Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : DIY Platinenlayout 4-Wege-Endstufe
Hallo liebe Aktivprofis,
es steht bei mir mal wieder eine neue Aktivbox im Projektheft. Es soll auch diesmal wieder eine Box werden in der die gesamte Elektronik in der Box verbaut wird. Bei meinen bisherigen Aktivprojekten (https://winboxsimu.de/Boxen21.html) habe ich dies mittels industrieller Halbfertigsachen Made in China realisiert. Dies führte jedoch zu einem mehr oder weniger wilden Kabelverhau in der Box mit entsprechender Brummanfälligkeit.
Diesmal wollte ich die Endstufen alle auf einer DIY-Platine unterbringen. Basis des Endstufenmoduls ist auch wieder das MosFet-Endstufen-IC TDA7293 von SI (https://www.st.com/resource/en/datasheet/tda7293.pdf). Da ich in Punkto Platinenlayouts nicht allzu große Erfahrungen habe, würde gern die Meinungen der diesbezüglichen Profis zu meinem Endwurf erfahren.
74248 (https://winboxsimu.de/temp/4kanal/TDA-7293_4-Kanal2_sch.jpg)
Große Ansicht
(https://winboxsimu.de/temp/4kanal/TDA-7293_4-Kanal2_brd.jpg)
Hier der Vollständigkeit haber noch der Schaltplan
74247
Große Ansicht
(https://winboxsimu.de/temp/4kanal/TDA-7293_4-Kanal2_sch.jpg)
Erstellt wurde die Platine mittels Eagle Cadsoft. Download der Eagle-projekt-Dateien hier (https://winboxsimu.de/temp/4kanal/Eagle_TDA7293_4Kanal-Projekt.zip).
Geplant ist zunächst 10 Platinen für Testaufbauten zu ordern.
Bin für jeden Hinweis und Tipp dankbar.
Und hier noch ein erstes Bild vom neuen Prototypen.
74249
Grüße aus Berlin
Sven
Edit:
Hier noch die aus Eagle gewandelten Gerber-Dateien (https://winboxsimu.de/temp/not0815_TDA7293_4kanal_gerber-files.zip).
Bilder sind arg klein...
Wie ich die Dateien importiere (hier gerade: in Altium) habe ich auch noch nicht raus, mir scheint es fehlen die EAGLE-Bauteil-Bibliotheken
Auch wenn Du auf "Grosse Ansicht" klickst?
Ah, da gibt es noch einen Link drunter :cool:
saddevil
14.05.2024, 13:57
hi
Das Layout ist nicht wirklich gut... du kannst dir da auch Störungen einfangen.
als testballon geht das
Final würde ich da schon einiges ändern. auch den Schaltplan würde dazu nochmal ändern.
In Summe ist die Leiterführung zwar praktisch... aber signaltechnisch eher schlecht gelöst.
Ich würde davon vlt 2-3 PCBs bestellen - wenns funktioniert das ganze nochmal neu routen.
Auf die Schnelle:
- Vorweg: Das Layout ist insgesamt ziemlich chaotisch. Im Datenblatt sind ein paar schöne Bilder zu sehen wie man es sehr kompakt und übersichtlich machen könnte.
Kritische Punkte in der Schaltung sind die Eingänge des TDAs und vom uPC (hohe Impedanz). Da gehört eigentlich von links und rechts wegen ein RC davor, ganz besonders beim TDA weil das Signal über eine längere Strippe kommt. Beim uPC ist da schon ein Elko nach den 4x 120kOhm, den vielleicht noch mit einem kleinen MKT oder sowas brücken (ideal: kleiner keramischer SMD). Weiter die Abblockung der Betriebsspannungen: An IC1 und IC4 hast du an plus und minus je 100uF vorgesehen, an den anderen beiden nicht. Im Datenblatt werden pro IC und pro Rail 1000 uF vorgeschlagen. Dann bräuchtest du IMHO die 4 10000 uF Kondensatoren nicht. Du könntest das Verhalten evtl. (aber da mag man oder das Datenblatt mir widersprechen) zwischen PWVS und VS einen kleinen Widerstand zur Entkopplung einbauen. Pro Rail kommt dann noch ein 100 nF MKT hinzu. Wenn die 8x 1000 uF aber nicht in den vorgegebenen Platz passen dann tun es die 4x 10000 uF aber auch.
- Es fehlen noch GND-Anbindungen von C111, C112 und C101 (ein Rules Check müsste das abfangen)
- C112, C212, C312, C412 und C411 sind viel zu weit weg von den Pins, welche sie abblocken sollen
- LS2 läuft ein Teilstück parallel zum Eingangssignal von IC4 -> erhöhtes Übersprechen!
- Fertigung: LS4 geht ganz nah am Rand entlang, wenn nicht sogar darüber hinweg. An etlichen Stellen hast du 90°-Knicke in den Leiterbahnen oder spitze Abzweigungen. Goldene Regel: den Winkel immer maximieren, das heißt bei Ablenkungen in 45° weg, bei Abzweigungen senkrecht. An manchen Stellen verjüngst du die Leiterbahn, dann bleibt vom dickeren Ende immer so ein Knubbel stehen. Bei EAGLE weiß ich es nicht, aber eigentlich müsste es da ein Tool geben um das zu verhindern.
