05.11.2012 Aufrufe

Endstufe 80

Endstufe 80

Endstufe 80

MEHR ANZEIGEN
WENIGER ANZEIGEN

Erfolgreiche ePaper selbst erstellen

Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.

<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong><br />

Datenblatt<br />

Aufbau- und<br />

Bedienungsanleitung<br />

UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik


Kontakt<br />

Etwicklung und Dokumentation:<br />

Ulrich Böhmke Audio und Messtechnik<br />

Fliederstr. 12 · 37181 Hardegsen<br />

Tel. 0 55 05/9 40 95-69 · Fax 0 55 05/9 40 95-78<br />

info@ub-audio.de<br />

http://www.ub- audio.de<br />

Vertrieb:<br />

Schuro Elektronik GmbH<br />

Friedrich-Ebert-Str. 3 · 34117 Kassel<br />

Fax 05 61/77 03 18<br />

verkauf@schuro.de<br />

http://www.schuro.de<br />

Titelbild:<br />

<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong><br />

© 2004 by Ulrich Böhmke, D-37181 Hardegsen<br />

Alle Rechte vorbehalten<br />

Kein Teil dieser Dokumentation darf in irgendeiner Form (Druck, Fotografie oder einem<br />

anderen Verfahren) ohne meine schriftliche Genehmigung reproduziert oder unter Verwendung<br />

elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.<br />

Trotz aller Sorgfalt bei der Erstellung dieser Unterlagen alle Angaben ohne Gewähr.<br />

Änderungen ohne vorherige Ankündigung vorbehalten.<br />

Doku: Rev. 1.09<br />

27.01.2004-13.09.2004<br />

Autor: Ulrich Böhmke<br />

Datei: a<strong>80</strong>-daten-109.pap<br />

Vorlage: doku - manual.pap


Wichtige Hinweise<br />

Meine Platinen sind Universalplatinen, die eine Vielzahl von Bestückungsvarianten zulassen.<br />

Nicht jedes auf der Platine oder im Schaltplan aufgeführte Bauteil muss notwendigerweise<br />

immer bestückt werden. In manchen Fällen kann das Bestücken nicht nötiger Bauteile<br />

zu massivem Fehlverhalten oder Zerstörung von Bauteilen/Platine führen!<br />

Lesen Sie dieses Dokument daher unbedingt komplett, bevor Sie die Platine(n)<br />

bestücken oder in Betrieb nehmen!<br />

Halbleiterbauelemente (Transistoren, ICs, ...) können durch ihren Aufbau bedingt sehr<br />

empfindlich auf elektrostatische Aufladung reagieren - bis hin zur Zerstörung des Bauteiles!<br />

Bevor Sie Halbleiter oder bestückte Baugruppen berühren, sollten Sie daher für<br />

einen Potenzialausgleich sorgen!


Inhalt<br />

1. Übersicht 7<br />

1.1 Highlights 7<br />

1.2 Einsatz 7<br />

2. Schaltung 8<br />

2.1 Hinweis auf Schaltplan-Bezug 8<br />

2.2 Bestückungsplan 9<br />

3. Bauteile 10<br />

3.1 Normalausführung 11<br />

3.2 Ausführung „P“ 13<br />

4. Schaltungsbeschreibung 14<br />

4.1 Standby/Muting 14<br />

4.2 Parallel- und Brückenschaltung 15<br />

4.2.1 Parallelschaltung 16<br />

4.2.2 Brückenschaltung 17<br />

5. Stromversorgung 18<br />

5.1 Netzteildimensionierung 18<br />

5.2 Netzteil-Platinen 22<br />

5.2.1 NT-KE 23<br />

5.2.3 NT-E 24


6. Einsatzmöglichkeiten 25<br />

7. Aufbau 26<br />

7.1 Bestückung 26<br />

7.2 Kühlung und Montage 28<br />

7.3 Verdrahtung 29<br />

7.4 Test 32<br />

7.5 Inbetriebnahme 34<br />

8. Anhang 35<br />

8.1 Technische Daten 35<br />

8.1.1 Absolute Grenzdaten 35<br />

8.1.2 Platinen-Daten 35<br />

8.1.3 Kenndaten 36<br />

8.2 Anschlussbelegungen 37<br />

8.3 Literatur 38<br />

8.4 Informationen zur Produkthaftung 39


1. Übersicht<br />

Die <strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong> ist der Nachfolger der <strong>Endstufe</strong> 100. Die äußeren<br />

Abmessungen und der grundsätzliche Aufbau der Schaltung wurden beibehalten,<br />

die Ausgangsleistung ist natürlich dieselbe, wie bei der <strong>Endstufe</strong><br />

100. U.a. durch die weitere Optimierung des Platinenlayouts konnten einige<br />

technische Daten geringfügig verbessert werden. Die Beschaltung der Standby-/Muting-Eingänge<br />

wurde verbessert, so kann jetzt jede <strong>Endstufe</strong> in einem<br />

Verbund galvanisch von den anderen getrennt ein- und ausgeschaltet werden.<br />

Im Bereich Parallel- und Brückenschaltung wurden kleine Veränderungen<br />

eingeführt, die das Handling verbessern.<br />

1.1 Highlights<br />

Monoendstufe bis <strong>80</strong> W<br />

Schnelle Treiber- u. Ausgangsstufen in MOSFET-Technik.<br />

Prinzipiell Parallelschaltung mehrerer Module möglich zwecks Erhöhung<br />

des Dämpfungsfaktors und Leistungserhöhung an niederohmiger Last.<br />

Intelligente Schutzschaltung mit Temperaturschutz und Knackunterdrückung<br />

ohne Ausgangsrelais<br />

KP-Eingangskondensator (optional: Zinnfolie)<br />

1.2 Einsatz<br />

kleine Monoblöcke<br />

Biamping, Aktivlautsprecher<br />

Vollverstärker, Design-Anlagen<br />

High-End Video/TV/Surround<br />

UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

Übersicht<br />

7


<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong><br />

Abb. 1<br />

Schaltung<br />

2. Schaltung<br />

2.1 Schaltplan<br />

8 UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik


2.2 Bestückungsplan<br />

Erläuterungen zur Markierung: siehe unter Parallelschaltung auf den Seiten<br />

16 und 28!<br />

UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

Schaltung<br />

Abb. 2<br />

Bestückungsplan<br />

9


<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong><br />

3. Bauteile<br />

Viele Bauteile können sowohl im Wert, wie auch in der Qualität in einem<br />

gewissen Rahmen variiert werden. Der zulässige Spielraum wird in den<br />

Tabellen jeweils in der Spalte „Alternativen“ angegeben.<br />

Der TDA 7293 hat ein sehr hohes klangliches Auflösungsvermögen und reagiert<br />

auf die Qualität der peripheren Bauteile. Besonders die Qualität des Eingangskondensators<br />

(C1), sowie der Stütz-Kondensatoren (C11 - C13), aber<br />

auch der Gegenkopplungskondensatoren C3—C5 beeinflussen den Klang.<br />

Komplette Bauteilesätze gibt es bei Schuro Elektronik in zwei Qualitätsstufen.<br />

Die Standard-Ausführung enthält sehr gute, unter Preis-/Leistungsgesichtspunkten<br />

optimierte Bauteile. Die High End-Ausführung enthält noch<br />

bessere Teile, ist aber entsprechend kostspieliger.<br />

Ein Kühlkörper, sowie ein Schalter (einpolig EIN) müssen separat bestellt<br />

werden. Der Kühlkörper ist stark vom Einsatz abhängig, der Schalter vom<br />

Design des Gehäuses. Hier soll sich jeder Anwender die für ihn passenden<br />

Teile selbst auswählen können.<br />

Die Version <strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong>P ist nur als Ergänzung für die Parallelschaltung<br />

gedacht, sie funktioniert nicht allein!<br />

Der TDA 7293 ist das „Top-Modell“ einer Familie von 4 <strong>Endstufe</strong>n-ICs. Bei<br />

ansonsten gleichen technischen Daten unterscheiden sie sich in folgenden<br />

Punkten vom TDA 7293:<br />

Die Ausgangsleistungen sind niedriger.<br />

Die maximale Betriebsspannung ist niedriger.<br />

Als Bootstrap-Kondensator muß C8 bestückt werden, C7 darf nicht<br />

bestückt werden!<br />

Erweiterte Möglichkeiten des TDA 7293 wie z.B. Parallelschaltung stehen<br />

nicht zur Verfügung.<br />

Falls Sie einen der drei Typen TDA 7294, 7295 oder 7296 einstzen möchten,<br />

beschaffen Sie sich bitte vorher unbedingt das Originaldatenblatt beim Hersteller<br />

