Hallo, ich habe ein Problem mit einer aktiven Filterschaltung - ich bekomme einfach ein 100Hz-Brummen am Ausgang nicht weg und mir gehen allmählich die Ideen aus. Eine habe ich aber noch: Ich habe oben und unten möglichst viel Massefläche stehen lassen. Die Anschlüsse (vier an der Zahl) sind BNC-Kupplungen, deren Sockel komplett metallig ist - sprich, sie sorgen für eine Durchverbindung der oberen zur unteren Massefläche. Kann das - Stichwort Masseschleife - die Ursache für mein Brummen sein?
Frage 1- schon anderes Netzteil/mit Batterie probiert ? Frage 2- ist das Brummen schon am Eingang ? Frage 3- steht ein anderes Gerät mit Trafo in der Nähe ? Oft ist eine Schaltung richtig, aber die Anordnung falsch. Eine Masseschleife ist auch eien schöne Fehlerquelle. Wenn jedoch kein Kabel angeschlossen wird, sollte dann der Fehler weg sein.
die Ursache für mein Brummen ? schlechte Laune ? Netzteil ? falsche Filterfreq. Offene Eingaenge....
Anderes Netzteil probiert - ja. Die gleiche Schaltung steht auch schon als Lose-Draht-Schaltung auf Lochrasterplatine, dort gibt es kein Brummen. Das Brummen kommt erst am Ausgang zustande. Offene Eingänge gibt es keine, ebenso keine frei hängenden Ausgänge. Desweiteren sehe ich die Leiterbahnen vor lauter zusätzlichen Blockkondensatoren kaum noch. Das Brummen am Ausgang ist auch da, wenn am Eingang kein Kabel angeschlossen ist. Um auch nochmal auf meine Fragestellung aus dem Eröffnungspost zurückzukommen, kann denn durch eine Durchkontaktierung zwischen zwei Masseflächen (wobei vor allem die untere natürlich auch durch Leiterbahnen unterbrochen wird) eine problematische Masseschleife entstehen?
Frage an Sender Eriwan: Brummschleife durch vorhandene Durchkontakierung? Antwort: theoretisch möglich, praktisch weniger wahrscheinlich wenn kein großer Strom fließt ABER Frage 3 herumstehende Geräte wurde nicht beantwortet! Frage 4 -kann Selbsterregung 100% ausgeschlossen werden ? Frage 5 -schon mal mit Abschirmung versucht ? Ist das Brummen noch so klein, mit Verstärkung 100 kann es größer sein. Schönes WE!
Danke, der Strom ist gering, im unteren zweistelligen mA-Bereich. 3 Herumstehende Geräte: Ansonsten nur das Oszi. Verändern der Entfernung dazu bleibt jedoch ohne Einfluss. Desweiteren wurde die Schaltung als Lochrasterplatine im gleichen Messaufbau problemlos betrieben. 5 Ich habe ein Alugehäuse drübergelegt, ohne Auswirkung. Verstärkung ist 1. 4 Da fehlt es mir ein wenig am Wissen, wie ich dies zu 100% ausschließen könnte!
vielleicht braucht Antal in der Schaltung...Tantal ?
Mensch_Z wrote: > vielleicht braucht Antal > in der Schaltung...Tantal ? ;) Blockkondensatoren sind bisher Kerko + Alu-Elko. Würde es denn Sinn machen, die 4,7uF Standard-Alu-Elkos durch Tantal-Elkos zu ersetzen?
Wie sieht denn Deine "aktive Filterschaltung" aus?
>Blockkondensatoren sind bisher Kerko + Alu-Elko. Würde es denn Sinn >machen, die 4,7uF Standard-Alu-Elkos durch Tantal-Elkos zu ersetzen? nee nee - nicht wirklich. Haste schon mal Batteriebetrieb probiert, die Schaltung in einen Metalltopf gelegt, Blechdeckel drauf, nur die Ausgangsstrippen gucken raus. Brummt's immer noch? Oder wird das Brummen stärker/schwächer , wenn Du mal die flache Hand knapp drüber schweben läßt? Weiter kann es sein, daß die Betriebsspannung extrem weich ist, so daß selbst bei solch einer Schwachstromschaltung evtl. die Schaltung "pumpt" (Drosseln in der Zuleitung zusammen mit den Abblock-Kondis kann evtl. eine schöne Schwingschaltung ergeben, vielleicht eben gerade bei 100Hz). Mal mit dem Oszi auch die Betriebsspannung direkt an den OpAmps abhorchen. Wie stark ist denn das Brummen (Pegel)?
