Olles gainclone (chipbaserad audioförstärkare)

[G-man]

Snyggt Kul att se sakerna komma till användning Kanske ska fortsätta plocka på mig saker när det skrotas ut saker

Man blir ju sugen på att bygga! men som många andra... chassit står ju för helhetsintrycket och man har inte en mekanisk verkstad hemma så

[mr.olle.norell]

Klart man ska samla krot!
När man samlat tillräckligt bygger man ju förstärkaren nästan gratis

Min aluminiumplåt är egentligen en gammal informationsskylt från ett företag som slängde den
Kylflänsarna är också skortfynd!

Kondingarna kommer verkligen till pass nu!

[hecke]

Min verkstad:

Nävars, jag är med i en verkstadsförening för studenter här i stan (Linköping)
Där finns det lite kul maskiner
Det har sina fördelar att vara student

M-verkstan förmodar jag.
Var verkstadschef där för en evighet sedan.

[mr.olle.norell]

Visst är det m-verkstan
Det är ett trevligt ställe!

[mr.olle.norell]

Jag har funderat mycket på sistone. Det är egentligen inte så mycket kvar innan jag kan testspela.
Men det behövs en ingångsbuffert tror jag!

Det är ju alltså 4 st förstärkarmoduler som alla ska drivas av samma nätdel.
Förstärkarmodulerna ska bryggkopplas två och två så att det blir en internt bryggkopplad stereoförstärkare.
Alltså matar man en modul med vanlig signal och det andra kortet med samma signal fast 180 grader fasvänd!

För att fixa detta kan man välja ett försteg med balanserade utgångar!
Dessa kopplas då in till förstärkaren där de båda signalerna går till var sin förstärkarmodul!
Enkelt!

Men jag har inget försteg med balanserade utgångar. Det är ju mycket enkelt att bygga iofs, men jag är inte intresserad av balanserad signalöverföring.
Balanserad signal är otroligt bra när det gäller PA och studio vid långa kabellängder och många störkällor!

Men det är ju totalt onödigt hemma hos mig med mina 0,5-1m långa kablar!

Jag vill ha möjligheten att mata mitt steg med vanlig obalanserad signal, SE-signal.
(Med RCA-kabel)

Så jag ritade en krets som skapar balanserad signal av SE-signal:
(Tanken är att den ska sitta i förstärkaren)

Första opampen buffrar, och andra inverterar. Så får man de båda signalerna!
Ett fel dock. Första OP-ampen har gain. Den ska egentligen vara kopplad som buffer!

Det här skulle nog fungera, men jag är lite orolig för jordbrum!
Risken är nog stor med 4 förstärkarmoduler och en nätdel?

Psynoise skrev i en annan av mina förstärkartrådar:

Snyggaste sätter att slippa jordloopar tycker jag är att använda differentialförstärkare på ingången även för obalanseradekopplingar.

Det lät ju rätt bra!

Hur gör man det smartast då?
Jag hittade denna på Wikipedia:

Men den är inverterande. Jag skulle hellre välja icke-inverterande för då kan jag nå högre ingångsimpendans...
Tanken är att jag ska mata V1 och V2 med antingen äkta differentiell signal, eller vanlig SE-signal!
Matar man med SE-signal får man jorda antingen V1 eller V2, och ansluta signal på den andra.

Jag ritade en skiss över en kanal:

Förstärkarmodulerna har alltså SE-ingång och IN- på båda modulerna sitter ihop med förstärkarens nätdels nolla eller jord.
180 graders invertering av fasen fixar man genom att skifta ingångarna på den ena OPampen.


Sen hittade jag en intressant artikel i ämnet!


Balanced Line Reciever

Som jag förstår gör denna samma sak som min ritade figur, fast OPampen är kopplad som icke-inverterad!
Det ger högre ingångsimpedans vilket är trevligt!

Funkar denna precis lika bra?

[psynoise]

Nackdelen hos båda ovanstående differentialförstärkarkopplingar är att du har olika ingångimpedans på den negativa och den positiva ingången. Instrumentförstärkarkoppling är lösningen på det men är kanske lite väl overkill då två extra op-förstärkare behövs.

Instrumentförstärkare

Det ända du egentligen behöver är en inverterare för den ena förstärkarmodulen, prova med enklast möjliga kanske, och se om det fungerar tillfredsställande.

[mr.olle.norell]

Nu har jag tänkt och funderat igen...
Instrumentförstärkarkopplingen är en idé, men som du säger, den kanske är lite overkill...
Rod Elliot skriver såhär i artikeln jag länkade till:

A more complex circuit could have been used, but that would require 3 opamps, and for the intended task would offer few real advantages.

