Welche Netzteilcharakteristik ist für Audio-Endstufen sinnvoll?

[capslock]

@ JFA: Habe mich noch nicht im Detail mit UcD beschäftigt. Warum hat UcD eine so gute PSRR? Liegt es vielleicht an der höheren Schleifenverstärkung? Denn die Endstufe, also die Halb- bzw. Vollbrücke kann ja anders als ein Emitterfolger keine eigene PSRR haben. Ich weiß, dass Hypex den ncores zuschreibt, supply agnostic zu sein, und die SMPS von denen sind ungeregelt, aber steifer als ein lineares Netzteil mit großem Ringkerntrafo.

@ wus: Natürlich hat ein Emitterfolger lokale Gegenkopplung. Das ist ja genau der Grund für seine intrinsische PSRR.

Ich gebe Dir auch absolut Recht, dass ein Verstärker mit ausreichender PSRR kein steifes Netzteil braucht. Und wenn Du ein steiferes Verhalten über einen dicken Trafo erreichen willst, ist das natürlich unwirtschaftlich bzw. sieht so aus, als sei das Netzteil auf Sinusleistung ausgelegt. Aber ein SMPS kann man durchaus regeln mit geringen Mehrkosten und ohne schlechteren Wirkungsgrad.

Nur bei meinem ursprünglichen Post ging es um ein Netzteil für TPA3116, der nur gute 60 dB PSRR hat. Wenn ich da ein Netzteil mit weniger Ripple und Noise, besserer Netz- und Lastregelung und noch höherem Wirkungsgrad bekommen kann, dann ist das doch wohl vorzuziehen?

Einen Aspekt, den wir noch nicht hatten: Bus Pumping. Die Hypex-Netzteile sind wohl drauf ausgelegt, dass sie da gut performen. Ausnahme sind die ganz großen (SMPS2000 oder 3000?), da steht im Datenblatt, dass sie nicht mit Modulen mit Halbbrücke, also z.B. nc500 betrieben werden sollen, außer man betreibt mehrere gegenphasig.

[wus]

@ JFA: Habe mich noch nicht im Detail mit UcD beschäftigt. Warum hat UcD eine so gute PSRR? Liegt es vielleicht an der höheren Schleifenverstärkung?

@JFA: ich bin gespannt auf Deine Antwort!

Denn die Endstufe, also die Halb- bzw. Vollbrücke kann ja anders als ein Emitterfolger keine eigene PSRR haben.

Ist denn bei Class D der Ausgangs-Tiefpassfilter generall außerhalb der Gegenkopplungsschleife?

@ wus: Natürlich hat ein Emitterfolger lokale Gegenkopplung. Das ist ja genau der Grund für seine intrinsische PSRR.

Ich bin gar nicht mal von der intrinsischen lokalen PSRR ausgegangen, sondern verlasse mich da ganz auf die Gesamt-Gegenkopplung.

[fosti]

Habe da gerade ein wenig "Blut geleckt" ....aber keine Ahnung......also der ST TDA7294 ist gesetzt.....es geht also allein um das Netzteil: Schaltnetzteil oder klassisch mit dickem Trafo und Kondensatoren.....

[capslock]

Habe da gerade ein wenig "Blut geleckt" ....aber keine Ahnung......also der ST TDA7294 ist gesetzt.....es geht also allein um das Netzteil: Schaltnetzteil oder klassisch mit dickem Trafo und Kondensatoren.....

Ist der besser als der TDA7498E? Davon hatten wir es vor ein paar Tagen:
https://www.audiosciencereview.com/f...plifier.20085/

[capslock]

@JFA: ich bin gespannt auf Deine Antwort!

Ist denn bei Class D der Ausgangs-Tiefpassfilter generall außerhalb der Gegenkopplungsschleife?

Ich bin gar nicht mal von der intrinsischen lokalen PSRR ausgegangen, sondern verlasse mich da ganz auf die Gesamt-Gegenkopplung.

Gibt beides. Hypex ist immer mit. Die TPA3155 und so kann man so oder so betreiben, wobei post filter feedback auch nur 6 dB weniger Verzerrungen bringt.

Der Ausgangspunkt war, dass ein Emitterfolger eine intrinsische PSRR hat, der Class D aber nicht. Bei gleicher Schleifenverstärkung ist es für einen Class D also deutlich enger.

