Hi, ich bastle gerade an einem Stereo-Kopfhörerverstärker, der zwei differentielle Line-Signale auf die Ohren geben soll (als Teil eines Audiorouters). Ich habe einfache Differenzverstärkerschaltungen gefunden (http://sound.westhost.com/project51.htm), die zwar mit wenigen Bauteilen auskommen, aber einige andere Nachteile aufweisen. Beispielsweise sind die Eingangsimpedanzen nicht abgestimmt und das Gesamtverhalten ist schwer zu berechnen (sitze noch an der theoretischen Auslegung, dauert aber). Man sagte mir, das wäre ein Problem. Dann gibt es sogenannte Instrumentenverstärker (http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/diffamp.htm). Die sind einfacher zu handhaben und haben bessere Eigenschaften. Sie benötigen aber für Stereo 6 Opamp-Kanäle (natürlich hab ich ein Platzproblem!) und haben Vorteile, die ich nicht wirklich benötige. So muss ich z.B. 10k Laswiderstand an die Eingänge schalten, um robusten Betrieb gewährleisten zu können. Der hohe Eingangswiderstand nützt mir nur bedingt was Im Text steht aber auch, dass es fertige Diffamp-ICs gibt. Mein Lieferant scheint keine solchen ICs im Sortiment zu haben. Kann mir trotzdem jemand etwas zum "Datenblatt studieren" empfehlen? Als Hausnummer, was die Qualität angeht: ich möchte den PGA2310 zur Lautstärkeregelung verwenden ;) Bin gerade etwas von meiner Recherche überfordert. Um die vielen verschiedenen Meinungen hier im Forum etwas zusammenzudampfen daher hier die Frage nach IC-Vorschlägen. cheers
INA137 u.ä., SSM2143 u.ä., http://www.thatcorp.com/Balanced_Line_Receivers.shtml >Hausnummer, was die Qualität angeht Die THAT1200 InGenius kommen einem perfekten Übertrager ziemlich nahe.
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Verstehst du unter differezielle audiosiganle, zwei Audioquellen zusammenführen? Oder willst du die Differenz zwischen den Siganlen verstärken? Dann bau doch einfach einen Sumierer der kommt auch mit einem Opamp aus fals überhaupt nötig. Und ein Differenzverstärker ist jetzt auch nicht so kompliziert zu berechenen.
Das ist doch eine OP-Amp Grundschaltung aus dem Lehrbuch. Was ist daran schwer? http://www.elektronik-kompendium.de/sites/slt/0210153.htm
die INA137 hat mein Händler doch. Ich habe sie nur nicht gefunden, weil ich den Filter für die Versorgungsspannung falsch eingestellt habe. Die sind nicht als symmetrisch gelistet. Wenn ich da ins datenblatt schaue, sehe ich die übliche Überhöhung des Gains bei 1.5MHz. Das kann, wie ich mal gelesen habe, zu instabilitäten führen, weswegen man bei Opamps normalerweise Kondensatoren in den feedback-zweig schaltet, richtig? Wie behilft man sich bei diesem IC? Dosenöffner schrieb: > Und ein Differenzverstärker ist jetzt auch nicht so kompliziert zu > berechenen. probier's aus. Nimm den aus meinem ersten Link und lass alle Kennwerte variabel, damit du sie später einsetzen kansnt ;)
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Das mit dem Kondensator im Feedback ist richtig - geht hier aber nicht. Die Überhöhung ist ein Indiz für nicht besonders viel Phasenreserve. Solange nicht noch deutlich mehr von der Reserve verloren geht, wird es nicht instabil. Die Überhöhung beim Gain ist noch nicht so groß, das es unbedingt stört. Da der kritische Teil (insbesondere der inv. Eingang) intern ist, kann man kaum was verbessern, aber es kann eigentlich auch kaum schlechter werden. Man sollte nur eine zu große Kapazitive Last am Ausgang vermeiden. Beim Eingang sollte man ggf. für eine Mindestlast (Widerstand und ggf. auch Kapazität dazu) als Verbindung zwischen den Eingängen sorgen, damit wenigstens HF mäßig der OP eine externe Verstärkung sieht. Als Schutz vor HF Störungen braucht man die Kapazität sowieso. Man sollte bedenken, dass der INA137 schon wegen der Widerstände nicht besonders rauscharm sein kann. Das ist also nicht der richtige Eingang für ein kleines Signal.
