RIAA-Phonovorstufe mit LT1115

  • Hallo,

    ich möchte hier mein Projekt "RIAA-Phonovorstufe mit LT1115" für MM-Systeme vorstellen. Der Verstärker läuft seit über einem Jahr und hat alle meine Erwartungen voll erfüllt. Der Entwurf der Schaltung stützt sich auf einem Vorschlag im Datenblatt des LT1115. Direkt zu Beginn wird eine typische Anwendung dargestellt.


    http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/lt1115fa.pdf


    Leicht modifiziert soll die Schaltung auch für MC-Systeme geeignet sein. Dies ist für mich aber kein Thema. Mein Tonabnehmersystem ist von Grado, hat 5,0 mV Ausgangsspannung, 450 Ohm Eigenimpedanz und die optimale Eingangsimpedanz des Vorverstärkers soll 47 K betragen. Siehe Anlage.


    Den Entwurf von Linear Technology habe ich etwas geändert. Ich wollte auf Elkos komplett verzichten und da störte mich insbesondere der 2200 µF/16V im Rückkopplungszweig. Die beiden Kondensatoren ich durch einen Servo ersetzt. Solch ein Servo ist auf Seite 10 des Datenblattes zu finden.


    PhonoVST.jpg


    Das Layout habe ich mit Eagle 7.5 entworfen. Das aktuellste der alten Linie ist Eagle 7.7, mit der neuen Linie kann ich mich noch nicht anfreunden, zumal das Lizenzsystem mir gar nicht mehr gefällt. Schade.:(


    Im Archiv PhonoVST.zip habe ich die Eagle Dateien und eine Partlist beigefügt.


    PhonoVST_BRD.jpg


    Obwohl die Beschriftung des Boards die der V80 ist, es handelt sich um die leicht verbesserte Version V81. Nach der Anfertigung der Platinen mußte ich feststellen, daß das TEKO 4020 Gehäuse schlecht in die Nutlöcher passte. Ich habe es zwar hinbekommen, aber vorsorglich das Boradlayout berichtigt.


    Eigentlich arbeite ich seit einiger Zeit nur noch mit SMD-Bauteilen. Die LT-OPVs hatte ich aber schon vor einiger Zeit für ein anderes Projekt gekauft, so daß ich sie hier auch jetzt verwenden wollte. Die ICs sind alle gesockelt. Mit diesem Projekt wollte ich auch die Grenzen testen. Deshalb wurde für jeden Kanal eine eigene Spannungsstabilisierung spendiert. Gut, im nachhinein sicher etwas übertrieben. Aber was soll es, es kostet nur ein paar Euro mehr.


    Verstärker und Netzteil kommen in ein Fischergehäuse (KOH-4160, KOH-2160 und DPL 2-4). Zum Netzteil kommen wir später. Ich wollte jetzt zusätzlich ein Brummen durch Einstrahlungen unbedingt vermeiden. Deshalb habe ich jeden Kanal mit einem TEKO 4020 Gehäuse geschirmt, vorsorglich. Die eigentliche Arbeiten zum Abschirmen haben zum Schluß des Projektes stattgefunden, erfolgreich.


    Fortsetzung folgt.

    mfg Klaus

  • Hi Klaus,

    wie lötest du die SMDs?

    Ich habe bislang nur sehr wenig SMDs glötet und fand das "anstrengend", weil die Viecher so klein sind.

    Habe eine normale Weller Station.


    Tschau,

    Frank

    ] Vorhandensein von Musik - Zuhandensein von Klang [

  • wie lötest du die SMDs?

    Ich habe bislang nur sehr wenig SMDs glötet und fand das "anstrengend", weil die Viecher so klein sind.

    Habe eine normale Weller Station.

