Moin zusammen, hab jetzt relativ lange was Passendes gesucht, aber denke das wird zu selten gefragt, als das es dafür viele bekannte Lösungen gibt. Für Lautsprecher-Messungen baue ich ein Interface für die Soundkarte des Rechners. Um diese zu schützen, hatte ich in der Vergangenheit immer zwei gegeneinander geschaltete 4,7V Z-Dioden genommen, aber bei genauerer Prüfung war deren Leckstrom auch bei niedrigeren Spannungen zu hoch, und hat die Messungen verfälscht. Da ich keine Versorgungsspannung hab, scheidet Ableitung von Überspannungen mit BAV99 aus. Was bliebe, wäre vllt die gezeigte Schaltung, die aber eine zu niedrige Durchlass-Spannung hat. Ich suche also eine möglichst einfache und simple Schutzschaltung mit möglichst geringem Leckstrom und ~3-5V Spannung. Jemand so was schon mal realisiert?
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Ralf G. schrieb: > Da ich keine Versorgungsspannung hab, scheidet Ableitung von > Überspannungen mit BAV99 aus. Es gibt Batterien. Da der Stromverbrauch nahe 0 ist, halten die ewig. Bei so kleinen Spannungen sind alle Z-Dioden zu bananig, sprich, die Kennlinie ist nicht sonderlich steil. TL431 & Co sind hier auch unbrauchbar.
Ralf G. schrieb: > die gezeigte Schaltung, die aber eine zu niedrige > Durchlass-Spannung hat. Hää? In der gezeigten Schaltung werden die Transistoren mit kurzgeschlossener B-E-Strecke betrieben und halten daher Uces aus, so etwa 100V; da begrenzt gar nichts.
Die OnSemi MMSZ (?) sind bei Strömen im uA Bereich spezifiziert. Solche Leckströme stören dich? Keine Ahnung was du vor was schützen willst, den schwachbrüstigen für Lautsprecher ungeeigneten Soundkarten-Ausgang vor der Belastung des Lautsprechers? Oder einen Soundkarteneingang vor Signalen eines Verstärkers? Da wäre doch ein Spannungsteiler die Lösung. Offensichtlich verstehe ich deine Anforderung nicht.
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Eigentlich macht man das so wie in der Skizze. (R1 und R2 haben noch keine sinnigen Werte) V1 muss Akku sein.
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Einen Varistor könnte man auch nehmen: https://www.digikey.de/products/de/circuit-protection/tvs-varistors-movs/141?k=&pkeyword=varistor&sv=0&pv7=2&sf=0&FV=1989%7C0%2C-8%7C141&quantity=&ColumnSort=0&page=1&stock=1&pageSize=25 Falls die Leitung zusätzlich noch vor einer kleineren negativen Spannung geschützt werden soll, dann kannst du so wie Dieter D es eingezeichnet hat, noch eine Siliziumdiode nach Masse schalten.
Dieter D. schrieb: > Eigentlich macht man das so wie in der Skizze. > (R1 und R2 haben noch keine sinnigen Werte) > V1 muss Akku sein. Wow, wieder etwas dazugelernt 😍 Das mit der Hilfs-Batterie, die ewig hält, weil nur die Spannung aber kein Strom gebraucht wird, kannte ich so nicht. Vielen Dank!
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....also: die Interface Schaltung erlaubt sowohl Messungen von Lautsprechern mittels Messmikrofon, als auch Impedanz und Verstärkermessungen. Natürlich ist vor dem Messgerät (die Soundkarte) ein Spannungsteiler vorgeschaltet, aber wenn jemand seinen Verstärker voll aussteuert, sind da auch schon mal mehr als 5V und das zerstört die ein oder andere Karte. Bei Lautsprechermessungen sind die Z-Dioden im Eingang unproblematisch, nur eben bei Verstärkermessungen stören sie (erheblich). Da ein Akku als Bauteil ausscheidet, muss ich wohl in den sauren Apfel beissen und einfach Jumper vorsehen, mit denen die Z-Dioden zu- oder abgeschaltet werden. Schade, hatte auf ein Bauteil gehofft, das ich noch nicht kenne. Vielen Dank für eure Hilfe in jedem Fall!!!
