Beschaltung Kondensatoren über Dioden Sinn oder Unsinn

[Morningstar]

Habe mal eine Grundsätzliche Frage.
Habe gerade mal wieder über das unerwünschte Problem gelesen, Brummen.
Das Problem habe ich bei mir im Haus auch ab und an. Egal ob Röhrengerät oder Transistor.
Die meisten alten Geräte haben eine Graetz Brücke drin. Dort sind keine Kondensatoren parallel
zu den Dioden geschalten. Macht es jetzt sinn dort welche nach zu rüsten um das lästige Brummen zu entfernen.

Festgestellt habe ich aber, das bei den alten Dioden Anschlüssen die Masse Verbindungen vom Außenkontakt entfernt werden müssen. Die DIN Buchsen und Stecker haben meist eine Verbindung zur Geräte Masse, die auch gleichzeitig zum Schutzleiter führen. Schutzleiter muss auf jeden fall am Gerät verbleiben, keine Frage.
Aber den Außenkontakt der DIN Anschlüsse, die oft mit dem Metall Gehäuse verbunden sind kann man entfernen.
Dadurch ist das Brummen fast immer verschwunden. Eben nicht immer. Können da Kondensatoren über den Dioden da auch Abhilfe schaffen?

[ELEK]

Hallo Frank,

das sind zwei grundsätzlich verschiedene Mechanismen:

- Gleichrichter: Wenn HF-Reste aus dem ZF-Teil (kräftige ZF am Ausgang vor dem Demodulator) in den Gleichrichter gelangen, werden diese über die an der Diode stehende wechselnde Spannung (50Hz) moduliert (Diodenmodulator) und vom ZF-Verstärker als störende AM mit der richtigen Frequenz "empfangen". Das können sehr kleine Signale sein, manchmal übertönt das Brummen dann aber das Nutzsignal. Erkennbar ist dieser "abstimmbare" Brumm daran, daß ohne empfangenen Sender kein Brumm da ist.

- Erdschleife: Wenn zwei erdverbundene Geräte mit Schutzleiter auch noch über eine Signalleitungsmasse verbunden sind, hat man eine Erdschleife, die sowohl selbst Strom führen kann als auch 50Hz-Magnetfelder einfangen kann, was auch Kreisströme in der Erdschleife zur Folge hat. Der Strom koppelt zum einen transformatorisch in die Signalleitungen (zwei Schleifen bilden einen "Lufttrafo") und durch die an der Masseleitung entstehende Differenzspannung (STrom macht an (Schleifen-)Impedanz Spannung) galvanisch in das Signalsystem.
Lösung: Deshalb wird bei NF-Geräten die Schutzisolierung angestrebt, dadurch besteht keine Schleife über die Schutzleiter mehr, aber kapazitive Verkopplungen über die Kapazitäten des Trafos, die aber mit Kondensatoren abgefangen werden können, da hochohmig (magnetische Verkopplungen sind extrem niederohmig und können meist nicht abgeschirmt werden!)
Im Profibereich...Bühnentechnik geht es nicht ohne SKI-Geräte mit Schutzleiter, hier entkoppelt man durch Trenntrafos (NF-Trafos), symmetrische Signalführungen (Unterdrückung des Brumms als Gleichtaktstörung auf beiden symm. Signalleitungen, Signal ist Differenz zwischen den symm. Leitungen!)
Manchmal ist Trenntrafo auf der Starkstromseite auch eine Lösung, um Erdschleifen zu unterbrechen.

Das behelfsmäßige Auftrennen der Signalmasse unterbricht erstmal die Erdschleife, ja, aber dadurch entstehen zusätzliche Differenz-Spannungen zwischen der unterbrochenen Quellen- und Senken-Masse, was auch wieder Störungen machen kann (die Differenzspannung wirkt ja als zusätzliche Signalspannung!), aber nicht muß !

Beim Thema EMV...Störungen kann es passieren, daß der, der sich auskennt, plötzlich "Unrecht" hat, weil ein anderer, ggf. Nichtfachmann, einfach irgendwas ausprobiert hat und das spielt !!! Der Experte kann dann nicht sofort erklären, warum es funktioniert ^^ ...es kann dann aber sein, daß die funktionierende Lösung an anderer Stelle wieder nicht mehr funktioniert und es können durch eine funktionierende Lösung Gefahren entstehen (Schutzleiter unterbrechen, Störung weg).

