Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Abblockproblematik


von Florian H. (capari)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Guten Abend,

ich habe folgendes Problem:

Ich habe einen Mikrofonverstärker entworfen "Anhang1", dieser beinhaltet 
2 Verstärkerstufen, einer mit Vu=10 und einer mit einer einstellbaren 
Verstärkung von 2..48. Dazwischen liegt ein Butterworth Tiefpass 4. 
Ordnung zur Bandbegrenzung auf 3,4kHz.

Anhang3 zeigt nun einen 200 Hz Störer, dessen Amplitude 13x höher ist, 
als die des Mikrofonsignals. Diese kommt durch einen "Sendeimpuls" eines 
SIM900 Moduls (Das einen eigenen Spannungsregler 5V + 4700µF Kondensator 
besitzt).

Meine Idee, es mit einer Spulen-Kondensator Kombi zu versuchen, 
allerdings habe ich das noch nie gemacht und das würde auf sehr groeße 
Induktivitäten hinauslaufen 150mH + die 1000µF Kapazität, um den 
Störer-Impuls auf unter 1mV zu dämpfen. Eine weitere Idee wäre ein 
aktiver Hochpass, allerdings würde die Ordnung auf mindestens 6. Ordnung 
steigen um eine Dämpfung von -40dB über 100 Hz zu erreichen.

Ich bin für Ideen offen..

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Das Mikrofon sollte mit einer extra geregelten Spannung versorgt werden. 
In der Praxis reicht dazu eine Zenerdiode und ein Elko.

Hast du keine Sorgen, dass die vier verketteten Verstärker zu viel 
Rauschen?

von Florian H. (capari)


Lesenswert?

Warum sollte eine Zehnerdiode besser sein als ein Spannungsregler?

Ich habe doch geschrieben, das der Störer durch den 2A Sendeimpuls 
verursacht wird. Aber ich kann dazu gerne den Schaltplan hochladen..

Edit:
Naja der OP ist schon relativ Rauscharm und das soll kein Hifi werden, 
sonst würde ich die Bandbreite wohl kaum auf 3,4kHz begrenzen.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

> Warum sollte eine Zehnerdiode besser sein als ein Spannungsregler?

Ich habe noch keine Ahnung, woher die Spannungsversorgung von Mikrofon, 
OP-Amp und anderen Komponenten kommen.

Zenerdioden sind jedenfalls hilfreich, ist ein Erfahrungswert. Auch wenn 
die 9V aus einem Regler kommen. Der versorgt doch sicher auch die 
Operationsverstärker, oder nicht? Aber so oder so würde ich eine 
Zenerdiode (+Widerstand+Kondensator) zur Stabilisierung hinzufügen.

Und natürlich solltest du HF und digitale Schaltungsteile EMV mäßig von 
den analogen fern halten, also abschirmen.

von Paul B. (paul_baumann)


Lesenswert?

Stefan U. schrieb:
> Ich habe noch keine Ahnung, woher die Spannungsversorgung von Mikrofon,
> OP-Amp und anderen Komponenten kommen.

Dann guck Dir mal die linke Schaltung an.

@Florian
Wie ist dieses SIM900-Modul elektrisch mit dieser verbunden? Hängt das 
vorn an den gleichen +12 Volt?

MfG Paul

von Florian H. (capari)


Lesenswert?

Stefan U. schrieb:
>> Warum sollte eine Zehnerdiode besser sein als ein
> Spannungsregler?
>
> Ich habe noch keine Ahnung, woher die Spannungsversorgung von Mikrofon,
> OP-Amp und anderen Komponenten kommen.

Bild1 - Anhang ... zeigt die Spannungsverorgung der OP-Amps, und des 
Mikrofons, sowie der virtuellen Masse. Das hat alles wunderbar 
funktioniert, bis das SIM900 Modul die 200 Hz Spannungseinbrüche 
verursacht. Der Spannungsregler, sowie der 1000µF Kondensator können 
diese nicht abblocken, ich bezweifle daher, das eine Z-Diode das kann. 
Probieren kann ich das natürlich..


> Und natürlich solltest du HF und digitale Schaltungsteile EMV mäßig von
> den analogen fern halten, also abschirmen.

Das ist mir bewusst, dort liegt aber gar nicht das Problem.

von Florian H. (capari)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

> @Florian
> Wie ist dieses SIM900-Modul elektrisch mit dieser verbunden? Hängt das
> vorn an den gleichen +12 Volt?
>
> MfG Paul

Ja tut es, habe nochmal den Schaltplan angehängt..

Edit:

Die 12V werden von einem Labornetzteil getrieben 12V/3A. Später ist aber 
Steckernetzteil vorgesehen.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Der 9V Spannungsregler ist nicht Gott. Er kann Hochfrequente Störungen 
nur bedingt raus filtern.

Die Leitungen und Widerstände der analogen Schaltung wirken als 
Antennen, die HF empfangen.

