Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Gemeinsamer Transformator für Amp und Preamp


von Daniel S. (inex1)


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Hallo zusammen,

das ist mein erster Beitrag hier, obwohl ich in den letzten Jahren immer 
wieder über dieses Forum gestolpert bin. Ich muss euch generell loben, 
denn dieses Forum ist sehr sachlich, und der Umgangston im Unterschied 
zu vielen anderen Foren so gut wie immer korrekt.

Ich bin ein reiner Hobbybastler, mit teils löchrigem Grundlagenwissen in 
der Elektrotechnik, Elektronik und vereinzelt Arduino. Eine Sparte 
meiner Basteleien ist der Subwoofer und Lautsprecherbau, welche mich zu 
DIY Verstärkern getrieben hat. Kein richtiges Hi-Fi, sondern 
zweckdienliche Arbeitstiere.


Nun habe ich ein aktuelles Problem, zu dem mir noch keine klare und 
sinnvolle Lösung eingefallen ist:

Ich möchte aus einem TDA7293 Monoverstärkerboard (ca. 60W RMS) und einem 
Low Pass Preamp Board (NE5532 vom Chinesen) ein Aktivmodul bauen. Der 
Amp wird von einem Ringkerntrafo 2x24V 100VA direkt 3 Polig mit AC 
versorgt, und ich wollte den Preamp, welcher für 12 V DC konzipiert ist, 
mit an den Trafo hängen. Der Amp hat keine Gleichrichtung und arbeitet 
mit reinem AC.

Die einseitige Verwendung von 24V und Mittelabgriff mit Gleichrichtung 
und Regelung ist aufgrund der verschiedenen Ground Potentiale schwierig, 
deren Differenz auf der Signalleitung anliegen würde. Oder reicht hier 
das Entkoppeln mit einem C?
Ich habe Bedenken, ein 50Hz Störsignal zu bekommen.

Einen DC aus 2x24V zu erzeugen, und diesen auf 12V zu Regeln ist nicht 
sehr effizient, und ein Step Down von etwa 60V auf 12V DC ist mit den 
vorrätigen Standardboards auch nicht drin, da diese nur bis 40V 
einsetzbar sind. Das Potential wäre in diesem Fall aber gleich, oder?

Ein zweiter kleiner Trafo oder ein Schaltnetzteil für den Preamp wäre 
noch eine Möglichkeit, wobei einfache Schaltnetzteile nicht die optimale 
Wahl für einen Preamp sind :-).


Übersehe ich hier eine einfache Lösungsmöglichkeit?
Wie würdet ihr das angehen?


Gruß Daniel

von Harald W. (wilhelms)


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Daniel S. schrieb:

> Ein zweiter kleiner Trafo oder ein Schaltnetzteil für den Preamp wäre
> noch eine Möglichkeit, wobei einfache Schaltnetzteile nicht die optimale
> Wahl für einen Preamp sind :-).

Für einen eigenen Verstärker macht es durchaus Sinn einen eigenen
kleinen Trafo für den Vorverstärker zu nehmen. Ich würde da auch
kein Schaltnetzteil nehmen, da man damit eher Probleme hat und
bei der geringen Leistung für einem Vorverstärker gibts da auch
keinen Spareffekt. In Fertigverstärkern findet man diese Lösung
eher selten, aber das hat allein Kostengründe.

von Wos (Gast)


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Daniel S. schrieb:
> Übersehe ich hier eine einfache Lösungsmöglichkeit?
> Wie würdet ihr das angehen?

Der 5532 braucht +/- 5-15 V 10mA also bei +- 10V einen Furz von 0,2 Watt

Bastel Dir eine(zwei) stabilisierte Spannung aus der PA-Ub, so wie in 
Milliarden Verstärker verbaut. 2xRC Siebe (Reduzierwiderstand/Elko) in 
den Stromweg, der erste Widerstand ist der Vorwiderstand der Z-Diode.

https://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/1012151.htm

Wies zu rechnen ist steht dort auch mit Beispiel. Wenn Dus stabiler 
willst, noch ein Transistor dazu, fertig. Link ganz unten.

von Andrew T. (marsufant)


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Daniel S. schrieb:
> wobei einfache Schaltnetzteile nicht die optimale
> Wahl für einen Preamp sind :-).


