Damit der Synthesizer in Betrieb genommen werden kann, benötigt man ein Netzteil, dass das Endgerät später mit Strom versorgt. Die Netzspannung muss runter geregelt werden, dies geschieht mit Hilfe eines Transformators, der die 230V Eingangswechselspannung des Netzes in eine Ausgangswechselspannung wandelt. Hierbei entspricht das Verhältnis von Eingangs- und Ausgangsspannung dem Verhältnis der Windungszahlen der beiden Spulen. So lassen sich die 230V sehr gut runter regeln. Um den Synthesizer zu betreiben benötigt man eine positive und negative 12V Gleichspannung und einmal eine positive 5V Gleichspannung.

Nach dem Transformator erhält man eine Wechselspannung. Diese muss mittels Brückengleichrichter gleichgerichtet und dann geglättet bzw. gesiebt werden, damit man später eine gering schwankende Ausgangsspannung erhält. Bei der Brückengleichrichtung mit Dioden werden nur die positiven Halbwellen des Sinus-Signals durchgelassen. Mit einem entsprechend großen Glättungskondensator erhält man eine nicht so stark schwingende Ausgangsspannung, die später mit Spannungsregler Modulen auf konstant bleibende +12V,−12V und +5V Ausgangsspannung geregelt werden können.

Bei der Auswahl des Transformators musste beachtet werden, dass der Strom ca. 3A auf beiden Sekundärsträngen liefern kann und die Spannungen nach der Glättung groß genug für die Spannungsregler sind. Die Spannungsregler benötigen eine Eingangsspannung die mindestens 3V größer als die zu regelnde Spannung und maximal bis zu ca. 35V groß sein darf. Hier dürfte die Ausgangsspannung nach dem Glätten mindestens 15V betragen, die nach der Spannungsregelung dann die 12V bzw. mit dem invertierenden Spannungsregler −12V annehmen. Der passende Transformator für dieses Projekt ist der Ringkerntrafo „RKT 12018″mit 120VA, zwei Sekundärsträngen die 18V betragen und der einen Strom von 3,33A liefert. Dieser erfüllt die benötigten Voraussetzungen.

Mit Hilfe von LTSpice wurde die Schaltung in folgender Abb. dann dimensioniert und simuliert. Hierbei wurde als Quelle eine sinusförmiges Eingangssignal mit einer Effektivspannung von 18V · sqrt(2) = 25.45V und 50Hz gewählt, die die Sekundärwicklung des Transformators simuliert. Damit ein Strom von ca. 3A fließt, wurde der Lastwiderstand mit dem Ohmschen Gesetz U = R · I bestimmt. Dementsprechend müsste der Betrag des Widerstandes R = U / I = 18V / 3A = 6 sein.

In der Abb. ist die simulierte Schaltung in LTSpice mit der Gleichrichtung und der Glättung zu sehen. Die Eingangsspannung ist eine 230V Wechselspannung. Die von dem Transformator auf zwei 18V Sekundärstränge runter geregelt wird. Auf LTSpice wird nur einer der Sekundärstränge betrachtet, da der zweite Sekundärstrang analog aussieht.

In folgender Abbildung wurde die Spannung nach der Brückengleichrichtung simuliert. Hier werden nur noch positive Sinus-Halbwellen durchgelassen.

Die vier Kondensatoren mit jeweils 4700μF wurden aufgrund des Preises und der Bauteilgröße gewählt. Theoretisch wäre es möglich nur einen großen Kondensator mit einer Kapazität von ca. 20mF zu nehmen. Dieser ist aber vom Preis deutlich höher. Eine noch größere Kapazität würde die Spannung zwar besser glätten und man hätte geringere Spannungsschwankungen, allerdings erzielt man mit den vier 4700μF Kondensatoren ein ähnlich gutes Ergebnis zu einem viel günstigeren Preis. Zu dem ist eine Spannungsschwankung in dem Bereich 19V bis 23V ausreichend für die Spannungsregler, die diese Spannung auf konstante 12V,−12V oder 5V regeln. In folgender Abbildung wird deutlich, dass nach der Glättung das Signal nur noch relativ geringe Spannungsschwankungen hat.

Anhand folgender Abbildung lässt sich sehr gut der Unterschied zwischen vor der Gleichrichtung und nach der Gleichrichtung erkennenÜber den Lastwiderstand fließt ein Strom von ca. 3A ab, welche die Simulation mit LTSpice zeigt. Dies war der erwartete Wert.

Nach der Simulation wurde die Schaltung aus nachstehender Abbildung auf einem Steckbrett nachgebaut. Hier wurde eine Trafobox mit zwei Sekundärwicklungen von 18V verwendet. Diese konnte allerdings nur einen Strom bis ca. 2A liefern. Deshalb wurde ein größerer Lastwiderstand angeschlossen an die Schaltung angeschlossen.

In dem Aufbau wurde mit vier Dioden und vier Kondensatoren mit einer Spule zwischen den zwei Eingangs und Ausgangskondensatoren angeschlossen, da die Kondensatoren die zum Versuchsaufbau zu Verfügung von ihrer Kapazität nicht ausgereicht haben. Auf dem Multimeter konnte man eine relativ kleine Schwankung der Gleichspannung zwischen 20V -22V ablesen. Dieser Aufbau wurde allerdings nicht übernommen, da zu hohe Umladungsströme geflossen sind. Aus diesem Grund wurde die Schaltung zu der zu Beginn aufgeführten Schaltung geändert.

Auf EAGLE wurde dann schließlich die Platine entworfen. In folgender Abbildung ist das Layout des Eagle Boards des Gleichrichters zu sehen. Links in der Abbildung ist der Eingang für den Transformator, der mit seinen zwei Sekundärwicklungen parallel an die Brückengleichrichter Dioden angeschlossen wird. Anschließend folgen die vier Glättungskondensatoren die an Messpins und Relays für die Batterie der Kleingruppe drei verbunden sind.

Die nächste Abbildung zeigt die fertige Platine mit den gelöteten Bauteilen.
Nach diversen Tests der Schaltung hat sich herausgestellt, dass die Platine ohne Fehler
funktioniert und die Wechselspannung des Transformators gleichrichtet.