Und dann kann es noch hässliche Rückkoppelungen von der Stromaufnahme 
der Verstärker zum Mikrofon geben, wogegen die zusätzliche Zenerdiode 
helfen wird. Die hilft auch gegen Rest-HF Anteile:
1
       1k             5,6V
2
9V o---[===]-----+-----|<|-----|
3
                 |
4
                 +-----||------| 100nF
5
                 |
6
                 +-----||------| 100µF
7
                 |
8
                 +--[===]---(MIC)---|
9
                    2,2k

Glaub mir, das hilft. Ich hatte genau das gleiche Problem mal mit einem 
Mikrofon-Vorverstärker, den ich in ein PC Gehäuse eingebaut hatte.

von Paul B. (paul_baumann)


Lesenswert?

Gut. Wo kommen aber die + 12 Volt her? Ich frage deshalb, weil ich VOR 
den Reglern 7805 und 7809 keinen großen Ladekondensator von ein paar 
tausend µF sehe, wie er hinter den Reglern angeordnet ist. Irgendjemand 
muß ja die Energie puffern...

MfG Paul

von Florian H. (capari)


Lesenswert?

Paul B. schrieb:
> Gut. Wo kommen aber die + 12 Volt her? Ich frage deshalb, weil ich
> VOR
> den Reglern 7805 und 7809 keinen großen Ladekondensator von ein paar
> tausend µF sehe, wie er hinter den Reglern angeordnet ist. Irgendjemand
> muß ja die Energie puffern...
>
> MfG Paul


Labornetzteil 12V/3A, du meinst ich sollte die Kondensatoren lieber vor 
den Spannungsreglern anordnen? Darüber habe ich so an sich noch nicht 
nachgedacht.

von Florian H. (capari)


Lesenswert?

Stefan U. schrieb:
> Glaub mir, das hilft. Ich hatte genau das gleiche Problem mal mit einem
> Mikrofon-Vorverstärker, den ich in ein PC Gehäuse eingebaut hatte.

Hmm, naja das sind ja cent Artikel, ausprobieren kann ich es ja, aber 
wie gesagt Hochfrequenten Störungen schön und gut, aber die Störfrequenz 
ist 200 Hz.

von Paul B. (paul_baumann)


Lesenswert?

Florian H. schrieb:
> du meinst ich sollte die Kondensatoren lieber vor
> den Spannungsreglern anordnen?

Ja, das meine ich.

MfG Paul

von Florian H. (capari)


Lesenswert?

Paul B. schrieb:
> Florian H. schrieb:
>> du meinst ich sollte die Kondensatoren lieber vor
>> den Spannungsreglern anordnen?
>
> Ja, das meine ich.
>
> MfG Paul

Gut, ich baue dann mal 2x 2200µ/16V LowESR ein. Die 
Zehner-Diode+100µ/10V auch noch. Da ich die teile erst bei Conrad holen 
muss, kann ich das jetzt sofort nicht testen, aber ich versuche es 
Zeitnah auszuprobieren. Danke :)

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Du kannst das ganz einfach testen:

1) Schließe das Mikrofon kurz. Wenn die Störungen dann noch da sind, ist 
die Versorgung des Mikrofons nicht dein Hauptproblem.

2) Entferne das Mikrofon. Wenn die Störungen dann größer werden, hast 
primär ein Problem auf der Versorgungsspannung.

Beide Tests gehen davon aus, dass die digitalen und HF Teile abgeschirmt 
sind. Wenn das nicht der Fall ist, solltest du das erstmal tun, weil 
sonst jede weitere Messung für die Katz ist.

Wenn das primäre Problem behoben ist, kann man dann ja weiter nach den 
Nebenschauplätzen sehen.

von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Du kannst statt Zenerdiode auch zwei (rote, grüne, gelbe) LED's in Reihe 
nehmen oder eine blaue oder eine weiße.

von Florian H. (capari)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Stefan U. schrieb:
> Du kannst das ganz einfach testen:
>
> 1) Schließe das Mikrofon kurz. Wenn die Störungen dann noch da sind, ist
> die Versorgung des Mikrofons nicht dein Hauptproblem.
>
> 2) Entferne das Mikrofon. Wenn die Störungen dann größer werden, hast
> primär ein Problem auf der Versorgungsspannung.

Die Versorgungsspannung ist das Problem, was ich allerdings aufgrund des 
Datenblattes vorher wußte. (Siehe angehängten Auszug aus dem Datenblatt)

4,6ms = 1/(217 Hz) ;)

=> ~ die Störerfrequenz!

Ich habe das nochmal durchgerechnet:

dU = (I*dt)/C = (2A*577µs)/4400µF = 262 mV

Bei einem PSRR von 67dB ~ 1000 , würde der Störer zur 262µV gedämpft. 
Das könnte also tatsächlich klappen.

Edit: Hab hier leider gerde keine Dioden oder Leuchtdiodensammlung ;)

: Bearbeitet durch User
von Frickelfritze (Gast)


Lesenswert?

Florian H. schrieb:
> Ja tut es, habe nochmal den Schaltplan angehängt..

