Gesamtschaltung: Kopfhörerverstärker

[A. S. (rava)]

Hi,

ich habe mal in Anlehnung an den O2 einen Kopfhörerverstärker 
zusammengeklickt und würde gerne meinen Schaltplan checken lassen.
Siehe O2: http://nwavguy.blogspot.de/2011/08/o2-details.html


Zuerst mal die Eingangsstufen: Aufgrund des Massekonzeptes in meinem 
Gesamtprojekt (Routing Matrix) habe ich sie als Differenzverstärker 
ausgelegt. Möchte man ein unsymmetrisches Signal anlegen, kann man 
mithilfe der Jumper einen Eingang auf GND legen. Die Murata DSS9N Filter 
wurden mir hier im Forum gegen HF Störungen empfohlen. Mir wurde auch 
gesagt, dass man hier eher experimentieren als planen muss. Daher habe 
ich mal das Bauteil auf der Platine vorgesehen; Falls es nicht benötigt 
wird, kommt einfach eine Drahtbrücke hinein.

Die Lautstärkeregelung ist Zusatz zur Originalschaltung. Sie geschieht 
mithilfe eines PGA2310, der von einem kleinen PIC gesteuert wird. Dessen 
ADC liest einen Potiwert 0V-5V ein und gibt das entsprechende Signal 
über SPI an den PGA. Je nach Firmware kann mithilfe des MUTE-SWITCH das 
mute des PGA manuell hoch gezogen werden. Falls sich das als nicht 
praktikabel herausstellt, wird die Spannung am mute-Pin über den PIC 
gesteuert.

Die Treiberstufe ist direkt vom O2 übernommen. Dazu gehört auch das 
Hochpassglied zur DC-Entkopplung.

Die Stromversorgung besteht aus +-15V und 5V/DGND die beide von extern 
bezogen werden. Damit der Standby-Stromverbrauch im Rahmen bleibt, wird 
die Analogelektronik im ausgeschalteten Zustand per Relais von der 
Versorgung getrennt, sobald die Digitalspannung wegfällt. Ich hoffe, 
dass ich den Einschaltplopp verhindern kann, indem ich den PGA erst nach 
ein paar msec nach dem Start aktiviere.


1. Sieht der Schaltplan so in Ordnung aus, oder gibt es noch massive 
Schwierigkeiten?
2. Welche Stützkondensatoren brauche ich wirklich? Ich habe einfach alle 
aus den Datenblättern abgezeichnet; lediglich beim NJM2068 stand nichts 
dabei. Gilt bei Analog wie bei digital: immer möglichst nahe an den 
entsprechenden IC? Benötige ich wirklich 4x 100nF, 2x 10µF und 2x 220µF 
oder habe ich's übertrieben?
3. Gilt die Grundregel, dass man für Stützkondensatoren Keramik 
verwendet und für Kondensatoren, die den Frequenzgang beeinflussen 
besser Folie (C1, C2, C11, C12, C14, C16)? Für Polar hätte ich einfach 
irgendwelche ELKOs verwendet.
Habt ihr noch durchdachtere Vorschläge, welcher Kondensatortyp wo 
eingesetzt werden sollte?


vielen dank

[Ulrich H. (lurchi)]

Die Eingangsstufe ist so noch kein richtiger Differenzverstärker. Je 
nach Quelle braucht man auch eher keine echte Verstärkung - falls nötig 
stellt der PGA.. die bereit. ggf. sollte man da wenigstens die 
Möglichkeit haben auf Gain 1 zu gehen.

Die Kleinen Kondensatoren zur HF Unterdrückung (220 pf in der Schaltung) 
dürfen auch ruhig Keramische sein. 220 pF sind in aller Regel NPO 
Keramik (zumindest Klassse 1) und damit genau so gut wie Folie, ggf. 
sogar eher besser.

Bei Entkopplung sollte der kleine Keramische Kondensator dicht ans IC. 
Je nach Geschwindigkeit des ICs ist das nicht ganz so kritisch wie bei 
digitalen Schaltungen - ggf. könnte man auch mal einen Kondensator für 2 
ICs nutzen, aber so teuer sind die nicht, und SMD entfällt auch das 
lästige Bohren und Platz wird auch kaum benötigt.