    Ich habe eine einfache Lötstation von Toolcraft ST -500, also max. 50 W. Die Temperatur kann digital eingestellt werden. Als Spitze nehme ich Meißelform 0,8 mm oder 1,2 mm. Lötzinn Stannol 0,5 mm S-Sn60 PB38Cu2, also nicht bleifrei. Läßt sich besser Löten. Ich habe auch einige bleifreie Sorten gekauft, bin damit aber nicht zu frieden. Ein gutes Flußmittelgel wirkt manchmal Wunder. Ich nehme FL 22 R von EDSYN. 5 ml kosten über 10 €, es lohnt sich aber. Wichtig ist ebenfalls Entlötlitze. Bei SO8 ICs kann man die Pins in der Regel noch einzeln löten. Wenn es feiner wird dann trägt man das Lötzinn auf, kümmert sich nicht darum ob es zu Kurzschlüssen kommt und säubert dann mit Entlötlitze und Flußmittelgel. Ach ja, eine Standlupe 3 Dioptrien mit Beleuchtung und eine Pinzette gehören auch dazu. SMD-Bauteile bis R0603 kann man noch gut löten. Zuerst ein Klecks auf einem Pad, dann Bauteil anheften, die andere Seite Löten und ggf. das erste Pad nachlöten. Mit dem Flußmittelgel gibt es saubere Lötstellen. Soweit das wichtigste.

    mfg Klaus

  • Hallo Klaus,


    vielen Dank für das Teilen Deines Projektes! :merci:


    Ich benutze u.a. ein Benz ACE H (High Output MC), das ja eigentlich für 47k Last vorgesehen sind - darum meine Frage: Würdest Du aus Deiner Erfahrung für HOMC von den 47 kOhm Lastimpedanz abweichen?


    Falls sich die Frage überhaupt beantworten läßt ;): Wie ordnest Du die Qualität dieses VV gegenüber einem Lehmann Black Cube SE II mit PWX Netzteil ein?


    Danke und Grüße,

    Winfried

    Einer Behauptung ohne Beleg darf man auch mit einem Widerspruch ohne Beleg entgegnen. (Volksweisheit)
    Ich höre & genieße mit meiner Ohr/Gehirnkombi! 8) Musikreproduktionsanlage siehe: über mich :)

  • Hallo,

    so, jetzt zum Netzteil.


    PhonoNetzteil.jpg


    Beide Kanäle haben quasi eine eigene Spannungsstabilisierung. Obwohl der LT1115 mit +/- 18V betrieben werden kann habe ich mich für +/- 12V entschieden. Der Nennausgangspegel des Vorverstärkers liegt bei 500 mVeff. Also haben wir genügend Reserve und die Eigenerwärmung des LT1115 wird nicht unnötig hoch getrieben.


    Nach 2 x 1,5 mF hat man bei ca. 50 mA hinter dem Brückengleichrichter noch 150 mV(ss) Ripple. Der LT1115 hat ein mindest PSRR von 100 dB, also 100.000. Da würde sich der Ripple mit 1,5 µV durchschlagen. Ich nehme mal an die liegen dann am Eingang des LT1115. Bei 40 dB Nennverstärkung sind wir dann schon bei 1,5 µV x 100 = 150 µV am Ausgang. Das klingt schon gar nicht gut. Die 40 dB haben wir jedoch bei 1 kHz, bei 100 Hz haben wir +13 dB, also +53 dB Verstärkung, 447 fach. Das macht dann 670 µV Ripple.


    Für die Spannungsregler LM317 und LM337 habe ich mich entschieden weil die zwar betagt sind, aber gar nicht so schlecht sind. Allerdings musste ich dann auch eine zweistufige Lösung umsetzen und wirklich gute Resultate zu erreichen. Das ganze habe ich mit LTspice zuvor eingehend simuliert. Man kann den Ripple durch diese Kaskade auf 1,9 µV(ss) verringern, sagt LTspice. OK, alles unter 1 mV ist mir recht.


    Netzteil_9.jpg


    Das ASC-File für die Simulation habe ich in Netzteil_9_asc.zip hochgeladen.


    Den Trafo habe ich ebenfalls geschirmt. Ich habe dafür das Gehäuse TEKO 3710 mit 54x50x19 mm vorgesehen. Der Trafo ist leider ca. 2 mm zu breit, so daß ich beide Stirnseiten des Trafos mit einem Bandschleifer etwas bearbeitet habe.


    analog-forum.de/wbboard/cms/index.php?attachment/17766/    Netzteil2.jpg


    In Bestellung_Reichelt.jpg sind einige Bauteile wiederzufinden.

