Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Problem mit langem Kabel bei Endstufe/Vorverstäker


von A. R. (redegle)


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HI @ all

Hab mir eine Endstufe und einen Vorverstärker gebaut. Das Problem ist, 
das dieser im Leerlauf undefinierte Geräusche von sich gibt.
Undefiniert weil alles dabei ist von Brummen bis Pfeifen.

Aufbau:

Laptop --> Vorverstärker --> Podi --> Endstufe.

Immer bei einem Pfeil liegt ein 5m langes normales Audiokabel mit 3,5mm 
Klinken.

Habe nun Testweise alles abgeschlossen außer der Endstufe.
Wenn die Endstufe an den Boxen ist höhre ich fast kein Geräuscht. Wenn 
ich aber ein Kabel anschließe, ohne das dieses in meinem Laptop ist 
höhre ich ein Geräusch.

Meine Frage was kann ich dagegen machen?
Mein erster Gedanke war einen zusätzlichen Widerstand gegen Masse zu 
legen sozusagen als Grundlast wodurch die Störungen unterdrückt werden. 
Aber dann verändere ich die Linearität von meinem Podi.
Mein 2ter Gedanke war einen Kondensator aber dann bilde ich durch das 
Podi einen Filter.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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> Laptop --> Vorverstärker --> Podi --> Endstufe.
> Wenn ich aber ein Kabel anschließe ohne das dieses in meinem Laptop ist...
Das ist erst mal eine Antenne. Der örtliche Mittel- oder 
Kurzwellensender kann unter guten Bedingungen so leicht empfangen 
werden.

> ...höhre ich ein Geräusch. Meine Frage was kann ich dagegen machen?
In den Laptop einstecken, dann müsste das Geräusch weg sein.
Du kannst nicht einen offenen Audioeingang einmal ums Haus wickeln und 
dich dann beschweren, dass du dir Störsignale einfängst.

Und wahrscheinlich hast du dir mit dem Vorverstärker noch eine schöne 
Brummschleife gebaut. Wie wird der Vorverstärker versorgt? Netzteil, 
Batterie?


Fang doch zur Fehlersuche mal am geräuschlosen Verstärker an, steck dann 
das letzte Kabel am Verstärker ein. Dann schließt du dein Poti an. Dann 
das Kabel zum Vorverstärker, dann den Vorverstärker...
Auf diese entzückend einfache Art stellst du fest, wo dein Problem 
beginnt.

> Podi
Welchen Wert hat dein Potentiometer,  Potenziometer, Poti?

> Aber dann verändere ich die Linearität von meinem Podi.
Das dürfte dein kleinstes Problem sein. Du stellt am Poti sowieso 
irgendeine Lautstärke ein, und fertig. Ob du dazu halb aufdrehen mußt, 
oder ein klein wenig weiter, ist dir dann sowieso egal.

Ein besserer Aufbau wäre z.B. so
> Laptop --> Vorverstärker --> Poti --> Endstufe.
         0,5m              15m      0,5m

von A. R. (redegle)


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Lothar Miller wrote:

> Und wahrscheinlich hast du dir mit dem Vorverstärker noch eine schöne
> Brummschleife gebaut. Wie wird der Vorverstärker versorgt? Netzteil,
> Batterie?

An der selben Spannungsversorgung wie meine Endstufe also Transformator 
und Gleichrichtung.

> Fang doch zur Fehlersuche mal am geräuschlosen Verstärker an, steck dann
> das letzte Kabel am Verstärker ein. Dann schließt du dein Poti an. Dann
> das Kabel zum Vorverstärker, dann den Vorverstärker...
> Auf diese entzückend einfache Art stellst du fest, wo dein Problem
> beginnt.

Wenn ich die 5m langen Kabel alle einzeln zusammen wickel so auf 20 cm 
länge und viele Windungen und anschließe.
Dann funktioniert das System einwandfrei. Die Störungen entstehen erst 
wenn die Kabel lang gezogen werden.