ST und beachten Sie die jeweilig zulässigen Grenzwerte für die<br />

Betriebsspannung!<br />

10 UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik


3.1 Normalausführung<br />

mit TDA 7293<br />

Bezeichnung<br />

Stk. Bauteil Alternativen -<br />

Bemerkungen<br />

Nicht aufgeführte Bauteile werden nicht bestückt - dies gilt auch für die folgenden<br />

Tabellen! Bitte unbedingt die Ausführungen unter 4.2 und 4.2.1<br />

beachten!!<br />

UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

Bauteile<br />

High-End<br />

C1 1 1,5=F Folie 1-2,2=, Folie, rad./axial Mundorf M-Cap Zn<br />

C2 1 470pF Folie RM5, Folie Wima FKP-2<br />

C3,4 2 470=F 25V Elko 105°-Typen, niedr. ESR Panasonic FC<br />

C5,9,12,13 4 100nF Folie RM5-7,5, Folie (!) Wima MKP-4 (od. -10)<br />

C7 1 47=F 25V Elko 105°-Typen Panasonic FC (C7)<br />

C8,15 nicht bestücken<br />

C10,11 2 1000=F 50V Elko Panasonic FC<br />

C14 1 22=F 50V Elko Panasonic FC<br />

C16 1 33nF ker.<br />

C17 1 100=F 50V Elko<br />

D1,3,5 3 1N4148<br />

D2,4 2 1N4002 andere 1N400X<br />

IC1 1 TDA 7293<br />

J1-3 3 Stiftleiste 1x10-pol. gerade<br />

trennen in 1 Stk. -pol.<br />

und 2 Stk. 2-pol.<br />

4 Jumper<br />

K1,1‘,2,4,6,<br />

8<br />

8,9,10<br />

Federstecker gerade 2-pol.<br />

K3,7 2 Federstecker gerade 3-pol.<br />

K5,11 3 Schraubklemme 2-pol. RM5<br />

LED1 1 LED 3mm rot 2mA<br />

11


<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong><br />

Bezeichnung<br />

Stk. Bauteil Alternativen<br />

Bemerkungen<br />

R1,4,5,7 4 27K Bauform 204<br />

R2 1 390R Bauform 204 330 - 470R<br />

R3 1 6<strong>80</strong>R Bauform 204<br />

R6 1 2,2R 2W PR02<br />

R8 1 4,7K Bauform 204 3,9K - 5,6K<br />

R9 1 220K Bauform 204 150K - 330K<br />

R10 1 12K Bauform 204 mit Trafo 2x22V<br />

R10 1 18K Bauform 204 mit Trafo 2x30V<br />

R11 1 12K Bauform 204<br />

R12 1 1,5K Bauform 204 mit Trafo 2x22V 1)<br />

R12 1 2,7K Bauform 204 mit Trafo 2x30V 1)<br />

R12 1 Brücke bei 12V über K8 1)<br />

Re1 1 Relais Omron GV5-1 12V<br />

T1 1 BC517<br />

1) siehe Kapitel 4.1!<br />

Takamisawa<br />

SY-12WK<br />

8 Buchsenkpplg. 2-pol. f. K1,1‘,2,4,6,8,9,10<br />

2 Buchsenkpplg. 3-pol. für K3,7<br />

25 Crimp-Kontakte<br />

für die Buchsenkupplungen<br />

1 Isoliernippel<br />

1 Glasfaserverstärkte Silikonfolie Besser: Kapton<br />

High-End<br />

12 UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik


3.2 Ausführung „P“ nur als Slave im Parallelbetrieb!<br />

Bezeichnung<br />

Stk. Bauteil Alternativen<br />

Bemerkungen<br />

UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

Bauteile<br />

HighEnd<br />

C12,13 2 100nF Folie ab 100n RM5-RM10<br />

Wima MKP-4<br />

(MKP-10)<br />

C7 1 47=F 25V Elko 105°-Typen<br />

Panasonic FC<br />

(C7)<br />

C10,11 2 1000=F 50V Elko Panasonic FC<br />

C14 1 22 =F 50V Elko<br />

R3, C2,5 3 Drahtbrücken<br />

R7 1 27K Bauform 204<br />

R8 1 4,7K Bauform 204<br />

R9 1 220K Bauform 204<br />

Re1 1 Relais Omron GV5-1 12V Takamisawa SY-12WK<br />

R12 1 1,5K Bauform 204 mit Trafo 2x22V<br />

R12 1 2,7K Bauform 204 mit Trafo 2x30V<br />

R12 1 Draht-Brücke bei 12V über K8 1)<br />

IC1 1 TDA 7293<br />

D1,5 2 1N4148<br />

J1 1 Stiftleiste 1x10-pol. gerade trennen in 1 Stk. 3-pol.<br />

K8,9 2 Federstecker 2-pol. gerade<br />

K3 1 Federstecker 3-pol. gerade<br />

2 Buchsenkpplg. 2-pol. für K8,9<br />

1 Buchsenkpplg. 3-pol. für K3<br />

10 Crimpkontakte<br />

für die Buchsenkupplungen<br />

K5,11 3 Schraubklemme 3-pol. RM5<br />

je 1<br />

Jumper, Iso-Nippel,glasfaserverst.<br />

Silikonfolie<br />

besser: Kapton<br />

13


<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong><br />

4. Schaltungsbeschreibung<br />

Die <strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong> ist um den TDA 7293 herum aufgebaut - einem speziell<br />

für Audio-Anwendungen konzipierten monolithisch integrierten Leistungs-IC.<br />

Auch die kleineren Geschwister der Baureihe, TDA 7294 - 7296, können<br />

unter Verzicht auf Ausgangsleistung und die Möglichkeit der Parallelschaltung<br />

eingesetzt werden. Neben guten meßtechnischen und klanglichen<br />

Eigenschaften zeichnen sich die ICs durch hohe Betriebssicherheit aus: die<br />

Ruhestromstabilität ist vorbildlich, der Ausgang ist kurzschlußfest, gegen<br />

Überhitzung hilft die integrierte Übertemperatur-Abschaltung. All diese<br />

Merkmale und eine Schaltknacksunterdrückung vermeiden den Einsatz eines<br />

Relais im Ausgang.<br />

Der Verstärker ist wechselspannungsgekoppelt. So können am Ausgang keine<br />

für den angeschlossenen Lautsprecher gefährlichen Gleichspannungen anliegen.<br />

Die Ansteuerung der <strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong> sollte niederohmig erfolgen, der<br />

Quellwiderstand möglichst nicht höher als etwa 2,5 KM sein.<br />

Ausgangsseitig darf eine Nennimpedanz von 4 M nicht unterschritten werden.<br />

Näheres dazu aber unter 4.2!<br />

4.1 Standby/Muting<br />

Der im Schaltbild rechts unten abgesetzte Teil dient dem knackfreien Ein–<br />

und Ausschalten. Er ist galvanisch vom Rest der Schaltung getrennt und<br />

ermöglicht es, mehrere Verstärker ohne gegenseitige Beeinflussung von<br />

einem zentralen Punkt aus zu schalten. Andere Verstärker dürfen also ohne<br />

weiteres aus eigenen Spannungsquellen versorgt werden.<br />

Dazu wird an einem Verstärker über K7 eine Verbindung zu einem Trafo<br />

Trafo hergestellt. Mit einem an K10 angeschlossenen Schalter wird der Verstärker<br />

ein- oder ausgeschaltet. Wenn dies nur mit dem Netzschalter geschehen<br />

soll, ist ein Jumper über K10 zu setzen!<br />

Bei Ausfall der Wechselspannung ist für ein schnelles Abschalten der Verstärker<br />

gesorgt, bevor deren Spannungsversorgung zusammenbricht.<br />

Alternativ kann auch über das Setzen zweier Jumper J2 und J3 der Schaltungsteil<br />

mit Spannung vom Verstärker selbst versorgt werden. Dann entfällt<br />

allerdings der schnelle Sofortabfall bei Ausfall der Wechselspanung.<br />

14 UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik


UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

Schaltungsbeschreibung<br />

Es dürfen entweder die Jumper oder der Anschluss über K7 benutzt<br />

werden, beides gleichzeitig ist nicht erlaubt (Kurzschluss) !!!<br />

Über K9 kann die Verbindung zu K8 eines weiteren Verstärker-Moduls hergestellt<br />

werden. Vom zweiten Modul kann von K9 aus ein drittes Modul<br />

angeschlossen werden von dort ein viertes, usw.. K10 muss auf diesen Platinen<br />

offen bleiben!<br />

K8 kann auch dazu benutzt werden, den Verstärkerbaustein von anderen<br />

elektronischen „Schaltern“ zu steuern. Dies können z. B. sein: ein NF-<br />

Detektor, der die <strong>Endstufe</strong> bei Eintreffen eines Musiksignals schaltet, oder<br />

eine Schaltspannung vom Vorverstärker (z. B. bei Einsatz der Vorverstärker<br />

UB Pre Compact oder UB Pre Comfort). Auch in diesem Fall ist K10<br />

offen zu lassen.<br />

In all diesen Fällen bleibt der Verstärker auch im ausgeschalteten Modus am<br />

