DIY Low Noise USB-Netzteil

Musikwiedergabe über PC und Mac

DIY Low Noise USB-Netzteil

Beitragvon Koala887 » 16.08.2012, 20:20

Hallo Freunde,

da es schon seit einiger Zeit USB-Netzteile von verschiedenen Firmen wie Aqvox und squeeze-upgrade gibt, welche den Klang von USB-DACs verbessern sollen, hab ich mich mal dran gemacht sowas selbst zu bauen.

Heraus gekommen ist dann folgendes:

Bild

Der Grundaufbau ist der gleiche, wie bei Gerts Akurate-Netzteil: schnelle Schottkydioden zur Gleichrichtung, Vorsiebung mit Pana-Fc, stromkompensierte Drossel, Widerstände und wieder Pana-Fcs, gefolgt von einer elektronischen Drossel mit Polimerelkos.

Als Regler habe ich dann, statt dem üblichen Lm317, einen REG103 genommen, welcher eine noch geringere Rauschspannung hat. Die Montage des Reglers war etwas kniffelig, da es ihn nur im DDPAK-Gehäuse gibt. Am einfachsten geht es denke ich, wenn man das Gehäuse mit Lötpaste auf die Platine setzt und dann vorsichtig von unten mit einem Heißluftföhn erhitzt, bis die Lötpaste geschmolzen ist.

Das kleine Kästchen vor dem Stecker habe ich von squeeze-upgrade abgeschaut. Darin ist ein 24dB LC-Filter mit nochmal 6000uF Panasonic FR Kondensatoren und einigen Ferritperlen eingebaut.

Am Ende folgt dann noch der USB-Stecker, in dem noch eine Ferritperle und ein Polimerelko eingebaut sind:

Bild

Ein paar Messungen habe ich dann auch noch gemacht.

Hier das Netzteil ohne Last:

Bild

Eine Rauschspannung ist fast nicht messbar und nur leicht über dem Grundrauschen des Meßverstärkers.

Danach mit meinem EMU Tracker-Pre als Last:

Bild

Hier sieht man deutlich die Impulse des eingebauten Schaltnetzteils des Tracker-Pre und zum Vergleich nochmal das Tracker-Pre mit einem Standard LM317 Netzteil:

Bild

Jetzt sieht man erst, daß da Welten dazwischen liegen!

Einige fragen sich jetzt natürlich, ob es was bringt und wie es klingt? Die Unterschiede sind jetzt nicht gewaltig, aber durchaus hörbar wie man sie etwa mit geringerem Jitter hört. Die Bühnenabbildung wird ruhiger, S-Laute klingen nicht mehr so scharf, Klavieranschläge und Gitarrensaiten klingen natürlicher aus.

Für mich hat es sich jedenfalls gelohnt und jede Menge Spaß gemacht.

Schöne Grüße
Daniel
Bild
Koala887
Aktiver Hörer
 
Beiträge: 529
Registriert: 27.12.2010, 18:23
Wohnort: Eltmann, Unterfranken

Beitragvon delorentzi » 16.08.2012, 22:32

Hi,

ich weiss, Löten & Basteln macht Spass. Wenn ich mir aber den Aufwand und die Kosten betrachte frage ich mich ob das berühmte Peaktech Netzteil nicht eine Alternative wäre.

Grüße,
Thomas
Bild
delorentzi
Aktiver Hörer
 
Beiträge: 794
Registriert: 15.11.2011, 11:01
Wohnort: Andernach

Beitragvon delorentzi » 17.08.2012, 10:44

Hi,

die Fragen kann ich Dir nicht beantworten - was das Verstellen angeht... man muss es ja nicht gerade im Kinderzimmer aufbauen.

Spaß bei Seite - ich habe ein eigenes Zimmer. Da darf niemand ungefragt rein. Nicht mal meine eigene Frau würd sich trauen da an irgendwelchen Geräten rumzufummeln. Alternativ könnte man den Gashebel auch mit einem Tropfen Heisskleber fixieren. Das läßt sich zur Not (meiner erfahrung nach) relativ rückstandslos entfernen.