Det finns faktiskt färdiga sådana kretsar, INA111

Det finns en distorsionsmätning i dokumentet och disten är ju lika hög som min förstärkare
Känns lite dumt...

Kanske skulle man bygga med enkel OP och diffingång...
Eller så bygger man bara enklast möjligt på vanligt vis med SE-kopplade OP...

Jag ska fundera igen

[mr.olle.norell]

Nu har jag funderat lite till

Jag kanske skulle förklara mer om hur förstärkarmodulerna är uppbyggda!

Det här är en principskiss öven min förstärkarmodul:

Matningsspänningar och DC-servon har jag inte ritat ut.
OP-amparna (ingångsbufferten samt DC-servona) får sin matningsspänning från ett par spänningsregulatorer som matas av förstärkarens matningsspänning som i mitt fall är +/- 37V.

Tre LM3886 i icke-inv koppling är ganska lätt last, men det sitter en ingångsbuffert iallfall på korten...
Det finns säkert någon bra anledning...

Här är riktigt schema

Bild på modulen finns långt tidigare i tråden, och här:


Vad jag funderar över är hur man drar signal och jord för att undvika loopar, som skulle kunna ge upphov till hörbart brum
För att undersöka alla tänkbara möjligheter ritar jag rätt mycket skisser och tänker högt här på forumet

Det ända du egentligen behöver är en inverterare för den ena förstärkarmodulen, prova med enklast möjliga kanske, och se om det fungerar tillfredsställande.

Detta är ett alternativ som jag överväger!
Med en liten modd skulle man kunna göra om ingångsbuffrarna på två moduler till inverterande koppling, samt låta de andra två vara som de är, icke-inverterande alltså.

För att kunna tänka mig hur det skulle bli ritade jag en skiss:
(Två av ingångsbuffrarna är alltså utbytta till inv. koppling.)



Sen ritade jag ut de jordloopar jag hittar.



Det blir en loop i kabeln också mellan försteg och slutsteg.


Om dessa loopar kommer skapa hörbar brum har jag ingen aning om


Alternativet är att bygga om alla ingångar till differentiella ingångar.
Det skulle lösa alla ev. jordproblem iallfall

Jag ritade det med:


Vad finns det för ev. nackdelar med denna lösning?

Nackdelen hos båda ovanstående differentialförstärkarkopplingar är att du har olika ingångimpedans på den negativa och den positiva ingången.

Det är kanske en nackdel, men jag fattar inte riktigt

Om jag ska bygga om mina ingångar till diff så tänker jag bygga adapterkort för det.
Lite samma idé som dessa:

Så ansluter man insignalen från kabeln direkt på adapterkortet tänkte jag

Någon som tror något?

[MiaM]

Fräckt bygge!

När det gäller det här med säkringar så skulle jag verkligen avråda från säkringar efter likrikarbryggan, och likaså avråda från att ha separata bryggor per matningshalva. (Enda anledninge att ha separata bryggor där är väl om man inte får tag på en tillräckligt starka brygga). Jag fick en (köpe)förstärkare av en bekant, det visade sig att den var uppbyggd av två slutstegskort, en balancerad nätdel och försteggrejerna. På varje slutstegskort satt det säkringar på matningarna, och på ett kort hade antagligen först en sluttrissa pajat och då dragit med sig ena säkringen och när den brunnit så hade den andra sluttrissan via den trasiga sluttrissan matat på spänning av fel polaritet in på den matning som hade trasig säkring, varpå lite av varje inklusive några elektrolyter hade pajat. Fördelen är att andra kanalen fungerar fortfarande trots allt detta tras, nackdelen är att mer än nödvändigt går sönder. Hade det istället bara varit säkring på växelströmsidan så hade säkring(ar) brunnit och antagligen så hade inget mer än den första döda sluttrissan (eller vad som nu dog först, det kan ju varit en drivtrissa) pajat, och det varit lättare att laga. Fast då hade förstärkaren varit helt oanvändbar till den blivit lagat (eller till någon åtminstone kopplat bort delar ur den trasiga kanalen...), nu kör jag den hela kanalen som ful-subwoofer-förstärkare till stereon som står i ett rum i stugan som mest används som förråd