>> Podi
> Welchen Wert hat dein Potentiometer,  Potenziometer, Poti?

10kohm
Es ist ein Schiebepodi

> Ein besserer Aufbau wäre z.B. so
>> Laptop --> Vorverstärker --> Poti --> Endstufe.
>          0,5m              15m      0,5m

Jo hast recht.
Ich wollte halt eben nen Podi bei mir haben, so das ich darüber die 
Lautstärke regeln kann.



Ich hab mal nen Schaltplan hochgeladen.
Vielleicht kann man irgendwo was ergänzen um Störgeräusche zu 
unterdrücken.

von A. R. (redegle)


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Part 2

Kabel ist einmal vor dem ersten Bild.
Dann zwischen dem ersten und dem 2ten Bild
und im 2ten Bild hinter dem Podi.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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> Die Störungen entstehen erst wenn die Kabel lang gezogen werden.
Jo, dann is das eine Antenne...

>      Laptop --> Vorverstärker --> Poti --> Endstufe.
Variante
 1            0,5m              0,5m      5m
 2            0,5m              5m        5m
 3              5m              5m        5m
Ab welcher Variante wirds denn besonders schlimm?

> normales Audiokabel...
Ich gehe mal davon aus, dass du damit ein normales geschirmtes 
Audiokabel meinst. Oder?


Was passiert, wenn du ganz am Anfang (also am Laptop-Stecker) die 
Signalleitung mit der Abschirmung (GND) verbindest?

von A. R. (redegle)


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Hat zwar leider etwas gedauert hab aber unter der Woche nicht so viel 
Zeit

Variante
 1            0,5m              0,5m      0,5m  Alles ok
 2            0,5m              0,5m      5m    Wird ein bisschen 
schlechter
 3            0,5m              5m        5m    Ab hier hört man schon 
zu viel aber in Abhängikeit der Stellung des Podi
 4              5m              5m        5m    Von 3 zu 4 gibts keinen 
Unterschied


Die Messungen waren jetst mit meinem MP3 Player und jetst merke ich das 
es wenn ich das Kabel in den Laptop einstecke die Boxen leicht pfeifen.
Es ist aber keine Brummschleife weil ich das Pfeifen auch höhre wenn ich 
den Netzstecker ziehe. Denke es liegt ganz einfach dadran das der 
Ausgang leicht Pfeift wenn er auf 0 steht.

Scheinbar liegt es an dem Podi weil dadurch die Impedanz verändert wird 
und sich die Störungen stärker bemerkt machen. Aber ich glaube nicht das 
man dadran allzuviel machen kann.


Wegen dem Kabel.
Ich hab so langsam die vermutung das es nicht geschirmt ist.
Es ist das hier
http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=4;GROUP=ID2;GROUPID=3612;ARTICLE=30806;START=0;SORT=order_col_artnr_besch;OFFSET=1000;SID=27tf5q7KwQARsAACNKTB0633a53d96857dd13743f72f9bae53e73

Falls der Link nicht funktioniert.
Bei Reichelt: AVK 119-5

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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Gleich mal vorneweg: Podi ist grauenhaft.
Es heißt Potentiometer -> Poti
Aus welcher Region Deutschlands kommst du?

>  3            0,5m              5m        5m    Ab hier hört man schon
> zu viel aber in Abhängikeit der Stellung des Podi

Was hört man den zuviel?
Rauschen, Brummen, Knacksen, ...


> Die Messungen waren jetst mit meinem MP3 Player und jetst merke ich das
> es wenn ich das Kabel in den Laptop einstecke die Boxen leicht pfeifen.
> Es ist aber keine Brummschleife weil ich das Pfeifen auch höhre wenn ich
> den Netzstecker ziehe.

Eine Brummschleife hat auch immer 50Hz.
gegen das Pfeifen würde ich mal den Tiefpass statt auf 42kHz auf 15kHz 
dimensionieren.