- die so leicht schräg verlaufenden Segmente von VBplus sind ein Schöheitsfehler, aber nicht dramatisch
Irgendwas hatte ich noch, aber es zwischendurch wieder vergessen
saddevil
14.05.2024, 14:16
alternativ werfe ich gern den LM4780 in den raum wenns mehrkanalig sein soll
https://www.farnell.com/datasheets/1994371.pdf
oder auch im BTL mode für den Bass .. ist quasi ein dual LM3886
aber zum testen würde es ein knäul china platinen auch tun.
wenn du dann im grunde zufrieden bist ... können wir was amtliches daraus machen
- Die Treiberstufe und Leistungsteil sollte man entkoppeln.
- Feedback so kurz wie es geht , ggf kleiner kondensator mit drüber
- Fette pufferung ist sinnlos wenn man den strom nicht an den Pin bekommt und die LS leitung nicht weg vom Chip
- pufferung gehört so nah es geht an den Chip .. ggf was kleines am CHip + die fetten elkos am netzteil
- ....
- ...
- ..
mechanic
14.05.2024, 14:19
Hallo Sven,
der Liegestuhl steht. Als Layout-Erstling eine echte Herausforderung ! Ich habe mit meinen kleinen modifizierten TDA-Platinen aus einer uralten Elektor und einem Connex SMPS brummfreie Aktiveinschübe hinbekommen. Das (winzige) SMPS mit 320W Spitze versorgt eine Dreiwegeanordnung völlig ausreichend.
Frage: Wo ist übrigens der 4. Weg ?
mechanic
14.05.2024, 14:21
aber zum testen würde es ein knäul china platinen auch tun.
Geh mal auf seine Seite, das China-Knäul gibt es ja schon ...
... und das Modul in dem Link habe ich auch schon verbaut, da kann der Sven nix zu, das BRUMMT einfach ganz von alleine !
saddevil
14.05.2024, 14:42
ok .. dann würde ich versuchen ganz ruhig nochmal neu zu planen.
aus dem plan da oben würde schon was rauskommen... ob das besser als das chinading ist wage ich aber zu bezweifeln
2Pi hatte doch den Composite AMP mal hier vorgestellt und auch Platinen angeboten. M.E. waren die vom Design her sehr gut. Also nicht nur vom Platinen sondern auch vom Schaltungsdesign.
http://www.2pi-online.de/html/composite_chipamps.html
Vielleicht macht er nochmals einen Sack Platinen wenn es hier genug Nachfrage gibt. Man müsste nur mal schauen ob der LM3886 lieferbar ist.
Edit: https://www.reichelt.de/audioleistungsverstaerker-68-w-1-kanal-20-84-v-to-220-11-lm-3886-t-p68601.html
- Die Treiberstufe und Leistungsteil sollte man entkoppeln.
Das hatte ich ja auch geschrieben, aber im Datenblatt vom TDA wird das nichtmal ansatzweise erwähnt. Gibt es dafür irgendeinen Grund oder ist das Datenblatt nur wie alle anderen von ST: schlampig.
Kaum mal einige Stunden nicht online und schon prasseln vielen Anregungen ein, ich danke schon mal.
In Mono habe ich die TDA-7293 schon brummfrei und sehr rauscharm in div. Amp erstellt. Auch mit parallel geschalteten TDAs habe ich schon brauchbar Ergebnisse erzielt. Allerdings neigen die TDAs bei Parallelschaltung recht schnell zum Schwingen, auf die auf ST-Layout.
Da nun im Bass vier Chassis zum Einsatz kommen, war daher die Überlegung für jedes Basschassis einen eigenen Verstärker zu nutzen und so ohne Parallelschaltungen (TDA und Chassis) auch zu der gewünschten (Gesamt-) Verstärkerleistung zu gelangen. Zudem kam hier dann auch die Idee auf gleich eine vielseitig verwendbare Platine die aktive DIY-Hifi-Boxen zu erstellen. Wenn ggf. nicht alle Verstärkerzüge benötigt werden bestückt man halt nicht alle Zweige der Platine.
@JFA
Platinenlayout ist nun nicht gerade mein täglich Brot, daher sind deine Hinweise für sehr hilfreich. Ich werde mal versuchen unter Beachtung deiner Hinweise die Platine / Schaltung umzugestalten. Leider ist der Autorouter von Eagle für mein Verstärkerprojekt nicht zu gebrauchen und so habe ich mich zum ersten Entwurf so durch gewurstelt. Der Platz auf der Platine, insbesondere die enge Lage der IC-Anschlüsse haben mir so einige Kopfschmerzen bereitet. Aufgrund des mangelnden Platzes in Nähe der IC habe ich die Blockelkos entgegen den Angaben von SI so stark verkleinert. Nun habe ich aber 10mm Elkos in 1000µ und 63V gefunden. Die Anschlüsse 7,8 des TDA habe nun über 100R (reicht das?) und 100nF versorgt. Mal sehen wie ich das sinnvoll noch auf die Platine unter bekommen.
74253
Geänderte Schaltplan
Was ich allerdings nicht verstehe, weshalb die große Siebung und Pufferung im Netzteil nutzlos sei, wenn die direkten Blockelkos am IC kleiner als 1000 µF ausfallen?
Mögliche erhöhte Brumm- und/oder HF-Einstreuungen wären mir noch verständlich aber nutzlose NT-Siebung nicht.
Grüße aus Berlin
Sven
Autorouter
Autorouter sind des Teufels. Oder anders: sie funktionieren dann gut, wenn du eine irrsinnige Anzahl an Regeln aufgestellt hast. In der Zeit hast du das aber schon selber geroutet, lohnt also nicht.
