Schönen Sonntag, für einen aktiven Lautsprecher möchte ich vor der Endstufe mit einer Eingangsempfindlichkeit von 1,2V (laut Datenblatt) einen PreAmp vorschalten, da das Ausgangssignal der Quelle nur ca. 500mV ist. Da ich nur eine 5 Volt und GND zur Verfügung habe, wollte ich es als Single Supply ausführen. Folgenden Opamp habe ich herausgesucht: MCP 6002-I/P Ist dieser für meine Anwendung geeignet? Nur habe ich jetzt im Datenblatt gelesen, dass der Ausgangspegel von -Vss bis +Vdd geht. Wenn Vss jetzt GND bei mir ist, wird dann nicht die negative Halbwelle vom Eingangssignal abgeschnitten? Irgendwo habe ich da sicher einen Denkfehler... Weiterhin: "V_DD will need bypass capacitors." weiß ich nicht wie viel und wie geschaltet. "Gain = 1 + R1/R2" wie hoch muss der Gain sein von 500mV zu 1,2V ? (ob db / linear weiß ich nicht) Danke schonmal für eure Hinweise
>Da ich nur eine 5 Volt und GND zur Verfügung habe, wollte ich es als >Single Supply ausführen. Folgenden Opamp habe ich herausgesucht: MCP >6002-I/P >Ist dieser für meine Anwendung geeignet? So lala. Aber bei nur 2,4-facher Verstärkung sollte der als 1MHz-OPV schon gehen. >Nur habe ich jetzt im Datenblatt gelesen, dass der Ausgangspegel von >-Vss bis +Vdd geht. Wenn Vss jetzt GND bei mir ist, wird dann nicht die >negative Halbwelle vom Eingangssignal abgeschnitten? >Irgendwo habe ich da sicher einen Denkfehler... Deswegen baut man den so auf: https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen#Spannungsversorgung_und_Beschaltung >Weiterhin: >"V_DD will need bypass capacitors." weiß ich nicht wie viel und wie >geschaltet. 1µF Elko von + nach Masse sollte bei dem komplett ok sein. >"Gain = 1 + R1/R2" wie hoch muss der Gain sein von 500mV zu 1,2V ? (ob >db / linear weiß ich nicht) Ja was ist den daran denn so schwierig? 1,2/0,5=2,4. Entsprechend mußt Du R1 + R2 konzipieren (also z.B. 10k und 15k (eigentlich 14k lt. Rechnung, aber so einen gibt's nicht in den gröberen E-Reihen, und so sehr kommt's auch nicht drauf an). Die Bauteilwerte kannste größenordnungsmäßig aus obigem Link übernehmen.
Die Rs für die Rückkopplung sind im genauen Wert nicht kritisch, ok. Aber die reale Verstärkung sollte dann halt besser über als unter der als minimal nötigen errechneten solchen sein, oder nicht? Abschwächen (Teiler(Rs/Poti)) ist ja immer möglich, umgekehrt leider nicht.
Vielen Dank. Das hilft mir schon echt weiter. Es wird also die halbe Versorgungsspannung drauf addiert am Eingang und damit ist man im Bereich. Bezüglich dem Gain Bandwidth Product von 1 MHz bei einem Gain von 2,4 habe ich eine Bandbreite von 417kHz, was hat das für eine Aussage? Wenn der MCP6002 nur bedingt geeignet ist, kann ich ja noch einen anderen heraussuchen. Beim Signal hab ich ja auch Signal und GND: wird dieses SGND auch am opamp angeschlossen, oder außen herum geführt zum Ausgang, damit ich wieder Signal und GND habe? In der Beispielschaltung, wird beim Eingang V+ mit 100uF gewählt als DC-Blocker, in einem anderen Beispiel habe ich gelesen, dass wegen der hohen Impedanz am Eingang von 1MOhm nur 8nF für 20Hz gewählt werden, dass verwirrt mich noch.
