[Selbstbauprojekt] Kleines Basstopteil für zuhause - Der zweite Anlauf

kaf
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Hallo liebe Boardgemeinde :)

nachdem mein erster Versuch kläglich schief lief, wurde es für mich schon lange Zeit für einen neuen Versuch mit dem selbstgebauten Basstopteil.
Nachdem alles bisher unter dem Motto "schnell, kompakt, billig" lief, gibts jetzt erstmal drei neue Grundregeln:


  • aufwendig
  • groß
  • teuer

gegen das "teuer" hatte mein Konto etwas, also nur aufwendig und groß :D
Ganz konkret heißt das für die Eckdaten:


  • zwei TDA2050V bridged als Endstufenbausteine
  • zwei 40W Schaltnetzteile liefern den Saft
  • beleuchtetes Holzgehäuse
  • Verteilung der Baugruppen auf einzelne Platinen

Das ganze wird dann ca. 45W RMS-Leistung bringen, Peak-Leistung vlt. 60-80W, das reicht für zuhause und kleine Bühnen locker.

Der Entwurf

Die Topteil ist in fünf einzelne Gebiete unterteilt:

Stromversorgung

Zum Einsatz kommen zwei 15V 2,8A Schaltnetztteile von Meanwell. Zusätzlich gibt es einen kleinen Kondensatorpark:

Source.png

Die Realis haben dabei folgende Aufgabe:

über alle Platinen verteilt hängen an den Netzteilen 2x 25.000 uF Kondensatorkapazität. Würde man die Netzteile einfach einschalten, gäbe das einen sehr großen Startstrom, der jenseits der 2,8A läge. Um die Netzteile zu schonen werden die Kondensatoren deswegen jeweils über einen 8,2 Ohm Widerstand geladen und damit der Ladestrom begrenzt. Sind die Kondensatoren zum größten Teil geladen, brücken die Relais die Widerstände. Ob das funktioniert wird sich zeigen :redface:

Spannungsregler

Insgesamt kommen vier Spannungsregler zum Einsatz: zwei für die Vorstufe, einer für die Lüfter und einer für die Relais der Endstufe.

Endstufe

Die verwendete Platine entstand ursprünglich gar nicht für dieses Projekt, sondern war der Versuch eine universelle Stereoendstufe für den TDA2050 zu kreieren, die sich aber auch bridged nutzen lässt:

endstufe.png

Das ist im Grund genommen die Standartschaltung aus dem Datenblatt des TDA2050V.
Die Relais sind hier für das knackfreie Einschalten zuständig und werden über einen Thyristor geschalten.
Von X2 werden hier nur die beiden mittleren Kontakte verwendet.

Als Besonderheit sei hier erwähnt, dass die für den Brückenbetrieb notwendige Invertierung am zweiten Chip aus der Vorstufe kommt.

Vorstufe

Hier wird es spannend:
pre.png

Nach dem typischen Impendanzwandler mit Überspannungsschutz folgt ein Steckplatz für einen Tiefpass. Dessen Ziel ist es, die Tone-Blende eines passiven Basses zu simulieren und wird auf eine kleine Extraplatine ausgelagert, um besser mit verschiedenen Bauteilwerten experimentieren zu können.
Danach kommt die erste Verstärkerstufe. Der maximale Gain ist dabei via Trimmer einstellbar, daneben der Anschluss für das Potentiometer. Danach kommt die Kombination aus Mute und 20 dB-Pad. Damit bekommt der Amp drei Betriebsarten: laut, leise und ganz still.
Danach kommt die für den Brückenbetrieb nötige Invertierschaltung.

Gehäuse

folgt:

- - - Aktualisiert - - -

Das Gehäuse

Ausgangpunkt bildeten 15mm, 10mm und 8mm Sperrholzplatten, welche per Stichsäge bearbeitet wurden und dann mit Feile und Schleiffpapier einen Hauch von Glätte bekamen:
GehaeuseVorn.jpg

Alle Anschlüsse und Bedienelemente sind auf dünneren Sperrholzstreifen untergebracht, sonst wäre das Holz zu dick gewesen...

