1. Flächen vs. Sternerdung / 2. Übertrager am Ein oder Ausgang?

Erstellt 21 Antworten22 Beiträge
Startbeitrag#1
Hallo,
1. wer kann mir mal erklären was "Flächenerdung" ist. Also Sternerdung ist doch das "routen" aller Erden zu einem Punkt. Aber wie genau realisiert man Flächenerdung?
2. Beim Bau mehrerer Lineamps kann ich aus Kostengründen nur jeweils einen Übertrager einbauen.
Wo ist er besser aufgehoben. Am Eingang oder am Ausgang. den jeweils anderen Weg würde ich elektronisch symmetrieren. Ich tendiere zum eingang....
Vielen Dank.
Gruß
Hendrik
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Antwort#2
Hallo Hendrik,
bei der Flächenerde werden alle Schirme beidseitig aufgelegt. Der Gedanke der diesem Prinzip zu Grunde liegt ist, daß durch die vollständige Vermaschung das Erdungssystem extrem niederohmig wird und damit die Störspannungen gering werden. Flächenerdung sollte allerdings nur da gemacht werden, wo durchgängig mit symmetrischen Schnittstellen gearbeitet wird. Damit werden Brummschleifen sicher vermieden.
Die Schutleiter der Geräte selbst sollten allerdings nach dem Sternerdeprinzip verlegt werden. In einer größeren Anlage also alle SL auf eine zentrale Erdungsschiene führen.
Aus dem Bau von Ü-Wagen kenne ich dies so:
Alle Schirme auf Masse/0 Volt legen,
alle Schutzleiter auf einen zentralen Erdungsbolzen, das Fahrzeugchassis auf einen weiteren Erdungsbolzen,
alle 0-Volt-Leitungen der Anlage auf einen weiteren zentralen Erdungsbolzen und zum Schluß dann den Hauptschutleiter der Versorgung aus dem Netz auf einen Erdbolzen. Alle Erdungsbolzen sitzen in der Anordnung eines "W" am Außenanschlußfeld und können durch Brücken verbunden werden. Auf diese Art lassen sich dann auch durch Auftrennen der Brücken Störungen feststellen.
Zu dem Übertragerproblem:
Am Eingang sollte auf jeden Fall ein ÜT hin, weil sich dadurch HF-Einkoppelungen besser vermeiden lassen als durch Differenzverstärkereingänge. Achte daher darauf, daß der Übertrager unbedingt eine Schirmwicklung zwischen Primär- und Sekundärwicklung hat.
Eingentlich gehört genauso an den Ausgang ein Übertrager. Die elektronische Symmetrierung bereitet oftmals Probleme wenn man mal an einen unsymmetrischen Eingang anschließen muß, weil dann zwangsläufig eine Ader geerdet wird, es sei denn, daß der elektronisch symmetrische Ausgang einen eindeutigen Massebezug hat.

Grüße
Rainer
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Antwort#3
Hallo Rainer,
danke für Deine Antwort. Das war gut verständlich.
Zu den Übertragern: Ich würde gerne Ein und Ausgänge mit einem Trafo versehen. Das ist Kostentechnisch aber nicht drin. Werde aber auf alle Fälle eine nachträgliche Nachrüstung bedenken.
Wenn ich Dich schon mal da habe..:-)
Ich hätte eine Frage bezgl PCB Design und im speziellen bezgl der Masse. Habt Ihr bei Lawo mit Versorgungslayern gearbeitet und wenn ja, wie habt Ihr das Design realisiert? Mal konkret gefragt:
Habt ihr alle Massebahnen paralell zum (bzw unter dem) Signal auf dem Masse Layer zurückgeführt, oder habt ihr alle Massepunkte Sternförmig an einen Punkt zurückgeführt. Ich hoffe Du verstehst meine Frage. Ist ein wenig wirr formuliert...
Gruß
Hendrik
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Antwort#4
Zu den PCB's: Wir haben die Fläche soweit wie irgendmöglich mit Masseflächen ausgefüllt. Somit lagen auch jeweils 2 Adern einer symmetrischen Leitung immer "in" einer Massefläche. Dadurch konnten wir diese hohen Übersprechdämpfungen von über 100 dB erreichen.
Um bei Relais die notwendigen Abschaltdämpfungen von 130 dB zu erreichen haben wir noch zwischen die Ein- und Ausgänge von Relaiskontakten noch Leiterbahnen eingefügt, die dann durch abkratzen oder aufbringen von Lötzinn "abgeglichen" wurden.
Bei Busleitungen (symmetrisch) haben wir zwischen die Leitungspaare Massebahnen eingeführt und die a- und b-Ader jeweils wie eine verdrillte Leitung "verzwirbelt". Das geschah so, daß man in Abständen von einigen Zentimetern die a- und b-Ader gekreuzt hat. Dabei mußte jeweils eine Ader durch Durchkontaktierung "unterirdisch" weitergeführt werden um dann wieder auf die andere Seite zurück zu kommen. Waren weiter Leitungen auf dem Bus vorhanden, wurden diese Kreuzungen immer versetzt angebracht, sodaß jede Ader einer Leitung immer beide Adern einer benachbarten anderen Busleitung "sah" und somit eine verdrillte Leitung simuliert wurde - und zätzlich lag noch die Masseleitung dazwischen. Das Prinzip funktioniert gut.

