Im Rahmen eines kleinen Projekt muss ich einen Audiovorverstärker bauen.
Der Schaltplan wurde von meinem Professor abgesegnet eine Platine wurde
gefräßt und mit SMD- Teilen Bestückt. Allerdings wird der
"Rail-Splitter" sofort nach dem anstecken sofort heiß. Er bekommt zu
viel Strom. Ich hab nur keine Ahnung wieso.
DIe Versorgungsspannung beträgt 3,3V.
Gruß
Sebastian Czaja schrieb:> Im Rahmen eines kleinen Projekt muss ich einen Audiovorverstärker bauen.> Der Schaltplan wurde von meinem Professor abgesegnet
Dann solltest du dir eine andere Uni suchen.
Der MAX4465 hat bei Vu=121 eine obere Grenzfrequenz von etwa 2...3KHz,
etwas wenig für Audio.
Und R2 sollte R4 sein. Bei einem Biasstrom von bis zu 100nA sind das
zwar nur max. 88mV Offset, aber schließlich bist du zum lernen dort.
> Allerdings wird der> "Rail-Splitter" sofort nach dem anstecken sofort heiß. Er bekommt zu> viel Strom. Ich hab nur keine Ahnung wieso.
Zuviel Strom geht doch gar nicht, die OPV-Schaltung belastet die
virtuelle Masse praktisch nicht. Kling eher nach schwingen. TLE2426 DB
Fig.17. Hast du das eingehalten?
> "Rail-Splitter" sofort nach dem anstecken sofort heiß.
Was sagt Dein Oszibild? Der Aufbau könnte schwingen oder einfach falsch
sein? Lupe?
Lesen oder fräsen? http://de.wikipedia.org/wiki/Fr%C3%A4sen
Sebastian Czaja schrieb:> Allerdings wird der "Rail-Splitter" sofort nach dem anstecken sofort heiß.
Unabhängig von den anderen Schwächen der Schaltung, wozu brauchst
Du überhaupt einen "Rail-Splitter" für einen Vorverstärker? Ein
einfacher Spannungsteiler würde doch auch reichen.
Gruss
Harald
Woher stammt eigentlich dein Schaltplan-Symbol? Die Pin-Nummern für die
3,3V bzw. 0V sind gegenüber dem Datenblatt vertauscht, glaube ich...
Ahoi, Martin
Hallo Sebastian!
Ein paar Gedanken:
- spontan habe ich vermutet, dass der TLE2426 verpolt ist. Auf jeden
Fall ist die Versorgungsspannung außerhalb seiner Spec.
- Frage: wird das das Gerät mittels Batterie versorgt? Wenn es es nicht
auf's Milliwatt ankommt, könnte man den Splitter durch einen
Widerstandsspannungsteiler und Blockkondensator ersetzen. Z.B.
1k/1k/100n
- braucht Ihr die hohe Verstärkung in der einen Stufe wirklich? 120fach
lässt von dem 200kHz Verstärkungsbandbreiteprodukt des MAX4465 (erste
Seite Datenblatt) nicht viel übrig. Wenn ja, müsste man auf einen
anderen Opamp ausweichen.
Fragen zur Spezifikation:
- was für ein Mikrophon setzt Ihr ein?
- wie sieht die Energieversorgung aus
- welchen Frequenzbereich möchtet Ihr Abdecken?
- was hängt am (gleichspannungsgekoppelten) Ausgang?
- mit welchen Signalpegeln rechnet Ihr?
Zwei neugierige Fragen:
- in welchem Studiengang und Semester bist Du?
- was für einem Prof hast Du das teil abnehmen lassen?
Gruß,
Marcus
Der Railsplitter wurde uns vom Prof in die Hand gedrückt. Die idee mit
Spannugsteiler bzw. Z-Diode wurde abgelehnt. Haben mehrere Platinen
gefräst um die Verstärkung varieren zu können. Wir verwenden ein
Elektret Mirkofon, zu dem wir leider kein Datenblatt haben. Mit dem soll
der Herzschall aufgenommen werden. Also Frequenzen im bereich von
30Hz~5kHz Die Platine wird über eine Batterie versorgt.
vielen dank für die schnellen antworten
gruß
Hi Sebastian,
ich bin gespannt, wie Du Deine (unvollständigen) Spezifikationen mit den
bisherigen Antworten kombinieren wirst. Du siehst, dass die jetzige
Beschaltung nicht zur Aufgabenstellung passt.