Hier noch ein kleiner Artikel von TI zu dem Thema:
file:///C:/Users/E/Downloads/PSRR-Open%20Loop%20Vs%20Closed%20Loop.pdf

[fosti]

Was heisst besser? der 7294 ist Class AB und der 7498E eine Class D Typologie.....

[capslock]

Ok, dann war ich auf dem falschen Dampfer.

[gesperrter_benutzer_ct]

Hier noch ein kleiner Artikel von TI zu dem Thema:
file:///C:/Users/E/Downloads/PSRR-Open%20Loop%20Vs%20Closed%20Loop.pdf

Ähh... Du verlinkst auf Deine eigene Festplatte. Hast Du noch den Link zu TI?

[capslock]

https://e2e.ti.com/cfs-file/__key/co...losed-Loop.pdf

https://www.tij.co.jp/jp/lit/an/slea...oogle.com%252F

[gesperrter_benutzer_ct]

Dankeschön.

[wus]

https://e2e.ti.com/cfs-file/__key/co...losed-Loop.pdf

Hier draus:

Finally, we showed how the closed-loop Class-D amplifier was able to compensate for
the power-supply noise, while the open-loop amplifier was not. In the hyper-competitive
consumer electronics market cost is king, and the ability of closed-loop architectures to
reduce system cost is a very important design consideration.

[capslock]

Hier draus:

Ja, das steht ja völlig außer Frage, dass man sich mit Rückkopplung ein schlechteres Netzteil erlauben kann. Aber ob man es sollte, hängt davon ab, was man erreichen will (z.B. Smart Speaker oder Laptop-Tröte vs. Hifi).

Kurze Zusammenfassung des TI-Artikels.
- Class D - Endstufen haben keinerlei intrinsische PSRR.
- Bei Brückenschaltung wird doch eine hohe PSRR gemessen, weil die Störungen als Gleichtakt-Signal vorliegen.
- Das vertuscht aber das Problem, dass die Netzstörungen in jeder Halbbrücke mit dem Signal mischen und auch im Differenzsignal nachher Intermodulationsprodukte zwischen dem Träger und den Störbeiträgen vorkommen.
- TI zeigt ein Bild, dass ihr Chip mit Rückkopplung "keine" Intermodulationsprodukte hat.

Das mag in dem low-end Marktsegment auch zur Differenzierung von Konkurrenzprodukten reichen. Aber man sieht auch, dass die 2. bis 4. Harmonische bei ~-70 dB liegen, die höheren bei -55 bis -60. Da reicht die Schleifenverstärkung offensichtlich nicht mehr, die Nichtlinearitäten der Schaltung auszuregeln, und wahrscheinlich auch nicht, um ein unter Last einbrechendes Netzteil wegzustecken.

Zurück zum TPA3116, der mich zum ursprünglichen Kommentar veranlasst hatte. Der ist vorn im Datenblatt mit - 70 dB typ PSRR angegeben. In den Graphen sieht man aber, dass es eher -65 dB sind, ab 3 kHz -55 dB. Und da das alles nur in Brückenschaltung gilt, dürfen wir davon ausgehen, dass der trotz closed-loop ein gewisses Problem mit einem rauschenden oder weichen Netzteil haben wird.

[Ka-Bass]

Sorry, wenn ich hier etwas schräg hineingrätsche, aber es gehört irgendwie doch auch zu der Fragestellung - und hier sind gerade einige Kenner der Materie versammelt..

Wie steht es um die Haltbarkeit von SMPS / LPS und Class-D / Class-AB?

Die Alterung durch Wärmeentwicklung wird wohl geringer sein bei Ersteren, aber was würdet Ihr kaufen bei angenommen gleichem Preis und in Summe gleichwertigem Klang, wenn die Endstufe nicht den ganzen Tag läuft (Stromverbrauch) und lange ihren Dienst verrichten soll?

[capslock]

Sagen wir so, beides kann man vernünftig und haltbar bauen.

Bei klassischen linearen Netzteilen können die Speicherelkos nachlassen, außerdem kommen gelegentlich defekte Gleichrichter oder ausgelöste Thermosicherungen (gerne eingewickelt in den Ringkern ) vor. Schaltnetzteile hat jeder Dutzende bis Hunderte im Haus (insbesondere wenn man Handylader und LED-Birnen mitzählt). Da kommen durchaus Ausfälle vor, aber die Industrie hat längst gelernt, wie man es eigentlich machen soll (mal abgesehen von Hypex mit den SPMS600, die ihre eigenen Primärspeicherelkos gegrillt haben).