Netz. Pro <strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong> fließt dabei ein Standby-Strom von max. 0,5 mA.<br />

Ein Netzschalter sollte also auf jeden Fall vorgesehen werden.<br />

Je nach Betriebsspannung benötigt das Relais einen Vorwiderstand R12:<br />

± 24V 1,0 KM<br />

± 30V 1,5 KM<br />

± 40V 2,7 KM<br />

Beim Schalten mit externer Steuer-Spannung von 12V über K8 wird R12 als<br />

Drahtbrücke ausgeführt.<br />

Der Kondensator C15 darf entgegen den Angaben im Original-Hersteller-<br />

Datenblatt nicht bestückt werden! Sobald sich ein Elko am Standby-Eingang<br />

befindet, reagiert der IC mit hörbaren Knacksern, insbesondere beim Ausschalten.<br />

4.2 Parallel- und Brückenschaltung<br />

Der TDA 7293 ist geeignet, parallel oder in Brückenschaltung betrieben zu<br />

werden.<br />

In der Vergangenheit kam es immer wieder einmal vor, dass beim Einschalten<br />

parallelgeschaltete TDA 7293 zerstört wurden. Mittlerweile hat der Hersteller<br />

ST ein Datenblatt herausgegeben, in dem eine neue Eingangsbeschaltung<br />

vorgeschlagen wird, die diese Probleme beheben soll. Alle Testaufbau-<br />

15


<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong><br />

Abb. 4<br />

Parallelschaltung<br />

ten der <strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong> mit Parallelschaltung jedenfalls liefen völlig problemos.<br />

Die besten messtechnischen und meiner Meinung nach auch klanglichen<br />

Eigenschaften weist, zumindest im Mittelhochtonbereich, ein einzelner<br />

TDA 7293 auf. Im reinen Bassbereich (Aktivboxen, Subwoofer) kann,<br />

solange die Nennimpedanz des Lautsprechers mindestens 8 Ohm beträgt,<br />

auch die Brücke empfohlen werden.<br />

Bei den „Klimmzügen“ Parallel -und Brückenschaltung, oder gar einer Kombination<br />

aus beiden, stellt sich aber immer die Frage, ob es nicht sinnvoller<br />

ist, eine diskret aufgebaute DIY-<strong>Endstufe</strong> einzusetzen, die den Anforderungen<br />

von vornherein gerecht wird.<br />

4.2.1 Parallelschaltung<br />

K3<br />

Bei der Parallelschaltung wird die Verlustleistung<br />

auf zwei oder mehr ICs verteilt,<br />

so dass über eine Anhebung der Betriebsspannung<br />

(soweit im Rahmen der Spezifikationen<br />

zulässig) eine höhere Leistungsabgabe,<br />

insbesondere im niederohmigen<br />

Bereich möglich wird. Daneben<br />

sinkt der Innenwiderstand proportional<br />

zur Zahl der eingesetzten Module.<br />

Mit 2 ICs und ± 40 V Betriebsspannung<br />

K3<br />

sind etwa 125 Watt an 4 M erreichbar.<br />

2 M-Betrieb wird durch Parallelschaltung<br />

überhaupt erst möglich: mit ± 27 V<br />

Betriebsspannung können etwa 110 Watt<br />

an 2 M erreichbar. Für noch niedrigere<br />

Impedanzen ist aber auch die Parallelschaltung<br />

nicht geeignet!<br />

Für die Parallelschaltung von Modulen wird eine <strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong> und eine<br />

(oder mehrere) weitere <strong>Endstufe</strong>(n) <strong>80</strong>P benötigt. Auf <strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong>P sind<br />

die nicht benötigten Bauteile (Eingangsbeschaltung, Gegenkopplung, Mute<br />

und Standby) nicht bestückt. Die Signalmasse muss unterbrochen werden,<br />

dazu wird das Bohrloch neben R7 / über D4 auf 2 mm aufgebohrt. Jumper<br />

J1 wird wie auf S. 28 beschrieben verdrahtet. Mit einer 3-adrigen Leitung<br />

16 UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik


UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

Schaltungsbeschreibung<br />

werden die beteiligten Module über die Steckverbinder K3 miteinander verbunden.<br />

Für die Parallelschaltung der beiden Ausgänge über K5 bitte eine<br />

kräftige Verbindung mit min. 1 mm 2 einsetzen!<br />

4.2.2 Brückenschaltung<br />

Input<br />

Master<br />

Der Brückenbetrieb bietet sich dort an,<br />

wo wirklich hohe Leistung benötigt wird:<br />

bei der Beschallung großer Räume mit<br />

großen Lautstärken, für Subwoofer, für<br />

wirkungsgradschwache Lautsprecher.<br />

Im Brückenbetrieb liefern zwei <strong>Endstufe</strong><br />

<strong>80</strong> eine Ausgangsleistung von bis etwa<br />

140 Watt an 8 Ohm.<br />

Bei der Brückenschaltung wird einer der<br />

beiden eingesetzten Verstärker als „Mas-<br />

Slave<br />

ter“ definiert. An seinen Eingang K1 wird<br />

das Musiksignal gelegt.<br />

Der zweite Verstärker wird zum „Slave“.<br />

Bei ihm wird der Eingang mittels Jumper<br />

auf K1 gegen Masse kurzgeschlossen.<br />

Von K4 der Master-Platine wird eine<br />

zweiadrige (abgeschirmte) Leitung zu K2<br />

auf der Slave-Platien geführt.<br />

Dr Lautsprecher wird zwischen den Ausgangsklemmen<br />

K5 der beiden Verstärker<br />

angeklemmt.<br />

Keinesfalls darf einer der Lautsprecheranschlüsse zu Masse Kontakt<br />

haben, denn das bedeutet Kurzschluss und Zerstörung!!!<br />

Das Ein– und Ausschalten efolgt wie im Kapitel 4.1 beschrieben.<br />

K4<br />

K2<br />

Abb. 5<br />

Brückenschaltung<br />

17


<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong><br />

5. Stromversorgung<br />

Der Stromversorgung sollte große Aufmerksamkeit geschenkt werden. Im Stereo-Einsatz<br />

sollte für jeden der beiden Kanäle möglichst ein eigenes komplettes<br />

Netzteil aufgebaut werden.<br />

5.1 Netzteildimensionierung<br />

Mit Hilfe der folgenden Tabellen kann das benötigte Netzteil leicht dimensioniert<br />

werden, beachten Sie bitte die Erläuterungen auf den folgenden Seiten!<br />

Einzel<br />

Ausgangsleistung/<br />

min. Trafoleistung<br />

Einzel Brücke<br />

8 M 4 M 8 M<br />

1) Grenzbereich: sehr sorgfältig kühlen!!! 2) nur mit 2 parallel geschalteten Modulen<br />