Die Begründung für die Verwendung des Splitters würde mich
interessieren. Dazu vielleicht nochmal die Frage: was hängt am Ausgang?
Unabhängig davon: Wenn Du Deine Platine nach Kurzschlüssen überprüft
hast, könntest Du den Splitter ausbauen und in einem getrennten Aufbau
testen.
Grüße,
Marcus
Sebastian L. schrieb:> Der Railsplitter wurde uns vom Prof in die Hand gedrückt.
Die 3.3V auch?
Datenblatt TLE2426:
Input voltage VI min. 4V
Ausserdem ist dein Schaltplansymbol falsch.
(1) = OUT
(2) = COMMON (GND)
(3) = IN
Ein einfacher Auskoppelkondensator und ein weiterer 1M Widerstand zu 3V3
am negativen Eingang würden ausreichen, um die gesamte Schaltung mit
einer unsymmetrischen Versorgung zu betreiben.
Man braucht natürlich auch einen Op-Amp, der mit 3.3V auskommt.
Am Ausgang hängt n Mikrcontroller, der über Bluetooth das signal an
einen PC sendet. Der Splitter war in eine Verstärkerschaltung eingebaut,
mit der der Mikrocontroller und die Elektronik getest wurde und dort
gute ergebnisse, auch mit den 3V3 Versorgung geliefert hat.
Easylife schrieb:>> Ausserdem ist dein Schaltplansymbol falsch.> (1) = OUT> (2) = COMMON (GND)> (3) = IN>
ich nehme an das es wohl daran liegt...
Vielen dank für die hilfe
Marcus H. schrieb:> Die Begründung für die Verwendung des Splitters würde mich> interessieren.
Die Begründung ist einfach: Der Professor hats befohlen. :-)
Das ist von vorn bis hinten Grütze. Der OPV ist für die hohe
eingestellte Verstärkung nicht wirklich geeignet. Überdies ist eine
Verstärkung von 120 für ein Elektret-Mikrofon vermutlich gar nicht
notwendig.
Der Splitter ist Quatsch, ein simpler hochohmiger (nix 2x 1K, eher 2x 1M
- siehe Datenblatt Figure 2.) Spannungsteiler hätte vollkommen gereicht.
Und die Gegenkopplung kommt natürlich nicht an die virtuelle Masse
sondern an den Minuspol der Betriebsspannung.
Und das soll Hochschul-Niveau sein? Da wird mir Angst und Bange um die
Zukunft des Landes.
XL
@Sebastian:
Folge doch mal meinem Vorschlag und ersetze den Splitter durch einen
verhältnismäßig niederohmigen Spannungsteiler (1k-1k||100n). Wenn Du R3
durch 10k ersetzt, hast Du einen Ausgangspunkt um die Schaltung mal ans
Oszi anzuschließen und den Ausgangspegel zu überprüfen.
In diesem Aufbau kannst Du Verstärkung und Bandbreite anpassen.
Wenn alles funktioniert und Du noch Zeit übrig hast, kannst Du C2 von
der halben Versorgungsspannung weg auf Masse legen. Dann sehen wir einen
Grund, warum die Rückkopplung auf die halbe Versorgungsspannung gelegt
wurde. Stichworte: Einschaltverhalten, Zeitkonstante Hochpass.
Marcus H. schrieb:> ersetze den Splitter durch einen> verhältnismäßig niederohmigen Spannungsteiler (1k-1k||100n)
Warum denn niederohmig, das braucht es gar nicht.
Die einzige Stelle, an der 3V3/2 benötigt wird, ist hinter dem
Einkoppelkondensator, und das lässt sich dort sehr einfach über einen
weiteren 1M bewerkstelligen.
