Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik AD529x für 15V Betriebsspannung


von Hanna U. (Gast)


Angehängte Dateien:

Lesenswert?

Hallo,

ich benutze in einer Schaltung einen Instrumentenverstärker (INA217) mit 
einem festen Widerstand für die Verstärkung von 500 Ohm. Damit ich die 
Verstärkung per software ändern kann, würde ich gerne ein digitales 
Potentiometer benutzen. Da die digitalen Potentiometer erst bei 5K Ohm 
los gehen, ist die Idee, das digitale Potentiometer parallel zu einem 
Festwiderstand zu schalten um in den Bereich 500 Ohm zu kommen.

Die Betriebsspannung liegt immer zwischen 12-15V.

Die Problematik: Ich blick bei dem Datenblatt nicht so ganz durch. Ich 
habe einen AD5293. Im Datenblatt ganz am Anfang unter "Features" steht 
"Single-supply operation: 9 V to 33 V"

Klingt ja schonmal ganz gut, aber unter "General Description" steht 
"...single-supply operation at 21 V to 30 V"

Was ist denn nun richtig? Ist dieses Potentiometer überhaupt für meine 
Zwecke geeignet? Und wenn nicht, hat vielleicht jemand nen besseren 
Vorschlag?

Auf dem Bild ist die Beschaltung zu sehen. Das digitale Poti hab ich 
noch nicht in Eagle erstellt, aber ihr wisst schon wie das gemint ist :)

Danke :)

von TK (Gast)


Lesenswert?

Hallo,
habe mir mal das Datenblatt angesehen. Auf S.4 und auf S.10 stehen 
eigentlich alle relevanten Daten, die Deine Frage beantworten.
Auf S.23 ist sogar eine APP-NOTE, die ziemlich genau das beschreibt, was 
Du vorhast.

Gruß
TK

von Hanna U. (Gast)


Lesenswert?

Ja da steht überall -15V - 15V bzw. |VDD-VSS| = 21V - 30V. Daher würde 
ich sagen, dass was ich machen möchte geht damit nicht. Andererseits 
steht auf S.3 unter "Power Supplies" als Conditions: Vss=0V und VDD min. 
9V.

Also wie denn nun? @_@

Es wäre nett wenn mir jemand sagen kann (weil er oder sie mit diesem IC 
Erfahrungen hat) wie es denn nun ist und wenn es mit diesem IC nicht 
möglich ist, was die Alternative wäre für ein digitales Potentiometer 
das ich mit 0V - 12V/15V betreiben kann.

Danke :D

von U. M. (oeletronika)


Lesenswert?

Hallo,,
> Hanna U. schrieb:
> Ja da steht überall -15V - 15V bzw. |VDD-VSS| = 21V - 30V.
Nein, das steht da nicht überall!

>  Daher würde
> ich sagen, dass was ich machen möchte geht damit nicht. Andererseits
> steht auf S.3 unter "Power Supplies" als Conditions: Vss=0V und VDD min.
> 9V.
Ja eben!
Wenn die Betriebsspannung also 12...15V sein soll, dann paßt es doch.

> Also wie denn nun? @_@
> Es wäre nett wenn mir jemand sagen kann (weil er oder sie mit diesem IC
> Erfahrungen hat) wie es denn nun ist und wenn es mit diesem IC nicht
> möglich ist, was die Alternative wäre für ein digitales Potentiometer
> das ich mit 0V - 12V/15V betreiben kann.
Ich sehe keinen Grund, dass es nicht gehen sollte.
Die Betriebsspannung ist ok.
Die Logikspannung kann 2,7...5,5V sein.
Die Pegel an den Potianschlüssen müssen innerhalb des Bereiches der 
Betriebsspannung liegen.

Beachte aber, dass du bei Parallelschaltung eines 20 Kohm-Potis zu 500 
Ohm eine stark nichtlinieare Kennlinie erhältst.
Wenn der Mittenanschluss nahe 20 kOhm steht, passiert kaum was und wenn 
du am 0-Ohm Ende bist, bekommst du Riesenschritte pro Digit für die 
Verstärkung.

Erkläre doch lieber, was du eigentlich bezwecken willst.
Evtl. gibt es deutlich bessere Lösungen als die, welche du dir 
ausgedacht hast.
Gruß Öletronika

von Dieter W. (dds5)


Lesenswert?

U. M. schrieb:
> Wenn der Mittenanschluss nahe 20 kOhm steht, passiert kaum was und wenn
> du am 0-Ohm Ende bist, bekommst du Riesenschritte pro Digit für die
> Verstärkung.

Nicht nur das, auch der Widerstand des "Schleifers" kommt in voller Höhe 
zum Tragen.

von Hanna U. (Gast)


Lesenswert?

Ich habe ein symmetrisches Audiosignal am Eingang des INA217 welches ich 
hinter dem INA217 als unsymmetrisches Signal ausgebe. Bei 500 Ohm ist 
die Verstärkung so, das es sich bei der Ausgabe über einen Lautsprecher 
gut anhört. Ich möchte allerdings die Möglichkeit haben per software 
(also über einen Microcontroller) die Lautstärke/Verstärkung zu ändern 
(lauter/leiser)

Daher meine Idee, den Widerstand parallel zu schalten.

