8 Kanäle mit PGA2311 und TA2022

[Violoncello]

Es ist vollbracht - nach einiger Zeit des Lötens, Bohrens und Schraubens kann ich euch nun stolz meine neue Elektronik präsentieren.

Erstmal ein paar Bildchen der fertigen Anlage:





Wie zu erkennen ist, handelt es sich jeweils um 8-Kanal-Geräte. Dies soll, im Zusammenspiel mit meiner Soundkarte, die 8 Ausgangskanäle mit frei konfigurierbarem DSP davor bietet, die Basis für vollaktiv angesteuerte Lautsprecher bilden. Da ich ja die Kanäle auch beliebig brücken/parallel schalten kann bin ich relativ flexibel.

Zu den Gehäusen:
Die sind vom bekannten Italiener.
Für die größeren Ausschnitte in das 3mm starke Aluminium hatte ich nichts besseres als eine Laubsäge zur Verfügung, was zwar ungemein in die Arme ging, aber ansonsten ganz gut funktioniert hat.
Die Abmessungen betragen 33 cm x 23 cm x 4/8 cm. Also relativ kompakt, später wird man noch sehen wie eng es bei den Endstufen zugeht.

Zum Vorverstärker:
Es handelt sich dabei um die Entwicklung von Stampete aus dem Hifi-Forum, basierend auf dem PGA2311.

Bilder vom inneren Aufbau hab ich leider keine gemacht, es gibt aber auch nicht sehr viel zu sehen. Die Betriebsspannungen (jedes Stereo-Board hat eine eigene symmetrische Spannungsversorgung) stellt ein kleiner Ringkerntrafo bereit, auf den ich insgesamt 9 Sekundärwicklungen aufgewickelt habe (die 9. für die digitale Versorgung). Ansonsten kann man auf obigem Link sehen, wie die Module an sich aussehen.

Zum Verstärker:
Hier kam insgesamt viermal der AMP1B von 41hz.com zum Einsatz. Kleine kompakte Class-D-Module mit Tripath TA2022, die pro Kanal knapp 100 Watt in 4 Ohm liefern. Das Layout der 41hz-Platinen entspricht dem Evaluation Board von Tripath. Enthält alle wichtigen Ausgangs-Schutzschaltungen (inkl. Relais) und regelt automatisch den DC-Offset auf 0 V. Viel SMD, eine Lupe ist Pflicht:


An zwei Stellen habe ich die Platinen leicht modifiziert:

Hier dienen jeweils zwei Dioden vom 2,5V-gebiasten Eingang auf 5V und Masse als Klemmung der Eingänge.


Hier habe ich die Verbindung zwischen AGnd und PGnd auf der Platine aufgetrennt, um auch mit 4 Modulen mit gemeinsamer Masse eine sinnvolle Masseführung erreichen zu können.

Und ja, die Ausgansinduktoren müssen selbst gewickelt werden, und ja, das wird spätestens bei Nr. 8 ekelhaft .

Die Pufferelkos sehen so aus:



46 Stück auf einer Platine, das ganze 2x übereinander. Ist vielleicht mit insgesamt 92 mF ein wenig Overkill. Aber da ich den Platz nunmal hatte und der Hunderter-Pack der 1000µF/50V-Elkos gerade mal 20 € gekostet hat, hab ich das dann auch so umgesetzt.
Falls jemand übrigens fragen sollte: Nein, ich glaube nicht dass durch die massive Parallelschaltung kleiner Elkos irgend was am Verstärker "besser" klingt. In der Theorie sind die kleinen Elkos durch den verschwindenden ESR gegenüber weniger, aber dafür größeren, im Vorteil, das macht sich aber glaube ich nicht bemerkbar. Meine Wahl fiel auf diese Lösung weil sie einfach billiger und eben sogar theoretisch besser war.

Eingebaut sieht das ganze so aus:


Die Pufferelkos und AMP1-Module sind zweistöckig montiert. Zum Verkabeln die Hölle, auf dem Bild sieht man ja nur die oberste Schicht . Ein paar Meter Kabelbinder und Schrumpfschlauch halfen.