> Aber ich glaube nicht das man dadran allzuviel machen kann.
Aber sicher doch!

Mein Lösungsvorschlag:
den Vorverstärker ein Signal von 10V erzeugen lassen. Je höher die 
Spannung, desto unempfindlicher gegenüber Störgrößen.
Vor dem Verstärker dann mit einem Spannungsteiler auf 1V herunterteilen.

> Wegen dem Kabel.
> Ich hab so langsam die vermutung das es nicht geschirmt ist.

Das ist sicher nicht geschirmt. Steht ja auch nicht dabei.


*Zu deiner Schaltung:*
Wenn sie nach der obigen Modifikation auf 10V funktioniert, dann lass 
sie so. Für zukünftige Schaltungen aber ein paar Anregungen:

Die LM3886 sind als Vorverstärker absolut überdimensioniert. 
Funktioniert trotzdem, ist nur teurer. Auf die Mindestspannung (Supply 
Min) von 18 Volt hast du geachtet?

Die Mindestlast, falls überhaupt erforderlich sollte bei 10k liegen.

Wofür sind in deiner Schaltung die 20 - 220 pF Kondensatoren rund um den 
OPV.

Der 0,26R Widerstand gibt keinen rechten Sinn. Als Strombegrenzung 
müsste schon ein größerer dran.
Die Kombination 2R und 0,1uF erschließt sich mir auch nicht.

Das Poti ist in der Simulation kein 10k Typ, sondern ein 500R Typ.

Die Grundlast kann entfallen, dafür wäre ein Tiefpass gut, um die 
eingefangenen HF Störungen rauszufiltern.

Die Endstufe ist mir auch etwas suspekt.
Sind die Endstufen zur Leistungserhöhung parallel geschaltet?
Ein LM3886 schafft immerhin 11A!

Das Boucherot-Glied ist wahrscheinlich falsch dimensioniert.
Geschätzt würde ich was in der Region 15R + 40nF einsetzen.

von A. R. (redegle)


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Alexander Schmidt wrote:


> Was hört man den zuviel?
> Rauschen, Brummen, Knacksen, ...

Ich hatte mal geschrieben undefiniert weil die Störung durch die Leitung 
alles mägliche ist. Es handelt sich nicht um ein konstantes Brummen oder 
Rauschen. Werde mir dem nächst geschirmte Kabel besorgen wenn es sowas 
gibt. Bzw. das Potentiometer nähner an die Schaltung lege. Dann ist ja 
alles gut. Müsste dann nur die Lautstärke über den Laptop regeln.

>> Die Messungen waren jetst mit meinem MP3 Player und jetst merke ich das
>> es wenn ich das Kabel in den Laptop einstecke die Boxen leicht pfeifen.
>> Es ist aber keine Brummschleife weil ich das Pfeifen auch höhre wenn ich
>> den Netzstecker ziehe.
>
> Eine Brummschleife hat auch immer 50Hz.
> gegen das Pfeifen würde ich mal den Tiefpass statt auf 42kHz auf 15kHz
> dimensionieren.

Brummschleife müsste normal ohne Verbindung zum Netz verschwinden.
Wo hab ich da nen Tiefpass mit 42kHz? Meinst du den Hochpass nach dem 
Vorverstärker? Wenn ja inwiefern hilft das gegen Pfeifen?


> Mein Lösungsvorschlag:
> den Vorverstärker ein Signal von 10V erzeugen lassen. Je höher die
> Spannung, desto unempfindlicher gegenüber Störgrößen.
> Vor dem Verstärker dann mit einem Spannungsteiler auf 1V herunterteilen.

Das währe eine Möglichkeit nur das Problem ist dass ich dann die 
Linearität des Potentiometers verliege. Aber das werde ich wenn 
geschimte Kabel nichts helfen wohl nicht drum herrum kommen.


