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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Es brummt, aber warum? Versteckte Masseschleife?


Autor: Herr_Mann (Gast)
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Hallo,

habe einen Kopfhörerverstärker in ein älteres Mischpult eingebaut. Die 
Energieversorgung sieht wie folgt aus:

Ein externes unstabilisiertes Netzteil (Gleichrichterbrücke, Elko) 
liefert unter Last 18V.
Das Mischpult macht daraus per Stabbi-IC 7812 +12V.
Mein Kopfhörerverstärker erzeugt sich ebenfalls aus den 18V per 7812 
seine +12V.
Beide Platinen sind nur über den Nulleiter (Masse) miteinander 
verbunden.

So weit, so gut. Betreibt man jedes Gerät für sich, brummt nichts.
Sobald aber der Ausgang des Mischpults mit dem Eingang des 
KH-Verstärkers verbunden wird, ist ein starkes Brummen im Kopfhörer zu 
vernehmen.
Betreibe ich den KH.-Verstärker mit einer externen Spannungsquelle, ist 
das Brummen verschwunden und aller funktioniert, wie es soll.
Wird statt des unstabilisierten 18V-NTs ein stabilisiertes verwendet, 
ist das Brummen ebenfalls verschwunden.

Weiß jemand, wo das Brummen herkommt?
Eine Masseschleife kann ich mit an Sicherheit grenzender 
Wahrscheinlichkeit ausschließen, da die Signalleitung vom 
Mischpultausgang zum KH-Verst.-Eingang nur einseitig geerdet ist 
(übrigens ein 1µF-C zwischen den beiden Eingängen).

Autor: Johannes S. (demofreak)
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Elko des Netzteils vergrößern?

/Hannes

Autor: HildeK (Gast)
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Für den Masseanschluss musst du den richtigen Punkt finden - eine 
irgendwo angeschlossene Masse (Gehäuse), auch bei der 
Versorgungsspannung, kann zu diesen Effekten führen.
Beispiel: zwischen dem Netzteilgleichrichter und dem Ladeelko wird auf 
der Leitung ein kleiner Spannungsabfall sein, schließlich ist eine 
Null-Ohm-Leitung nicht realisierbar. Ob du also den GND des KHV an den 
Gleichrichter- oder an den Elkomassepunkt anschließt, es wird deutliche 
Auswirkungen haben.

Ebenso kann das Zuführen von Power an einen Verstärker von 'hinten' (auf 
Seiten der Ausgangsstufe) oder von vorn (Seite des Eingangsverstärkers) 
sich bemerkbar machen - hier aber eher in Sachen Schwingneigung.

Autor: oszi40 (Gast)
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Wenn ich oben den Satz lese: Betreibt man jedes Gerät für sich, brummt 
nichts. Dann ist der
1. Verdacht falsche Masse und der
2. Verdacht Brummeinsteuung durch den Netzteiltrafo in den Verstärker!!!

Externes Netzteil oder abgeschirmte Kabel sind die wahrscheinliche 
Lösung.

Autor: Herr_Mann (Gast)
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Hallo,

was noch was bringt, ist, wenn man einen geringen Widerstand (ca.3 Ohm) 
zwischen NT und die Verbraucher einschleift, dann wird das Brummen 
deutlich reduziert (aber nicht eliminiert).

Hm, dann werd ich wohl ein stabilisiertes NT aufbauen müssen. Fragt sich 
nur, ob dann nicht die Elkos vor den Verbrauchern stören und verkleinert 
werden müssen...

Autor: Paul Baumann (Gast)
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Häng Dich mal mit dem Oszillographen auf die Betriebsspannung und gucke,
ob dort die Welligkeit noch zu hoch ist. Erhöhe den Ladekondensator und
beobachte, ob das Brummen abnimmt.
Da Du den Verstärker in ein
bereits existierendes Mischpult eingebaut hast, ist aber auch gut 
möglich, daß das Netzteil im Mischpult keine zusätzliche Last verkraften 
kann.
Dann mußt Du wohl oder über ein separates Netzteil für den Kopfhörer-
verstärker bauen.