Bei Siebung gilt eigentlich je mehr umso besser. Aber, jeder Kondensator und erst recht jeder Elko hat einen Innenwiderstand, und der soll möglichst klein sein, weil sonst die Spannung zu sehr einbricht wenn der Verstärker Strom zieht. Dazu kommt noch die Leitungsimpedanz die umso größer wird, je weiter der Kondensator vom Pin des zu filternden ICs weg ist. Deshalb kann es besser sein, an jedes IC möglichst nahe dran einen Elko (und dann noch näher einen viel neiderohmigeren, also MKT oder keramisch) zu setzen. Bei einem Mehrkanalverstärker hat das den weiteren Vorteil, dass dann die Kanäle voneinander entkoppelt werden, also weniger Übersprechen. Ist in deinem Fall mit 4 gleich betriebenen Kanälen aber nicht relevant.
Zu dem Widerstand zwischen PWVS und VS:
PWVS versorgt die Stromverstärkerstufe (=Impedanzwandler), VS die Spannungsverstärkung. In der Regel hängt letztere von der Betriebsspannung stärker ab als erstere. Aber davon ab: die Ausgangsstufe (PWVS) zieht viel Strom, dadurch sinkt die Spannung in den Siebelkos ab. Ohne den Widerstand zwischen PWVS und VS sieht letztere genau diesen Spannungsabfall (gleicher Spannungsknoten). Mit diesem Widerstand wird das deutlich kleiner: wenn die Spannung im PWVS-Kondensator abfällt zieht der den Strom zum Einen aus dem Netzteil, zum Anderen aus dem VS-Kondensator. Vom Netzteil zu PWVS sind es normalerweise einige Milliohm bis wenige 10 Milliohm, das heißt schon mit 1-10 Ohm hast du den Strom aus dem VS-Kondensator und damit dessen Spannungsabfall deutlich reduziert. Natürlich könnte man jetzt denken "viel hilft viel", aber die Spannungsverstärkung zieht einen Biasstrom und der sorgt für einen konstanten Spannungsabfall über den Widerstand und dadurch reduzierst du die Aussteuerungsgrenze. In kurz: ich halte 100 Ohm für zu hoch. Aber das ist kein Problem, so aufbauen und dann mit dem Oscar prüfen wie schlimm es ist.
Noch was zum Layout:
es steht und fällt mit der Platzierung der Bauteile. Zb könntest du die Kondensatoren C121, C221, C321 und C421 alle abgehend vom Stecker parallel nebeneinander setzen. Das sieht schöner aus und du hast gleich Ordnung in den Leitungen. Wenn du dir vorher über so etwas Gedanken machst fällt nachher das Routing sehr viel leichter.
@JFA
Danke für Deine Ausführungen:)
Ich werde das Layout mal vollständige neu aufbauen und dann hier berichten.
Grüße
Sven
Mach es in Schritten:
1) Bauteile platzieren, herzeigen
2) Routen, herzeigen
Das sag ich den Studenten hier (und den Kollegen wenn die Zeit knapp ist) auch immer. Spart Arbeit und damit Zeit.
Mein Ex-Arbeitgeber hat früher gerne Bilder des Innenlebens veröffentlicht: https://www.ta-hifi.de/wp-content/uploads/HV_Serie_02_2019_D.pdf
Schau mal ab Seite 17, so müssen Layouts aussehen (nein, sind nicht von mir).
Kleinhorn
15.05.2024, 18:28
Naja, Platinendesign in Fertiggeräten ist schon eine andere Nummer als hier im Hobby...
Wenn ich mir das erste Layout so ansehe, hab ich den Eindruck, dass versucht wurde den Schaltplan in das Layout zu übernehmen.
Ich würde mit den Ic's anfangen. Ich gehe davon aus, die sollen auf den gleichen Kühler. Spannungsversorgung auf die Seiten, nicht parallel nebeneinander verlegen. Die Widerstände erscheinen, wenn es THT sind, klein. Bei KiCad zB ist das Maß 10,16 mm.
Bei den Kondensatoren nehm ich ein Rastermaß von 5 mm, FKS/FKP2, 63 Volt. Damit passen die Folien oder Glimmer. Der Vorteil ist, dass man dann auch eine Leiterbahn mal durchlegen kann. Die Widerstände haben 0,5/0,6 Watt.
Bei Reichel kann man das Rastermaß prima nachlesen, auch von Elkos.
So ich gesehen und gefunden habe gibt es für die Ic's TDA7293/94 einige Platinenvorschläge. Daran kann man sich auch orientieren.
Ich versuche immer, ausgenommen Spannungsversorgung, die Leiterbahnen so breit zu machen, wie die Pads. So haben Transistoren 1mm Bahn. Widerstände 1,5-2mm, je nach Platz. Die Leiterbahnen der Spannungsversorgung sind 3 mm. Natürlich nur dann, wenn es möglich ist.
Auf einen Router verzichte ich allerdings auch. Winklige Verlegung nur dann, wenn nicht anders möglich, immer den kürzesten Weg.
Ich mache das auch nicht jeden Tag. Allerdings mußte ich feststellen, dass ich mehrere Anläufe brauche, um alles als "optimiert" zu betrachten. Das dauert dann schon mal ein paar Tage. Nicht dass ich den ganzen Tag nochmal daran sitze, aber ein Stündchen kann schon mal notwendig sein.
Ob der Krempel dann läuft muß sich nach der Bestückung zeigen.
Ich hänge mal ein Beispiel an...dann sieht man, was ich meine...74268
Ich will nicht behaupten, dass mein Gewurstel optimal ist, zumindest funktioniert es bisher...:)
Viel Erfolg...
