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Auswirkungen der Stromversorgung auf das Ethernet-Signal

Bei dieser Messreihe geht es darum herauszufinden, was sich im Ethernet Signal bei unterschiedlicher Stromversorgung ändert.
Unterschiedliche Netzteile rufen ja laut vielen Berichten unterschiedliche Klangbeeinflussungen hervor, sodass sich dies auch im Ethernet-Signal samt seinen Störungen widerspiegeln sollte.

Getestet wurde dies an dem Topaz Switch an Port 3, der mit 6,6V bis 18V DC versorgt werden kann.

Seit dieser Woche ist auch mein neuer TDS8784D Oszi angekommen, der den alten ersetzt und eine bessere Analyse der Jitter ermöglicht.
Der von mir eingesetze TDS784 wird von Intel im Manual zum Compliance Test von 100BaseTX und 1000Base TX incl. Jitter Tests von Netzwerkchips angegeben.

Testkandidaten

RME Schaltnetzteil 12V, 2A

Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht  Name: mess6-1.png Ansichten: 0 Größe: 220,5 KB ID: 652137

Standard 12V 2A Schaltnetzteil, das mit dem RME Adi 2 DAC mitgeliefert wird

ifi iPower 12V, 2,5A MKI

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Ultra Low Noise Stecker-Netzgerät 12V, 2,5A

Kreder Schaltnetzteil 12V 3A

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Modifiziertes Meanwell Schaltnetzteil von Kreder Audiotuning

Zerozone S11 Linearnetzteil 18V 1,3 A

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Das Zerozone wird einmal mit Standard Netzkabel und dann mit einem Netzfilter bestehend aus einem Schaffner FN352Z mit Erdleiterdrossel und Eupen 2.5 Kabel getestet.

12V Batteriepack aus 8 x 1.5V AA Batterien

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6,6V LiFePo4 Akku Lösung von Ian Canada

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LiFePo4 Lösungen mit 2 x 2500mAh A123 Zellen.
Hier wird im Akku Betrieb das Ladenetzteil mittels Relais getrennt. Getestet wurde die Lösung zum einem mit dem RME Schaltnetzteil und mit dem Zerozone S11 Netzteil.

Palmer Purifier DC Filter

Klicke auf die Grafik für eine vergrößerte Ansicht  Name: mess6-7.png Ansichten: 219 Größe: 129,3 KB ID: 652147

Der Palmer Purifier ist ein DC Filter, der DC Spannung filtern soll. Er wurde jeweils mit den Netzteilen getestet um seine Wirkung zu überprüfen.

Auth Netzfilter 503 mit Schutzleiterdrossel

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ID: 652917

Auch der Auth 503 wurde jeweils in Kombination mit den Netzteilen getestet.

Messungen

Zuerst wurde eine Jitter Messung vorgenommen, um zu testen ob die Stromversorgung hierauf einen Einfluss hat.
Daher wurden zwei extreme Stromversorgungen gemessen um zu schauen, ob es sich lohnt hier weiter zu Messen.

Jitter Messung mit REM Schaltnetzteil

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ID: 652150

Jitter Messung mit LiFePo4 Stromversorgung

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ID: 652151

Identischer Jitter Wert. Da anscheinend die Stromversorgung auf den Jitter Wert keine Auswirkungen hat, wurden keine weitere Untersuchungen hierzu angestellt.

Messungen der Gleichtaktstörungen

Die FFT Spektrums-Analysen dienen nur einem ersten Eindruck. Für eine genauere Untersuchung müsste diese hochauflösender im unteren Frequenzspektrum erfolgen, da hier bedingt durch die Störfrequenzen von Schaltnetzteilen die Unterschiede zu suchen sind.

RME Schaltnetzteil

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Peak-Peak über die Zeit: 108mV

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RME Schaltnetzteil mit Purifier (DC Filter)

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RME Schaltnetzteil mit Auth 503

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Peak-Peak über die Zeit: 105mV

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RME Schaltnetzteil mit Purifier und Auth 503

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Peak-Peak über die Zeit: 98mV

