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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik NF-Übertrager


Autor: Sebastian Kreuzer (bastik)
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Hallo, folgendes Problem:

Ich möchte einen symetrischen Mikro Eingang ( für ein dynamisches Mikro 
also brauche keine Phantomspannung ) über einen NF Übertrager auf einen 
Differenz verstärker des AVRs in den AVR einspeisen.

Die Audio Qualität spielt keine Rolle, ich will auf der Leitung nur 
einen lauten Knall raushören. Dennoch möchte ich mich durch die 
symmetrische Leitung von Elek./magn.-Strahlen abschirmen. Auch ist mir 
eine galvanische Trennung wichtig!

Ich hab in Sachen NF-Übertrager nichts gefunden... Wie stell ich das an 
das Mikro hätte eine Impedanz von 600.


Bei Reichelt gäbe es 1:1 bis 1:10 Wandler, mit Wicklungswiderständen von 
4,6 bis 340 Ohm.

Wenn das Mikro 600 Impedanz hat brauch ich dann auf der primär Wicklung 
auch eine Impedanz von 600 bei 1kh/Pa?!

Wo fang ich an, hat jemand die richtigen Google Suchwörter parat? Ich 
find wircklich nichts brauchbares...

Oder Buchtipp, bin um alles Dankbar.

Autor: Eddy Current (chrisi)
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Was Du brauchst, ist zunächst eine Anhebung des Mikrofonpegels. Daher 
täte ich es mit dem 1:10 Übertrager versuchen. Die Impedanz kannst Du 
anpassen, indem Du am Ausgang des Übertragers einen Widerstand 
anschliesst. Bei 1:10 wären das 60kOhm(!).

Autor: HildeK (Gast)
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Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Den Übertrager braucht´s an einem AVR nicht wirklich. Einen OV davor, 
der 100-fach verstärkt. Den Rest erledigt der ADC des AVR.

Autor: Sebastian Kreuzer (bastik)
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Danke erst mal, jetzt wirds konkret ;-)
Für mich ist das immer noch ein kleines Mysterium...

Also nochmal die Spezifikation:
-galvanische Trennung!Schutz!
-Audioqualität egal, der AVR soll nur auf einen lauten Knall reagieren ( 
wircklich laut, deshalb auch dynamisches Mikro)
-Übertragung durch ein 130 Meter langes 2-Adriges Twistet Kabel mit 
Abschirmung.
-Störsicherheit wichtig!
-Einfacher Schaltungsaufbau, optimiert eben nur auf den "Knall"!

Gut dann anbei mal mein Schaltplan im Anhang, mit 4 großen Fragezeichen 
...
Ich möchte gerne den Übertrager von Reichelt benützen:
1:4 Übersetzt,
Primär 4,6 Ohm, Impedanz 280 Ohm
Sekundär 115 Ohm, Impedanz 1120 Ohm

1.? :
Was mach ich mit der Schirmung wenn ich den Übertrager einsetze? Normal 
kommt der ja weger der symmetrischen XLR Leitung an Masse, aber jetzt 
hab ich ja keine Masse?

2.? :
Soll/Kann/Muss ich die Impedanz an das Mikro noch anpassen, habe gehört 
des wäre besser. Also infach Widerstand davor und auf 600 Ohm bringen??

3.? :
Der Anschluss auf der Sekundär Seite ist mir noch gar nicht klar... ein 
Ende an Masse?

4.? :
Reichen da 100n? Funktioniert das so? Oder muss ich noch über einen 
Spannungsteiler des ganze auf 1/2 VCC setzen?

Wenn jemand sonst noch Anregungen oder Fehler sieht, dank ich schon mal!

Danke schon mal!
Tut mir leid bin in Analog sachen eine Mega Flasche!

Autor: faustian (Gast)
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Evtl einen Ethernet-Transformator dafuer zweckentfremden (sofern die 
untere Grenzfrequenz nicht zu hoch ist)? Vorsicht, was die Dinger 
wirklich nicht leiden koennen ist Gleichstrom, saettigen sehr schnell.

Was spraeche denn dagegen die ganze Schaltung ans andere Ende des Kabels 
zu haengen und nur ein Schaltsignal auszugeben?