Ulrich H. schrieb: > nicht der richtige Eingang für ein kleines Signal. Für Line-Signale aber OK. Alle einfachen Differenzverstärker mit prinzipbedingt nicht übermäßig hohem Eingangswiderstand (wie INA137 oder diskret mit OP aufgebaut) haben das Problem, dass die tollen Werte für Gegentaktunterdrückung bei Signalen mit nicht auf beiden Adern identischer Ausgangsimpedanz plötzlich ganz anders aussehen. Für das Funktionieren unter solchen Echtwelt-Bedingungen braucht es dann Instrumentenverstärker, (gute) Übertrager oder sowas wie die erwähnten THAT1200 InGenius Line Receiver ICs. Es stellt sich dann nur die Frage, ob es sich lohnt, für den Heimeinsatz eine Kiste zu bauen, die auch mit 2km Kabeln mitten in der Aluminiumhütte noch geräuschfrei funktionieren würde ;)
Angehängte Dateien:
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7,2 KB
wie Tom richtig erkannt hat, sind meine Leitungen IM Gehäuse; Die "Aluminiumhütte" wird also eher nur ein Panel mit Digitallogik sein. Die Leitungslänge dürfte auch überschaubar sein. Effektiv ist der INA doch nur wie ein diskret aufgebauter Differenzverstärker (mit einem OPAMP), wobei die Widerstände sauber hingetrimmt sind und daher die Gleichtaktunterdrückung etwas besser sein sollte. Das wird im Datenblatt angepriesen, aber ansonsten gibt's keine Vorteile? Ich will nicht motzen; ich versuche nur, herauszufinden, wie ich die Schaltung am besten aufbaue... Ich habe das Bauteil einfach für den rechten Kanal (1x) in meinen Schaltplan gezeichnet und das (ideale) Verhalten berechnet (DGND := AGND). Interessanterweise ist die Übertragungsfunktion nicht abhängig von der von Ulrich vorgeschlagenen Verbindungen an den Eingängen (R19, C13). Die sorgen lediglich dafür, dass die Eingangsimpedanzen beidseitig verkoppelt sind. Wie ist der Satz zu verstehen, dass >"wenigstens HF mäßig der OP eine externe Verstärkung sieht" ? Wenn ich das kapiere, kann ich auch R19 und C13 sinnvoll wählen. Irgendwo in meiner Signalkette Differenzverstärker -> PGA2310 -> Treiber wird übrigens eine DC-Entkopplung stattfinden. Das geschieht mithilfe eines passiven Hochpassfilters (CR-Glied). Da aber die Last vom Differenzverstärker laut Ulrich nicht kapazitiv sein sollte muss das Glied also hinter den PGA, richtig? Ansonsten würde der INA die ca. 2µF direkt als Last sehen und die Gefahr der Instabilität vergrößert sich. Im Datenblatt vom INA ist von einer DC-Offsetentkopplung die Rede (Figure 3), von der ich auch im kompendium-Artikel gelesen habe. Was mir nicht klar ist, WANN ich das brauche. Also im Klartext: beeinflusst es die Klanqualität meines Kopfhörerverstärkers (oder später auch des ganzen Pultes), wenn ich die Offsetspannungen der Verstärker (L & R) nicht abgleiche?
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Wenn die Eingänge offen bzw. hochohmig sind, sieht der OP eine Schleifenverstärkung von nur wenig über 1. Sind die Eingänge verbunden, so sieht der OP eine Verstärkung von 2, was für etwas mehr Stabilität sorgt, wenn auch nicht viel. Der Kondensator am Eingang ist mit 220 pF schon etwa richtig - im MHz Bereich ist das klein gegen die etwa 5 K Widerstände. Der Widerstand R19 ist hilfreich für den Fall eines offenen Eingangs. Der Wert ist ziemlich unkritisch - wenn ein offener Eingang etwa mehr rauscht stört das normal keinen. Es wären noch Widerstände (oder Ferriteperlen) zum Eingang hin sinnvoll, damit man mit C13 einen Tiefpass im unteren MHz Bereich hat, um HF Störungen fern zu halten und weniger Radiosignale zu empfangen. Die Wirkung als Tiefpass ist meist die wichtigere Aufgabe von C13 und damit für die Auslegung entscheidend. Die Externen Widerstände am Eingang werden eher kleiner als die Internen sein (schon um nicht unnötig viel Rauschen) zu bekommen und die Amplitude nicht zu sehr zu reduzieren. C13 ist damit auch als Impedanz parallel zum Eingang ausreichend groß. Ein Koppelkondensator am Ausgang stellt noch keine Kapazitive Last dar, das kommt erst, wenn es dahinter sehr niederohmig oder Kapazitiv weiter gehen würde. Im Audiobereich ist das aber nicht der Fall, sondern da hat man eher so 50 K Ohm nach Masse und einen hochohmigen Verstärkereingang. Der OP sieht dann als Last vor allem die 50 K und den Verstärker Eingang. Der Koppelkondensator ist in Reihe dazu, stört also nicht. Etwas anderes wäre etwa 1 m abgeschirmtes Kabel - das entspricht etwa einem 100 pF Kondensator nach GND. In dem Fall wäre ein Widerstand von z.B. 100 Ohm in Reihe angebracht um die Kapazität vom Verstärker zu "trennen". Für Audio wären 100 Ohm in der Regel noch noch störend, reichen aber meist schon aus um eine Kapazitive Last zu entschärfen. Den DC Offset muss man ggf. einstellen, wenn man keine +-xxV Versorgung, sondern nur eine einfache hat, oder ohne AC Kopplung hinter dm Verstärker auskommen will. Auch bei einer sehr hohen Verstärkung wäre das ggf. nötig,weil dann auch kleine Offsetfehler stark verstärkt werden. Außer dass man die recht genauen Widerstände schon drin hat, hat der INA137 auch keine echten Vorteile gegenüber einem Differenzverstärker mit normalen OP mit externen Widerständen. Die genauen Widerstände muss man auch nicht überbewerten, weil da noch jeweils der Ausgangswiderstand der Stufen davor dazu kommt.
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