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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Bitte um Review meines Masterausgangs meines Mischpultes


Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Hallo,

nachdem ich in einigen anderen Threads jede Menge guter Tipss bekommen 
habe, habe ich jetzt so ziemlich alles inklusive des symmetrischen 
Ausgangs in die Schaltung integriert.

Schaut doch mal, ob ich in meinem Eifer beim zusammenkleben der 
verschiedenen Schaltungsteilen mit den Kondensatoren eventuell übers 
Ziel hinausgeschossen habe, oder ob das so passt.

Vielen Dank im Voraus.

Tom

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Woher nimmst du die 100MOhm-Widerstände?
Sowas braucht man nicht, da reicht die Luftfeuchtigkeit aus ;-)
Du willst damit wohl den Gleichspannungspegel definieren. Zumindest am 
Ausgang eines OPs gibt es da aber nichts mehr zu definieren, den macht 
da schon der OP selber --> R26+R34 unnötig.

Wozu R18 und R19? Die sind am Ausgang eines OPs angeschlossen und 
erhöhen nur den Stromverbrauch. Siehe dazu Bild 1 im Datenblatt zum 
PGA2311.


Mit C4/R31 und C2/R23 hast du jeweils einen Hochpass mit ca. 3,4kHz 
Grenzfrequenz gebaut. Mach da mal statt dem 1nF besser 1uF rein.

Die Riehenschaltung von 4,7uF und 1nF (z.B. C22 und C1) könntest du ohne 
nennenswerte Einschränkung durch einen einzigen 1nF ersetzen (Kapitel 
Reihenschaltung von Kondensatoren). Allerdings gehört dort der 1nF 
Kondensator sowieso nicht rein, denn mit dem baust du einen Hochpass 
(z.B. C1+R21) mit 1,6kHz.

Im Signalpfad eines Mischer sollte alles argwöhnisch betrachtet werden, 
was kleiner als 1uF ist.

Fazit:
So wie die Schaltung gezeichnet ist, funktioniert sie super ab ca 
3,6kHz.


> jede Menge guter Tipss bekommen habe...
Das kann ich kaum glauben, dass dir jemand solche Tipps gibt. Das würde 
schon fast an Böswilligkeit grenzen ;-)
Hast du da evtl. etwas falsch verstanden? Sieh dir doch mal die 
Mischer-Designs von anderen an, und versuche zu verstehen, was die da 
machen.

Autor: Oberlehrer (Gast)
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1 nF Koppelkondensatoren...
im Line-Out...

oooOO

So wird das nüx.

Bau lieber was nach wenn Du keine Ahnung hast.
So produzierst Du jedenfalls nur Sondermüll.

Nen Behringer kostet auch nicht die Welt und schont Deine Nerven.

Autor: HildeK (Gast)
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Das Meiste ist schon gesagt.

- MasterOut1 auch mit 150 Ohm in Serie. Schutz gegen Kurzsschluss.
- R18, R19 sind imho zu niedrig, ich würde eher 10k nehmen, bzw. R21 zu 
10k wählen, C1 und R18 und R20 entfernen. C22 ist ok, wenn die Quelle 
DC-Anteil hat.
- C2 und C4 sind überflüssig: Drahtbrücke nehmen, dann stimmt auch der 
Frequenzgang.
- Ich weiß nicht, wo deine Out_Mic und -Aux herkommen, beachte: der 
Innenwiderstand der Quellen geht in die Verstärkung ein.
- ich kenne den PGA2311 nicht, aber wenn dessen Ausgänge auf die 
Eingänge links unten gehen sollen - wozu dann der immense (und falsche, 
s. lkmiller) Aufwand der R-C-Beschaltung an den Eingängen des IC1A/B. 
Dann reicht ein Draht.

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Hallo,

ich hab halt von dem Analogkram wirklich keine Ahnung. Der Mixer-Part 
ist nur ein kleiner Teil einer sonst rein digitalen Bühnensteuerung die 
ich mir bastele.

Schaut mal in diesen Thread, dann versteht Ihr wie ich zu den einzelnen 
Punkten gekommen bin:

Beitrag "Regelbereich des PGA2311"

Den Symmetrierpart hab ich von hier übernommen:

[http://homepage.internet.lu/animations/portland/el...]

Ich bin aber sehr interessiert daran zu lernen und zu verstehen wieso 
man hier was braucht und was nicht.

