Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Störungen im Verstärker am Raspberry Pi


von Gerdchen03 (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

ich komme einfach nicht weiter. Ich habe hier 
(Beitrag "Störungen im Verstärker LM386") schon mal mein Problem 
geschildert, und auch alle Tips versucht, das Ergebnis ist ernüchternd.

Ich möchte an den Klinkenstecker meines Raspberrys einen Miniverstärker 
anschließen, damit ich die Lautstärke über einen Poti regeln kann. 
Gleichzeitig möchte ich einen Spannungswandler verwenden (LM2575), um 
die 12 V aus einem Bleigelakku auf 5 V für den Pi anzupassen. Leider 
habe ich immer Störungen im Lautsprecher. Als Verstärker verwende ich 
den LM386, der soll aber wohl sehr empfindlich sein.

Was ich bisher versucht habe:
- ich habe alle Kabel in geschirmter Ausführung verwendet, um zu 
verhindern, dass hierüber Störungen eingefangen werden
- ich habe den Spannungswandler und den Verstärker auf der Platine so 
weit wie möglich entfernt angebracht. Es gibt nur einen Knotenpunkt von 
Plus und Minus
- ich habe alle Massenbahnen so groß wie möglich gemacht (Tip eines 
Freundes)
- ich habe mehrere Kondensatoren und eine Spule vor die 
Spannungsversorgung des LM386 gesetzt

Ich bemerke keine Verbesserung. Ist es ggf. ratsam einen völlig andern 
IC für die Verstärkung zu verwenden?

Danke,
Gerd

von Andreas H. (ahz)


Lesenswert?

Gerdchen03 schrieb:
> Ist es ggf. ratsam einen völlig andern
> IC für die Verstärkung zu verwenden?

Nein. Fehlersuchen wäre da eher hilfreich.

 - Mach mal einen kompletten (!!!) Schaltplan von Deiner Schaltung und 
poste den mal. Dann weiss man wenigstens wovon man redet. (Eagle oder 
ähnliches gibts ja auch kostenlos in "Hobbyvarianten")

- Beschreibe mal das Fehlerbild etwas genauer. Knackt es, brummt es, 
pfeift es. Oder klingt es wie eine kreischende Stimme, die "Mach den 
Krach leiser" schreit ?

Wenn Du den Amp OHNE RPi betreibst, ist die Störung dann immer noch 
hörbar ?
GGf. den Eingang mit 1K-10K Widerständen gegen GND (direkt am Eingang, 
bzw. Stecker zum RPi) kurzschließen (damit Du nur noch die "On-Board" 
Effekte hörst).
Du hast ja ein Oszilloskop. Kannst Du da die Störungen sehen, bzw. 
aufzeichnen und posten ?

Grüße
Andreas

von Gerdchen03 (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo Andreas,

danke für deine Hilfe. Ich hänge hie mal einen Schaltplan an. Er ist 
etwas chaotisch, weil ich immer wieder Veränderungen vorgenommen habe, 
bitte ein Auge zudrücken ;-)
- Ich höre im Lautsprecher das Arbeiten der CPU. Ein leichtes Pfeifen 
ist auch hörbar, aber das geht noch.

- Wenn ich Raspberry und meine Schaltung nur mit dem Spannungsanschluss 
für den Pi verbunden habe, höre ich das Pfeifen immer noch. Stecke ich 
den Klinkenstecker z.B. in mein Handy, sind die Töne weg.

- Ich habe ein Oszi. Reicht ein Photo, oder besser ein Video?

von Gerdchen03 (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Sorry, im Plan fehlte die Stromversorgung für den LM386. Hier jetzt der 
korrekte Plan.

von Sascha (Gast)


Lesenswert?

Das leichte Pfeifen wird an der Art der Sounderzeugung auf dem Pi 
liegen, soweit ich weiß ist das nur eine schnelle PWM. Solange der 
Klinkenstecker nirgendwo drinsteckt, ist er eine prima Antenne. Schalte 
mal etwa 1k zwischen Signal und Masse.

Dass man das Arbeiten der CPU hört ist auch kein Wunder, Stichwort 
Masseschleife. Abhilfe schafft meist nur eine galvanische Trennung der 
beiden Schaltungen. Versuch mal folgendes: Versorge den Pi per USB mit 
einem Handyladegerät, den LM386 mit deinem Akku. Einzige Verbindung ist 
das Klinkenkabel.

Auch die Beschaltung des LM386 kommt mir nicht ganz koscher vor. Kuck 
mal in dessen Datenblatt, da sollten passende Beispielschaltungen drin 
sein.

von Gerdchen03 (Gast)


Lesenswert?

Bei galvanischer Trennung habe ich keine Störungen mehr im Lautsprecher. 
Das Problem ist nur, dass ich dort, wo ich die Schaltung einsetzen will 
nur einen Akku habe. Ich kann dort also keine galvanische Trennung 
durchführen.

