Hallo Zusammen,
ich bin derzeit an einem Projekt, bei dem verschiedene Audioquellen über
digitalpotis gemischt werden sollen.
Leider habe ich mir nun ein dickes fettes Ei gelegt, und bin nun auf der
Suche nach einer möglichst einfachen Korrektur.
Im Anhang seht ihr die Schaltung mit 2 der insgesamt 8 Eingangskanälen.
Die Übertrager am Eingang sind nur dazu da, die galvanische Trennung
aufrecht zu erhalten. Die C´s C16 und C17 am Eingang sind gebrückt, da
die Übertrager nur Wechselspannung ausgeben, und sonst der Bezug zu
VCC/2 fehlt.
R9/C15 sind Alternativbestückungen.
Das Signal geht damit durch bis nach C15 an das Digitalpoti. Dort kann
ich am Ausgang auch ein kleineres Signal messen (Pin 9). Nach R25 dann
leider nicht mehr. Nachdem ich die Schaltung nun nochmal angeschaut habe
ist mir auch klar geworden, dass jeder Kanal der auf 0 gesetzt wird
(Also Digitalpoti zw. ausgang und VCC/2 auf 0), die anderen Kanäle
belastet. Da die Widerstände an den Positionen von R25 und R26 alle
gleich sind, bedeutet schon Kanal auf 0 eine Halbierung des Signals.
Ich denke, der korrekteste Weg wäre ein Impedanzwandler am Ausgang des
Digitalpotis ? Wobei dieser dann bei Stummgeschaltetem Ausgang zwar auch
auf Vcc/2 steht, aber eben auch wenn der Ausgang laut ist, aber kein
Signal ansteht.
Bin ich mit dieser überlegung richtig ?
So, und nun die Schwierigkeit an dem ganzen: Die Platine ist schon
fertig da, und ich möchte nun mit möglichst wenig Modifikationen (es
handelt sich um eine Abschlussarbeit g) diesen Zustand beheben. Mir
fallen nun 2 Ansätze ein:
1.) Die Sache mit dem Imp-Wandler zwischen dem Poti und R25. Durch die
herzuziehenden Spannungsversorgungen ist dies aber nicht ganz ohne und
macht dann einen sehr wilden Eindruck. Damit könnte ich aber leben, wenn
die Schaltung dann zuverlässig funktionieren würde.
2.) Das Poti an eine Stelle vor dem LM833N verdrahten. Wenn ich für R9 0
Ohm einsetze, R19 entferne und den pin 9 des Potis auf Pin 2 des LM833N
verdrahte, kann ich ganz Stummschalten. Mit dem Poti statt R19 alleine
ginge das nicht. Dann müsste ich zwar die Lautstärkeanpassung
eingangsseitig nochmal überarbeiten oder in die Software nehmen, aber
das wäre zu überleben. Dazu müsste ich noch Pin 8 des Poti an R25 nehmen
damit der Ausgang wieder läuft.
Ich habe die beiden Ideen mal skizziert.
Was meint Ihr? Lässt sich damit was erreichen, oder habe ich da noch
einen Denkfehler ?
Vielleicht hat jemand noch eine bessere Idee ? Ich wäre sehr dankbar!
Der beste Lösungsvorschlag wird mit einem leckeren Bier prämiert :-)
Viele Grüße
Martin
die 2. Möglichkeit, die du vorschlägst geht nur, wenn du den
Vorwiderstand R9 vor dem Poti drin lässt, sonst wird der Ausgang vom OP
kurzgeschlossen.
Werner
Martin schrieb:> Das Signal geht damit durch bis nach C15 an das Digitalpoti. Dort kann> ich am Ausgang auch ein kleineres Signal messen (Pin 9). Nach R25 dann> leider nicht mehr.
