MATROJIG och hur den utvecklats

[rikkitikkitavi]

Varför kallas det stjärnjord?

20250101_113308.jpg

Spindeljord (minus ett par ben...)

[xmag]

Ja, jag har hört båda de olika namnen.
Det fattas två ben och två pedipalper för att det skall vara en spindel på riktigt.

[xmag]

Jag gjorde ett misstag med kretskortet för Matrojig. Men det var nödvändigt om jag ville kunna komma åt kopplingar för kopplingstråden utan att plocka isär allt. Misstaget består i att jag lödat lödstift på kopparsidan. Det som hänt när jag böjer och kränger på kortet hit och dit när jag testar olika lösningar är att stiften drar bot kopparfolien från kretskortet. Nu har jag lagat de sprickor som uppstått och därefter förstärkt kopparsidan där stiften sitter med epoxilim. Jag flyttade också stiften från effektförstärkaren och mikrofonförstärkaren till Matrojigkortet. Skruvplintarna satt jag nu på förstärkarnas kort. På så vis blir det enkelt att demontera dem. Innan satt skruvarna för plintarna framåt så jag jag kom inte åt dem utan att demontera allt.

Jag märkte det när jag testade olika motstånd för mikrofonförstärkaren utan att demontera kortet. När jag var klar fungerade inte mikrofonförstärkaren. Letade och hittade sprickorna i kopparfolien.

[xmag]

Nu har jag fixat allt och satt ihop grejerna. Nu pajade nätaggregatet...
Jag får ut -28v och +0 volt.

Här tar nu detta projekt stopp.
Det har gått någon slags olycka i projektet som gjort att i stort sett ALLT någon gång slutat fungera.
Det började med att jag skulle bygga LM1875 med dubbelström.

... END ...

[xmag]

Här börjar nästa projekt i Matrojig-seien!
Jag fortsätter med denna tråd.

Jag tände på vad rikkitikkitavi skrev här:
viewtopic.php?f=3&t=71602&start=600#p2332508

En mätförstärkare som klarar <0,1% i audiobandet räcker gott för THD mätningar på högtalare och element utom i de mest extrema fallen. Men då kanske man kan satsa på en adekvat förstärkare med THD < 0,01% i audiobandet enligt devisen att mätkedjan skall inte ge mer påverkan än ca 10% av det mätvärde man förväntar få se.

Jag kan göra så att man kan koppla in sitt eget hifislutsteg.

Mikrofonen kommer då bidra med signfikant mer.

Absolut!

Det är klokt att göra så att omkopplare ansluts med trådar. Det är pilligt, men för en hobbyist är de inte ett problem att lägga en kväll på pillet med trådar hit och dit.

Ja, så är det. Jag börjar med det och testar lite sedan i en testlåda med kretskort bara för omkopplarna.

Däremot blir lösningen mer robust. Det är också svårt att matcha omkopplarna mot chassit och kretskortet eftersom man vill gärna fästa omkopplare mm i chassit för att inte belasta lödpunkterna. EMU 0404 tex har vridomkopplare som är PCB monterade men rattarna sitter på förlängare som sticker ut genom lådan och det är ett glapp mellan hålet och axelförlängaren.
på så sätt slipper man hantera de mekaniska toleranserna som uppstår med en plastlåda och avståndet mellan kretskort och infästningen på omkopplare.

Ja, det är också min erfarenhet!

Alltså, från nu
- skruvas potentiometrar och omkopplare fast direkt i lådan.
- börjar jag med ett svagare slutsteg med enkelström. Det blir billigare, gå fortare att få till (använder befintlig) och är säkrare (använder godkänd trafo).
- med tiden lägger jag in en funktion så att man kan ansluta sitt eget slutsteg.
- när ovanstående fungerar testar jag i en ny låda med kretskort för omkopplarna men kretskortet skall sitta lödat på omkopplarna inte omkopplarna sitter lödat på kretskortet.