    In PhonoNetzteil.zip sind die Eagle-Dateien zum Netzteil.


    mfg klaus

  • Hallo Klaus,


    warum hast Du Dich bei diesem hohen/hochwertigen Netzteilaufwand für einen "einfachen" Flachtrafo und nicht z.B. für einen R-Core Trafo entschieden?


    Grüße,

    Winfried

    Einer Behauptung ohne Beleg darf man auch mit einem Widerspruch ohne Beleg entgegnen. (Volksweisheit)
    Ich höre & genieße mit meiner Ohr/Gehirnkombi! 8) Musikreproduktionsanlage siehe: über mich :)

  • Ich benutze u.a. ein Benz ACE H (High Output MC), das ja eigentlich für 47k Last vorgesehen sind - darum meine Frage: Würdest Du aus Deiner Erfahrung für HOMC von den 47 kOhm Lastimpedanz abweichen?

    Ich mußte mir erst einmal das Datenblatt besorgen. Das Benz ACE H ist ja wirklich interessant, zumindest von den elektrischen Eigenschaften. Die interne Impedanz von 95 Ohm ist schon beachtlich niedrig im Bezug auf den Nennpegel von 2,5 mV. Ich nehme mal an, das verbessert den Rauschabstand um bald 20 dB.


    Bei meinem Grado-System werden 47 k Lastimpedanz empfohlen.

    Dein Benz-System hat da einen Bereich von 1 k - 47 k angegeben.


    Da Dein System keine enge Vorgabe hat, ist die Rückwirkung durch Fehlanpassung nicht so gravierend. Man müßte hier einfach Mal messen.


    Falls sich die Frage überhaupt beantworten läßt : Wie ordnest Du die Qualität dieses VV gegenüber einem Lehmann Black Cube SE II mit PWX Netzteil ein?

    Der Lehmann sieht optisch sehr gut aus. Zu den MC-Werten kann ich nichts sagen. Aber mein MM Rauschabstand zum Nenneingangspegel des AV-Receivers beträgt 75,2 dB.


    mfg Klaus


  • warum hast Du Dich bei diesem hohen/hochwertigen Netzteilaufwand für einen "einfachen" Flachtrafo und nicht z.B. für einen R-Core Trafo entschieden?

    Weil der einfache Flachtrafo genau den Anforderungen entspricht. Den R-Core Trafo streut zwar weniger, aber Abschirmen sollte man den auch. Der Netzteilaufwand ist gar nicht so hoch. Klar, wenn man jetzt 1000 Stück produzieren wollte, dann würde das Controlling schon die Anzahl der Bauteile kürzen wollen. Auch wenn dann die Werte schlechter werden würden.


    OK, betrachte das Projekt als Prototyp mit dem Ziel mit geläufigen Mitteln ein Optimum zu erreichen.

    mfg klaus

  • Hallo Klaus,


    vielen Dank für die ausführlichen Antworten!

    .... Der Netzteilaufwand ist gar nicht so hoch....

    Nun ja, ich hab mal das PWX aufgeschraubt (das ist halt mein Vergleich) und denke insbesondere der Regelungsaufwand ist kleiner. Also auf jeden Fall: Gratulation.


    Danke für den R-Core Abschirmtipp.


    Grüße,

    Winfried

    Einer Behauptung ohne Beleg darf man auch mit einem Widerspruch ohne Beleg entgegnen. (Volksweisheit)
    Ich höre & genieße mit meiner Ohr/Gehirnkombi! 8) Musikreproduktionsanlage siehe: über mich :)

  • Hi Klaus,

    auch von mir einen herzlichen Dank für das offenlegen deines Projektes.

    Da alles in ein Gehäuse kommt ist das Projekt ja wirklich super kompakt.

    Wie hast du die Rückwand bestückt? Mit Kaltgerätebuchse, Eingangs- und

    Ausgangs-Cinch-Buchsen?

