Heute schon gepimpt? Was bringen "schnelle" Dioden" ?

[hf500]

Die langsame Diode wird als eine Art Hochfreuenzverstärker arbeiten. Du wirst hochfrequente Einstrahlungen in schlecht gesiebten Schaltungen vorfinden. Das ist das was man mit dem Einsatz schneller Dioden verhindern kann.

Moin,
1. Dioden verstaerken nicht, auch keine HF auf Netzleitungen ;-)
2. "Schnell" bedeutet, dass sie besonders schnell vom Leit- in den Sperrzustand wechseln koennen. Bei 50Hz haben Dioden dafuer so ziemlich alle Zeit der Welt.
3. Ist die HF-Amplitunde, wenn vorhanden, auf Netzleitungen so gering, dass sie kaum das Schaltverhalten der Diode beeinflussen kann.
4. Befindet sich der Gleichrichter hinter dem Netztrafo, der schon Einiges an HF abfaengt.

scope,
Der Vollstaendigkeit halber bitte die obengezeigten Messungen mit einem Ladekondensator passender Kapazitaet (z.B. 220µF?) wiederholen, damit man sieht, wie der Gleichrichter arbeitet, wenn die Gegenspannung des Kondensators dazukommt. Oder war das ohnehin schon vorgesehen?

73
Peter

[scope]

Der Vollstaendigkeit halber bitte die obengezeigten Messungen mit einem Ladekondensator passender Kapazitaet (z.B. 220µF?) wiederholen, damit man sieht, wie der Gleichrichter arbeitet,

Ich denke dass sowas als Grundwissen schon vorhanden sein sollte, um mit den späteren Messungen etwas anfangen zu können. Ich hatte eigentlich nicht vor, die oben gezeigte Einweggleichrichterschaltung nochmal mit einem Elko zu ergänzen, sondern direkt zur Brückenschaltung überzugehen, die so auch im CDP verbaut ist.

Dass ich mit diesem Thema (und diesem Thread) nicht Jeden ansprechen kann, ist mir schon klar.

[Der Jo]

Ich persönlich finde die Darstellung sehr gut und lese die Beiträge von scope gerne.
Wer der Meinung ist, das sei Blödsinn, Selbstdarstellung etc muß es ja nicht lesen.

Scope, bitte weiter im Text und Danke für die Mühe, die Du da machst.

[scope]

Hallo Luckyx02

. In einer Endstufe mit schlichter Brückengleichrichtung und Siebkondensator ist sie sehr wohl messbar und mit dem passenden Lautsprecher sicher auch gut hörbar.

Hast Du einen Vorschlag, diese gut hörbaren Effekte an einem Verstärker in irgendeiner Form darzustellen. Hast du eine konkrete Vorstellung davon, welche elektrisch erklärbaren "Effekte" dafür verantwortlich wären. Also kurz um, wonach bei so deutlich und mit bloßem Ohr hörbaren Dingen gesucht werden sollte?

[monoethylene]

Es gibt keinen hoerbaren Effekt.. Mister Lucky die bauste ein und gut is

[Ex-Pfälzer]

Ich bleib dabei: Es muss vielleicht nicht alles messbar sein- nur möchte ich dann gerne denjenigen kennenlernen, welcher die Unterschiede heraus hört, und zweifelsfrei einem Gerät zuordnen kann.

Dann ist ja alles plausibel. Nicht jeder hat gleiche Ohren- manche hören mit Sicherheit viel detaillierter/besser, als andere.
Die Modifikationen, welche hier im Thread behandelt werden, gehören meiner Ansicht nach zu den nicht hörbaren.

Jeder strebt nach der Anlage, die ihn irgendwo glücklich und zufrieden macht. Und das ist auch ganz gut so.
Ich finds nur etwas suspekt, wenn es dann um abstruse Tuningmaßnahmen geht- welche nichtmal der Käufer selbst je zuordnen könnte, wenn er nicht wüsste WO WAS geändert wurde.

Deshalb sind mir messtechnisch gute Werte mit einem anschließenden, gemütlichen Hörtest eben lieber, als Esoterik- die außer Geldverbrennung nix weiter für mich bringen würde.