Class AB fällt häufiger durch defekte Ausgangsrelais auf, gelegentlich gibt es auch gegrillte Transistoren, weil die Überlastungsschaltung doch zu simpel war. Class D ist hier weniger anfällig, außer die Kühlmassnahmen wurden zu sparsam ausgelegt.

[Ka-Bass]

@capslock: Dank für Deine Antwort!
Wollte meinen halbwegs offtopic Post nicht zu lang machen, jedoch: so in etwa habe ich auch schon gedacht, aber die angesprochenen Teile in LPS und Class-AB sind halt relativ einfach zu ersetzen, ein Händler bietet den Ersatz von Elkos und Gleichrichter in Einzeldioden schon gleich als Tuning beim Kauf an. Da schaut der Hersteller pikiert.
Hauptsächlich denke ich daran, dass solche mehr oder weniger standardisierten Teile bei SMPS und Class-D schwieriger zu beschaffen und einzubauen(!!) sind, also meist ein Neukauf bei einem Fehler nach drei Jahren ansteht, was bei den von Dir angesprochenen Kleingeräten weniger kostspielig ist. Bleibt wohl eine persönliche Entscheidung...

[Kleinhorn]

Hi..
Ich ziehe für mich aus diesem Thread mal keinen Schluß....es gilt eigentlich nach wie vor die richtige (Über)dimensionierung...
Egal ob herkömmlich, Trafo mit Siebung oder ein Schaltnetzteil. Etwas größere Siebung, wobei nicht sofort mehrere 1000µf, Schaltnetzteil nicht knatsch ausgelegt mit etwas mehr Watt als die eigentliche Leistungsangabe des Amps....
Beides aber nur dann, wenn ich die Endleistung voll ausschöpfen will.
Ansonsten kann ich nur auf die Architektur des Amps achten....soviel Ahnung, ob die 100% der Herstellerapplication entspricht, hab ich da aber nicht. Grad bei den Chinakrachern werden ja oft Bauteile einfach mal weggelassen oder kleiner dimensioniert.
Der TPA1163 ist da ein gutes Beispiel, ich hab ja mal einen "getunt".

Zu Defekten, wie grad angesprochen kann ich wenig sagen...viel ist nicht kaputt gegangen...
Einmal hat sich ein Connex SMPS verabschiedet...nicht im Betrieb. War beim Einschalten tot...
Ansonsten laufen ICEpower und Anaview seit Jahren. Einen ClassAB Ausfall hatt ich noch nicht...

Aber ist schon so...Schaltnetzteile sind mittlerweile überall verbaut.

Pedda

[capslock]

Allerdings können nicht alle geregelten Netzteile beliebig viel Siebung ab.

[Kleinhorn]

Allerdings können nicht alle geregelten Netzteile beliebig viel Siebung ab

Jap, dem ist so. Kapazitive Lasten sind mitunter nicht gut an einem SNT..lieber von Anfang an was Vernüftiges...

Pedda

[JFA]

@ JFA: Habe mich noch nicht im Detail mit UcD beschäftigt. Warum hat UcD eine so gute PSRR? Liegt es vielleicht an der höheren Schleifenverstärkung? Denn die Endstufe, also die Halb- bzw. Vollbrücke kann ja anders als ein Emitterfolger keine eigene PSRR haben. Ich weiß, dass Hypex den ncores zuschreibt, supply agnostic zu sein, und die SMPS von denen sind ungeregelt, aber steifer als ein lineares Netzteil mit großem Ringkerntrafo.

Das ist nicht nur UcD, sondern alle Selbstschwinger. Wenn die Betriebsspannung schwankt dann ändern sich halt die Pulsbreiten dementsprechend. Und ja, das ist natürlich ein Effekt der notwendigen Rückkopplung.

[capslock]

Hier mal ein frisches Beispiel von einem Class AB, vermutlich mit linearem Netzteil:
https://www.audiosciencereview.com/f...plifier.20644/

Jede Menge Netzdreck, kann bei dem kleinen Gehäuse auch durchaus aufgrund mangelnder Abstände eingekoppelt sein. Interessanterweise scheint auch was mit dem 1 kHz-Signal zu intermodulieren, trotz der Gegenkopplung. Eventuell haben sie der Eingangsstufe keine eigene Stromquelle gegönnt? Der Schleifenverstärkung geht auch schnell die Puste aus, wie man weiter unten am Graphen THD+N vs. level für diverse Frequenzen sieht. Das ist recht typisch für solche Designs, muss man aber nicht so machen.