Auch Transil Dioden wie die SMA6J sind mit 1uA spezifiziert. Wie die MMSZ. Bei welcher Schaltung dir die typ. sehr viel kleiner als 1uA stören, hab ich immer noch nicht verstanden. Das scheint mir eine ziemlich verkorkste Schaltung zu sein. Dann gibt's noch unzählige andere Überspannungsableiter die teilweise sogar im nA Bereich spezifiziert sind von den üblichen Verdächtigen (Semtech, littlefuse, ....) Eine RClamp3552 z.B. sagt typ. 10nA bei 3,5V. Nach allem was ich mir hier zusammenreime, würde ich einen simplen zweistufigen Spannungsteiler mit einer SMA6J für den Grobschutz nach dem ersten R nehmen.
Ralf G. schrieb: > ....also: die Interface Schaltung erlaubt sowohl Messungen von > Lautsprechern mittels Messmikrofon, als auch Impedanz und > Verstärkermessungen. Welche Schaltung? Zeigen? > Natürlich ist vor dem Messgerät (die Soundkarte) ein Spannungsteiler > vorgeschaltet, aber wenn jemand seinen Verstärker voll aussteuert, sind > da auch schon mal mehr als 5V und das zerstört die ein oder andere > Karte. Wieso? Was für ein Verstärker eigentlich? > Bei Lautsprechermessungen sind die Z-Dioden im Eingang unproblematisch, > nur eben bei Verstärkermessungen stören sie (erheblich). Du sprichst in Rätseln. So eine Soundkarte hat ja wenigstens einen Ausgang und einen Eingang. Anscheinend geht es dir um den Eingang? Was ist so schwer daran, da einen Spannungsteiler vorzusehen?
https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ovprot.htm ist bekannt? Bei der ersten Schaltung sind die Transistoren verkehrt herum geschaltet, vgl. https://www.eevblog.com/forum/beginners/multimeter-input-protection-what-are-these-bjts-doing/ Ich würde auf jeden Fall zu Anfang einen Widerstand zur Strombegrenzung vorsehen.
Wie sieht es denn mit dieser Diode aus? https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-ESD5V3U2USERIES-DS-v01_03-en.pdf?fileId=db3a30431b0626df011b0d3e3ca97dc0
PCB schrieb: > Wie sieht es denn mit dieser Diode aus? > > https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-ESD5V3U2USERIES-DS-v01_03-en.pdf?fileId=db3a30431b0626df011b0d3e3ca97dc0 Wow! Grossartig!!! 1nA bei 5,3V Reverse Voltage... Das klingt perfekt! Denke das wird dann wohl die Lösung werden!! Vielen vielen Dank für den Tipp!!!
> > Welche Schaltung? Zeigen? Ist für die Frage völlig unerheblich. > > Wieso? Was für ein Verstärker eigentlich? > Irgend ein beliebiger Audio Verstärker (außer Class-D) >> Bei Lautsprechermessungen sind die Z-Dioden im Eingang unproblematisch, >> nur eben bei Verstärkermessungen stören sie (erheblich). > > Du sprichst in Rätseln. So eine Soundkarte hat ja wenigstens einen > Ausgang und einen Eingang. Anscheinend geht es dir um den Eingang? Was > ist so schwer daran, da einen Spannungsteiler vorzusehen? Was ist den daran so schwer zu verstehen? Natürlich geht es um den Eingang. Wieso sollte man den Ausgang der Soundkarte schützen? Bei Lautsprecher-Messungen arbeitet man mit einem Messmikrofon und vllt 2V Ausgangsspannung des Mic-Vorverstärkers. Will ich die Verzerrung eines Verstärkers messen, kommen da auch schon mal +/- 30V raus, wenn man nicht aufpasst. Ein Spannungsteiler, der den gesamten Bereich sinnvoll abdeckt, ist schwierig.
Idealerweise solltest du am Besten noch einen Serienwiderstand in den Signalpfad hinter die Diode packen. 10 Ohm sollten reichen.