Autor: Sebastian Kreuzer (bastik)
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Also es soll keine Bastel Sache werden, der Übertrager bei reichelt wäre 
auch schön günstig, 2,35 Euro... da lohnt sich das ablöten nich. Und zum 
kaufen hab ich so einen Ethernet Ding noch nicht gesehn

An das andere Ende: Ich habe keine Stromversorgung, also dann wäre 
wieder ein Akku, ein extra Gehäuse und so weiter fällig... Das hat ich 
schon mal. Äußerdem sind die XLR Leitungen ja schön Störsicher. Bevor 
ich ein zwietes gerät mache würde ich dann eher DC/DC und 
Instrumentenverstärker

Autor: HildeK (Gast)
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zu 1: Musst du eine galvanische Trennung von GND haben? Ansonsten - 
ausprobieren, wie die nicht angeschlossene Schirmung (am Mikro ist sie 
ja angeschlossen) wirkt. Der Audioübertrager hat zwar eine galvanische 
Trennung, aber wenn es dir um Sicherheit geht, dann bis du da nicht mehr 
auf der sicheren Seite. Wie wäre es mit einem Test - ganz normal mit 
akustischer Kontrolle?

zu 2: Der Übertrager wandelt auch die Impedanzen. Bei Anpassung 
verlierst du allerdings die Hälfte an Pegel. Ich würde nichts anpassen. 
Im Audiobereich sind die Mikroeingänge (z.B. bei einem Mischpult) im 
unteren Kiloohmbereich, für 600-Ohm Lineeingänge liegen sie bei einigen 
zehn Kiloohm. Ein 1:4-Übertrager transformiert die 600 Ohm vom Mikro zu 
16*600 Ohm auf der Sekundärseite - also rund 10k. Wenn dein 
Spannungsteiler aus Punkt 4 aus zwei 20k-Widerständen besteht, dann hast 
du bereits Anpassung.

zu 3: so wie gezeichnet, ist es richtig. Ob dir sekundärseitig der Pegel 
für den AVR ausreicht, kann ich nicht sagen.

zu 4: ich kenn mich mit dem AD-Eingang des AVR nicht aus - aber mit 
Sicherheit kann er keine negativen Eingangssignale verarbeiten.
Also wäre eine DC-Anhebung auf die Aussteuermitte notwendig. Abhängig 
von diesen Widerständen und deiner geforderten unteren Grenzfrequenz 
(die ich nicht kenne) musst du den C berechnen.
Alternativ könntest du den in 3. erfragten Massepunkt natürlich auch auf 
den Mittelwert des AD-Aussteuerbereichs legen - mit dem entsprechenden C 
an GND.

Fraglich ist allerdings generell, ob dein Mikro bei dem Schallereignis 
genügend Pegel bringt, um da noch was ordentliches mit anzufangen. Ein 
OPA zwischen Trafo und AVR-Eingang kann hier die notwendige 
Pegelanpassung erbringen.

Ich hätte jetzt auch noch argumentiert, dass für die Anwendung - einen 
Knall zu erkennen - eine geringe Brummeinstreuung usw. keine Rolle 
spielen sollte. Erst für Übertragung oder Aufnahmen ist hier ein hoher 
Abstand zu Störgeräuschen notwendig.

Übrigens: dem angesprochenen Ethernetübertrager traue ich keine untere 
Grenzfrequenz im Audiobereich zu.

Autor: HildeK (Gast)
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Nachtrag:
>... optimiert eben nur auf den "Knall"!
Da wäre noch zu erwähnen, dass man diesen erwarteten Knall auch spektral 
analysieren kann und dann nur den interessanten Frequenzbereich mit 
einem Bandpass verstärkt - was natürlich irgendwelche Störanteile 
außerhalb des Bandes verringert. Das alles zwischen dem Trafo und dem 
AVR.

Autor: Sebastian Kreuzer (bastik)
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Sehr Sehr Sehr vielen Dank für die Antwort!

Ich hab jetzt im Anhang noch einmal einen Aktualisert Schaltungsplan!