Eine Riesenkapazität wie sie sich am Ausgang des Reglers befindet
verschlechtert die Reglereigenschaften anstatt sie zu verbessern.
An den Ausgang gehört nur soviel wie der Hersteller vorgibt/
empfiehlt.

Verschlechterung der Reglereigenschaften bedeuted auch Ver-
schlechterung der Stördämpfung.

Dagegen sollte am Eingang eines Reglers "ausreichend" Kapazität
vorhanden sein aus der der Regler seine Pufferenergie beziehen
kann.

So gesehen betrachte ich die Beschaltung als grundlegend falsch.

von nemesis... (Gast)


Lesenswert?

Die dicken Elko haben hinter dem Regler nix verloren.
Dadurch wird der Regler unnötig träge und man handelt sich
so einige Nachteile ein. Vor dem Regler wären die richtig
platziert.
Was die Störquelle angeht, sollte man schauen ob man nicht
an der Quelle etwas unternehmen kann, statt die Senke zu
verstümmeln.

von Daniel h. C. (harrycane)


Lesenswert?

C9 würde ich weglassen und C10 verkleinern.

C9 überträgt bloß Störungen in der Versorgungsspannung auf den 
OP-Eingang.

von Florian H. (capari)


Lesenswert?

nemesis... schrieb:
> Die dicken Elko haben hinter dem Regler nix verloren.
> Dadurch wird der Regler unnötig träge und man handelt sich
> so einige Nachteile ein. Vor dem Regler wären die richtig
> platziert.
> Was die Störquelle angeht, sollte man schauen ob man nicht
> an der Quelle etwas unternehmen kann, statt die Senke zu
> verstümmeln.

Okay, das wußte ich nicht. Dann tausche ich die Position der Elkos vom 
Ausgang zum Eingang. Hab leider nun nur die 10V Elkos da, die 16V besorg 
ich dann.

von Michael U. (amiga)


Lesenswert?

Hallo,

ich vermisse beim ersten LMe49740 einen gleichstrompfad am + Eingang. 
Wie kommt der zu einer definierten Spannung?
Der sollte doch auf Ub/2 (der virtuellen Masse) liegen?
Wozu eigentlich die virtuelle Masse, wenn die restlichen ohnehin nur mit 
Kondensatoren dort angekoppelt sind? Die könnten auch gegen die echte 
Masse und der erste Eingang bekommt einen Spannungsteiler auf Ub/2 an 
den + Eingang.

Oder habe ich was übersehen?

Gruß aus Berlin
Michael

von Lurchi (Gast)


Lesenswert?

Die großen Elkos am 5 V Regler sollten eher auf die Eingangsseite, 100 
µF am Ausgang sind Ok mehr hilf aber fast nichts mehr und schadet ggf. 
eher. Bei 200 Hz kommt der 7805 ja auch noch mit dem Regeln nach. Für 2 
A Spitzenstrom sollte es aber eher ein 78S05 oder was ähnliches sein. 
Zwischen die 12 V und die Elkos vor dem 78S05 kann dann noch als Filter 
eine Induktivität oder ggf. auch einfach ein Widerstand - etwas Reserve 
ist bei der Spannung noch.

Der erste Verstärker braucht noch eine DC Masse für den OP Eingang. Da 
fließt zwar nur wenig Strom, aber ein definierter DC Pegel ist schon 
nötig. Je nach Umgebung sollte man auch zu niedrige Frequenzen nicht 
durchlassen.

Wenn überhaupt ist das Rauschen beim ersten Verstärker wichtig. Dahinter 
könnte man auch sparsamere OPs wählen (z.B. TL074 + ein guter OP). Das 
Filter sollte man auch eher etwas hochohmiger auslegen, damit der 
direkte Durchgriff wegen der Ausgangsimpedanz nicht so stark wird.

von Florian H. (capari)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Lurchi schrieb:
> Die großen Elkos am 5 V Regler sollten eher auf die Eingangsseite,
> 100
> µF am Ausgang sind Ok mehr hilf aber fast nichts mehr und schadet ggf.
> eher. Bei 200 Hz kommt der 7805 ja auch noch mit dem Regeln nach. Für 2
> A Spitzenstrom sollte es aber eher ein 78S05 oder was ähnliches sein.
> Zwischen die 12 V und die Elkos vor dem 78S05 kann dann noch als Filter
> eine Induktivität oder ggf. auch einfach ein Widerstand - etwas Reserve
> ist bei der Spannung noch.

Genau, sorry. Habe auch den 78S05 verbaut. Hatte da einen Buchstaben 
vergessen. Der normale 7805 kann ja nur 1A.

Aber wie gesagt, Kondensatoren besorge ich und verbaue die entsprechend 
nach den Anregungen aus dem Forum.

> Der erste Verstärker braucht noch eine DC Masse für den OP Eingang. Da
> fließt zwar nur wenig Strom, aber ein definierter DC Pegel ist schon
> nötig. Je nach Umgebung sollte man auch zu niedrige Frequenzen nicht
> durchlassen.