Bin ich blind und habe Antals "aktive Filterschaltung" übersehen?
Wie kann man sich denn dann so gut darüber unterhalten?
In der Eingangsfrage ging es mir erstmal um die Sache mit der Masseschleife, daher hatte ich zur Schaltung an sich nichts gesagt. Das hole ich jetzt aber mal nach: Die Schaltung (davon zwei auf einer Platine) sieht folgendermaßen aus: Eingang -> Aktiver RC-Tiefpass (1.Ordnung) -> Switched Capacitor Tiefpassfilter 4.Ordnung (MAX263) -> Aktiver RC-Tiefpass (2.Ordnung) -> Ausgang Anmerkungen dazu: Der erste Tiefpass verhindert Aliasing, wird gebraucht da im "halbdigitalen" SC-Filter das Signal abgetastet wird. Der zweite Tiefpass dient der Glättung des Signals, dort wird gleichzeitig eine Offsetspannung (2,5V) für einen der Schaltung folgenden AD-Wandler eingekoppelt. Das ganze läuft an +/-5V Betriebsspannung. Das Brummen hat eine Amplitude von ca. 30mV. Zustande kommt das Brummen im SC-Filter: Am Eingang des SC-Filters ist nichts, am Ausgang des SC-Filters ist es da. Mit Batterien habe ich es noch nicht getestet, da ich keine passenden da habe. In Gehäuse gelegt bzw. Hand drüber schweben/aufliegen lassen habe ich, ändert aber nichts. Die Betriebsspannung sieht sauber aus, ohne Brummen. Noch eine weitere Idee: Sollte das Switched-Capacitor Filter eventuell eine "eigene Masse" bekommen, quasi wie bei der Aufteilung Analog-/Digitalmasse, die dann an einem Punkt verbunden werden? Derzeit holt sich das SC-Filter (wie alles andere in der Schaltung) seine Masse von der Massefläche.
Antal schrieb: "Desweiteren wurde die Schaltung als Lochrasterplatine im gleichen Messaufbau problemlos betrieben." Also ist nur der Mess-aufbau identisch- nicht der Aufbau selbst, er weicht dann von der Lochrasterausführung ab, womit sich auch Fehler einschleichen. 100Hz sind eindeutig einem (Betriebsspannungs-)Brücken-Gleichrichter zuzuschreiben und keiner Betriebsfrequenz. Das beschriebene Brummen wird auch nicht im SC erzeugt. Wenn so was Unfassbares geschieht, war oft was offen und wenn es ein Haarriss war (vom Platinen-Hersteller). Auch ein fast-Haarriss, keine Unterbrechung sondern eine nur unter der Lupe erkennbare starke Einschnürung der Leiterbahn ist verflixt. Bei selbstgeätzten Platinen kann man dem etwas entgegentreten, indem alle Bahnen verzinnt werden. Bei vielen elektronischen Bausteinen bemerkt man gar nicht eine fehlende "echte" Betriebsspannung, sie wird über andere Pins eingeschleppt. Da hilft beim Messen der Versorgungsspannung mit dem Oszi ein gleichzeitiges Antippen mit dem Finger, wenns brummt, hängt nur der (Antenne-)Finger dran, bleibts glatt auf dem Oszi-Schirm, dann....
Danke für den Tipp, ich werde die Spannung an den Versorgungspins Montag mal mit gleichzeitigem Antippen prüfen. Allerdings sind dazu zwei Sachen zu sagen: Die Platine wurde in zweifacher Ausfertigung aufgebaut, bei beiden tritt das Brummen auf. Dazu wurden für die Versorgungsspannungen breite Leiterbahnen verwendet (1mm). Das macht einen Haarriss denke ich eher unwahrscheinlich, auch wenn es ihn natürlich nicht ausschließt.