MfG Paul

Autor: Herr_Mann (Gast)
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Hallo,

das Mischpult wird bereits über ein externes Netzteil betrieben, die 
Spannung vom NT ist unter Last +18V, die Endverbraucher benötigen nur je 
+12V (7812).

Jedes Gerät für sich brummt nicht, erst die Verbindung "Ausgang 
Mischpult über 10KOhm und 1uF in Reihe zum KHV" erzeugen das Brummen.

Zieht man den NT-Stecker, ist das Brummen sofort weg (wegen der Elkos 
ist noch ein paar Sekunden genug Saft da zur Überprüfung).

Autor: flätz (Gast)
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> Eine Masseschleife kann ich mit an Sicherheit grenzender
> Wahrscheinlichkeit ausschließen, da die Signalleitung vom
> Mischpultausgang zum KH-Verst.-Eingang nur einseitig geerdet ist
> (übrigens ein 1µF-C zwischen den beiden Eingängen).

Geht es um unsymetrische Signale? Ist der Kabelschirm nur einseitig 
verbunden? Die strenge Vermeidung von Gnd-Schleifen führt oft zu noch 
größeren Problemen. Im Anhang ist mal ein Verdrahtungsvorschlag, welcher 
oft (leider nicht immer) ausreicht. Hier sind zwar Gnd-Schleifen 
vorhanden, aber die Auswirkungen werden durch die Befolgung der Hinweise 
reduziert.

Autor: Herr_Mann (Gast)
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Hallo
ja, unsymmetrische Signale.
Kabelschirm wie oben erwähnt nur einseitig geerdet.
Der Hauptelko befindet sich im Steckernetzteil, also weit weg von allem 
anderen.
Mischpult und KHV haben aber beide ihre eigenen Siebelkos vor den 
Spannungsreglern.

Autor: HildeK (Gast)
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>Mischpult und KHV haben aber beide ihre eigenen Siebelkos vor den
>Spannungsreglern.
Das dürfte das Problem sein! Ich habe dir heute Morgen schon gesagt, 
dass du nur einen Massepunkt nehmen darfst.

Zweimal Sieb-Elkos heißt, dass auf der Masse zwischen den beiden die 
100Hz Ladeströme fließen. Der Mixer bezieht sein Signal auf den einen 
Punkt, der KHV auf den anderen. Dazwischen ist ein Spannungsabfall durch 
die Ladeströme! Ein paar mV reichen und du hörst das.
An den Eingang des Spannungsreglers gehören nur die keramischen Cs.

Mach mal ein richtig dickes Kabel (2.5qmm) zwischen die beiden Siebelkos 
und vergleiche - nur zur Demonstration!

Autor: Herr_Mann (Gast)
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Hallo Hildek,
ich hab das schon mitgeschnitten heute morgen und wollte erst mal ideen 
sammeln.
Was du schreibst, klingt für mich am plausibelsten.
Ok, wie kann man Sbhilfe schaffen?

-Dicke Erdleitung hab ich noch da.

-Siebelkos vor den Spannungsreglern können entfernt werden. Was ist mit 
dem Elko im externen Netzteil. Drin lassen oder ins Mischpult verlegen 
oder einfach im Mischpult einen zweiten dicken Elko einbauen und dessen 
Minus als Massepunkt verwenden?

Autor: HildeK (Gast)
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>-Dicke Erdleitung hab ich noch da.
Das sollte nur für einen Versuch sein - um den Effekt zu sehen. Das 
musst du nicht unbedingt durchführen.

>-Siebelkos vor den Spannungsreglern können entfernt werden. Was ist mit
>dem Elko im externen Netzteil. Drin lassen
Ja. (ich hätte genauer lesen sollen: externes Netzteil)
>oder ins Mischpult verlegen
>oder einfach im Mischpult einen zweiten dicken Elko einbauen und dessen
>Minus als Massepunkt verwenden?

