Mikrocontroller-ADC an Lautsprecherausgang

magic smoke Gast 15.09.2013 00:52 #3321325

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Hi!

Wie würdet Ihr einen Lautsprecherausgang an einen Mikrocontroller-ADC 
anschließen? Ich hab verschiedene Ideen und weiß nicht welche davon die 
beste ist. Hohe Genauigkeit wird nicht gefordert, es geht nur um eine 
etwas gepimpte Lichtsteuerung.

1. Möglichkeit:
Ausgang beidseitig hochohmig an die Schaltung anschließen und einen 
Strom durch einen mittig angeordneten Messwiderstand fließen lassen, 
Spannung an diesem mit dem ADC messen. Unschön, es können irgendwelche 
Ausgleichströme über die Masse fließen und möglicherweise auch die 
Messung versauen.

2. Möglichkeit:
Wie die erste, aber mit zusätzlichen Kondensatoren um mögliche 
Gleichströme zu verhindern.

3. Möglichkeit:
Der Mikrocontroller bekommt über einen Schaltregler seine eigene 
galvanisch getrennte Stromversorgung, die Ausgänge werden ebenfalls über 
Optokoppler galvanisch getrennt. Scheint mir die sicherste Lösung zu 
sein, erfordert aber zusätzlichen Aufwand für das Netzteil und die 
Ausgangs-Optokoppler.

4. Möglichkeit:
Scheiß auf galvanische Trennung, Verstärkermasse kommt an die 
Schaltungsmasse. Schlecht für Brückenverstärker und bei unbekannter 
Kabel-Belegung. Mit etwas Pech landet der Ausgang auf Masse und das 
tötet dann die Endstufe - nicht so toll.

5. Möglichkeit:
Transformator am Eingang. Nachteil: Hab ich nicht, mögen manche 
Endstufen auch nicht besonders wenn man ihnen Induktivitäten an die 
Ausgänge klemmt.

Hat jemand einen Tip oder noch andere Ideen?

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hk_book Gast 15.09.2013 05:10 #3321345

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Deine 5. Möglichkeit solltest Du nochmal überdenken: wenn eine "Endstufe 
Induktivitäten nicht besonders mag", wozu ist sie dann gut? Oder haben 
Deine Lautsprecher kein Spulen = Induktivitäten? Genau dafür sind 
Endstufen doch da, oder?

Mein Vorschlag: passenden Dummy-R entsprechend etwa Nennlast an die 
Endstufe und dann parallel einen Übertrager wie z.B. hier:

http://such002.reichelt.de/index.html?&ACTION=446&LA=0

Da könnte man z.B. den 10:1 so verwenden, dass der gleich zum 
'runtertransformieren eingesetzt wird ("10" an den Verstärker/Dummy, "1" 
in Richtung ADC-Eingang). Die endgültige Anpassung an den ADC kann man 
dann leicht mit einem ohmschen Spannungsteiler ausführen; optional noch 
mit Längswiderstand und Schutzdioden für den ADC-Eingang.

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Matthias S. (mschoeldgen) (Firma: matzetronics) 15.09.2013 08:21 #3321362

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hk_book schrieb:
> Mein Vorschlag: passenden Dummy-R entsprechend etwa Nennlast an die
> Endstufe und dann parallel einen Übertrager wie z.B. hier:
>
> http://such002.reichelt.de/index.html?&ACTION=446&LA=0

Solche Links gehen bei Reichelt nicht. Geh auf die Startseite 
http://www.reichelt.de und tipp 'NF-Übertrager' ins Suchdings ein, dann 
kommen die richtigen Ergebnisse. Und ja, ein Übertrager ist m.E. auch 
die beste Lösung.

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magic smoke Gast 15.09.2013 14:11 #3321676

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Da müßte man nun mal nachmessen inwiefern die Induktivität eines 
Lautsprechers mit der eines normalen Trafos vergleichbar ist. Der 
Lautsprecher soll an der Endstufe bleiben, der Mikrocontroller soll nur 
zusätzlich das Signal bekommen.

Können solche Übertrager mit bis zu 2kW Ausgangsleistung umgehen? Ich 
erwarte dabei so 130-150V am Ausgang, die auch mal nur 15-20Hz haben 
können. Einen normalen Mini-Netztrafo verdampft's da wahrscheinlich.