Gruß
Tom

Autor: HildeK (Gast)
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>Schaut mal in diesen Thread, ...
OK, wenn der PGA2311 eine niederohmige Last braucht, dann lass den 1kOhm 
als Last drin. Wenn du die OPAs mit +/-12V versorgen würdest, dann 
könnte man IC1A/B auch noch eine kleine Verstärkung (2...3) mitgeben, so 
dass der Spitzen-Line-Pegel professionelle Anlagen (+10dB, bezogen auf 
0.775V) auch erreicht werden kann. Ich sehe das etwas anders als "Travel 
Rec. (travelrec)" ind dem genannten Tread. Es ist aber trotzdem nicht 
ganz so kritisch: die Differenz kann eine Endstufe mit dem üblichen 
Empfindlichkeitseinsteller meist auch ausgleichen. Bei Heim-Endstufen 
sind die Pegel auch kleiner (10-15dB) - er hatte sich ja darauf bezogen.

Ansonsten ist in dem zitierten Thread nicht ersichtlich, wo andere 
Beschaltungselemente herkommen, z.B. die 1nF Koppelkondensatoren oder 
die 100Meg-Widerstände.

Der Rest sieht ja ganz gut aus.

>ich hab halt von dem Analogkram wirklich keine Ahnung
Du bist auf dem besten Weg, es zu lernen :-)

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Hallo HildeK,

die Koppelkodensatoren kommen vor allem hier von:

ich hab von

[http://homepage.internet.lu/animations/portland/el...]

Abb. 1) Den Vorverstärkerpart genommen da ist ja davor der 
Koppelkondensator und auch der 1MM gegen Masse drin die schon kritisiert 
wurden.

Den Symmetriepart hab ich entsprechend der Abb. 2: Da ist ja noch ein 
Koppelkondesator zwischen Vorverstärker und Symmetrierpart drin.

Die 4,7µ C22/C23 kommen von der Empfehlung von travelrec aus dem anderen 
Thread:

Travel Rec. wrote:
> Der Ausgang muß einen definierten Lastwiderstand um 600 Ohm herum haben,
> sonst neigt der PGA2311 zu erhöhten Verzerrungswerten. Da Deine Endstufe
> etwa 10kOhm Eingangswiderstand hat, ist das um Faktor 15 zu viel.
> Deshalb macht es Sinn, die Ausgänge mit 1kOhm fest an Masse zu legen.
> Daran kommen Koppelkondensatoren (4,7µF Folie ungepolt) in Richtung
> Deine Endstufe. Diese Koppelkondensatoren sind nicht im Datenblatt
> eingezeichnet. Sie machen aber durchaus Sinn und gehören auch in die
> Eingänge. Die Eingänge müssen in dem Fall mit 10kOhm ebenfalls nach
> Masse gezogen werden. Diese Maßnahme verhindert Gleichspannungsanteile
> im Audiosignal, welche sogar die Wirkungsweise des
> Nullspannungsschalters im PGA2311 beeinflussen können. Gleichspannungen
> machen sich beim Umschalten als hörbare Clicks bemerkbar.



Hatte ja schon daran gedacht den Pegel zu verstärken. Dazu reicht es 
also aus, den IC1A/B mit +/-12V zu versorgen. Welche Dimensionierung von 
Widerständen eignet sich denn dann für eine Verstärkung um Faktor 2.5?

Liegt die am besten im Ohm- oder kOhm-Bereich?


Noch ne Verständnisfrage:

Wieso wird bei IC2B eine Widerstandskombination 47k:47k verwendet um 
eine Verstärkung von 1 zu erreichen, bei IC2A jedoch nicht?

Lieben Gruß und Danke für Eure Geduld!
Tom

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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>> Daran kommen Koppelkondensatoren (4,7µF Folie ungepolt) in Richtung
>> Deine Endstufe. Diese Koppelkondensatoren sind nicht im Datenblatt
Ja, ich sags noch 4,7uF sind ok.

> die Koppelkodensatoren kommen vor allem hier von: ...
Die 1nF werden bei dem Link, den du erwähnst nirgends explizit erwähnt, 
in der Schaltung sind sie ausgegraut. Du solltest dich niemals auf nur 
eine Quelle verlassen. Claude Jacobs ist es mehr um die Funktion der 
Ausgangsstufe gegangen. Er setzt ein gewisses Grundwissen und 
Abschätzungsvermögen voraus.

> Wieso wird bei IC2B eine Widerstandskombination 47k:47k verwendet
> um eine Verstärkung von 1 zu erreichen, bei IC2A jedoch nicht?
Lies dir mal den Artikel Operationsversärker-Grundschaltungen durch.
Die Stichworte hier sind "Invetierender Verstärker" und 
"Nichtinvertierender Verstärker".