Jag dammade av min första i serien av Matrojig (tidigare serie hette Matro) och mätte en del. Den fungerar klockrent!!
Använder TDA 2003 som slutsteg som ger ca 2 Watt ut. Jag blir överraskad varje gång hur högt ljudet blir bara med lite pådrag av ett så svagt slutsteg.
Så här ser lite grafer ut nyss mätt:

20250106 Matrojig 2W frekvens fas kalibrerad.png (16.7 KiB) Visad 450 gånger

20250106 Matrojig 2W distorsion.png (40.06 KiB) Visad 450 gånger

20250106 Matrojig 2W mätlådan.png (21.49 KiB) Visad 450 gånger

Jämför ovanstående med Matrojig 25W:
Mikrofonen i de båda mätningarna sitter inte på samma avstånd, i övre bilden sitter mikrofonen lite närmare, därav lite skillnader över 1kHz (den sitter närmare diskanten därför blir det mer markerat över 1kHz).

[xmag]

Mitt första arbete nu blir att bygga en testbänk. Den jag har nu är lite svår att jobba med.
Jag kommer att återanvända 25W-lådan jag skrivit ut för detta.
Därefter ritar jag en ny låda i Blender som jag skall skriva ut på 3D-skrivaren. Den får innermåtten 40mm hög (så att en 2x25 volt trafo får plats om jag bygger en sådan igen), 150mm bred och 250mm lång. Det mesta får plats i en sådan låda. Kontrolluppsättningen på fronten blir som 25Wattaren här ovan därför att jag tycker det fungerade bra med att ha inställbara dämpsatser i form av potentiometrar. Gör också färdiga hål för ventilation som en 40mm fläkt passar in på. Det var lådan det. Inkråmet får vi se vad det bli senare.

[xmag]

Jobbar på testbänken. Den är till för att mäta upp mikrofonförstärkare och slutsteg likaväl som den kan fungera som en vanlig Matrojig.
Så här ser det ut just nu:

20250108_010952.jpg (88.95 KiB) Visad 371 gånger

[xmag]

20250108_011014.jpg (84.04 KiB) Visad 371 gånger

[xmag]

Har kopplat färdigt testjiggen nu men inte mätt att allt stämmer ännu, tänkte att det kunde vara kul att se lite bilder först:

20250109_150033.jpg (75.57 KiB) Visad 318 gånger

Testjiggen är alltså till för att mäta slutsteg och mikrofonförstärkare. Dessutom kan jag testa nya kopplingar osv till Matrojig.
.
.
.

[xmag]

20250109_150103.jpg (79.73 KiB) Visad 318 gånger

[xmag]

20250109_150126.jpg (68.7 KiB) Visad 318 gånger

[xmag]

20250109_150209.jpg (81.97 KiB) Visad 318 gånger

[xmag]

Det finns inte slutsteg, mikrofonförstärkare eller nätaggregat i testjigen. Förstärkare placera ovanpå locket och kopplas in via kopplingslisterna som syns på bild.
Nätaggregatet får snällt stå bredvid. På så vis kommer man åt allt enkelt om något behöver ändras osv.

20250109_150231.jpg (96.77 KiB) Visad 318 gånger

[xmag]

Jag bygger testjiggen först så blir det lättare att bygga Matrojig i olika versioner sedan.

[xmag]

Matrotestjig är uppe och mäter!

20250110_130109.jpg (70.23 KiB) Visad 269 gånger

[xmag]

Jag mäter en köpt TDA2030,


Frekvenskurvan ser bra ut:

2025-01-10 1213 Första mätningen med Testjiggen av TDA2030.png (17.63 KiB) Visad 269 gånger

[xmag]

THD är helt ok att mäta högtalare med. Jag använder bara 14v här:

2025-01-10 1231 Matrotest TDA2030 THD.png (16.3 KiB) Visad 269 gånger

[xmag]

TDA2030 med 20v drivspänning:

2025-01-1349 Matrotestjig TDA2030 20v THD.png (25.4 KiB) Visad 245 gånger

Nu dröjer det ett tag till nästa mätning för när jag testade med 28v small en konding.
.
.
.

[xmag]

Lödde på en kondensator som tål 50v på TDA2030. Jag läste manualen max 12v....
Otroligt svårt att löda på ett kretskort med ytan av två sockerbitar.
Det var den kondensatorn som bara tålde lite mer än 12v (kanske 16v) som lekte smällare.

