Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verstärker mit analoger Peripherie und gleiche Versorgungsspannung - Störung!


von maschbau3000 (Gast)


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Hallo,

ich habe folgendes Problem: In meiner "kleinen" Vatertags-Box mit 
eingebautem Verstärker und 12V-Bleigelakku ist jetzt eine von mir 
entworfene Lichtorgel dazugekommen, die 3x2 1W-LEDs (Höhen, Mitten, 
Tiefen), jeweils 2 in Reihe, treibt, die direkt an der Box angebracht 
sind. Ist eine schöne Sache, mit einem Haken: Trotz 2200uF Low-ESR 
Glättungselko direkt an der LED-Versorgung ergeben sich 
Spannungsschwankungen von bis zu 200mV (mit dem Oszilloskop 
nachgemessen), immer dann, wenn eine der LEDs leuchtet! Auch am Netzteil 
ergab sich das. Der Elko hat das zwar etwas verbessert (eine dicke Spule 
in Reihe brachte nichts), aber das reicht überhaupt nicht, um Störungen 
im Lautsprecherausgang zu vermeiden (weil die Spannungsschwankungen 
natürlich mitverstärkt werden).

Die Schaltung im Anhang stellt nur den Tiefpass dar. Es ist ein 
Sallen-Key Filter mit ca. 100Hz Grenzfrequenz, der den Treiber-OPV 
ansteuert. Der Verstärkt natürlich nur die positiven Halbwellen und 
treibt einen BC337, welcher in der angehängten Schaltung einen 
Dummy-Widerstand mit etwa dem selben Strom"anspruch" wie die LEDs 
darstellt. Bei "voller Aussteuerung" (mit Poti regelbar) ist der BC337 
gesättigt.

Was ich vermutet hatte, aber nicht so war: Die LEDs schalten ganz 
schnell und deswegen bricht irgendwas ein. Nein, ein 50 Ohm-Widerstand 
als Last ergab dasselbe.

Außerdem sind die Kabel innerhalb der Box relativ lang. Aber selbst wenn 
die allein einen Widerstand von 1Ohm hätten (haben sie nicht), würde das 
so viel ausmachen?

Würde vielleicht eine Gleichrichtung der Spannung vom Filter etwas 
ändern, weil ich dann nicht bei jedem Spannungsabfall (negative 
Halbwellen) was im Lautsprecher höre? Ich dachte da an eine 
Präzisionsgleichrichtung. Aber das wird doch total aufwendig, für jede 
Stufe dann nochmal einen OPV. Und schön finde ich diese "Lösung"(?) auch 
nicht.

Die Schaltung ist relativ kompakt auf einer Lochrasterplatine aufgebaut 
und funktioniert auch (nur die Störungen...). Der Verstärker ist ein 
TDA1518 mit 2200uF Low-ESR Glättungselko im Brückenbetrieb aus dem 
Datenblatt. Auch hier wurde auf eine kompakte Anordnung geachtet (ca. 
20mm Leitung von Elko zum Verstärker). Ebenfalls auf Lochraster.

Auch auszuschließen ist, dass mein Netzteil nicht ausreicht. Die 
Strombegrenzung ist auf 3A (es sollte durch die Lichtorgel maximal 1A 
sein, allein durch die Widerstände). Auch wenn der Verstärker sehr leise 
läuft und eigentlich kein Strom zieht, sind die Störungen ganz deutlich 
zu hören. Allerdings verstärken sie sich nicht mit allgemeiner 
Lautstärke, eine Kopplung der Lichtorgel mit dem Audio-In des 
Verstärkers kann ich also ausschließen. Ohne Last gibt es überhaupt 
keine Störungen.

Ich hoffe die Informationen reichen aus, um wenigstens vage Vermutungen 
anstellen zu können. Ansonsten natürlich nachfragen.
Wo könnte der Fehler sein?

Ich hoffe, hier kann mir geholfen werden. Ich bin wirklich ratlos. 
Vielen vielen Dank im Vorraus.