Gruß Ingo

[makersting]

Das klingt für mich, als ob die Schutzleiter im Haus kein Erdpotential haben. Ist das möglich?

[Morningstar]

Wenn du mich meinst, ich habe Schutzleiter und Erdpotential ( Erdspieße am und im Haus ) alle sind untereinander gekoppelt. Bei einem Haus von 1765 gab und gibt es keine andere Erdung.

Mein Beispiel bezieht sich auf VERMONA Regent Verstärker. Dort sind die DIN Buchsen mit dem Metallchassis vernietet.
Diese ist wiederum mit dem Schutzleiter und Masse des Gerätes verbunden.

[MichaelM]

Servus Frank,

kann dem Geschriebenen von Ingo leider nur zustimmen.

Oder um es mit meinen Worten zu schreiben: "Brummen ist einfach ein Sch***s-Thema, da es mannigfaltige Ursachen haben kann".

Vermutlich wird es beim Vermona nicht an den Gleichrichterdioden liegen, wenngleich ich schon an einem Marshall-Verstärker dieses Thema hatte: Dessen Dioden schalteten nicht schnell genug und es bildete sich eine hochfrquente Brummüberlagerung an der abfallenden Flanke der Amplitude der gleichzurichtenden Wechselspannung.

Wenn ich so lese, wie und was Du beschreibst, kommt mir das Stichwort "Masseschleife". Vielleicht daher, weil die Abschirmung der Diodenkabel durchgehend von Stecker zu Stecker verbunden ist. Ich würde mal folgendes probieren: Wenn Du Diodenkabel verwendest, wo Du innenliegend Signal (heiß) und Signalmasse hast und die darüberliegende Abschirmung dazu - also keine Klinkenkabel, wo Du nur Signal (heiß) und Signalmasse = Abschirmung hast - dann trenne mal nur an den Verbindungskabeln an einem der Diodenstecker die Abschirmung ab.

So dass Du die Abschirmung nicht durchschleifst, sondern diese nur einseitig mit Masse verbunden ist, z.B. am Folgegeerät in der Signalkette.

An den Chassisverbindungen der Diodenbuchsen, die gleichzeitig auch die Masseverbindungen sind, bitte nichts machen!!

Oftmals reduziert das das Brummen. Warum genau, kann ich nicht sagen, denn die mit PE verbundene Signalmasse wird ja weiterhin durchgeschleift. Ich kann nur vermuten, dass durch das einseitige Abschirmen kapazitive Einstreuungen anders abgeleitet werden (bin hier kein Experte).

Wenn Du ansonsten wirklich brummfrei haben willst, hilft nur das neudeutsche "ground lift", wie wir es in Studio und auf Bühne verwenden, also symmetrischer Trenntrafo für die NF-Übertragung mit entsprechender XLR-Verkabelung. Weil inzwischen das ganze moderne digitale Zeug, was bei Drei nicht schnell genug auf dem Baum ist, von Lichtsteuerung angefangen mit den Scheinwerfern, über alle Funkstrecken für Mikrofon, In Ear, Gitarren und Bässe, usw, usf. einstreut. Du glaubst gar nicht, was da alles manchmal ins Signal reinquakt, und wenn es die letzte Babyfunke ist... 

Gruß Michael

[Morningstar]

Ja Michael, da gebe ich dir völlig recht.
Problem ist aber, das man die masse nicht trennen kann. Viele Geräte haben den Schirm als Messeleitung von Gerät zu Gerät. Es sind oft nur drei Kabel vorhanden, das für Stereogeräte. da kann ich den Schirm einseitig nicht abklemmen.
Nun aber alle Geräte umrüsten lohnt bei mir nicht. Ich habe mir da schon die Tuner und andere Geräte rausgesucht, bei denen es am wenigsten brummt.

War ja nur eine Frage ob das mit Kondensatoren an den Dioden klappen konnte. Wenn nicht, dann muss ich mich damit auch zufrieden geben.
Danke für eure Antworten.