3) nur mit 3 parallel geschalteten Modulen<br />

Gehen Sie Schritt für Schritt vor:<br />

Trafospannung<br />

Gleichspannung<br />

18 UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

Elko<br />

W/VA W/VA W/VA Veff V V<br />

30/45 45/70 <strong>80</strong>/120 2 x 18 ± 23 35<br />

40/60 60/90 100/150 2 x 20 ± 26 35<br />

45/70 70/105 125/190 2 x 22 ± 29 40<br />

60/90 901) /135 150 ± 33 50<br />

1) /225 2 x 25<br />

<strong>80</strong>/120 120 2) /1<strong>80</strong> - 2 x 30 ± 40 50<br />

1002) /150 150 3) /225 - 2 x 33<br />

± 44 63


1. Stellen Sie fest, welche Nennimpedanz Ihre Lautsprecher haben (Impedanzminima<br />

von 20% unter Nennimpedanz sind erlaubt).<br />

UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

Stromversorgung<br />

2. Überlegen Sie, welche Leistung Ihr(e) <strong>Endstufe</strong>(n) liefern müssen. Hier<br />

kann ich keine konkreten Tipps geben, weil dies von vielen Faktoren<br />

abhängt: Raumgröße (je größer, desto mehr Leistung), Wirkungsgrad<br />

der Lautsprecher (je niedriger, desto mehr Leistung), untere Grenzfrequenz<br />

(je niedriger, desto mehr Leistung).<br />

Allgemein müssen die einzelnen <strong>Endstufe</strong>n einer Aktivbox deutlich<br />

weniger Leistung liefern, als eine <strong>Endstufe</strong> für eine aufwändige passive<br />

Mehrwege-Box - die <strong>Endstufe</strong>n für Mittel- und Hochton-Chassis nochmals<br />

nur etwa die Hälfte der Bass-<strong>Endstufe</strong>. Wenn also eine 3-Wege-<br />

Passivbox eine 200 W-<strong>Endstufe</strong> benötigt, reicht für gleichen Schalldruck<br />

bei einer Aktivierung etwa die halbe Gesamtleistung von 100 W aus.<br />

Die Einzelchassis werden dabei ungefähr folgende Einzelleistung aus den<br />

<strong>Endstufe</strong>n abfordern: 60 W für den Bass, 30 W für den Mitteltöner,<br />

15 W für den Hochtöner. Für diese Annahme wurde etwa gleicher Wirkungsgrad<br />

aller Chassis vorausgesetzt. In Abhängigkeit von den jeweiligen<br />

Filterfrequenzen und von den konkreten Wirkungsgraden kann es<br />

natürlich zu Abweichungen kommen. Orientieren Sie sich für die<br />

Dimensionierung einer Aktivbox am Bass-Kanal, dann kann eigentlich<br />

nichts schief gehen.<br />

3. Suchen Sie in der Tabelle unter Ausgangsleistung das Feld mit „Ihrer“<br />

Ausgangsleistung an „Ihrer“ Nennimpedanz. Die Ausgangsleistung<br />

steht immer vor dem Schrägstrich. Bei einem mehrkanaligen Verstärker<br />

(z.B. Drei-Wege-Aktivbox) gilt immer die niedrigste im System vorkommende<br />

Lautsprecherimpedanz!<br />

4. Hinter dem Schrägstrich steht die für eine <strong>Endstufe</strong> nötige Trafo-Leistung<br />

in VA. Die Angaben sind Minimalwerte pro <strong>Endstufe</strong>, sollen mehrere<br />

<strong>Endstufe</strong>n an einem Trafo betrieben werden, muss die Trafo-Leistung<br />

mit der Anzahl der <strong>Endstufe</strong>n multipliziert werden. Ganz allgemein<br />

kann man sagen: die Trafo-Leistung sollte um den Faktor 1,5 größer<br />

sein, als die Gesamtleistung der daran angeschlossenen <strong>Endstufe</strong>n.<br />

Wenn Sie also eine Stereo-<strong>Endstufe</strong> mit 2 x 70 W / 4Ohm aus einem<br />

gemeinsamen Trafo betreiben sollte dieser min. 210 VA haben, lieferbar<br />

19


<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong><br />

sind z.B. 225-VA-Typen. Für eine Einzelendstufe im Monoblock reicht<br />

ein 120 VA-Typ.<br />

5. Gehen Sie nun in der Zeile nach rechts und lesen Sie die Trafospannung<br />

ab. Im Beispiel sind dies 2 x 22 Veff.<br />

6. Damit sind die Eckdaten für den Trafo bekannt. Bewährt sind gute Ringkerntrafos.<br />

Bitte beachten Sie, dass die Werte für die Ausgangsleistung<br />

in der Tabelle Richtwerte sind, die in Abhängigkeit von Bauteilewerten<br />

und -qualität, sowie Netzspannungsschwankungen differieren können!<br />

Die Absicherung des RK-Trafos erfolgt mit dem 1,5- bis 2-fachen Primär-<br />

Nennstrom. Ab ca. 500VA, oder bei Einsatz mehrer Trafos kann eine<br />

Einschaltstrombegrenzung nötig werden. Hier für einige Trafos die nötigen<br />

Sicherungen (Schaltcharakteristik träge):<br />

RK-Trafo <strong>80</strong> VA Sicherung 630 mA<br />

RK-Trafo 120 VA Sicherung <strong>80</strong>0 mA<br />

RK-Trafo 160 VA Sicherung 1,25 A<br />

RK-Trafo 225 VA Sicherung 1,6 A<br />

RK-Trafo 300 VA Sicherung 2 A<br />

RK-Trafo 500 VA Sicherung 4 A<br />

RK-Trafo 700 VA Sicherung 5 A<br />

6. Nun bestimmen Sie in der letzten Spalte die Spannungsfestigkeit der<br />

Elkos. Die Angeben fallen auf den ersten Blick recht hoch aus, weil sich<br />

die Trafos im Standby fast im Leerlaufbetrieb befinden und die Gleichspannung<br />

dadurch gegenüber den Angaben in der vorletzten Tabellenspalte<br />

um einige Volt ansteigen kann.<br />

7. Pro 40 W Ausgangsleistung sollten Sie als Siebkapazität ungefähr 2 x<br />

5.000 TF veranschlagen. Für eine Subwoofer-<strong>Endstufe</strong> verdoppeln Sie diesen<br />

Wert. Pro <strong>Endstufe</strong> für Mittel-/Hochtöner in Aktivboxen halbieren<br />

Sie diesen Wert. Solch eine grobe Unterteilung reicht vollkommen aus,<br />

akademisches Berechnen exakter Werte ist hier völlig unsinnig.<br />

Auch das Motto „viel hilft viel“ ist hier nicht unbedingt zielführend - zu<br />

hohe Kapazitäten können durchaus zu Dynamikverlusten führen. Ledig-<br />

20 UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik


lich im untersten Frequenzbereich, also für reine Bassverstärker, schadet<br />

Kapazität nie.<br />

8. Bei der Qualität der Elkos hat sich folgende „Rangliste“ herausgestellt,<br />

die sich auch im Preis niederschlägt:<br />

Standard-Typen mit Snap-In-Befestigung in RM 10 (z.B. BCC 056<br />

und 058, Panasonic TS-HA).<br />

BCC 051 (und andere mit der Pinnung dieses Typs). Bestes<br />

Preis-/Leistungsverhältnis.<br />

BHC Slitfoils im Snap-in-Gehäuse RM 10. Teurer, aber nochmals<br />

besser.<br />

T-Net-Capacitor. Der allerbeste, aber auch teuerste Elko.<br />

UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

Stromversorgung<br />

9. Als Gleichrichter werden von den meisten Anwendern diskrete Dioden<br />

mit kurzer Erholzeit (recovery time) bevorzugt. Für alle unter 10. aufgeführten<br />

Anwendungen reichen 8 A - Typen im TO-220-Gehäuse. Bei<br />

höheren Leistungen kann auch das TO-247-Gehäuse nötig werden.<br />

10. Beispiele für einige Standard-Anwendungen:<br />

Anwendung Leistung Trafo Platine/Elkos<br />

Monoblock <strong>80</strong>/50W an 4/8M 2x22V/120VA NT-KE, 2x10.000TF/40V<br />

Monoblock <strong>80</strong>W/8M 2x30V/120VA NT-KE, 2x10.000TF/50V<br />

Kl. Stereo-Verst. 2x18W/8M 2x15V/50VA NT-KE, 2x4.700TF/25V<br />

Stereo-Vollverstärker 2x<strong>80</strong>/50W an 4/8M 2x22V/225VA NT-KE, 2x22.000TF/40V<br />

3-Wege-Aktivbox <strong>80</strong>+40+20W/je 8M 2x30V/225VA NT-KE, 2x15.000TF/50V<br />

