[Gitarrenmann]

Hallo zusammen,

nachdem ich einen ziemlich krassen fight mit rumgucker ende des jahres 2010 hatte der ziemlich ausgeartet ist, habe ich mich entschlossen es doch nochmal zu versuchen hier. ich betrachte das als gegessen für meinen teil, da es nicht mein anliegen ist stress zu machen oder leute zu nerfen. falscher start eben...von meiner seite her hat sich das erledigt ich hoffe man kann doch noch kommunizieren!

ich muss/darf für meinen masterabschluss einen d-amp entwickeln. es liegt also nahe ins d-amp-forum zu schauen! was ich euch biete ist mein entwurfspool und gerne auch die fertige arbeit. wer soll sie sonst lesen die steht ja nur im schrank sonst... es geht darin vom grund her für dummies erklärt um den d-amo wie er funktioniert und gibt falsche beispiele und zeigt so fehler auf die grundsätzlich passieren. im zweiten teil kommt dann mein bauvorschlag mit allen plänen und einer doku. das wird also ziemlich wissenschaftlich sein. ich hab 40-60 seiten schon hab lange nich mehr nachgesehn. is aber ne menge mit hübschen selbstgebastelten grafike die ich gern teilen möchte.

eure hilfe brauche ich bei den details, weil das mein erster verstärker ist und ich erst seit 4,5 jahren im etechnikbereich unterwegs bin. vorher wars nur audio/tonstudio. es wäre also klasse, wenn prinzipiell jemand drüberguckt und einfach ruft "scheiße" wenn irgendwas offensichtlich total daneben ist.

bauteilmäßig habe ich mich an den bei reichelt verfügbaren ICs und transistoren angelehnt. das ist ja nich viel was die haben... einen gatedriver, eine d-amp transistor, dioden... aber passt!

es gibt wegen experimentieren und so 3 platinen: netzteil, modulator, schaltstufe. siehe bilder.

danke und grüße

http://d-amp.org/popup.php?img=https://s...ages/1397_

[Rumgucker]

Willkommen zurück

Ja... das hat gefetzt. Aber wenns einen konstruktiven Ausgang findet, so wars doch ok. "Pack schlägt sich - Pack verträgt sich"

Beim Überfliegen Deiner Schaltbilder ist mir erstmal nichts Schlimmes aufgefallen, außer, dass das Teil eben open-loop ist. Dabei könnte man Deine Schaltung recht einfach zum SODFA erweiteren, also ein digitales feed-back einfügen.

Die Totzeiterzeugung müsste dann allerdings (und sollte sowieso) rein DC-gekoppelt sein. Zum Beispiel dadurch, dass man den für den 2. Komp notwendigen Spannungsversatz durch einen Konstantstrom in einem an den Dreieck angekoppelten Widerstand erzeugt.

Deine MOS-Auswahl gefällt mir sehr gut.

[Gitarrenmann]

olé!

der modulator is so gedacht das ich mit den jumpern da wählen kann. entweder ich hole extern ein dreieck rein, also ganz ohne sodfa erstmal und gucke wie weit geht die schaltung nach oben hin raus. das will ich wirklich einfach messen. hoffe das klappt. so. und die unteren beiden sind im kondensatorumladeverfahren geschaltet. d.h. entweder ich gebe dort kein eingangssignal drauf, dann gibt mir das mein dreieck, oder ich gebe eingangssignal drauf und kopple die beiden oberen komparatoren IC4 und IC5 ab. ich wollte quasi erstmal 2 varianten haben, wo ich testen kann welche mir die schönere pwm erzeugt.

totzeit: da habe ich rumsimuliert XD weil ich gelesen habe: einen komparator mit offset versehen, dann gibts totzeit. IC5 kann mit dem vorteiler offset bekommen und damit totzeit generieren. ist halt nicht selbstschwingend müsste man quasi anregen ;P

wobei ich zugeben muss selbstoszillierend finde ich auch interessanter. aber ich bin ein noob ich muss erstmal schaun ^^

am ende hätte ich dann auch gern noch globales feedback... aber ruhig blut!

ich setze mich heute/morgen/die tage ans layout und stell das dann ein schaun wir mal.

grüße

[Rumgucker]

Warte mit dem Layout besser bis morgen. Vielleicht entdecken die anderen noch was....