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spontan Gast 15.09.2013 14:30 #3321698

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Und wie glaubst Du, daß so ein kleiner "Mini-Netzttrafo" 230 Volt 
aushgält?

Die 2kW werden nur dann erzeugt, wenn eine entsprechendwe Last 
dranhängt.
150V hält so ein Trafo mit einem Lächeln aus, auch 230 Volt, dazu ist er 
doch gebaut.

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magic smoke Gast 15.09.2013 14:33 #3321704

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Aber bei 50Hz, nicht bei runter bis zu 15 wenns doof kommt.

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cppler Gast 15.09.2013 16:23 #3321831

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magic smoke schrieb:
> Aber bei 50Hz, nicht bei runter bis zu 15 wenns doof kommt.

Das sind NF-Übertrager die genau dazu gebaut werden.
Das ist kein Netztrafo !

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magic smoke Gast 15.09.2013 17:25 #3321914

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So einen Mini-Trafo hab ich aber hier. Einen NF-Übertrager hab ich 
nicht. Die für mich preiswerteste Lösung wäre die galvanisch getrennte 
Stromversorgung, weil dafür hab ich alles hier.

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Harald Gast 15.09.2013 18:52 #3322017

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Messe doch mit einem Stromwandler (z.B. LEM lts 6-np) den Strom zum 
Lautsprecher. Das ist komplett galvanisch entkoppelt und Du bräuchtest 
nur das Kabel durchstecken.

Alternative wäre ein Allegro ACS7xx, ebenfalls galv. entkoppelt.

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magic smoke Gast 16.09.2013 03:27 #3322588

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Das wäre auch eine Idee. Muß ich direkt mal schauen ob ich was passendes 
in der Bastelkiste zu liegen habe. Vermutlich aber leider nicht. :-(

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Axel S. (a-za-z0-9) 16.09.2013 09:57 #3322742

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magic smoke schrieb:
> Wie würdet Ihr einen Lautsprecherausgang an einen Mikrocontroller-ADC
> anschließen? Ich hab verschiedene Ideen und weiß nicht welche davon die
> beste ist.

[schnipp]

Die Ideen werden alle nicht funktionieren. Z.B. schon deswegen nicht, 
weil die eingebauten ADC in µC alle keine negativen Spannungen messen 
können.

Korrekt würde man das so lösen:

1. der µC bekommt eine eigene Spannungsversorgung von z.B. 5V.

2. GND des µC wird mit einem Ausgang des Verstärkers verbunden.

3. der zweite Ausgang des Verstärkers wird mit einem Spannungsteiler 
runtergeteilt, so daß das Signal maximal 5V_ss hat (= 1.77V RMS).

4. der ADC-Eingang des µC wird per Spannungsteiler auf die halbe 
Betriebsspannung (=2.5V) gelegt.

5. das runtergeteilte Verstärkersignal wird mit einem Kondensator mit 
dem ADC-Spannungsteiler verbunden. Der ADC sieht jetzt mit Signal eine 
Spannung zwischen 0V und 5V, ohne Signal genau 2.5V.

6. das Lichtsteuer-Gerümpel wird an den µC angeschlossen.

Warum du glaubst, irgendwelche µC-Ausgänge mit Optokopplern isolieren zu 
müssen, erschließt sich mir nicht. Anscheinend hast du irgendwelche 
Zusatzbedingungen oder Ideen, von denen du nix gesagt hast.

Wenn man das µC-Modul fest in den Verstärker einbauen will, ergeben sich 
noch ein paar mehr Möglichkeiten. Aber dazu müßte man natürlich Details 
kennen.


XL

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magic smoke Gast 17.09.2013 18:39 #3324961

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Die galvanische Trennung in Hardware erscheint mir einfach nur am 
sichersten und ich kann mich mit dem µC um die eigentliche Aufgabe 
kümmern ohne groß auf die Hardware Rücksicht nehmen zu müssen.

Das Problem mit den negativen Halbwellen erledigt ein 
Brückengleichrichter am Eingang vor dem Mess-Netzwerk. Ich brauch das 
genaue Audio-Signal nicht, der Pegel allein reicht aus.

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Mikrocontroller-ADC an Lautsprecherausgang

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