Grüße
Rainer
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Antwort#5
Die Masseflächen haben wir auf beiden Seiten aufgebracht.
RG
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Antwort#6
Wow, was für ein Aufwand. Ich seh schon, mit meinen simplen "Prinzipien" komm ich nicht weit...:-)
Eine Parr Fragen dazu, wenn Du so nett wärst....
1. Bei all den Maaseflächen, hattet Ihr da keine Probleme mit Groundloops etc? Wurde keine Sternförmige Verlegung gemacht, sondern alle freien Flächen mit Ground ausgelegt und die Pins damit Verbunden?
2. Innerhalb der Schaltung wirds ja unsymmetrisch. War dort "einfach" eine Massefläche "daneben" als Bezug?
3. Ihr habt alse 2 seitige Platinen produziert ohne Innenlagen?
Gruß
Hendrik
P.S. Das mit den "virtuell verdrillten" symmetrischen Signalen finde ich sehr sehr klever.....
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Antwort#7
Hallo Hendrik
zu Deinen Fragen
Zu 1: keinerlei Probleme, alle Flächen auf 0-Volt-Potential
Zu 2: Nicht immer unsymmetrisch, bei den neueren großen Platinen unserer automatisierten Anlagen waren wir auch innerhalb der Schaltung symmetrisch (Gegentaktaufbau durchgängig). Ansonsten waren überall Masseflächen vorhanden.
Zu 3: Ja, haben wir.

MfG
Rainer
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Antwort#8
Danke Rainer.
Deine Antworten waren sehr hilfreich.
2 Fragen hätte ich noch, falls es nicht nervt.
Wo Du gerade Relais ansprichst.
1.Habt Ihr außer der obligatorischen Sperrdiode noch weitere schutzmaßnahmen getroffen?
2. Habt Ihr die Stromversorgung aus dem selben Trafo genommen (natürlich eine seperate Wicklung),
oder habt Ihr die Schaltungsversorgung von der Relai Versorgung getrennt?
Gruß
Hendrik
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Antwort#9
Moment mal, Du sagst ihr habt Masseflächen auf beiden Seiten aufgebracht. Nun kann ich mir nur schwerlich vortellen das ab einer gewissen Leiterbahn- und Bauteildichte noch viel Platz bleibt für Masseflächen. Habt ihr nicht vieleicht doch 4-lagig gearbeitet?
Vieleicht ein Bild eines solchen PCB?
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Antwort#10
... ich kann zur Relais- Problematik folgende Erfahrung berichten:
Bei den Preamps, die ich vor einiger Zeit mal gebaut habe, werden die Relais aus der - 24 Volt- Betriebsspannung angesteuert, jedoch nochmal über einen Transistor geschaltet, um "Störungen" durch den mechanischen Schalter zu reduzieren.
Da das Netzteil recht stabil ist (6.800 yF Stabi pro Seite vor den Spannungsreglern ist für einen Stereo- Preamp m.E. schon anständig) macht es in diesem Fall auch keine Probleme, die Relais aus der -Ub zu schalten.
Übrigens, bei den Relais nicht sparen ;-)
Swen.
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Antwort#11
Frank,

wir haben definitiv nur 2-lagig gearbeitet, also keine Zwischenlayer. Was hat die Bauteildichte mit den Masseflächen zu tun? Wo zwischen Leiterbahnen keine "Fläche" mehr ist, wurde mit Schirmbahnen gearbeitet - geht alles.