>Bezüglich dem Gain Bandwidth Product von 1 MHz bei einem Gain von 2,4 >habe ich eine Bandbreite von 417kHz, was hat das für eine Aussage? Daß der OPV bei nur G=2,4 die 20kHz Audiofrequenzbereich recht lässig verarbeiten kann, und Verzerrungen bei höheren Audiofrequenzen auch noch gering genug bleiben. >Wenn der MCP6002 nur bedingt geeignet ist, kann ich ja noch einen >anderen heraussuchen. Geht schon. >Beim Signal hab ich ja auch Signal und GND: wird dieses SGND auch am >opamp angeschlossen, oder außen herum geführt zum Ausgang, damit ich >wieder Signal und GND habe? Die Signalmasse (Eingang wie auch Ausgang) wird ganz einfach an der Schaltungsmasse angeschlossen (also das, was der Minuspol der Betriebsspannung ist). >In der Beispielschaltung, wird beim Eingang V+ mit 100uF gewählt als >DC-Blocker, in einem anderen Beispiel habe ich gelesen, dass wegen der >hohen Impedanz am Eingang von 1MOhm nur 8nF für 20Hz gewählt werden, >dass verwirrt mich noch. Wo soll das denn gewesen sein? Der C4 hat so groß zu sein, daß dessen Scheinwiderstand bei der unteren gewünschten Grenzfrequenz (20Hz oder so) noch vernachlässig klein bleibt gegenüber den anderen Rs in der Gegenkopplung ist. Vor allem bei C4+R2+R4 im ersten Bild gilt das. Der C3 dagegen hat eher eine Entstörungfunktion gegen von der 12V-Leitung kommenden Störungen. Eine Beeinflussung der Frequenzkurve des Verstärkers bewirkt er nur minimal (also eher egal, ob vorhanden oder nicht). Der muß also nur dann so groß sein, wenn da Brummstörungen drauf sind.
supra111 schrieb: > In der Beispielschaltung, wird beim Eingang V+ mit 100uF gewählt als > DC-Blocker, in einem anderen Beispiel habe ich gelesen, dass wegen der > hohen Impedanz am Eingang von 1MOhm nur 8nF für 20Hz gewählt werden, > dass verwirrt mich noch. Die Eingangsimpedanz in der in µC.net verlinkten Beispielschaltung beträgt 100kΩ (R1). Dazu braucht man in der Tat keine 100µF als Trennkondensator. Das ergibt eine untere Grenzfrequenz von <0.02Hz! Das braucht niemand für Audio. Wenn du von 20Hz unterer Grenzfrequenz ausgehst, dann rechnet man aus der Gleichung fg = 1/(2·π·R1·C1) den Kondensator aus. Also für 20Hz kommen da 80nF heraus. Setze 100nF ein - fertig. Das passt auch zu deiner anderen Quelle, wenn R1 1Meg hat, dann ist das C eben auch um Faktor 10 kleiner. Andere Schaltungen haben einen anderen R1 gewählt oder hätte lieber eine andere untere Grenzfrequenz, dem entsprechend wird man einen anderen Kapazitätswert berechnen können. Ich habe die Gleichung genannt.
Uebliche Audiotechnik hat immer noch einen Headroom von mindestens 3 besser 6 dB oder mehr als Aussteuerreserve. Die braucht sie auch, weil die Empfindlichkeit ein RMS-Wert ist. Mit unipolaren 5 V fuer den OPV wird das einfach nichts. Gewoehn dich dran. Und die "schicken" R2R-OPV entwickeln beim Betrieb an den Aussteuergrenzen auch ein "dynamisches" Eigenleben. Da gilt dann die Haelfte der im DB zugesicherten Eigenschaften nicht mehr. Unter anderem das GBW. Gewoehn dich auch daran. Was du da baust, taugt dann nur fuer MP3s mit 64 kbit Datenrate und klingt auch so.
Danke für die vielen Hinweise. Ich werde mir zwei verschiedene opamps besorgen und dann ausprobieren. Jens G. schrieb: > Wo soll das denn gewesen sein? https://electronics.stackexchange.com/questions/153911/single-supply-op-amp-audio-amplifier Da wurde gesagt, dass der cmos opamp eine sehr hohe Eingangsimpedanz hat und damit wurde der Eingangskondensator (C1 nach der µC.net Schaltung) ausgelegt. Entspricht das dem R1 (als Ersatzschaltbild)? Oder ist R1 extra vorzuschalten? D00fi schrieb: > Und die "schicken" R2R-OPV entwickeln beim Betrieb an > den Aussteuergrenzen auch ein "dynamisches" Eigenleben. > Da gilt dann die Haelfte der im DB zugesicherten > Eigenschaften nicht mehr. Unter anderem das GBW. Das habe ich auch gelesen, laut https://e2e.ti.com/blogs_/b/analogwire/archive/2019/04/11/no-headroom-no-problem-buffering-and-filtering-an-audio-signal-chain-in-low-voltage-systems gibt es aber auch opamps welche da unproblematischer sind. Andernfalls könnte ich die Eingangsspannung auch von 12Volt und 0V für den opamp benutzen, dann müsste ich aber einen extra Spannungsregler vorsehen, und 5V sind eben schon vorhanden.
supra111 schrieb: > Andernfalls könnte ich die Eingangsspannung auch von 12Volt und 0V für > den opamp benutzen, dann müsste ich aber einen extra Spannungsregler > vorsehen, und 5V sind eben schon vorhanden. Wie meinst du das mit dem extra Spannungsregler?
würd' ich auch die 12Volt nehmen und einem 100R/47µF sieben. Dann einen OPV deiner Wahl in nichtinvertierender Standardbeschaltung, der auch mit dem 12V klarkommt. Gerade bei den R2R gibt es einige, die nur 6 oder 7 Volt VCC_max haben. man kann da sicher auch einfach nen BC549-Transistor nehmen. wird aber genauso aufwändig...
rob schrieb: > Wie meinst du das mit dem extra Spannungsregler? Ich habe 40V von der Batterie, welche ich auf 5V mit einem Schaltnetzteil bringe. Wenn ich jetzt noch 12V brauche, dann muss ich einen 40V-auf-12V Spannungsregler einbauen.