Das beantwortet dann auch deine Frage:
> Welche Dimensionierung von Widerständen eignet sich denn dann
> für eine Verstärkung um Faktor 2.5?
Allerdings wirst du dann den nichtinvertierenden Verstärker noch ein 
wenig anders beschalten müssen.

Noch was: du versorgst einen TL072 offenbar nur mit +-5V. Das scheint 
mir recht wenig, denn üblicherweise sollten da schon sowas um +-12V her. 
Das Datenblatt garantiert dir bei 5V nur noch einen Ausgangs-Hub von 
+-2V. Da solltest du dir einen anderen OP aussuchen (z.B. NE5532), oder 
besser: die Versorgungsspannung korrigieren.

Autor: Mister K. (Gast)
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>Nen Behringer kostet auch nicht die Welt und schont Deine Nerven.
Behringer kann aber auch ganz schon Nerven kosten, wenn man den 
Ultramizer und auch den Modulizer mehrfach zur Reparatur schicken muss. 
Die Mischpulte sind auch nicht das, was ich als stabil bezeichnen würde.

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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> - Ich weiß nicht, wo deine Out_Mic und -Aux herkommen, beachte: der
> Innenwiderstand der Quellen geht in die Verstärkung ein.

Die kommen ebenfalls von je einem PGA2311.

Ich hoffe da gibt es keine Probleme.

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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So, jetzt hab ich die Änderungen mal eingearbeitet. Passt das so?

Gruß

Tom

Autor: HildeK (Gast)
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>die Koppelkodensatoren kommen vor allem hier von:
Ja, ich sehe schon. Sie sind für Audio aber trotzdem falsch. Die 100MOhm 
sind ein Druckfehler und sollten wohl 100k sein! Versuche mal, so einen 
zu kaufen ...
Claude Jacobs hat zwar viel zusammengetragen, scheint aber nicht alles 
ausreichend debugged zu haben.

Koppelkondensatoren brauchst du nur, wenn du einen DC-Anteil abtrennen 
willst. Das ist bei symmetrisch versorgten häufig nur dann ein Problem, 
wenn hohe Verstärkungen den Offset der vorangehenden Stufe 
mitverstärken. Bei reinen Pufferverstärkern (Verstärker mit v=1 oder 
v=-1) ist das zu vernachlässigen - der Puffer selber hat ja auch 
geringen Offset und vielleicht geht dieser sogar in die andere Richtung 
:-). Außerdem würde ich sie an den externen Schnittstellen nehmen. Beim 
nichtinvertierenden Verstärker ist nach einem solchen Kondensator ein 
Widerstand gegen Masse notwendig, weil sonst der Eingang irgendwo 
zwischen den Versorgungsspannungen floatet und dies am Ausgang abbildet. 
10k, 50k, 100k usw. sind da in Ordnung. Die Vorschläge von Travel Rec. 
sind schon richtig.

>Den Symmetriepart hab ich entsprechend der Abb. 2: Da ist ja noch ein
>Koppelkondesator zwischen Vorverstärker und Symmetrierpart drin.
Der kann, muss aber nicht sein. Mach ihn ganz am Ende hin.
Da 4µ7 Folie groß und auch nicht billig sind, darf man mit denen ruhig 
sparsam umgehen.
Es gibt übrigens auch bipolare Elkos, auch für diese Zwecke geeignet.
Ich hatte die mal vor 25 Jahren bei Bürklin gekauft.

>Welche Dimensionierung von Widerständen eignet sich denn dann für
>eine Verstärkung um Faktor 2.5?
Nimm für IC1A/B die Beschaltung von IC2B. Wähle 1k (entspräche der 
Position von R23) und v*1k (entsprechende Pos. des R27); also hier 2.5k, 
das wäre es dann schon. Dann ist der Eingangswiderstand bereits 1k für 
den PGA. Wenn der 4µ7 Folie unbedingt rein muss (wegen ev. Clicks - wie 
gesagt, ich kenne den PGA nicht), dann würde ich:
- 1k nach Masse
- 4µ7 in Serie
- R23 10k
- R27 v*10k
nehmen.

>Liegt die am besten im Ohm- oder kOhm-Bereich?
Im kOhm-Bereich. Typisch 1k ... 100k. Ausnahmen gibt es natürlich.

>Wieso wird bei IC2B eine Widerstandskombination 47k:47k verwendet um
>eine Verstärkung von 1 zu erreichen, bei IC2A jedoch nicht?
Schau dir mal die Erklärungen hier bei den OPA-Grundschaltungen an:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Operations...
IC2B ist invertierend geschaltet mit v=-1 und das ist die Grundschaltung 
dafür.
IC2A ist nicht-invertierend mit v=1 geschaltet und das ist die 
Grundschaltung dafür. Den R22, 1k kannst du übrigens auch weglassen. Der 
bewirkt gar nichts!