Beste Grüße.

von maschbau3000 (Gast)


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Nachtrag: Ich hab es jetzt nochmal nachgemessen. Direkt am Netzteil ist 
die Spannung relativ Glatt (unter 10mV +-), dasselbe an der 
Verteilerplatine (0.4 Ohm Widerstand vom Netzteil habe ich gemessen): Da 
sind die 200mV Störung! Woran kann es liegen, dass ein so kleiner 
Widerstand so viel ausmacht?

Es würde mich auch gar nicht so interessieren, die Leitungen kürzer zu 
machen, weil ich den modularen Aufbau, wie er jetzt ist, gut finde. Eher 
frage ich mich, wie die Lichtorgel-Schaltung schlagartig so viel Strom 
zieht. Da muss doch irgendwie ein Fehler in der Schaltung sein. Nur wo?

von mhh (Gast)


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maschbau3000 schrieb:
> Ich hoffe die Informationen reichen aus, um wenigstens vage Vermutungen
> anstellen zu können.

Vermutung wirds auch nur sein.
Dein Verstärker fängt an zu schwingen sobald das Licht orgelt...

maschbau3000 schrieb:
> Auch wenn der Verstärker sehr leise
> läuft und eigentlich kein Strom zieht, sind die Störungen ganz deutlich
> zu hören. Allerdings verstärken sie sich nicht mit allgemeiner
> Lautstärke, eine Kopplung der Lichtorgel mit dem Audio-In des
> Verstärkers kann ich also ausschließen. Ohne Last gibt es überhaupt
> keine Störungen.

Eingänge abschirmen, Masseverbindungen zum Stern ändern - so in die 
Richtung würde ich erst mal gehen.

Auch schauen das die Verstärkung der Endstufe nicht viel zu gering ist, 
macht stellenweise auch instabil.

von Klaus R. (klara)


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Hallo maschbau3000,
Du versorgst die Schaltung mit einer Spannung 0V - 12V. Am Signalanfang 
bildest Du mit R1, R2 eine Mittelspanung. Ist ja in Ordnung. Was ist 
denn nach C5? Ab da wird Dein Signal halb über 0V liegen und halb 
abgeschnitten.
Gruss Klaus.

von maschbau3000 (Gast)


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@mhh
Danke für die Antwort. Ich habe es eben einfach mal mit einem anderen 
Verstärker probiert (ein Bausatz mit geätzter Platine, hat mir immer 
gute Dienste geleistet). Ich werde es morgen nochmal probieren, weil auf 
einmal beide Verstärker merkwürdige regelmäßige "plopp" Geräusche von 
sich geben und ungewöhnlich viel Strom ziehen. Irgendwo muss ich einen 
Fehler in der Verkabelung gemacht haben. Also wie gesagt ich setzte mich 
nochmal ran und probiere es mit dem Bausatz.

@Klaus
Das ist mir bewusst und hatte ich auch geschrieben, finde ich auch blöd 
weil man die LEDs nie ganz austeuern wird oder einen zu hohen 
Spitzenstrom hat (ist ja quasi wie PWM bei 50% Tastverhältnis). Mir 
würde jetzt aber außer einem Glättungskondensator mit Diode (-> reagiert 
langsam?, Spannungsabfall?) oder eben einem komplizierten Gleichrichter 
nichts einfallen, wie ich das anders machen könnte. Wenn das Signal null 
ist soll der Transistor ja nicht 12V/2 = 6V an seiner Basis haben. Wie 
könnte ich das sonst machen? Das löst aber wahrscheinlich nicht das 
Problem mit den Störungen oder?

von maschbau3000 (Gast)


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So, das Problem ist behoben.

Ursache: Irgendwas mit einer Masseschleife hatte ich vermutet und muss 
es auch gewesen sein.

Lösung: Differenzverstärker zwischen Audio-Eingang und Lichtorgel, mit 
Mittenspannung auch 6V. Ich bin sonst nicht so viel mit Audiotechnik 
unterwegs, sonst wäre ich vielleicht früher drauf gekommen :-)

Vielen Dank an alle Antwortenden trotzdem!

Beste Grüße

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