Auch hier, habe ich etwas vergessen. Ich habe einen Widerstand hinter 
dem ersten Koppel-Kondensator auf die virtuelle Masse verbaut. Hatte 
aber den Schaltplan für das Forum zur besseren Übersicht etwas verändert 
und habe den schlichtweg vergessen wieder einzuzeichnen. (Veränderter 
Schaltplan im Anhang)

> Wenn überhaupt ist das Rauschen beim ersten Verstärker wichtig. Dahinter
> könnte man auch sparsamere OPs wählen (z.B. TL074 + ein guter OP). Das
> Filter sollte man auch eher etwas hochohmiger auslegen, damit der
> direkte Durchgriff wegen der Ausgangsimpedanz nicht so stark wird.

Joar den LME49740 hatte jetzt praktischerweise schon 4 Verstärker in 
einem Gehäuse. Wie ist das mit den Filtern gemeint?

: Bearbeitet durch User
von Dergute W. (derguteweka)


Lesenswert?

Moin,

Es wurde zwar schon gesagt, aber noch nicht von jedem:
Der C9 sollte ersatzlos rausfliegen. Der sorgt dafuer, dass jeder Dreck 
auf der Versorgungsspannung nur um 6dB gedaempft in den Verstaerker 
reinfluppt.
Wenn der OpAmp nicht irgendwelche Spezial-hiCurrent Ausgaenge hat, 
kommen mir die 1kOhm im Filter auch deutlich zu klein vor. 10k waeren 
besser; muessen die OpAmp Ausgaenge weniger Strom treiben.

Gruss
WK

von Florian H. (capari)


Lesenswert?

Dergute W. schrieb:
> Moin,
>
> Es wurde zwar schon gesagt, aber noch nicht von jedem:
> Der C9 sollte ersatzlos rausfliegen. Der sorgt dafuer, dass jeder Dreck
> auf der Versorgungsspannung nur um 6dB gedaempft in den Verstaerker
> reinfluppt.
> Wenn der OpAmp nicht irgendwelche Spezial-hiCurrent Ausgaenge hat,
> kommen mir die 1kOhm im Filter auch deutlich zu klein vor. 10k waeren
> besser; muessen die OpAmp Ausgaenge weniger Strom treiben.
>
> Gruss
> WK

Okay, ich schmeiße C9 raus. Der Operationsverstärker ist für eine 600 
Ohm Last optimiert und zu den 1k Widerständen, da passten die 
Kondensatoren so schön ;)

von nemesis... (Gast)


Lesenswert?

Michael U. schrieb:
> Die könnten auch gegen die echte
> Masse und der erste Eingang bekommt einen Spannungsteiler auf Ub/2 an
> den + Eingang.

Bei einer asymmetrischen Versorgung wird jeder OP mit UB/2 eine
Vorspannung benötigen, damit das Signal (in der Regel ein Sinus)
nicht plötzlich am Wellenhügel oder -tal flach und verzerrt
(übersteuert) wird. Hier gibt es auch keine Wechselspannung,
sondern eine mit einem Signal überlagerte Gleichspannung.
Schließlich soll ja der OP mit seinem Dynamikbereich vernünftig
ausgesteuert werden und nicht oben oder unten an die Begrenzung
gegen.

von Michael U. (amiga)


Lesenswert?

Hallo,

nemesis... schrieb:
> Michael U. schrieb:
>> Die könnten auch gegen die echte
>> Masse und der erste Eingang bekommt einen Spannungsteiler auf Ub/2 an
>> den + Eingang.
>
> Bei einer asymmetrischen Versorgung wird jeder OP mit UB/2 eine
> Vorspannung benötigen, damit das Signal (in der Regel ein Sinus)
> nicht plötzlich am Wellenhügel oder -tal flach und verzerrt
> (übersteuert) wird. Hier gibt es auch keine Wechselspannung,
> sondern eine mit einem Signal überlagerte Gleichspannung.
> Schließlich soll ja der OP mit seinem Dynamikbereich vernünftig
> ausgesteuert werden und nicht oben oder unten an die Begrenzung
> gegen.

genau die hat er, wenn der + Eingang des ersten OPV mit einem 
Spannungsteiler auf UB/2 gelegt wird. Der Rest ist direkt gekoppelt, 
alle haben also dann UB/2 von Ausgang des vorhergehenden (+ 
Offsetspannung).
Die virtuelle Masse entfällt dann komplett.
Man kann die 2x 10k + C10 auch gleich so lassen und geht mit 10k von 
dort an den + Eingang. Dann hat man die auch noch etwas entkoppelt.

Gruß aus Berlin
Michael

von Florian H. (capari)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Guten Abend,

also ich habe die vorgeschlagenen Änderungen eingebaut und es hat sich 
NICHTS verändert oO Das wundert mich schon irgendwie.. Ich habe die 
Änderungen in kurzform im Anhang. Aber vllt fällt ja jemanden noch was 
ein?