Zur linken sieht man den 500VA-Ringkerntrafo. Hab ich gekauft mit 2x25V Sekundarwicklungen, die ich auf 2x22V abgewickelt habe. Nach Gleichrichtung erhalte ich so ca. 2x30V für die Amp-Module.
Zusätzlich habe ich auf den Trafo noch 2 Sekundärwicklungen aufgebracht: Eine für die digitale 5V-Versorgung der Module, eine für 12V-Versorgung der Einschaltstrombegrenzung.
Die 5V-Versorgung (oben) ist relativ straightforward: Gleichrichter, 2200µF, Längsregler (LM1085). Dann die 5V einzeln zu den Modulen, die 0V auf den AGnd-Sternpunkt (direkt bei den Cinchbuchsen).
Die Einschaltstrombegrenzung arbeitet über ein RC-Glied, das nach einer gewissen Ladezeit einen Transistor durchschaltet, welcher das Relais zündet. Das Relais wiederum überbrückt 50 Ohm (dabei ein Sicherungswiderstand, falls was versagt), die in Reihe zum RKT geschalten sind.
Das Gehäuse liegt auf Schutzerde. Der PGnd-Sternpunkt liegt über einen Loopbreaker nach Rod Elliot (v.a. zwecks HF) ebenfalls auf Schutzerde.

Der PGnd-Massesternpunkt befindet sich an der Oberseite der Pufferelkos. Einfach alle Kabel direkt angelötet, musste platzsparend sein.
Der AGnd-Massesternpunkt liegt direkt an den Cinchbuchsen, auf dem Bild nicht erkennbar. Auf den gehen alle Cinchmassen und die AGnd-Anschlüsse der Amp-Module. Vom AGnd gehts dann über ein einziges Kabel auf PGnd.

Über die vier Schalter neben den Cinchbuchsen (im Bild noch nicht beschaltet) kann ich die Module einzeln muten (wichtig beim Einstecken von Kabeln).

Das Konzept und die Masseführung funktionieren, aus angeschlossenen Boxen kommt kein hörbares Brummen. Lediglich der dicke RKT brummt rein mechanisch ein wenig, das fällt aber glaube ich aus mehr als 1 Meter Entfernung nicht mehr weiter auf; ansonsten müsste ich den noch irgendwie sanfter lagern.
Interessant wird es dann, wenn der Verstärker im Herbst an meine Hochwirkungsgrad-LS gehängt wird (DT25N im WG, die da über 100 dB/Wm macht) - da zeigt sich wie es um das Grundrauschen steht.

Noch ein paar nette Zahlen zum Energieverbrauch (primärseitig):
Vorverstärker in Betrieb: 2 Watt
Endstufen in Idle-Betrieb, alle Module bis auf eines gemutet: 10 Watt
Endstufen in Idle-Betrieb, alle Module aktiv: 20 Watt

Einen kleinen Belastungstest mit Lastwiderstand und Wasserglas hab ich auch gemacht, kann aber damit ja nur jeweils 1 Modul auslasten... Zumindest konnte ich so die abgegebene Leistung verifizieren und feststellen, dass das thermisch soweit kein Problem ist für die kleinen Kühlkörperchen.

Ansonsten kann ich leider keine weiteren Messwerte bieten, da mit hier momentan einfach das Equipment fehlt. Evtl. werde ich da noch einmal was nachreichen. Kann soweit nur sagen: Es tut wie es soll .

Fragen, Kritik, Tipps - nur zu

[Garak359]

Hallo Violoncello.


Ich bin . Das sieht wirklich sehr gut durchdacht und umgesetzt aus.

Ich werde später mal versuchen, genauer nachzulesen, was es mit AGND und PGND auf sich hat. Die Unterscheidung ist mir nicht bekannt, auch wenn ich es schon 2-3 mal gelesen hab.

An deinem Duo kann man sich ja garnicht satt sehen. Da kann man sich einiges abgucken.
Richtig cool!


Was du noch nachreichen könntest ist, welches LCD du genommen hast. Das gefällt mir auch sehr gut, und müsste auch bei meinem PGA2311 Pre funktionieren...


Geflashten

[manollo139]

Was hat der spaß gekostet, wenn ich fragen darf.
Ist wirklich der Hammer. Gefällt mir super.