Gibts im Mixer nicht auch so eine Stelle, wo noch ein dicker Elko für 
die Stromversorgung sitzt? Dann dort den KHV anklemmen. Wenn nicht, dann 
an den Punkt, an dem die externe Stromversorgung hereinkommt. Im Zweifel 
einfach an verschiedenen Massepunkten ausprobieren und sehen, wo der 
Brumm schwächer oder auch stärker wird.
Einen zweiten Elko als Referenz einbauen könnte auch helfen.
Leider weiß ich weder die Geometrie (Leiterbahn- und Kabelführung) 
deines Aufbaus noch die Art des Netzteils (ist dies bereits gut gesiebt 
und ev. geregelt oder liefert es nur eine Wechselspannung, die noch 
gleichgerichtet wird oder was noch?).

Du könntest die externe Spannungsversorgung auch mal probehalber durch 
ein bekanntes DC-Netzteil ersetzen - ist dann der Brumm auch noch?
Leider ist das Thema - ähnlich wie EMV-Probleme - schwer aus der Ferne 
zu lösen.

Autor: flätz (Gast)
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> Kabelschirm wie oben erwähnt nur einseitig geerdet.

Schließe vor allem mal den Kabelschirm an beiden Seiten an Gnd an, und 
zwar unmittelbar an den Ausgangs-/Eingangsbeschaltungen. Der 
Return-Strom des Signals soll durch den Schirm fließen, und nicht über 
irgendwelche anderen Wege. Eine andere Möglichkeit wäre eine extra 
Return-Leitung innerhalb des abgeschirmten Kabels. Daraus ergibt sich 
hier aber kein besonderer Vorteil.

Autor: Raui (Gast)
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@HildeK:

also, das externe NT beinhaltet nur sicherung, vier gleichrichter-Ds und 
einen elko mit 4700uF.
Was da rauskommt, ist quasi gesiebte Gleichspannung.
Im Mischpult sitzt vor dem Stabbi-IC ein Elko mit 470uF.

Wenn man, wie anfangs erwähnt, ein eigenes DC-NT für den KHV verwenden 
(also die alte Plusleitung unterbricht), ist der Brumm augenblicklich 
verschwunden.

Der Brumm verschwindet auch, wenn man statt dem erwähnten externen 
Netzteil eine geregelte Gleichspannung mit 18V anschließt. Das werde ich 
wohl auch machen, aber trotzdem interessiert mich, warum jedes Element 
für sich alleine nicht brummt, sobald sie verbunden sind schon.

Klar, Ferndiagnose ist immer schwierig, besonders bei so diffusen 
Brummgeschichten.

Morgen werde ich das mal mit der dicken Erdleitung testen und dann 
berichten...

Autor: HildeK (Gast)
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>Was da rauskommt, ist quasi gesiebte Gleichspannung.
Ja, aber noch mit einer Restwelligkeit überlagert. Falls möglich, kannst 
du auch mal den Elko im Netzteil verdoppeln - ich erwarte dadurch auch 
eine Verringerung des Problems.

>Der Brumm verschwindet auch, wenn man statt dem erwähnten externen
>Netzteil eine geregelte Gleichspannung mit 18V anschließt.
Dann ist meine Theorie mit den Ladeströmen in den zusätzlichen Elko vor 
dem KHV-Stabi sehr naheliegend.

>Im Mischpult sitzt vor dem Stabbi-IC ein Elko mit 470uF.
An den würde ich als erstes den Spannungsregler des KHV anklemmen.

Autor: Herr_Mann (Gast)
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Hallo,

also, habe jetzt die Masse des KHV über ein dickes Kabel mit dem 
Minuspol des 470uF-Elkos vor dem 7812er des Mischpults verbunden, das 
Ergebnis ist eine drastische Reduzierung der Brummens!!!

Autor: HildeK (Gast)
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Ist das die Lösung?
Wenn noch nicht ganz - die Schraube zum Drehen hast du gefunden: Den 
ohmsche und induktive Widerstand dieser Leitung minimieren.

Autor: Herr_Mann (Gast)
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Vor allen Dingen habe ich jetzt mal ein Gefühl dafür bekommen, wie das 
Brummen zustande kommt.

Wenn man die positive Spannung bei dicker Massenleitung mit einem 
niederohmigen R (ca.3 Ohm) und einem zusätzlichen C (2200uF) weiter 
siebt, ist das Brummen sogar fast ganz verschwunden.

Also Danke an alle und speziell an HildeK!

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