Die Beschaltung des LM386 schaue ich mir heute Nschmittag genau an

Danke!

von Martin R. (martin84)


Lesenswert?

nimm einen galvanisch getrennten Step-Down Schaltregler. Stichwort: 
Flyback-Converter oder einen fertigen von Murata, Traco oder Recom. 
Nicht den LM2575.

von Gerdchen03 (Gast)


Lesenswert?

Hallo,

denkst du, dieser könnte gehen? Wenn ja, würde ich den mal in Schaltplan 
einsetzen, und den Plan neu posten.

Du hattest ja noch die Beschallung des LM386 angesprochen. Kannst du 
bitte etwas konkretisieren, was dir komisch vorkommt?

Gruß
Gerd

von Gerdchen03 (Gast)


Lesenswert?


von 45h4w64u (Gast)


Lesenswert?

L1 sollte eher 100µH sein, oder?

von Andreas H. (ahz)


Lesenswert?

Hi Gerdchen03

Gerdchen03 schrieb:
> Ich hänge hie mal einen Schaltplan an. Er ist
> etwas chaotisch, weil ich immer wieder Veränderungen vorgenommen habe,
> bitte ein Auge zudrücken

Sorry, aber mit diesem "Ding" komme ich nicht klar. Welchen LM2575 hast 
Du denn da verbaut ? Ich kenne keinen, bei dem diese Pinbelegung passen 
würde^^

Schau mal ins Datenblatt des LM386. Da findest Du die typischen 
Eingangsbeschaltungen. Bei Deiner Schaltung wundert mich, dass überhapt 
was rauskommt.

Und der Rxx sollte einen echten Wert haben. Der bestimmt nämlich den 
Gain des LM386. Den sollte man kennen.

Andreas H. schrieb:
> Wenn Du den Amp OHNE RPi betreibst, ist die Störung dann immer noch
> hörbar ?
> GGf. den Eingang mit 1K-10K Widerständen gegen GND (direkt am Eingang,
> bzw. Stecker zum RPi) kurzschließen (damit Du nur noch die "On-Board"
> Effekte hörst).

Hast Du das mal probiert ? Scope Bild würde hier reichen.

Ansonsten würde ich eine Step-by-step Inbetriebnahme empfehlen. Erst den 
LM2575, dann den LM386 und ZUM SCHLUSS den RPi anschliessen.
Wenn Du da nicht klarkommst, können wir Dir da auch sicher eine kleine 
Anleitung basteln.

Kriegt man alles hin ;-)

Grüße
Andreas

von Gerdchen03 (Gast)


Lesenswert?

Hallo Andreas,

ich habe den P 3596 L-5,0 von Reichelt verwendet. Rxx habe ich 
absichtlich so genannt, weil ich da mit verschiedenem Gain 
experimentiert hatte. Im Moment ist eine Brücke drin, also Gain 200 
eingestellt.

Was den LM386 angeht, ist mir gerade eingefallen, dass das Schaltsymbol 
im Plan nicht zum LM386 passt. Ich hatte kein passendes gefunden, und 
irgend eines genommen, das 8 Anschlüsse hat und ähnlich aussah. Die 
PIN-Belegung sollte aber stimmen. Lediglich die Kondensatoren C8 und C7 
sind im Datenblatt mit anderen Werten angegeben. Die Kondensatoren C9, 
C12, C4 und C11 (100müF, 100nF, 10nF und 1nF) und die Spule L2 habe ich 
zu Versuchszwecken angebracht, um die Störungen zu eliminieren.

Andreas H. schrieb:
> Wenn Du den Amp OHNE RPi betreibst, ist die Störung dann immer noch
> hörbar ?
> GGf. den Eingang mit 1K-10K Widerständen gegen GND (direkt am Eingang,
> bzw. Stecker zum RPi) kurzschließen (damit Du nur noch die "On-Board"
> Effekte hörst).

Das habe ich noch nicht versucht, weil ich dachte mit der galvanischen 
Trennung die Lösung gefunden zu haben. Daher wollte ich mich nun auf die 
Neukonstruierung des Spannungsregler konzentrieren.

Ich würde nun gerne so vorgehen:
Den Spannungsregler neu aufbauen mit einer galvanischen Trennung und 
diesen an den LM386 anschließen wie er bisher ist. Je nach Resultat 
möchte ich dann weitersuchen, aber nach dem Versuch mit zwei 
unterschiedlichen Spannungsquellen bin ich da recht hoffnungsvoll, dass 
danach mein Problem gelöst ist.

von Gerdchen03 (Gast)


Lesenswert?

Korrektur:

>Was den LM386 angeht, ist mir gerade eingefallen, dass das Schaltsymbol
>im Plan nicht zum LM386 passt. Ich hatte kein passendes gefunden, und
>irgend eines genommen, das 8 Anschlüsse hat und ähnlich aussah.