Top! Hab gerade die ESD5V3U2U-03F bei Farnell für 20Cent gefunden. Sieht nach SOT23 aus ... das wird passen! Ich wusste auf euch Experten hier ist Verlass! So viel Erfahrung kann kein einzelner Mensch haben! VG Ralf
Das die Diode bei negativer Spannung schneller leitet, als bei positiver ist für dich eigentlich ok?
...ich hatte vor sie als bi-direktionale Diode zu verwenden.
Wenn du die Anode mit Masse und die Kathode mit der Signalleitung verbindest, dann leitet die Diode ab ca. -0,7V. Sie macht also keinen Sinn, wenn du nicht mit DC-Offset arbeitest.
Ralf G. schrieb: >> >> Welche Schaltung? Zeigen? > > Ist für die Frage völlig unerheblich Na dann ist ja auch unerheblich, was wir dir antworten... >> Du sprichst in Rätseln. So eine Soundkarte hat ja wenigstens einen >> Ausgang und einen Eingang. Anscheinend geht es dir um den Eingang? Was >> ist so schwer daran, da einen Spannungsteiler vorzusehen? > > Was ist den daran so schwer zu verstehen? Natürlich geht es um den > Eingang. Wieso sollte man den Ausgang der Soundkarte schützen? Nimm es mir nicht übel. Aber bei der "Schutzschaltung" die du gezeigt hast, stimmt gar nichts zusammen. Und ich gehe nach wie vor davon aus, daß du keinen Plan hast... > Lautsprecher-Messungen arbeitet man mit einem Messmikrofon und vllt 2V > Ausgangsspannung des Mic-Vorverstärkers. Ach. Jetzt ist gar ein Mikrophonvorverstärker im Spiel. Und das alles spielt keine Rolle? > Will ich die Verzerrung eines > Verstärkers messen, kommen da auch schon mal +/- 30V raus, wenn man > nicht aufpasst. Ein Spannungsteiler, der den gesamten Bereich sinnvoll > abdeckt, ist schwierig. Ganz im Gegenteil. Ohne Spannungsteiler geht es sowieso nicht. Und wenn da ein Spannungsteiler ist, dann schützt der "obere" Teilerwiderstand den Eingang der Soundkarte. Dann der hat schon die Schutzdioden gegen GND und Vcc. Der braucht nur noch eine Strombegrenzung. Die wie gesagt, der Widerstand liefert. Und wenn der Pegel zu groß wird, dann muß man sowieso vermindern. Das passiert lange, bevor der Pegel die Soundkarte zerstört.
Axel S. schrieb: > Dann der hat schon die Schutzdioden gegen GND und Vcc. Bei vielen Karten sind diese aber erst im Chip "nach" dem Eingangselko. Deshalb kann die Soundkarte nur AC messen. Der Elko ist aber nicht besonders groß, so dass unter 50Hz auf jeden Fall schon eine Messung verfälscht wird.
> Bei vielen Karten sind diese aber erst im Chip "nach" dem Eingangselko. > Deshalb kann die Soundkarte nur AC messen. Der Elko ist aber nicht > besonders groß, so dass unter 50Hz auf jeden Fall schon eine Messung > verfälscht wird. Völlig korrekt! Teilweise gibt es auch eben KEINE Schutzdioden in der Soundkarte aus dem gleichen Grund, warum ich hier was Störungsarmes suche. Die Audio Messungen gehen runter bis 10Hz, und da sind Eingangselkos oft ein no-go.
Ralf G. schrieb: >> Bei vielen Karten sind diese aber erst im Chip "nach" dem Eingangselko. >> Deshalb kann die Soundkarte nur AC messen. Der Elko ist aber nicht >> besonders groß, so dass unter 50Hz auf jeden Fall schon eine Messung >> verfälscht wird. > > Völlig korrekt! > Teilweise gibt es auch eben KEINE Schutzdioden in der Soundkarte aus dem > gleichen Grund, warum ich hier was Störungsarmes suche. Die Audio > Messungen gehen runter bis 10Hz, und da sind Eingangselkos oft ein > no-go. Einerseits mit einer möglichst grindigen Soundkarte messen wollen (nicht mal Eingangsschutz, zu kleiner Frequenzbereich/Elko), andererseits aber qualitativ hochwertige Messergebnisse haben wollen (10Hz, störungsarm), dass passt doch gar nicht zusammen. Die Auskunft wo der Leckstrom welche Störung (ja das schreibt man groß im Gegensatz zu störungsarm) verursachen soll, in welcher Schaltung und in welchem Messaufbau, ist anscheinend zu viel verlangt.
