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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Vorverstärker mit OP


Autor: Thorsten (Gast)
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Hallo,

ich habe mal eine Frage an alle, die sich mit dem Entwurf von
Audioverstärkern auskennen. Ich habe mal einen kleinen Vorverstärker
mit einem TS921 entworfen und durchsimuliert. Das Ergebnis der AC
Analyse ist im Anhang. Würdet ihr sagen, daß das so akzeptabel ist ?
Die untere Grenzfrequenz liegt bei etwa 50Hz, die obere ist eh kein
Thema. Etwas Sorgen macht mir der Phasengang (gepunktete Linie), der ja
doch erst ab etwa 1kHz konstant -180° hat. Zur Info, hab den Verstärker
als invertierender Verstärker ausgelegt. Ich habe leider keine
Vorstellung, wie sich das klanglich auswirkt. Und bevor ich da was
aufbaue, wollte ich mal eure Meinung hören.

Vielen Dank.

Autor: Thorsten (Gast)
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Hier noch die Schaltung.

Die untere Grenzfrequenz lässt sich durch vergrößern von C2 noch weiter
verkleinern, nur soll die Schaltung möglichst kompakt sein. Vielleicht
kann man ja an anderen Stellen noch drehen.

Thorsten

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Sehr unübliche Dimensionierung, woher hast Du die ?

Was soll die invertierende Schaltung bezwecken ?

Was willst du damit machen ?

Ist das ein normaler OPV oder ein Leistungsverstärker ?


Üblicher Weise dimensioniert man NF-Schaltungen so, daß
Koppelkondensatoren von 100nF..10µF ausreichen.
Nur für Lautsprecher oder Kopfhörerausgang sind 47µF..470µF notwendig.


Peter

Autor: Thorsten (Gast)
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> Sehr unübliche Dimensionierung, woher hast Du die ?
Selbst ausgedacht.

> Was soll die invertierende Schaltung bezwecken ?
Stimmt, ist eigentlich nicht nötig.

> Was willst du damit machen ?
Einen einfachen Kopfhörer treiben.

> Üblicher Weise dimensioniert man NF-Schaltungen so, daß
> Koppelkondensatoren von 100nF..10µF ausreichen
Kannst du mir konkret eine Empfehlung geben?

Vielen Dank.

Thorsten

Autor: Thorsten (Gast)
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> Ist das ein normaler OPV ?
Ist ein TS921 von TI

Autor: Blubb (Gast)
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Wenn du damit einfach nur per Kopfhörer abhören willst ist die
Invertierung egal.

Autor: Till (Gast)
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soll das High - End Hifi werden, oder willst du einfach nur was hören?

Autor: Thorsten (Gast)
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Soll schon gut sein, will es aber auf jeden Fall (auch zwecks
Lerneffekt) mit OPs aufbauen.

Autor: Till (Gast)
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a) finde ich keinen TS921 bei TI, also bitte direkten link auf
datenblatt oder den product folder

b) ist IMO die phasenverschiebung inakzeptable wenn Ansprüche
bestehen.

c) die unsäglichen +5V als Spannungsversorgung sind zwingend?

Autor: Thorsten (Gast)
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Sorry, der OP ist natürlich von ST:
http://www.st.com/stonline/books/pdf/docs/5560.pdf

> die unsäglichen +5V als Spannungsversorgung sind zwingend?
Leider, ich möchte nicht noch eine zusätzliche spannung spendieren.

Vielen Dank für deine Hilfe.

Autor: Thorsten (Gast)
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Ohne Last ist der Frequenzgang optimal, sobald aber die 32Ohm dran
hängen, wirds hässlich.

Autor: Till (Gast)
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Soll es ein Vorverstärker sein der 32 Ohm treibt? dem Datenblatt nach
kannst du das Ding doch unter 600Ohm Last eh vergessen. Wenn du einen
Kopfhörer mit treiben willst muss wohl noch ein buffer dahinter.