Die Fronbedienelemente bestehen aus
  • Klinkeneingang (nicht im Bild)
  • Volume-Poti
  • Klang-Poti
  • Schalter für Pad+Mute
  • LED für Zustand der Ausgangsrelais
  • Taster zum Schalten der Ausgangsrelais
  • Ein/Aus-Schalter

An den Seiten sind die Netzteile angeschraubt, an den Seiten sind auch die Glühlampen für die Beleuchtung zu erkennen.

Von hinten sieht es weniger spannend aus:

GehaeuseHinten.jpg

Neben der Kaltgerätebuchse sind zwei Lüfter verbaut, welche den Kühlkörper der Endstufe mit Frischluft versorgen. Das sollte zwar eigentlich nicht nötig sein, ich habe aber keine Lust auf Ausfälle wegen Überhitzung, die Lüfter laufen sehr leise.
Die Klinkenbuchsen werden die Lautsprecherausgänge. Die beiden rechten werden dabei seriell verdrahtet, sodass man entweder einen 8Ohm-Speaker oder zwei 4Ohm-Speaker anschließen kann (Die Mindestimpendanz ist wegen des Brückenbetriebs 8 Ohm).

Schön sieht anderst aus, aber es ist stabil: mit Deckel drauf hält es meine 71 kg locker aus :)



Weiter geht es dann mit den Platinen...das Rohmaterial sieht ja schon mal einigermaßen übersichtlich aus :D
Bauteile.jpg
 
Eigenschaft
 
nach dem Ätzen der Platine ging es direkt weiter:

Die Stromversorgung

Nach dem Verkabeln der Netzteile ist eig nur die Platine mit den Kondensatoren interessant:

Foto0492.jpg

Der Softstart hat dann eher schlecht als recht funktioniert, bringt wahrscheinlich das Schaltnetzteil bissl durcheinander...also den Widerstand einfach gebrückt, jetzt sind die Relais zwar nur aus optischen Gründen da, aber immerhin :D

Die Spannungsregler

Naja, was soll man dazu schreiben...viermal die Butterbrotschaltung...

Foto0493.jpg

Die Endstufe

Jetzt wirds interessant :)

Foto0494.jpg

Ist eigentlich auch nur die Standartschaltung aus dem Datenblatt des TDA2050V, hier fertig verkabelt.
Funktioniert auch ganz wunderbar, hatte zwar noch keine "echte" Bassbox zum Testen, aber an der Hifi-Anlage passt alles.

Die Vorstufe

Jetzt wirds kompliziert...gebaut, angeschlossen, eingeschalten...es ging nix :mad:
Also Platine ausgebaut und ran ans Oszilloskop:

Foto0491.jpg

Dazu ein Sinussignal vom PC und ran an die Messungen....ich habe drei bösen Fehler gemacht:
  • das Schaltnetzteil hat ne HF-Störspannung am Ausgang, die weder Spannungsregler noch Kondensatoren rausgefiltert bekommen. Die findet man dann auch im Signal als leises Rauschen, aber es bleibt an sich im Rahmen. Dumm nur, dass Operationsverstärker auf HF gern mit mehr Gleichspannung am Ausgang reagieren...
  • fehlende Hochpässe: die Verstärkungsstufe kommt dank Gleichspannung viel zu schnell zum clippen
  • die Symmetrierschaltung oszilliert :mad::mad:

Fazit: eine neue Vorstufenplatine muss her, am liebsten noch ein extra Netzteil für die Vorstufe, aber soweit muss man dann hoffentlich doch nicht gehen...
 
hallo
ich verstehe zwar Deine Absicht nicht so ganz: willst Du Basteln um des Bastelens Willen (Gratulation, wenn Du über soviel Zeit verfügst), unbedingt IC's für's Ampmodul verwenden willst oder warum?

Achte aber bitte auf alle Vorsichtsmaßnahem im Umgang mit Netzspannng und Gleichspanungen über 24V


Für'n Baß zu Hause denke ist die anvisierte Leistung auch nicht üppig. Außerdem würde ich hier ein konventionelles Netzteil verwenden, ist übersichtlicher und im GgSatz zu einem Schaltnetzteil fast narrennsicher.