Pedda
Naja, Platinendesign in Fertiggeräten ist schon eine andere Nummer als hier im Hobby...
Warum? Ist da die Physik anders? Nutzen die andere Bauteile? Satellitentechnik?
Ein vernünftiges Layout sieht fast automatisch so aus. Du kannst im Hobbybereich natürlich ein paar Sachen Schludern, zB müssen die Bauteile nicht ganz so perfekt ausgerichtet sein wenn man dadurch ein paar Leiterbahnen leichter verlegen kann. Das ist aber selten der Fall.
Ansonsten gilt bei der Reihenfolge der Platzierung:
- Alles, was angeschraubt werden muss, also einen festen Platz hat, als erstes
- Dann kommen die Stecker, und zwar möglichst kompakt, nicht über die Platine verstreut
- Dann der Rest möglichst logisch setzen
saddevil
16.05.2024, 08:28
Dann muss man überlegen wo welche Signale lang gehen ohne das sie evtl beeinflusst werden können.
- Stromführende Signale entsprechend dimensionieren
- Masse am besten von der fetten Elkobatterie sternförmig zu jedem Chip und auch zum LS Terminal
- Kleinsignale möglichst weit weg von stromführenden Leiterbahnen
- bei 4 AMPs würde ich kleinere ELKOs an die Stromversorgung am Chip platzieren 220µ/470µ und einen Folienkondesator 100nF parallel
- die Trennung Vorstufe / Leistungsteil würde ich mit Capmultiplikator machen ( Transistor , Widerstand und Kondensator )
- möchte man klanglich noch was rausholen ist die Option mit dem vorgelagerten OPV im Feedback eine gute Wahl
- Widerstände im Signalweg / Feedback das Footprint so wählen das die DALE reinpassen würden
- Feedback so kurz wie es nur irgend geht
- Koppelkonsenator footprint so wählen das was größeres reinpasst ( vlt auch nur der WIMA )
- ggf Eingangswiderstand vergrößern um den Koppelkondensator kleiner wählen zu können
......
....
..
Kleinhorn
16.05.2024, 08:31
Ich kann mir trotz gleicher Bauteile und gleicher Physik vorstellen, dass ein PCB Designer teilweise eine andere Sicht, Vorgehensweise, zum Medium Platine hat, als ein Hobbyist.
Ist halt nicht mein Beruf und ich erstelle nicht jeden Tag ein Layout....
Schönen Tag noch
Pedda
saddevil
16.05.2024, 09:06
Aus Erfahrung kann ich sagen das 10 verschieden Entwickler auch 10 verschiedene Designs abliefern würden.
vlt. gibt es hier und da Überschneidungen .. aber es wäre nie gleich
Ich musste ja neulich lernen, dass im Hobbybereich immer noch gerne mit THT statt SMD gearbeitet wird. Das würde heutzutage wohl kaum noch ein professioneller Entwickler machen. Das ist aber unabhängig davon, ob das Layout gut oder schlecht oder schön ist, es fällt mit SMD nur leichter. Aber warum sollte der Hobbyist nicht danach streben, das Layout zu optimieren? Er hat doch sogar noch viel mehr Möglichkeiten (aka as "Zeit") dazu. Und wie ich schon schrieb: ein gutes Layout beginnt mit der Platzierung, und dann wird es fast automatisch schön und man spart sich jede Menge Zeit, weil man nicht noch fünfmal neu routen muss.
- die Trennung Vorstufe / Leistungsteil würde ich mit Capmultiplikator machen ( Transistor , Widerstand und Kondensator )
Hey, wie wäre es mit einem Linearregler? :D
Nein, im Ernst, da kann man alles mögliche dran rumoptimieren, mich wundert eben, wie schon geschrieben, dass im Datenblatt nichts dergleichen steht. Wenn die da eine superduperextraordinäre Stromquelle eingebaut haben dann braucht es das auch nicht. Dazu kommt dann ja noch die Gegenkopplung die, wenn man den empfohlenen Werten folgt, nochmal 50 dB PSRR draufpackt. Ich denke daher das es reicht, da einen Widerstand vorzusehen.
saddevil
16.05.2024, 13:17
Ich arbeite lieber mit SMD ...Warum Drähte durchschieben wenn man einfach drauflegen kann
Die ElClassico hab ich jetzt schon in SMD geroutet.
Bis auf die Treiber + endtransistoren + Bias Transistor.
Da die Bauteile aber eh auf einen KüKö müssen...
bin gespannt...
Irgendwo hier neulich fing ich das Lästern über THT an und wurde dann eines besseren belehrt, dass die alten Herren :D mit den krummen und gebeugten Augen, blinden Ohren und tauben Rücken lieber auf SMD verzichten.
Was mir noch eingefallen ist:
- wo kommen die +- 24V AC her? Trafo? Ist dann die Schaltung gegen Überspannung (264 V) ausgelegt?
- was passiert bei AC-Unterspannung, im einfachsten Fall: Netzspannung wegschalten. Ist das definiert?
Mach es in Schritten:
1) Bauteile platzieren, herzeigen
2) Routen, herzeigen
OK...:danke:
Nunmehr habe ich das Elektronik-Projekt nochmal etwas überarbeitet. Netzteil wird ausgelagert und da mit dem µPC1237 bereits LS-DC-Schutz und Einschaltverzögerung gegeben ist, habe ich dieses im TDA 7293 komplett deaktviert, Ich hoffe, dass dies das Layout erleichtert.
geänderter Schaltplan
74437
Hier nun mein neuer Versuch. Ich habe zunächst nur die Bauteile plaziert. Platine soll 160x120mm FR4 Epoxyd 1,55mm dick 35µm zweiseitige Leiterbahnen aufweisen.