    Und wo hast du die Platinen herstellen lassen? Das riecht nach einem

    netten Herbst-Projekt ;-)


    LG


    Ulf

  • Hallo Ulf,

    der RIAA-Phonoverstärker ist bei mit nicht sichtbar aufgestellt und ich bin deshalb auch ziemlich pragmatisch vorgegangen. An einer Seite die Cinch In/out Buchsen und die zentrale Masse und an der anderen Seite das Netzgerät. Dort ist das zweipolige Netzkabel einfach durch eine Bohrung geführt worden, geschützt durch einen Gummipuffer. Innen habe ich noch mit feinem Kabelbinder eine Zugentlastung angebracht.


    PhonoNetzteil-aussen1.jpg


    Links ist der Eingang und rechts ist der Ausgang. Von den Cinch-Buchsen geht es über wenige Zentimeter geschirmt zur den zweipoligen Molexsteckern. In Mitte sieht man eine Anschlussklemme mit der die zentrale Masse herausgeführt ist. Diese Anschlussklemme hat keine elektrische Verbindung mit dem Gehäuse. Innen können über 15 mm die einzelnen Masseleitungen angeschlossen werden


    https://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=10836;SEARCH=lsak


    PhonoNetzteil-aussen2.jpg


    Den RIAA-Phonoverstärker kann ich leider nicht so einfach herausholen, da das Netzkabel unten in einer Verteilung endet. Ich habe seinerzeit auch keine Bilder gemacht. Allerdings habe ich zur Zeit noch ein Projekt am Laufen bei dem das gleiche Gehäuse und das Netzteil verwendet wird. Es ist wieder etwas für Stereo, aber ich habe jetzt beide Kanäle an einer Stabilisierung angeschlossen.


    PhonoNetzteil-innen1.jpg


    Wie man sieht habe ich nur die erste Stufe der Stabilisierung mit Kühlkörpern versehen. In der LTspice Simulation Netzteil_9 habe ich auch die Verlustleitungen der Stufen ausgewiesen. In der ersten Stufe sind es max. 418 mW und in der zweiten max. 104 mW. Die zweite Stufe benötigt deshalb keine extra Kühlung. Bei der ersten Stufe wäre es auch nicht unbedingt nötig, aber der Regler soll ja auch nicht unnötig aufgeheizt werden. Ich habe ferner hier mit 2 x 25 mA Last gerechnet, die werden allerdings nur im Maximalfall auftreten.


    PhonoNetzteil-innen2.jpg


    Ich verwende Molex - Verbinder. Anbei die Bestellnummern von Reichelt. Sie entsprechen auch den Molex-Bezeichnungen.


    Bestellung_Reichelt_Molex.jpg


    Es werden auch Steckzungen von Metall Vogt Verbindungstechnik verwendet. Sehr brauchbar.


    https://www.conrad.de/de/steck…q0868-100-st-1226248.html


    Zentraler Massepunkt.jpg


    Der zentrale Massepunkt. Da ich bei der Erstellung des Layouts mir nicht sicher war welche Maßnahmen zur Schirmung welche Wirkungen bringen könnten, habe ich mir ein paar Optionen offen gehalten. Für die, die Eagle nicht so gut kennen, ich habe mit dem gelieferten Bordfile ein Ratsnest ausgeführt. Jetzt sieht man die Polygone gefüllt, so wie die Platine hinterher fertig aussieht.


    Die zentrale Masse ist hier noch nach Links und Rechts getrennt. In die Doppelpads kommt jeweils eine Steckzunge rein. Mir gelben Pfeilen weise ich auf zwei Lötpunkte hin. Der linke ist für die Top Kupferfläche, der rechte für die Bot Kupferfläche.


    Ich habe jetzt einfach Mal, ohne Abschirmung der TEKO - Gehäuse, Varianten durchprobiert. Also einmal TOP an die zentrale Masse und dann BOT und dann beide.