> *Zu deiner Schaltung:*
> Wenn sie nach der obigen Modifikation auf 10V funktioniert, dann lass
> sie so. Für zukünftige Schaltungen aber ein paar Anregungen:
>
> Die LM3886 sind als Vorverstärker absolut überdimensioniert.
> Funktioniert trotzdem, ist nur teurer. Auf die Mindestspannung (Supply
> Min) von 18 Volt hast du geachtet?

Hast recht. Er ist überdimensioniert aber so hab das Problem mit der zu 
hohen Spannung umgangen. Hab als Eingangsspannung +- 28V vorgesehen und 
keinen OP mit 54V Supply gefunden aber bleibt sich eigendlich egal. Es 
Funktioniert ja. Btw mein erster Vorverstärker mit einem njm4580 hatte 
eine schlechte Qualität.

> Die Mindestlast, falls überhaupt erforderlich sollte bei 10k liegen.

Ein Potentiometer von 10kohm sollte ok sein

> Wofür sind in deiner Schaltung die 20 - 220 pF Kondensatoren rund um den
> OPV.

Ich hab keine 20pF verbaut ich hab einmal 10pf und einmal 2x10pf in 
reihe also 5pF. Die bilden aktive Filter.

> Der 0,26R Widerstand gibt keinen rechten Sinn. Als Strombegrenzung
> müsste schon ein größerer dran.
> Die Kombination 2R und 0,1uF erschließt sich mir auch nicht.

Das stand so in igendeinem Datenblatt da hab ich das so übernommen. Und 
ich gehe davon aus das die 2ohm und die 0,1uF Spannungsspitzen Filter.
Hab was gefunden.
*RSN : Works with CSN to stabilize the output stage by creating a pole 
that eliminates high frequency
oscillations.
*CSN : Works with RSN to stabilize the output stage by creating a pole 
that eliminates high frequency oscillations. fc = 1/(2πRSNCSN)


> Das Poti ist in der Simulation kein 10k Typ, sondern ein 500R Typ.

Über den 500ohm steht der Text

10kohm Potentiometer
Aus Simulationsgründen
mit 2 Widerständen

> Die Grundlast kann entfallen, dafür wäre ein Tiefpass gut, um die
> eingefangenen HF Störungen rauszufiltern.

Hf Störungen werden durch den aktiven Filter (10pF) gefiltert.

> Die Endstufe ist mir auch etwas suspekt.
> Sind die Endstufen zur Leistungserhöhung parallel geschaltet?
> Ein LM3886 schafft immerhin 11A!

1 Lm3886 schafft 11,5A max das stimt.
aber mit 2 parallel hab ich mehr Leistung und beide LM3886 werden 
entlastet.
28V an 2ohm = 14A maximal
Zustätzlich weniger Wärme pro OP.

> Das Boucherot-Glied ist wahrscheinlich falsch dimensioniert.
> Geschätzt würde ich was in der Region 15R + 40nF einsetzen.

Boucherot-Glied sagt mir leider nichts.

von Funkenzupfer (Gast)


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Hallo,

Boucherot-Glied (auch Zobel-Glied genannt)

"Am Lautsprecherausgang von Audioverstärkerschaltungen sorgt ein 
Snubberglied (hier meist Boucherot-Glied genannt) dafür, dass der 
Verstärker an der komplexen Last einer Lautsprecherbox stabil arbeitet 
und keine sogenannten „wilden“ Schwingungen ausführt."

Nähere Deatils hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Snubber

Gruss
Funkenzupfer

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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Andreas R. wrote:
>> gegen das Pfeifen würde ich mal den Tiefpass statt auf 42kHz auf 15kHz
>> dimensionieren.

> Wo hab ich da nen Tiefpass mit 42kHz? Meinst du den Hochpass nach dem
> Vorverstärker? Wenn ja inwiefern hilft das gegen Pfeifen?

