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Spannungsreglertechnik - Frage

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MarkusP
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Spannungsreglertechnik - Frage

Beitragvon MarkusP » 21.07.2015, 14:55

Hallo auch,

ich habe eine Frage zu Netzteilschaltungen.
Für ein Studer-Pult muß ich neue Netzteile bauen, da sie fehlen.
Es handelt sich um ein Studer 963. Die Unterlagen habe ich.

Meine Frage bezieht sich auf die originalen Stabilisatorkarten und deren Technik.
Hat es einen besonderen Grund, daß der Längsregeltransistor in der "Masse"-Leitung und nicht in der positiven Leitung liegt?
"Tante Google" konnte mir bis jetzt nicht weiterhelfen.

Den Originalschaltplan findet man auf dem Studer-ftp-Server:
Die entsprechende Schaltung ist auf Seite 200.
(Die Datei ist leider recht groß...)

ftp://ftp.studer.ch/Public/Products/Mixing_Analog/963/Manuals/963_Op_Serv.pdf

Ergänzend zu diesem netzteil noch folgende Fragen.
1. Ist es sinnvoll, daß die Spannungen in diesem Pult alle langsam hochfahren?
2. Ist es sinnvoll bei der symmtrischen Speisung, daß die Spannungen gegenseitig überwacht werden oder geht es zur Not auch ohne?

Ich kann mir schon denken, daß bei Studer da viel "Gehirnschmalz" drinsteckt und es alles seinen Sinn hatte, aber
den Originalplan wollte ich nicht unbedingt nachbauen müssen.
Die Spannungen zu regeln ist an sich kein Problem. Würde es klassisch mit einem LM723 machen wollen.

Gruß aus Berlin

MarkusP.

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Wilfried
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Re: Spannungsreglertechnik - Frage

Beitragvon Wilfried » 22.07.2015, 21:43

MarkusP hat geschrieben:1. Ist es sinnvoll, daß die Spannungen in diesem Pult alle langsam hochfahren?


Ja. Da sind im ganzen Pult verteilt viele Glättungskondensatoren zu bedienen. Falls sich das mit dem 723 nicht realisieren lässt, dann den
LM 317/337 jeweils mit zusätzlichem Leistungstransistor für 5A und Sanftanlaufschaltung (siehe Datenblatt) verwenden.


MarkusP hat geschrieben:2. Ist es sinnvoll bei der symmetrischen Speisung, daß die Spannungen gegenseitig überwacht werden oder geht es zur Not auch ohne?


Sicherlich sinnvoll, aber meiner Meinung nach für ein Einzelstück bei Betrieb in normalen Räumen verzichtbar. Soll das Pult unterwegs bei höheren oder tieferen Temperaturen genutzt werden, dann sollte man auf die Spannungsüberwachung nicht verzichten.
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RainerG
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Re: Spannungsreglertechnik - Frage

Beitragvon RainerG » 23.07.2015, 11:03

MarkusP hat geschrieben:...
Meine Frage bezieht sich auf die originalen Stabilisatorkarten und deren Technik.
Hat es einen besonderen Grund, daß der Längsregeltransistor in der "Masse"-Leitung und nicht in der positiven Leitung liegt?

MarkusP.



Hallo Markus,

Eine wirklich plausible Erklärung dafür habe ich auch nicht. Es ist letztlich egal, ob der Regler in der Masseleitung liegt oder in der positiven (bzw. negativen).
Was ich mir vorstellen könnte: Der Regler in der Masseleitung verhindert evt. besser Störungen vom Netz die über die Masse eingeschleußt werden. Sowas habe ich auch schon selbst erlebt. Die positive Spannung ist ja gewöhnlich genügend abgeblockt zu den Schaltkreisen hin. Zum einen haben die IC's ja ohnehin schon eine unterdrückende Wirkung der Betriebsspannung und zum anderen sind ja immer wieder Siebschaltungen davor. Nicht dagegen wenn die Masse direkt in die Schaltung führt.
Alles andere hat ja Wilfried schon ausführlich kommentiert.


Grüße
RainerG
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Re: Spannungsreglertechnik - Frage

Beitragvon MarkusP » 24.07.2015, 07:28

Hallo Wilfried, hallo Rainer,

ganz herzlichen Dank für Eure Antworten.
Werde also versuchen, das langsame Hochfahren zu realisieren, evtl. das Tracking für die +-15V.
Das Argument mit den Ladeelkos taucht auch tatsächlich in den Studer-Unterlagen auf.