74438
Bin ich nun auf einen besseren Weg?
Das Routen habe ich mit dieser Version noch nicht versucht.
Die Eagle Schaltplan- und Boarddateien siehe https://winboxsimu.de/temp/4kanal/TDA7293_4Kanal_Board.zip
Grüße aus Berlin
Sven
saddevil
21.05.2024, 20:54
Nach dem 33ohm würde ich noch einen 100uF platzieren
Nur der 100nF .. sehr dünn
C331 ist nicht richtig angeschlossen
Der Clip Ausgang wäre auch noch nutzbar..
Mach ne Led dran..
Oder per FET die Verstärkung reduzieren..
@JFA
So weit ich mich erinnere hatte T+A bei den K1/3...Geräten auch den TDA verbaut.
War da Vs und PWVs direkt verbunden oder wie in #25 ?
@not0815
Mein Senf zu #25:
Trennung von Vs und PWVs ist grundsätzlich ok. aber die Datenlage von ST ist mangelhaft. (Hatten wir aber schon hier)
Ich würde zu den Kondensatoren C131/C132 (und auch den Funktionsgleichen)) noch einen Elko spendieren. Min 220µF, für den Bassbereich auch 470µF
Rechnung: 33Ohm * 2 * Pi * 220µF ergibt eine Grenzfrequenz von 22Hz
Platinengröße:
Da würde ich auf das Format 100 * 160 mm reduzieren ( = Euro-Format) ! Das ist deutlich preiswerter als dein Format.
Da du ehe das Netzteil ausgelagert hast kannst du auch C5 / C7 entfallen lassen. Dann passt es von der Größe.
Die 4 * 1000µF pro +/- Zweig sind ausreichend.
Gruß
Thomas
Das sieht schonmal viiiel ordentlicher aus. Ich muss mal sehen wann ich da genauer drüber schauen kann. Was ich grundsätzlich anmeckern würde ist die Verteilung der Stecker. Die sind zu weit auseinander. Aber ich glaube, das kann man relativ einfach korrigieren.
@ThomasF: das war vor meiner Zeit, sber jetzt wo du das sagst erinnere ich mich, dass die irgendsoeinen Chipamp drin hatten, und ja ich glaube das war TDA...
Leider ist meine direkte Quelle dort versiegt sonst könnte ich das mal schnell in Erfahrung bringen. Über das Servicemanual müsste das gehen.
saddevil
21.05.2024, 22:56
Vom Layout her ..
Ich würde die elkos Versuchen Nah an den Chip zu bekommen.
Jetzt ist das KleinSignalzeug irgendwo zwischen Chip und Puffer.. Also im hochstomzweig.
Ungünstig ..
Vlt 2 Chips Clustern und die Elkos mittig auch das Relais viel näher Ran...
So, etwas detaillierter draufgeschaut:
- das mit den Steckern hatte ich ja schon genannt. Stecker sind Anschlüsse für lange Leitungen, und Leitungen sind Antennen. Der von diesen "Antennen" eingefangene Störstrom fließt auf der Platine zwischen den Steckern hin und her, wenn die dann über die ganze Platine verteilt sind dann fließt der eben über die ganz Platine. Wenn eng aneinander nur ein kurzes Stück
- Die vier 100 nF Kondensatoren pro IC müssen so eng wie möglich an die Pins. Das ist eigentlich nur die halbe Wahrheit, die volle ist, dass der Teil Pin-C-Ground der gesamten Leiterschleife minimiert werden soll. Das lässt sich mMn bei diesem IC besser erreichen, wenn die Cs quer gelegt werden. Wobei mir da nicht ganz klar ist wie wichtig das ist, der hat nur einen echten GND-Anschluss, und der wird in einer der gezeigten Applikationen sogar über einen Jumper geführt :confused:
- Das gleiche gilt für die 22 pF Kondensatoren, wobei ich die für weniger wichtig halte (sind eventuell sogar nur optional). Können also in die zweite Reihe rücken.
- Alles, was ein Widerstand ist bzw. mit einem Widerstand in Reihe liegt ist nicht so wichtig und darf weiter weg liegen. Ausnahme: der Rückkopplungsknoten, der muss kompakt sein. Wenn du also die Widerstände weiter weg verlegst dann kannst du die 1000u Elkos deutlich enger ran rücken. Bei dem 22u Bootstrap-Elko bin ich mir nicht sicher, in Schaltreglern oder ClassD-Verstärkern muss der eine enge Leiterschleife bilden, aber dann ist das auch kein Elko. Scheint hier nicht so wichtig zu sein. Im Zweifel möglichst nah an den Pin.
- R131 und Konsorten sind mit 33 Ohm wahrscheinlich zu groß, aber das kann man ja immer noch prüfen
- Worauf ich hier immer achte: Bauteilvarianz klein halten. Also möglichst viele gleiche Teile. Deswegen würde ich R121 et al anmeckern, der könnte ohne funktionelle Einschränkungen 680 Ohm sein. Das ist aber im Hobbybereich nicht wichtig, bei uns geht es um Rüstkosten am Bestückungsautomat, die bei den kleinen Serienläufen immer fett ins Kontor schlagen.
Kleinhorn
22.05.2024, 08:57
Ich kann mit der Zip Datei leider nichts anfangen. Was mir aber auffällt, ist die Lage der Widerstände am Chip.