Ist der Plan eigentlich von dir?
Der Tiefpass ist die erste Filterstufe.


> Das währe eine Möglichkeit nur das Problem ist dass ich dann die
> Linearität des Potentiometers verliege.

Nein, die verlierst du nicht.

>> *Zu deiner Schaltung:*

>> Wofür sind in deiner Schaltung die 20 - 220 pF Kondensatoren rund um den
>> OPV.
>
> Ich hab keine 20pF verbaut ich hab einmal 10pf und einmal 2x10pf in
> reihe also 5pF. Die bilden aktive Filter.

Schon klar, aber gegen was?
Wo doch vorher schon Hoch- und Tiefpass passiv eingebaut sind.

5pF ist in etwa die Kapazität zwischen zwei Pins von einem IC.

>> Die Kombination 2R und 0,1uF erschließt sich mir auch nicht.
>
> Das stand so in igendeinem Datenblatt da hab ich das so übernommen.

In irgendeinem Datenblatt?

> Und ich gehe davon aus das die 2ohm und die 0,1uF Spannungsspitzen Filter.

Ist hier Unsinn. Bräuchte mann nur bei komplexen Lasten.

>> Das Poti ist in der Simulation kein 10k Typ, sondern ein 500R Typ.
>
> Über den 500ohm steht der Text

Bleibt die Simulation immer noch falsch.

>> Das Boucherot-Glied ist wahrscheinlich falsch dimensioniert.
>> Geschätzt würde ich was in der Region 15R + 40nF einsetzen.
>
> Boucherot-Glied sagt mir leider nichts.

Das Boucherot-Glied ist die RC Kombination vom Ausgang zur Masse.

von A. R. (redegle)


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Alexander Schmidt wrote:
> Andreas R. wrote:
>>> gegen das Pfeifen würde ich mal den Tiefpass statt auf 42kHz auf 15kHz
>>> dimensionieren.
>
>> Wo hab ich da nen Tiefpass mit 42kHz? Meinst du den Hochpass nach dem
>> Vorverstärker? Wenn ja inwiefern hilft das gegen Pfeifen?
>
> Ist der Plan eigentlich von dir?
> Der Tiefpass ist die erste Filterstufe.

Ah kHz.
Sry verlesen.
Wenn ich da nen pass mit einer Grenzfrequenz von 15kHz einbaue dann ist 
das viel zu stark. Dann werden 15kHz auf 70% gedrosselt. Und wenn mein 
Laptopausgang pfeift hilft das auch net sehr viel. Bzw. ich Verzerre 
mein Geräusch zu stark.

>>Das währe eine Möglichkeit nur das Problem ist dass ich dann die
>> Linearität des Potentiometers verliege.

> Nein, die verlierst du nicht.

Ok
Werde aber erstmal Geschirmte Kabel besorgen dann gucke ich weiter


 >>> *Zu deiner Schaltung:*
>
>>> Wofür sind in deiner Schaltung die 20 - 220 pF Kondensatoren rund um den
>>> OPV.
>>
>> Ich hab keine 20pF verbaut ich hab einmal 10pf und einmal 2x10pf in
>> reihe also 5pF. Die bilden aktive Filter.
>
> Schon klar, aber gegen was?
> Wo doch vorher schon Hoch- und Tiefpass passiv eingebaut sind.

Wiso nicht?
Die kosten nichts und auf 10m leitung können sich viele störgeräusche 
einschleichen.

> 5pF ist in etwa die Kapazität zwischen zwei Pins von einem IC.
>
>>> Die Kombination 2R und 0,1uF erschließt sich mir auch nicht.
>>
>> Das stand so in igendeinem Datenblatt da hab ich das so übernommen.
>
> In irgendeinem Datenblatt?

http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/06e8/0900766b806e88c1.pdf
S.6

>> Und ich gehe davon aus das die 2ohm und die 0,1uF Spannungsspitzen Filter.
>
> Ist hier Unsinn. Bräuchte mann nur bei komplexen Lasten.