Ist Quatsch! Ich habe in Eagle den LM386 mit folgender PIN-Belegung 
verwendet:
1 und 8: Gain
2 und 4 Masse
3 Audio IN
5 Audio OUT
7 Bypass über 100nF

Das stimmst doch, oder übersehe ich was?

von Gerdchen03 (Gast)


Lesenswert?

ich hab heute Abend mal ein wenig im Netz gesucht, und herausgefunden, 
dass der von mir weiter oben genannte DC/DC-Wandler 
(http://www.reichelt.de/OKI515W36C/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=140735&artnr=OKI515W36C&SEARCH=Murata) 
nicht funktioniert, weil er nicht isoliert ist. Nun habe ich einen von 
Recom gefunden, der passen sollte: REC5-1205SRW/H4/A

Ich wäre um eure Meinung dankbar, ob dieser Wandler geeignet ist.

von Helge A. (besupreme)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Der Recom ist isoliert.

Vielleicht könntest du deine Störungen auch minimieren, indem du den 386 
invertiert betreibst. Dabei gleich einen kleinen Tiefpaß am Eingang 
spendieren, der HF aus dem RPi abfängt. Ungefähr siehe Bild.

von Gerdchen03 (Gast)


Lesenswert?

Dann werde ich den Recom mal testen und mich melden, wenn ich näheres 
weiß. Wahrscheinlich muss ich den Recom aber bestellen, dauert also 
etwas.

von Andreas H. (ahz)


Lesenswert?

Gerdchen03 schrieb:
> ich habe den P 3596 L-5,0 von Reichelt verwendet.

Auch da passt das Pinning überhaupt nicht. So wie Du es im Schaltplan 
hast, wäre der Regulator permanent im Shutdown. Sollte ja eher nicht 
sein, oder ?

Gerdchen03 schrieb:
> Das habe ich noch nicht versucht, weil ich dachte mit der galvanischen
> Trennung die Lösung gefunden zu haben. Daher wollte ich mich nun auf die
> Neukonstruierung des Spannungsregler konzentrieren.

Wo hilft Dir die galvanische Trennung ? Ich habe hier auch LM386 in 
einer ähnlichen Application OHNE galvanische Trennung problemlos am 
laufen.
Hilfreich wäre es eventuell eher, sich mal anzusehen, was man überhaupt 
aufgebaut hat.
Der aktuelle Schaltplan passt ja irgendwie vorn und hinten nicht.
Dann ist aber alles Andere nur Spekulation^^

>
> Ich würde nun gerne so vorgehen:
> Den Spannungsregler neu aufbauen mit einer galvanischen Trennung und
> diesen an den LM386 anschließen wie er bisher ist.

Mach, wie Du denkst.

Ich würde zuerst mal +5V aus dem Regulator rauskitzeln (Hast Du die 5V 
am Regulator mal nachgemessen ?).
Erst dann den LM386 bestücken und zum laufen bringen (erst mal ohne 
Eingangssignal, sondern mit 1K gg. GND).

Wenn es dann Störungen gibt, den Regulator provisorisch durch eine 
Batterie ersetzen. Usw. usw.

Grüße
Andreas

von Andreas R. (andreasr)


Lesenswert?

Wenn Du etwas mehr Geld übrig hast, schau Dir mal das HifiBerry-Projekt 
an (http://www.hifiberry.com). Mir war das etwas teuer, deshalb habe ich 
mir den dort benutzten DA-Wandler(PCM5102A) und den Low-Noise 
Spannungsregler(TPS73133) besorgt und für mein PI-Radio eingesetzt: 
klasse Sound!

Gruß Andreas

von Gerdchen03 (Gast)


Lesenswert?

Ich finde den LM2575 nicht in meinen Libraries in Eagle. Daher passt das 
Symbol im Schaltplan nicht zu meinem Aufbau. Ich messe aber exakte 5 V. 
Ich werd nächste Woche mal die Vorschläge von Andreas H. durcharbeiten.

von Andreas H. (ahz)


Lesenswert?

Gerdchen03 schrieb:
> Ich finde den LM2575 nicht in meinen Libraries in Eagle. Daher passt das
> Symbol im Schaltplan nicht zu meinem Aufbau.

Das man auch selber Symbols anlegen kann weisst Du ?

> Ich messe aber exakte 5 V.
Schon mal gut.

Grüße
Andreas

von Gerdchen03 (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

So, hier noch mal meine Ergebnisse:
Ich habe nun als DC/DC Wandler den REC5-1205SRW/H4/A von Recom 
verwendet. Ich höre noch immer die CPU. Mit galvanischer Trennung komme 
ich also nicht weiter. Zusätzlich habe ich an meiner Platine die beiden 
Pole des Audiokabels vom Raspberry kommend mit 1k gebückt. Keine 
Veränderung. Dann habe ich mit dem Oszi gemessen, und ich habe bereits 
an der Versporgungsspannung (12V) des DC/DC-Wandlers 
Spannungsschwankungen, die dann wohl hörbar werden. Ich habe mal Bilder 
angehängt. Das erste Bild zeigt die Schwankungen 12V seidig am Recom, 
die anderen beiden 5V seitig.

von Gerdchen03 (Gast)


Lesenswert?