Grüße
Rainer
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Antwort#12
Hallo Hendrik,
Schutzdiode ist klar: Immer! Eine separate Stromversorgung für die Relais hatten wir nicht. Eine Rundfunkanstalt die bei uns zum ersten Mal ein Projekt in Auftrag gab hatte da schwerste Bedenken und wollten unbedingt Relais- und übrige Stromkreise getrennt haben sowie den Stromkreis für die Kontrollampen in den Tasten. Wir haben uns darauf nicht eingelassen, denn dann hätten wir sämtliche Baugruppen umkonstruieren müssen. Die Bedenken bestanden zu Unrecht. Bei der Abnahme der Anlage durch das RBT lief alles einwandfrei. Man braucht auch dazu nicht 1000de von Mikrofarad als Ladekondensatoren vor den Stabis.

Eine Schutzmaßnahme gegen Knacken - die bei symmetrischer Technik wenig bekannt sein dürfte - haben wir noch angewandt:
Da beim Schalten von symmetrischen Tonleitungen ja ein 2-poliges Relais verwendet werden muß, sollte man von jedem Kontakt (Zugehende und abgehende Kontakte) je einen Widerstand mit 1...10 MOhm anschließen und die anderen Enden der Widerstände alle miteinander verbinden. Den Verbindungspunkt aber nicht auf Masse legen, da sonst das System nicht mehr erdungsfrei ist. Damit die Symmetrie erhalten bleibt, ist es wichtig, die Widerstände entsprechend im Wert zu selektieren.
Durch diese Maßnahme mit den Widerständen können sich zwischen den Kontakten keine statischen Aufladungen bilden und somit werden Knacker beim Schalten verhindert.
Weiter empfiehlt es sich, die Relais alle auf +Ub oder wenn man will auch auf -Ub zu legen und den ansteuernden Taster-/Schalterkontakt gegen Masse zu schalten. Das hat den Vorteil, daß bei Servicearbeiten niemals versehentliche Kurzschlüsse zwischen Schalter/Taster und Masse entstehen können. Man kann dann bei Servicearbeiten das Relais einfach ansteuern indem man es gegen einen beliebigen Masseanschluß legt. Ich mache das auch heute noch so bei meinen eigenen Entwicklungen, denn es vereinfacht auch die Schaltung erheblich.

MfG
Rainer
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Antwort#13
Hallo Swen,
für den Buchstaben "My" bei z.B. µF die Tastenkombination "Alt Gr" und "M" drücken :-)

MfG
Rainer
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Antwort#14
Hallo Rainer,
es geht tatsächlich ;-). Ich dachte bisher, hier ist dieses Sonderzeichen nicht möglich.
Swen.
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Antwort#15
Sonderzeichen
Wir brauchen auch kein ? für Euro. Es geht mit AltGr E, Siehe: ? ? ?
Pipe geht mit AltGR
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Antwort#16
Danke Rainer.
Es ist ungemein hilfreich von einem Profi Entwickler kompetente Antworten zu bekommen, die sich in der Praxis bewärt haben.
Ich werde mich nicht scheuen, bei zukünftigen Fragen auf Dich zu zu kommen....:-)
Herzlichen Dank,
Hendrik
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Antwort#17
Eine Frage ergibt sich dann für mich aber doch noch....
Ist diese Widerstandsverbindung auch bei unsymmetrischen Signalen sinnvoll?
Kann man sie generell bei Relaischaltungen einsetzen um statische Aufladungen bzw Knacksen zu vermeiden?
Das war dann auch die letzte Nachfrage Rainer...:-)
Gruß
Hendrik
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Antwort#18
BEi mir stehen die alle als kleine Indizes auf den Tasten drauf. Interessant wäre mal das direkte Verwenden von (C), (R) und TM sowie aehnlichen Zeichen...
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Antwort#19
Hallo Hendrik,

bei unsymmetrischen Signalen kann man auch ohne weiteres jeden Relaiskontakt mit einem entsprechen hochohmigen Widerstand nach Masse legen um solche Knacker zu verhindern. Falls Du irgendwo Konsumergeräte verwendest würde ich dies sowieso empfehlen, weil die mit Auskoppelkondensatoren arbeiten, die nicht unbedingt immer mit einem Ableitwiderstand nach Masse versehen sein müssen. Dadurch steht hinter dem Auskoppelkondensator genauso Gleichspannung an wie vor ihm, die dann zum knacken führt.

Grüße
Rainer
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Antwort#20
Danke Rainer.
Ich fasse zusammen. Bei unsymmetrischen Signalen Widerstandsenden gegen Masse und bei symmetrischen Signalen nicht gegen Masse, sondern einfach zu einem Punkt zusammenführen.
Ist es so richtig?
Danke für Deine Hilfe. Ich bin einen großen Schritt weiter gekommen...
Gruß
Hendrik
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