>Lieben Gruß und Danke für Eure Geduld!
Gruß zurück! Geduld ist kein Problem, solange ich den Eindruck habe, 
dass die Investition einen Sinn hat :-)

Dass hier gelegentlich unterschiedliche Ansätze und auch 
Dimensionierungen auftauchen, hat nicht viel zu bedeuten. "Es führen 
viele Wege nach Rom"; jeder hat andere Erfahrungen und Ansichten, es 
gibt eine Menge an Spielraum, wie Lösungen aussehen können.


PS: Lothar Miller war mal wieder schneller - ich lösche jetzt meine 
Ergüsse trotzdem nicht mehr....

Autor: HildeK (Gast)
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>So, jetzt hab ich die Änderungen mal eingearbeitet. Passt das so?
Nein, noch nicht. R28 und R29 müssen auch auf den -Eingang. Und der 
+Eingang muss auf GND.
Die 100Meg am Ausgang von IC1A/B kann man noch immer nicht kaufen :-) 
Lass sie weg.
Ob du jetzt 33k/100k oder, wie ich oben meinte 10k/27k nimmst, ist 
wirklich egal! Ich persönlich dimensioniere lieber im unteren -zig 
Kiloohmbereich.

Autor: HildeK (Gast)
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>> - Ich weiß nicht, wo deine Out_Mic und -Aux herkommen, beachte: der
>> Innenwiderstand der Quellen geht in die Verstärkung ein.

>Die kommen ebenfalls von je einem PGA2311.

>Ich hoffe da gibt es keine Probleme.
Nur insofern, dass der PGA2311 offenbar eine niederohmige Last sehen 
will, wie weiter oben von jemandem gesagt wurde.
Wenn du die 10k-Widerstände (R5-R16) zu 1k tauscht, ist das dann 
gegeben.

Sorry für die drei Posts hintereinander :-(

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Jetzt aber!

Und noch mal vielen Dank!!

Tom

Autor: HildeK (Gast)
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>Jetzt aber!
Sorry, 'nur' fast! :-)
R16 sollte wie R15 auch 1k haben.
Jetzt aber mal bauen und ausprobieren!

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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An MasterOut1 fehlen die Koppel-Cs. Gleichspannung könnte im Fehlerfall 
in die Ausgänge von IC1A und IC1B fließen und die Schaltkreise killen.

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Hi Travelrec,

dann auch 4,7µ?

Müssten dann nicht auch direkt vor XLR_L1 und XLR_L2 auch noch 
Koppelkondensatoren rein?

gruß

Tom

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> dass der PGA2311 offenbar eine niederohmige Last sehen
> will, wie weiter oben von jemandem gesagt wurde.
Ist mir ein Rästsel, wer das so in die Welt gesetzt hat. Im Datenblatt
ist immer nur von 100kOhm die Rede. Die ganzen Daten sind auf diesen
Lastwiderstand spezifiziert.

>>> ELECTRICAL CHARACTERISTICS
>>> At TA = +25°C, VA+ = +5V, VA– = –5V, VD+ = +5V, RL = 100kΩ,
>>> CL = 20pF, BW measure = 10Hz to 20kHz, unless otherwise noted.

Die einzige andere Angabe zum Ausgang ist ein maximaler Kurzschlusstrom
von 50mA.

Urigerweise ist der dritte Treffer von Google da schon recht hilfreich.
Da hat doch ein Stefan Dreyer das Ding auch im Einsatz und liefert die
ganzen Unterlagen dazu. Und dort findet sich eine 100k-Last am Ausgang
des PGA2311.

Ich hatte eine Symmetrierung übrigens auch schon mal so wie im Bild
gelöst. Vorteil: nur zwei Widerstände, die tatsächlich selektiert werden
müssen.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Hier nochmal mit +-5V Versorgung ;-)

Autor: HildeK (Gast)
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>> dass der PGA2311 offenbar eine niederohmige Last sehen
>> will, wie weiter oben von jemandem gesagt wurde.
>Ist mir ein Rästsel, wer das so in die Welt gesetzt hat. Im Datenblatt
>ist immer nur von 100kOhm die Rede. Die ganzen Daten sind auf diesen
>Lastwiderstand spezifiziert.
Ja, so wird eine Fehlinformation zum Fakt! :-)
Richtig ist wohl, dass er niederohmig getrieben werden soll für kleine 
THD. Am Ausgang kann er selber ab 600 Ohm treiben.