    Zu den Abschirmmaßnahmen und Ergebnissen komme ich noch später.

    mfg klaus

    Dieser Beitrag wurde bereits 1 Mal editiert, zuletzt von KlaRa5 ()

  • Hallo Ulf,

    die Platinen lasse ich schon seit Jahren bei Fischer anfertigen.


    http://www.fischer-leiterplatt…terplatten-prototypen.htm


    Es handelt sich dabei um die Anfertigung von Prototypen. Das Euroformat kostet 39 €, netto. Die Versandkosten kommen hinzu. Die Chinesen machen es wohl billiger, aber ich bin trotzdem bei Fischer geblieben und voll zufrieden. Man kann die sogar anrufen und bekommt Antworten.:)


    Wenn bei der Produktion die noch auf dem Nutzen Platz haben, bekommst Du die Überproduktion kostenlos dazu. Das ist mir selber oft bei den kleineren Platinen passiert. Vor ein paar Wochen habe ich in einem anderen Forum dazu einen Tipp bekommen den ich jetzt selber angewandt habe und für die Anfertigung der jetzigen Platinen ebenfalls hilfreich ist.


    Im Online-Kalkulator gibt man als Platinengröße die volle Größe des Europaformats an mit 100x160 mm. Man erhält umgehend eine Bestellbestätigung, die als Rückantwort verwende.


    Sehr geehrte Damen und Herren,
    Die eigentliche Platine MB_Umgebung_71 hat eine Grösse von 100 mm x 77,5 mm. Ich bitte sie im Euroformat 100 mm x 160 mm zwei von der Platine MB_Umgebung_71 unterzubringen.
    Vielen Dank

    Vorname Name


    Es könnte aber auch sein, daß ich auch ohne dieses Anschreiben und mit exakter Angabe der Größe von Fischer 2 Platinen bekommen hätte. Ich habe gerade das Layout der Netzteilplatine etwas angepaßt. Die Größe 80x100 mm habe ich jetzt auf 78x100 mm reduziert. So kann man jetzt von Fischer 2 Netzteilplatinen auf 160x100 mm unterbringen. Man sollte zwischen Platinen mindestens 3 mm Abstand einhalten. Die PhonoVST-Platine hatte schon zuvor die Größe 78x100 mm.


    Anbei beide Platinen des aktuellsten Standes.

    PhonoVST_81.zip

    PhonoNetzteil_48a.zip


    mfg klaus

  • Hallo Klaus,


    danke für die wertvollen Tipps!


    Grüße,

    Winfried

    Einer Behauptung ohne Beleg darf man auch mit einem Widerspruch ohne Beleg entgegnen. (Volksweisheit)
    Ich höre & genieße mit meiner Ohr/Gehirnkombi! 8) Musikreproduktionsanlage siehe: über mich :)

  • falls sich noch mehr fuer ein Weihnachtsprojekt interessieren


    DirtyPCBs.com min. 10 Platinen, doppelseitig, Bestueckungsdruck, Loetstopp, durchkontaktiert und gebohrt max 10x10cm macht 25Dollar inkl. Versand.


    https://www.seeedstudio.com/fusion_pcb.html dito fuer ca 18Dollar inkl Versand.

    5 Stueck kosten lustigerweise genau das gleiche.

    Die Qualitaet kenne ich noch nicht. Die Bestellung ist noch unterwegs ;)


    Dauert halt nur etwas.


    Gruesse Joachim1

  • doch Gerber exportieren geht.

    Ich habe auch ein altes, freies Eagle. Und keine Ahnung von sowas ;)

    Fuer ein Schulprojekt habe ich mir eine Eagle Datei aus dem Netz geladen und die Gerber Datei erzeugt.

    Das Ergebnis habe ich aber noch nicht vorliegen :)


    Die Anleitung dazu steht auf der Seed Seite.

    Man muss nur erst noch eine Datei runter laden und in einen Ordner kopieren.

    Steht aber auch da zu lesen.

    Der Preis ist natuerlich ein Lockangebot.

    Also aufpassen. (Fast) alles was man in der Maske aendert kostet Geld ;)

    Und das Porto fehlt.

    Das kriegt man erst spaeter dazu gerechnet. Ist deutlich mehr als die Platinen kosten.