:cheers:
Thomas
Bild
delorentzi
Aktiver Hörer
 
Beiträge: 794
Registriert: 15.11.2011, 11:01
Wohnort: Andernach

Beitragvon Koala887 » 17.08.2012, 13:50

Hallo Thomas,

sicher mag es für den ein oder anderen einfacher mit dem Peaktech sein, aber optimal ist es sicher nicht.
Ich habe ja seit kurzem auch ein Peaktech hier, ist allerdings das 6145 und ist mit 1mV Restwelligkeit angegeben.

Das Ganze mal schnell angeklemmt sieht dann so aus:

Bild

Ein kleiner Unterschied ist da schon zu erkennen. :wink:

Aber jetzt kommt der Clou. Wenn ich von meinem Netzteil den LC-Filter nehme und an das Peaktech anklemme erhalte ich folgendes Bild:

Bild

Jetzt sieht man, daß der Filter das gesamte hochfrequente Störspektrum herausfiltert! Zwar noch nicht ganz so schön wie bei mir, aber immerhin.

Also besteht auch beim Peaktech noch Tuningpotenzial. 8)

Schöne Grüße
Daniel
Bild
Koala887
Aktiver Hörer
 
Beiträge: 529
Registriert: 27.12.2010, 18:23
Wohnort: Eltmann, Unterfranken

Beitragvon Truesound » 17.08.2012, 14:04

Hallo Daniel!

Hast du auch nochmal zwei vergleichende Diagramme von Störungen über Frequenzgang gemessen....einmal mit und einmal ohne Belastung.....?

Grüße Truesound
Bild
Truesound
inaktiv
 
Beiträge: 1095
Registriert: 22.10.2011, 17:18
Wohnort: Everglades National Park

Beitragvon delorentzi » 17.08.2012, 14:24

Peaktech 6080:
Restwelligkeit (U) 0,5 mV eff
Restwelligkeit (I) 3 mA eff

Falls es von Interesse ist.

Ich habe das Peaktech auf Empfehlung gekauft und weil es läbsche 45 Euro kostet. Wäre es deutlich teurer hätte ich den Spaß nicht gemacht - ich höre eh keinen Unterschied gegen das Original-Netzteil.

Grüße,
Thomas
Bild
delorentzi
Aktiver Hörer
 
Beiträge: 794
Registriert: 15.11.2011, 11:01
Wohnort: Andernach

Beitragvon Koala887 » 18.08.2012, 12:20

Hallo Ulli,

das Filter ist eigentlich kein großes Geheimnis:

Bild

Die Spulen hatte ich noch in der Bastelkiste, müßten die FED 64µ von Reichelt sein. Die Kondensatoren sind die Panasonic FR 1000µF/25V. Die sind kleiner als die FC´s, haben einen kleineren ESR und eine höhere Lebensdauer. Die Ferritperlen wurden einfach über die Anschlußdrähte geschoben. C7 ist ein Polimerkondensator 220µF/10V wie ihn Gert auch verwendet. L7 und C7 befinden sich direkt am USB-Stecker.
Das Ganze sollte eben so nah wie möglich am Stecker bzw. der Last eingebaut sein, damit der restliche Leitungswiderstand nicht zu groß wird.

@Locke
Willst du ein Diagramm Von meinem Netzteil oder vom Peaktech? Mit LC-Filter oder ohne? Mit ohmscher Last oder dem Tracker-Pre?

Schöne Grüße
Daniel

P.S.: In den Peaktechs sind einige OPs verbaut, wenn ich mich nicht irre waren es alles µA741, würde aber jedem von einem Tausch abraten.
Bild
Koala887
Aktiver Hörer
 
Beiträge: 529
Registriert: 27.12.2010, 18:23
Wohnort: Eltmann, Unterfranken

Beitragvon mm2 » 19.08.2012, 16:39

Hallo Daniel,

mit welchen Messequipment hast diese schoenen Ripplemessungen gemacht ?