Zwecks Pegel:
Es gibt zu diesem Projekt schon einen Prototypen, damals habe ich ein 
Elektret Micor verwendet und dort reichte mir eine Verstärkung um den 
Faktor 2. Es ist wircklich ein lauter Knall und das Micro sehr nah dran. 
Das Elektret Miko hatte einen Ausgang von etwa 5,6 mV/Pa. Mein jetziges 
Mikro ca. 2,4 mV/Pa.
Deshalb bin ich jetzt auf den 1:4 Übertrager gekommen. Wenn ich richtig 
verstanden habe verstärkt mir der ja den Pegel um 4, oder?!

Mit der impedanz komm ich nich ganz drauf. Die ist quadratisch, oder 
deshalb 4 hoch 2 = 16 und daraus dann 16*600 Ohm... so muss es sein :-)

Stimmt der Schaltplan dann wie im Anhang, mit den 2x 20 Kilo?!

Danke nochmal, für mich ist das alles wirklich Zauberrei.

Autor: Helmut Ru (heru01)
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Noch ein Nachtrag:

warum die Schirmung und ein 130m langes Kabel zur Übertragung dieses 
kleinen Signals? Wäre es nicht einfacher, den µC samt Schaltung in der 
Nähe des Mikros zu verbauen?
Übertragung über RS232 oder was auch immer...
z.B. 130 m mit Spgversorgung + 1Wire

==> störsicher(er)
==> billigeres Kabel

Kann sein, dass das technisch evtl. nicht geht - sollte aber in Erwägung 
gezogen werden.

Gruß
Helmut

Autor: Sebastian Kreuzer (bastik)
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@ Helmut,

Der Vorgänger hatte genau dieses/ähnliches Konzept. War Ok, aber nicht 
optimal.
Ich möchte es jetzt gerne auf diesem Wege versuchen, aber Danke für die 
Anregung.

Autor: Düsentrieb (Gast)
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als übertrager kannste evtl auch bei pollin den Best.Nr. 300 486 
verwenden..

Autor: Sebastian Kreuzer (bastik)
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Ui ja der wäre Günstiger...


Könnte jemand noch meinen 2 Version des Schaltplanes begutachten? Stimmt 
es dann so?
Bei dem Vorgänger hatte ich auch 100n verbaut, dann sollte es da weger 
der Grenzfrequenz auch hinhauen?!

Autor: HildeK (Gast)
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>Mit der impedanz komm ich nich ganz drauf. Die ist quadratisch, oder
>deshalb 4 hoch 2 = 16 und daraus dann 16*600 Ohm... so muss es sein :-)
Ja, die Impedanzen werden im Quadrat der Windungsverhältnisse 
transformiert.

>Stimmt der Schaltplan dann wie im Anhang, mit den 2x 20 Kilo?!
Ja, das wäre der Ansatz. Wenn ich richtig gerechnet habe, so hast du 
einen untere Grenzfrequenz von rund 80 Hz.
Allerdings, wie schon erwähnt, kostet dich die Anpassung die Hälfte des 
Pegels! Ich würde es auf jeden Fall auch mit höheren Widerständen (100k) 
testen.

Autor: Sebastian Kreuzer (bastik)
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Ok Super,

Der Plan war sowieso das ganze einmal auf Lochraster und dann mim Oszi 
mal anschauen!

Nochmals vielen Dank, ich werds sann erst mal mit 100k probieren , und 
dann mal schauen.

Mh.. noch eine Letzte ( doofe ) Frage:

Kann es passieren, dass durch eine zu hohe Ansteuerung des Mikros ich an 
dem Eingang des ADC des AVR Spannungen von über/unter GND/VCC bekomme? 
Also muss ich den Pin noch mit Schutzdioden versehen( mir ist kalr , 
dass intern auch welche verbaut sind) ?

Autor: HildeK (Gast)
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>Kann es passieren, dass durch eine zu hohe Ansteuerung des Mikros ich an
>dem Eingang des ADC des AVR Spannungen von über/unter GND/VCC bekomme?
Ja, das kann passieren. Ich denke aber, dass da nicht genügend Energie 
dahinter steckt, dass die internen Dioden das nicht könnten.
Externe sind aber vielleicht doch empfehlenswert, weil du vermutlich 
Mikro, Kabel, Trafo und AVR nicht fest, sondern lösbar (vermutlich vor 
dem Trafo) verbunden hast. Dann wären ESD-Einstreuungen beim Handling 
eher das Problem.