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iFi iPower

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ID: 652162

Peak-Peak über die Zeit: 121mV

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ID: 652163

iFi iPower mit Purifier

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ID: 652164

Peak-Peak über die Zeit: 98mV

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ID: 652165

iFi iPower mit Auth 503

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ID: 652166

Peak-Peak über die Zeit: 107mV

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ID: 652167

iFi iPower mit Auth 503 und Purifier

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ID: 652168

Peak-Peak über die Zeit: 93mV

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ID: 652169

Kreder Schaltnetzteil

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ID: 652175

Peak-Peak über die Zeit: 114mV

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ID: 652176

Kreder Schaltnetzteil mit Purifier

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ID: 652177

Peak-Peak über die Zeit: 111mV

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ID: 652178

Kreder Schaltnetzteil mit Auth 503

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ID: 652179

Peak-Peak über die Zeit: 109mV

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ID: 652180

Kreder Schaltnetzteil mit Auth 503 und Purifier

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ID: 652181

Peak-Peak über die Zeit: 107mV

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ID: 652182

Zerozone S11 mit Standard Netzkabel

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Peak-Peak über die Zeit: 94mV

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Zerozone S11 mit Standard Netzkabel und Purifier

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Peak-Peak über die Zeit: 89mV

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Zerozone S11 mit Standard Netzkabel und Auth 503

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Peak-Peak über die Zeit: 93mV

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Zerozone S11 mit Standard Netzkabel mit Auth 503 und Purifier

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Peak-Peak über die Zeit: 90mV

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Zerozone S11 mit Schaffner Fn352z + Schutzleiterdrossel Netzfilter

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Peak-Peak über die Zeit: 84mV

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Zerozone S11 mit Schaffner Fn352z + Schutzleiterdrossel Netzfilter + Purifier

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Peak-Peak über die Zeit: 94mV

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Batteriepack 8 x 1.5V AA Batterien

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Peak-Peak über die Zeit: 88mV

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LiFePo4 Ian Canada mit RME Schaltnetzteil

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Peak-Peak über die Zeit: 86mV

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LiFePo4 Ian Canada mit Zerozone S11 Linear-Netzteil

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Peak-Peak über die Zeit: 89mV

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Zusammenfassung

Gleichtaktstörungen über die Zeit gemessen:

NetzteilMit PurifierMit Auth 503Mit Purifier + Auth 503
RME Schaltnetzteil108mV99mV105mV98mV
iFi iPower 12V MKI121mV98mV107mV93mV
Kreder Schaltnetzteil114mV111mV109mV107mV
Zerozone S11 mit Standardnetzkabel94mV89mV93mV90mV
Zerozone S11 mit Netzfilter84mV94mV
Batteriepack 8 x 1.5V AA Batterien88mV
LiFePo4 Ian Canada mit RME Schaltnetzteil86mV
LiFePo4 Ian Canada mit Zerozone S1189mV

Schlussbemerkung

Interessant bei dem Ergebnis ist, das das iFi iPower ohne Zusatzmaßnahmen als schlechtester Lösung abschneidet.
Das war so nicht abzusehen, da es ja allgemein als preisgünstige Lösung für „sauberen“ Strom gilt.
Kombiniert man es mit dem Purifier DC Filter und dem Auth 503 Filter, kommt man allerdings schon auf einen guten Wert von 93mV, was unter dem Wert des unmodifizierten Zerozone S11 liegt.

Der Purifier zeigt bei fast allen Lösungen eine positive Wirkung, sodass er für gerade mal knapp 20€ als Schnäppchen zu bezeichnen ist.
Allerdings zeigt er bei den stark optimierten Lösungen mit Batterie / Akku und dem S11 Netzteil mit Netzfilter eine leichte negative Wirkung.

Auch der Auth 503 zeig bei allen Lösungen eine positive Wirkung, sodass dieser eigentlich immer eingesetzt werden kann und zusätzlich noch Störungen vom Stromnetzt fernhält (nicht Bestandteil der Messungen)

Gewinner in den Messungen ist das Zerozone S11 mit vorgeschaltetem Netzfilter.
Dies ist insofern beachtlich, da die Messungen der Batterie- und LiFePo4 Lösungen leicht höher ausfallen.

Erkenntnisse

  1. Die Stromversorgung scheint keinen relevanten Einfluss auf den Jitter Wert zu haben. Dies ist jedoch noch mit Vorsicht zu genießen, da erst an einem Testkandidaten überprüft.
  2. Gehörte Unterschiede zwischen Netzteilen scheinen mit den Gleichtaktstörungen zu korrespondieren.
  3. Gleichtaktstörungen scheinen daher der Bereich zu sein, der weiter untersucht werden sollte.

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