Wenn man die Kondensatoren näher zum Chip bringt und die Widerstände um 180 Grad dreht, also quer legt, sollte das die Leiterbahnen einkürzen und man kann durch die Teile routen, jedenfalls teilweise.
Neben den TDA ist auch noch Platz, da kann vielleicht ein Bauteil plaziert werden, sonst verschenkt. Überhaupt bekäme man die Platinenmaße kleiner.
Insgesamt macht das Konstrukt aber einen besseren Eindruck als der Erstentwurf.
Noch ein letzter Tipp....wenn die Siebkondensatoren mittig wären, falls möglich, werden die Versorgungstracks zu den TDA bestimmt kürzer. Die Relais vom UPC könnten rechts und links sitzen. Man kann auch zwei getrennte Kreise aufbauen...
Ich weiß, ich hab gut reden (schreiben)...:) Ob sich was und wie umsetzen läßt, merkt man eh erst beim routen.
Pedda
mechanic
22.05.2024, 09:25
... und warum nicht noch die Gleichrichtung mit draufpacken? Vier Dioden im TO-220 Kleid (z.B. BYV79) und es müssen nur noch die Sekundär-Kabel vom Trafo in die Schraubklemme - fertisch.
edit: upps - C5 und C7 sind ja nur noch mal zusätzliche Siebung zwischen Netzteil und den beiden 1.000µF direkt am TDA, wozu eigentlich ?
Über das Servicemanual müsste das gehen.
Nicht zu finden, jedenfalls ich bin nicht fündig geworden.
Jetzt weiß ich aber, dass der T+A K1 auch einen Bruder hatte (Metz HE-11).
(Das Metz SM habe ich auch nicht gefunden)
Bei T+A findet man in dieses Dokument ein Foto mit offenen Deckel:
https://www.ta-hifi.de/wp-content/uploads/k1_de.pdf
Da sind 4 TDAs oder auch LMs zu sehen.
Der Nachfolger T+A K1 AV scheint auch die gleichen Endstufen zu haben.
https://www.ta-hifi.de/wp-content/uploads/k1_av_de.pdf
Das Layout sieht sehr ähnlich aus.
Gruß
Thomas
Das müsstest du wahrscheinlich beim Service erbetteln. Keine Ahnung, ob die das an Privatleute herausgeben. Aber das Ding ist inzwischen dermaßen alt...
saddevil
22.05.2024, 12:55
10 Stühle - 11 Meinungen
:p
Bevor er jetzt alles umschiebt .
Vlt auch vorher nochmal die Gehäusegröße prüfen
2,2uF Koppelkondensator in das Footprint..
Ein Elko. Folien passen da nicht rein.
Ggf würde ich mir Bauteile suchen und danach die Gehäuse anpassen.
Hallo,
ich habe versucht die Hinweise umzusetzen.
Schaltplan entsprechend angepasst
74447
und die Platine auf 160x100mm reduziert und das Layout nochmals völlig neu gestaltet.
74446
Ich bin gespannt, was ihr dazu anzumerken habt und ob und wie ich das Routen hinbekomme.
Die Eagle Schaltplan- und Boardlayout-Dateien siehe hier (https://winboxsimu.de/temp/4kanal/TDA7293_4Kanal_Board_3c.zip)
Gruß
Sven
saddevil
24.05.2024, 11:13
Hmmpf ...
Vlt finde ich mal Zeit Eagle runterzuladen..
Target hätte ich da.
Ich würde das etwas symmetrischer machen ...
Schwer zu sagen ...
Zobel c126 r126 kann an die Anschlüsse.
Dann klaut das keinen Platz am Chip...
Sind die Klemmen für Eingänge und Ausgänge fix?
Sonst vlt versuchen 2 polige Klemmen zu nehmen um damit näher zum Chip zu kommen.
Lustig, ich bin gerade dabei, die Schaltung in KiCAD nachzubauen. Ist auch ein wenig Eigeninteresse dabei, weil ich Mit mehr mit KiCad beschäftigen möchte. Aber wie immer fehlt die Zeit.
Das letzte Layout finde ich auch nicht mehr so dolle, das davor war ausbaufähig
- bei 4 AMPs würde ich kleinere ELKOs an die Stromversorgung am Chip platzieren 220µ/470µ und einen Folienkondesator 100nF parallel
Ich habe nunmehr auch noch wie empfohlen vor die Vb-Eingänge der Spannungsverstärkung 470µ Elkos gesetzt und die Serienwiderstände auf 22 Ohm reduziert.
Ich würde die elkos Versuchen Nah an den Chip zu bekommen.
Ich habe versucht die kleinen die C (100nF) direkt vor und die anderen C (Elkos) so dich wie möglich an die IC zu bekommen. Dadurch kommen die Rs zwangsläufig weiter nach vorn
Stecker sind Anschlüsse für lange Leitungen, und Leitungen sind Antennen. Der von diesen "Antennen" eingefangene Störstrom fließt auf der Platine zwischen den Steckern hin und her, wenn die dann über die ganze Platine verteilt sind dann fließt der eben über die ganz Platine. Wenn eng aneinander nur ein kurzes Stück.
und die Steckverbinder dichter zusammen geschoben. Die Steckverbindung für die störempfindlicheren Eingangssignale habe ich jedoch dichter an die Eingangskondi (nurmehr 2,2µF Folie RM5) gesetzt.