> > Die Auskunft wo der Leckstrom welche Störung (ja das schreibt man groß > im Gegensatz zu störungsarm) verursachen soll, in welcher Schaltung und > in welchem Messaufbau, ist anscheinend zu viel verlangt. Ist jetzt leider etwas Off-Topic, aber ich dachte ich sag das mal... Das ich auf Ihre Fragen nicht weiter ein gehe kann auch daran liegen, in welcher Art und Weise man fragt. ;-) Und der Fragensteller, von dem gesagt wird er hätte keine Ahnung, ist Dipl.-Ing. E-Technik mit Abschluss der RWTH-Aachen. Also Ahnung von Null verschieden, auch wenn er nicht unbedingt bei jedem Post die Rechtschreibung drei mal überprüft.... Der Ingenieur treibt die Perfektion einer Sache nicht weiter, als es der Sache dienlich ist. Einstein sagte schon "Je mehr ich weiß, um so mehr weiß ich, das ich nicht(s) weiß." Daher steh ich dazu, das ich eigentlich nichts weiss. Das Niveau hier hat in den letzten Jahren punktuell schon etwas gelitten... --- PS: Ich messe nicht selber, und wenn, brauche ich keine Eingangselkos oder Dioden, weil ich relativ genau weiss, was ich mache. Ich stelle nur das Interface bereit. Die Software dazu heisst übrigens ARTA von Prof. Ivo Marteljan von der Universität in Split. Da aber inzwischen über 300 dieser Interface in Verwendung sind und jetzt eine Revision ansteht, war es angedacht eine Schutzschaltung vor zu sehen, da sich doch der ein oder andere seine Soundkarte zersemmelt hat.
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Ralf G. schrieb: > Das ich auf Ihre Fragen nicht weiter ein gehe kann auch daran liegen, in > welcher Art und Weise man fragt. ;-) Es tut mir leid, dazu anmerken zu müssen das im Gegensatz zu der Einzelkindergeneration geprägten Umgangsformen, auch an dieser Hochschule, besser damit umgehen konnten, vor allem wie diese höflich und bestimmt eingefordert werden. Z.B. "mehr Infos kann ich bedauerlicherweise liefern (auch wenn ich mehr wüßte und wenn Ihr noch so danach fragt), ... " "Würde gerne auch die Randbedingungen ändern, aber ....." Und wenn dann die Art und Weise sich nicht ändern sollte, erst dann befände man sich der Position, zu monieren. Ralf G. schrieb: > Das Niveau hier hat in den letzten Jahren punktuell schon etwas > gelitten... Übrigens auch die der Fragenden, aber mehr von den Umgangsformen und der Eigeninitiative. Ralf G. schrieb: > PS: Ich messe nicht selber, ... Aha, geht doch. Aber da komme ich zu einem ganz anderen Problem. Viele Soundkarten bieten eine Phantomspeisung für Mikrofone gleichzeitig am Pin an. Übrigens ließe sich V1 aus dem Post auch ersetzen durch eine Parallelschaltung einer LED und eines Elkos nach Masse. Wenn die Studenten den Eingang nur mit dem Endverstärker schrotten, dann kommt die Energie für den Elko eben von der Endstufe. Wenn die LED geglimmt hat, dann kann man einige Sekunden fehlerarm messen. Es ist zwar hart, aber wer das als Student eines technischen Faches nicht hinbekommen sollte, solle es mit dieser Fachrichtung lieber lassen.