Das spricht dafür, das das Signal von den anderen Kanälen 'weggesaugt'
wird. Du hast leider nicht geschrieben, welche RAB Option du bei den
Digipotis nimmst, aber m.E. ist der einfachste Weg, die Mischwiderstände
deutlich zu erhöhen, auf z.B. 100k. Leider hast du den Summenverstärker
auch unnötig niederohmig gemacht, so das diser eine erhebliche Buslast
darstellt. Du müsstest ihn zu einem klassischen nicht invertierenden Amp
umstricken, wo nur der + Eingang auf der Summenschiene liegt. Deine
Mastervolumen Lösung ist auch nicht unbedingt optimal, aber lass sie
erstmal so und leg vom -Eingang einen R auf VCC/2
(Verstärkungseinstellung zusammen mit dem Masterpoti). Da die
Summenschiene eh immer auf VCC/2 liegt, ist da kein Problem auf dem +
Eingang zu erwarten.
Hallo Werner,
danke erstmal für die prompte Antwort.
Warum wird der Ausgang des OP kurzgeschlossen ? Der Ausgang treibt doch
immer über die gesamte Potistrecke gegen Vcc/2.
Im Prinzip bedeutet diese Veränderung doch nur, dass R19 und der Trimmer
am invertierenden Eingang durch den Poti ersetzt werden.
Ist der schleifer am Poti ganz bei Pin 8 (symbolisch gesprochen), ist es
ein Impedanzwandler. Wird der Schleifer zu Pin 10 geschaltet, liegt der
invertierende auf Vcc/2... Hier sehe ich eher das Problem, dass der OPV
dann mangels Rückkopplung auf den GND oder auf die Versorgungsspannung
springt.
Ich glaube, da habe ich grade ein K.O.-Kriterium entdeckt ?
Achso, sorry... An die Werte dachte ich dabei nicht. Es sind die 10k
Varianten.
Ich hätte jetzt eher getippt, dass die ganzen Werte nicht zu groß werden
sollten, um verzerrungen durch Kapazitäten zu vermeiden.
Beim Summenverstärker könnte ich anpacken.
Wenn ich alle Widerstände vergrößere, sind doch die Verhältnisse und
somit die Auswirkungen auf die Mischung die selben, oder was willst Du
damit bezwecken ? Lediglich die Potis fallen dann nicht mehr so ins
gewicht, aber 0 ist nun mal 0...
Martin schrieb:> Lediglich die Potis fallen dann nicht mehr so ins> gewicht
Genau, und auch die Ausgänge der Opamps der anderen Kanäle. Wenn du dann
die Summenschiene hochohmiger abgreifst und auf den Summenamp gibst,
sieht das alles sehr viel besser aus.
Martin schrieb:> Ich hätte jetzt eher getippt, dass die ganzen Werte nicht zu groß werden> sollten, um verzerrungen durch Kapazitäten zu vermeiden.
Das kannst du hier noch vernachlässigen.Aber du kannst es ja auch
erstmal mit 22k-68k als Mischwiderstand probieren. Klemm auch mal alle
bis auf 2 Kanäle ab und probier mit denen.
Matthias: Du meinst also, dass ich den höchsten Nutzen hätte, wenn ich
die Variante mit den Impedanzwandlern bastle ? Ist zwar unschön, aber
Funktion geht ausnahmsweise heute mal vor Design :-)
Ich mach die R´s mal größer zum testen. Leider kann ich hier im Moment
grad nur einen Kanal mit Signal versorgen. Aber vielleicht ergibt sich
ja schon ne Änderung dadurch.
Hans-Georg:
Soweit schon, wegen ?
Na dann überlege mal wo der virtuelle Nullpunkt in deiner Schaltung ist
und warum du zwischen virtuellem Nullpunkt und (realem) Nullpunkt kein
Spannungssignal messen kannst.
Messe mal über R25 oder R26 usw.
Der Summierverstärker addiert Ströme und keine Spannungen.
Was bekommst du am Ausgang des Summierverstärkers ?