Noch was vergessen:
Meine Spannungsquelle ist ein 12 Blei-Gel-Akku

von Andreas H. (ahz)


Lesenswert?

Huhu Gerdchen03

Gerdchen03 schrieb:
> Zusätzlich habe ich an meiner Platine die beiden
> Pole des Audiokabels vom Raspberry kommend mit 1k gebückt. Keine
> Veränderung.

Du hast das Eingangssignal vom RPi abgezogen  (!!) und dann beide Kanäle 
am Stecker mit 1K gegen GND geschlossen ?

Mit anderen Worten: Die Scopebilder zeigen nur den (eingangsseitig 
terminierten) LM386 & DC/DC Converter ? Und der RPi liegt stromlos, ohne 
Verbindung zum Rest, irgendwo anders ?

> Dann habe ich mit dem Oszi gemessen, und ich habe bereits
> an der Versporgungsspannung (12V) des DC/DC-Wandlers
> Spannungsschwankungen, die dann wohl hörbar werden

Wie ist denn die Zeit-/Amplitudeneinstellung am Scope ? Kann man leider 
nicht sehen.

> Das erste Bild zeigt die Schwankungen 12V seidig am Recom,
> die anderen beiden 5V seitig

12V seitig hängt am Recom nur Dein Accu ? Hast Du statt dem DC/DC 
Konverter mal einen Linearregler angeschlossen ? Nur probehalber ?

Grüße
Andreas

von Gerdchen03 (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Das Eingangssignal vom Raspberry war abgezogen. Ich nutze nur ein 
Signal, und habe dies mit 1k gegen Masse geschaltet. Der Raspberry war 
angeschlossen.

> Mit anderen Worten: Die Scopebilder zeigen nur den (eingangsseitig       > 
terminierten) LM386 & DC/DC Converter ?

Ja, die 12V kommen vom Akku und versorgen den Recom und den LM386. 
12V-seitig war die Amplitude 10mV/cm, 5V-seitig 20mV/cm. Die Zeit ist 
auf 1müsekunde/cm eingestellt. Einen Linearregler hab ich noch nicht 
versucht.

Wenn ich den Raspberry abklemme, pfeift der Recom. Im ersten hier 
angehängten Bild siehst du 12V-seitig die Schankungen bei einer 
Amplitude von 0,1V/cm und im zweiten 5V-seitig bei 0,2V/cm. Die Zeit ist 
wieder 1müsekunde/cm.

von Philipp M. (pm_siggi)


Lesenswert?

Hallochen,

das von dir beschriebene Problem habe ich in einer ähnlichen Weise 
ebenfalls schon vorgefunden. Bei mir gab es den Pi, eine USB Soundkarte 
und daran dann noch LM1036 zur Klangregelung. Der PI und die USB 
Soundkarte bekamen ihren Strom aus einem SNT, der LM1036 bekam seine 12V 
aus selbigen Netzteil (Meanwell 60W mit 12 und 5V). Problem war bei mir 
ebenfalls, dass die Arbeitsgeräusche des Pis zu hören waren.
Auf der Versorgungsspannung war das auch mit dem Oszi zu beobachten.
Da die 12V von der 5V Leitung und deren Regelung abhängt, hatte ich also 
ein Problem.

Gelöst hat die ganze Misere ein LT1086, eingestellt auf 9V 
Ausgangsspannung zwischen Netzteil und LM1036. Dieser Low-Drop 
Spannungsregler dämpft die doch sehr niederfrequenten Störungen 
einwandfrei.


Könntest du evtl. auch mal ein Bild von deinem Aufbau posten?

Generell solltest du VOR und nach dem Recom Pi Filter vorsehen, damit 
weder Störungen auf Ausgangsseite rauskommen, noch zurück auf die 
Eingangsseite geschoben werden.

von Andreas H. (ahz)


Lesenswert?

Gi Gerdchen03

Gerdchen03 schrieb:
> Ja, die 12V kommen vom Akku und versorgen den Recom und den LM386.
> 12V-seitig war die Amplitude 10mV/cm, 5V-seitig 20mV/cm. Die Zeit ist
> auf 1müsekunde/cm eingestellt. Einen Linearregler hab ich noch nicht
> versucht.
>
> Wenn ich den Raspberry abklemme, pfeift der Recom. Im ersten hier
> angehängten Bild siehst du 12V-seitig die Schankungen bei einer
> Amplitude von 0,1V/cm und im zweiten 5V-seitig bei 0,2V/cm. Die Zeit ist
> wieder 1müsekunde/cm.

Du drehst Dich da im Kreis.