Vllt braucht 78S05 noch einen Elko am Ausgang? Allerdings geht der 
Ausgang des 78S05 auf einen weiteren Regler.. den MIC29302, der schon 
auf der Platine des SIM900 Moduls verbaut ist. Dort sehe ich 2x 100µF 
SMD Kondensatoren.

: Bearbeitet durch User
von Stefan F. (Gast)


Lesenswert?

Hmm, das finde ich jetzt auch überraschend. Dumm gelaufen.

Jetzt habe ich nur noch einen letzten Vorschlag: Prüfe mal die 
Masseverbindungen. Das Oszilloskop sollte an sämtlichen Massepunkten 
möglichst gar keine Spannung messen.

von Joe F. (easylife)


Lesenswert?

Florian H. schrieb:
> Aber vllt fällt ja jemanden noch was
> ein?

C9 (und C10...) sind jetzt aber draussen, ja?
Ich tippe ja hier eher auf eine GND Verschiebung.
Wie sieht denn das Layout aus?

Und: wie ist das Mikrofon und die hochohmigen Analogleitungen gegen 
elektromagnetische Einstrahlungen des Senders abgeschirmt?

: Bearbeitet durch User
von Craftsman (Gast)


Lesenswert?

Guten Abend Florian,

bei so einem hartnäckigen Problem muss man einfach alle möglichen 
Fehlerquellen ausschalten und nicht nur einzelne Massnahmen versuchen. 
Das heisst, alle Verbesserungen beibehalten vis ihre Summe ausreichend 
wirksam ist.

Was mir auffällt:
Das Mikro hängt sehr niederohmig an den 9V. Da habe ich in einer 
änlichen Situation 39k gebraucht, damit das Mikro im Bereich seiner 
Spezifikation betrieben wird.

Der Eingang ist ein Elektrometer Vertärker, mit 10µF hast du eine extrem 
niedrige fug. 100n bis 330n sollten da ausreichen.

Die virtuelle Masse hängst du wechselstrommässig zwischen 9V und Masse, 
ich würde sie an Masse Legen mit EINEM Elko + 100n hochwertigen 
Kondensator // dazu.

Und überprüfe, ob deine Versorgung wirklich sauber zwei mal sternförmig 
ausgeführt ist. Masse sternförmig und 12V sternförmig, damit keine 
Kopplungen an Spannungsabfällen längs einer Leitung auftreten können.

grüsse und wünsche viel Erfolg

von Sebastian S. (amateur)


Lesenswert?

Klingt komisch, aber ich favorisiere das Prinzip der Fußmatte.

Natürlich kann man auch alle paar Stunden die Bude fegen, saugen oder 
wischen, das Leben wird aber einfacher, wenn man außen/vorne anfängt!

Auf Dein Problem bezogen bedeutet das:
Vorher dafür Sorge tragen dass z.B. das Mikro eine supersaubere 
Versorgungsspannung bekommt.
Vorher dafür Sorge tragen, dass der Regler was ordentlichen zu futtern 
bekommt.
Kommt es hinter dem Regler zu Spannungseinbrüchen, so ist VORHER etwas 
in die berühmt, berüchtigte Hose gegangen.
Nachher, hinter dem Regler, z.B. mit großen Kondensatoren, kann man 
normalerweise etwas nur verschlimmbessern.
Ich habe in noch keinem Datenblatt zu einem Regler gelesen: "Hinterher 
ruhig ordentlich puffern". Oder wie man im Metzgerladen sagt: "Darf‘s 
auch ein bissel mehr sein..."

Zum Thema Filter: Auf dem Papier ist das Ergebnis oft besser, aber die 
vielen Kompromisse, die man dafür eingehen muss...
Etwas eigenartig wird es aber, wenn man versucht den eigenen Mist (aus 
der eigenen Schaltung) zu beseitigen.

von nemesis... (Gast)


Lesenswert?

Florian H. schrieb:
> Vllt braucht 78S05 noch einen Elko am Ausgang? Allerdings geht der
> Ausgang des 78S05 auf einen weiteren Regler.. den MIC29302, der schon
> auf der Platine des SIM900 Moduls verbaut ist. Dort sehe ich 2x 100µF
> SMD Kondensatoren.

Auf keinen Fall. Nach den Datenblättern der Hersteller sind allenfalls
Kondensatoren im Nanofarad-Bereich zulässig um HF zu blocken.
Keinesfalls Elkos oder Module mit Elkos.
Was ist denn das für ein SIM900-Modul, dass du in Serie
zum Ausgang des Reglers schaltest? Was tut das? Hat es ein Relais
intern oder steuert es eine induktive Last? Du schrobst am Anfang
das hier:

Florian H. schrieb:
> Diese kommt durch einen "Sendeimpuls" eines
> SIM900 Moduls (Das einen eigenen Spannungsregler 5V + 4700µF Kondensator
> besitzt).