Ich habe mir mal erlaubt, die Spannungen in TOs Schaltplan so
umzubenennen, wie sie in Wirklichkeit in Bezug zu GND an JP3 sind.
Da sieht man dann recht deutlich, dass der virtuelle GND lediglich an 2
Stellen verwendet wird: an R2 und C2.
Für C2 ist es total egal, ob er am virtuellen GND oder am GND von JP3
hängt.
Und an Pin 1 vom Opamp bekommt man 3V3/2 wie gesagt sehr einfach mit
einem weiteren 1M hin.
In jedem Fall fehlt der Auskoppelkondensator, denn OUT des Op-Amps
schwingt um 3V3/2.
Wenn man die roten Änderungen anguckt, sieht man, dass der Rail-Splitter
total überflüssig ist.
Hallo Easylife, danke für die Simulation.
Mit Deinem Vorschlag sind wir ja schon fast wieder bei der Appnote
angelangt. Aber wollen wir nicht alle wissen, ob der Fehler ein
verpolter TLE2646 oder ein Kurzschluss auf der Platine ist?
Der unbeschriftete Kappa und der 1M Widerstand am Ausgang entsprechen
nicht ganz dem, laut Sebastian, PIC-ADC. Nehmen wir mal 15k nach
negativer MAX4465-Versorgung an?
Was sagt denn die Simulation zum Startverhalten, falls C2 entladen ist
und R4 immer noch bei 120k liegt?
Wenn Du mal ein Elektret Mikrofon simulieren könntest - wie ist denn so
das Sprungverhalten der Schaltung und der Frequenzgang? Nehmen wir das
Reichelt MCE101 - das liefert 5,6mV/Pa@1kHz bei 0,5mA Speisung.
Anhaltspunkt: Wikipedia "Lautstärke" meint, dass 1Pa zwischen Chance auf
permanenten Hörschaden und Presslufthammer liegt. :(
Was sagt die Simulation zur 120fach Verstärkung? Funktioniert der
Empfang der umliegenden Störquellen?
Welcher Ansatz auch immer gewählt wird - es wird Zeit, dass Sebastian
den Lötkolben anheizt und ein paar Messdaten liefert, oder? Danach
wissen wir, ob die Verstärkung (sei sie 12 oder 120) ausreicht und ob
wir eine Erweiterung um eine zweite Verstärkerstufe benötigen.
Grüße,
Marcus
Easylife schrieb:> In jedem Fall fehlt der Auskoppelkondensator, denn OUT des Op-Amps> schwingt um 3V3/2.
Wenn man das Signal in den ADC eines mit 3.3V betriebenen µC einspeisen
will, dann darf da gar kein Auskoppelkondensator hin. Schließlich will
der ADC das genau so haben: Ruhepegel (DC) bei Vcc/2 und dann nach oben
und unten ausgesteuert bis jeweils knapp vor GND bzw. Vcc.
XL
Marcus H. schrieb:> Hallo Easylife, danke für die Simulation.
Habe nichts simuliert, nur die unsinnig negativ beschrifteten Spannungen
wieder auf das ursprüngliche Niveau "verschoben"... ;-)
> Der unbeschriftete Kappa und der 1M Widerstand am Ausgang entsprechen> nicht ganz dem, laut Sebastian, PIC-ADC.Axel Schwenke schrieb:> Wenn man das Signal in den ADC eines mit 3.3V betriebenen µC einspeisen> will, dann darf da gar kein Auskoppelkondensator hin.
Ihr habt recht, das hatte ich nicht mehr im Kopf. Ich ging von einem
analogen Eingang hinter dem Verstärker aus, der AC in Bezug auf GND
haben will.
Also: kein Koppelkondensator, kein 1M zu GND.
>> Was sagt denn die Simulation zum Startverhalten, falls C2 entladen ist> und R4 immer noch bei 120k liegt?>
Na, ich schätze es dauert ein paar Sekunden, bis der Kondensator geladen
ist...
Wenn man das nicht will, dann, ja,... dann OKAY ist niederohmig auf
VCC/2 besser... ;-)
VVS.png
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