Hallo, aufgrund von viel Inkompetenz lese ich mich gerade durch die Operationsverstärker-Artikel im elektronik-kompendium. http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/opa1.htm ich möchte später einen Kopfhörerverstärker auf Basis von NJM2068 als Preamp, PGA2310, und NJM4556 designen. Als erstes geht's mir um den Preamp: http://www.njr.com/semicon/products/NJM2068.html Selbst beim allerersten OPAMP-Artikel aus dem Kompendium ergeben sich schon Fragen: 1. Wo kann ich den open-loop-gain im Datenblatt finden? Laut Artikel müsste ich da ein Diagramm "Gain vs. Frequency" finden können. Eigentlich wäre das das erste Figure. Aber sind 40dB nicht etwas wenig? Ich hätte nach dem Artikel eher was um die 100dB erwartet. 2. Im Artikel findet man die Berechnung zur Grenzfrequenz, basierend auf fg = fUGBW / AClosedLoop. Das sehe ich nicht kritisch, denn meine Verstärkung wird nach ersten Schätzungen irgendwo zwischen 0.05x und 1.2x liegen. Mit 5.5MHz unity gain also gar kein Problem. Aber weiter unten im Artikel steht auch, dass manche Verstärker eine minimale closed-loop Verstärkung haben, bevor sie instabil werden. Dazu gibt's wieder keine Angaben im Datenblatt. Heißt das, dass der NJM2068 dieses Problem nicht hat? 3. Laut Artikel kann die Grenzfrequenz auch durch die SlewRate limitiert werden. Hier die Formel: fg = SR/2pi/Up = 6VMHz/2pi/0.4V = 2.4MHz Ich setze 0.4V ein, weil das meine Ausgangsamplitude werden soll, denn: der PGA2310 verstärkt maximal 35.5x und dann sind's 14V Pegel. Das steuert den Treiber (Spannungsfolger) großzügig ins Clipping. Mehr als 0.4V Amplitude brauche ich also hinter dem NJM2068 nicht. Stimmt die Rechnung so?
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Das Diagramm ist für 40dB, die per Gegenkopplung eingestellt sind. Der 2068 ist nicht so besonders als hochverstärkender OpAmp, daher stehen die Daten erst gar nicht im Datenblatt. Er will lieber mit einem Gain unter 4 betrieben werden. Siehe http://nwavguy.blogspot.de/2011/08/op-amp-measurements.html Mionimale Verstärkung ist bei unity gain stabilen OpAmps wie dem 2068 immer 1. Dadrunter tut ist es ein Spannungsteiler. Ich würde den A. S. schrieb: > 3. Laut Artikel kann die Grenzfrequenz auch durch die SlewRate limitiert > werden. Hier die Formel: Natürlich. Du kannst ein 0.1V Signal um 10 auf 1V verstärken, oder ein 1V Signal um 10 auf 10V. Bei 1MHz erfordert das erste 1V/us slew rate und das zweite 10V/us. Bis 100kHz kann der 2068 dem EIngangssignal bis zum clipping folgen, das steht im Diagramm hinter den 40dB. A. S. schrieb: > der PGA2310 verstärkt maximal 35.5x und dann sind's 14V Pegel. Er kann 35.5-fach verstärken. Ich würde das nicht eindesignen, sondern Line Pegal rein und Line Pegel raus ansetzen um optimalen Rauschabstand zu bekommen. Klar kommen auch mal SIgnale unter Line Pegel die eigentlich line Pegel sein sollten, also eine leise Aufnahme von Radio, CD oder Schallplatte. DANN kann man etwas von seinem Gain nutzen um wieder auf line Pegel zu kommen. Falls deine Schaltung also nicht unbedingt Mikrophon oder Plattenspieler-Eingänge hat, kann man auf vorgeschaltete Verstärker verzichten. Es sei denn man braucht die als Buffer, Filter, Desymmetrierer.
MaWin schrieb: > Desymmetrierer. genau das ist der Grund... Aber gut. Gain>=1 ist eine erste Aussage. Der Spannungsteiler lässt sich immer noch nachschalten! MaWin schrieb: > Line Pegal rein und Line Pegel raus angenommen ich mache das so. Dann wäre der Signalfluss folgendermaßen: 1. Desymmetrierer (gain nahe bei 1) 2. PGA (gain nahe bei 1) 3. Preamp (gain > 1) 4. Driver NJM4556, als Spannungsfolger Was ist den Line Pegel? Hier steht etwas von 0.3V bis 3.0V http://www.cyclopaedia.de/wiki/Line-Pegel das hilft nicht wirklich...
Nicht einfach so drauf los bauen. Du mußt erstmal festlegen, welche Eingangsspannung liefern Deine Quellen und welche Ausgangsspannung, -Strom brauchen Deine Kopfhörer. Im Datenblatt ist ja eine Anwenderschaltung des NJM2068. Er ist speziell für sehr kleine Eingangsspannungen (wenige mV) optimiert (dynamische Mikrofone, Tonabnehmer).
MaWin schrieb: > Der 2068 ist nicht so besonders als hochverstärkender OpAmp, daher > stehen die Daten erst gar nicht im Datenblatt. Min 90dB, typisch 120dB ist nicht gerade wenig.
A. S. schrieb: > Was ist den Line Pegel? Zu Hause (Chinch) ist 1dBu = 1mW an 600 Ohm und somit 0.775Vrms oder 1Vp oder 2Vpp, im Studiobereich (XLR) wird in dBVU gemessen und 1dBVU = +4dBu. Der Headroom bis Verzerrungen durch Übersteuerung auftreten sollte weitere +6dB betragen, und da OpAmps nur im mittleren Drittel der Versorgungsspannung halbwegs linear sind, braucht man schon +15V/-15V Versorgungsspannung. Peter Dannegger schrieb: > Min 90dB, typisch 120dB ist nicht gerade wenig. Bloss dass die Daten halt schlechter werden, je mehr die Gegenkopplung von der angebotene Verstärkung auch nutzt.
Im Audiobereich ist der DC-Open loop Gain eher uninteressant. Bei 100 Hz dominiert bei so langsamen OPs noch das GBW Produkt. Bei 5 MHz GBW und 50 Hz sind das halt maximal 10000 fache Verstärkung (Loop-Gain) (80 dB). Erst bei noch niedrigeren Frequenzen greift dann das LImit bei 90-120 dB. Der OP ist halt für hohe Audio-Verstärkungen nicht so geeignet wegen der geringen GBW, nicht wegen fehlendem (DC-) Loop Gain. Der Loop Gain teils sich halt auf in äußere Verstärkung um Rückkopplung - was man nicht nutzt wirkt halt als Rückkopplung. So wie es aussieht wird man für den line Pegel keine nennenswerte Verstärkung brauchen - insgesamt sogar eher ein Abschwächung für die meisten Kopfhörer. Die Stufe Preamp mit Gain wird man also nicht unbedingt brauchen, denn etwas Gain kann auch der PGA, und für viel mehr als 6 dB reicht die Versorgung mit +-15 V nicht aus, wenn man von Line-Pegeln ausgeht.
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