Schau Dir doch mal die alten Elektor, Funkschau und Elrad -Zeitschriften an oder Hellmuth Lemmes Bücher, da ist alles gesagt, incl. Vorstufen Entwürfen. Das Wichtigste: die saubere Entkopplung der Stromversorgungen für Vor/Endstufe und vernünftige Massepunkte

(falls Du eine Stromversorgung brauchst: bei uns ist z.Zt. eine 60/72V DC 1000A übrig :) )



Norbert
 
dass ich ICs verwende hat eig den Grund der Einfachheit:
mit "normalen" Transistorschaltungen erreicht man nie so viel Leistung und Schutzschaltungen bei so einfacher Schaltung (gut, die Schutzschaltungen funktionieren meiner Erfahrung nach eher schlecht als recht, aber was solls).

Ich versteh nur nicht ganz, warum 40W zuhause zu wenig sein sollen....gut, wer ein Haus hat und Lärm machen kann, dem wirds zu wenig sein, aber in Mietwohnungen kann ich so locker die Nachbarn herbeilocken. Man darf ja auch nicht unterschätzen, dass es sich hier nicht um ne schöngerechnete Herstellerangabe handelt...gerade bei billigen Übungsamps sind gern mal weder Trafo noch Chipamp in der Lage, die angegebene Leistung auch nur ansatzweise zu liefern.

Die Sache mit dem Netzteil ist mir bissl auf die Füße gefallen, ein konventionelles wäre wohl echt besser gewesen...mal schauen, ob die zweite Version der Vorstufe mit dem HF-Anteil der Stromversorgung klarkommt
 
dass ich ICs verwende hat eig den Grund der Einfachheit:
mit "normalen" Transistorschaltungen erreicht man nie so viel Leistung und Schutzschaltungen bei so einfacher Schaltung (gut, die Schutzschaltungen funktionieren meiner Erfahrung nach eher schlecht als recht, aber was solls).
Ich versteh nur nicht ganz, warum 40W zuhause zu wenig sein sollen....

..allerdings sind Brückenschaltungen mit IC's auch ganz schön schwingfreudig und sensibel - das weiß ich aus Studienzeiten mit dem TDA 2003 (für Kfz) die haben im Brückenmodus auch Zicken gehabt...
Mit bipolaren oder MOS-FET Amps (Bausätzen) von Thomson, Thel, Hitachi oder damals Radio RIM gings problemlos. Natürlich mit konv. Netzteilen und guter HF-Siebung-Entkopplung und HF-dichten Gehäusen. läßt sich alles noch mit unter +/- 50V aufbauen....


40W heißt ja nicht, daß Du damit "volle Kanne" fahren sollst, aber ein Amp mit diskreten Bauteilen und gutem Aufbau/Verkabelung hat einen wesentlich günstigeren Dämpfungsfaktor, d.h. geringerem Innenwiderstand - und der macht das Baßsignal präziser/kontrollierter
 
Schaut doch mal einfach in aktuelle kleine Amps rein , was da verbaut wird ;) .

Selbst mein Gitarren Ampeg hat " TDAs " .

Wichtig ist immer :

Gutes Netzteil
Gute Masseführung

Wünsch viel Erfolg und werd hier sicher eifrig lesen und verfolgen .
 
ich gebe zu, den Brückenmodus hab ich vorher nicht testen können, aber ob so ein Chip schwingt oder nicht hängt doch von so viel mehr Faktoren ab. Sollten alle Stricke reißen, kann ich immernoch zwei unabhängig Boxenausgänge mit je 20W draus bauen, reicht für zuhause auch.

Sicherlich ist der diskrete Aufbau noch ne ganze Spur edler, aber halt auch schwerer, mir gehts hier vor allem um den Lerneffekt.

@Bass-Achim: nicht nur da. Mein Gitarrenamp (Cheri CBA-10, ist eig ausgestorben) hat nen TDA drin, die Harley-Benton HB-Reihe sowieso und selbst das Chemnitzer Schauspielhaus hat mal paar 2*100W Endstufen auf TDA-Basis gebaut.
 