Das letzte Layout finde ich auch nicht mehr so dolle, das davor war ausbaufähig
M.E. sieht zwar mein Entwurf zuvor etwas gleichmäßiger aus, aber ob sich dies gegenüber den kürzeren Wegen meiner dritte Version positiv auswirkt, kann ich leider nicht beurteilten. Jedenfalls ist das Routen der zweiten Version deutlich komplizierter als mit der dritten Version.
10 Stühle - 11 Meinungen.
Ungeachtet allem habe ich mal nach Beispielen mit TDA7293 gesucht und habe keines gefunden bei dem Spannungs- und Stromverstärkung getrennt versorgt werden. Bei allen Amps die ich gefunden habe, sind die PINs 13/7, 15/8 direkt an die gleichen Vorsorgung angeschlossen. Ich werde daher erstmal eine weitere ganz einfache 4-Kanal-Version entwerfen, aufbauen und sehen was dabei rauskommt.
Danke für die Unterstützung.
Gruß Sven
Hallo Sven,
die Ratschläge sind alle sicher gut und richtig, sprechen aber ein ganz wichtigen Punkt nicht an.
Ich habe vor Jahren auch mal ein Layout mit dem TDA7293 entworfen, Platinen bestellt und bin letztlich enttäuscht gewesen, da die Qualität der Wiedergabe sehr zu wünschen ließ. Ich habe das Layout an den Support von ST geschickt und um Rat gebeten. Im Ergebnis habe ich die Masseführung für Signal, Ausgang und Versorgung nicht korrekt ausgeführt, was sich aber durch Trennen von Leiterbahnen, etc lösen ließ.
Da die GnD-Anschlüsse sehr sensibel sind, wurde mir empfohlen, mich stark am Referenzlayout im Datenblatt zu orientieren.
Es gab mal ein Verstärkerkonzept mit Layout in der Elektor mit dem TDA7294.
Der Artikel ist leider zu groß. Ich hänge mal einen Screenschot an.
Viel Erfolg
Thomas
mechanic
26.05.2024, 11:46
Ich habe vor Jahren auch mal ein Layout mit
Es gab mal ein Verstärkerkonzept mit Layout in der Elektor mit dem TDA7294.
Der Artikel ist leider zu groß. Ich hänge mal einen Screenschot an.
Mit diesem Layout habe ich je 3 Endstufen in meinen Pflegefällen aufgebaut, laufen hervorragend. Übereinander angeordnet und die Versorgung mit 1,5 ^2 Stangen verbunden.
saddevil
26.05.2024, 15:50
Mehrkanalig hätte ich eher Module genommen..
Kann man beliebig oft kopieren und jeder Kanal ist identisch.
Zumal das Layout kleiner ist und man nur 1* Routen muss
Kleinhorn
26.05.2024, 21:14
Ich würde einfach mal anfangen zu routen.Bauteilplatzierung und Verschiebung ergeben sich dann.War es so, dass für den Ground eine Groundplane im ersten Entwurf zu sehen war ? Würde ich beibehalten.
Den NF Input würde ich eher in der Mitte plazieren um den Weg zu den Ic's kurz zu halten.
Plus und Minus würde ich rechts und links mit Faston 6,3 mm Steckern ausführen. Dann braucht man nicht über die gesamte Platine routen mit der Spannung. Der Elektorentwurf gefällt mir diesbezüglich gar nicht.
Dem Input würde ich einen 10 Ohm Widerstand spendieren, um vom Supplyground zu trennen. Dann wäre eine Groundloop ausgeschlossen, zumindest am Input.
Wenn keine Groundplane, eine sternförmige Verbindung zu den Teilen...und Ground dicht zum Output.
Mit dieser Vorgehensweise habe ich gute Erfahrungen gemacht. Aber wie Saddevil schon schrieb....jeder hat da eine andere Vorgehensweise...
Ich für meinen Teil sehe da auch noch Platzeinsparungen in der Höhe der 100 mm. Es gibt verschenkten Raum... aber auch das wird sich ergeben...
Pedda
So....ich habe nun unter möglichst umfassender Beachtung der diversen Tipps einen gerouteten Entwurf erstellt.
74526
Würde es Sinn ergeben, wie im folgenden Beispiel auch auf er Bauteilseite ein Masse-Polygon zu setzen?
74527
Auf dieser Basis werde ich nach der Sommerpause ein zwei Versuchsaufbauten erstellen.
Grüße
Sven
Kleinhorn
31.05.2024, 16:07
Hi,
würdest Du C102-C402 um 180 Grad drehen, kannst du die Tracks nach C kürzen. Die Brücken an den IC's sind ein wenig dünn.
Meine Anregung...:)
Pedda
Kleinhorn
31.05.2024, 16:51
Wenn Du Dir das antun willst...Tipps und Tricks. Ich finde es nicht schlecht https://hifisonix.com/wp-content/uploads/2018/07/Amplifier-PCB-Design-Guidlines-for-Minimizing-Hum-1-1.pdf
saddevil
31.05.2024, 17:01
So auf den ersten Blick schreit es nach Masseprobleme.. .
Ohne massepolygon sind diverse Bauteile zwar an Masse angeschlossen..
aber das ist teilweise so dünn...
Wie gesagt..
Mach 4 Module und du brauchst nur 1x Routen
Edit
Layout ist nie so einfach .
Aber bei der Masse hilft immer ein Grundsatz..
Masse muss fließen..
Mann hat an den Elkos einen Massepunkt.. von dem aus "fließt die Leiterbahn zu dien Bauteilen.
Bei solchen Dingen muss man Prioritäten setzen..