Viele Grüße
Maximilian
Bild
mm2
inaktiv
 
Beiträge: 295
Registriert: 17.05.2010, 22:12
Wohnort: München

Beitragvon Koala887 » 19.08.2012, 18:23

Hallo Maximilian,

gemessen wurde mit einem selbst gebautem batteriebetriebenen Differenzverstärker mit einer Verstärkung von 100 / 1000. Das Oszilloskop ist ein 3204A von Picotech.

Bild

Bild

Walt Jung hat so einen Ähnlichen bei seinen Superreglerentwicklungen verwendet. Ist ein SSM2019 als Verstärker und ein optionaler 10Hz Hochpass, da Spannungsregler normalerweise von 10Hz - 100kHz angegeben werden. Die Messungen habe ich allerdings ohne Filter gemacht.

Man muß auch berücksichtigen, das die absolute Spannungshöhe in den Diagrammen nicht hundertprozentig stimmt, da der Leckstrom der Eingangskondensatoren am Eingangswiderstand eine kleine Fehlspannung erzeugt. Bin da noch auf der Suche nach leckstromärmeren Typen. Aber zum Vergleichen reicht es erst mal.

Schöne Grüße
Daniel
Bild
Koala887
Aktiver Hörer
 
Beiträge: 529
Registriert: 27.12.2010, 18:23
Wohnort: Eltmann, Unterfranken

Beitragvon mm2 » 19.08.2012, 19:33

Hallo Daniel,

danke für die Info, schönes Teil.

Hast Du schon mal versucht mit oder ohne Messverstärker ueber die Soundkarte Messung zu machen ?
Bei 192khz Samplingfrequenz könnte man theoretisch fast bis 100khz messen.

Viele Gruesse
Maximilian
Bild
mm2
inaktiv
 
Beiträge: 295
Registriert: 17.05.2010, 22:12
Wohnort: München

Beitragvon Koala887 » 19.08.2012, 23:11

Hallo Maximilian,

mm2 hat geschrieben:Hast Du schon mal versucht mit oder ohne Messverstärker ueber die Soundkarte Messung zu machen ?
Bei 192khz Samplingfrequenz könnte man theoretisch fast bis 100khz messen.

ja hab ich, aber nur für Frequenzgang mit Acourate. Für alles andere ist mir das Oszilloskop lieber, da einfacher zu bedienen.

Schöne Grüße
Daniel
Bild
Koala887
Aktiver Hörer
 
Beiträge: 529
Registriert: 27.12.2010, 18:23
Wohnort: Eltmann, Unterfranken

Beitragvon Zwodoppelvier » 20.08.2012, 07:59

Hallo Daniel, Ulli, Mitleser,

saubere Eigenbauten - alle Achtung! Die meßtechnischen Ergebnisse sind auch mehr als überzeugend. :cheers:

Bei den Eingangs-Cs für den Meßverstärker sind mir als reststromarme Typen Tantal-Cs in den Sinn gekommen. Aus älteren Geräten werden sie gerne im Zuge einer Überarbeitung mit den Elkos zusammen entfernt; es gab wohl auch früher mitunter Probleme mit Ausfällen, die aber weitestgehend auf zu knapp veranschlagte Spannungsfestigkeit zurückzuführen sind. Betreibt man sie bei z.B. nur 50% des erlaubten Wertes, sollte die Lebensdauer kein Thema mehr sein. Jedenfalls habe ich ein paar Uralt-Hifigeräte hier, wo diese Bauteile noch problemlos arbeiten.
[Eine Alternative wären evtl. Siemens MKL, die ich aber nur als axiale Typen aus den 70ern kenne (4,7 und 10µF/63V). Restströme weiß ich ad hoc leider auch nicht...]

Eine Frage noch zu den Platinen: Hast Du diese selbst layoutet und dann einzeln anfertigen lassen?