High End wird es mit dem OP bestimmt eh nicht, aber versuch doch mal
eine "normale" Beschaltung als nichtinvertierender, die Eingänge mit
Spannungsteilern auf halbe Betriebsspannung, die Widerstände groß genug
gewählt das der Eingangskoppelkondesator ein kleiner (Film) Kondesator
mit 10 bis 100 nF wird. (Die gibts in sehr klein). Den
Ausangskondensator  so auf 30 Hz unterer Grenfreqquenz dimensionieren,
und zum Kopfhörer treiben würde ich so was nehmen:
http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/buf634.html

schau da auch mal Fig. 5 und 6 im Datenblatt an...

Autor: OTobias (Gast)
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LM386 Habe auf dem Steckbrett einen Kopfhörerverstärker mit dem
aufgebaut. Spottbillig und super Klang. Kann ich nur empfehlen.

Autor: Thorsten (Gast)
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@Till:

Danke für die Idee mit dem Buffer, dadurch ändert sich nur leider
nichts am Phasengang. Das Problem ist einfach, wenn man ne untere
Grenzfrequenz von 10Hz bei 32Ohm Last haben will (bei AC gekoppeltem
Verstärker), braucht man am Ausgang schon richtig viel Kapazität. Der
LM386 den OTobias empfohlen hat, braucht z. B. auch mindestens 470µF am
Ausgang wenn 10Hz gefordert wird. Ich habe den Verstärker jetzt als
nichtinvertierender Aufgebaut. Mit 1000µF am Ausgang bekomme ich etwa
eine Bandbreite von 9Hz bis >50kHz, der Phasengang ist im Bereich 100Hz
bis 40kHz ziemlich linear. Eigentlich akzeptabel (denke ich mir) wenn da
nicht die große Kapazität wäre. Ich muß nochmal etwas lesen, sicher
gibts da noch einen anderen Ansatz. Vielleicht könnte man irgendwie
einen DC gekoppelten Verstärker nehmen, das Problem der unteren
Grenzfrequenz wäre dann zumindest praktisch beseitigt.

Für Ideen bin ich jederzeit offen :)

Gruß
Thorsten

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
Wegen den 1000uF,-wegfallen lassen und virtuelle Masse mit 2.OV
erzeugen.


MfG Uwe

Autor: OTobias (Gast)
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Hier mal mein Designvorschlag inkl. Phasen + Amplitudengang
Da kann man doch wirklich nicht mekkern
Stromversorgung single supply natürlich kannst du den Ausgang noch mit
einem Kondensator entkoppeln wenn du willst.

Autor: Thorsten (Gast)
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Danke für deinen Vorschlag, nur ist es bei deinem Ansatz so, daß ohne
Eingangssignal 2.5V an der Last hängen und somit 78mA verbraten werden;
habe ich mir zumindest überlegt, vielleicht irre mich ja auch.

Dank Uwes Tip hab ich mir aber noch was anderes überlegt. Mit U1
erzeuge ich mir eine virtuelle Masse, auf die sich sowohl das Eingangs-
als auch das Ausgangssignal bezieht. Bei fehlendem Eingangssignal liegt
am Ausgang auch 0V an, der Koppelkondensator kann also entfallen. Das
Eingangssignal koppel ich mir über zwei 10µF Kondensatoren an. Der
Frequenz- und Phasengang ist jetzt so, wie ich mir das vorstelle. Ich
denke, ich werde das mal so aufbauen. Wahrscheinlich werde ich dann
mein blaues Wunder erleben, aber die Simulation sieht eigentlich ganz
gut aus. Grenzfrequenzen liegen bei 0.3Hz und 180kHz, der Phasengang
ist relativ konstant bei 0° im Bereich 10Hz bis 20kHz. Die 10µF sind
auch nicht kritisch, da die spannungsmäßig ja nicht viel aushalten
können und somit klein sind.

Naja, schaun wir mal. Muß jetzt nur noch sehen, wo ich so ein TS921
oder TS922 oder TS924 bekomme :)

Thorsten

Autor: OTobias (Gast)
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Ja du hast recht wenn der Lautsprecher nicht entkoppelt wird werden
tatsächlich im Leerlauf ständig 78 mA verbraten aber nicht wenn du den
Lautsprecher mit einem Kondensator entkoppelst, aber deine Schaltung
sieht echt noch besser aus.

G Tobias

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