Gucken was kritisch ist und sich nicht zu nah kommen.
Dann die Versorgung.. dicke Leiterbahnen oder Polygone um die Impedanz zu drücken
Rein elektrisch funktioniert das mit einem Stück Draht auch im Freiluftaufbau.
Es gibt aber Unterschiede im guten Layout und so einem drahtverhau
Hi,
würdest Du C102-C402 um 180 Grad drehen, kannst du die Tracks nach C kürzen. Die Brücken an den IC's sind ein wenig dünn.
Meine Anregung...:)
PeddaDanke! Machmal sieht wann den Wald....74530 ... habe es angepasst.
Mach 4 Module und du brauchst nur 1x Routen
Beim Plazierung und Anschluss der Module auf einer Platine habe ich dann auch wieder die gleichen Layoutprobleme wie hier,
Brumm- und rauschfrei arbeitende und sehr gut klingende Einzel-Module (mit nur einen Chip pro Platine) habe ich hier.
74533
Das sich damit ergebene Kabelgewiir in der Box will ich aber gerade vermeiden und zudem benötigt man bei dieser Lösung für jedes Board eine eigene Schutzschaltung. Das dann nicht gleichzeitige Einschalten der einzelen LS-Zweige nervt mich schon bei unserer alten Aktiv-Version (https://winboxsimu.de/show.html?picpath=Galerie/DS-Axial/e-modul.png&callfrom=DS-Axial%20Endstufen%20+%20Netzteil).
Nach meiner Kenntnis sollte eine niederohmige Masseführung doch zielführend sein. Mit der nochmals geänderten Version
74539
ist die Massefläche nochmals größer und der Masseweg zwischen Supply und LS sehr kurz.
Grüße
Sven
Kleinhorn
01.06.2024, 08:39
Hi Sven,
zwar nur Kleinigkeiten, aber Du machst die Tracks teilweise unnötig lang. Dann würde ich bei den Brücken von den kleinen C's am Chip bei einer Trackfarbe bleiben. Das ist übersichtlicher. Manchmal ist die Brücke "VBPlus" in rot, manchmal nicht, Grund habe ich nicht erkennen können. Deinen VB Ground würde ich unten mittig zwischen die LS Ground Faston setzen. Dann ist zumindest dort der Weg kurz.
Beispiel 74540
Mir fehlt die Zeit, sonst hätte ich mich mal mit KiCad versucht. Aber jetzt erstmal Urlaub....:)
Die roten Tracks sind die auf der Bauteilseite, die blauen unten.
"Durchsicht" oben und unten
74541
Ansicht unten
74542
Ansicht Bauteilseite
74543
Ohne zu dicht an andere Lötpunkte sowohl und als auch unten zu kommen, sehe ich nicht, wo man die Bahnen noch kürzen könnte.
Grüße
Sven
Kleinhorn
01.06.2024, 11:03
Ich hab doch ein Bild mit geänderten Tracks angehangen ? Sind nur 3 Stellen...
Ich hab doch ein Bild mit geänderten Tracks angehangen ? Sind nur 3 Stellen...
so langsam....
74547
Kleinhorn
01.06.2024, 15:30
Lass das Layout mal sacken und schau Dir das morgen nochmal an...vielleicht findest Du noch was zum verbessern...ich brauch da immer mehrere Tage. Anfangs hab ich viel zu schnell hochgeladen. Jetzt lass ich mehr Zeit.
Pedda
werde das Projekt reifen lassen....und zu gegebener Zeit berichten.
:prost:
ELEKTRONIX
04.09.2024, 20:25
Hallo Sven,
Du machst dir wirklich viel Mühe !
Allein das Anschauen deiner Platine mit den ganzen verkoppelten Verbindungen macht mich leider schon schwindelig :D
Im diyAudio-Forum gibt es tonnenweise Lesestoff über diverse Chip-Amps.
Nahezu alle sind einzelne Module auf einer eigenen Platine.
Hast du dir mal überlegt, wie deine Platine klingen soll - oder klingen wird ?
Denke eher nicht, da gerade die unterschiedlichen Masseführungen jedesmal den Klang beeinflusssen. Dazu kommt dann noch die auf deiner Platine komplett verkoppelte Spannungsversorgung die weitere klanglichen Einbußen bewirkt. Die Bassendstufe hängt an der selben Versorgung wie die Hochtonendstufe. Das würde ich unbedingt vermeiden wollen.
Die Lösung ist einfach und wurde die schon von "saddevil" vorgeschlagen.
Mach 4 Module und du brauchst nur 1x Routen
Nur, mit 1x Routen ist es sicher nicht getan. Du wirst dich mehrmals an das Optimum herantasten müssen. Auch wird es jedesmal anders klingen - je nachdem mit welchen Kondensatoren du den Chip entkoppeln wirst, oder wie die Masseverbindungen oder Spannungsversorgungen geroutet werden oder ob du deine Schaltung hochohmig oder niederohmig ausführen wirst..
Effektive Entkopplungen nutzen direkt am Chip 3 verschiedene Kondensatoren. Dafür hast du auf deiner gewählten Printgröße gar keinen Platz.
Was ist mit dem Eingangs - C ?
Sollte das wirklich ein kleiner Elko werden..............???
Hoffe, dass ich dir einige Denkanstöße zusätzlich liefern konnte und wünsche dir viel Erfolg bei deinem Projekt !
Grüße ...................Harald
vBulletin® v4.2.5, Copyright ©2000-2024, Jelsoft Enterprises Ltd.