Jordproblem -- ett sista försök

[kimmen]

Där är inget hum när inget är inkopplat. Ansluts vänster kanal så är där hum i vänster kanal, inte den andra och tvärt om.

Det är lätt att det blir missförstånd, så jag nämner det igen.

Jag får hum med motstånd, när jag tar på pluspolen på intaget och närj jag rör vid pluspolen med en isolerad tång!

Är det fortfarande så? När du säger att du får hum med ett mostånd, vad menar du då? Motstånd från signal till jord i en rca-plugg? Hur stort mostånd i så fall? Är det tyst om inget är anslutet till ingången?

I fall det är så så kan det bero på antingen:
1. Slingan är för stor och tar upp magnetfält
2. RCA-kontakternas jord är nedsmutsad av någon rippelström ur nätdelen
3. RCA-kontakternas jord är nedsmutsad av ström ur bypass-kondensatorer och orsakar självsvängning. Vad är det för op-ampar? Hur stor bandbredd har ditt oscilloskop?
4. Den ökade kapacitansen när man pluggar i en plugg gör att förstärkaren självsvänger. Du hade inget motstånd mellan minus-ingången på opampen och RCA-pluggen va?
5. Hokus-pokus (en förbannelse kanske?)

edit:
kom på någon till möjlighet, men om du har provat med batterier och utan någon som helst anslutning till nätjord är den inte så trolig:
6. RCA-kontakternas jord är nedsmutsade pga. en jordslinga genom utgångarna.
7. RCA-kontakternas jord smutsas ner av utgångsströmmen och orsakar självsvängning.

[rehnmaak]

Jag tror att det blir mycket svårt att få en sådan här förstärkare att fungera utan en balanserad (differentiell) förstärkare. Minsta lilla ström i nollorna mellan apparaterna kommer att förstärkas massor.

Det som är märkligt är dock att Peppar inte har lyckats få den tyst med batterimatning och simulerad pickup (lågohmigt motstånd) vilket tyder på att:

1) Lådan är kass

2) Peppar tar genvägar och provar utan låda

3) Batterierna är utanför lådan

4) Shunt motståndet som ska simulera pickupen sitter utanför lådan

Jag har byggt denna typ av förstärkare till en annan applikation med mycket högre förstärkning och fått det att fungera. Dock så måste man tänka på skärmning, skärmning och skärmning. Den prestanda jag har fått är ca 6nA brummström.

[kimmen]

Hmm, joo egentligen om du frågar mig håller jag med om att det inte är helt optimalt (läs galenskap) att köra obalanserat på små signaler. Men det funkar ju faktiskt, alla apparater du köper är ju byggda så, så det borde ju gå att få till. Men det är ju så att i skivspelaränden så är inte skärmen på kabeln ansluten till chassiet, skulle den vara det skulle det vara omöjligt med tanke på jordströmmarna som du pratar om. De enda jordströmmar som uppstår blir då pga kapacitiv koppling till kabelns skärm och pickupen och är förhoppningsvis små nog då kabelns och pickupens yta är så liten. Pickupen sitter ju dessutom på ett ställe där den är omgiven till stor del av jord. Den separata jordtråden man ska skruva fast är ful-lösningen för att man valt att köra obalanserat och är egentligen ganska smart, men ful.

Det som gör att jag tvekar på att det är kapacitiv koppling som är problemet är att brummet kommer när man sätter något i ingången. Om det var skärmning som behövs så borde det bli värre med en oterminerad ingång - eller förresten - det borde inte bli någon skillnad med tanke på att det är en förstärkare med virtuell jord-ingång. Om det är magnetiskt i en slinga som störningen plockas upp så kommer det inte hjälpa mycket med en låda. I en låda av stålplåt blir det kanske bättre. My-metall går ju också men det är väl lite dyrt... Den bästa lösningen är i så fall att minska ytan på slingan. Att koppla opampens summeringsnod direkt till ingången verkar suspekt och skulle kunna göra opampen instabil - kanske.

edit:



Här är mitt tips till Peppar för att kolla om det är magnetisk koppling, förorenad jord eller kapacitiv koppling:

1. Sätt i RCA-plugg med resistor mellan het och kall, prova olika värden. Exempelvis 50 ohm (c:a pickupens impendans va?), 200 ohm, 1k, 10k eller nåt sånt. Det behöver inte vara exakt, prova lite olika värden i olika storleksordningar. Undersök om det blir skillnad på brummets nivå. Om det är elektrostatisk koppling kommer brumnivån inte att förändras nämvärt. Är det magnetisk koppling/förorenad jord kommer den att göra det.