...und "leise" Schaltregler seit über 20 Jahren verfügbar sind.

Schau mal:
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/an70.pdf

Somit kein Hinderungsgrund, DCDC Wandler einzusetzen.

Oder halt wie oben beschrieben die Linear ersion.

Zweiter Trafo ist eh der worst case, da der Wirkungsgrad dort auch < 50% 
wird (schau Dir mal die die Daten der Hersteller von Trafos in der 1VA 
bis 5VA Klasse an).


BTW: Erstelldatum 0:22 -- hurra es ist wieder Freitag im Forum!

von Peter D. (peda)


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Daniel S. schrieb:
> Einen DC aus 2x24V zu erzeugen, und diesen auf 12V zu Regeln ist nicht
> sehr effizient

Bei wenigen mA für den OPV spielt der Wirkungsgrad keine Rolle. Die 
Rohspannung für den 7812 solltest Du aber direkt von der Gleichrichtung 
auf der Endstufe abgreifen.

Eine separate Gleichrichtung kann in der Tat Brummen einkoppeln, ist 
also nur bei separater Wicklung zu empfehlen. Man kann auch versuchen, 
noch eine Wicklung aus 0,1mm Lackdraht auf den Trafo zu wickeln, geht ja 
bei Ringkernen sehr einfach.

von äxl (Gast)


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Peter D. schrieb:
> Die
> Rohspannung für den 7812 solltest Du aber direkt von der Gleichrichtung
> auf der Endstufe abgreifen.

Daniel S. schrieb:
> Der Amp hat keine Gleichrichtung und arbeitet
> mit reinem AC.

Wie auch immer das gemeint ist. Bei einer hohen 
Betriebsspannungsunterdrückung... (lassen wir das - der Gleichrichter 
für die Endstufe wird auf der Platine sitzen: vier Dioden und min. zwei 
dicke Elkos)

Der Mittelabgriff ist ja Masse, ist von auszugehen. Zwei Dioden von den 
AC-Anschlüssen weggehend, Balken zusammen -> Plus. Elko hinter gegen 
Masse. Rohspannung fertig. Massebezug sollte auch stimmen. 
Vorwiderstand, Z-Diode. Emitterfolger hinter. fertig.
Wurde andererseits oben schon mal gesagt.

von Daniel S. (inex1)


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Guten Morgen,

danke für die Antworten.

Der Vorschlag von Wos mit der Zener ist sehr gut, obwohl ich mir nicht 
sicher bin, ob ich es richtig auslegen würde.

Meine Rechnung ergibt, dass ich bei maximaler Leerlaufspannung von ca. 
65V DC (aus ±24V AC) und einem Strom von etwa 10-25 mA mit einer 500mW 
12V Zener noch auskommen müsste (Ich weiß, die 65V sind hier nicht von 
Belang). Der erste Vorwiderstand wäre ca. 2 kOhm (min. 2W) und die Diode 
wäre parallel zum ersten Siebeelko. Danach kommt das 2. RC Sieb. Ist das 
richtig gedacht?

Der Einwand von Andrew ist natürlich richtig. Es gibt sehr gute 
Schaltnetzteile, solche habe ich aber nicht vorrätig. Ich baue sehr 
gerne ausgeschlachtete Teile zusammen. Der Gedanke des Upcyclings ist 
immer mit dabei.

Ein 7812 dürfte mit den ca. 65V seine Mühe haben, auch wenn er die ca. 
1,5W Abwärme mit etwas Aluminium natürlich vertragen würde.
Der Vorschlag mit der Zusätzlichen Wicklung ist aber sehr geschmeidig.
Das könnte ich auch versuchen. Da muss ich mal empirisch probieren, wie 
viele Windungen das benötigt.

