffend.

Rauschen
Wie man sehen kann, rauschen die Verstärker weniger oder gleich viel wie die Soundkarte selber.

Also habe ich nochmal Hörtestes gemacht. Dazu wurden konsequenterweise die Eingänge der Verstärker kurzgeschlossen, um wirklich nur das Eigenrauschen darzustellen.

Gehört habe ich dann mit einer 25mm Kalotte mit ca. 92dB (1W, 1m) Wirkungsgrad.

Beide Versionen rauschen gleich wenig. Man kann es nur mit der Kalotte direkt am Ohr hören. Ab ca. 10...15cm cm Abstand hört man nichts mehr.

Ich denke, das ist hervorragend.

[2pi]

Ein paar Worte bzgl. einer gebrückten Version:

Dafür wird es keine Extraplatine geben. Man nimmt einfach 2 einfache

Das Eingangssignal des 2. Amps wird "verkehrtherum" angeschlossen oder in einer aktiven Weiche invertiert und dann der 8 Ohm (oder höher) Tieftöner, für den das ganze gedacht ist, zwischen die beiden Ampausgänge gehängt.

Der Pegel wird entweder in der Weiche oder direkt am Diff-amp durch entsprechende Widerstandswerte halbiert.

Der neue Composite Single ist so klein, daß sich ein extra Layout nicht mehr lohnt. Es passen 5 Stück davon auf ein 30cm Kühlkörper nebeneinander.

Das reicht also für einen 4-Wegerich wie z.B. Wellenherz aus, wo das hier zum Einsatz kommen soll.

Die extra Bauteilkosten halten sich sehr im Rahmen und so hat man auch eine gewisse Flexibilität, da jederzeit von single auf gebrückt und zurück gebaut werden kann (wenn man den Pegel in der Weiche anpasst).

Bei rein passiven LSP braucht man eigentlich gar nichts weiter zu machen.

Grüße

[Grasso]

Hallo!

Und nun der neue Composite-Verstärker:

Das Bild ist widersprüchlich. Einerseits sehe ich 1000Hz mit -50dBV und 3000Hz mit -114dBV, woraus sich ein k3 von -64dB, also etwa 0,06% errechnet. In roter Schrift steht aber "THD+N 0,0047%". Der zweite Klirrfaktorschrieb für die Single-Version ist sogar noch um eine Dimension widersprüchlicher. Uli

[loki]

Ist mir auch aufgefallen. Aber trotzdem sieht man im Vergleich zur normalen Version, dass THD und PSRR deutlich besser sind.

Aber was mich mehr wundert, dass das Rauschen nicht vermindert wurde? Ok, du kannst es nicht messen, aber im Hörtest sollte es festzustellen sein, was aber eben nicht so war.

[2pi]

Auf das Anregungssignal habe ich den gelben Arta Cursor gestellt. Der verdeckt das Signal zwar optisch teilweise.
Aber die Zahlen unter dem Bild zeigen, wo er steht und welcher Pegel dort herrscht.