Daher gehört das Modul auch nicht hinter dem Regler fürs Mikro, vor
allem nicht wenn der vom gleichen Typ (5V) ist, sondern vor den
Regler an die 12V, also quasi parallel. So ein Regler braucht eine
höhere Versorgungsspannung als Ausgangsseitig ausgeregelt wird.
Wenn eine induktive Last versorgt wird, muss man die Spannung
dafür auch vor dem Regler abgreifen, oder zusätzlich kann man dann
eine Reversdiode zwischen Ausgang und Eingang des Reglers schalten,
wenn es nicht anders geht (z.B. bei 5V-Relais).
Wenn man sich das Oszillogramm anschaut, erkennt man, dass da ein
E-Funktion einer Kapazität zu wirken scheint, aber vom Tau-Wert
kann das nicht sehr groß sein.

von Florian H. (capari)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Ich habe nochmal zur besseren Übersicht ein Blockschaltbild erstellt.

Zum ersten Post, ich habe C9 ausgelötet. C10 ist noch drin.

Ich habe die Masse ja extra sternförmig getrennt aufgebaut um 
Potentialanhebungen zu vermeiden. Jetzt wo ich aber das Blockbild sehe, 
habe ich da auch eine super Masseschleife aufgebaut. Ich meine mich aber 
zu erinnern, das mal aufgetrennt zu haben und es hatte sich nichts 
verändert, das wird aber gleich erneut getestet.

Ich habe den Schaltplan des SIM900 Moduls auch nochmal angehängt um da 
auch nochmal Fehlerquellen ausschließen zu können.

Jetzt wird gesagt es ist nicht gut 2 Regler in Reihe zu schalten, aber 
wie soll das anders gehen, wenn das SIM900 Modul nur einen 5V Eingang 
hat und dann auf der eigenen Platine einen Regler hat...

von nemesis... (Gast)


Lesenswert?

Florian H. schrieb:
> Jetzt wird gesagt es ist nicht gut 2 Regler in Reihe zu schalten, aber
> wie soll das anders gehen, wenn das SIM900 Modul nur einen 5V Eingang
> hat und dann auf der eigenen Platine einen Regler hat...

Wenn das SIM900-Modul einen 5V-Regler hat, dann braucht es auch
wenigstens 7V oder mehr Input. 5V reichen da nicht.
Wenn du eine Masseschleife hast, musst du die Masse eben unterbrechen
oder eine zweite galvanisch getrennte Versorgung nutzen.

von Florian H. (capari)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

nemesis... schrieb:
> Florian H. schrieb:
>> Jetzt wird gesagt es ist nicht gut 2 Regler in Reihe zu schalten, aber
>> wie soll das anders gehen, wenn das SIM900 Modul nur einen 5V Eingang
>> hat und dann auf der eigenen Platine einen Regler hat...
>
> Wenn das SIM900-Modul einen 5V-Regler hat, dann braucht es auch
> wenigstens 7V oder mehr Input. 5V reichen da nicht.
> Wenn du eine Masseschleife hast, musst du die Masse eben unterbrechen
> oder eine zweite galvanisch getrennte Versorgung nutzen.

Nein, das SIM900 Modul hat einen 5V Eingang. Der eigentliche SIM900 Chip 
läuft mit 3,7V oder so, deswegen ja der zweite Regler. Da ich aber nur 
ein 12V Netzteil habe, muss die SPannung eben auf 5V und dann auf 3,7V.. 
Den Dropout vom 5V Regler habe ich ja beachtet (Min. 2V)

Naja whatever, ich habe das gerade nochmal mit unterbrochener 
Masseschleife getestet und siehe da die Störung hat sich drastisch 
verringert. Nun habe ich gegenüber dem Mikrofonsignal nur noch einen 
kleinen Hub (Siehe Anhang)

Die Restliche Störung wird eine Induktive Kopplung sein, da das 
Mic-Eingangsignale direkt neben der 12V Leitung liegt. Die 9V 
Versorungsspannung ist jedenfalls nach dem Regler ohne diese Peaks. Ich 
versuche jetzt mal ein bischen Abstand zwischen den Leiern zu gewinnen, 
vllt gehts dann ja endlich :)

von nemesis... (Gast)


Lesenswert?

Nach deinem Schaltbild scheint da noch ein 100µF-Kondensator
hinter dem Regler zu sitzen oder ist das schon geändert?
Insgesamt könnte der Plan etwas lesbarer sein.
Was die Verbesserung des Störsignals angeht, habe ich Zweifel
ob das durch die Masseschleife kam. Gewöhnlich fängt man sich
da 50Hz-Brummen ein, was aber hier ja nicht der Fall war.

von Florian H. (capari)


Lesenswert?

nemesis... schrieb:
> Nach deinem Schaltbild scheint da noch ein 100µF-Kondensator
> hinter dem Regler zu sitzen oder ist das schon geändert?
> Insgesamt könnte der Plan etwas lesbarer sein.
> Was die Verbesserung des Störsignals angeht, habe ich Zweifel
> ob das durch die Masseschleife kam. Gewöhnlich fängt man sich
> da 50Hz-Brummen ein, was aber hier ja nicht der Fall war.