[hf500]

Moin,
ein ausfuehrlicher Hoertest ist ueberhaupt nicht notwendig. Wenn "langsame" Dioden Probleme machen sollten, erzeugt das nur eine Verschlechterung des Stoerabstandes, aber nie Klangveraenderungen, die in den HiFi-Gazetten so wortreich beschrieben werden.
Ein schlechter Stoerabstand ist immer sofort hoerbar.

73
Peter

[Ex-Pfälzer]

Peter ganz so drastisch wollte ich es nicht formulieren- denn wer weiss schon, ob wir heutzutage wirklich alles messen können?

ABER: Dann muss es hörbar sein- dazu gehört die Modifikation von Dioden ebenso wenig, wie die der lächerlichen Schwurbelsicherungen mit Jungfrauenkotfüllung (ja, zu dieser Aussage steh ich!) .
Da wird teilweise Müll behauptet, dass sich die Balken biegen.

An sich sehe ich das Thema doch sehr entspannt- was mich aber auf die Palme bringt, sind angeblich gehörte Klangveränderungen, und auf die Frage eines Hörtests wird dann rumgebockt bzw. behauptet, man soll es eben bleiben lassen, wenn man es selbst nicht hören könnte.
Lustigerweise kann es derjenige dann aber selbst nicht- denn auf Vorschläge eines Hörtests wird nicht eingegangen.

Um es kurz zu machen, damit ich mich nicht dauernd wiederhole (langweilt ja auch): Gibt es diese vielumschwurbelten Klangveränderungen, möchte ich die Belege dafür haben. Wenn ich sie nicht höre, dann eben derjenige, der behauptet, es zu tun.
Ansonsten verlasse ich mich lieber auf meine Ohren und das bisserl Messtechnik um mich rum- so schlecht bin ich bislang damit garnicht gefahren, und Spass hats (meist) auch noch gemacht.

[scope]

Da keine Vorschläge eingegangen sind, führe ich die Sache weiter.

Es gibt verschiedene Ansätze, um "ripple & noise" an Netzteilen zu messen, bzw. darzustellen oder zu vergleichen.
Unter ripple versteht man bei einem konventionellen Netzteil die Störungen, die sich aus der Restwelligkeit der gleichgerichteten 100 Hz Wechselspannung ergeben. Unter noise versteht man quasi alle anderen Störungen am Netzteilausgang.
Misst man direkt am Elko einer nicht weiter geregelten konventionellen Netzteilschaltung, dann dominiert der Ripple vergleichsweise enorm. Noise ist dort im Vergleich kaum anzufinden.
Die Messung von Ripple & noise fürht man oft mit begrenzter Bandbreite durch. Hier haben sich 20 MHz zu einer Art Standard entwickelt. Viele Oszilloskope haben dazu eine schaltbare Bandbreitenbegrenzung auf 20 Mhz eingebaut.

Bei der Messung solcher Störungen sollte man ein paar Dinge beachten. Externe Störer wie z.B. Energiesparlampen , Schaltnetzteile usw. sollten am Arbeitsplatz ausgeschaltet bleiben.
Die Handhabung des Tastkopfes ist ebenfalls nicht ganz ohne. Das über 10 cm lange Massekabel mit der Krokoklemme ist hier ungeeignet. Die Masseverbindung (am Tastkopf nennt man die vordere Massehülse "Barrel") muss so kurz wie möglich angebunden werden.



Verglchen wurden 1N4004 mit 1U4G Dioden in dem weiter oben abgebildeten CDP. Nach er Graetzbrücke und den Elkos folgen 7815 und 7915, welche die zahlreichen OPA ind iesem CDP direkt versorgen. Die gemachten Messungen wurden nicht wie im Bild zu sehen an einem OPA, sondern direkt am pin3 des 7815 abgegriffen. Zwar macht es im Spektrum durchaus einen Unterschied, wo man im Gerät abgreift, aber hier geht es in erster Linie nicht um Werte ansich, sondern um einen Vergleich der Werte.