2-Wege-Aktivbox 50+30W/4+8M 2x18V/120VA NT-KE, 2x10.000TF/35V<br />

Subwoofer <strong>80</strong>W/8M 2x30V/120VA NT-KE, 2x22.000TF/50V<br />

Subwoofer <strong>80</strong>W/4M 2x22V/120VA NT-KE, 2x22.000TF/40V<br />

Subwoofer-Brücke 150W/8M 2x24V/225VA NT-E, 4x22.000TF/40V<br />

21


<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong><br />

5.2 Netzteil-Platinen<br />

Für einen unkomplizierten Netzteil-Aufau bietet UB Audio und Messtechnik<br />

zwei Netzteil-Platinen an.<br />

In den allermeisten Fällen ist ein NT-KE mit 2 Elkos ausreichend!<br />

Auf den Platinen NT-E und NT-KE kann pro Elko ein radialer oder axialer<br />

Folienkondensatore (z.B. Mundorf Zinnfolie) zugeschaltet werden. Optional<br />

können niederohmige Strombegrenzungswiderstände (um 100 Milliohm,<br />

Baureihe MPC 71/5W) zwischen Dioden und Elkos eingefügt werden. Dazu<br />

müssen vorher die Bohrungen unter diesen Widerständen aufgebohrt<br />

werden. Zusammen mit den Kapazitäten wird eine leichte Filterwirkung<br />

und damit eine gute Störunterdrückung erreicht.<br />

Auf die verzinnten Flächen der Unterseite der Platinen kann bei Bedarf Kupferdraht<br />

oder –Geflecht aufgelötet werden. Eine Spule zur weiteren Störunterdrückung<br />

wird im Bedarfsfall zwischen Trafo und Eingang auf der Platine<br />

geschaltet.<br />

Die ausführlichen Produktbeschreibungen der Netzteilplatinen entnehmen Sie<br />

bitte den zugehörigen Datenblättern, im Folgenden nur kurz die Schaltpläne<br />

und einige Stichworte.<br />

22 UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik


5.2.1 NT-KE<br />

Für max. 2 <strong>Endstufe</strong>n<br />

Platine 100 x100 mm mit<br />

70Tm Cu-Auflage<br />

Universallayout für<br />

viele Bauteil-Variationen<br />

Gleichrichter: diskrete Dioden,<br />

Bauform TO-220 oder TO-247, oder axiale Typen<br />

Elkos: alle auf S. 20/21 aufgezählten Typen, außer T-Net!<br />

UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

Stromversorgung<br />

Abb. 6<br />

NT-KE<br />

Abb. 7<br />

Schaltung NT-KE<br />

23


<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong><br />

5.2.3 NT-E<br />

Für max. 4 <strong>Endstufe</strong>n<br />

Platine 160 x100 mm mit<br />

2 x 70 Tm Cu-Auflage<br />

Universallayout für<br />

viele Bauteil-Variationen<br />

Gleichrichter: diskrete Dioden,<br />

Bauform TO-220 oder TO-247, oder axiale Typen<br />

Elkos: alle auf S. 20/21 aufgezählten Typen, inkl. T-Net!<br />

Für <strong>Endstufe</strong>n höherer Leistung sind hier im Unterschied zum kleineren NT-<br />

KE vier Siebelkos mit bis 45 mm Durchmesser einsetzbar. Geeignet sind alle<br />

Typen der Aufzählung S.20/21. Beim T-Net-Capacitor bitte beachten:<br />

Vor der Bestückung der Leiterplatte müssen unter jedem Elko 2 Leiterbahnen<br />

unterbrochen werden. Die im Layout mit dicken Kreisen umrahmten Löcher<br />

werden mit einem 6,5-mm-Bohrer aufgebohrt.<br />

Diskrete Dioden können in der Bauform TO-220 oder TO-247 eingesetzt werden,<br />

axial bedrahtete Typen sind ebenfalls berücksichtigt. Den Dioden können<br />

kleine (Folien-) Kondensatoren im RM 5 oder 7,5 parallelgeschaltet werden<br />

(ca. 22-47nF).<br />

24 UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik


6. Einsatzmöglichkeiten<br />

UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

Einsatzmöglichkeiten<br />

<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong> eignet sich wegen ihrer geringen Abmessungen hervorragend<br />

zum Aufbau kompakter, aber auch vielseitiger und umfangreicher Systeme.<br />

Monoendstufe<br />

Im einfachsten Fall werden ein Modul <strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong> und eine Stromversorgung<br />

in ein Gehäuse gebaut fertig ist der Monoblock!<br />

Stereoendstufe/Vollverstärker<br />

Zwei Module und eine Stromversorgung ergeben eine Stereoendstufe. Durch<br />

Zugabe einer Vorverstärkerplatine wird daraus ein Vollverstärker.<br />

BiAmping<br />

Eine Stereo-Enstufe läßt sich schnell in eine BiAmping-<strong>Endstufe</strong> verwandeln:<br />

nur einen Eingang verwenden und K1‘ der ersten <strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong> mit K1 der<br />

zweiten verbinden. Es ist nur eine Stromversorgung nötig. Mit einem weiteren<br />

Modul läßt sich der Aufbau zum TriAmping für 3-Wege-Lautsprecher<br />

erweitern.<br />

Für Stereo müssen natürlich zwei solcher Einheiten aufgebaut werden, am<br />

besten mit getrennten Stromversorgungen für den linken und den rechten<br />

Kanal.<br />

Surround<br />

Die geringen Abmessungen erlauben den Aufbau sehr hochwertiger Mehrkanal-Verstärker<br />

in dennoch kompakten Gehäusen. Für die Ansteuerung leistungshungriger<br />

Subwoofer bieten sich Parallel– oder Brückenschaltung an.<br />

Aktivboxen<br />

Auch hier kommen besonders die geringen Abmessungen zum Tragen, in<br />

schlanken Gehäusen (ab 8 cm Innenbreite) können viele Module übereinander<br />

montiert werden.<br />

25


<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong><br />

7. Aufbau<br />

Bei paarweiser Bestellung der Leerplatine oder des Bausatzes hängen immer<br />

zwei Platinen zusammen, das erleichtert die Montage. Wenn dies nicht<br />

gewünscht ist (weil die Verstärker z. B. übereinander montiert werden sollen),<br />

einfach in der Mitte durchbrechen und die übrig gebliebenen Nasen<br />

abfeilen.<br />

Hinweis<br />

Beachten Sie bitte vor allen Verdrahtungs– oder anderen Arbeiten<br />

an der <strong>Endstufe</strong> oder angeschlossenen Baugruppen:<br />

NETZSPANNUNG KANN TÖDLICH SEIN!<br />

Es darf während der Arbeiten keine Verbindung zum<br />

230 V - Netz bestehen!<br />

Alle Bausteine müssen spannungsfrei sein, das<br />

beinhaltet, dass die Kondensatoren der<br />

Stronversorgung entladen sind!<br />

Diese Hinweise gelten auch für das An- oder Abklemmen von<br />

Meßleitungen!<br />

TIPP<br />

Entladen Sie Kondensatoren nie durch Kurzschluß! Benutzen Sie dazu einen<br />

niederohmigen Hochlast-Widerstand (z. B. 22 Ohm / 10 Watt) für einige<br />

Sekunden, bis die Spannung an jedem Kondensator unter ca. 1 Volt gesunken<br />

ist!<br />

7.1 Bestückung<br />

Benutzen Sie einen kräftigen Lötkolben mit feiner Spitze, am besten eine Lötstation,<br />

bei der Sie die Temperatur einstellen können (ca. 400°C für kurze<br />

Lötzeiten und gute Lötstellen). 2 x 70Tm Kupfer sind schwierig zu löten -<br />

26 UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik


sie leiten nicht nur den Strom gut, sondern auch die Lötwärme viel zu<br />

schnell ab!!<br />

Der TDA 7293 ist in MOF-FET-Technik aufgebaut . Demzufolge sind seine<br />

Eingänge sehr empfindlich für elektrostatische Auflaudung. Bitte sorgen Sie<br />

für einen Potenzialausgleich zwischen sich und dem IC, bevor Sie mit den<br />

Arbeiten daran beginnen.<br />

Bei der Parallelschaltung wird die Hauptplatine komplett bestückt, die parallel<br />

geschaltete(n) Platine(n) jedoch nur teilbestückt, siehe auch Bauteileliste<br />