Autor: Helmut Lenzen (helmi1)
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>Kann es passieren, dass durch eine zu hohe Ansteuerung des Mikros ich an
>dem Eingang des ADC des AVR Spannungen von über/unter GND/VCC bekomme?
>Also muss ich den Pin noch mit Schutzdioden versehen( mir ist kalr ,
>dass intern auch welche verbaut sind) ?

Ich glaube wenn das passiert ist dein Mikro schon laengst hin.
Eher wirst du noch einen Verstaerker brauchen zwischen deinem Ubertrager 
und dem Eingang des AVRs.

>Deshalb bin ich jetzt auf den 1:4 Übertrager gekommen. Wenn ich richtig
>verstanden habe verstärkt mir der ja den Pegel um 4, oder?!

Eine richtige Verstaerkung macht der nicht. Er fuehrt eine 
Impedanzwandlung durch. Die hoehere Spannung am Ausgang geht auf kosten 
des Stromes.Die Leistung die hinten rauskommt must du vorne auch 
reinstecken.

Gruss Helmi

Autor: Sebastian Kreuzer (bastik)
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Klar, des ist ja soweit Physik... ;-)

Aber generell nochmal, kann es nun sein, dass ich eine Spitze nach oben 
oder unten am ADC duch den übertrager bekomme?

Gut im normalfall nich, aber man weiß ja nie was beim Anstecken und so 
weiter passiert.

Also können diese Spitzen auftreten , weil der Trafo ist ja quasi auch 
nur eine Quelle...

Sollte ich vielleicht noch einen Serienwiederstand zum ACD einbauen? so 
100 Ohm?

Was meint Ihr?

Autor: oszi40 (Gast)
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Auch bei den Musikern stöbern, könnte helfen: Thema Schlagzeug + Mikro
Es gab auch schon Mikros mit eingebautem Übertrager.

Wie oben schon beschrieben sehe ich auch 2 Probleme :

1.Das lange Kabel mit dem kleinen Signal kann je nach Störnebel auch als 
wunderbare Antenne wirken.

2.Eventuelle Spannungsspitze (durch statische Aufladung z.B.) muß beim 
Anstecken des Mikro-Kabels auch vom Eingang verkraftet werden. Evtl. R + 
Schutzdioden ?

Autor: Sebastian Kreuzer (bastik)
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Die lange Leitung sollte ja zwecks Symetrischer Übertragung kein Problem 
sein.

Soll ja angeblich bis 1 km gehen...

Ja Schutzdiode + Widerstand dachte ich auch, ich weiß zwar nicht ob man 
es unbedingt braucht aber schaden  kann es ja erstmal nicht.

Wenn jemand noch was weiß immer her damit. Dann fuktionierts vielleicht 
gleich beim ersten Versuch ;-)

Autor: Tobias (Gast)
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Würde es nicht helfen, die Schirmung über einen Kondensator an GND zu 
klemmen?
Denn jetzt ist sie ja, dar nicht angeschlossen, nutzlos. Oder?

Autor: Tom (Gast)
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Schirmung:

direkt und kurz ans Metallgehaeuse der Schaltung, nicht an die Masse der 
Schaltung.

Die Geschichte mit der Leistungsanpassung bei NF bitte gleich wieder 
vergessen, die existiert nur innerhalb von Elektrotechnik-Hoersaelen...

http://www.sengpielaudio.com/GeschichteDerSpannung...
http://www.sengpielaudio.com/DasMaerchenVonDerLeis...
http://www.sengpielaudio.com/AnpassungInDerTonstud...
http://www.sengpielaudio.com/UnnoetigeLeistungsanp...

Gruesse

Autor: Tobias (Gast)
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Ah. Ok.

Kann mir jemand sagen, es passt hier rein, deshalb eröffne ich keinen 
neue Thread, wie ich mit diesem Übertrager einen NF-Eingang realisieren, 
der in folgenden Modis funktioniert:
Mono symmetrisch
Mono unsymmetrisch
Stereo unsymmetrisch.

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