Das sich dies nicht linear verhält, ist mir bewusst, ist aber auch kein 
Weltuntergang und ich muss das digipot ja auch nicht parallel zu 500 Ohm 
schalten, könnte ja auch mehr nehmen :)

von U. M. (oeletronika)


Lesenswert?

Hallo,
> Hanna U. schrieb:
> Ich habe ein symmetrisches Audiosignal am Eingang des INA217
> welches ich hinter dem INA217 als unsymmetrisches Signal ausgebe.
> Bei 500 Ohm ist die Verstärkung so, das es sich bei der Ausgabe über
> einen Lautsprecher gut anhört.
Wie jetzt? Du gibst das Signal dann mit einem Offset auf den 
Lausprecher?
Welchen Sinn hat das, außer den Lautsprecher zu schrotten?

Und wozu braucht man da einen Instrumentverstärker?
Auf ein Signal ein Offset zu geben, geht auch mit einem normalen OPV.

Aber ok, ich nehme jetzt mal an, dass diese Idee irgend einen Sinn hat, 
auch wenn ich diesen nicht kenne.

> Ich möchte allerdings die Möglichkeit haben per software
> (also über einen Microcontroller) die Lautstärke/Verstärkung zu ändern
> (lauter/leiser)
Ja klar, da ist deine Lösung so richtig schön umständlich - "von hinten 
durch die Brust ins Auge", und das am besten noch doppelt rückwärts;-)

Warum benutzt du das elektronische Poti nicht einfach als 
Spannungsteiler vor dem Verstärker, so wie man das üblicherweise seit 
Generationen macht?

Gruß Öletronika

von Hanna U. (Gast)


Lesenswert?

U. M. schrieb:
> Hallo,
>> Hanna U. schrieb:
>> Ich habe ein symmetrisches Audiosignal am Eingang des INA217
>> welches ich hinter dem INA217 als unsymmetrisches Signal ausgebe.
>> Bei 500 Ohm ist die Verstärkung so, das es sich bei der Ausgabe über
>> einen Lautsprecher gut anhört.
> Wie jetzt? Du gibst das Signal dann mit einem Offset auf den
> Lausprecher?
> Welchen Sinn hat das, außer den Lautsprecher zu schrotten?
>
> Und wozu braucht man da einen Instrumentverstärker?
> Auf ein Signal ein Offset zu geben, geht auch mit einem normalen OPV.
>
> Aber ok, ich nehme jetzt mal an, dass diese Idee irgend einen Sinn hat,
> auch wenn ich diesen nicht kenne.
>
>> Ich möchte allerdings die Möglichkeit haben per software
>> (also über einen Microcontroller) die Lautstärke/Verstärkung zu ändern
>> (lauter/leiser)
> Ja klar, da ist deine Lösung so richtig schön umständlich - "von hinten
> durch die Brust ins Auge", und das am besten noch doppelt rückwärts;-)
>
> Warum benutzt du das elektronische Poti nicht einfach als
> Spannungsteiler vor dem Verstärker, so wie man das üblicherweise seit
> Generationen macht?
>
> Gruß Öletronika


Das Ausgangssignal ist noch mit einem Kondensator entkoppelt um den DC 
Teil zu entfernen, ist auf dem Schaltbild nicht zu sehen, weil es 
eigentlich nichts mit meiner Frage zu tun hat.

Spannungsteiler vor dem Verstärker?? Wo denn und wofür? An IN_1 und 
IN_2? Dann brauch ich ja 2... Wenn dann doch eher hinter dem Verstärker 
zwischen dem Verstärker und dem Koppelkondensator oder?

von der schreckliche Sven (Gast)


Lesenswert?

Hanna U. schrieb:
> Spannungsteiler vor dem Verstärker?? Wo denn und wofür?

Wo:    Vor dem Verstärker für den Lautsprecher.
Wofür: Für die Lautstärke.

von Hanna U. (Gast)


Lesenswert?

der schreckliche Sven schrieb:
> Hanna U. schrieb:
>> Spannungsteiler vor dem Verstärker?? Wo denn und wofür?
>
> Wo:    Vor dem Verstärker für den Lautsprecher.
> Wofür: Für die Lautstärke.

Du hast auch nur n Kopp damit es nicht ins Loch regnet oder?

Was ist das denn bitte für eine unhilfreiche Antwort? Dann antworte doch 
einfach gar nicht.

von Karl B. (gustav)


Lesenswert?

Hi,
schau 'mal hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Transkonduktanzverst%C3%A4rker

und:

http://www.intersil.com/content/dam/intersil/documents/ca30/ca3080-a.pdf

oder

ECG1439

Hätte da noch eine Schaltung.