Glaub auch nicht das Du mit den "Netzteilen" und Endstufe glücklich wirst ( selbst zu Hause ).
Bin selber gerade dabei einen Amp ( 2HE Gehäuse, Preamp einem Peavey aus den 80ern
nachempfunden, MOS-FET Endstufe mit 2xK135 und 2xJ50 ) den ich zwischen 1989 und 1990
mal gebaut habe zu überarbeiten. Hab damals aber schon mit dem zu der Zeit verbauten
+-45V Versorgungsspannung für die Endstufe wenigstens ~110Watt (4Ohm) gehabt ( 2x33V
Ringkerntrafo ). Und so eine MOS-FET Endstufe ist auch noch recht übersichtlich.

Hab aber jetzt auch die Spannungsversorgung erhöht um ~280Watt RMS an 4 Ohm zu haben
( neues Netzteil für die Endstufe mit 500Watt Ringkerntrafo mit 2x45V~ macht also nach
der Siebung +-66V für die Endstufe. Klar brauchst nur eben "mehr Platz" das 2HE Gehäuse
wird schon recht eng ( Vorstufe ist derzeit nicht drin. Wenn die neue 19" Front und
Rückseite von Schaeffer kommen wird alles verbaut und denn passt auch alles so eben rein.
Werd denn mal in einem eigenen Thema genaue Bilder und Schaltpläne posten ).
Hier mal der jetzige Stand ( also noch ohne Preamp und ohne die endgültigen 3mm
AluFront und Rückseite) :

DSC07125.jpg


(links auf dem Blech ist unten der Trafo für die Vorstufe ( 18V~ ) darüber
unter dem Kunstoffgehäuse ( hab nix besseres gefunden als das Oberteil
eines alten Steckernetzteilgehäuse ) die Stabilisierung die daraus +-15V macht und
der Gleichrichter ( 35A Brückengleichrichter für die Endstufenspannungsversorgung )
der aufs Blech geschraubt ist und dies als Kühlkörper verwendet. Der Ringkerntrafo ist
jetzt wie gesagt ein 500Watt 2x45V. Die Platine für die Endstufe hab ich damals vor ~22
Jahren bei einer kleinen Firma die auch schon zu der Zeit Einzelstücke
als Aufträge angenommen hat Ätzen lassen.

Die Bleche unter der Spannungsversorgung und Ringkerntrafo haben
noch einen weiteren Sinn ( sind jeweils 2 Bleche mit 1cm Zwischenraum )
dort können auch die Audiosignalkabel besser abgeschirmt durchs Gehäuse
gelegt werden.

Hier noch mal das Preamp-Netzteil ohne Kunststoffabdeckung und noch etwas
anders angeordnet wie es vorher aussah ):

ntalt.jpg
 
Zuletzt bearbeitet:
Klasse Thema ! :great:

Schade , das so Wenige selber Basteln . Es gibt nix schöneres , als wenn der erste Ton sauber aus dem " Selbstgebauten " rauskommt :cool::rock:.

Zu den Netzteilen :

Immer ordentlich Querschnitt zwischen den Bauteilen nehmen und die Verbindungen zu den Leistungstreibern kurz wählen !
 
Klasse Thema ! :great:
Zu den Netzteilen :

Immer ordentlich Querschnitt zwischen den Bauteilen .......

Deswegen ist ja auch alles 2,5m² beim Entstufennetzteil ( und die reichen
bei den jeweiligen längen aus ).
 
ah, auch andere basteln....wunderbar :)

Aber manchmal hab ich echt das Gefühl, dass bei den Leistungsanforderungen für Bassamps bei mir und dem Rest der Welt irgendwie gigantische Unterschiede liegen...mal ganz ehrlich:

brauch ihr wirklich>= 100W für *zuhause*???

Selbst auf der Bühne reicht mir ne 80W-Combo, bei Open-Air bleibt da zwar nicht viel Headroom, aber zur Not gibts da nen Limiter.

Ich hab meinen Übungsamp trotz fehlender Vorstufe schon mal zum Üben verwendet, ein Behringer MIC200 hat da als provisorische Vorstufe herhalten müssen, hab überhaupt keine Probleme mit der Leistung. Ich vermute mal, dass das Teil bei mir sogar für Bandproben reicht. Ich weiß aber auch warum: wir spielen mit E-Drums und Gitarren über Monitorboxen :)
 
@ Gillem:
Du produzierst mit mit dem ex - Peavey-Amp einem 2 Paar Sk/Sj MSFET's 280W?
waren die im Trace-Elliot mit 250W/4Ohm schon arg grenzwertig aufgebaut...

