Hallo,
ich brauche einen Audio-Vorverstärker um den Pegel eines Mono-Signals
einzustellen. Das Signal kommt von einem Funkgerät. Daher muss auf die
Audioqualität nicht so viel Rücksicht genommen werden.
Dabei habe ich mich an der Schaltung auf
http://www.loetstelle.net/projekte/opa2134dil/opa2134dil.php orientiert.
Allerdings habe ich die Schaltung etwas angepasst.
Das eingespeisste Signal soll im Bereich von +-10dB einstellbar sein.
Meine Überlegung dafür:
Ich verwende einen Spannungsteiler in Form eines Potis um den
Ausgangspegel einzustellen. Darauf folgt ein OP mit einer konstanten
Verstärkung von 10. Damit der Eingangswiderstand der Schaltung nicht zu
gering wird verwende ich den zweiten OP im Gehäuse des OPA2134 als
Impedanzwandler direkt am Eingang.
Der Spannungsteiler ist (wenn ich mich nicht irre) so dimensioniert:
- Poti am "oberen" Anschlag -> Verstärkung um +10dB:
Durch den Spannungsteiler wird das Signal nicht gedämpft
Der OP mit V=10 verstärkt das Signal um 10dB
- Poti am "unteren" Anschlag -> Verstärkung um -10dB:
Spannungsteiler dämpft das Signal um den Faktor 100
Der OP verstärkt das Signal wieder um 10dB
-> Gesamtverstärkung = -10dB
Stimmt diese Überlegung soweit?
Hat jemand vielleicht noch andere Verbesserungsvorschläge?
Danke
> Stimmt diese Überlegung soweit?
Nein. Verstärkung/Dämpfung um den Faktor ist +/-20dB. Der 2.OPV
verstärkt 11fach also 21db. Willst du nun V~0,1...10 (-20dB...+20dB)
oder +/-10dB?
> Stimmt diese Überlegung soweit?
Dein Ausgangs OpAmp verstärkt um 11 und auch R8 ist falsch berechnet.
Zudem wäre der Eingangswiderstand deiner Schaltung 220k und ohne den
vorgeschalteten OpAmp 230k, also bringt der vorgeschaltete OpAmp nichts
ausser mehr Rauschen. Das bekommst du auch durch den zu hohen
Eingangswiderstand denn Widerstände rauschen, je hochohmiger je mehr,
daher nimmt man bei Audio eher 22k.
R8 habe ich nochmal etwas genauer berechnet.
R6 war auch noch falsch. Kam vom kopieren.
R4 habe ich auf 22k verringert.
Welche Eingangswiderstände haben Hifi-Geräte in der Regel?
ArnoR schrieb:> Jetzt ist es noch falscher. Versuch mal 1k1.
Hab den Fehler gefunden. Hätte noch den Kehrwert von 0,9 berechnen
müssen. ;-)
--> R8(rechnerisch) = 1/0,9 = 1,11k
Noch eine kleine andere Frage:
Ich habe mal davon gehört, dass es zu Brummschleifen kommen kann, wenn
Verstärker und Audioquelle sowohl die gleiche Versorgungsmasse und
zusätzlich noch die gleiche Signalmasse benutzen.
Verstärker und Audioquelle liegen bei mir definitiv auf der gleichen
Versorgungsmasse.
Reicht der Kondensator am Audioeingang um eine Brummschleife zu
verhindern?
Ich habe auch schon gelesen, dass man hierfür Übertrager nimmt!?
Danke
> Reicht der Kondensator am Audioeingang um eine Brummschleife zu> verhindern?
Nein, Brummschleifen entstehen durch netzfrequente Ausgleichsströme
zwischen den Geräten.
> Ich habe auch schon gelesen, dass man hierfür Übertrager nimmt!?
Ja, das ist eine Möglichkeit.
Ich würde den Eingangswiderstand verringern, falls die Signalquelle das
zulässt. Dann ist der Eingang (wenn offen oder gerade gesteckt wird)
weniger Störanfällig.
Stefan schrieb:> Ich würde den Eingangswiderstand verringern, falls die Signalquelle das> zulässt. Dann ist der Eingang (wenn offen oder gerade gesteckt wird)> weniger Störanfällig.
Was sind denn so gängige Eingangswiderstände bei Hifi-Geräten?
ich würde kein Poti nach Masse schalten, um die Verstärkung zu
variieren( Das willst Du doch?), sondern es eher in die Gegenkopplung
legen. Gerade, wenn man nur in einem gewissen Bereich die Vertärkung
steuern will.
kann man ja mal drüber nachdenken.
gruß
Axelr.
Axel R. schrieb:> sondern es eher in die Gegenkopplung> legen
Wenn ich mein Poti in die Gegenkopplung lege bekomme ich aber nur
positive Verstärkungen hin!? Es soll aber auch eine Dämpfung (negative
Verstärkung) des Signals möglich sein.
> Wenn ich mein Poti in die Gegenkopplung lege bekomme ich aber nur> positive Verstärkungen hin!?
Nein, als invertierender Verstärker sind auch "Verstärkungen" <1
möglich. Allerdings muss der OPV dann 1-stabil sein. Der OPA2134 hat nur
45° Phasenreserve und schwingt daher bei Pulsen deutlich über; DB Seite
7, Mitte links. Aber bei NF-Signalen kann man wohl damit leben.