Viele Grüße
Eberhard
Bild
Zwodoppelvier
Aktiver Hörer
 
Beiträge: 1252
Registriert: 07.07.2010, 12:38
Wohnort: Raum Köln / Bonn

Beitragvon Koala887 » 20.08.2012, 11:33

Hallo zusammen,

danke für die Blumen. :D

modmix hat geschrieben:Mein modifizierter MP102 (THAT1510 - Anregung?... richtig! Gert) muß sich da sicher hinten anstellen.

Eigentlich nicht, meine ersten Versuche habe ich auch mit dem MPA102 gemacht. :wink: Soweit ich weiß, hat dieser aber keine Schutzbeschaltung drin, also erst alles anklemmen und dann erst die Verstärkung langsam erhöhen! Vom THAT-Tuning hatte ich dann noch den SSM2019 übrig und dann war es nicht mehr weit bis zum Eigenbau... :cheers:

Die Elkos blocken die Gleichspannung ab, gemessen wird nur die Wechselspannung und Rauschen. Die Qualität ist da zweitrangig, will ja damit keine Musik hören. Das Wichtigste ist eben ein kleiner Leckstrom, damit der Fehler möglichst gering bleibt. Ich hatte damals einen ganzen Sack verschiedener Kondensatoren durchgemessen und dann die Besten genommen.

Für eine möglichst niedrige untere Grenzfrequenz habe ich hier 47uF genommen. Folien-Cs wären hier optimal, aber die werden mir dann zu groß... Da der SSM2019 nur einen maximalen Eingangswiderstand von 10kOhm verträgt, würde ein kleinerer Wert die Grenzfrequenz wieder erhöhen.

Eine Alternative wären noch Murata MLCC Vielschichtkondensatoren, welche es mittlerweile auch mit 47uF gibt. Werde ich bei Gelegenheit mal testen.

Zwodoppelvier hat geschrieben:Eine Frage noch zu den Platinen: Hast Du diese selbst layoutet und dann einzeln anfertigen lassen ?

Ja hab ich. Mach da immer gleich mehrere Projekte auf eine große Platine, dann wird's billiger. :wink: Schön ist hier auch, daß man durch die Überproduktion gleich 2 oder 3 Platinensätze erhält...

Schöne Grüße
Daniel
Bild
Koala887
Aktiver Hörer
 
Beiträge: 529
Registriert: 27.12.2010, 18:23
Wohnort: Eltmann, Unterfranken

Beitragvon Jahresprogramm » 03.01.2013, 18:08

Hallo Daniel,

es wäre ein einfaches so ein Filter für das Peak-Netzteil nachzubauen. Monetärer Einsatz mit ca. 15€ einschließlich Gehäuse hält sich auch sehr in Grenzen. Jedoch stolpere ich bei der Auswahl der Ferritringe. Da die Werte der Ferritringe sich teilweise um Potenzen unterscheiden, würde ich doch gerne wissen welche Du eingesetzt hast.

Ich habe mal Ferritringe mit der Permeabilität von 2000 und einer Induktivität ca. 400nH/Windung ausgesucht. Spielt es überhaupt eine Rolle? Kann ich zu diesen Ringen greifen? Hast Du eine Windung mit dem Leiter ausgebildet oder den Ring einfach aufgesteckt?

Grüße
Alex
Bild
Jahresprogramm
Aktiver Hörer
 
Beiträge: 510
Registriert: 10.02.2012, 22:54
Wohnort: 88...

Beitragvon Koala887 » 03.01.2013, 20:35

Hallo Alex,
Jahresprogramm hat geschrieben:Jedoch stolpere ich bei der Auswahl der Ferritringe. Da die Werte der Ferritringe sich teilweise um Potenzen unterscheiden, würde ich doch gerne wissen welche Du eingesetzt hast.

ich habe diese Dämpfungsperlen verwendet. Werden einfach über die Drahtenden geschoben.

Schöne Grüße
Daniel
Bild
Koala887
Aktiver Hörer
 
Beiträge: 529
Registriert: 27.12.2010, 18:23
Wohnort: Eltmann, Unterfranken

Nächste

Zurück zu Computer-HiFi

Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 6 Gäste