Nå, nu har jag mätt från 6v till 28v. Ingen större skillnad:

2025-01-10 Matrotestjig TDA2030 THD vid 28v, 18v, 12v, 6v.png (28.4 KiB) Visad 228 gånger

Väldigt låg THD oavsett spänning! Underst ser man THD vid 1kHz och den ligger mellan 0,011% och 0,015% beroende på drivspänning. Nästan ingen skillnad alls.
TDA2030 är de jag sneglar på för Matrojig och man kan använda en liten trafo.
Skall mäta med last senare när jag installerat den möjligheten på Matrotestjig.

[xmag]

Har nu mät med last. TDA2030 skall, enligt databladet, ge 0,2% THD med 8ohms last. När jag mäter med 8ohms last har den 7% THD. Hur jag än ställer in nivåerna ger den ca 6% THD.
Samma dist från 12v och till 28v.

2025-01-11 0129 Matrotestjig TDA2030 THD vid 8ohms last.png (17.45 KiB) Visad 208 gånger

[xmag]

Det köpta slutsteget måste vara kopplat på ett sätt som inte är helt bra:

2025-01-11 0146 Matrotestjig TDA2030 max nivå utan last (RÖD) med 8ohms last (GRÖN).png (23.21 KiB) Visad 208 gånger

Det köpta billiga slutstegt:

billig-TDA2030.png (181.04 KiB) Visad 208 gånger

Tillverkaren av TDA2030:

Tillverkaren-TDA2030.png (183.78 KiB) Visad 208 gånger

Båda kopplingsscheman är exakt lika.


THD enligt tillverkaren. Lasten här är 4ohm men 8ohm är snarlikt:

Tillverkaren-TDA2030 THD.png (277.28 KiB) Visad 208 gånger

[xmag]

Mätte effekten vid 8ohm:
Får ut 2 Watt med med 18v drivspänning.
Enligt databladet från tillverkaren av 2030-chipet skall jag enligt ovan få ut 4 Watt med 18v enkelström och max 0,5% THD.

Tillverkaren-TDA2030 Effekt vid olika spänningar.png (194.85 KiB) Visad 208 gånger

Jag få ut 2 Watt. När jag mäter THD med 2 Watt (8ohms last) får jag ca 7%. Alltså 2 Watt uteffekt vid 7% THD. Tillverkaren anger 4Watt uteffekt vid 0,5% THD.

Vad kan vara fel?
Jag gissar att något gick sönder när en kondensator small.

Jag få ta mig tid att bygga ett eget slutsteg med TDA2030-chipet. Jag har några sådana på lager.

[xmag]

Jorden till slutsteget går via stjärnjorden, alltså dit allt är jordat och som LM1875 krävde för att fungerar. TDA2030 mår tydligen bäst av att jorda strömmen direkt till slutsteget. Nu får jag ner THD till närheten av det tillverkaren anger.

Kommer med mätgrafer senare.

När jag sedan bygger slutsteget startar jag en annan tråd för det.

[xmag]

Nu har jag mätt med 8ohms last och med 6v, 12v, 18v, 24v, 28v och 32v enkelström.
Jag mätte nära klippningsgränsen därför blir resultatet sämre ju högre spänning.

2025-01-11 1232 Matrotestjig TDA2030 6v till 32v THD nära klippning.png (54.22 KiB) Visad 176 gånger

Jag mätte nära klippningsgränsen, vid lägre nivåer är säkerligen THD lägre. När jag förr mätte distorsionen från högtalare använda jag sällan mer än 1Watt. 1Watt är mycket högre än man tror.
Den mest ultimata spänningen är 24v. Där uppnås min plan på 5Watt och det är en slags standard för transformatorer att de ger 24v. Högre spänning blir svårare med trafo medan lägre spänning som ex.vis 12v ger lite i underkant av effekt. Jag satsar på 24v. Transformatorn måste vara på minst 1A helst 1,5A för att orka diva TDA2030 i 24v. Min kalkylator säger att Ampere är 0,85A vid 5Watts effekt. Den blir också Switchad vilket inte är ultimat men tidigare tester jag gjort visar bara en liten skillnad mot ett vanligt nätaggregat om man håller sig vid lägre effekter som 5Watt är.