@ Thomas Burkhart (escamoteur)
Also zurück: wähle die R5-R16 wieder aus dem Bereich 10k ... 100k.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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>Ja, so wird eine Fehlinformation zum Fakt! :-)
>Richtig ist wohl, dass er niederohmig getrieben werden soll für kleine
>THD. Am Ausgang kann er selber ab 600 Ohm treiben.

Das mit dem niedrigeren Klirrfaktor bei Lasten um 1kOhm, minimal aber 
600 Ohm, ist eine Tatsache, die ich auch ausprobiert habe. Wenn man den 
PGA2311 optimal betreiben möchte, zählt auch der Lastwiderstand in dem 
genannten Bereich.

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Hmm, die diskrete Lösung mit dem Transistor sieht ja schön kompakt aus. 
Hat die auch Nachteile gegenüber meiner Lösung?

Könnt Ihr bitte noch mal kurz auf meine Frage zu den Koppelkondensatoren 
eingehen?

Danke

Tom

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Das mit dem niedrigeren Klirrfaktor bei Lasten um 1kOhm,
> minimal aber 600 Ohm, ist eine Tatsache, die ich auch ausprobiert habe.
Dann gibt hier die Realität mal wieder mehr her, als das Datenblatt ;-)

Im DB sind zwar THD-Messungen (Seite 5) für 600 Ohm und 100k Ohm 
angegeben. Die Messwerte unterscheiden sich aber nicht sichtbar.

@ Travel Rec. (travelrec)
Hast du zu dem Thema auch Zahlen? In welchem Frequenzbereich bzw. in 
welchem Eingangsspannungsbereich hast du welche Verbesserungen 
festgestellt?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Hmm, die diskrete Lösung mit dem Transistor sieht ja schön kompakt aus.
> Hat die auch Nachteile gegenüber meiner Lösung?
Du kannst bei der OP-Lösung mit Rail-to-Rail am Ausgang (also nicht mit 
TL072!!) jeweils bis zu 10Vss erreichen. Bei der Transistorlösung ist 
niemals mehr als 5Vss möglich. Und das  sind dann (rechnerisch) maximal 
1,8Veff.

Aber ein klarer Vorteil ist die geringe Anzahl verwendeter Komponenten, 
die sich positiv auf das Rauschen auswirkt.

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Wieso kann ich mit dem TL072CN bei 3facher Verstärkung keine +-12V 
erreichen?

Im Datenblatt steht unter Outputswing 12V oder interpretiere ich das 
falsch?
Gruß

Tom

Autor: HildeK (Gast)
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>Wieso kann ich mit dem TL072CN bei 3facher Verstärkung keine +-12V
>erreichen?
Kannst du schon, wenn du ihn mit +/-15V versorgst.

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Und was ist bei +-12V maximal drin, bzw. woher weiß ich das?

Autor: HildeK (Gast)
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>Und was ist bei +-12V maximal drin, bzw. woher weiß ich das?
Im Datenblatt steht bei +/-15V, dass der Output-Swing bei Lasten >10k 
min. +/-12V, typ. +/-13.5V sei. Das heißt, er kann bis auf 1,5...3V an 
die Rails kommen.
Entsprechend wären bei +/12V also ein Swing von typ. +/- 10,5V und min. 
von +/-9V möglich.
Bei 5V sind es dann eben nur noch min. +/-2V.
Bei Lasten von nur 2k können im schlechtesten Fall 5V an jeder Seite 
verloren gehen.
Nur Rail2Rail-Typen kommen sehr nahe an die Versorgung - sind aber 
meines Wissens selten für höhere Versorgungsspannung zu finden.

TI-Datenblatt auf Seite 7.

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Hi,

travelrec hat weiter oben angemahnt, dass ich bei MASTER_OUT1 noch 
Koppelkondensatoren zum Schutz einbauen sollte.

Nehm ich da auch wieder 4,7µ? Und müsste ich dann nicht auch bei den 
XLR-Ausgängen noch die selben Kondesatoren einfügen?

Gruß & Danke
Tom

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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>Nehm ich da auch wieder 4,7µ? Und müsste ich dann nicht auch bei den
>XLR-Ausgängen noch die selben Kondesatoren einfügen?


Ja und doch, müßtest Du.

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Kann ich dann denn die beiden Kodensatoren direkt nach dem PGA2311 
weglassen?

Autor: HildeK (Gast)
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>Kann ich dann denn die beiden Kodensatoren direkt nach dem PGA2311
>weglassen?
Ich würde sie weglassen. Hatte ich schon mal so geschrieben.

Autor: Thomas Burkhart (escamoteur)
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Ok, mir war damals nicht ganz klar was Du mit nach hinten packen 
meintest.

Gruß
Tom

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