Die einfachste Vorgehensweise ist doch, von N möglichen Störquellen erst 
mal N-1 rauszunehmen (was hier ja relativ gut gehen würde) und dann die 
Störungen der Letzten zu beseitigen. Das Ganze wiederholt man solange, 
bis die Schaltung einigermassen stabil läuft.

Mein (etwas verkürzter) Vorschlag (immer noch): Klemm den RPi erst mal 
KOMPLETT ab. Dann siehst Du erst, welche Störungen vom Rest kommen. Das 
wird vermutlich der Schaltregler sein.
Dann ersetze den Recom durch einen Linearregler. Eigentlich sollte die 
Schaltung dann sauber sein (die beiden bekannten (!) Störquellen sind ja 
weg).

Wenn Du jetzt noch Störungen hast, dann brauchen wir ein Bild vom Aufbau 
(wurde ja auch schon von Philipp M. vorgeschlagen). Hier suchen wir dann 
auch noch einmal irgendwelche GND-Schleifen.
Jetzt können z.B. ein TFT Monitor oder Beleuchtung (z.B. Neonröhren) als 
Störquelle dazukommen. Das findest Du heraus, indem Du Diese mal 
ausschaltest oder den Aufbau abschirmst.

Ist die Shcaltung (irgendwann) soweit sauber, dann wird der Linearregler 
wieder durch den Recon ersetzt, man schaut sich an welche Störungen 
dazugekommen sind und fängt an, diese zu beseitigen.

Hat das funktioniert (und erst dann !!!) wird der RPi wieder 
angeschlossen.
Dann sind nämlich die Störungen, die man jetzt hat, wirklich vom RPi.

Nur als Denkanstoss: Die Störungen, die auf Deinen Scopebildern zu sehen 
sind wurden mit 1us/cm aufgezeichnen. D.h. über den gesamten Schirm hast 
Du 10us, was 100KHz entspricht. Ich bewundere Dein Gehör^^.
Oder sehen wir die eigentlichen Störungen noch garnicht, weil sie viel 
niederfrequenter sind ?

Andere Möglichkewit: Du hörst da ein Mischprodukt irgendwelcher 
Störsignale (eigentlich die häufigste Ursache, die ich bis jetzt 
beobachtet habe)

Dann hau mal rein ;-)

Grüße
Andreas

von Philipp M. (pm_siggi)


Lesenswert?

Andreas H. schrieb:
> Oder sehen wir die eigentlichen Störungen noch garnicht, weil sie viel
> niederfrequenter sind ?

Da er davon spricht, dass er die CPU-Last im Lautsprecher hört, kann ich 
aus erfahrung sagen, dass diese Störungen sehr niederfrequenz sind.

von Gerdchen03 (Gast)


Lesenswert?

Vielen Dank für eure Tips. Ich werd sie nun der reihe nach abarbeiten 
und euch berichten.

von Gerdchen03 (Gast)


Lesenswert?

Ich werde mal aus Linearregler den von Reichert mit der Artikelnummer
µA7805 versuchen.

von Max D. (max_d)


Lesenswert?

Der LM386 ist doch einfach nur ein fetter Opamp.
Betreib den halt als Differenz-verstärker, damit sparst du dir die 
Galv.-Trennung.
Indem du Differenz zwischen dem GND-Terminal am 3,5mm-Stecker und dem 
Audio-Signal auswertest rechnest du dir automatisch die Störungen 
weg....

von Gerdchen03 (Gast)


Lesenswert?

Hallo Max,

du setzt leider zu viele Grundkenntnisse voraus ;-)
Kannst du mir bitte genauer erklären, was du meinst?

Danke
Gerd

von Max D. (max_d)


Lesenswert?

Du verbindest in deinem Design den invertierenden Eingang (der mit dem - 
Zeichen im Schaltbild) mit der Masse deiner Schaltung. Würdest du ihn 
stattdessen mit der "Masse" die aus der 3,5mm Buchse kommt verbinden 
würdest du die Masseschleife eliminieren und dir schonmal die CPU-Sounds 
sparen. Wieviel von der PWM noch durchkommt weiß ich nicht, es dürfte 
aber auch abnehmen ....

von Gerdchen03 (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo Max,

in meinem Plan ist die Masse vom Klinkenstecker mit der Masse der 
restlichen Schaltung verbunden. Meinst du, dass Masse von Klinke nur mit 
PIN 2 des LM386 verbunden sein sollte?

Danke
Gerd

von Max D. (max_d)


Lesenswert?

Genau, dann verstärkt er nur das was aus dem Ausgang rauskommt.
Gegen "weglaufen" wenn der Pin offen ist kann man noch zwei Widerstände 
(~1k) von "audio-gnd" und Signal-eingang nach GND legen ....

von Gerdchen03 (Gast)


Lesenswert?

Ich hatte in den letzten Tagen nur wenig Zeit zum Basteln, und hab daher 
nur ein paar von euren Tips umgesetzt.