Die hochfrequenten Störungen im Frequenzbereich bis 20 MHz stellen sich im Vergleich 1n4001 zu 1U4G wie folgt dar:






Dabei ist zu beachten, dass die Peaks nicht 100% konstant und still stehen, sondern um 0,5 dBV schwanken. Eine irgendwie relevante
Differenz kann ich bei dieser Messung nicht ausmachen. die OPA werden in beiden Fällen gleich sauber, oder eben gleich unsauber versorgt. Je nach Definition.

[Gorm]

Damit sollte meßtechnisch gezeigt sein, daß schnelle Gleichrichterdioden in normalen Netzteilen bei Hochfrequenzstörungen keinen erkennbaren Vorteil bringen.
Da ich solche Auswertungen das erste Mal sehe, seien die Fragen nach der Ursache der HF-Störungen im KW-Band und ihrem Weg in den Meßschrieb gestattet. Vorausgesetzt wurde, daß die Störungen nicht in unmittelnbarer Umgebung des DUT oder in ihm entstehen.
Ist das normale (Umgebungsverseuchung mit) HF?
Kommt diese über das Netz oder sind das direkte Einstreuungen in das Netzteil? Aus der Beantwortung der letzten Frage ergeben sich mögliche Unterdrückungsmaßnahmen.

NS Mit der Audio-Meßfiebel bin ich durch und halte das Handbuch für sehr hilfreich, auch zum Nachschlagen, wobei ich zugeben muß, bei "Radios und Tuners" etwas schneller gelesen zu haben.

[scope]

Ist das normale (Umgebungsverseuchung mit) HF?

Der Begriff "Verseuchung" könnte bei manchen Leuten dazu führen, dass sie die gezeigten Störungen als "groß" einstufen. Die Herkunft einzelner Störungen kann zwar weiter verfolgt werden, ist aber in "diesem" Fall nicht das Ziel. Störungen können leitungsgebundener (also über das Netzkabel) oder elektromagnetischer Herkunft sein. Einiges wird aus dem CD-Spieler selbst stammen.

Der mit dem Marker versehene Peak um 8,5 MHz liegt z.B. bei -70 dBV. Das sind umgerechnet 310 Mikrovolt. eff, und die gesamte HF in diesem Bereich bei etwa 600 Mikrovolt.
Hier mal die Darstellung auf einem Oszilloskop:



Die niederfrequenteren Störungen (also der Ripple) in beiden Darstellungen und diesen Einstellungen nicht dargestellt. Um den geht es hier auch nicht, da er bei jeder erdenklichen und geeigneten Diode gleich stark ausfällt.

[scope]

Ich möchte an dieser Stelle loswerden, dass ich von den Lesern, die von der Wirksamkeit schneller Dioden überzeugt sind, etwas mehr und vor allem detailliertes Feedback erwartet habe.
Interessant wäre auch, wie sie zu dieser Erkenntnis kamen. Ein Leser hatte ja bereits weiter oben deutlich gemacht, dass in einem Verstärker wohl ganz erhebliche Verbesserungen (von was auch immer) zu erwarten wären. Und zwar auch am Lautsprecherausgang!
Leider wurde es dann wieder sehr still. Wer solche Ansichten vertritt (wogegen erstmal garnichts einzuwenden ist) muss die technischen Zusammenhänge doch irgendwann gründlich untersucht haben, oder?

Wie auch immer. Zum Abschluss habe ich zwei extrem unterschiedliche Brückengleichrichter in einem Endverstärker eingesetzt, und das Verhalten auf das Ausgangssignal untersucht.
Dazu musste wieder die Hafler XL280 herhalten. Eine sehr breitbandige Endstufe, die auch noch ein halbes Megaherz überträgt, recht klirrarm und leistungsstark ist.
Dort werkeln preiswerte 10 A Gleichrichter im Metallgehäuse.


Deren "overshoot" im Sperrbereich verhält sich zwar ebenfalls nicht perfekt, ist aber um den Faktor 4 mal geringer als der des chinesischen Gleichrichters, der im ersten Beitrag dargestellt wurde.