D00fi schrieb: > Uebliche Audiotechnik hat immer noch einen Headroom von > mindestens 3 besser 6 dB oder mehr als Aussteuerreserve. > Die braucht sie auch, weil die Empfindlichkeit ein > RMS-Wert ist. Angenommen, mein Eingang hat maximal 0,5V also 1V peak-to-peak. Dann komme ich bei einem Bias von 2,5V auf 2V am unteren und 3V am oberen Ende. Am Ausgang möchte ich 2 V peak-to-peak, dann komme ich am opamp auf 1,5V am unteren Ende und 3,5V am oberen Ende. Reicht dass vom Headroom nicht aus? (Die Umrechnung von Spannung auf db ist mir nicht geläufig.)
supra111 schrieb: > Da wurde gesagt, dass der cmos opamp eine sehr hohe Eingangsimpedanz hat > und damit wurde der Eingangskondensator (C1 nach der µC.net Schaltung) > ausgelegt. > Entspricht das dem R1 (als Ersatzschaltbild)? Oder ist R1 extra > vorzuschalten? R1 von µC.net entspricht dem R3 bei stackexchange. Es ist die selbe Schaltung nur mit anders nummerierten Bauelementen. Und sie wird in den Antworten auch genau so - nur ausführlicher - beschrieben wie in µC.net. Auch das vom Frager dort zitierte: "From the article I read that R1 and R2 should both be the same and around 42kOhm for 5V power supply. R4 should be R3+(0.5*R1) and thats about it" ist richtig, spielt aber bei FET oder CMOS-OPAs kaum eine Rolle, bei den bipolaren erst, wenn man große Verstärkungsfaktoren haben will. Nur dass R1/R2 dort 42kΩ haben müssen, dafür gibt es keine Anhaltspunkte. Es könnten 1kΩ sein, 10kΩ oder auch 100kΩ. Niederohmig ist besser, kostet halt mehr Strom. OPAs haben in der nichtinvertierenden Grundschaltung generell einen sehr hohen Eingangswiderstand. Da darfst du in den Standardschaltungen bedenkenlos mit 'unendlich' rechnen. Das hat mit CMOS erst mal nichts zu tun. Nur der Widerstand R1 (µC.net) bestimmt dann, was die Quelle für eine Last sieht.
> 1,2V Apfelvolt sind etwas anderes als > 2 V peak-to-peak Birnenvolt. Fuer Birnenvolt mag das mit 5 V fuer den OPV gehen, solange dort nur totkomprimiertes Material landet. 6 dB ist im uebrigen (einfach angenaehert) die doppelte Spannung. Das gilt fuer Apfel- und Birnenvolt. Tip: Bemuehe einen ICL7660. Dann reicht es auch fuer Apfelvolt.
supra111 schrieb: > Ich habe 40V von der Batterie, welche ich auf 5V mit einem > Schaltnetzteil bringe. Wenn ich jetzt noch 12V brauche, dann muss ich > einen 40V-auf-12V Spannungsregler einbauen. Schau mal ins Datenblatt, ein NE5534 könnte die 40V vertragen: https://www.mouser.de/datasheet/2/308/NE5534_D-1813172.pdf
Man könnte die Spannung auch mit einem Vorwiderstand und einer Zenerdiode runtersetzen.
rob schrieb: > Schau mal ins Datenblatt, ein NE5534 könnte die 40V vertragen: > https://www.mouser.de/datasheet/2/308/NE5534_D-1813172.pdf Prinzipiell würde das bestimmt gehen, ich habe aber etwas Angst mir den Verstärkereingang mit 40V zu beaufschlagen, wenn da was schief läuft beim Gain. Gibts den auch als 2 Channel? D00fi schrieb: > Tip: Bemuehe einen ICL7660. Dann reicht es auch fuer Apfelvolt. Das ist ein switched DC/DC Wandler, bekomme ich da eine relativ saubere Ausgangsspanung von 5v auf 12V für den Audio-Opamp raus? Im Datenblatt habe ich keine einfache Beschaltung gefunden... Gefunden habe ich noch OP275GPZ und MCP6H92... letzter aber nicht unbedingt für Audio ausgeschrieben.