Det får alltså bli någon sådan här:
https://www.ledgrossisten.se/belysning- ... d_source=1
https://www.xcen.se/led-transformator-24v-40w-plug-in
https://www.koibutiken.se/produkt/24-vo ... sformator/
osv.
.
.
.

[xmag]

TDA2030
24v med olika effekter och med 8ohms last.
Har för liten kylfläns för att mäta med 4ohm än så länge. Ett litet försök visar dock att vid samma effekt är distorsionen ungefär som med 8ohm.
THD ligger på gränsen till lite högt men när jag byggt ett eget slutsteg som monteras optimalt i en mätlåda kan disten åka ner en aning.

2025-01-11 1339 TDA2030 24v THD med 5W, 4W ,3W, 2W och 1W.png (29.76 KiB) Visad 175 gånger

När jag förr i tiden mätte högaltare mätte jag sällan över en watt. Mellan 1 och 2Watt kommer sådana mätningar att ligga. Högtalare har ofta högre distorsion än så. Om någon mätning kräver mer effekt och/eller lägre distorsion skall man kunna koppla in sin egen förstärkare i Matrojig.

Jag kommer också att ta upp LM1875 igen lite längre fram.

[xmag]

Nu mäter jag med ett billigt switchat aggregat 24v 3A.

2025-01-11 1513 THD med switchat aggregat 24v 1Watt 0ohm (RÖD), 1Watt 8ohm (GRÖN), 4,5Watt 8ohm (BLÅ).png (30.71 KiB) Visad 168 gånger

När jag kopplar in en högtalare med 1Watt ut måste jag sätta på mig hörlurarna. Med 4,5Watt hjälper inte hörlurarna.När jag lyssnar (utan hörlurar) på tomgången, dvs ingen signal från slutsteget hör jag ett svagt kvittrande ljud. När jag slå över till lab-nätaggregatet (som inte är switchat) hör jag inget. Det switchade nätaggregatet tillför alltså ljud. Skall se om jag kan få bort det. Jag skall också testa ett betydligt dyrare nätaggregat men det är bara på 18,5v. Får se om kvittret finns i den också. I annat fall får jag titta på ett eget byggt nätaggregat.

[xmag]

Bytte trafo till en mer påkostad från en dator. Dock är den bara på 19v så den klarar bara 3Watt.

2025-01-12 0037 THD 8ohm last 1-3Watt dyr daotortrafo.png (37.86 KiB) Visad 138 gånger

Understa kurvan är utan last.
De andra är med 8ohms last mellan 1 och 3Watt.
Denna trafo är från en HP-dator och är mycket tystare än den billiga som man kan se mätningarna från inläggen ovan denna.
Om den skulle vara på 24v skulle THD varit lägre vid 1-3Watt.

Under grafen kan man se distorsionen i siffror vid 1kHz.

[xmag]

Den här mätserien mäter jag med svepmätning istället för stegad sinus-mätning. Skillnaden är inte så stor men det går ofantligt mycket fortare att mäta med svep.
Dessutom sänker jag inte med ett Watt vid varje mätning utan med 5dB. ven det går betydligt fortare eftersom jag slipper mäta och räkna mig fram till rätt Watt.

2025-01-12 0037 THD 8ohm last 0 till -25dB Dyr datortrafo Svepmätning.png (36.08 KiB) Visad 138 gånger

THD vid 1kHz syns under grafen.
Vid 0dB klipper förstärkaren, därav högre dist (blå kurva).

Efter dessa mätningar står det klart att en switchad trafo måste vara av god kvalité.
Denna kan mäta sig med lab-trafon vid samma spänning.

[xmag]

Här mätte jag först med den påkostade switchade trafon och sedan med Lab.trafon, båda med 19v.

2025-01-12 0108 THD 8ohms last 19v switchad (RÖD) och Lab.trafo (BLÅ) ca 2Watt.png (21.75 KiB) Visad 137 gånger

Med lite nya lödningar mm kan jag komma under 0,1% THD hela vägen.

[xmag]

Nu är testjiggen färdig. Kopplingsschema:

Matrotestjig-schema.png (53.69 KiB) Visad 115 gånger