När det gäller motstånden som laddar ur kondingarna i nätdelen så kan man ju kombinera nytta och nöje, välj motstånd så att strömmen blir ungefär 10-20mA vid full spänning och häng på en lysdiod i serie med varje motstånd. (Om du sätter lysdioden närmast jorden så har du dessutom inga "oj vad det small när det blev kortslutning"-farliga spänningar nära lysdioderna, om du väljer att ha dem på frontpanelen eller liknande). Vissa kanske tycker det ser amatörmässigt ut med dubbla power-lysdioder, det är väl en smaksak. (Om lysdioderna sitter på fronten så är det kanske en bra idé att också hänga på en till uppsättning lysdioder precis vid nätdelen, som ett extra skydd mot att glömma bort att spänningen är på när man mekar). Om man har tur kanske man kan få tag på en såndär dubbel-lysdiod (alltså inte tvåfärgad, utan så stor att den elektriskt består av två separata dioder, t.ex. power/drive-lysdioderna på Amiga500), då ser det ut som en enda diod på frontpanelen men man ser att den "lyser snett" om nätspänningshalvorna skulle ha olika spänning...


När det gäller jordslingor så gissar jag väl lite, men det går väl väldigt låg ström i jorden från nätdelen till slutstegskorten? Strömstyrkorna går väl i plus/minus-ledningarna till förstärkarkortet och ut till högtalarkablarna (och om man inte balanserar förstärkaren så går ström mellan högtalare och nätdelens jord). Det är kanske en bra idé att dra en fet jordkabel från nätdelen fram till ingångskontakten för en kanal och sedan upp till det där "balanserings-drivsteget" och sist fram till förstärkarkortet?

Eller går det strömmar i den jorden, t.ex. p.g.a. nån slags kondensator-motståndskoppling mellan utgång och jord eller liknande?

Jag minns att Allt om Elektronik / Elektor hade två separata jordpunkter på slutstegskorten till deras gamla hederliga Crescendo-slutsteg (nummer AoE nr 3 1983), ena jorden var kraftjord och drogs med grov kabel ihop med plus/minusledningarna till nätdelen, andra jorden var ingångsjord och drogs genom skärmen till ingångskontaktens jord, och sedan drogs en grövre jordkabel från ingångskontaktens jord till nätdelens jord.


En variant är kanske att dra plus/minus/jord med grova kablar från förstärkarstegen till nätdelen, en grov jord från nätdel till ingångskontakterna, och sedan bygga balanserad ingång på de där bryggdrivningskorten och ansluta plusingången till "signal"-pinnen på ingångskontakten och minusingången till jordpunkten på ingångskontakten? (I så fall kan man lika gärna ha balanserade ingångskontakter och dra balanserad kabel fram till försteget, och ansluta minusingången till signaljord vid försteget). De små brygg-drivkorten kan man kanske då jorda enbart med signalkabeln (med grov skärm) till ena slutstegskortet?

Jag har fått för mig att det är alltid bättre att ha en lite tveksam "öppen slinga" än att ha en riktig jordslinga...

Brasklapp: jag kan vara helt ute och cykla när det gäller jordningen.
Förutom brumrisken så finns väl också risken för högfrekventa självsvängningar, det skulle jag vara mer rädd för än brum (eftersom det kan grilla både högtalare och slutsteg i värsta fall).

Jag skulle absolut hänga på nån slags skyddskretsar med relä som bryter högtalaren och som triggas av likspänning och för stark signal vid höga frekvenser. Som bonus så slänger man väl på uppstartfördröjning när man ändå har en krets med ett relä. Om man har koll på de högtarelement man ska driva så kan man ju bygga in skydd mot överlast också, fast då behöver man en krets med riktigt långsam rekationstid...

Nån som är bättre på jordning får mer än gärna rätta mig

[psynoise]

Nackdelen hos båda ovanstående differentialförstärkarkopplingar är att du har olika ingångimpedans på den negativa och den positiva ingången.

Det är kanske en nackdel, men jag fattar inte riktigt

Det är jag som måste ha tänkt fel, inimpedansen blir den samma för både den positiva- och den negativaingången. Att den klassiska instrumentförstärkarkopplingen använder ytterligare två operationsförstärkare beror nog på att man vill ha högre inimpedans samt mindre motstånd i serie med signalen.

Referens: Instrumentförstärkare

[mr.olle.norell]

Fräckt bygge!

När det gäller det här med säkringar så skulle jag verkligen avråda från säkringar efter likrikarbryggan, och likaså avråda från att ha separata bryggor per matningshalva. (Enda anledninge att ha separata bryggor där är väl om man inte får tag på en tillräckligt starka brygga).

Tack!
Ja, det är fler som säger så och jag tror att det är klokt.
Jo, jag ser inga direkta fördelar med dubbla likrikarbryggor. Det får bli en!
Två bryggor ger dubbel förlust, och jag tror inte ens att de tål mer effekt faktiskt.
Inte när jag tänker iallfall
Jag har köpt en 35A-brygga, och den ska nog bli bra.