Die Elkos zur Entkopplung muss man nicht für jedes IC einzeln haben, die 
dürfen weiter weg und können auch für die ganze Platine zusammengefasst 
werden. Verteilt auf der Platine schadet aber auch nichts, und im high 
End Audio Bereich zählt ja eher nicht jeder Cent. Man kann auch ruhig 
LOW ESR Elkos nehmen - solange die nicht zu heiß werden ist da auch die 
Lebensdauer kein großes Problem mehr.

Den 5 V zum µC sollte man noch einmal eine Ferriteperle, eine HF Filter 
oder ähnliches spendieren. Das reduziert die Störungen vom µC in 
Richtung PGA und auf DGND.

[A. S. (rava)]

danke dir :)


Ulrich H. schrieb:
> Die Eingangsstufe ist so noch kein richtiger Differenzverstärker.

Eher so?

Ulrich H. schrieb:
> Den 5 V zum µC sollte man noch einmal eine Ferriteperle, eine HF Filter
> oder ähnliches spendieren.

an diese Stelle?

[Ulrich H. (lurchi)]

Die Differenzstufe sieht so besser aus. Zu R11 sollte auch noch mal ein 
100 pF Kondensator parallel, ggf. auch etwas mehr - halt so wie Parallel 
zu R9.

Die Ferriteperle ist da richtig.

[J. A. (gajk)]

Ich würde auch mal wieder gerne so etwas aufbauen, kenne das Arbeiten 
mit diesen Breadboards.

Damit spart man sich viel Löterei und man kann schnell umdisponieren 
oder Werte austauschen.

Ist so was für Audio-Testschaltungen geeignet oder sowieso "Schnee von 
gestern"?

[Stefan F. (Gast)]

Was ist das denn für ein Overkill?
Selbst in meinem Handy sind weniger Bauteile drin. Also ehrlich, man 
kann es auch massiv übertreiben.

[Neurologe (Gast)]

Stefan us schrieb:
> Was ist das denn für ein Overkill?
> Selbst in meinem Handy sind weniger Bauteile drin. Also ehrlich, man
> kann es auch massiv übertreiben.

In Deinem Schädel ist auch nur bunte Knete. Trotzdem schaffst Du es,
jeden Tag auf's Neue zu stänkern. Seltsam.

[Stefan F. (Gast)]

Bunte Knete hat ein früherer Chef immer gesagt, wenn er auf dem Monitor 
nichts erkennen konnte.

[A. S. (rava)]

danke für eure Hilfe. Jetzt habe ich einen Stand, mit dem ich zufrieden 
bin.


Dann geht's als nächstes Richtung Platinenlayout. Mein Problem:
Die Platine ist 160 mm x 29 mm

Das ist zwar machbar, aber trotzdem möchte ich ein paar Daumenregeln 
sammeln, bevor ich das erste Layout in einem neuen Thread poste.


Also was ist zu beachten?

1. Sternpunkt für Analogmasse wählen
2. Signalleitungen nicht über lange Strecken parallel zueinander führen 
(Kapazität)
3. Stromführende Leiterbahnen mit wenig eingeschlossener Fläche 
(Indutkivität)
4. Sützkeramik nahe an die ICs


bekomme ich Probleme mit Analog und Digitalteil auf einem board? Wie ist 
das am besten zu lösen?
Ich könnte beispielsweise eine Digitalinsel machen und dann einen Ring 
AGND herumziehen - das macht mir aber vllt meinen Sternpunkt kaputt.


was meint ihr?

[michael_ (Gast)]

Stefan us schrieb:
> Was ist das denn für ein Overkill?
> Selbst in meinem Handy sind weniger Bauteile drin. Also ehrlich, man
> kann es auch massiv übertreiben.

Du hast ja Recht. Die Jungs haben ja gar kein Gefühl, was so ein 220pF C 
im NF-Bereich ausmachen soll. Nämlich Null Komma Nix!
Er sollte mal die Gegenprobe mit einem KH-Verstärker machen, der aus 
drei Transistoren plus Hühnerfutter besteht.
Für MP3 ist auch noch der mickrigste Verstärker gut genug.