OT:
Wenn ich mehr Zeit hätte, würde ich auch gerne wieder basteln.
Zwar habe ich auch gute, fertige Amps, aber mein Eigenbau von 1982 läuft immer noch...mit FET PreAmp.
Auch damals habe ich mit Leistung nicht gegeizt- der Aufwand ist nicht dramatisch höher als bei einem kleinen Amp
Und: ich würde auch huete noch mit konventionellem Netzteil was bauen..., auch wenns etwas schwerer wird
OT off

Norbert
 
Und: ich würde auch huete noch mit konventionellem Netzteil was bauen..., auch wenns etwas schwerer wird
OT off

Norbert

Das "final"-Netzteil sieht jetzt auch so aus:

ntf.jpg



500Watt Ringkerntrafo ( 2x45V~ ), 35A Brückengleichrichter ( dürfte auch beim Ladestrom der Elko's
nicht ins schwitzen kommen ), 8x 10.000 Mikrofarad ( 100Volt, 100° ) Elko's = ergibt nach Gleichrichtung
und Siebung +-72V für die Endstufe.

"Normaler" 18Watt Trafo für die Vorstufe, nach Gleichrichtung, Siebung, Stabilisierung +-15V.

Naja ergibt dann aber bei dem Amp oben aus meinem Link auch mal eben knapp 7,5kg für
das 19" Gerät. Zusammen mit noch 4 anderen Eigenbauamps in dem 10HE-Rack ( der älteste
ist auch von 1984 ) ist das Rack nicht mehr wirklich gut tranportabel.
 
das sieht nach schön schweren Geschützen aus :)

Heute sind meine Bauteile für die zweite Vorstufenplatine gekommen, vlt. hab ich da ja mehr Glück.
 
jaein, ich bin momentan einfach an der zeitlichen Kotzgrenze :/
Ich bin ja sogar schon soweit gekommen, dass die Belichtungsfolie für das neue Layout fertig ausgedruckt daliegt, aber jetzt hat wieder die Zeit begonnen, wo man neben dem Studium auch noch nen Haufen Weihnachtslieder arrangieren muss :D
 
... und hat sich schon was getan?
 
ja, heut (ok, vor einer Stunde war noch gestern) fix die Platine gebohrt, gelötet, angeschlossen und....nix. Hab natürlich erstmal nur das Oszilloskop dran gehabt, die Endstufe oszillierte mal wieder schön vor sich hin.
Irgendwann hats dann geraucht, was das Ende des Tests bedeutete -.- . Schuld war der Folienkondensator vom Boucherot-Glied, der hat die Verlustleistung nicht vertragen (Foto folgt demnächst).
Gut, also Endstufe abgeklemmt und nur Vorstufe vermessen. Der Fehler war leicht gefunden:
vom letzten Operationsverstärker ist die Gegenkopplung per Schalter wählbar. Dummerweise war auch die Option "gar keine" (also "-" vom nichtinvertierenden Verstärker gegen Masse) wählbar, jetzt im Nachhinein eine ziemlich dämliche Idee (Ausgang geht entweder sofort auf Umax+ oder Umax-). Dass jetzt auch noch die eine Schalterstellung aus irgendeinem Grund nicht ging und dieser Zustand in 2 von 3 Stellungen auftrat, kann man unter Pech verbuchen.

Aber dafür gibt es Gegenmittel: den Schalter kann man ersetzen und mit Hilfe eines Jumpers den Fall "gar keine Gegenkopplung" ausschließen. Die Kondensatoren an der Endstufe werde ich tauschen, den Chipamps gehts noch gut (sind nicht mal warm geworden).

Größtes Problem ist nach wie vor der HF-Anteil von den Schaltnetzteilen in der Vorstufe, ich werde jetzt prüfen, ob ich in dem Gehäuse noch ein kleines konventionelles Netzteil unterbringe, die Spannungsregler dafür sind ja schon da...
 

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