2. Ändras brummet i styrka om man vrider försteget i olika riktningar? Se till att kablar för strömförsörjning och utsignal är ihopbuntade en bra bit så slingorna mellan dem blir så små som möjligt och inte ändras av att vrida RIAA:t. Om brummet ändrar styrka beroende på vinkeln är det mer troligt att magnetisk koppling är problemet än förorenad jord.

3. Ändras brummets styrka med eller utan låda?
4. Vilket material är lådan gjord i?
5. Vilket material är bakstycket med kontakterna gjort av?
6. Är skyddsjord ansluten till höljet i nätdelen?
7. Är nätdelens kraftjord (den gemensamma strömförsörjningsledaren) ansluten till höljet i nätdelen?
8. Är nätdelens hölje sammanbundet med RIAA:ts hölje?
9. Finns någon koppling mellan kraftjord och hölje i RIAA-änden av strömkabeln?
10. Är något annat i anläggningen anslutet till skyddsjord?
11. Är skyddsjord i den apparaten kopplad till signal-/kraftjord.
12. Om ja i 10 och/eller 11: Brummar det också om du tar en dubbelisolerad förstärkare utan jordanslutning?

[HUGGBÄVERN]

Hur ser schemat ut? Inte det du länkar till utan det som du bygger efter, det du ritat ner på ett papper och har framför dig, med alla in/utgångar märkta, spänningsmatning osv osv.
Har du dubbelkollat mot datablad på OPAMParna?

Jag har noterat att det främsta skälet till att saker inte funkar är ren felkoppling (slarv), därnäst felkoppling pga fel i schemat.

Något som ger besynnerliga effekter är att växla jord- och signalanslutningarna på ingångskontakterna.

[rehnmaak]

Hela iden med att terminera ingången var att få ett utgångsläge där systemet är tyst. Därefter plocka på en sak i taget och se hur de olika delarna påverkar. Tänk på att förstärkningen med en oterminerad ingång är mycket låg (typiskt 1) för brus/brumm på plusingången på op:en.

[kimmen]

Precis, och det är anledningen till att jag tror på magnetisk koppling eller förorenad jord. När ingången är öppen är förstärkningen 1, men när man sätter i något förstärks upptagen spänning runt signalslingan och/eller spänningen på den förorenade jorden.

[rehnmaak]

Förorenad jord är ju knappast möjligt med batteridrift. Då återstår bara magnetiskt koppling. Kraftransformatorer, nergrävda jordkablar, motorer mm.

[kimmen]

Ja, just ja... Det brummade ju med batteridrift också. Det är väl inte alls så troligt som du säger, men exempelvis kapacitiv koppling till RIAA:ts låda skulle kunna göra signaljorden förorenad om den strömmen flyter på något olämpligt sätt på vägen till den skyddsjordade resten av anläggningen. Men då börjar det kännas riktigt långsökt med tanke på att strömmen är väldigt liten och trådarna väldigt korta - om det nu inte är dålig kontakt någonstans alltså.

Men om det nu är magnetisk koppling, som kanske är mer troligt, så går det ju att lösa genom att minska looparean på de kritiska ställena och tvinna trådar om det behövs. I stället för att gräva upp nergrävda kraftkablar t.ex.

[rehnmaak]

Peppar hade ju kopplat samman minus på pickupen och jord. En kapacitivt kopplad signal till jord kommer ju då att dels gå till jord genom jordledaren och dels genom pickupen in i op:en och tillbaka till jord. Detta eftersom det är väldigt låg impedans på ingången till förstärkaren.

En lösning som kan vara värt att prova är att sätta ett litet seriemotstånd mellan ingången från pickupen och minusingången på op:en. Tex 10ohm är ju säkert många tusen gånger högre än kabelresistansen.

[Porto]

Det skulle inte gå att få se en bild på undersidan av kretskortet?. I min ungdom byggde jag en "telefonpickup" förstärkare på ett litet experimentkort. Den självsvängde ganska bra emellanåt. Det var första och sista gången jag har byggt någon med hög förstärking på ett experimenkort.

[kimmen]

Peppar hade ju kopplat samman minus på pickupen och jord. En kapacitivt kopplad signal till jord kommer ju då att dels gå till jord genom jordledaren och dels genom pickupen in i op:en och tillbaka till jord. Detta eftersom det är väldigt låg impedans på ingången till förstärkaren.

En lösning som kan vara värt att prova är att sätta ett litet seriemotstånd mellan ingången från pickupen och minusingången på op:en. Tex 10ohm är ju säkert många tusen gånger högre än kabelresistansen.