Ist ein Lautsprecher keine komplexe Last?

>>> Das Poti ist in der Simulation kein 10k Typ, sondern ein 500R Typ.
>>
>> Über den 500ohm steht der Text
>
> Bleibt die Simulation immer noch falsch.

Wiso?
Es ginge dadrum das ich den Frequenzgang testen wollte. Und wenn ich ne 
Verstärkung von 440 habe kann ich doch damit die Spannung so reduzieren 
das ich bei 0 Filterung genau eine Verstäkung von 1 habe.


EDIT:
Wenn ich bei der Endstufe nen Spannungsteiler einbaue auf 1/10. Dann 
hilft das doch trotzdem nicht wenn mein Signal 0V beträgt oder?
Es Pfeift nur im Leerlauf nicht im Betrieb. Bzw. im Betrieb kaum 
höhrbar.

von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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>>> Und ich gehe davon aus das die 2ohm und die 0,1uF Spannungsspitzen Filter.
>>
>> Ist hier Unsinn. Bräuchte man nur bei komplexen Lasten.
>
> Ist ein Lautsprecher keine komplexe Last?

Der schon, das Poti aber nicht.
Am Lautsprecher kannst du ihn einbauen.

>>>> Das Poti ist in der Simulation kein 10k Typ, sondern ein 500R Typ.
>>> Über den 500ohm steht der Text
>> Bleibt die Simulation immer noch falsch.
> Wiso?

Dann hättest du gemerkt, das die Grundlast zu hoch ist (der Widerstand 
zu gering) und die Kennlinie des Potis verbiegt.


> Wenn ich bei der Endstufe nen Spannungsteiler einbaue auf 1/10. Dann
> hilft das doch trotzdem nicht wenn mein Signal 0V beträgt oder?

Doch. Die Störungen werden dann auf 1/10 reduziert.

PS: Orthografie ist nicht obsolet!

von A. R. (redegle)


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Alexander Schmidt wrote:
>>>> Und ich gehe davon aus das die 2ohm und die 0,1uF Spannungsspitzen Filter.
>>>
>>> Ist hier Unsinn. Bräuchte man nur bei komplexen Lasten.
>>
>> Ist ein Lautsprecher keine komplexe Last?
>
> Der schon, das Poti aber nicht.
> Am Lautsprecher kannst du ihn einbauen.

Ah ok jetst versteh ich was du das meinst das stimmt schon.
Aber ich hoffe es tut sich nicht negativ bemerkbar machen.

>>>>> Das Poti ist in der Simulation kein 10k Typ, sondern ein 500R Typ.
>>>> Über den 500ohm steht der Text
>>> Bleibt die Simulation immer noch falsch.
>> Wiso?
>
> Dann hättest du gemerkt, das die Grundlast zu hoch ist (der Widerstand
> zu gering) und die Kennlinie des Potis verbiegt.

Ja das wusste ich schon.
Hatte mir auch in einer Excel-Tabelle einen Graphen erstellen lassen, wo 
ich ablesen kann wie stark sich das auswirkt.
Bei nem 10kohm Potentiometer und nem 5kohm Widerstand ist das nicht so 
schlimm.

>> Wenn ich bei der Endstufe nen Spannungsteiler einbaue auf 1/10. Dann
>> hilft das doch trotzdem nicht wenn mein Signal 0V beträgt oder?
>
> Doch. Die Störungen werden dann auf 1/10 reduziert.

Ok thx. So müsste es gehen^^

Weil du gefragt hast ob der Schaltplan von mir ist. Der ist so Teils 
teils überall im i net gesammelt was sich finden ließ. Also bei den 
Datenblättern abgeschaut und mich dann Informiert wie die Filter usw. 
funktionieren.


> PS: Orthografie ist nicht obsolet!

Das ist nen Forum da sehe ich das nicht so eng.

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