Vollständige Version anzeigen : DIY Class-T Amp [Buildlog]


MasterJulian
02.05.2013, 21:10

Da der Elektronikbereich erschreckend leer ist dachte ich mir, ich Poste hier mein aktuelles Projekt.

Vorweg: Das ist nicht mein erstes und nicht mein Letztes DIY Projekt. Ich habe die nötigen Grundkenntnisse und die passende Ausrüstung um so ein Projekt sicher durchzuziehen. Bei diesem Thread handelt es sich um eine "Bautagebuch" kein Step-By-Step Tutorial. Nachbau erwünscht, aber auf eigene Gefahr!

Vorgeschichte:
Vor längerem habe ich mir eine neue Soundlösung für den Schreibtisch besorgt. Die 6 Jahre alte 5;1 Anlage hatte ausgedient und konnte durch Umgestaltung sowieso nicht mehr effektiv genutzt werden. Bei der Suche nach einem kleinen Verstärker bin ich zum ersten mal auf Class-D gestoßen. Bei der weiteren Recherche habe ich jede Menge Bausätze und Module gefunden. Letztendlich sollte es aber fertige Lösung sein und ich hab nun den FiiO A1 hier stehen. Aber seit dem juckt es mich doch in den Finger mal "was kleines" aufzubauen.

Planung:
Grundlage des Verstärkers ist das DIY Kit von DIY! HIGH END! AUDIOPHILE AMLIFIER BASED ON THE MOST ADVANCED TRIPATH S CLASS-T ® TA2021B CHIP! (;;;art0~de). Dieses ist im Moment 5€ billiger (Sommerdeal) und da habe ich zugeschlagen. Natürlich fehlt zum fertigen Gerät noch so einiges. Ich habe mir mal ein paar Gedanken gemacht

"Anforderungsliste":

Lineare Spannungsversorgung (Ringkerntrafo)
Lautstärkeregelung (Alps "Blue")
LS Anschluss: Schraubterminals mit 4mm Bananenanschluss
Mind. 3 wählbare (Cinch) Eingänge
HiFi Gehäuse (modushop~biz ?)
Echter An/Aus Schalter (kein Soft Off)
LS Schutzschaltung (Recherche erforderlich: "klassischer" LS Schutz bei Class T nötig?)
KEINE blauen LEDs


"Wunschliste"

Balance Regler
Fernbedienbar (IR Fernbedienung/BT)


Spannungsversorgung
Ich möchte natürlich so nahe wie mögliche an die 14,2V ran ohne den Tripath selber zu braten. Also ein Ringkerntrafo mit ~9-10V mit mind. 4A. Trafos in dieser Klasse zu finden ist schwer. Entweder mit 2x9V Sekundär-seitig und dann Parallel oder 1x10V und mehr Power. Ich habe mir für 10V 100VA (10A) entschieden, preislich gibts kaum Unterschiede und bei nur einer Sekundärseite wird auch nur ein Gleichrichter benötigt. Theorie:
10V Eff AC <=> 14,14V Peak AC
Bei einem Brückengleichrichter fallen dann bei der Gleichrichtung noch 2x 0;7V an den Dioden ab. Somit ergibt sich eine (theoretische) DC Versorgungsspannung von 12,74V. Das ist Ok.
Problem ist die Leerlaufspannung, die ist (Lt. Verkäufer) mit 11,5V Eff AC zwar recht ordentlich, aber das gibt eine (theoretische) DC Leerlaufspannung von 14,86V. Das ist für den Betrieb zu viel, hält der Chip aber aus (Absolute maximum ratings Vdd 16V). Mal sehen wie die Praxis aus sieht.