ArnoR schrieb:> Nein, als invertierender Verstärker sind auch "Verstärkungen" <1> möglich. Allerdings muss der OPV dann 1-stabil sein.
Ach, stimmt ja.
> Der OPA2134 hat nur 45° Phasenreserve und schwingt daher bei Pulsen> deutlich über; DB Seite 7, Mitte links. Aber bei NF-Signalen kann man wohl> damit leben.
Kann es nur beim invertierenden oder auch beim nicht-invertierenden
Verstärker zu diesen Überschwingern kommen?
Gibt es eventuell OPs, die für solche Anwendungen besser geeignet sind?
> Kann es nur beim invertierenden oder auch beim nicht-invertierenden> Verstärker zu diesen Überschwingern kommen?
Beide Schaltungsarten zeigen Überschwingen.
> Gibt es eventuell OPs, die für solche Anwendungen besser geeignet sind?
Naja, der ist für NF-Anwendungen schon geeignet, das Überschwingen
korrespondiert doch mit einer ca. 20% Überhöhung im Frequenzgang bei
einigen MHz. Wenn du das ganz verhindern willst, lass den OPV doch etwas
verstärken, so etwa 10dB, dann ist es weg.
Mc33078 oder LM833. Gibts beide bei reichelt für wenig geld. In den
datenblättern ist sicher erklärt, wie man den frequenzgang anpasst und
schwingneigung sicher unterdrückt. Evtl.kannes ihm ja jemand aufmalen,
anstatt ihn "verhungern" zu lassen. Ich kann nur im moment nicht, bin
nicht am rechner
dolf schrieb:> üblicherweise macht man das so.
Ich habe keine Wechselspannung zur Verfügung.
Deswegen würde ich zu einem DCDC-Wandler tendieren.
Auf die Schnelle habe ich das Netzteil mal abgeändert. Ich erwarte eure
Verbesserungsvorschläge :-).
> also ich würde jetzt mal ganz spontan meinen,> dass das virtuelle GND so nicht funktioniert.
Wie kommst du auf den spontanen Bullshit ?
Sicher funktioniert das.
Durch 1k werden die Elkos ungefähr auf halber Spannung gehalten,
und Audiosignale sind gleichspannungsfrei, also bleibt das so.
Bei kurzen Impulsen wird zwar der Elko entladen, aber 1000uF
gegen 0.47uF sind so viel, daß die Schwankung nicht auffällt
und vom OpAmp ausgeregelt wird.
Die Schaltung kommt sogar da als kapazitiver Spannungsteiler
aufgebaut ohne grossen Einschalt-Plopp aus.
Und nun sieht man, was du angerichtet hast: Da werden
Wechselspannugs-Netzteil vorgeschalögen, DC/DC-Wandler, auhc
noch auf Basis des NE555, oder dicke OpAmps. Allso bloss
weil jemand "spontan" nicht nachgedacht hat.
MaWin schrieb:> Sicher funktioniert das.>> Durch 1k werden die Elkos ungefähr auf halber Spannung gehalten,> und Audiosignale sind gleichspannungsfrei, also bleibt das so.>> Bei kurzen Impulsen wird zwar der Elko entladen, aber 1000uF> gegen 0.47uF sind so viel, daß die Schwankung nicht auffällt> und vom OpAmp ausgeregelt wird.
Ich habe auf dem Gebiet leider keine Erfahrung.
Können die 1000µF etwas verkleinert werden ohne dass es einen
allzugroßen Einfluss auf die Schaltung hat? Die Elkos mit 1000µF sind
von den Abmessungen doch recht groß.
> Können die 1000µF etwas verkleinert werden ohne dass es einen> allzugroßen Einfluss auf die Schaltung hat?
Ja.
Die OPA2134 sind zwar verdammt gut, und wenn man solche OpAmps
einsetzt, möchte man perfekte Resultate haben die nur noch
messtechnisch erfassbar sind aber nicht mehr gehört werden können,
und messtechnisch wären 100uF natürlich gegenüber 1000uF erkennbar,
aber hören wird man selbst den Effekt von 10uF nicht. Dann könnte
man jedoch auch auf etwas billigere OpAmps umsteigen.
Du hast den OPA2134 der 8nV/sqrt(Hz) hat jedoch mit einem 220k
Widerstand der mit etwa 62nV/sqrt(Hz) rauscht komplett ausgebremst,
die 22k mit 20nV sind besser, erst bei 2k Quellimpedanz wäre der
OpAmp zufrieden. Aber auch ein billiger NE5532A hat 5nV/sqrt(Hz).
MaWin schrieb:> Du hast den OPA2134 der 8nV/sqrt(Hz) hat jedoch mit einem 220k> Widerstand der mit etwa 62nV/sqrt(Hz) rauscht komplett ausgebremst,> die 22k mit 20nV sind besser, erst bei 2k Quellimpedanz wäre der> OpAmp zufrieden. Aber auch ein billiger NE5532A hat 5nV/sqrt(Hz).
Ich werde bei Gelegenheit mal versuchen die Größenordnung des
Ausgangswiderstands meiner Audioquelle zu messen. Dann weiss ich in
welcher Größenordnung der Eingangswiderstand liegen muss/kann.
Audio-Vorverstaerker.png
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