- der Tip von Max D, die Masse der LM386 und des Klinkensteckers 
zusammenzulegen brachte nichts
- der Tip von Philipp M brachte auch nichts. Ich habe den Recom wieder 
entfernt und den P 3596 L-5,0 eingelötet, da die Störungen mit dem Recom 
nicht weniger wurden. Zusätzlich habe ich den LT1086 eingestellt auf 9 V 
vor den P 3596 L-5,0 geschaltet. Das brachte auch keine Änderung

Den Linearregler werde ich demnächst testen und weitere Ergebnisse hier 
posten.

Danke schon mal für die Hilfe!

von Philipp M. (pm_siggi)


Lesenswert?

Gerdchen03 schrieb:
> der Tip von Philipp M brachte auch nichts. Ich habe den Recom wieder
> entfernt und den P 3596 L-5,0 eingelötet, da die Störungen mit dem Recom
> nicht weniger wurden. Zusätzlich habe ich den LT1086 eingestellt auf 9 V
> vor den P 3596 L-5,0 geschaltet. Das brachte auch keine Änderung

Ich bin mir nicht sicher ob ich mich undeutlich ausgedrückt hatte.
In meinem Fall nutzte ich den Linearregler für den Audiopart. Und 
ausschließlich dafür. Wenn du daran wieder den Schaltregler hängst, 
machst du dir alles kaputt.

Also wie folgt:
12V Akku ----> DCDC ----> Raspberry PI
   I
   ----------> LT1086 --> LM386

Damit kann der LT alles was an Dreck aus Richtung Schaltregler kommt 
ausgleichen, sofern es sich hierbei um die gleichen niederfrequenten 
Störungen handelt, welche ich aufgrund der CPU-Auslastung bei mir 
beobachten konnte.

Beim mir war das dann so:
SMPS ---5V---> Raspberry PI
  I
  -----12V---> LT1086 ---9V---> LM1036 etc.

ein Foto vom Aufbau wäre immernoch hilfreich :)

: Bearbeitet durch User
von Kai K. (klaas)


Lesenswert?

>Da er davon spricht, dass er die CPU-Last im Lautsprecher hört, kann ich
>aus erfahrung sagen, dass diese Störungen sehr niederfrequenz sind.

Das kann auch die niedefrequente Modulation von HF sein. Oder 
Intermodulationsverzerrungen, deren Subtraktionsfrequenzen in den 
NF-Bereich fallen.

Gerdchen, wenn du nicht weißt, wie man einen LM2575 oder einen 
DC/DC-Wandler fachmännisch mit Pi-Filtern entstört, ist der Mißerfolg 
vorprogrammiert!

Dann mußt du zwei Massen unterscheiden: Die Versorgungsmasse und die 
Signalmasse. Die Signalmasse findest du im Raspberry dort, wo das 
NF-Signal erzeugt und vorgefiltert wird. An der Masse dieses Filtercaps 
ist deine Signalmasse. Diese Masse ist garantiert gegenüber der 
Versorgungsmasse, die du in der Nähe des Versorgungsspannungseingang des 
Raspberrys hast, HF-mäßig verseucht. Deswegen solltest du das NF-Signal 
erst mal mit einem Differenzverstärker von der HF der Versorgungsmasse 
entseuchen. Den LM386 kannst du dann trotzdem mit seiner 
Versorgungsmasse an die Versorgungsmasse des Raspberry hängen.

Statt des LM386 würde ich eventuell einen Verstärker nehmen, der schon 
symmetrische Eingänge hat. Im Datenblatt des TDA7256 ist erklärt, was 
ich meine.

Die Betriebsspannungsentkopplung des LM386 ist völliger Murks. 
Wahrscheinlich hast du da eine riesige Resonanz eingebaut. Aber mehr 
sage ich erst, wenn du uns einen wirklich brauchbaren Schaltplan zeigst.

von Tobias K. (Gast)


Lesenswert?

Schon eine USB-Soundkarte ausprobiert?
klappt bei mir tipptopp.
Grüße,
Tobias

von Gerdchen03 (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Sorry Philipp, hatte mich verschrieben. Hab ich hab den LT1086 natürlich 
an den LM386 angeschlossen.

Nun zur schrittweisen Eingrenzung:
- Wenn ich die Schaltung betreibe, und kein Pi angeschlossen ist, dann 
höre ich lediglich ein leichtes rauschen, das überhaupt nicht stört.
- Hänge ich den Pi dran gibt es zwei unterschiedliche Fälle:
  1. der Klinkenstecker ist nicht im Pi eingesteckt: Ich höre die CPU 
nur ganz leise, stört nicht
  2. der Klinkenstecker ist im Pi eingesteckt: Ich höre die CPU sehr 
laut. Stecke ich einen Kopfhörer ein, höre ich die CPU nicht.