[alfsch]

hallo...
und bzgl d-amp: die mosfet sind fein,
aber: du willst echt nen 500V hi/lo-side treiber nehmen und den amp mit 18V betreiben ???

[e83cc]

Zitat:Original geschrieben von alfsch

hallo...
und bzgl d-amp: die mosfet sind fein,
aber: du willst echt nen 500V hi/lo-side treiber nehmen und den amp mit 18V betreiben ???

Worin sieht du das Problem? Weniger geht immer und das Ding kosten nur 1,55 bei Reichelt.
Was würdest du denn alternativ vorschlagen?

[voltwide]

Sehe ich auch so. In letzter Zeit hatte ich z.B. einen DC-DC-Wandler von 48V auf 5V mit einem LLC-Treiber von OnSemi für Netzbetrieb ausgestattet.
Warum auch nicht? Der Preis war ok und jetzt wird das in Serie gebaut.

[alfsch]

ja, klar, gehen wirds schon...nur : warum nicht etwas mehr spannung und mehr stoff machen, mit dem treiber+den fets gehen doch locker 100W , statt nur 5W oder so

aber zuerst soll er natürlich mit wenig power anfangen...da passt es schon so

[Gitarrenmann]

huhu,

jo ich weiß der treiber kann wesentlich mehr. aber erstmal low anfangen so sehe ich das auch. ich hoffe das geht mit dem netzteil so. nur gleichgerichtet und dann dicke pufferkondensatoren. meine rechnung ist folgende:

grob haben die transen noch sagen wir ideal null ohm beim durchschalten. d.h. an meiner box liegen 16-18 V an je nachdem welchen trafo ich nun nehme. d.h. ich komme auf:

Imax = U / R = 18 V / 4 Ohm (Bsp.) = 4,5 A

P = U * I = 18 V * 4,5 A = 81 W

also 81 W (ideal) würden ca. an den speaker + weiche gehen. da bleiben dann mit verlusten und allem was ich falsch mache noch 50 W über vielleicht XD meine erfahrung ist immer, 50W reichen mir völlig aus weil ich mache nur studiokram. da brauchts keinen bums.

ich dachte das reicht mir vielleicht für den anfang ^^ oder denke ich da grad komplett falsch? letztendlich bestimmt doch mein netzteil sekundärseitig was für leistung rauskommt oder wie is das? ich müsste also nur höher gehen mit der sekundärspannung. meine opv versorgung passt sich ja weitgehend an wegen den reglern LM317 usw.

layout fange ich erst morgen an, da ich letzte woche noch lautsprecher zu ende bauen musste... weiche basteln hat gedauert. die müssen zur präsentation bald.

grüße und thx soweit

[Rumgucker]

Nenene...

Die 18V würden nur dann am Speaker anliegen, wenn der Amp Rechteck ausgeben würde. 18V sind nur die Spitzenspannung - und selbst die ist viel zu optimistisch. Ich würde von 15Vs ausgehen.

Bei der Leistungsberechnung ist die Effektivspannung zu berechnen, also 15Vs / 1.4 = 10.7 Volt eff.

Also kommen maximal 28 Watt unverzerrter Sinus raus.

[Gitarrenmann]

ja mist effektivwert nehmen peinlich das einem sowas noch passiert nachdem man so lange elektronerdik studiert hat! hmmm also was für nen trafo sollte man da ansetzten? ich dachte da an sowas: Ringkerntrafo, 300 VA, 2x 18 V, 2x 8,33 A weil ich nur von der mir bekannten idealen theorie ausgehen kann. ich nehme also an, der is zu groß was stromoutput und zu klein was sekundärspannung ist? sollte man also lieber 24V oder noch mehr nehmen sekundärseitig? ich würde gern unter den 40 V bleiben wegen sicherheit und so außerdem muss ich gucken ob die spannungsregler sowas dann noch verkraften. aber glaube die waren großzügig dabei.

und noch was: ich habe meinen lowpassfilter auf 44 kHz angesetzt, wobei ich davon ausgehe das die box 8 ohm hat. das stimmt ja aber garnicht weil jeder speaker das anders macht bei den frequenzen. mein breitbänder alpair 6 den ich gern nehm der hat dort 10 Ohm (is eigentlich 4 ohm speaker). d.h. das filter stimmt dann nicht mehr genau. wobei das ja nun auch wieder relativ ist, ob das dann bei 38 kHz liegt oder bei 50 kHz je nachdem was die box macht gell. wird bei guten verstärkern da die impedanz der box irgendwie linearisiert? man könnte ja ein netzwerk bauen...wo setzt ihr so generell eure filter an?

der amp soll zwischen 300 - 500 kHz schwingen hab ich mir gedacht. das teste ich erstmal mit dem externen dreieck bevor ich den kondensatorfolger bestücke. schauen wie schnell der rest mitkommt.

danke

[Rumgucker]

Wenn Dir 50 Watt sinus an 4 Ohm reichen, so sind in der Vollbrücke rund 24V Versorgungsspannung nötig (U² = P x R).