Aufbau T-Amp Kit:
Der Verstärkerbausatz ist bereits hier. Aufgebaut wird er morgen. Bilder gibts dann natürlich auch. Jedoch nur vom Smartphone da ich im Moment keine andere Kamera zur Verfügung habe.
Update: So das Kit ist fertig aufgebaut. Lies sich super löten. Ich finde fürs erste mal Spulen wickeln sind die Spulen echt gut geworden. Hier ein paar Bilder:
;;0;xup~in/tn/2013_05/17535775;jpeg (;;;xup~in/dl,17535775/mj-diy-t-amp_001;jpg/)
;;0;xup~in/tn/2013_05/11856116;jpeg (;;;xup~in/dl,11856116/mj-diy-t-amp_002;jpg/)
;;0;xup~in/tn/2013_05/14848444;jpeg (;;;xup~in/dl,14848444/mj-diy-t-amp_003;jpg/)
;;0;xup~in/tn/2013_05/16339727;jpeg (;;;xup~in/dl,16339727/mj-diy-t-amp_004;jpg/)
;;0;xup~in/tn/2013_05/12270721;jpeg (;;;xup~in/dl,12270721/mj-diy-t-amp_005;jpg/)
;;0;xup~in/tn/2013_05/14284845;jpeg (;;;xup~in/dl,14284845/mj-diy-t-amp_006;jpg/)

Erster Testlauf:
Da ich öfter HiFi Equipment auf meinem Arbeitstisch habe, habe ich auch immer ein Paar alte Lautsprecher unter dem Tisch. Ich konnte den T-Amp also gleich testen. Strom gab mein Labornetzteil, Quelle war die Pandora. Normalerweise klemme ich keine wertvolle Hardware an ungetestet Verstärker aber die Pandora war das einzige Gerät mit echtem (Hardware) Lautstärkeregler. Der Verstärker funktioniert auf Anhieb. Der Sound ist nebenläufig. Diesen anhand des Testes einzuschätzen wäre sinnlos. Das fertige Gerät wird später nicht an uralten (und teilweise defekten) Regellautsprechern hängen. Zudem ist die Spannungsversorgung später komplett anders. Hier ein Bild des Testaufbaus ganz nach dem Motto "If it looks stupid, but works, it ain't stupid":
;;0;xup~in/tn/2013_05/79140301;jpeg (;;;xup~in/dl,79140301/mj-diy-t-amp_007;jpg/)

Netzteil:
Der 10V Trafo hat eine Leerlaufspannung von knapp 10,8V AC (eff) super! Das Netzteil selber muss ja nicht geregelt sein und besteht deshalb nur aus Netzfilter, Trafo, Gleichrichter, Glättungselkos und Sicherung (Primär und Sekundär). Damit die Spannung bei Vollast (4A) nur 0,5V absackt (vgl. Glättungskondensator) werden rechnerisch 80;000µF (bei 12V) benötigt. Ordentlich, aber nicht unmöglich. Ich habe 4x22000µF/40V bestellt (16V fand ich etwas knapp), geliefert bekommen habe ich 50V Typen danke reichelt :lol:. Allgemein sind die Teile fürs Netzteil überdimensioniert. Aber lieber so als knapp am Maximum. Schont die Teile und somit bessere Lebenszeit. Platz ist auch genug. Nach der Glättung habe ich eine Leerlaufspannung von 13,8V (DC) perfekt!
Wichtig: Alle Tests bei Netzspannung wurden mittels Regeltrenntrafo durchgeführt. Bedenken um meine Sicherheit diesbezüglich sind deshalb nicht nötig.
;;0;xup~in/tn/2013_05/11698932;jpeg (;;;xup~in/dl,11698932/mj-diy-t-amp_008;jpg/)
;;0;xup~in/tn/2013_05/98995437;jpeg (;;;xup~in/dl,98995437/mj-diy-t-amp_009;jpg/)

Zweiter Testlauf:
Das Netzteil muss natürlich am Verstärkermodul getestet werden. Auch dieser Test verlief problemlos.
;;0;xup~in/tn/2013_05/47142294;jpeg (;;;xup~in/dl,47142294/mj-diy-t-amp_0010;jpg/)

Kommentare (allg. zu dieser Art Threads und zum Thema) sind immer gerne gesehen.

PS: Mir ist bewusst, dass der TA2021B nie und nimmer an einen echten Röhrenverstärker hin kommt (da habe ich auch schon einen selbst gebauten hier). Dennoch ist das P/L Verhältnis bei Class-D unübertroffen.
PPS: Class-T sind Class-D Verstärker mit Bausteinen von Tripath
PPPS: Wenns besser in Audio und Video passt dann bitte verschieben.

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Videos zum Thema
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mySQL
04.05.2013, 21:12

Bin schon auf die Bilder gespannt.