Das bedeutet doch, wenn ich das richtig interpretiere, dass die 
Störungen durch das Kabel eingespeist werden, oder? Ich hab es extra 
schon geschirmt.

von mhh (Gast)


Lesenswert?

Die einzige Masseverbindung zwischen dem Verstärker und dem Raspberry Pi 
darf nur am Klinkenstecker sein, um das

Gerdchen03 schrieb:
> 2. der Klinkenstecker ist im Pi eingesteckt: Ich höre die CPU sehr
> laut.

zu verhindern. Was Du bis jetzt als Störung hörst, ist die 
Spannungsabfall am Punkt der Masseverbindung des Klinkensteckers auf dem 
Raspberry Pi entsprechend seiner Stromaufnahme. Denn diese Schwankungen 
an dem Massepunkt sind 1:1 im Audiosignal mit drin.

Die zweite Möglichkeit wäre der Einsatz von sowas:

http://www.reichelt.de/KFZ-NF-FILTER/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTICLE=48085&artnr=KFZ+NF-FILTER&SEARCH=mantelstromfilter

, sofern noch ein Audioübertrager enthalten sein sollte.

von G. H. (schufti)


Lesenswert?

Hi Gerdchen03

verbinde mal alle Massepins der Pfostenbuchse (P1) mit ordentlich 
Querschnitt auf den zentralen Massepunkt der Print. Dann mach vom 
Audiokabel einseitig die Masse ab (damit hat es nur mehr Schirmwirkung, 
kann aber keinen Strom mehr leiten der ins Audiosignal einkoppelt).

Auch die +5V sind am Pfostenstecker 2x vorgesehen und gehören natürlich 
auch verbunden. Und nicht mit so rachitischem Querschnitt und möglichst 
lange Leitungsführung. Das gehört wegen der Pulsströme kurz und knackig 
direkt an den Sieb-Elko (C2?, hoffentlich extralow ESR) deines 
Schaltreglers verbunden der mit seiner Masse ebenfalls möglichst direkt 
am zentralen Massepunkt sitzen sollte. Die 5V Einspeisung über USB ist 
nicht nötig, bei V1.0 sogar ungünstig.

Dann wirds auch etwas mit dem Hörvergnügen (soweit halt mit Raspi 
Technologie möglich).

von Gerdchen03 (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Heute hatte ich endlich wieder zeit weiter zu basteln. Ich glaube, ich 
bin dem Ziel sehr nahe. Was habe ich gemacht?
- Die Kondensatoren C4, C9, C10, C11, C12 und die Spule L2 entfernt. Sie 
haben tatsächlich mehr gestört als genutzt
- Ich habe die Masse der Schaltung strikt von der des Audioteils 
getrennt.
- alle Massen des Pfostensteckers P1 des Raspberry mit einem 
vernünftigen Querschnitt verbunden
- 5V PINs des P1 verbunden, und am Schaltregler angeschlossen -> USB 
entfällt

Das Ergebnis ist schon sehr gut, aber ein neues Problem tritt auf. Mit 
Hilfe eines Potis wird die Lautstärke eingestellt. Der Poti ist im 
Schaltplan nicht enthalten, weil er mit Hilfe einen Pfostensteckers mit 
der Schaltung verbunden wird. Ich habe die entsprechenden PINs im 
Schaltplan markiert. Wenn ich die Lautstärke erhöhe, kommt ein Pfeifen 
aus dem Lautsprecher, das man fast tot umfällt. Auch wenn ich den 
mittleren PIN des Potis berühre, der zum PIN 3 des LM386 geht, kommen 
starke Störungen. Muss ich einen geschirmten Poti verenden?

G. H. schrieb:
> Dann mach vom
> Audiokabel einseitig die Masse ab (damit hat es nur mehr Schirmwirkung,
> kann aber keinen Strom mehr leiten der ins Audiosignal einkoppelt).

Du meinst nur noch Schirm (an Masse) und Plus am Klinkenstecker 
anklemmen, oder?


Danke für eure Hilfe, bisher habt ihr mir schon sehr geholfen.

von G. H. (schufti)


Lesenswert?

Hi,
Das mit den getrennten Massen ist Qatsch. Verbinde die Masse des 
Audioteils wieder mit ordentlich Querschnitt mit dem zentralen 
Massepunkt, sonst fließt erst wieder Strom über den Schirm der 
Audioleitung (nämlich die ganze Versorgung des LM386).
Dann einfach von der Audioleitung den Schirm verstärkerseitig an 
zentralen Massepunkt und im Stecker einfach nicht anlöten sondern 
isolieren, die Signalleitung (Spitzenkontakt) über C5 an Aussenanschluss 
von Poti. Schleifer gehört Eingang von LM386.
Das Poti ist hoffentlich ebenfalls über ein geschirmtes Kabel verbunden? 
Abschirmung wieder an zentralen MP, beim Poti an anderen Aussenanschluss 
und Gehäuse.

von Gerdchen03 (Gast)


Lesenswert?