unter 4.2.<br />

Nun können die Bestückungsarbeiten beginnen. Alle Bauteile außer IC und<br />

der großen Elkos werden in der Reihenfolge von der niedrigsten Bauhöhe<br />

zur höchsten nacheinander eingelötet. Unbedingt die Polung der Elkos und<br />

der Diode nbeachten!<br />

Der IC sollte als vorletztes Teil eingebaut werden. Dabei zuerst nur die<br />

äußersten Pins anlöten und dann den IC so ausrichten, daß er wirklich<br />

senkrecht zum Kühlkörper steht!<br />

Zum Schluß werden die beiden großen Elkos C10 und C11 eingebaut.<br />

Bitte arbeiten Sie sehr sorgfältig! Falsch eingebaute Bauteile lassen<br />

sich aus einer doppelseitigen Platine mit 70C Kupfer nur sehr<br />

schwer wieder auslöten, insbesondere der 15-polige IC!<br />

Nun muß das Modul noch für die unterschiedlichen Betriebsarten „programmiert“<br />

werden:<br />

Normalbetrieb Unter den Normalbetrieb fallen alle Anwendungen, in<br />

denen ein Verstärker aus einer Einzel-<strong>Endstufe</strong> aufgebaut<br />

ist, also weder im Brücken- noch im Parallelbetrieb<br />

läuft.<br />

J1: N - O<br />

Brückenbetrieb MASTER J1: N - O<br />

K1: Signal-Eingang<br />

SLAVE J1: N - O<br />

K1: Brücke<br />

K4 auf Master mit K2 auf Slave verbinden (2-adrigabgeschirmt).<br />

UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

Aufbau<br />

27


<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong><br />

Parallelbetrieb MASTER J1: N - O<br />

K1: Signal-Eingang<br />

SLAVE J1: Brücke O - N,<br />

P über kurzes Stück Draht (isoliert!)<br />

mit K2/Pin1 verbinden,<br />

das Loch neben R7 und über D4<br />

(s. Markierung im Bestückungsplan)<br />

mit 2 mm - Bohrer aufbohren.<br />

Der Slave-Verstärker ist nur teilbestückt, wie in den<br />

Kapiteln 3 und 4 beschrieben.<br />

K3 beider Verstärker über 3-adriges Kabel verbinden.<br />

K5 beider Verstärker mit min. 1 qmm Leitung verbinden.<br />

Unterziehen Sie abschließend die bestückte Platine vor dem Test einer Sichtkontrolle:<br />

überprüfen Sie die Qualität der Lötstellen („kalte“ Lötstellen, Risse,<br />

Kurzschlüsse...), kontrollieren Sie die richtige Polung von Elkos und Diode,<br />

überprüfen Sie alle Bauteile auf die richtigen Werte, insbesondere bei den<br />

Widerständen kann sich leicht einmal ein falscher Farbcode einschleichen.<br />

7.2 Kühlung und Montage<br />

Neben Leistung produziert ein Verstärker auch Verlustleistung in Form von<br />

Wärme. Sie muß vom Gehäuse abgeführt werden muß, um den Baustein<br />

nicht zu zerstören. Der Wirkungsgrad des TDA 7293 ist zwar recht hoch,<br />

jedoch ist das Gehäuse für bis zu 50 W Verlustleistung auch sehr klein.<br />

Im Lieferumfang ist kein Kühlkörper vorgesehen, weil dieser je nach Einsatz<br />

in verschiedenen Anwendungen sehr unterschiedlich ausfallen kann. Die für<br />

die Berechnung nötige Daten sind in den technischen Daten im Anhang zu<br />

finden! Bewährt sind dickwandige Profile (> 10 mm), wie z.B Fischer SK 47.<br />

Ein Kühlkörper-Vorschlag „für alle Fälle“ lautet: Rth,K Y 0,7 C/W (für zwei<br />

IC, bei ± 29V mit RL = 4 Ohm bei einer Umgebungstemperatur von 35°C<br />

betrieben, senkrechter Einbau eines schwarzen Kühlkörpers unter Verwendung<br />

von Kaptonscheibe oder Glimmerscheibe plus Wärmeleitpaste).<br />

28 UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik


Da das Gehäuse des IC ist nicht potenzialfrei ist, muß es<br />

gegen den Kühlkörper isoliert werden.<br />

Für die Befestigung am Kühlkörper gibt es zwei Möglichkeiten.<br />

1. Der IC wird mittels Schraube und der Befestigungslasche des IC am<br />

Kühlkörper befestigt. Eine Glimmerscheibe (Größe TO-218) ist preiswert,<br />

muß aber beidseitig mit Wärmeleitpaste versehen werden. Teurer, aber ohne<br />

Wärmeleitpaste zu montieren, ist glasfaserverstärkte Silikonfolie, z. B.<br />

Fischer WB - keinesfalls Standard-Silikonfolie einsetzen, diese hat eine zu<br />

schlechte Wärmeleitung! Zur korrekten Isolierung gehört ferner ein passender<br />

Isoliernippel für die Befestigungsschraube (Inbus M3). Isolierscheibe<br />

und –nippel sind im Lieferumfang der Bausätze enthalten.<br />

2. Der IC muß für die optimale Abführung der Verlustleistung (immerhin<br />

bis fast 50 Watt im worst case!) absolut plan auf dem Kühlkörper liegen.<br />

Dies ist mit der Befestigung mittels einer Schraube über die Befestigungslasche<br />

des IC nicht immer gegeben. Besser ist der Einsatz eines Alu-Flachprofils,<br />

das über den IC-Kunststoffkörper gelegt und beidseitig des IC mit dem<br />

Kühlkörper verschraubt wird. Solch ein Profil kann auch über mehrere Ics<br />

gelegt werden. In diesem Fall aber auch Befestigungen zwischen den einzelnen<br />

ICs vorsehen!<br />

Das Modul darf nicht nur über den IC mit dem Kühlkörper und/oder<br />

Gehäuse verbunden sein. Damit keine mechanischen Spannungen entstehen<br />

und den IC zerstören können, sollte die eigentliche Befestigung mittels Distanzbolzen<br />

(min. 5 mm) über die Befestigungslöcher erfolgen. Bei der Doppelplatine<br />

an 6 Stellen befestigen.<br />

Bei Montage in ein Metallgehäuse bitte unbedingt beachten: Alle<br />

Anschlussbuchsen müssen vollständig isoliert in das Gehäuse eingebaut<br />

werden! Das Gehäuse muß vorschriftsmäßig geerdet sein!<br />

7.3 Verdrahtung<br />

Konfektionieren Sie nun die Anschlußleitungen. Die einzelnen Anschlussbelegungen<br />

sind ausführlich im Anhang 9.1 aufgelistst!<br />

Bei allen Verdrahtungsarbeiten muss die Platine spannungsfrei<br />

sein!<br />

An alle Klemmen nur isolierte Leitungen anschließen!<br />

UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

Aufbau<br />

29


<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong><br />

Verpolungen und Kurzschlüsse sind unbedingt zu vermeiden, sie können<br />

zur Zerstörung von IC und Platine führen! Obacht auch später beim<br />

Messen und Testen!<br />

Für den Leistungsteil werden auf der Platine Schraubklemmen im Rastermaß<br />

5 eingesetzt. Die Verdrahtung erfolgt mit isolierten feindrähtigen Litzen<br />

von 1 - 2,5 mm2 . Auf die abisolierten Enden der Litzen sollten passende<br />

Aderendhülsen gecrimpt werden. Am besten geeignet sind die billigen nicht<br />

isolierten Hülsen aus verzinntem Kupfer!<br />

Die Schraubklemme K5 „Ausgang“ führt auf beiden Klemmen das Ausgangsignal<br />

für den Lautsprecher. Eine Klemme dient dem Anschluß des Lautsprechers,<br />

die zweite für die eventuelle Parallelschaltung einer weiteren (oder<br />

mehrerer) <strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong>. Die Lautsprecher-Masse-Leitung muss an eine der<br />

Betriebsspannungs-Masse-Klemmen angeschlossen werden, bevorzugt auf<br />

der <strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong>-Platine, oder auf der Netzteilplatine.<br />

Für alle anderen Verbindungen werden verpolungssichere Steckverbinder<br />

(Stifte) im RM 2,54 eingesetzt. Dem Komplettbausatz liegen die zugekörigen<br />

Gegenstücke (Buchsengehäuse) für die Konfektionierung bei.<br />

Die Anschlüsse K1 und K1‘ sind auf der Platine parallelgeschaltet, weil für<br />

manche Konstellation das Durchschleifen des Audio-Signals erwünscht ist.<br />

Die Leitung kann entweder aus verdrillten isolierten Einzellitzen bestehen,<br />

oder aus einer abgeschirmten zweiadrigen Leitung bestehen.<br />

Ein- und Ausschalten, Schaltknacksunterdrückung<br />

1.) Im Normalfall wird der Verstärker über einen Netzschalter ein- und ausgeschaltet.<br />