Um deutlich unterschiedliche Gleichrichter zu vergleichen, damit -sofern vorhanden- ein möglichst starker Effekt erreicht wird, wurde der China RBV406H gegen vier 500V , 60A Dioden vom Typ DSEI 60-05A mit 35 ns verglichen.
Eine sehr schnelle Diode für den Einsatz in hochfrequenten Schaltnetzteilen und überall da, wo sehr kurze Erholungszeiten nötig sind. In einem Hifi-Verstärker mit konventionellem Netzteil kann man sie selbstverständlich auch prima einsetzen. Allerdings ohne jeden Vorteil.


Es sollte festgestellt werden, ob irgendwelche Schaltstörungen der Dioden durch die PSRR (Power Supply Rejection Rate) der Endstufe an den Lautsprecherausgang gelangen um dort entweder direkt, oder als Modulationsprodukte etc. in Erscheinung treten.

Der Verstärker wurde dazu in der Form verändert, dass der Ruhestrom verdreifacht wurde, damit etwas größere Ströme durch die Dioden fliessen. Der Verstärker liefert während der Messung einen 1KHz Sinus mit etwa 400 Milliwatt.
Die DSEI60-05A: Der rote Strich zeigt an, wie groß der Ripple im Maximum 100Hz) ausfällt. Das ist also der Brumm, der hinten rauskommt. Das soll verdeutlichen, wie stark der 100Hz ripple nebst seiner ersten drei oder vier Harmonischen dominiert, was durch einen Diodenwechsel natürlich nicht besser wird.




Und der China Gleichrichter. der "schlechteste" den ich auftreiben konnte. :


Im Bereich bis 100 KHz nichts zu sehen.

[Mauersegler]

Nur ist Musik kein Sinus. Transienten sind zum Messen zu schnell. Auch fehlt die Phasenverschiebung echter Lautsprecher.

Fazit: tolle, gemessene Kurven um ein Narrativ zu bestätigen - mit der Wahrheit haben die aber nichts zu tun.

[Inquisition]

Was hat die Phasenverschiebung der LS mit den im Netzteil verwendeten Dioden zu tun?

mit der Wahrheit haben die aber nichts zu tun

Es sind nunmal Fakten, auch wenns nicht ins eigene Weltbild passt.

Bisl mehr muss da schon kommen wenn Du schon so einen alten Faden aus der Versenkung hervor holst

[Mauersegler]

Naja, ein Lautsprecher ist eine komplexe Last. Die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung sorgt für Rückströme (Back-EMF) und verändert den Stromflusswinkel im Netzteil im Vergleich zu einem simplen Lastwiderstand massiv. Das Netzteil "sieht" also sehr wohl, was am Ausgang hängt. Hier kommen dann die Gleichrichter-Dioden ins Spiel: Bei dynamischer Last und hohen Strömen (Transienten) ist das Schaltverhalten entscheidend. Standard-Brückengleichrichter neigen beim Sperren (Reverse Recovery) zu Abrissfunken bzw. hochfrequenten "Spikes" (Commutation Noise). Dieser HF-Schmutz taucht in einer 50Hz-Restwelligkeits-Messung am Ladeelko kaum auf, strahlt aber elektromagnetisch in die naheliegenden Verstärkerstufen ein (Intermodulation).

[lukas]

Was du da beschreibst, sollte sich doch alles messen lassen und wie kommst du darauf, dass Transienten im Musiksignal zu schnell zum Messen wären. Messgeräte können bis in den Gigaherzbereich messen, was bei Wald und Wiesen Audioanwendungen selbstverständlich Unsinn wäre, aber an der Messmöglichkeit liegt es sicher nicht.

[Jottka]

Naja, ein Lautsprecher ist eine komplexe Last. Die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung sorgt für Rückströme (Back-EMF) und verändert den Stromflusswinkel im Netzteil im Vergleich zu einem simplen Lastwiderstand massiv. Das Netzteil "sieht" also sehr wohl, was am Ausgang hängt. Hier kommen dann die Gleichrichter-Dioden ins Spiel: Bei dynamischer Last und hohen Strömen (Transienten) ist das Schaltverhalten entscheidend. Standard-Brückengleichrichter neigen beim Sperren (Reverse Recovery) zu Abrissfunken bzw. hochfrequenten "Spikes" (Commutation Noise). Dieser HF-Schmutz taucht in einer 50Hz-Restwelligkeits-Messung am Ladeelko kaum auf, strahlt aber elektromagnetisch in die naheliegenden Verstärkerstufen ein (Intermodulation).