Denke scharf nach, was alles anders ist als auf dem Funktionierenden (Lochraster).
Bauteilfehler können ausgeschlossen werden bei 2 üblen Kandidaten.
>Dazu wurden für die Versorgungsspannungen breite Leiterbahnen verwendet (1mm) Vorab: 1 mm ist nicht breit. Wichtig ist nicht unbedingt die geringe Breite, sondern die Leiterbahnführung. Wenn da 2 Platinen sich gleich verhalten, der Lochrasteraufbau aber anders, würde ich eher auf einen Fehler im Schaltplan tippen (vergessene Junction oder eine Verbindung, wo keine hingehört), der dann in das Layout übernommen wurde. Hast du schon den Schaltplan mit dem Lochrasteraufbau verglichen? >Am Eingang des SC-Filters ist nichts, am Ausgang des SC-Filters ist es da. Ist da was auf dem Takt/den Takten für das Filter mit aufmoduliert? Woher kommt der Takt/die Takte?
Wolf wrote: > Denke scharf nach, was alles anders ist als auf dem Funktionierenden > (Lochraster). Außer Bauteilplatzierung natürlich allen voran die Leiterbahnführung. Dabei fällt mir vor allem die Führung der Betriebsspannungen und der Masse ins Auge: Lochrasterplatine: - Spannungen sternförmig von einem Punkt aus verteilt - Masse sternförmig von einem Punkt aus verteilt PCB: - Spannungen in drei Zweige aufgeteilt, und dann teilweise von einem Pin zum nächsten weitergereicht (z.B. +5V vom IC-Filter zum OP des darauf folgenden Glättungsfilters). Allerdings keine Schleife - Massefläche wo immer möglich Und irgendwie hänge ich immer noch an der Massefläche. Im Datenblatt des SC-Filters steht zwar: "Anschließen an analoge Masse". Macht es aber evtl dennoch Sinn, dem Filter eine eigene Masse zu spendieren, die ich dann an einem Punkt mit der Masse der übrigen Schaltung verbinde? lkmiller wrote: > Wenn da 2 Platinen sich gleich verhalten, der Lochrasteraufbau aber > anders, würde ich eher auf einen Fehler im Schaltplan tippen (vergessene > Junction oder eine Verbindung, wo keine hingehört), der dann in das > Layout übernommen wurde. > Hast du schon den Schaltplan mit dem Lochrasteraufbau verglichen? Nicht nur einmal - ein Brett vor dem Kopf wäre zwar nichts neues für mich, aber ein Unterschied wäre mir sicher aufgefallen. Desweiteren ist die Schaltung (bis auf das Brummen) voll funktionstüchtig. >>Am Eingang des SC-Filters ist nichts, am Ausgang des SC-Filters ist es da. > Ist da was auf dem Takt/den Takten für das Filter mit aufmoduliert? > Woher kommt der Takt/die Takte? Der Takt kommt über Quarze (4MHz), die ich jeweils direkt neben dem SC-Filter-IC verlötet habe. Ob sich da etwas aufmoduliert hat, habe ich noch nicht genau geprüft - das 100Hz Brummen ist allerdings sicher nicht in der Intensität drauf, das wäre mir aufgefallen.
>Ich habe oben und unten möglichst viel Massefläche stehen lassen. >wobei vor allem die untere natürlich auch durch Leiterbahnen unterbrochen wird) Dann sind also diese Masseflächen nicht Bestandteil der Betriebsmasse sondern (isolierte) Kupferinseln? Das kann stören. Auf dem Lochraster gab es die nicht. Der Tiefpass davor und danach, sind beide mit diskrete Bauteilen aufgebaut? >Am Eingang des SC-Filters ist nichts, am Ausgang des SC-Filters ist es da. Also an allen Eingängen des MAX263= Pin 5/1 ist nix und an allen Ausgängen= Pin 2/28 oder 4/26 ist der Brumm vorhanden. Dieser 30mV-Brumm ist sonst nirgends zu messen! Auch nicht am +Pin10, -Pin18 und GNDpin 19 des MAX. >Macht es aber evtl dennoch Sinn, dem Filter eine eigene Masse zu spendieren Datenblatt: "GND shoud be well bypassed in single supply applications". Schaden wird es nicht wenn mans auch bei dual supply macht. Mach es mal, dann kann man diese Möglichkeit ausschließen.