Angehängte Dateien:
-
icl7660.png
14 KB
> etwas Angst Mit kraeftigen 40 V ist auch nicht zu spassen. > von 5v auf 12V Wozu? Viel besser sind -5 V und 5 V. C2 sollte entweder ein Tantal oder ein Kerko sein. Das gilt wohl sicher auch fuer C1. Dahinter vielleicht noch 47 Ohm und noch ein Tantal/Kerko gegen GND. Kurze und breite Leiterbahnen! und GND sollte nicht weit weg sein.
D00fi schrieb: > C2 sollte entweder ein Tantal oder ein Kerko sein. Keramik habe ich nur im nF-Bereich. MKP 10uF geht auch? D00fi schrieb: > Dahinter vielleicht noch 47 Ohm und noch ein Tantal/Kerko > gegen GND. Hinter C1? Was macht der Schalter da im Bild und ist R_L dann ersatzweise für den Opamp? danke
supra111 schrieb: > für einen aktiven Lautsprecher möchte ich vor der Endstufe Claudia doch da deine benötigten Spannungen direkt vom Bord (welches ist es denn?)
> Keramik habe ich nur im nF-Bereich. MKP 10uF geht auch? Dann solltest du einfach mal welche bestellen. Auf hinreichende Spannungsfestigkeit achte. D.h. bei Tantal z.B. bei 5 V waeren 25 V empfehlenswert. Bei Kerkos gilt wegen des "Kapazitaetsspannungsschwundes" im Prinzip das gleiche, nur statt 25 V waeren es 50 V. 10 uF MKP sind zu gross um ihre niedrige Impedanz wirklich ausspielen zu koennen und ansonster auch eher Verschwendung. > Hinter C1? Siehst du C1 irgendwo in der Naehe der -5 V? Der Rest (Schalter bla..) steht im DB.
Axel R. schrieb: > Claudia doch da deine benötigten Spannungen direkt vom Bord Da kennst du mehr Leute als ich?! :) Das ist die Endstufe: http://store.sure-electronics.com/product/AA-AB32313 3,3V habe ich gesehen
D00fi (Gast) >Fuer Birnenvolt mag das mit 5 V fuer den OPV gehen, >solange dort nur totkomprimiertes Material landet. Man kann auch übertreiben ... Er hat eine U_pp von vielleicht max. 3,5V - lässig machbar für einen R2R ohne spürbare Klirrfaktorerhöhung. Da hab ich eher Bedenken wegen der rel. niedrigen GBW und SlewRate, sollten aber immer noch keine hörbaren Verzerrungen bringen (auser für Goldohren). Klar, viel Headroom hat er nicht. Daher sollte die Lautstärkeregelung vor diesem Vorverstärker erfolgen, dann ist immer noch die Endstufe das begrenzende Element.
supra111 schrieb: > Prinzipiell würde das bestimmt gehen, ich habe aber etwas Angst mir den > Verstärkereingang mit 40V zu beaufschlagen, wenn da was schief läuft > beim Gain. Gibts den auch als 2 Channel? Der heißt dann NE5532
> Man kann auch übertreiben ... Ja den Falschgeiz bei der Versorgung von OPV. Schon ein schimmliger ICL7660 sorgt fuer einigermassen entspannte Verhaeltnisse. Buehnen- und Musikertauglich wird das dadurch noch lange nicht. Das die OeR- und Doedelsender alles auf 1-2 dB plattmachen ist wohl so, aber vielleicht schafft es auch mal eine ordentliche CD bis dahin. Von der Verwendung der harten 40 V kann ich allerdings nur deutlich abraten. Wenn da mal was einen Schluss bekommt, hat man nur noch ein Kohlehaeufchen mit Metall- und Siliziumeinschluessen. Und wie sauber die 40 V sind, kann man auch schlecht einschaetzen. Ein NE5533A sollte im uebrigen gut zu +/-5 V passen.
Ich habe den icl bestellt und verschiedene op amps. Dann probiere ich aus was am besten passt. Danke für die vielen Antworten. Wenn ich mit +5 und +5 den OP amp versorge, dann kann ich mir den Offset für den Eingang sparen, oder? Im Moment habe ich noch ein anderes Problem und zwar gibt mein Hochton Horn auch ohne Eingangssignal ein Rauschen aus, nehme an den Rauschabstand des Verstärkers. Bei einem Wirkungsgrad deutlich über 100db wahrscheinlich nicht vermeidbar nehme ich an. Wenn ich jetzt aber noch einen Widerstand seriell schalte zum Lautsprecher verheize ich wieder unnötig Energie.
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