Nach weiterer Ansicht der Schaltunterlagen, habe ich festgestellt, daß die Stabilisatorkarten im Prinzip negative Regler sind.
Das erklärt den NPN-Längsregler im negativen Zweig.
Eine solche Schaltung hatte ich in einem alten Siemens-Buch gefunden, wo mit einem 78xx, einem NPN-Längsregler und ein wenig Mimik darum ein Negativregler gebaut wird.
Bin darauf gekommen, als ich mich über die -6V für die Logikschaltungen in dem Pult gewundert hatte.
Die arbeiten mit den klassischen CMOS 4xxx. Deren "Pluspol" wird an Masse gelegt und deren "Minuspol" an die -6V oder -15V.
So konnte Studer in diesem Pult die zahlreich verbauten FET-Schalter direkt ansteuern.
Soweit meine Vermutungen.
Wie auch die Masseführung in dem Pult nicht ganz einfach ist. An den Netzteilen gibt es gemeinsame 0 Volt, an den Modulen aber getrennt nach 0V-Audio und 0V-Logik.
Die Gas-Plasma-Aussteuerungsanzeigen arbeiten mit -24V. Die haben aber einen eigenen Schaltwandler auf der Karte, der die nötigen Spannungen erzeugt. So ist der "quasi erdfrei".

Mit welchem Reglertyp ich das nun aufbaue, weiß ich noch nicht. Der LM723 ist nach wie vor in der engeren Wahl, da gibt es auch Tricks um den auf eine größere Netzunterdrückung zu trimmen. Für das langsame Hochfahren und das Koppeln der +-15V habe ich dort aber noch nichts gefunden. Interessant wäre in der Tat ein "aufgebohrter" LM317 oder ein LT1084.
Wenn alle Stricke reißen, baue ich halt die originale Schaltung nach. Weiß nur nicht, ob ich das in Lochraster auf eine Europakarte bekomme.

Mit herzlichem Dank und Gruß aus Berlin

MarkusP.

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Re: Spannungsreglertechnik - Frage

Beitragvon Wilfried » 24.07.2015, 07:35

MarkusP hat geschrieben:Weiß nur nicht, ob ich das in Lochraster auf eine Europakarte bekomme.


Da hilft dies Progrämmchen:
http://www.abacom-online.de/html/lochmaster.html
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Re: Spannungsreglertechnik - Frage

Beitragvon MarkusP » 24.07.2015, 07:40

Hallo Wilfried,

interessanter Tip. Werde mir das mal anschauen.
Bis jetzt "route" ich immer noch analog auf dem Papier...

Herzlichen Gruß aus Berlin

MarkusP.

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Re: Spannungsreglertechnik - Frage

Beitragvon RainerG » 24.07.2015, 10:40

Hallo Markus,


Zu der ganzen "negativen" Spannungstechnik fällt mir von früher noch etwas ein: PNP-Transistoren sind etwas rauschärmer als die komplementären NPN-Typen. Also ein Verstärker in dem statt den alten BC 109 die BC 179 verbaut sind rauscht geringfügig weniger.
Sieht man sich mal die Schaltungstechnik der legendären NAGRA-Geräte an (und zwar sowohl die NAGRA III als auch die NAGRA IV) dann stellt man fest, daß die alle mit negativer Betriebsspannung arbeiten. Beim NAGRA III ist es ohnehin verständlich, denn als dieses Gerät auf den Markt kam, gab es fast nur PNP-Germaniumtransistoren. Die NAGRA-IV-Serie hatte zwar Siliziumtransitoren aber es waren vorwiegend PNP-Typen.

Vielleicht hat auch Studer solche Gedanken bei der Entwicklung gehabt.


Grüße
RainerG
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Re: Spannungsreglertechnik - Frage

Beitragvon RainerG » 24.07.2015, 10:50

Hallo Markus,


Zu der ganzen "negativen" Spannungstechnik fällt mir von früher noch etwas ein: PNP-Transistoren sind etwas rauschärmer als die komplementären NPN-Typen. Also ein Verstärker in dem statt den alten BC 109 die BC 179 verbaut sind rauscht geringfügig weniger.
Sieht man sich mal die Schaltungstechnik der legendären NAGRA-Geräte an (und zwar sowohl die NAGRA III als auch die NAGRA IV) dann stellt man fest, daß die alle mit negativer Betriebsspannung arbeiten. Beim NAGRA III ist es ohnehin verständlich, denn als dieses Gerät auf den Markt kam, gab es fast nur PNP-Germaniumtransistoren. Die NAGRA-IV-Serie hatte zwar Siliziumtransitoren aber es waren vorwiegend PNP-Typen.

Vielleicht hat auch Studer solche Gedanken bei der Entwicklung gehabt.

Ach - noch ein Nachtrag fällt mir gerade ein: Ich wundere mich immer wieder, daß bei neueren Netzteilschaltungen mit Längsregeltransistor keine FET' eingesetzt werden sondern immer bipolare Typen. Das würde nämlich vieles vereinfachen und man bräuchte keine Ansteuerleistung sondern könnte reine Spannungsansteuerung machen. Ich habe das in meinen neueren Netzteilen so realisiert und gute Erfahrungen damit. Eingesetzt habe ich die FET-Typen IRF 9530 für die positive Spannung und den IRF 530 für die negative Spannung. Ich betreibe die allerdings in Source-Schaltung - also die Source-Elektrode an der Gleichrichterseite anstatt wie es allgemein üblich ist an der Lastseite. Daher der P-Kanal-Typ auf der positiven und den N-Kanal-Typ auf der neagtiven Spannung.