Jag antog att han menade att kall på pickupen gick till jord i den kanalens RCA-kabel och att het på pickupen gick till signalledaren på den kanalens RCA-kabel. Om han menar som du tolkade det, alltså att det finns någon anslutning mellan skivspelarens chassi och pickup-kretsen så är det Fel. Den kopplingen ska inte finnas. Det får inte heller finnas någon koppling mellan vänster och höger skärm i skivspelaren. Det ska inte vara kontakt mellan någon av jordtråden, vänster skärm och höger skärm om man mäter på skivspelarens anslutningar. Jordtråden ska bara jorda skivspelarens metalldelar.

edit:
Men eftersom att det tydligen brummade med en plugg med ett motstånd i om jag förstått det rätt så verkar det ju inte som att det är skivspelaren som är problemet.

[Peppar]

Det funkar! Kanske.

Jag kör det just nu med batteri. Jag ändrade motstånden till 100ohm (tidigare 470 och 1,5k) och 1k (tidigare 2,2k och 10k; testade båda). Jag har nu totalt ca 53db förstärkning, 12db i det första steget. (Om jag hade använt det med en pickup med inre resistans på 2 ohm så hade det haft förstärkning på ca 74db, 34+40.)

Jag säger kanske funkar för att jag tycker det låter tunt - klen bas. Dessutom har jag varken kollat med oscilloskop eller testat med nätdrift. Men det viktigaste är att där är inget hum. Helt tyst.

Jag använder OPA 37 och 27. Har testat med 27 i båda stegen.

Jag kan också säga att eftersom min design inte funkade, så använde jag en exakt kopia av designen i länken. Den funkade inte heller. Så jag använder nu andra värden för R1, R3 och R4, 100 ohm och 1k + 1k.

Att designa kretskort är ett hantverk. Jag förringar det inte alls. Men jag har svårt att se hur min nuvarande design kan göras bättre. Där är inget jordplan. Men jag har annars varit extremt noga med jordning. Jag har helt enkelt tvingats till det. Det var en fråga om att utesluta allt som kunde uteslutas. Och det är nu optimerat i princip så långt min kompetens når.

Den klena basen förstår jag inte. Det var just basen som imponerade på mig annars. Men även om jag inte får det att funka med nätdrift så får jag ändå se det som i det närmsta löst.

Jag kollade det precis i oscilloskopet. Jag får utslag jag inte förstår, med batteri. Men det får vänta. Jag har också en fråga om motstånden R2 och R3. Men det får bli efter jag testat med nätdrift.

Tack för svaren.

[Peppar]

Det funkar med nätdrift!

Jag har nu tre frågor.

1. Jag använde tidigare 2,2k för R3 och R4 i schemat här. Jag provade med 10k. Jag använder nu 1k. Jag kan inte säga säkert, men det tycks som om det är detta motstånd som ställt till det. Det finns kanske inget enkelt svar, men kanske en teori om varför.

Jag använder OPA 27. Den gillar låg impedans, under 22k. 1k eller 2,2k borde inte spela någon roll. Så det borde ha en annan förklaring än impedans. Som sagt, jag är inte 100% säker på att detta motstånd är problemet. Men det är den enda slutsats jag kan dra.

2. På sidan i länken står det om R3: "Needs to be low for low noise, but high to avoid loading the output of IC1." Stämmer det? Och i så fall, vilket värde är "lagom." På utgången till det andra steget är där ett motstånd med "standardvärdet" 47R.

3. Skivspelaren har +, - och 0. Försteget har + och 0. Försteget funkar när jag inte kopplar jordkabeln till chassiet (0). När jag koppar jordkabeln till chassiet är där högt hum. Det är i sig inget problem. Det är bara att låta bli jordkabeln. Frågan är, varför?

Det kan noteras a 47 Laboratory, som säljer det försteg detta är inspirerat av, säljer en tonarm utan jordkabel. Så där tycks inte vara något konstigt med mitt försteg

[kimmen]

Jag kan försöka ge några svar:

1. Det skulle kunna vara så att något i layouten gör opampen med riaa-nätet instabil / på gränsen till instabil. När du minskar R3 och R4 minskar slingförstärkningen i steget och det blir stabilare. Closed-loop-förstärkningen blir större också. Det skulle kunna vara det, men skulle lika gärna kunna vara nåt annat.

2. Det är skillnad där - utgången på andra opampen ser 47R i serie med vad RIAA:s utgång är kopplad till. Första opampen har endast R3:s resistans som last eftersom att högra sidan på R3 är kopplad till en virtuell jord.

3. Har skivspelaren jordad stickpropp för nätanslutningen? Man kan få prova vad som funkar bäst, med eller utan jordkabel. Speciellt om skivspelaren har jordad stickpropp och resten av anläggningen också är jordad på något ställe så lär den inte behövas.

[HUGGBÄVERN]

Jag förutsätter att du läst hela artikeln (alla sidor).

Här står ju en del om jord och skärm: http://www.geocities.com/rjm003.geo/rjm ... guide.html