Damit dies möglichst geräuscharm funktioniert, ist der zugehörige<br />

Bereich wie folgt mt AC-Detektor aufzubauen:<br />

K7 Pin1 verbinden mit Trafo-Masse<br />

Pin2 verbinden mit Trafo-Wechselspan<br />

nung 1<br />

Pin3 verbinden mit Trafo-Wechselspan<br />

nung 2<br />

K10 Jumper setzen<br />

J2,J3 offen lassen (!!!)<br />

30 UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik


2.) Bei Verzicht auf den AC-Detektor:<br />

K7 offen lassen (!!!)<br />

K10 Jumper setzen<br />

J2,J3 Jumper setzen<br />

3.) Sollen mehrere Verstärker gemeinsam betrieben/geschaltet werden,<br />

läuft der erste Verstärker wie unter Normalfall beschrieben:<br />

1. Verstärker K7 Pin1 verbinden mit Trafo-Masse<br />

Pin2 verbinden mit Trafo-Wechselspan<br />

nung 1<br />

Pin3 verbinden mit Trafo-Wechselspan<br />

nung 2<br />

K10 Jumper setzen<br />

J2,J3 offen lassen (!!!)<br />

K9 1:1 verbinden mit K8 auf 2. Verstärker<br />

2. Verstärker K7 offen lassen<br />

K10 offen lassen<br />

J2,J3 offen lassen<br />

K8 1:1 verbinden mit K9 auf 1. Verstärker (wie<br />

schon unter 1. Verstärker erwähnt)<br />

K9 1:1 verbinden mit K8 auf 3. Verstärker<br />

3. Verstärker wie unter 2. Verstärker beschrieben<br />

usw.<br />

4.) Soll die <strong>Endstufe</strong> ferngesteuert geschaltet werden, kann man mit<br />

einer externen Schaltspannung (Gleichspannung) arbeiten. Sie kann zum<br />

Beispiel aus dem Vorverstärker kommen. Die Vorgehensweise erfolgt wie im<br />

vorigen Abschnitt unter 2. Verstärker beschrieben.<br />

K7 offen lassen K9/Pin1 ext. Spannung Masse<br />

K10 offen lassen K9/Pin2 ext. Spannung Plus<br />

J2,J3 offen lassen<br />

UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

Aufbau<br />

31


<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong><br />

Je nach Höhe der externen Spannung muss R12 angepasst werden:<br />

12V Brücke<br />

24V 1,0 KM<br />

30V 1,5 KM<br />

40V 2,7 KM<br />

Der Netzschalter der <strong>Endstufe</strong> sollte möglichst nur betätigt werden, wenn die<br />

ext. Schaltspannung den <strong>Endstufe</strong>n-IC stummgeschaltet hat!<br />

Achtung !!<br />

Entweder K7 mit der Sekündärspannung des Trafos verbinden, wie im<br />

Schaltbild S.8 gezeigt, oder Jumper J2 und J3 setzen.<br />

7.4 Test<br />

Beim Testen und Messen nicht ohne Berührungsschutz für den 230-V-<br />

Bereich arbeiten und das Gerät an einem Trenntrafo ausreichender Leistung<br />

betreiben. In diesem Zusammenhang sei noch einmal auf die Hinweise auf<br />

S. 23 verwiesen!<br />

1. Schließen Sie mit einem Jumper den Eingang (K1 oder K1‘) kurz.<br />

2. Wenn Sie kein Labornetzgerät mit Spannungsanzeige benutzen, schließen<br />

Sie Spannungsmeßgeräte (DC 200V-Bereich) zwischen Stromversorgung<br />

Plus und Masse, sowie Stromversorgung Minus und Masse.<br />

3. Schließen Sie ein Spannungsmeßgeräte (DC 200V-Bereich) zwischen Ausgang<br />

(K5) und Masse.<br />

4. Schalten Sie Ihr Labornetzgerät (sollte min. 2,5 A liefern können) ein und<br />

stellen Sie es auf 2 x ±25 V. Schalten Sie es nun wieder aus und schließen<br />

Sie es dann an die Stromversorgungsklemmen auf der Verstärkerplatine<br />

an.<br />

5. Schalten Sie das Labornetzgerät ein und dann die <strong>Endstufe</strong>. An den<br />

Stromversorgungsklemmen sollten jetzt ± 25 V anliegen, am Ausgang 0 V.<br />

Der Ruhestrom sollte bei ca. 35 mA liegen. Kontrollieren Sie die Ausgangsgleichspannung<br />

im empfindlichsten Bereich des Meßgerätes. Es sollten<br />

normalerweise wenige mV sein, die maximal zulässige Obergrenze<br />

liegt bei etwa 100 mV.<br />

32 UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik


6. Schalten Sie erst den Verstärker und dann das Netzteil aus und entfernen<br />

Sie den Jumper vom Eingang.<br />

7. Schalten Sie einen NF-Generator ein und stellen Sie sein Ausgangssignal<br />

auf Sinus, 1KHz, 100 mV. Schalten Sie ihn aus und schließen Sie ihn an<br />

den Eingang des Verstärkers (K1 oder K1‘). An den Ausgang legen Sie<br />

einen Lastwiderstand 8M/50W. Stellen Sie den Meßbereich des Spannungsmessers<br />

am Ausgang auf AC 20V.<br />

8. Schalten Sie Netzteil, Verstärker und dann den NF-Generator ein. Am<br />

Verstärker-Ausgang müssen jetzt 3,5 V angezeigt werden. Wenn Sie<br />

glücklicher Besitzer eines Ozilloskops sind, können Sie auch die Kurvenform<br />

überprüfen, insbesondere das Rechteckverhalten testen. Die<br />

Anstiegszeit bei einer Rechteckspannung mit 30VSS sollte unter 1,5Ts liegen.<br />

Damit ist der Test abgeschlossen. Entsprechen die Meßwerte nicht den<br />

angegebenen Größenordnungen, überprüfen Sie bitte die Bestückung Ihrer<br />

Platine und die Verdrahtung der angeschlossenen Geräte.<br />

Genauso wie beschrieben, verfahren Sie mit allen weiteren am Projekt beteiligten<br />

<strong>Endstufe</strong>n. Testen Sie bitte auch das Netzteil, das Sie verwenden<br />

möchten, vor dem Einbau ohne Verstärker auf korrekte Funktion.<br />

UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

Aufbau<br />

33


<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong><br />

7.5 Inbetriebnahme<br />

Wenn Verstärker und Netzteil einwandfrei funktionieren, bauen Sie beides<br />

unter Beachtung aller Sicherheitsvorschriften in das dafür vorgesehene<br />

Gehäuse ein. Schließen Sie unbedingt auch alle primärseitig (zwischen Trafo<br />

und 230-V-Netz) liegenden Elemente wie Sicherung(en) und Netzschalter<br />

an. Der Netzschalter muß auch dann eingebaut werden, wenn Sie die <strong>Endstufe</strong>n<br />

über die unter 8.3 beschriebene Muting-/Standby-Schaltung schalten!<br />

Benutzen Sie für die Verdrahtung im 230V-Bereich nur Leitungen,<br />

die für den Betrieb an 230V Wechselspannung zugelassen sind!<br />

Zum Einschalten zuerst den Netzschalter, dann Mute-/Standby-<br />

Schalter betätigen, beim Ausschalten umgekehrt!<br />

Ein erster Probelauf sollte nochmals mit NF-Generator, Lastwiderstand und<br />

kontrollierenden Meßgeräten erfolgen, erst wenn alles einwandfrei läuft, sollten<br />

Sie Quellen, Vorverstärker und Lautsprecher anschließen.<br />

34 UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik


8. Anhang<br />

8.1 Technische Daten<br />

8.1.1 Absolute Grenzdaten<br />

Diese Werte dürfen zu keinem Zeitpunkt überschritten werden!<br />

Betriebsspannung TDA 7293: ± 50 V *)<br />

Betriebsspannung TDA 7294: ± 40 V *)<br />

Eingangsspannung: Y 28 Veff. Betriebstemperatur: 0 ... 40 °C<br />

*) bei Verwendung von Elkos mit niedrigerer zulässiger Betriebsspannung<br />

darf die maximale Elko-Betriebsspannun natürlich nicht überschritten werden!<br />