[Violoncello]

Was hat der spaß gekostet, wenn ich fragen darf.

Pre:
Platinen (Stampete aus dem Hifi-Forum): 35 €
4x PGA2311 (eBay): 10 €
Gehäuse (audiophonics.fr): 30 €
Ringkerntrafo (tme.eu): 10 €
Kleinteile (reichelt): 25 €
LCD (eBay): 5 €
Cinch-Buchsen (eBay): 10 €

Endstufen:
AMP1-Module (41hz.com): damals je 40 €
Ringkerntrafo (tme.eu): 50 €
Pufferelkos (tme.eu): 20 €
Gehäuse (audiophonics.fr): 35 €
Cinchbuchsen (eBay): 5 €
Lautsprecherklemmen (eBay): 15 €
Kleinteile (reichelt, tme): 50 €

Was du noch nachreichen könntest ist, welches LCD du genommen hast.

Wie oben schon geschrieben, das ist von eBay, einfach nach HD44780 suchen, dann findet man die in allen erdenklichen Farben.

Ich werde später mal versuchen, genauer nachzulesen, was es mit AGND und PGND auf sich hat. Die Unterscheidung ist mir nicht bekannt, auch wenn ich es schon 2-3 mal gelesen hab.

Das Problem direkt auf den Platinen ist folgendes: Wenn die Eingangsstufe (mit Modulator etc.) sich mit den Leistungs-MOSFETs eine Masserückleitung teilt, dann fällt bei hohem Stromfluss auf selbiger eine gewisse Spannung ab, da deren Widerstand >0 Ohm ist. Wenn aber mein Eingangssignal auf den Massesternpunkt referenziert ist (was es in meinem Fall sein muss, da ja alle die Quellmasse der 8 Eingänge die selbe ist), habe ich dann am Eingang ein Abbild des Ausgangs. Schlecht für die Kanaltrennung und generell unerwünscht.
Daher braucht die Eingangssektion eine eigene Rückleitung zum Massesternpunkt - daher die Aufteilung in AGnd (Eingang) und PGnd (Leistung).

[sharan]

Da hast du dich aber ganz schön verausgabt!
Ich will ja nicht wissen wie viele Stunden da drin hängen.
Aber hören würde ichs dann gern mal
Glückwunsch zur FERTIGstellung!!!

lg,
Korbinian

[LIFU]

Hoi Violoncello

Das Teil ist mal richtig scharf.

Gratulation zu der Umsetzung.


Gustav

[Garak359]

Hey, danke für deine Erleuterung..

Ich hab bislang nie ein Display "white on black" gefunden.. hab gerade nochmal gesucht. Bei eBay hab ich nur welche mit 4x20 Zeichen gesehen. Und dieses hier. Da sieht (zumindest auf dem Foto) aber nicht so kontrastreich aus wie deins?!. Wenn du noch einen Link von deinem hast (oder den Verkäufernamen), würde ich mir freuen.

P.S.
Hätte gedacht, dass die Gehäuse teurer sind, auch wenn noch Versand drauf kommt.

[Faderlezz]

Das sieht wirklich sehr amtlich aus! Hut ab!
Würde mich auch gerne mal an einen kleinen Stereoamp trauen. Aber das Geld fehlt

LG

[Violoncello]

@Garak: Hab den Link zum Display nochmal gefunden, ich habe dieses hier verbaut.
So kontrastreich wie auf dem Foto ist es leider auch nur von vorne. Unter Winkeln kippt die Darstellung relativ stark. Aber ist soweit schon in Ordnung.

Schön dass es gefällt .

[Garak359]

Da is es ja.

Nochmal Dankeschön!

[Rotel_RA-980BX]

Ich möchte auch mal mein Respekt aussprechen
das sieht sehr gut aus!

Das System ist den finanziellen Aufwand sicher wert,
wenn nur nicht der doch erhebliche Zeitaufwand wäre.



MfG

Rotel

[Fluxon]

Ich bin mal gespannt ob die kleinen Kühlkörper auch bei voller Auslastung noch kühl bleiben.

Ansonsten schließe ich mich dem Lob hier an. Soviel Arbeit und gute handwerkliche Umsetzung muss einfach gewürdigt werden.