Das heißt, dass Dein Netzteil auch bei tiefen Bässen niemals unter diese 24V zusammenbrechen darf. Da Du mit einem Trafo und Vollweggleichrichter Deinen Ladeelko nur alle 10ms (100 Hz) nachladen kannst, muss der Elko also 10 ms den vollen Strom von 6A liefern.

Der Ladeelko von beispielsweise 10000uF muss also (U = I x t / C) mit 6 Volt mehr als 24V aufgeladen werden (also mit 30V), damit er am Ende der 10ms-Entladezeit noch 24 Volt liefert.

Dein mit einer einzigen Wicklung bestückter 100 Watt-Trafo muss also eine Spitzenspannung von 30 Volt liefern, effektiv und unter Last also 22V. Als Ladeelko verwendest Du zwei parallele Elkos á 4700uF/40V.

...wenn ich mich nicht verrechnet hab...

[Rumgucker]

Das mit dem Ausgangsfilter ist unkritisch, wenn die Grundfrequenz des D-Amps zum Beispiel bei 350kHz liegt. Dann genügen 30uH in Serie und 470nF gegen Masse, um die HF ausreichend von den Lautsprecherleitungen und Speakern fernzuhalten. Um mehr geht es ja nicht.

Das, was Du da mit lowpassfilter meinst, das hat bei festen Sampleraten ne Bedeutung. Wenn Du beispielsweise mit 44 kHz sampelst, dann muss die NF bei 20 kHz abgeschnitten werden um Artefakte zu vermeiden. Das tritt aber bei PWM-Modulatoren mit variabler Samplerate nicht auf. Dort benötigst Du keinen Tiefpass am Eingang.

[Gitarrenmann]

jo im grunde wird ja das verstärkte PWM signal vor der box tiefpassgefiltert (geiles wort). im grunde wie ein aliasfilter beim samplen! nur macht das filter ja dort nix dergleichen es geht nur darum aus dem spektrum die schaltpulse zu entfernen. ich hab das ganz sauber hergeleitet so wie ich weichen für boxen berechne! wollte pdf hochladen aber geht net. kann ich keine dateien hochladen nur bilder? aber is unkritisch auf die aussage kams mir an. denke ich auch! nur so grob festgesetzt halt. also eine bestimmte frequenz kannst du mir nich nennen das is pi-mal-daumen quasi? kein besselfilter etc. angesetzt?

Besselfilter:

L = (a * Lautsprecherimpedanz) / (2*pi*Cut-Off-Frequenz)

a = 1,3617 (Besselkoeffizient)

wenn ich von einem 8 ohm speaker ausgehe, wäre das zwischen 50 und 80 kHz wo der tiefpassfilter greift, also wie du sagst das hochfrequente schalten vom speaker abhält. doch so hoch hmmm. ich weiß das normal verstärker 100 kHz bandbreite haben und dachte immer der d-amp wird bereits bei 20 khz beschnitten. aber hohe bandbreite is geil auch wenn man nur bis 16kHz hört als alter sack wie ich! intermodulation usw... außerdem gehen audiointerfaces bis 192k Hz samplerate im studio, also möchte ich auch das ein verstärker das wiedergibt, was ich mir aufnehme und sei es nur, da mit ich irgend eine akustische modulation mithören kann oder ähnliches. also lasse ich meinen filter doch so hoch wie er war. habe bei 44 khz angesetzt und damit isses ausreichend!

danke!

[Rumgucker]

Zitat:Original geschrieben von Gitarrenmann
wollte pdf hochladen aber geht net. kann ich keine dateien hochladen nur bilder?

