Ich baue für meine Allerliebste gerade einen Wecker mit OLED Display und
MP3 Wiedergabe. Hertzstück ist ein Atmega 16. Der steuert zum einen das
OLED Display, zum anderen über einen Analogschalter (4066) einen alten
zerlegten MP3 Player (Creative MUVO NX). Das Audiosignal des MP3 Players
wird mit einem LM4861 in Brückenschaltung verstärkt und über einen 8 Ohm
Lautsprecher ausgegeben.
Im Anhang die Schaltung des Verstärkers und das Datenblatt. Anfangs
hatte ich ein Lautstärkepoti zwischen MP3 Player und Verstärker. Ein
konstantes Hintergrundrauschen, besonders bei leiser Musikwiedergabe
hörbar, hat mich dann dazu bewegt, mit dem Poti R7 den
Verstärkungsfaktor des LM4861 direkt zu steuern. Blieb schonmal nur noch
das Rauschen bei lauter Wiedergabe. Um das Rauschen weiter abzuschwächen
habe ich Kondensator C14 verbaut. Ist als Notlösung ein Kompromiss aus
dumpfer Musik und viel Rauschen.
Problem: Es rauscht und zirpt mir noch zu stark. Gründe für das Rauschen
gibts viele: Step-Up-Wandler des OLED Displays, MP3 Player
Spannungsversorgung, ... Allerdings kann ich mit weiteren diversen
Glättungskondensatoren keine Besserung erzielen. Ich habe festgestellt,
dass C12/C13 eine besondere Rolle spielt. Wird die Kapazität hier
kleiner, steigt der Rauschpegel stark an. Allerdings bringt eine weitere
Erhöhung der Kapazität keine weitere Rauschminderung.
Jetzt meine Frage: Erledigt sich das Problem vielleicht von selbst, wenn
ich alles auf eine Streifenplatine gelötet habe (momentan noch
Steckbrett)? Wenn nicht: Lohnt es sich einen eigenen Spannungsregler für
den Verstärker zu nutzen (7805)? Bekomme ich das Problem durch eine
Modifikation meiner Schaltung weg?
Benutze mal auf dem Steckbrett besonders kurze Kabel und sehr kurze
abstände, das hilft meißt unwahrscheinlich. Steckbretter stecken oft
auch nicht gut, sprich die Kontakte sind nicht optimal. Löten bringt auf
jedenfall Verbesserung. Eventuell braucht es noch eine kleine Filterung
am Ausgang.
1.Schon mal mit dem Oszi überprüft ob der Verstärker schwingt?
2.Jeder Draht ist auch eine wunderbare Antenne. Machmal ist eine
Abschirmung des Eingangs sehr nützlich. Jede zusätzliche Verstärkerstufe
verstärkt das Übel mehr. Daher ist der Lautstärkeregler weiter hinten
meist besser (solange nichts verzerrt).
3.Ob örtliche Veränderung hilft. Evtl streut was ein?
Erst mal garnichts an den Eingang anschließen: Also die linken Seiten
von R5 und R6 auf Masse legen. Außerdem C14 entfernen und R7 durch einen
Festwiderstand von 25...33k ersetzen. Bei der gesamten Beschaltung auf
allerkleinste Abstände achten, also R4, R7, C11, R5 und R6 ganz nahe am
Chip anordnen, mit kürzesten Drahtverbindungen. Dann noch den
Shutdown-Eingang auf Masse legen. Wieder auf kürzeste Verbindung achten.
Und schlußendlich noch C10 einen 100µF Elko parallel schalten. So, jetzt
sollte es eigentlich nicht mehr rauschen. Falls doch, mal den Chip
wechseln oder für eine wirklich saubere 5V sorgen.
Wenn bis hierhin alles in Ordnung ist, kannst du mal deinen MP3-Player
anschließen...
Ich hab mal ne Audio-Schaltung auf nem Steckbrett aufgebaut, aus
Vorsicht und damit man noch was ändern kann.
Es handelte sich um einen Filter mit 2 Op-Amps, bei dem man die
Roll-Off-Charakteristik eines AD/DA-Wandlers definiert einstellen konnte
- also Audio-Frequenzen.
Grundsätzlich hat das auf dem Steckbrett funktioniert, war aber sehr
störanfällig und verrauscht.
Dann hab ich ne Platine gemacht (altmodisch, einlagig etc.) und die
Schaltung ging wunderbar.
>Grundsätzlich hat das auf dem Steckbrett funktioniert, war aber sehr>störanfällig und verrauscht.
Viele dieser Steckbretter sind eigentlich Fehlkonstruktionen. Wenn man
mal genauer hinschaut, erkennt man, daß die Trägerplatte aus Metall ist
und zu den Steckkontakten einen Abstand von teilweise weniger als 1mm
hat. Das gibt natürlich gewaltige kapazitive Kopplungen zwischen den
Kontakten, die man so auf einer ordentlichen Platine niemals hat.