Gruß Daniel

: Bearbeitet durch User
von alka seltzer (Gast)


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Daniel S. schrieb:
> Ist das richtig gedacht?

Ich hatte verstanden, daß Du sozusagen bei + und - je ein
RC(ZD) Filter/Reduktion machen solltest - um mit Deinem NE-
Board (ob single oder dual versorgt) mittig zu landen.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Daniel S. schrieb:
> Ein 7812 dürfte mit den ca. 65V seine Mühe haben, auch wenn er die ca.
> 1,5W Abwärme mit etwas Aluminium natürlich vertragen würde.

Warum 65V DC? Wenn ich das richtig verstehe wird die Endstufe doch mit 
+/- 32V versorgt?  Dabei liegt der Mittelabgriff des Trafos auf GND. Man 
muss also nur zwischen +32V und GND einen 7812 schalten und schon hat 
man die +12V für den VV. Will man die Verlustleistung vom 7812 
verringern, schaltet man einen Bratwiderstand davor.
Das einzige Problem ist die Abzapfung der +32V hinter dem Gleichrichter 
auf dem Endstufenboard. Das ist aber zu finden.
Du kannst ja mal Fotos von der Endstufenplatine posten, dann findet man 
das schon.

von Andrew T. (marsufant)


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Daniel S. schrieb:
> Ein 7812 dürfte mit den ca. 65V seine Mühe haben, auch wenn er die ca.
> 1,5W Abwärme mit etwas Aluminium natürlich vertragen würde.

Nur kurzfristig.
Denn über 35V schlägt der 7812 einfach durch, und fackelt ab.

Entweder einen HV-IC verwenden,
oder diskret aufbauen.

Da Du ja nach eigener Aussage aus Ausschlachtteilen gerne baust, nimmst 
Du einfach ein paar geeignete Transistoren und lötest das.

von Daniel S. (inex1)


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Hallo Äxl,

hab es erst jetzt gesehen.

Hab mir das Board nun rausgekramt und nochmal angeschaut.
Sitzt ein fetter Brückengleichrichter inkl. Glättung mitten drauf.
Keine Ahnung, was ich da im Kopf hatte.
Da kann ich gut abgreifen.

Ist der BJT notwendig, oder reicht bei diesen Strömen auch die Zener 
alleine?

Gruß Daniel

von Daniel S. (inex1)


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Hallo Andrew,

das meinte ich mit "seine Mühe haben" :-)

Zum diskret aufbauen, muss ich mein Können ins richtige Licht rücken:
Die erste Version meiner Schaltungen geht meistens in Rauch auf.
Ich mache Elektronik wirklich nur auf primitiver Ebene.
Ich kann einen einfachen Schaltplan nachbauen, aber selbst die Auslegung 
von Arbeitspunkten usw. zu machen ist mir zu hoch.

Meine Werke sind meist eine Verbindung von Baugruppen, mit kleinen 
eigenen Schaltungen aus dem Netz.

Gruß Daniel

von MaWin (Gast)


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Daniel S. schrieb:
> Low Pass Preamp Board (NE5532 vom Chinesen

WELCHES

Daniel S. schrieb:
> aus einem TDA7293 Monoverstärkerboard

WELCHEM

Daniel S. schrieb:
> Der Amp wird von einem Ringkerntrafo 2x24V 100VA

Reicht für 2 (wegen Kurzzeitbelastung)

Daniel S. schrieb:
> Übersehe ich hier eine einfache Lösungsmöglichkeit

Alle kommerziellen Verstärker nutzen denselben Trafo für Amp und Preaml.

Als Spannungsregler tun es normale 7812.

Wenn die Spannung zu hoch für 7812 ist, kommt eine Z-Diode davor in 
Reihe.