G. H. schrieb:
> Das mit den getrennten Massen ist Qatsch. Verbinde die Masse des
> Audioteils wieder mit ordentlich Querschnitt mit dem zentralen
> Massepunkt, sonst fließt erst wieder Strom über den Schirm der
> Audioleitung (nämlich die ganze Versorgung des LM386).

Sobald ich das mache, werden die Störungen deutlich lauter.

G. H. schrieb:
> Dann einfach von der Audioleitung den Schirm verstärkerseitig an
> zentralen Massepunkt und im Stecker einfach nicht anlöten sondern
> isolieren, die Signalleitung (Spitzenkontakt) über C5 an Aussenanschluss
> von Poti. Schleifer gehört Eingang von LM386.

Hatte ich bereits so

G. H. schrieb:
> Das Poti ist hoffentlich ebenfalls über ein geschirmtes Kabel verbunden?

Ja, das Kabel ist geschirmt

von Gerdchen03 (Gast)


Lesenswert?

Das starke Pfeifen konnte ich beheben. An meinem Pi hängt eine 
VOX-Schaltung, die zwischen zwei Audiokanälen umschaltet. Da war ein 
Massefehler.

In der Schaltung vom Pi habe ich jetzt nur noch ein leichtes Rauschen, 
was an sich nicht schlimm wäre, wenn dadurch nicht die VOX-Schaltung zu 
früh anspringen würde. Das kann theoretisch aber auch vom Netzteil 
kommen, mit dem ich die Schaltung betreibe. Eine 12V Batterie habe ich 
im Moment nicht griffbereit.

von G. H. (schufti)


Lesenswert?

hmmm, also deine Antwort auf Punkt 1 & 2 widersprechen sich. Denn lt. 
deinem Schaltplan hätte der LM386 dann keine Masse also keine 
Versorgung.

Da er trotzdem läuft schließe ich daraus, dass es doch eine (nicht 
eingezeichnete) Masseverbindung gibt. Da kommt es dann offenbar bei der 
von mir vorgeschlagenen soliden Masseverbindung zu einer Masseschleife 
-> Störgeräusch.

Da von eimen VOX bisher keinerlei Rede war und der Rest zufriedenstellen 
funktioniert betrachte ich das Problem als gelöst. Die biherige 
Erfahrung sollte dir ja zeien, wo es bei solchen Problemen grundsätzlich 
lang geht ...

von Gerdchen03 (Gast)


Lesenswert?

G. H. schrieb:
> hmmm, also deine Antwort auf Punkt 1 & 2 widersprechen sich. Denn lt.
> deinem Schaltplan hätte der LM386 dann keine Masse also keine
> Versorgung.

Stimmt, hab ich blöd formuliert. Ich habe den Schirm verstärkerseitig 
mit der Signalmasse verbunden, nicht mit der Schaltungsmasse. Ich habe 
also nach wie vor eine strikte Trennung der beiden Massen. Wenn ich die 
Massen zusammenführe bekomme ich starke Störungen.

von Patrice B. (hirsch007)


Lesenswert?

Hallo liebe Forengemeinde!

Auch wenn der Beitrag schon etwas älter ist, will ich ihn noch mal hoch 
holen.Ich habe mich extra für diesen Beitrag angemeldet, nämlich um 
meinen Dank auszurichten!
Er hat mir viel Arbeit, Ausprobiererei und Nerven erspart.
Mein Projekt ist: Meinen Pi als W-Lan Radio zu betreiben. Die 
Stromversorgung passiert über einen 78S05. An dem Pi steckt ein 
HifiBerry an dem dann über einen Stereopoti die Aktivboxen hängen. Die 
Netzwerkverbindung geschieht über einen W-Lan Stick der mit einer 
USB-Verlängerung aus dem Metallgehäuse geführt ist.
Nach dem ich alles zusammen gebaut hatte, hatte ich genau auch wie der 
Threadersteller die CPU-Geräusche auf den Lautsprechern.
Nun habe ich überlegt was es sein könnte. Erst hatte ich das W-Lan bzw. 
die USB-Leitung in Verdacht. Dann dachte ich es wäre der Pi der in die 
ungeschirmten Audioadern strahlt. Ich war schon drauf und dran die Adern 
und den Pi zu schirmen. Insgeheim habe ich aber nach einer einfacheren 
Lösung gesucht (Was ja auch meistens der Fall ist). Und da las ich sie: 
Man muss die Massen trennen. Und so war es dann auch. Meine 
Stromversorgungs- und Audiomasse waren bei mir über das Metallgehäuse 
verbunden. Jetzt habe ich den Audioteil aus dem Gehäuse genommen und was 
soll ich sagen, die Störgeräusche sind weg.
Jetzt isoliere ich bloß die Teile die mit dem Gehäuse verbunden sind und 
fröne dann endlich meinem Radio.

Danke noch mal alles Beteiligten und schönes Osterfeiertage!

Patrice

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.