Auch wenn ich nicht ein Wort davon verstehe, klingt das für mich wie das übliche highendige Bullshit-Bingo...

[Rincewind2]

Fast Recovery Dioden sind von gestern. Zum Tunen nimmt man heute SiC Dioden

[Mauersegler]

Was du da beschreibst, sollte sich doch alles messen lassen und wie kommst du darauf, dass Transienten im Musiksignal zu schnell zum Messen wären. Messgeräte können bis in den Gigaherzbereich messen, was bei Wald und Wiesen Audioanwendungen selbstverständlich Unsinn wäre, aber an der Messmöglichkeit liegt es sicher nicht.

Es liegt nicht an der Bandbreite der Scopes, sondern daran, was man misst. Fast alle Tests nutzen einen statischen Sinus an einem Lastwiderstand. Das ist für das Netzteil wie Urlaub. 

Musik besteht aber aus Transienten. Wenn ein harter Kick aus dem Nichts kommt, entstehen genau diese Schaltspitzen im Netzteil. In einem komplexen Musiksignal auf dem Oszilloskop gehen diese feinen Störungen aber optisch im Chaos unter – das Auge sieht sie nicht, das Ohr nimmt die Unruhe aber wahr. 

Man misst also technisch korrekt, aber das falsche Szenario.

Fast Recovery Dioden sind von gestern. Zum Tunen nimmt man heute SiC Dioden

Könnte man meinen Das Problem ist aber die meist deutlich höhere Flussspannung von SiC im Vergleich zu guten Silizium-Schottkys oder Fast-Recovery-Dioden. In einem klassischen Linear-Netzteil verlierst du mit SiC unnötig (Rail-)Spannung und erzeugst mehr Abwärme an der Diode selbst.

[gst]

Ich muss gestehen, dass mein Oszi nur bis 100MHz messen kann. Ich habe spaßeshalb bei verschiedenen Verstärkern bzw. deren Netzteilen und deren Railspannungen geschaut, ob es da irgendwo etwas > 1kHz gibt. Irgendwelche steilflankigen Signale. Dann habe ich 20kHz Rechteck auf den Verstärker geschickt und 1kHz Sinus, einmal mit LS-Boxen und einmal mit 4Ohm Lastwiderständen.  Das Steilflankigste war der Rechteck selber, sonst gab's da nix. Ich habe nicht das Equipment von scope, gar kein Vergleich. Aber selbst, wenn ich da etwas entdeckt hätte, hätte ich da wohl mit zwei WIMA MKP-Kondensatoren o.ä. direkt am Gleichricter gegenangestunken. Im Extremfall hätte man noch zwei Luftdrosseln mit entsprendem Drahtquerschitt in die Zuleitung zu den Siebkondensatoren legen können.   

Meine Pimp-Versuche bezogen sich in der Regel auf rauschende Eingangstufen, Austausch von Kohleschicht- gegen Metallfilmwiderstände und Eingangsstufentransistoren mit anderen mit geringerer Rauschzahl. Richtig viel hat das nie gebracht. Bei Endstufen, deren DC-Spannung am Ausgang nicht regelbar war, konnte ich von Ende 40mV bis auf 5mV durch ausgesuchte Differenzverstärker am Eingang (sowohl hfe als auch Ube) herunterregeln. Hat es etwas akustisch gebracht? Messtechnisch ja, aber für meine Holzohren nicht.

[Mauersegler]

Ja, die Commutation Spikes (also Schaltfunken) sind oft sehr tückisch. Sie liegen spannungsmäßig oft nur im Millivolt-Bereich und sind extrem hochfrequent. Wenn man am Scope die volle Rail-Spannung darstellt, gehen die optisch oft in der Strichstärke der Linie unter.