So ein Soundprojekt werde ich irgendwann auch mal starten, momentan fehlt aber einfach die Zeit ;)


MasterJulian
05.05.2013, 09:37

So das Kit ist aufgebaut und wurde erfolgreich getestet. Jetzt kommt die eigentliche Arbeit. Das "Drumherum". Bei über 600 Hits würde ich mich über ein paar mehr Kommentare freuen ;)


MasterJulian
14.05.2013, 18:25

Update: Netzteil aufgebaut.
Als nächstes komtt die Logikschaltung drum herum ("LS Schutz", Eingangswahl, BT Fernsteuerung). Steuern wird das ein ATMega88 (overkill, aber den habe ich hier noch rumfliegen). Der nächste Schritt ist also diese Schaltung zu entwicklen. Das mache ich gegen Wochenende. Nicht unbedingt meine lieblingsaufgabe... Das meiste wird sowieso erst auf Steckbrett aufgebaut.


mySQL
14.05.2013, 19:07

Na das sieht ja schon gut aus.
Habe natürlich erst die Fotos angeguckt bevor ich den Text gelesen habe und mich als erstes über die dicken Elkos gewundert ;)

Lässt du die Platinen im Lochrasteraufbau oder soll dafür und für die Schutzschaltungen nochmal was geätzt werden?

Kann man natürlich zuhause gut mit der Bügelmethode machen. Die Reichelt-Katalog-Seiten eignen sich am besten dafür ;)

Gut ist auch platinenbelichter~de - sehr günstig, wenn es keine industrielle Profiqualität sein muss ;)


MasterJulian
14.05.2013, 19:25

Ich hab erst ans ätzen gedacht. Habe ich mittels Toner Transfer und nem umgebauten Laminiergerät schon mal gemacht. Der Ersatztoner den ich im Moment im Drucker habe lässt sich mit Reichelt Katalog allerdings nicht übertragen. Ich bekomme einfach (bei ~220°C) kein sauberes Layout übertragen. Ich werds mal mit Alternativen (Injekt Photopapier/Aldi Heft etc.;) probieren. Das NT bleibt aber auf jeden Fall auf Streifenraster, ist hier ja überhaupt kein Problem. Für die µC Platine wäre es nett, mal sehen. LS Schutz besteht im Prinzip nur aus 2 Relais die mit dem µC verbunden sind. Dieser liest den Status des TA und schaltet im Fehlerfall ab. Zusätzlich gibts noch ne kleine Einschaltverzögerung.


pescalu
07.06.2013, 22:13

cooles Projekt, werde auch ab und zu mal reinschauen =)

Zu dem Platine bauen:

auf Hackaday — Fresh hacks every day (;;;hackaday~com) gibt es immer wieder Artikel zum Thema Platinen machen (ätzen, brennen, etc;) vielleicht findest da ja auch was inspirierendes.

Ich finde übrigends es sollte bei solchen Projekttagebüchern viiiiiiiiiiiiel mehr Bilder zu sehen geben :P (am besten ständig mit jedem Post, auch wenn die nicht soviel neues zeigen, aber vielleicht sind die Boardregeln da dagegen? ^^)

mfg
pescalu


MasterJulian
08.06.2013, 06:56

Ich Uploade nur einen Teil dessen was ich Fotografiert habe. Die Qualität ist nich sonderlich und ich habe nur "die wichtigsten Schritte" hochgeladen. Gestern habe ich die Rückseite gefertigt. Vor dem ersten Kaffee bin ich allerdings zu Faul mein Smartphone zu suchen, anzuschließen, Bilder kopieren etc. Gibt also erstmal nur nen Render von meiner erstellten Vorlage.
Wie gesagt wie man Platinen fertigt weiß ich. Ich habe alles für die Direkt-Toner-Methode hier nur gibt es im Moment Probleme den Toner zu transferieren. Zudem habe ich immernoch mein Layout nicht fertig. Bin Hochschultechnisch im Moment leider mehr eingebunden als mir lieb ist. Ich hoffe, dass ich jetzt am Wochenende zumindest das Layout für die Platine und eine Vorlage für die Front fertig bekomme. Ist ja dann nicht mehr viel.
;;0;xup~in/tn/2013_06/15929621;png (;;;xup~in/dl,15929621/Back_Render;png/)


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