8.1.2 Platinen-Daten<br />

Maße: 75 x 75 x 35 mm (B x H x T)<br />

PCB-Material: FR 4 mit doppelseitig 70 Tm Cu,<br />

Lötstoppmaske und Bestückungs-<br />

aufdruck<br />

Der IC sitzt mittig auf der Platine, das Loch für die Kühlkörperbefestigung<br />

befindet sich 18 mm über der Platinenoberkante.<br />

Beachten Sie bitte die Vorschriften zur Behandlung ESD –<br />

empfindlicher Bauteile!<br />

ESD = electrostatic discharge (elektrostatische Entladung)<br />

UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

Anhang<br />

35


<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong><br />

8.1.3 Kenndaten<br />

typische Werte<br />

Parameter Bedingung Wert Einh.<br />

Ausgangsleistung<br />

0,1 % Klirr, 4 Ohm, ± 29V<br />

8 Ohm, ± 40V<br />

36 UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

75<br />

<strong>80</strong><br />

Brückenschaltung 0,1 % Klirr, 8 Ohm , ± 29V 125 W<br />

Slew Rate 10 V/ s<br />

Frequenzgang - 3 dB, C1 = 1,5 F 6 - 400.000 Hz<br />

Klirrfaktor 5 W, RL = 8 Ohm, f = 1 KHz 0,005 %<br />

FremdspannungsabstandEingangsempfindlichkeit<br />

W<br />

W<br />

1 W, 8 Ohm, linear > 95 dB<br />

<strong>80</strong> W, 8 Ohm 700 mV<br />

Ausgangsoffset < 5 mV<br />

Eingangsimpedanz<br />

Dämpfungsfaktor 8 Ohm , 1 KHz (20KHz) > 1000 (<strong>80</strong>0)<br />

Ruhestrom/<br />

Standbystrom<br />

> 22 KOhm<br />

35 / 0,5 mA<br />

Betriebsspannung ± 18 ... ± 45 V<br />

Verlustleistung T Case = 70°C, max. 50 W<br />

SperrschichttemperaturIC-Wärmewiderstand<br />

Rth,J-C max. 150 °C<br />

1,5 °C/W


8.2 Anschlussbelegungen<br />

K 1, 1‘ - Signal-Eingang<br />

Pin 1: Masse<br />

Pin 2: Signal-Eingang<br />

K 2 - Brückenbetrieb-Steuerung (auf Slave)<br />

Pin 1: Masse<br />

Pin 2: Eingang<br />

K3 - Parallelbetrieb<br />

Pin 1: IC1, Pin 12<br />

Pin 2: IC1, Pin 6<br />

Pin 3: IC1, Pin 11<br />

K4: -Brückenbetrieb-Steuerung (auf Master)<br />

Pin 1: Masse<br />

Pin 2: Ausgang<br />

K 5: - Lautsprecherausgang<br />

Pin 1,2: beide: Signalausgang<br />

K 6 - LED<br />

Pin 1: Anode (Pluspol)<br />

Pin 2: Kathode (Minuspol)<br />

K 7 - Trafo-Sekundärspannung<br />

(s. auch Schaltbild S.8!)<br />

Pin 1: Mittelabgriff<br />

Pin 2: Wechselspannung 1<br />

Pin 3: Wechselspannung 2<br />

K 8, 9 - Standby/Mute<br />

Pin 1: Plus<br />

Pin 2: Relais-Spule<br />

UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

Anhang<br />

37


<strong>Endstufe</strong> <strong>80</strong><br />

K10 Ein/Aus-Schalter<br />

Pin1: Relais-Spule<br />

Pin2: Kollektor Schalttransistor<br />

K11 - Spannungsversorgung<br />

links: Plus<br />

Mitte links: Masse (Betriebsspannung)<br />

Mitte rechts: Masse (Lautsprecher)<br />

rechts: Minus<br />

8.3 Literatur<br />

TDA 7293 Datenblatt, http://eu.st.com<br />

Böhmke, Ulrich: Variable <strong>Endstufe</strong>, Elektor 2/2002.<br />

38 UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik


8.4 Informationen zur Produkthaftung<br />

Die in dieser Veröffentlichung aufgeführten Waren und Geräte sind nur für den jeweils angegebenen<br />

Zweck geeignet und dürfen aus Sicherheitsgründen nicht zu anderen als den angegebenen<br />

eingesetzt werden. Beim Einsatz ist insbesondere folgendes zu beachten:<br />

Beim Umgang mit 230-V-Netzspannung und mit am Netz und/oder Batterie betriebenen Produkten<br />

müssen die einschlägigen Richtlinien zur Einhaltung der elektromagnetischen Verträglichkeit<br />

(89/336/EWG), sowie die Niederspannungsrichtlinie (73/23/EWG) für elektrische/elektronische<br />

Betriebsmittel zur Verwendung an einer Nennspannung zwischen 50 V~ und 1000 V~ bzw. 75<br />

V= und 1500 V= beachtet werden. Der Berührungsschutz (Schutzerdung SK I oder zusätzliche<br />

Isolierung zur Basisisolierung SK II) muß sichergestellt sein. Folgende EN-Normen und VDE-Vorschriften<br />

sind zu berücksichtigen:<br />

- Elektromagnetische Verträglichkeit: EN 50081-1, EN50082-1,<br />

- Niederspannungsrichtlinie: DIN VDE 0100, DIN VDE 0532 (Teil 1/A1: 1994-12), DIN VDE<br />

0551: 1995, DIN VDE 0869: 1985, EN 60742, EN 60570-2-1, EN 60335-1, EN 60598.<br />

Bezugsquellen für die genannten Vorschriften: s. 6.1, Literatur!<br />

Alle Geräte und Produkte, die mit externer Spannung, insbesondere mit 230-V-Netzspannung<br />

versorgt werden, müssen vor dem Öffnen von der Versorungsspannung getrennt werden.<br />

Bei Arbeiten an Bauteilen und Bausteinen müssen diese spannungsfrei sein, vorhandene Kondensatoren<br />

müssen entladen werden. Falls nicht anders ausgewiesen, sind die in den<br />

Bedienungsanleitungen angegebenen technischen Daten unbedingt einzuhalten, insbesondere:<br />

- der zulässige Einsatztemperaturbereich. Bei fehlender Angabe gilt ein Richtwert von<br />

0 - 40 °C,<br />

- die angegebenen Grenzwerte für Spannung und Strom.<br />

Die Nichteinhaltung der Grenzwerte kann zum Defekt oder zu nicht einwandfreier Funktion der<br />

Produkte, bzw. bei Einsatz derselben als Vormaterial oder Halbzeug auch des daraus gefertigten<br />

Endproduktes führen. Für entsprechende Ausfälle und eventuelle Folgeschäden übernehmen wir<br />

keine Haftung.<br />

Schäden, die durch Eingriffe in Produkte und daraus resultierender Veränderung, sowie unsachgemäßer<br />

Behandlung verursacht werden, ebenso wie dadurch entstehende Folgeschäden, sind<br />

von der Haftung gleichermaßen ausgeschlossen. Eine Haftung wird nicht übernommen bei Veränderung<br />

des Zustandes von Artikeln, durch nicht produktgerechte Lagerung, sonstige Fremdeinwirkungen<br />

oder unsachgemäße Benutzung. Eine Haftung wird nicht übernommen bei<br />

unsachgemäßem Aufbau von Bausätzen.<br />

Netzanschlußleitungen elektrischer/elektronischer Geräte und Messleitungen müssen regelmäßig<br />

auf Schäden untersucht werden.<br />

Netzanschlußleitungen und Netzsicherungen sind nur vom Fachmann zu wechseln.<br />

Alle Artikel dürfen nur für den angegebenen Zweck verwendet werden. Wenn am Bestimmungszweck<br />

der Ware Zweifel bestehen, muß dieser bei einem kompetenten Fachmann oder der technischen<br />

Abteilung von SCHURO Elektronik / UB Elektronik geklärt werden.<br />

UBUlrich Böhmke<br />

Audio und<br />

Messtechnik<br />

Anhang<br />

39

Hurra! Ihre Datei wurde hochgeladen und ist bereit für die Veröffentlichung.

Erfolgreich gespeichert!

Leider ist etwas schief gelaufen!