    Wenn das Paket da ist kann ich ja mal ein paar Bilder machen.


    Gruesse Joachim1

  • Hallo,

    ich möchte jetzt meine Messungen bezüglich Brummen und Rauschen erläutern. Die Effektivwerte habe ich mit einem Voltcraft VC940 gemessen. Als Oszi habe ich einen guten, alten Hameg 806 eingesetzt. Die Verstärker arbeiten als nichtinvertierender Verstärker (Elektrometerverstärker).


    V = 1 + (R2/R1)

    = 1 + (210k + 17,8k + 499)/(22,6 + 210)

    = 981,51

    = 59,84 dB (60 dB)


    Ich habe hier die Werte aus dem Datenblatt genommen. Der Unterschied zu den zusammengesetzten Werten der Schaltung ist wesentlich kleiner als 1%. Bei 9 Hz wird gemäß LTspice das Maximum erreicht und ab 2 Hz setzt der Servo langsam ein. Dessen Grenzfrequenz liegt bei 350 mHz.


    NOISE.jpg

    Rauschen bei 2 Kanälen in Reihe: 35 mVeff, laut LTspice.


    Was das Rauschen betrifft, die OPV rauschen zu Beginn des Frequenzbandes am meisten und es nimmt mit höheren Frequenzen ab. Ein Widerstand rauscht über dem ganzen Frequenzband mit konstanter Intensität.


    Um die Störspannungen messen zu können mußte ich die beiden Kanäle hintereinander schalten.


    Verstärkung bei 50 Hz, 113,8 dB, 490k fach

    max. Verstärkung bei 9 Hz, 120,0 dB, 1000k fach


    Meine ersten Messungen waren fehlerhaft, da Masseleitungen Wackler hatten. Hier trotzdem ein Auszug aus dem Messprotokoll um zu zeigen welche Varianten getestet wurden.



    14.02.16

    Input kurzgeschlossen : 0,360V eff

    untere Freifläche auf Masse: 37mV eff, starkes Rumpeln

    obere Freifläche auf Masse: 140mV eff, deutliches Rumpeln

    oberes Gehäuse auf Masse: keine Änderung

    oberes Gehäuse und obere Freifläche auf Masse: 130mV eff

    oberes Gehäuse und Unterdeckel und obere Freifläche auf Masse: 110mV eff

    oberes Gehäuse und obere Freifläche und Trafo auf Masse: 65mV eff

    obere Freifläche und Trafo auf Masse: 53mV eff

    oberes Gehäuse und Unterdeckel und obere Freifläche und Trafo auf Masse: 30mV eff, starkes Rumpeln

    oberes Gehäuse und Unterdeckel und obere und untere Freifläche und Trafo auf Masse: >25mV eff, starkes Rumpeln


    Einige Tage später.


    03.03.2016

    Frontplatte und Deckschale montiert.

    Externe zentrale Masse mit Frontplatte galvanisch verbunden.

    Die Senklöcher der Frontplattenschrauben von eloxierter Schicht befreit damit galvanischer Kontakt entstehen kann.

    Deckel der HF-Gehäuse unterhalb der Verstärker aufgelötet.

    Unterschale so gedreht, dass Eisenblech jetzt unterhalb des Netzteils liegt.

    Eisenblech unterhalb des Netzteils, Trafo-Abschirmung und externe zentrale Masse mit interner zentrale Masse verbunden.

    ########## Problem: Die drei Masseleitungen hatten eine Unterbrechung

    Input kurzgeschlossen : 23mV - 25mV eff, niederfrequente Rauschspannung


    Jetzt die wichtigsten Kombinationen.


    04.03.2016

    Masseleitungen jetzt OK.


    1 = externe zentrale Masse mit interner zentrale Masse verbunden.