Wenn dein Preamp wirklich nur 1 unsymmetrische Versorgung von 12V 
benötigt, würde ich ihn wegschmeissen. Wenn er +12V und -12V mit GND 
benötigt kommt noch ein 7912 dazu mit ZD12 davor.
1
      ZD12 +----+
2
+35V--|<|--|7812|--+-- +12V
3
           +----+  |
4
              |   10uF
5
              |    |
6
GND ----------+----+--
7
              |    |
8
              |   10uF
9
           +----+  |
10
-35V--|>|--|7912|--+-- -12V
11
      ZD12 +----+
Du kannst auch aus den 24V~ mit eigenem Brückengleichrichter die +/-35V 
gewinnen statt aus dem Amp an den Siebelkos abzuzapfen
1
 o--+ +--+-----|>|--+---+-- + (7805)
2
    S:S  |          |   |
3
    S:S  |  +--|>|--+ 1000uF
4
    S:S  |  |           |
5
    S:+--)--)-----------+-- Masse
6
    S:S  |  |           |
7
    S:S  +--)--|<|--+ 1000uF
8
    S:S     |       |   |
9
 o--+ +-----+--|<|--+---+-- - (7905)

von Daniel S. (inex1)


Angehängte Dateien:

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Hallo,


Der Preamp hat nur unsymmetrische 12V DC.
Er macht aber was er soll (Vorversuch) und reicht für einen kleinen Sub 
zur Regelung der Übernahmefrequenz und Volume. Wegschmeißen mach ich 
deshalb nicht.

Für sinnvollere Subs nehme ich normalerweise gekaufte Lösungen (Mivoc, 
Detonation, Hypex...), da ich aber einen kleinen für die Terrasse 
brauche ist die Qualität dem Preis nachrangig.

Den 100VA Trafo habe ich wo ausgeschlachtet, war also nicht von mir 
dimensioniert. Liegt schon Jahre herum, jetzt bekommt er ein neues 
Leben.

Eine Zener dem 7812 vorschalten ist interessant. Genau um solche Dinge 
geht es mir. Ich habe mich auch gefragt, wie die ganzen Handelsüblichen 
Geräte das machen. Wie Du merkst bin ich nicht sehr tief in dieser 
Materie.


Gruß Daniel

von Daniel S. (inex1)


Angehängte Dateien:

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Hallo nochmal,


habe nun eine zusätzliche Wicklung zum Testen gemacht. Die Spannung 
stimmt mit 16V ganz gut. Nun noch die Gleichrichtung usw. und ich werde 
diese Möglichkeit versuchen.

Sollte es Störungen oder ähnliches geben, werde ich die Methode mit 
Zener und Transistor nach Abgriff von der Amp Board Stromversorgung 
versuchen.


Danke nochmal für die bisherige Unterstützung. Es ist echt enorm, wie 
viel Wissen in solchen Foren zur Verfügung steht.


Gruß Daniel

von Daniel S. (inex1)


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Hallo,


zum Abschluss noch das Ergebnis, da ich mich immer über Threads ärgere, 
bei denen man nie erfährt, was raus gekommen ist.

Ich habe die Version mit zusätzlicher Wicklung am Ringkerntrafo für die 
Versorgung gewählt. Dazu habe ich mit einem 0,4 mm Lackdraht (weil er 
gerade in der Nähe war, dünner ginge auch) etwa 75 Windungen mit gesamt 
ca. 9 m Draht gemacht.

Raus kommen tun 15,5V AC Eff. Gleichgerichtet und geglättet werden die 
etwa 22V DC dann über einen 7812 geregelt an den Preamp übergeben.

Das Resultat ist im Verhältnis zu den Kosten sehr zufriedenstellend. Amp 
und Preamp waren ca.7€ und der Rest war schon vorhanden. Wenn man mit 
dem Ohr an den Lautsprecher geht hört man ein leises 50 Hz Brummen, wenn 
kein Signal anliegt. In einem Meter Entfernung, oder wenn etwas 
abgespielt wird, hört man davon nichts mehr. An der Klangqualität gibt 
es für einen Sub nichts zu meckern.

