Audiosignal mit Opamp abgreifen

[N. B. (phonophobie)]

Hallo zusammen,


Ich möchte gerne ein VU-Meter auf der Basis des LM3915 bauen, habe aber 
ein paar Probleme/Zweifel beim Abgriff des Signals, da ich das Signal 
nur "Durchschleifen" will.

Ich wollte das mit einem Differenzverstärker realisieren, um das 
Audiosignal nicht zu belasten. Als Opamp habe ich geplant den TS912 zu 
verwenden, weil dieser kaum offset hat und ich den asymmetrisch 
betreiben wollte. Das sollte für die rein optische Darstellung des 
Signals ausreichen.

Schaltung siehe Anhang.

Allerdings hat sich bei einem ersten Testaufbau (mit einem anderen 
Opamp) am Ausgang außer Rauchen nichts getan...

Meine Frage: Kann man den Abgriff generell so gestalten oder gibt es da 
bessere Lösungen?

[Ralph B. (rberres)]

Versuche es erst mal mit einer symetrischen Betriebsspannung.

Ralph Berres

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

1. Das Signal, das du anzapfen willst, trägt evtl. einen 
Gleichspannunganteil, den du mit Koppelkondensatoren von deinen Opamps 
fernhalten musst.
2. Du speist deinen Opamp asymmetrisch, sorgst aber nicht für eine 
künstliche Masse. Damit sind die Gleichspannungsverhältnisse so aus dem 
Ruder, das die OpAmps am Ausgang vermutlich entweder auf Masse oder auf 
+12V hängen.
Siehe:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverstärker-Grundschaltungen

oder generell nach 'Single Supply' Grundschaltungen.

[Michael B. (laberkopp)]

N. B. schrieb:
> Kann man den Abgriff generell so gestalten

Nein, du musst (virtuelles) GND der Auswerteschaltung mit GND des 
Analogsignals verbinden, und somit einen Bezug der beiden 
Versorgungsspannungen zueinander schaffen - sonst können 200V Differenz 
deine Elektronikbauteile killen.

Es ist auch kein Problem, einen OpAmp-Eingang an ein Analogsignal zu 
schalten, so ein OpAmp hat fast unendlichen Eingangswiderstand (so lange 
das Signal kleiner ist als dessen Versorgungsspannung).

D.h. normalerweise braucht der OpAmp eine Versorgung positiver als die 
positivste Signalspannung und eine Versorgung negativer als die 
negativste Signalspannung

         +15V
           |
Audio ----|+\
          |  >-- 
Masse ----|-/
           |
          +15V

Zum Schutz des OpAmps beim Ansstöpseln (da können schon mal Spannungen 
von 2kV auf der Leitung liegen), hilft ein Vorwiderstand

             +15V
               |
Audio --100k--|+\
              |  >-- 
Masse --------|-/
               |
              +15V

und weil man nicht genau weiss ob das Audiosignal gleichspannungsfrei 
isst, kommt noch ein Koppelkodensaotr dazu

                    +15V
                      |
Audio --0.1uF--100k--|+\
                     |  >-- 
Masse ---------------|-/
                      |
                    +15V

und weil nun der OpAmp Eingang hinter dem Kondenstaor keinen 
Gleichspannungsbezug hat, muss ein Widerstand nach Masse rein

  
                       +15V
                         |
Audio --0.1uF--+--100k--|+\
             100k       |  >-- 
Masse ---------+--------|-/
                         |
                       +15V

(ob vor oder hinter die 100k ist egal).
Wenn einen das Rauschen von 100k stören würde, nimmt man 10k (bei VU 
Meter stört es nicht).

Man braucht also 2 Versorgungsspannungen, eine positive und eine 
negative. Hat man nur 1, kann man eine Masse durch Spannungsteiler 
herstellen

  
                          +30V
                            |
        +------------10k----+
        |                   |
Audio --(--0.1uF--+--100k--|+\
        |       100k       |  >-- 15V Ruhepegel
Masse --+---------+--------|-/
        |                   |
        +------------10k----+
                            |
                           GND

Falls man Störungen auf der Versorgungssspannung hat aber nicht auf GND, 
sollte man die geschaffene Masse gegen GND abblocken.

  
                             +30V
                               |
           +------------10k----+
           |                   |
Audio -----(--0.1uF--+--100k--|+\
           |       100k       |  >-- 15V Ruhepegel
Masse --+--+---------+--------|-/
        |  |                   |
      10uF +------------10k----+
        |                      |
       GND                    GND

[Sven S. (schrecklicher_sven)]

Haben Deine Schaltung und die Audioquelle eine gemeinsame Masse?
Zusätzliche Widerstände an den Eingängen schützen die 
Operationsverstärker.