Du meinst C31 im Startpost? Den habe ich ausgelötet, nachdem der Einwand 
kam, das dicke Elkos hinter einem Spannungsregler quatsch sind.

Ich denke ich habe es weniger mit der klassichen Masseschleife zutun, 
sondern um eine Potentialhub auf der Masseleitung über den 
Klinkestecker..
Habe die nochmal mit angeschlossenem Oszilloskop verbunden und die 
Störungen wurden schlagartig wieder größer ;)

Jetzt gehts an die Feinjustierung, denn auch wenn die Störung nun nur 
knapp über den eigentlichen Signal liegt, wird das durch die große 
Verstärkung wieder zu einem echten Störer verstärkt.. hmm

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


Lesenswert?

Florian H. schrieb:
> Meine Idee, es mit einer Spulen-Kondensator Kombi zu versuchen,

Welchen Sinn soll es machen, einen virtuellen GND per TL071 einzufügen, 
und dann an diesen virtuellen GND alle verbindungen per Kondenstaor zu 
machen (C2, C3, C5, C7) ?

Welchen Sinn soll es machen, das Mikro per Widerstand zum 
Spannungsteiler zu machen, und dann den virtuellen GND nicht ebenso als 
Widerstandsspannungsteiler sondern kondenstaorabgeklockt (C9, C10) zu 
machen ?

Welche Sinn soll es machen, erst den Nullpunkt auf virtuelles GND zu 
legen, und dann den Ausgang, der ohne Signal genau 0V des virtuellen GND 
hat, noch mit einem Elko (C8) abzutrennen ?

Welchen Sinn soll es machen, den OpAmp Eingang mit C27 vor 
Gleichspannung zu trennen, und dann keine Verbindung zu einer 
Gleichspannung herzustellen, z.B. über einen Widerstand zum virtuellen 
GND ? (das wurde dann ja mit R10 in einem der letzteren Schaltpläne 
behoben).

Welchen Sinn sollen dort 10uF machen ? Welche Poltern unter 10Hz willst 
du verstärken ? Wie du richtig erkannt hast, reicht nach oben eine 
Frequenz von 3.5kHz, dann reichen nach unten 150..350 Hz.

Dein SIM900 Modul will 3.2..4.8V bei 2A, nicht 5V.
http://simcom.ee/documents/SIM900/SIM900_Hardware%20Design_V2.05.pdf

Florian H. schrieb:
> Anhang3 zeigt nun einen 200 Hz Störer,

Wie viel davon kommt über den 2A Strom über die Masseleitung ? Du musst 
eine Sternverdrahtung machen, ausgehend von der Spannungsquelle.

Eigentlich regelt ein 7809 solche Spannungseinbrüche nämlich aus, und 
das, was er nicht ausregelt, puffern die 100nF an seinem Ausgang. Ok, 
nicht ganz in Audioqualität, aber ausreichend als 
Audioversorgungsspannung.
Jetzt wäre es schon, deinen viel zu grossen C31 vor den 7809 zu schalten 
statt dahinter, aber dafür ist keine Spannung mehr da, da der 7809 
selbst schon 11.5V braucht. Mna kann noch so was probieren:

               +----+
+12V --10R--+--|7809|--+------+----+------2k4--+---+
            |  +----+  |      |   1k           |  2k4
         1000uF  |    10uF  OpAmp  +---+-VGND 47uF +--220nF--+--OpAmp
            |    |     |      |   1k 100uF     | Mikro       |
           GND Sternpunkt-----+----+---+-------+---+     47k an VGND

Wen man nicht, wie du, aus dieser Spannung direkt die virtuelle Masse 
per Spannungsteiler erzeugt. Der zweite Elko C9 zerstört die 
Pufferwirkung von C10. Und die Versorgungsspanung des Mirkops sollte 
auch nicht die 9V sien, sondern 9V über einen Widerstand gepuffert durch 
einen Kondensator, am besten teilst du 4k7 in 2k4+2k4 und hängst 47uF 
nach GND (nicht virtuellem GND) dazwischen.

Wie viel kommt über Einstreuung des Sendesignals in die Leitungen 
(Versorgung etc.) des Mikrophonverstärkers ? Probiere es mal aus mit 
einem 5m weiter weg liegenden Sender (und halte die Mikrophonschaltung 
sehr klein, unter 10cm, eher 3cm).

von Florian H. (capari)


Lesenswert?

Michael B. schrieb:
> Florian H. schrieb:
>> Meine Idee, es mit einer Spulen-Kondensator Kombi zu versuchen,
>
> Welchen Sinn soll es machen, einen virtuellen GND per TL071 einzufügen,
> und dann an diesen virtuellen GND alle verbindungen per Kondenstaor zu
> machen (C2, C3, C5, C7) ?