[Slaughthammer]

Sieht wirklich klasse aus!

Was mich mal interessieren würde, ist der Kanalgleichlauf der Lautstärkeregelung. Wie gut ist das?

Gruß, Onno

[Violoncello]

Ich bin mal gespannt ob die kleinen Kühlkörper auch bei voller Auslastung noch kühl bleiben.

Ich hatte das mal außerhalb des Gehäuses getestet - Lastwiderstand in ein Wasserglas und gib ihm. Als das Wasser am Kochen war, war der Kühlkörper noch gut anzufassen.
Rechnerisch: Die Kühlkörper haben einen Wärmewiderstand von 3,5 K/W (lt. Hersteller). Bei Vollast beider Kanäle verbrät der Chip ca. 20 W - macht bei einer angenommenen Gehäusetemperatur von 50°C dann 120°C Chiptemperatur, was der noch abkönnen sollte. Ferner muss man ja auch noch berücksichtigen, dass man sich selten Sinustöne unter Vollast anhört - Musik hat ja immer auch nen gewissen Crest-Faktor, sodass die durchschnittliche Leistung bei Vollaussteuerung nur ein Bruchteil der Maximalleistung ist.

Was mich mal interessieren würde, ist der Kanalgleichlauf der Lautstärkeregelung. Wie gut ist das?

Steht im Datenblatt des PGA2311: Das spricht von einem typischen Gain Match von +-0,05dB.

[Slaughthammer]

Steht im Datenblatt des PGA2311: Das spricht von einem typischen Gain Match von +-0,05dB.

Ja, für die beiden Kanäle in einem Chip, aber die Chips untereinander?

[Violoncello]

Ok, da kommt dann der Gain Error ins Spiel, den das Datenblatt ebenfalls mit +-0,05 dB beziffert.

[Slaughthammer]

das hört sich ja sehr gut an... vllt werde ich sowas auch nochmal aufbauen.

Gruß, Onno

[Dosenfutter]

Respekt, saubere Arbeit!

Ich hab bislang nie ein Display "white on black" gefunden..

Im Prinzip kann man jedes Display dafür nehmen, man muß nur die Polarisationsfolie anders ausrichten. Wie kontrastreich das dann wird, hängt von der Polarisationsfolie und vor allem der Hintergrundbeleuchtung ab. Wer das Display nicht zerlegen will, greift dann doch besser zu dem 'fertigen' Display - bei dem Preis lohnt sich die Bastelarbeit eh schon fast nicht mehr.

[jones34]

Saubere Sache !!!

Bei den Fotos wurde glaub ich getrickst, die Farbsättigung dürfte gegen Null gehen, damit ist der Kontrast natürlich hoch...


Gruß

[Violoncello]

Bei den Fotos wurde glaub ich getrickst, die Farbsättigung dürfte gegen Null gehen, damit ist der Kontrast natürlich hoch...

Ja, die Fotos wurden nachbearbeitet, um dem tatsächlichen visuellen Eindruck zu entsprechen.
Nein, es wurde nicht "getrickst".

Grund: Meine alles andere als professionelle Fotoausrüstung beinhaltet keine Tageslichtlampe. Das Licht, das ich verwende, hat eine erheblich niedrigere Farbtemperatur und ist wohl auch meilenweit von der BlackBody-Kurve entfernt. Wenn ich meine Kamera auf dieses Licht weißabgleiche und ein Foto der Verstärker in eingeschaltetem Zustand mache, erscheint das Licht des Displays und der Einschalter in schönem satten Blau. Dies entspricht NICHT dem Sinneseindruck unserer Augen. Daher habe ich dem Bild kurzerhand jegliche Farbsättigung genommen (->Graustufen). Bis auf den Farbeindruck macht das aber keinen weiteren Unterschied, ich sehe nicht, wo das den Kontrast beeinflussen sollte. Falls mir das jemand nicht glaubt, kann ich gerne das unbearbeitete Bild hochladen. Dieses sieht, abgesehen davon dass die Schrift hellblau und nicht hellgrau erscheint, identisch aus.

Interessant, wofür man sich rechtfertigen muss...

/OT Ende