Dass der hörbare Unterschied subjektiv variiert (oder je nach Lautsprecher/Kette mal mehr, mal weniger auffällt), ist unbestritten. Manchmal sind es Nuancen, manchmal ist es der berühmte "Vorhang", der fällt.

[gst]

man kann ja am Oszi auch einstellen, dass er nur Wechselspannungen anzeigt. Dessen bin ich schon mächtig. Leider ist bei mir die akustische Bandbreite schon arg geschrumpft, aber über 17kHz ging es auch zu besten Zeiten nicht (ab denen ich über einen Frequenzgenerator verfügte). Alles darüber muss deshalb über den Oszi gehen und wenn der nichts anzeigt, ist da nix.

[Mauersegler]

Du hast da sicherlich viel mehr Ahnung von, als ich! Der Punkt ist aber nicht, dass wir die HF-Spikes (MHz) direkt hören. Das Problem ist Intermodulation. Der hochfrequente Dreck mischt sich durch Nichtlinearitäten im Verstärker runter und erzeugt Störungen mitten im hörbaren Bereich. Das Scope zeigt obenrum vielleicht "nichts" (außer Rauschen), aber die Auswirkung auf den Klang entsteht durch diese Mischprodukte.

[Pufftrompeter]

Nur ist Musik kein Sinus. Transienten sind zum Messen zu schnell. Auch fehlt die Phasenverschiebung echter Lautsprecher.

Wenn Tansienten zu schnell sind, um sie zu messen, sind sie mit unseren halbtauben und ultralangsamen Schrottohren und unseren simplen Schrottgehirnen, die von der Evolution fuer alles, aber bestimmt nicht zum Musikhoeren und schon gar nicht zum objektiven Beurteilen von Audiosignalqualitaeten gemacht wurden, dann kann wirst Du 1000x nix davon hoeren.

Daraum beruht das MP3-Kompressions-Prinzip: Du bekommst von dem, was TATSAECHLICH alles an Details im Musiksignal stattfindet, sowieso mit Deinen unegalen Lauschlappen kaum etwas mit. 

Der Rest ist redundant ... den kann messen - hoeren kannman ihn nicht. Aber man kann dran glauben - was die Sache eneorm verkompliziert. Wie immer, wenn mal wieder die Transzendenz der Leichtglaeubigen die Ratio der Wissenschaftler verbodennebelt ...   

Irgendwann (IRGENDWANN!!!) muss sich doch mal auch bei den Leichtglaeubigsten und Verblendetsten die Erkenntnis durchsetzen, dan man viel genauer messen als subjektiv rumfuehlen kann. Immer. Und fuer alles. Jederzeit. Ohne Ausnnahme. 

Und das dass, was man nicht messen kann, nicht Gott ist, sondern ganz schlicht und ergreifend nicht da. 

Basta. Und damit ist zu diesem Uraltthema, dass irgendein gefaehrlicher Unruhestifter aus der Versenkung gezerrt hat, auch nun wirklich restlos alles gesagt ...

[Mauersegler]

Danke, dass du dein Weltbild so offenlegst.

Du nennst das menschliche Gehör und Gehirn Schrott. Ich sehe darin ein hochpräzises* Instrument das fähig ist, feinste zeitliche Nuancen und Emotionen in Musik zu erfassen – Fähigkeiten, die weit über das bloße Überleben hinausgehen. Dass MP3 existiert, beweist nicht, dass wir schlecht hören, sondern nur, dass wir bereit sind, Qualität für Bequemlichkeit zu opfern. Wer genau hinhört, bemerkt den Verlust an Substanz sehr wohl.

Dein Satz "Was man nicht messen kann, ist nicht da" ist kein wissenschaftlicher Fakt, sondern eine philosophische Haltung. Du beschränkst die Realität auf das, was deine Geräte anzeigen. Ich vertraue meiner Wahrnehmung und der Erfahrung. Lassen wir es dabei: Du misst den Sinus, ich genieße die Musik. Basta ist ein gutes Schlusswort

*meiner Meinung nach von Gott gegebenes