Jag fick en (köpe)förstärkare av en bekant, det visade sig att den var uppbyggd av två slutstegskort, en balancerad nätdel och försteggrejerna. På varje slutstegskort satt det säkringar på matningarna, och på ett kort hade antagligen först en sluttrissa pajat och då dragit med sig ena säkringen och när den brunnit så hade den andra sluttrissan via den trasiga sluttrissan matat på spänning av fel polaritet in på den matning som hade trasig säkring, varpå lite av varje inklusive några elektrolyter hade pajat. Fördelen är att andra kanalen fungerar fortfarande trots allt detta tras, nackdelen är att mer än nödvändigt går sönder. Hade det istället bara varit säkring på växelströmsidan så hade säkring(ar) brunnit och antagligen så hade inget mer än den första döda sluttrissan (eller vad som nu dog först, det kan ju varit en drivtrissa) pajat, och det varit lättare att laga. Fast då hade förstärkaren varit helt oanvändbar till den blivit lagat (eller till någon åtminstone kopplat bort delar ur den trasiga kanalen...), nu kör jag den hela kanalen som ful-subwoofer-förstärkare till stereon som står i ett rum i stugan som mest används som förråd

Intressant att läsa!

Är det ett PA-steg? Tror man brukar göra så i PA-steg...
Under en konsert skulle det ju vara tråkigt om båda kanalerna slocknade
Bättre att en kanal lägger ner än två tänker jag.

Jag prioriterar dock lite annorlunda
Jag tycker det är viktigare att så lite som möjligt går sönder vid en eventuell kortis/att säkringarna går, än att kunna fortsätta spela på andra kanalen
Så jag ska göra på det viset som du föreslår!

Dock finns en skillnad. Steget du skrev om är uppbyggt kring diskreta komponenter antar jag.
Mitt är chip-baserat och har faktiskt ett och annat skydd, men jag tror att det du skriver gäller iallfall.

När det gäller jordslingor så gissar jag väl lite, men det går väl väldigt låg ström i jorden från nätdelen till slutstegskorten? Strömstyrkorna går väl i plus/minus-ledningarna till förstärkarkortet och ut till högtalarkablarna (och om man inte balanserar förstärkaren så går ström mellan högtalare och nätdelens jord). Det är kanske en bra idé att dra en fet jordkabel från nätdelen fram till ingångskontakten för en kanal och sedan upp till det där "balanserings-drivsteget" och sist fram till förstärkarkortet?

Eller går det strömmar i den jorden, t.ex. p.g.a. nån slags kondensator-motståndskoppling mellan utgång och jord eller liknande?

Det var en bra tanke! Steget ska jag ju bygga som internt bryggkopplat, och då borde ju inte speciellt mycket ström gå i jord.
På ett SE-steg går ju strömmen från utgången, genom högtalaren i jord.

På ett bryggat steg borde ju däremot strömmen gå mellan den positiva och negativa matningen!
Frågan är om någon ström går genom jord alls...?

Jo, det sitter ju ett utgångsfilter på varje utgång som består av R och C i serie.
Zobel tror jag det heter...
Men strömmarna som går där borde inte vara stora, men jag är inte säker.

Såhär alltså:


Kortet är caddat med två zobels för ökad flexibilitet. Självklart har jag bara monterat en

Jag minns att Allt om Elektronik / Elektor hade två separata jordpunkter på slutstegskorten till deras gamla hederliga Crescendo-slutsteg (nummer AoE nr 3 1983), ena jorden var kraftjord och drogs med grov kabel ihop med plus/minusledningarna till nätdelen, andra jorden var ingångsjord och drogs genom skärmen till ingångskontaktens jord, och sedan drogs en grövre jordkabel från ingångskontaktens jord till nätdelens jord.

En variant är kanske att dra plus/minus/jord med grova kablar från förstärkarstegen till nätdelen, en grov jord från nätdel till ingångskontakterna, och sedan bygga balanserad ingång på de där bryggdrivningskorten och ansluta plusingången till "signal"-pinnen på ingångskontakten och minusingången till jordpunkten på ingångskontakten? (I så fall kan man lika gärna ha balanserade ingångskontakter och dra balanserad kabel fram till försteget, och ansluta minusingången till signaljord vid försteget). De små brygg-drivkorten kan man kanske då jorda enbart med signalkabeln (med grov skärm) till ena slutstegskortet?

Jag har fått för mig att det är alltid bättre att ha en lite tveksam "öppen slinga" än att ha en riktig jordslinga...