[GüntherB]

Bei den Audio-Verbindungen den Schirm abzutrennen, führt in den meisten Fällen doch dazu, dass überhaupt kein Signal mehr ankommt. Der Schirm wird zugleich als "kalter" Leiter verwendet. Außgenommen natürlich bei symetrischer Anschlussweise, wo es tatsächtlich einen "heißen" und einen "kalten" Draht gibt.
Es gibt natürlich rühmliche Ausnahmen, wo zB ein 5poliges DIN Kabel tatsächtlich 5 Drähte plus Abschrimung hat.

Abhlfe gegen das Brummen könnten evtl Mantelstromfilter für NF mit Trennübertragern schaffen.

Lg
Günther

[MichaelM]

...Problem ist aber, das man die masse nicht trennen kann. Viele Geräte haben den Schirm als Messeleitung von Gerät zu Gerät. Es sind oft nur drei Kabel vorhanden, das für Stereogeräte. da kann ich den Schirm einseitig nicht abklemmen...

Hm, bei drei Kabeln plus Schirm sollte es eigentlich gehen: R + L + gemeinsame Signalmasse + Schim. Wenn nur R + L + Schirm als gemeinsame Signalmasse, dann geht das natürlich nicht.

Aber ich gestehe zu meiner eigenen Verblüffung, dass ich diese Art der Stereoverkabelung mittels Dioden- oder DIN-Buchse schon gar nicht mehr vor dem geistigen Auge habe. Denn im Proberaum und auf Bühne läuft Stereo bei mir über getrennte Klinkenkabel und auch daheim sind R und L mit jeweils getrennten Chinchkabeln verkabelt, so dass alleine nur schon von Tuner und CD-Player vier Strippen rückseitig in den Amp gehen.

Gruß Michael

[Morningstar]

Ja Michael, so ist es auch die beste Variante.
Leider kann ich nicht alle RFT Geräte so umbauen. Die haben alle doppeltes Dioden Kabel dran.
" nannte man so " Also zwei heiße Leitungen für R und L und eben die Ummantelung als Schirm und zugleich Masse.
Ja die 5 poligen Dioden Kabel mit extra Abschirmung habe ich auch, nutzt mir aber nichts, da ich die Original Geräte nicht umbauen kann.

Trotzdem kann es nur an der heutigen neuen Technik/ Elektronik liegen. Damals hatten wir diese Probleme noch nicht mit den Geräten.
Das einzige was damals gestört hatte, waren die Thyristoren bei den selbstgebauten Lichtorgeln und Lampensteuerungen. Aber da half man sich damit, das die Steuerungen weit weg von Verstärkern gestellt wurden.

[Bernhard W]

Das Problem tritt auf, wenn zwischen den Schutzleiter-Kontakten der Geräte eine geringe Spannung liegt.

Das ist der Fall bei "klassischer Erdung", also eine gemeinsame Ader für Neutral- (N) und Schutzleiter (PE) -> PEN, weil dann über den Schutzleiter Strom fließt.
Hier hilft, wenn alle Geräte mit Schutzleiteranschluss an derselben Steckdose angeschlossen werden. Die Verlängerungen und Mehrfachsteckdosen (Verteiler) dazwischen verfügen über einen separaten Schutzleiter, über den dann kein Strom fließt.

Die zweite Ursache ist geringer Spannungsunterschied der Erdpotentiale zwischen (geerdeter) Antenne und Schutzleiter an der Steckdose. Bei "klassischer Erdung" ist das auch immer der Fall, kann aber auch (geringer) bei neuerer Verdrahtung auftreten, weil bis zum Zähler oft auch für PE und N eine gemeinsame Ader verwendet wird (PEN ist immer noch zulässig ab 10 mm²) und PEN auch am Hausanschlussverteiler mit dem Potentialausgleich verbunden wird.
Hier hilft am besten ein entsprechendes Filter in der Antennenleitung, das niederfrequente Anteile auch auf dem Schirm unterbricht.

Bernhard

[hardware.bas]

Aus sicherheitstechnischer Sicht ist es schon "beruhigend", dass die Masse im Gerät mit PE verbunden ist.
Der PE der angeschlossenen Geräte muss dann natürlich auch potentialmassig im Microvoltbereich nicht abweichen.
Passiert ja normalerweise auch nicht, da der PE ausschließlich NUR im Fehlerfall kurz Strom führt.
Das ganze gilt natürlich nur beim Einsatz von FI-Schaltern und ich vermute, dass jede Bühnenperformance dies heute vorweisen kann