Einzig ein Einschaltplopp ist noch störend, aber das wird sich mit 
Verzögerungsschaltung oder ähnlichem schon noch lösen lassen.

Danke nochmal für die Hilfe, speziell auch an Peter, für den Vorschlag 
dieser schönen fast schon "mechanischen" Lösung.


Gruß Daniel

von MaWin (Gast)


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Daniel S. schrieb:
> Einzig ein Einschaltplopp ist noch störend

Genau daher meidet man Schaltungen mit nur einer Versorgung, zudem hat 
dieser Preamp nur einen Knopf für 'Klang', das schreckt schon ab. Tiefen 
und Höhen, ggf. sogar Mitten hätte man schon regeln dürfen.

Aber wenn es nur darum geht, für weniger Geld als ein Hamburger-Imbiss 
zu einem Verstärker zu kommen, muss es wohl das billigste sein.

von Achim B. (bobdylan)


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MaWin schrieb:
> zudem hat dieser Preamp nur einen Knopf für 'Klang'

Ömm, dieser Preamp ist kein Preamp im "eigentlichen Sinne", sondern ein 
Tiefpass zur Signalbearbeitung für eine Bassschupse*. Mit der 
Frequenzkurbel wird also nicht der Klang, sondern die Übernahme-Frequenz 
eingestellt.

(*Und deshalb hat dieser Preamp zwar Stereo-Eingänge, aber nur einen 
Mono-Ausgang.)

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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Daniel S. schrieb:
> zum Abschluss noch das Ergebnis, da ich mich immer über Threads ärgere,
> bei denen man nie erfährt, was raus gekommen ist.

Ja, das ist leider Unsitte hier.
Da sticht dann Dein Beispiel besonders heraus.

Man kann sogar seinen Eröffnungspost editieren und im Topic "gelöst" 
davor schreiben.

von MaWin (Gast)


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Achim B. schrieb:
> Ömm, dieser Preamp ist kein Preamp im "eigentlichen Sinne", sondern ein
> Tiefpass zur Signalbearbeitung für eine Bassschupse*.

Ok, ich sah ja nur das Bild, eine Beschreibung wurde ja aus Faulheit 
nicht angegeben.

Die Schaltung sieht mir dann aber sehr nach relevanter 
Phasenverschiebung am Übernahmepunkt aus, mit auslöschenden 
Interferenzen zu den Hauptlautsprechern was eher die Basswiedergabe 
verschlimmert als verbessert.

Ich würde also immer noch was seriöseres suchen.

von Zeno (Gast)


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Andrew T. schrieb:
> Daniel S. schrieb:
>> wobei einfache Schaltnetzteile nicht die optimale
>> Wahl für einen Preamp sind :-).
>
> ...und "leise" Schaltregler seit über 20 Jahren verfügbar sind.
>
> Schau mal:
> 
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/an70.pdf
>
> Somit kein Hinderungsgrund, DCDC Wandler einzusetzen.
>
> Oder halt wie oben beschrieben die Linear ersion.
>
> Zweiter Trafo ist eh der worst case, da der Wirkungsgrad dort auch < 50%
> wird (schau Dir mal die die Daten der Hersteller von Trafos in der 1VA
> bis 5VA Klasse an).
>
> BTW: Erstelldatum 0:22 -- hurra es ist wieder Freitag im Forum!

Alles was steile Schaltflanken (Schaltnetzteil, DCDC-Wandler, 
Stepdownregler etc.) erzeugt ist in in einem NF/HF-Amp eher 
kontraproduktiv.
Da ist nach wie vor der klassische Trafo die bessere Wahl. Der 
Wirkungsgrad steht hier erstmal an zweiter Stelle. Im übrigen ist der 
Wirkungsgrad des Trafos bei Nennbelastung deutlich besser, nämlich ca. 
90% (man lese z.B. hier https://de.wikipedia.org/wiki/Transformator 
nach). D.h. man muß den Trafo passend wählen, damit er im 
Nennlastbereich arbeitet.