Hanna U. schrieb:
> Ich möchte allerdings die Möglichkeit haben per software
> (also über einen Microcontroller) die Lautstärke/Verstärkung zu ändern
> (lauter/leiser)


Prinzipiell sollte man sich noch überlegen, wie die Lautstärkestellung 
vonstatten gehen soll. (Regelung im klassischen Sinne ist es ja nicht, 
da ja kein geschlossener "Regelkreis".)
So wie bei den meisten Fernsehern per Fernbedienung in Schritten...
... oder durch eine angelegte Gleichspannung, mit der man über ein 
einziges Potenziometer mehrere OTAs bzw. Funktionen oder Kanäle simultan 
steuern kann, ohne dass die Audiosignale als solche über die 
Lautstärkesteller geführt werden müssen. Das kommt unter anderem zum 
Beispiel dem Schaltungsdesign zugute und der Stereo-Kanaltrennung. Dafür 
wurden die OTAs ja ursprünglich so populär.

Die OTAs alleine haben diese schrittweise Steuerung nämlich nicht 
eingebaut, die benötigen noch eine extra Logik. (Oder ein entsprechendes 
IC.)
Im simpelsten vorsintflutlichen Falle nimmt man dazu ein TTL-IC 7490 
(Dezimalzähler) und ein 7441 (Eins aus Zehn) mit an den Ausgängen 
nachgeschalteten R2R Widerstandsnetzwerk, das seinerseits dann die 
Steuerspannung für die OTAs bildet.
Ein 7400 (NAND Gatter) als FF (FlipFlop) noch geschaltet am Eingang mit 
Taster. Bei jedem Tastendruck springt der Zählerstand höher, und ist das 
R2R Widerstandsnetzwerk richtig dimensioniert, wirds immer lauter, um 
beim Reset wieder ganz leise zu werden.
Da die NF ja nicht direkt mit der TTL-Logik in Berührung kommt, hört man 
auch kein Schaltknacksen etc. , wenn man in die Steuerspannungsleitung 
noch entsprechende Konds einbaut. 10 uF sind ganz gut, dann kommt das 
Ganze sehr soft, die Sprünge sind auch nicht so unangenehm.

ciao
gustav

: Bearbeitet durch User
von m.n. (Gast)


Lesenswert?

Hanna U. schrieb:
> Du hast auch nur n Kopp damit es nicht ins Loch regnet oder?

Bleib ruhig. Das symmetrische Eingangssignal kann man per OPV 
hinreichend verstärken und das Ausgangssignal auf GND Potential 
beziehen. Danach kommt meinetwegen ein digitales Potis und abhängig von 
der nächsten Stufe ggf. ein Puffer OPV mit Verstärkung +1.
Einen OTA würde ich nicht nehmen, da zusätzlicher Aufwand für die 
Stromsteuerung entsteht. Da könnte man auch gleich einen CA3046 
Trnsistorarray verwurschteln, falls es die noch geben sollte ;-)

von U. M. (oeletronika)


Lesenswert?

Hallo,
> Hanna U. schrieb:
> Das Ausgangssignal ist noch mit einem Kondensator entkoppelt um den DC
> Teil zu entfernen, ist auf dem Schaltbild nicht zu sehen, weil es
> eigentlich nichts mit meiner Frage zu tun hat.
Das ist oft genug das Problem.
Die Fragestellung beleuchtet nur ein kleines Detail einer Lösung, die du 
dir ausgedacht hast.
Ob diese Lösung überhaupt zweckmäßig ist oder anders viel einfacher und 
eleganter umgesetzt werden könnte, kann man nicht beurteilen.
Sehr oft kommt dann nach dem 20. Antwortposting heraus, dass das ganze 
Rästelraten völlig umsonst war, weil es noch Randbedingungen gibt, die 
zwar sehr wichtig wären, aber nie genannt wurden.

> Spannungsteiler vor dem Verstärker?? Wo denn und wofür? An IN_1 und
> IN_2? Dann brauch ich ja 2...
Ich habe keine Ahnung, was da vor In1 und In2 ist und wofür du die 
symetrische Übertragung überhaupt benötigst und wie die Signalquelle 
aussieht und welche Bezugpotentiale das ganze hat.

Jedenfalls geht es nur um ein Signal und dann braucht man auch nur ein 
Poti um die Lautstärke zu stellen.

Vermutlich soll es doch um Störunterdrückung gehen, oder?
Dann sollte da aber auch ein Lastwiderstand sein, denn eine reine 
Spannungsübertragung auf hochohmige Eingänge ist für ein gutes SNR schon 
mal suboptimal.
Aber wie schon geschrieben, ist mir deine Intention völlig unbekannt und 
wenn das alles so geheim ist, dann halte ich mich da raus.  Außer 
Zeitverschwendung kommt da meist wenig bei raus.

> Wenn dann doch eher hinter dem Verstärker
> zwischen dem Verstärker und dem Koppelkondensator oder?
Wie soll das gehen, bei einem Widerstandswert im kOhm-Bereich mit 
nachfolgender Last im Ohm-Bereich?

Wenn schon, dann müßte noch ein Pufferverstärker dahinter.
Gruß Öletronika

: Bearbeitet durch User
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.