Man kann versuchen, den Abstand zwischen der Trägerplatte und
Steckkontakten zu vergrößern, was aber oft daran scheitert, daß alles
miteinander verklebt ist. Zumindest aber hilft es oft, die Trägerplatte
mit der Signalmasse zu verbinden. Dann hat man die leidige kapazitive
Kopplung zwischen den Signalen eliminiert, dafür aber auch größere
Streukapazitäten nach Masse geschaffen, was aber oft von geringerem Übel
ist.
Als es noch keine mächtigen Simulatoren gab, habe ich vor der
eigentlichen Prototypphase immer alle Schaltungen, oder zumindest
wichtige Schaltungsteile damit aufgebaut und gründlich getestet. Man
kann ohne Mühe und in Windeseile durch bloßes Umstecken Bauteilwerte
ändern und alle möglichen Varianten durchspielen und Eventualitäten
durchtesten. Von daher sind diese Steckbretter (wenn sie hochwertig
aufgebaut sind), zumindest für Analogschaltungen im Audiobereich oder
einfache Industrieschaltungen sehr hilfreich. Schnelle digitale
Schaltungen, in denen Chips mit ordenlich Ground Bounce verbaut sind
oder Videoschaltungen würde ich aber immer auf einer Platine mit
durchgehender Massefläche testen. Da sind Steckbretter eher ungeeignet,
weil die Platine da schon konstruktiver Bestandteil der Schaltung wird.
setze mal ganz nah zw. Pin6 und 5V eine Drossel mit 100µH ebenso ganz
nah zw. Pin7 und Gnd
Betreibe mal Probeweise den MP3-Player über Batterien, dann könntest du
schonmal feststellen ob das Netzteil des MP3-Players der Verursacher
ist, danach bleibt noch das Netzteil des OLED Displays welches du auch
mit Drosseln entstören könntest.
> Benutze mal auf dem Steckbrett besonders kurze Kabel und sehr kurze> abstände
Das ist leicht gesagt (siehe Bild) :)
Vielen Dank schonmal für die vielen Tipps. Ich hab jetzt mal folgendes
gemacht:
1) Eingang des Verstärkers auf Masse gehängt.
--> Sehr leises Rauschen und Fiepen im Sekundentakt. Rauschen geht weg,
wenn ich mit der Hand Bauteile auf der Platine berühre. Fiepen geht weg,
wenn ich mit der Hand das zylinderförmige Gehäuse des Uhrenquarzes
berühre.
2) MP3 Player mit Batterie betrieben (galvanisch getrennt) und
Kopfhöherausgang an Verstärker angeschlossen.
--> Keine weiteren Störgeräusche außer die bei 1) beschriebenen. Auch
nicht, wenn MP3-Player läuft.
3) Masse-Versorgung des MP3-Players an Platine angeschlossen (Plus-Pol
hängt in der Luft, MP3 Player ist also aus). Sonst wie bei 2).
--> Starke Störgeräusche.
4) Masse-Versorgung des MP3-Players direkt neben Masse des
Audio-Verstärkers gesteckt, sonst wie bei 3). Plus-Versorgung des
MP3-Players auch verbunden. Player ist aus.
--> Keine weiteren Störgeräusche außer die bei 1) beschriebenen.
5) Setting aus 4), MP3-Player ist an, gibt aber keine Musik aus (Pause,
bzw. Stille-Track).
--> Mittelstarke Störgeräusche. Die Störgeräusche traten bei 2) nicht
auf.
Bleibt also zu klären: Verschwindet das Quarz-Fiepen im Sekundentakt,
wenn ich die Schaltung gelötet habe? Und was hat das Fiepen mit dem
Quarz zu tun? Der schwingt ja schneller als mit 1Hz. Das Geräusch geht
tatsächlich nur weg, wenn ich den Quarz berühre, funktioniert nicht bei
anderen Bauteilen. Der Atmega arbeitet im Sekundentakt einige Aufgaben
ab. Wenn ich Pins des Atmega berühre wird das Fiepen lauter.
Und die zweite Frage: Der MP3-Player scheint im Betrieb Störungen auf
die Platine zu geben. Ein Glättungskondensator bei der
Versorgungsspannung schafft keine Abhilfe. War da noch was mit
Entstördrosseln/Spulen?
Der völlig übertrieben riesige Drahtverhau und das Fehlen einer
niederinduktiven und niederohmischen Masse (Massefläche) ist der Grund
allen Übels. Mach mal die Drähte vieeeeel kürzer und "lege" sie auf das
Steckbrett, um die Schleifenflächen klein zu halten. Lege auch mal die
Metallplatte des Steckbretts auf Masse.
amp.png
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