Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Audiomit OpAmps, sym. Spannungsversorgung oder Koppelkondis?


von Paul H. (powl)


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Hi,

für eine Audioschaltung mit OpAmps brauche ich ja entweder eine 
symmetrische Spannungsversorgung oder ich nutze eine virtuelle Masse und 
koppel das Signal über Kondensatoren ein und aus.

Nunja ich frage mich nun, was da die Standardmethode ist? Mit einer 
Ladungspumpe wie z.B. dem 7660 kann man ja auf einfache Art und Weise 
für 80 cent eine negative Spannung erzeugen. Aber ist die auch sauber 
genug um damit die OpAmps zu speisen? Doch lieber nen Schaltwandler?

Um ein optimales Signal zu erhalten sollte man als 
Ausgangskoppelkondensator ja auch eher Folie anstatt Elko nehmen. Leider 
sind hier die Kondensatoren im µF-Bereich wieder teuer. Bei zu wenig 
Kapazität baut man sich bei niedriger Lastimpedanz einen Tiefpassfilter.

lg PoWl

von MaWin (Gast)


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> Nunja ich frage mich nun, was da die Standardmethode ist

Koppelkondensatoren werden bei symmetrischer und bei asymmetrischer 
(einfacher) Spannungsversorgung eingesetzt.

Wenn du bei asymmetrischer Spannungsversorgung eine virtuelle Masse 
baust, kannst du wie die Masse der symmetrischen Spannungsversorgung 
verwenden, also die Abschirmung (Masse) der Eingänge und Ausgänge 
dranmachen, damit beim Einschalten kein PLOPP entsteht (wie es der Fall 
wäre, wenn der negative Pol der Versorgung für die Abschirmung verwendet 
wird).

Den Eingangskoppelkondensator kann (und sollte) man mit der 
Eingangsimpedanz (nachfolgender Widerstand nach Masse, bildet RC Glied) 
als absichtlichen Hochpass auslegen um die untere übertragene 
Grenzfrequenz zu bestimmen. Er liegt meist so um 1uF und ist als 
Folienkondenstaor noch möglich.

Bei asymmetrischer Versorgung mit virtueller Masse an der Abschirmung 
(Masse) und symmetrischer Versorgung (wo das sowieso der Fall ist) kann 
man (meiner Überzeugung nach, ich weiß, üblicherweise machen die Leute 
doch einen dort hin) den Koppelkondensator am Ausgang weglassen. Er ist 
sowieso nicht richtig zu dimensionieren weil man die Eingangsimpedanz 
des Nachfolgers nicht kennt, wird also meist als schlechter Elko 
gnadenlos überdimensioniert mit 10uF und mehr. Es gibt dort 
normalerweise keine relevanten Gleichspannungsanteile die man wegfiltern 
müsste weil der nachfolgende Eingang ja wieder einen Koppelkondensator 
enthält. Und selbst wenn der fehlt geht es in modernen OpAmp Schaltungen 
nur um wenige Millivolt Offsetspnnung die keinen interessieren.

von Paul H. (powl)


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MaWin schrieb:
> Wenn du bei asymmetrischer Spannungsversorgung eine virtuelle Masse
> baust, kannst du wie die Masse der symmetrischen Spannungsversorgung
> verwenden, also die Abschirmung (Masse) der Eingänge und Ausgänge
> dranmachen, damit beim Einschalten kein PLOPP entsteht (wie es der Fall
> wäre, wenn der negative Pol der Versorgung für die Abschirmung verwendet
> wird).

Praktisch gesehen erzeugt man also mit nem 1:1 Spannungsteiler (zwischen 
VCC und GND) und nem Puffer-C also eine halbe Versorgungsspannung, 
schließt den Audio-Minus daran an und den Audio-Plus an den 
OpAmp-Eingang. ...Was allerdings leider nicht möglich ist, wenn man 
bereits andere Schaltungen im Signalweg hat, die den Audio-Minus fest 
auf GND legen.

Im Gegensatz dazu, dass man den Audio-Minus auf Masse legt und den 
Pluspol über einen Koppel-C im Signalweg und einen 1:1-Spannungsteiler 
(zwischen VCC und GND), der das Grundniveau auf halbe Versorgsspannung 
hebt, an den OpAmp-Eingang legt. Hat man hier unweigerlicht das 
Einschalt-PLOPP? Wird man das irgendwie los außer durch Relais?

> Den Eingangskoppelkondensator kann (und sollte) man mit der
> Eingangsimpedanz (nachfolgender Widerstand nach Masse, bildet RC Glied)
> als absichtlichen Hochpass auslegen um die untere übertragene
> Grenzfrequenz zu bestimmen. Er liegt meist so um 1uF und ist als
> Folienkondenstaor noch möglich.

Aber wozu einen Hochpass? Der kann ja maximal dazu gedacht sein, 
Gleichspanungen zu unterdrücken. Aber wo sollen die schon herkommen?

Was spricht nun letzendlich gegen die Erzeugung einer symmetrischen 
negativen Spannung mittels z.B. Ladungspumpe?

von MaWin (Gast)


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Ladungspumpe macht Störungen, Schaltregler auch, ich würde sie nur 
verwenden wenn ihre Frequenz über 200 kHz liegt.

Wenn etwas mehr als 20 Hz durchlässt ist es ein Hochpass.

Plopps wird man nur los wenn man den Verstärker bis Ende des Plopps 
stummschalltet.

Wenn andere Schaltungsteile GND als Audio-Masse verwenden können sie 
kein Audio bearbeiten.

von Tom K. (ez81)


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Die teutonische Rundfunktechnik aus dem Halbleiterzeitalter 
(Eurokartenmodule von Telefunken, Neumann, Lawo etc.) lief grundsätzlich 
mit 0V/24V, auf Vcc/2 gebiasten Signalen und reichlich Koppelelkos¹ an 
allen möglichen Stellen. Das Unwort "virtuelle Masse" hat damit übrigens 
nichts zu tun.

Das heilige Audiosignal ist auf dem Weg zwischen Künstler und dem 
Ausgang deines CD-Players wahrscheinlich schon durch zig Elkos 
gewandert, die paar Kondensatoren in deiner Schaltung werden wohl kaum 
einen großen Unterschied bewirken.


¹: die kein Problem sind, da keine nennenswerte Wechselspannung abfällt 
und sich die Dreckeffekte somit nicht auswirken können. 
Frequenzgangbegrenzung hat man natürlich gezielt erledigt und nicht 
nebenbei mit den Koppelkondensatoren.

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