    2 = Eisenblech unterhalb des Netzteils

    3 = Trafo-Abschirmung


    Input 450 Ohm


    108 mVeff - 1117 mVeff = keine Masseleitung

    32 mVeff - 38 mVeff = 1

    60 mVeff - 66 mVeff = 2

    55 mVeff - 63 mVeff = 3

    40 mVeff - 45 mVeff = 2 + 3

    31 mVeff - 39 mVeff = 1 + 2

    29 mVeff - 39 mVeff = 1 + 3

    31 mVeff - 37 mVeff = 1 + 2 + 3


    Gehäuse geschlossen, Rückwand offen : 30 mVeff - 38 mVeff

    Input kurzgeschlossen : 23 mVeff - 27 mVeff, niederfrequente Rauschspannung


    Ein Fazit:

    Das Rauschen sollte unterdrückt werden die Wirkung der Abschirmung besser messen zu können.


    Mit dem Oszi konnte man noch bis 60 mV einen Brumm - Sinus so gerade dann und wann beobachten. Darunter dominierte das langwellige Wabbern, niederfrequentes Rauschen. Als "externe zentrale Masse" habe ich die freien Kupferflächen bezeichnet. Die "interne zentrale Masse" ist demnach die Signalmasse.


    Zentraler Massepunkt.jpg



    Der Nenneingangspegel des AV-Receivers beträgt: 200 mV für 100 W/8 Ohm. Dabei liegt der Klirrfaktor noch unter 0,1%.

    Das Rauschen bei 2 Kanälen in Reihe beträgt weniger als 35 mVeff.

    Das Ausgangsrauschen eines Kanals ist um 60 dB geringer, Faktor 1000, beträgt also 35 µVeff.


    Das ergibt einen Rauschabstand (Dynamikbereich) zum Nenneingangspegel des AV-Receivers von 75,2 dB.


    Gut, es könnten auch 30 µVeff sein, aber man vergleiche mal mit dem Wert der LTspice NOISE - Simulation. Die kam auf 35 µVeff!


    Auf diesen Zusammenhang bin ich erst Tage später gekommen. Bei der Interpretation der Messwerte war ich mir ja anfangs nicht sicher. Das Verschwinden des Brumms war ja eine Sache. Dann wurde mir klar das das restliche Geflacker auf dem Schirm des Oszi nur das niederfrequente Rauschen sein konnte. Zum einen rauschen OPV in dem unteren Frequenzbereich immer stärker und zum anderen unterstützt das der Verlauf der RIAA - Kurve.


    Das heißt aber auch, die RIAA - Kurve dämpft mit zunehmender Frequenz das Rauschen an sich! Insofern erhöht sich noch der Wert von 75,2 dB.

    mfg Klaus

  • Hallo,

    jetzt habe ich noch ein paar Spezialitäten vorzustellen. Diskussionen sind ausdrücklich erwünscht. Ich lerne gerne dazu.


    Beim Test der Abschirmmaßnahmen ist mir ein brummempfindlicher Teil der Schaltung aufgefallen. Es ist die Gegenkopplung.

    PhonoVST_Gegenkopplung.jpg


    Je hochohmiger der Widerstand, desto störempfindlicher dann der Stromzweig. Ich habe den Bereich im Layout Orange markiert.


    Gegenkopplung3a.jpg


    Die BOT - Seite mit Polygonflächen sieht dann so aus.


    Gegenkopplung4a.jpg


    Solange die BOT - Polygonfläche nicht mit der zentralen Masse verbunden war konnte man eine Brummempfindlichkeit festellen. Man kann zum Testen z.B. ein Netzanschlußkabel verwenden um die Störeinstrahlung zusätzlich zu erhöhen. Das rechte obere Dreieck jenseits der GND - Leiterbahn hat keine Verbindung mit der anderen Polygonfläche.


    Ich meine, ich hätte in diesem Fall eine Drahtbrücke nachträglich eingelötet. Dazu mußte natürlich der Schutzlack vorsichtig an der Lötstelle entfernt werden. So etwas kann man relativ sauber mit einem 2 mm Bohrer durchführen. Man bohrt dabei das Kupfer nicht ganz durch oder nur punktuell und verzinnt dann die Stelle. Ein feiner Kupferdraht genügt für die Verbindung. Die GND - Leiterbahn darf hier natürlich nicht irgendwie mitverbunden werden.