Normalerweise wird es so gemacht wie bereits im 3.Post 
(Beitrag "Re: Gemeinsamer Transformator für Amp und Preamp") 
beschrieben, wobei man sich in aller Regel eine Stabilisierungen sparen 
kann. Ein passend dimensionierter Vorwiderstand reichen da dicke aus.
Der TO benutzt einen Trafo mit 2x24V, d.h. seine Endstufe wird wohl mit 
+/- 35V betrieben werden. Mit den Angaben von Wos für den Vorverstärker 
(10mA bei 10V), bedeutet dies das über dem Widerstand 25V vernichtet 
werden müssen, was bei 10mA 0,25W sind, also lächerlich.

@TO: Bau wie von Wos und anderen vorgeschlagen, ein einfaches 
RC-Siebglied mit passend dimensionierten Widerstand ein und gut ist. 
Wenn Du die Leistung nicht in einem Widerstand verbraten willst dann 2 
RC-Glieder hintereinander mit hälftigem Widerstandswert.
So wird das seit Jahrzehnten in Millionen von Amps gemacht und man 
sollte es nicht glauben es funktioniert und hat sich bewährt.

von Achim B. (bobdylan)


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MaWin schrieb:
> Ok, ich sah ja nur das Bild, eine Beschreibung wurde ja aus Faulheit
> nicht angegeben.

Das Bild hätte genügt. Außerdem hat der TE sehr wohl geschrieben, worum 
es sich handelt; nämlich gleich in seinem Eröffnungsbeitrag.

Daniel S. schrieb:
> einem Low Pass Preamp Board

Und ja, eine Phasenschieberei findet tatsächlich statt, ist aber in der 
Praxis völlig bedeutungslos.

von Harald W. (wilhelms)


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Daniel S. schrieb:

> Einzig ein Einschaltplopp ist noch störend,

Eigentlich hat der TDA7293 "No switch on/off noise".
Siehe Datenblatt.

von Daniel S. (inex1)


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Hallo nochmal,

@MaWin: Es geht hier auch um eine Low Budget Bastelei. Ich habe auch 
genz andere Sachen in Betrieb (glaub mir einfach). Ich brauche keine 
Audiophile Beschallung für Grillfeiern auf der Terrasse.

@Zeno: Danke für deinen Beitrag. Es ist sicher wie du sagst eine gute 
und erprobte Lösung. Das nächste mal mache ich es so. Diesmal hat mir 
diese Variante einfach von der Umsetztung her (Ich wollte einfach diese 
Wicklung machen (-: ) sehr gut gefallen.

@Harald: Danke für den Tipp, hab es aber erst jetzt gesehen, als es 
schon umgesetzt war.


Zum Einschaltplopp:
Der ist schon weg. Das Datenblatt liefert hier alle wichtigen Daten für 
eine verzögerte Mute Schaltung über R und C auf Pin 10. Funktioniert 
sehr gut. Angeblich auch beim TDA7294 identisch. Ich habe recht hohe 
Werte gebraucht, damit der Threshold von 3,5V erst deutlich verzögert 
erreicht wird. Ein 22uF wird über 340kOhm geladen und über 10kOhm 
entladen, was beim Einschalten etwa 300-500ms verzögert.

Nebeninfo:
Bei den ersten Versuchen meinte ich, dass die Verzögerung nicht korrekt 
funktioniert, da es beim ersten Einschalten gut war und bei aus und 
einschalten wieder geploppt hat. Die Spannungsmessung am Mute Pin zu GND 
zeigte, das diese nach dem Abschalten wieder anstieg, und somit die 
Verzögerung verkürzte. Vermutlich kam es von Restkapazität der 
Glättelkos.
Nach 2 Minuten ist die Spannung wieder unten.

Danke und Gute Nacht

: Bearbeitet durch User
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