Brasklapp: jag kan vara helt ute och cykla när det gäller jordningen.
Förutom brumrisken så finns väl också risken för högfrekventa självsvängningar, det skulle jag vara mer rädd för än brum (eftersom det kan grilla både högtalare och slutsteg i värsta fall).

Jag skulle absolut hänga på nån slags skyddskretsar med relä som bryter högtalaren och som triggas av likspänning och för stark signal vid höga frekvenser. Som bonus så slänger man väl på uppstartfördröjning när man ändå har en krets med ett relä. Om man har koll på de högtarelement man ska driva så kan man ju bygga in skydd mot överlast också, fast då behöver man en krets med riktigt långsam rekationstid...

Nån som är bättre på jordning får mer än gärna rätta mig

Här fick jag lite att tänka över! Jättebra med lite tankar och idéer!
Jag måste rita lite skisser känner jag!
Högtalarskydd är en bra idé! Det ska jag absolut bygga. Har hittat ett färdigt projekt faktiskt

Det är jag som måste ha tänkt fel, inimpedansen blir den samma för både den positiva- och den negativaingången.

Jag tror inte du är helt ute och cyklar dock.
Rod elliot skriver såhär till sin skiss:

The receiver has an optional 3.3k resistor across the inputs (RO) to help balance the input against minor variations in cable impedance between the individual lines.

Jag fattar inte riktigt vad han menar dock... Kanske handlar det om karakteristisk impedans i kabeln?

Jag vet i sjutton

[psynoise]

Förstår inte heller vad Rod Elliot menar på sin sida, sen har jag börjat ta hans artiklar med en nypa salt också då han själv inte verkar har full koll på fysiken ibland. Men kolla in Douglas Self sida om "Balanced Line Technoly". Douglas Self är även författare till Audio Power Amplifier Design Handbook vilket jag tar som en mycket mer tillförlitlig källa.

Angående jordloopen mellan försteg och slutsteg tror jag bara ställer till med problem när de skilda kretsarna har olika jordpotential och detta beror helt på hur jodren är kopplad i apparaterna. T.ex om den ena kretsen skulle ha jordreferens till skyddsjorden och den andra till nollan vilket borde kunna ställa till det ordentligt.

Vet inte om jag har länkat till det innan men Rane har en bra artikel om jordning, Grounding and Shielding Audio Devices, dock bara mellan ingångs- och utgångssteg.

[Electricguy]

hmm, mycket snack och lite verkstad mer bilder för17

[mr.olle.norell]

Ja det är mycket snack och lite verkstad, det är svårt att hålla samma projekt-tempo som Tekko

Jag försöker tänka först och göra sen, och det tar lite tid ibland
Ibland önskar man att man hade någon sorts elektronikutbildning typ elektroteknik, då skulle man fatta lite fortare

Men det är tur att man har psynoise som letar upp bra och läsvärda artiklar!
Tack!

Jag tror man kan lära sig att bygga förstärkare på den vägen också!

Jag fick tips av dig om Bob Pease i en annan tråd. Det finns lite videos på internet där han pratar om lite allt möjligt, bland annat förstärkarkretsar och opampar!
Det var kanonbra! Jag har nog tittat på det mesta som finns nu
Han är väldigt kunnig, har enormt skägg och pratar jättefort!

Douglas Self tror jag också är en kunnig person!
Hans bok Audio Power Amplifier Design Handbook kan ju finnas på universitetets bibliotek här i stan om man har tur

Jag måste läsa de där artiklarna känner jag!
Men det är en massa annat nu, typ kusiners bröllop, vilket iofs är kul!


Några bilder har jag iallafall:

Jag tänker montera dessa rackhandtag på fronten.
Gör man ett monteringsbleck kan man skruva dem inifrån så håller de fast fronten samt att man slipper skruvar på framsidan!
De kommer från någon skrotad apparat som jag har skruvat i

Jag har fixat en frontplåt till den icke-bryggade förstärkaren.

Sitter med gummisnodd än så länge

Eftersom jag inte vill ha skruvar på fronten där heller funderar jag på att köpa rackhandtag även till den.
Samma handtag som jag har finns nämligen på ELFA.

Har man för mycket synliga skruvar på förstärkare ser de lätt ut som stridsvagnar

[psynoise]

Bara roligt att man kan hjälpa till lite, är själv intresserad så jag hade kollat upp informationen ändå. Bra att du ror hem projektet iaf, själv fastnar jag med det mesta på ritbordet redan.

Rifakungen: Det är ju planerandet och diskussionen kring konstruktionen som är roligast tycker jag, att sedan bygga ihop det hela är mer för att bekräfta sig .