    Letztlich wird der gesamte Verstärkerkanal durch ein HF-Gehäuse, das TEKO 4020, noch abgeschirmt. Links, das türkisfarbene Oval, ist die Nut für einen der vier Zapfen.


    https://m.reichelt.de/Teko-Sta…nr=TEKO+4020&SEARCH=%252A


    Wie man sieht ist das Gehäuse unten offen und zum Auflöten auf einer Platine vorgesehen. In der Bestellung sieht man aber das 4 Stück bestellt wurden. Wir brauchen auch für die Unterseite einen Deckel. Erst dann ist die Schirmung fast perfekt. Für unsere Zwecke ist sie das auch. Den oberen Deckel würde ich nicht verlöten, es ist absolut nicht notwendig. Den unteren Deckel würde ich erst ganz zum Schluß anbringen. Der Gehäuse Rahmen mit den Zapfen darf natürlich nicht ganz auf den Leiterbahnen aufliegen. Sie sind zwar mit Schutzlack versehen, aber man sollte mindestens 1 mm Abstand einhalten.


    Bei der Fertigung der Platine muß der Fräser der Nut einen Mindestabstand von 0,2 mm zum Kupfer haben. Für die Zapfen an den Stirnflächen des Gehäuses habe ich jeweils eine Lötfläche vorgesehen die auch bei der Fertigung der Platine verzinnt wird. Der Spalt von Fläche zum Zapfen ist höchstens 0,3 mm breit und stört so nicht bei der Lötverbindung. Die anderen beiden Zapfen kann man mit Kleber fixieren. Den unteren Deckel würde ich nur an den Zapfen der Stirnseite anlöten. Aber das bleibt jedem selber überlassen.

    Widerstände

    Für besondere Anforderungen nehme ich Widerstände mit guter Temperaturstabilität. Es sollten in diesem Fall schon 50 ppm sein. Für den Verstärker habe ich Metall-Chipwiderstände MCT 0603 vorgesehen. Eine Toleranz von +/-1% genügt in der Regel. Die Widerstände der Gegenkopplung sollten zusätzlich noch ausgemessen werden. In der Schaltung sind sie mit R7 bis R14 bezeichnet. Auch wenn die Grundgenauigkeit des Messgerätes nicht besser als +/-1% ist, so kann man innerhalb einer Charge doch schon mal Abweichen feststellen und dafür sogen, daß beide Kanäle dann zumindest mit der selben Abweichung arbeiten.


    Conrad bietet seit einiger Zeit diesen Typ zum günstigen Preis an.

    https://www.conrad.de/de/metal…ftdx4700-1-st-445683.html

    Mouser ist leider zu teuer und bei Reichelt hatte ich in dieser Preisklasse nur 100 ppm entdeckt.


    Kondensatoren

    Hier sind die Kondensatoren C7 bis C11 von besonderer Wichtigkeit. Ich habe hierfür SMD - Folienkondensatoren von Reichelt eingesetzt. Die Toleranzen gehen von +/-2% bis +/-5%. Diese Werte sollten unbedingt ausgemessen werden. C7 bis C9 bilden eine Kapazität. Hier kann man durch die Streuungen schon zu einem genügend genauen Gesamtwert kommen. Bei C10 habe ich extra noch einen Platz (C11) für einen Toleranzausgleich vorgesehen.


    SMD - Bauteile lassen sich auch gut stapeln. Ein Toleranzausgleich bei Kondensatoren in Reihenschaltung ist in diesem Layout problematisch. Also sollte der 15 nF Kondensator besser etwas weniger als mehr Kapazität haben.


    https://www.reichelt.de/SMD-06…ICLE=121888;SEARCH=echu-5

    Links

    Jetzt noch ein paar nützliche Links zum Thema.


    Parallelschalten von Halbleitern für kleines Rauschen (1) - Mikrocontroller.net

    Parallelschalten von Halbleitern für kleines Rauschen (2) - Mikrocontroller.net

    Rauschen auch Impedanzen? - Mikrocontroller.net

    SNR mit Hobbyausstattung messen - Mikrocontroller.net


    mfg Klaus