Hallo Hans-Georg,
jetzt hats geschnaggelt... Du willst sagen, dass die Ströme vorhanden
waren, aber der Ausgangs-OPV eben den invertierenden eingang auf Vcc/2
eingeregelt hat. Logisch... Soweit hatte ich beim Messen nicht gedacht.
Danke!
Allerdings habe ich am Ausgang dann auch nur mist gemessen.
Mittleriweile weiss ich, dass es an den digitalen Potis liegt. Diese
sind für eine maximale Spannung von Ub + 0,3V an den Poti-Anschlüssen
ausgelegt.
Und jetzt die Erkenntnis: Wird diese überschritten, schalten die Potis
hochohmig... Damit wäre der virtuelle Nullpunkt wieder raus :-)
Es wurde wohl tatsächlich das Signal "weggesaugt".
Ich habe jetzt mal 2 Kanäle mit dem Impedanzwandler versehen und den
Ausgangs-OPV wie von Matthias vorgeschlagen als normalen
nichtinvertierenden umverdrahtet und das Poti zwischen invertierendem
und Vcc/2 gesetzt. (nächstes mal weniger SMD...).
Dadurch habe ich natürlich jetzt das Problem, dass ich nicht ganz
stummschalten kann (v < 1).
Das wäre an der bisherigen Schaltung besser gewesen... Wobei ich noch
nicht ganz dahinterkomme, warum das Poti hier abgeschaltet hat. Ich habe
Vcc/2 schon nochmal weiter reduziert...
Eigentlich sollte der Ausgang so ja laufen, abgesehen davon,dass ich am
virtuellen Nullpunkt natürlich nur Mist (bzw einfach nichts) gemessen
habe?
Was ich am Oszi so sehen kann, funktioniert das schon recht gut so. Wird
nochmal spannend, was die anderen Eingänge so daraus machen.Aber ich
denke, dass ich wohl alle über einen weiteren Impedanzwandler führen
muss.
Naja, ich glaube, ich sollte den Ausgang nochmal zurückbauen und schauen
was da das Problem war.
Matthias: Was meintest Du mit der nicht optimalen Master-Volume Lösung?
Wie lässt sich diese optimieren ?
Danke!
Das hast du jetzt verstanden ;)
Das du die Widerstände erhöhen sollst wurde dir ja bereits geschrieben.
Denn 10K (Poti) || 4,7K (R25) ist nicht was du dir wünschst.
Mach R25 und Co mindesten 47K, ersetze den mcp4641 in der Rückkopplung
durch einen Festwiderstand für Max. Verstärkung und setz deinen mcp4641
an den Ausgang und dahinter den Impedanzwandler.
Welche Versorgungsspannungen liegen an den OPs und den Potis ?.
Hallo Hans-Georg,
nun ja, das wäre jetzt auch nichts mehr, was den Bock fett machen
würde... Gebe ich Dir recht.
Die OPs liegen an 12V, die Potis sind mit 5V versorgt (Ub max 7V).
Vcc/2 liegt jetzt eher bei Vcc/4, damit ich mit den 5V luft habe.
Ich muss da wohl nochmal etwas experimentieren. Danke für die Hilfe!
Martin S. schrieb:> Matthias: Was meintest Du mit der nicht optimalen Master-Volume Lösung?> Wie lässt sich diese optimieren ?
Das hast du ja schon gemerkt, Stummregeln geht nicht. Es wäre also auch
hier vermutlich am besten, eine feste Verstärkung im Summenamp
vorzugeben und das Masterpoti wieder als normalen Spannungsteiler zu
schalten - hinter dem Summierer. Um den Ausgang zur Endstufe niederohmig
zu halten, danach dann noch einen OpAmp Spannungfolger
(nichtinvertierender Amp mit Verstärkung 1).
So, hab jetzt mal alles für 4 Kanäle umgesetzt. Am Scope siehts soweit
gut aus. Die Kanäle müssen wohl noch an die einzelnen Signale angepasst
werden.
Ich halte Euch auf dem laufenden. Vielen Dank auf jeden Fall besonders
an Matthias und Hans-Georg!
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