Guckst Du FAQ

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Das Ausgangsfilter dient der Integration der Schaltimpulse. Die Schaltimpulse liegen zum Beispiel bei 350kHz. Du kannst also einen Tiefpass auf 250kHz oder 300kHz oder 350kHz berechnen. Man wird keinen Unterschied hören. Natürlich kannst Du auch alles oberhalb 20kHz steilflankig abschneiden und so integrieren. Bis auf die größere Dämpfung und auf den geringeren HF-Ripple wird auch da nichts zu merken sein.

[Gitarrenmann]

so na bitte:

https://stromrichter.org/d-amp/content/i...sung_I.pdf

das is die fassung an der ich arbeite. also alles erklärt und irgendwo in der mitte is auch die filtertheorie ^^ irgendwas muss halt da rein zwecks herleitung und so...

jeder der mir hilft kommt natürlich in die danksagung und wird damit auf ewig in den archieven der hochschule festgehalten XD rumgucker is schonma dabei...

[Rumgucker]

Hülfe... ich will doch anonym bleiben...

Aber wirklich guter Entwurf. Werde mir das noch in Ruhe reinziehen. Vielen Dank fürs Hochladen.

[Gitarrenmann]

was interessantes: beim messen festgestellt mein 25 jahre altes RFT digitalmultimeter mit 3 digits kann immernoch besser messen als 3 neue geräte von "Konrat"...die messen da nämlich nur müll weil messbereich nur 300 - 1000 Hz totaler fail... siehe messung in dem entwurf!

grüße

[Rumgucker]

So.. nun hab ich Deinen Entwurf vor mir, Gitarrenmann. Ich les ihn mal einfach von oben nach unten durch und krittel an allem rum, was ich nicht schnall. Ich hoffe, das ist ok so, auch wenns sich vielleicht dadurch wie ein Verriss anhört - so ist das keinesfalls gemeint!

Zitat:Neben den ?klassischen? Verstärkervarianten A, B, C, G, H und anderen hebt sich der Klasse ? D ?
Verstärker besonders hervor. Er besticht vor allem durch einen hervorragenden Energieumsatz, d.h.
es wird bei der Verstärkung kaum Energie in Wärme umgesetzt. Theoretisch hat dieser
Verstärkertyp garkeine Verluste bei der Leistungsverstärkung. Realisiert wird dies, indem nicht wie
bei allen anderen Varianten ein Arbeitspunkt und eine Linearisierung der verstärkenden Elemente
vorgenommen wird, sondern durch die Verwendung des Prinzips der Schaltverstärkung. Dadurch
gibt es keinen Ruhestromverlust wie bei konventionellen Schaltungen.

G und H kenne ich nicht, müsste ich checken. Aber sowohl im B- als auch C-Betrieb gibts keinen Ruhestrom und von daher auch keine Ruhestromverluste.

Es gibt nen ganzen Sack von Verlustarten, u.a. Leitungsverluste und Schaltverluste. So haben D-Amps z.B. Schaltverluste, die zum Beispiel die A, B und C-Stufen nicht kennen.

Also kurzum: dieser erste Absatz ist noch dünn.

Zitat:Bei konventionelle Schaltungen wird der verwendete Transistor als ein vom Signal gesteuerter
Widerstand verwendet. Dabei [D]geht [/D] [red]bildet[/red] er z.B. bei der Emitterschaltung mit einem genau bestimmten
Arbeitswiderstand RC einen Spannungsteiler [D]ein[/D] (Abbildung x.x.):

...

Zitat:Das Steuersignal UIN an der Basis befindet sich im Bereich weniger Volt.

Nein. Uin ist die NF am Eingang. Du meinst UR2.

Zitat:Eine vom Netzteil an
den Kollektor gelieferte wesentlich höhere Gleichspannung UC0 kann durch den dem Signal
folgenden Spannungsteiler moduliert werden. Abgebildet wird dabei dann das Signal an der Basis,
jedoch mit wesentlich größere Amplitude.

Bitte was? Da geht aber einiges noch durcheinander!

Zitat:Probleme dabei sind vor allem die Leistungsgrenzen des
verwendeten Transistors sowie dessen Nichtlineare Kennlinie

Was für Probleme?

Ich les mal nicht weiter, weil ich mir so nen Wolf arbeiten würde.

Versuch erstmal die erste Seite auf Vordermann zu bringen, dann mach ich weiter.

[alfsch]

noch n tip: guck dir die artikel auf der B&O seite an,
zb modulator theorie -- sampling --- usw
zb
http://www.icepower.bang-olufsen.com/fil...pter_3.pdf