Danke für die Antwort, >>Ich habe oben und unten möglichst viel Massefläche stehen lassen. >>wobei vor allem die untere natürlich auch durch Leiterbahnen unterbrochen wird) > Dann sind also > diese Masseflächen nicht Bestandteil der Betriebsmasse sondern > (isolierte) Kupferinseln? > Das kann stören. Auf dem Lochraster gab es die nicht. Da hatte ich mich etwas unklar ausgedrückt - Masseinseln gibt es keine, d.h. sämtliche Kupferflächen sind an Masse angeschlossen. Nur halt ist die Massefläche an einigen Stellen durch Leiterbahnen "eingeschnürt". > Der Tiefpass davor und danach, sind beide mit diskrete Bauteilen > aufgebaut? Ja, nur die Blockkondensatoren sind SMD. > >>Am Eingang des SC-Filters ist nichts, am Ausgang des SC-Filters ist es da. > Also an allen Eingängen des MAX263= Pin 5/1 ist nix und an allen > Ausgängen= Pin 2/28 oder 4/26 ist der Brumm vorhanden. > Dieser 30mV-Brumm ist sonst nirgends zu messen! Auch nicht am +Pin10, > -Pin18 und GNDpin 19 des MAX. Ja - lediglich an den Signalausgängen ist das Brummen zu sehen. Eingänge, Betriebsspannungen und Masse sind sauber.
bist Du Dir sicher, daß es genau 100Hz sind? Kannst ja mal mit DualOszi an den Ausgang deiner Schaltung gehen (so daß Du die Brummspannung siehst), und mit dem zweiten Oszieingang die Tastspitze einfach in die Hand nehmen (also ein bißchen Brumm aus der Luft einfangen). Wenn beide Brummspannungen genau phasenstarr zueinander sind, dann kommt das Brummen wohl von ausen. Wenn nicht phasenstarr (also beide Wellen verschieben sich kontinuierlich zueinander), dann ist es wohl eine selbsterzeugte Brummspannung.
Die 30mV mit 1:1 Tastkopf gemessen oder 1:10? Wenn Du beide für die Messung nimmst, bleiben die 30mV gleich oder verändern sie sich mit der unterschiedlichen Tastkopfbelastung?
Brummt der MAX263 noch, wenn Du den Aktiver RC-Tiefpass (2.Ordnung) nach ihm mal abklemmst (Signalpfad unterbrechen)? Hängt der Tiefpaß mit dem invertierenden, oder nichtinvertierenden Eingang am MAX263-Ausgang? (sofern es mit OpAmps gemacht wurde). Bzw. brummts nach dem Tiefpaß noch im abgeklemmten Zustand? Vielleicht brummt nämlich der Tiefpaß nur (oszilliert), und koppelt nur ein bißchen auf den MAX263 zurück?
Das wurde von ihm noch nicht geschrieben, ich entnehme seinen bisherigen Angaben, daß er das schon so berücksichtigt hat.
Entschuldigung für die verspätete Antwort! Ja, Abklemmen des folgendes Tiefpasses habe ich schon probiert - Brummen am SC-Ausgang bleibt. Gemessen habe ich mit 1:10 Tastkopf, 1:1 habe ich leider keinen. Das Brummen scheint in der Schaltung selber zu entstehen. Ich baue die ganze Sache aber jetzt von Beginn an neu auf, so komme ich wahrscheinlich schneller zum Ziel. Danke an alle, die hier geholfen haben!
setz nen notch filter mit rein und sag es geht ;-)
Und wenn Du den Fehler gefangen hast, bitte mitteilen.
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