Da muss ich ganz ehrlich zugeben, weil ich dachte, der 
Operationsverstärker braucht eine Rail-to-Rail Versorgung, ich wollte 
die Gleichspannungsverstärkung zu 1 machen. Mittlerweile bin ich auch 
schlauer, muss dafür aber nicht die ganze Schaltung neu aufbauen. Ich 
bin halt noch Student und das ist meine erste selbst entworfene 
Schaltung. Also vllt etwas nachsicht, wenn nicht alles perfekt ist.

> Welchen Sinn soll es machen, das Mikro per Widerstand zum
> Spannungsteiler zu machen, und dann den virtuellen GND nicht ebenso als
> Widerstandsspannungsteiler sondern kondenstaorabgeklockt (C9, C10) zu
> machen ?

Hä, weil des Mikrofon nur aus einem FET besteht? Und durch den 
Widerstand bekommt es einen Strom der dort fließen kann um das Signal zu 
erzeugen. C9 habe ich schon ausgelötet. C10 ist weiterhin drin.

> Welche Sinn soll es machen, erst den Nullpunkt auf virtuelles GND zu
> legen, und dann den Ausgang, der ohne Signal genau 0V des virtuellen GND
> hat, noch mit einem Elko (C8) abzutrennen ?

Weil der Mikrofoneingang des SIM900 Moduls ebenfalls einen Internen 
Pullup Widerstand hat. Dessen Spannung aber nicht mit meinem VGND 
Kompatibel ist.

> Welchen Sinn soll es machen, den OpAmp Eingang mit C27 vor
> Gleichspannung zu trennen, und dann keine Verbindung zu einer
> Gleichspannung herzustellen, z.B. über einen Widerstand zum virtuellen
> GND ? (das wurde dann ja mit R10 in einem der letzteren Schaltpläne
> behoben).

War von Anfang an so, hatte ich nur vergessen einzuzeichnen ;)

> Welchen Sinn sollen dort 10uF machen ? Welche Poltern unter 10Hz willst
> du verstärken ? Wie du richtig erkannt hast, reicht nach oben eine
> Frequenz von 3.5kHz, dann reichen nach unten 150..350 Hz.

Gut, könnte ich natürlich einbauen ;)

> Dein SIM900 Modul will 3.2..4.8V bei 2A, nicht 5V.
> http://simcom.ee/documents/SIM900/SIM900_Hardware%20Design_V2.05.pdf

Falsch, da Modul braucht zwar 3.2-4.8V allerdings ist dafür ja ein 
eigener Regler auf der Platine..MIC39302. Das Modul hat einen 5V 
Eingang.

> Florian H. schrieb:
>> Anhang3 zeigt nun einen 200 Hz Störer,
>
> Wie viel davon kommt über den 2A Strom über die Masseleitung ? Du musst
> eine Sternverdrahtung machen, ausgehend von der Spannungsquelle.

Hab ich doch.

> Eigentlich regelt ein 7809 solche Spannungseinbrüche nämlich aus, und
> das, was er nicht ausregelt, puffern die 100nF an seinem Ausgang. Ok,
> nicht ganz in Audioqualität, aber ausreichend als
> Audioversorgungsspannung.
> Jetzt wäre es schon, deinen viel zu grossen C31 vor den 7809 zu schalten
> statt dahinter, aber dafür ist keine Spannung mehr da, da der 7809
> selbst schon 11.5V braucht. Mna kann noch so was probieren:

Ich habe den 1000µ vom Ausgang auf den Eingang umgebaut. Aber der 
Strörer ist halt immer noch einen Tick über dem Signal, durch die große 
Verstärkung wird das wieder zu einem richtigen Störer, aber vllt würde 
das ja durch einen 100nF Koppelkondensator gedämpft?

>                +----+
> +12V --10R--+--|7809|--+------+----+------2k4--+---+
>             |  +----+  |      |   1k           |  2k4
>          1000uF  |    10uF  OpAmp  +---+-VGND 47uF +--220nF--+--OpAmp
>             |    |     |      |   1k 100uF     | Mikro       |
>            GND Sternpunkt-----+----+---+-------+---+     47k an VGND
>
> Wen man nicht, wie du, aus dieser Spannung direkt die virtuelle Masse
> per Spannungsteiler erzeugt. Der zweite Elko C9 zerstört die
> Pufferwirkung von C10. Und die Versorgungsspanung des Mirkops sollte
> auch nicht die 9V sien, sondern 9V über einen Widerstand gepuffert durch
> einen Kondensator, am besten teilst du 4k7 in 2k4+2k4 und hängst 47uF
> nach GND (nicht virtuellem GND) dazwischen.

Jo, werde ich machen ist ja im moment über einen 690 Ohm Widerstand um 
10µF angeschlossen.

> Wie viel kommt über Einstreuung des Sendesignals in die Leitungen
> (Versorgung etc.) des Mikrophonverstärkers ? Probiere es mal aus mit
> einem 5m weiter weg liegenden Sender (und halte die Mikrophonschaltung
> sehr klein, unter 10cm, eher 3cm).

Die Mikrofonschaltung habe ich so klein wie Möglich gebaut (Auf 
Lochraster) 10*5cm

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.