Grüße
RainerG
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Re: Spannungsreglertechnik - Frage

Beitragvon MarkusP » 24.07.2015, 12:13

Hallo Rainer,

im Studer 963 ist fast nichts mehr diskret aufgebaut. Eine Ansammlung an 5534/5532/Tlxx.

Dein Kommentar zu den FETs in Netzteilen erinnert mich daran, daß ich ein anderes Pult besitze, in dem die Netzteile mit den von Dir erwähnten IRFxxx aufgebaut sind.
Anbei mal den Link zum Schaltplan:
http://www.licht-und-schall.de/Tonthemen/SajePower.pdf

Hier werden zumindest die Audio-Spannungen auch gegenseitig kontrolliert. Kann nur nicht auf die schnelle erkennen, ob dort die Spannungen auch einen "Soft-Start" haben.

Herzlichen Gruß aus Berlin

MarkusP.

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Re: Spannungsreglertechnik - Frage

Beitragvon Tonzauber » 02.08.2015, 22:08

Vielleicht wäre das was für dich?

http://www.ebay.de/itm/2-STUDER-980-Net ... 58c866f86a

Ich habe alleridngs nicht überprüft, ob es die passenden Spannungen zur Verfügung stellt...

Lg

Georg
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Re: Spannungsreglertechnik - Frage

Beitragvon MarkusP » 03.08.2015, 07:35

Hallo Georg,

herzlichen Dank für den Tip. In der Bucht schaue ich ja auch hin und wieder.
Von diesem Anbieter hatte ich sogar schon das ein oder andere gekauft.
Das 980-er Netzteil paßt leider nicht...

Herzlichen Gruß

MarkusP.

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Re: Spannungsreglertechnik - Frage

Beitragvon MarkusP » 03.08.2015, 07:43

Hallo auch,

@Rainer. Manche Erklärungen findet man tatsächlich nur, wenn man in "ganz alten" Zeitschriften bzw. Büchern nachschaut.
Es lebe ein alter Tietze-Schenk und die Funkschau von 1986. :-)
So kann ich die Technik der Studer-Regler mittlerweile verstehen.

Die Studer-Karten sind zum einen negative Spannungsregler, deswegen der Längsregler in der negativen Leitung, zum anderen arbeitet der Längsregler nicht als Emitterfolger sondern in Emitterschaltung. Dies hat zwar einen höheren Innenwiderstand der Schaltung zur Folge, aber in Verbindung mit dem Operationsverstärker ist die gesamte Schleifenverstärkung und somit auch die Ausregelfähigkeit größer. Die dürfte die sehr hohe Brummunterdrückung der Schaltung erklären. Der Restbrumm ist angegeben mit kleiner/gleich 100 Mikrovolt!
Alles weitere drumherum ist "Feintuning" für das Koppeln der Speisespannungen etc.pp.

Herzlichen Gruß aus Berlin

MarkusP.

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Re: Spannungsreglertechnik - Frage

Beitragvon RainerG » 03.08.2015, 12:32

MarkusP hat geschrieben:Hallo auch,

@Rainer. Manche Erklärungen findet man tatsächlich nur, wenn man in "ganz alten" Zeitschriften bzw. Büchern nachschaut....


Da hast Du recht! Ich habe zwar die Funkschau nicht mehr, aber alte Bücher habe ich auch noch. Z.B. den "Barkhausen" über Röhrentechnik und ein paar alte Bücher die ich in unserer Hochschule "abgestaubt" habe um sie vor dem Papiercontainer zu retten.

MarkusP hat geschrieben:Die Studer-Karten sind zum einen negative Spannungsregler, deswegen der Längsregler.....
Alles weitere drumherum ist "Feintuning" für das Koppeln der Speisespannungen etc.pp.


Siehst Du, da lag ich mit meiner Vermutung doch richtig. Das Konzept meiner eigenen Entwicklungen von stabilisierten Stromversorgungen ist ebenfalls die Emitterschaltung bzw. die Source-Schaltung beim FET. Und meine Regelschaltung ist auch mit einem OP-Verstärker bestückt was dann den Innenwiderstand des ganzen Stabilisators auf einem sehr kleinen Wert hält.
Wenn Du Interesse hast, kann ich Dir mal meine Schaltung mailen.


Grüße
Rainer G
Wer in der Demokratie schläft, wacht in der Diktatur wieder auf (Quelle unbekannt).
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Re: Spannungsreglertechnik - Frage

Beitragvon MarkusP » 03.08.2015, 14:09

Hallo Rainer,

hast eine PN.

Herzlichen Gruß

MarkusP.


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