Och da fühlt sich ein Dipl. Ing. auf den Schlips getreten. Das tut mir aber leid ;-) Aber zum Glück weißt du ja, dass du nichts weißt. Damit bist du mir nun doch schon wieder ein bisschen sympathisch. Auch wenn du vermutlich nicht alle Antworten gelesen hast und dich stattdessen auf kleine Zwischensätze konzentrierst. Wenn du in Zukunft auch noch etwas daran arbeitest schon in der Fragestellung die wichtigsten Randbedingungen anzugeben und realisierst, dass die Problemstellung die für dich sonnenklar ist, für andere erst nachvollziehbar wird wenn du entsprechende Infos raus rückst, dann wirst du dir vielleicht irgendwann sogar noch deinen Titel verdient haben.
Dieter D. schrieb: > V1 muss Akku sein. Genial! Könnte man auch symetrisch aufbauen, also sogar zwei Akkus gleichzeitig. "MACH DEIN FURCHTBARE KRACH LEISER!"---"GEHT JETZ NET, ICH MUSS MEI AGGUHS UFFLADE!!!" scnr
Ralf G. schrieb: > Ein Spannungsteiler, der den gesamten Bereich sinnvoll > abdeckt, ist schwierig. Ein Spannungsteiler, welcher den gesamten Bereich abdeckt, ist nicht schwierig, sondern unmöglich. Hast du schon einmal darüber nachgedacht warum es Wechselspannungsmessgeräte gibt, bei denen der Messbereich umschaltbar ist? Sinvolle Antworten wirst du erst bekommen können, wenn die Anforderungen geklärt sind.
> > Sinvolle Antworten wirst du erst bekommen können, wenn die Anforderungen > geklärt sind. So sinnvoll wie diese? 😉
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Ralf G. schrieb: > diese? Welche? Stellt dies ein Schaltbild oder eine Spezifikation dar? Auch hierbei versteht niemand der hier mitlesenden deine technischen Probleme, mein lieber Herr Ingenieur mit Diplom. Mit Smileys stellt man keine technischen Fragen. Ok, DU schon :D In anderen Worten: dann eben keine Hilfe möglich! Armes Deutschland :-(
Na ja... da steckt wohl der gleiche Autor hinter mehreren Pseudonymen... Ich denke das spricht alles für sich und da muss man nichts entgegnen. Don‘t argue with the dumb! they only bring you down to their level an beat you by experience! So erheitert es wenigstens eventuell Mitlesende 🤣
Ralf G. schrieb: > Don‘t argue with the dumb! they only bring you down to their level an > beat you by experience! In diesem Sinne : EOT
Ralf G. schrieb: > So sinnvoll wie diese? Bringt hier keinen Mehrwert Deine Antwort. Unsere Glaskugeln zeigen auch nicht mehr, als was Du hier äußerst. Bei den Anregungen hier fehlen noch ein paar Äußerungen von Dir, ob die Variante bei Deinen Randbedingungen gehen könnte oder nicht. Zu den Eingangssignalen wäre noch die Frage, welche maximale pos/neg Spannungsamplitude auftreten kann? Und welchen Ausgangswiderstand diese haben? Geringen Sperrstrom hätten noch zweckentfremdete JFET als Diode. Den Durchbruch der Basis-Emitterstrecke in Sperrichtung wäre auch noch eine Variante. Aber es ist durchaus möglich, das Du und wir in der ganz falschen Richtung suchen. Ich habe schon erlebt, das sich Leute die Soundkarte nur auf Grund der Y-Kondensatoren in den Schaltnetzteilen zerlegt haben. Das passiert, wenn der Stecker eingesteckt wird und es schafft das kurzzeitig die Massen keine Verbindung haben, sondern nur die Signalpins, oder nur Signalpin trifft Masse gegenüber. Bei diesem Fall versagen die Schutzschaltungen. Das sind echte Murphy's Law Leistungen.
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Hallo Dieter, vielen Dank für die Antwort. Ich werte das mal so, das du hier wogenglättend das Thema wieder auf sachliche Füße stellen willst. Ich hab Schwierigkeiten nachzuvollziehen, wieso meine Fragestellung so unklar gewesen sein soll. Immerhin haben PCB und andere das sofort richtig verstanden und gute Lösungsvorschläge gemacht. Ohne den Tipp von PCB wäre ich da nicht drauf gekommen. Daher hat das Ganze (für mich) den Zweck meiner Frage erfüllt. Alles wann dann von anderen Seiten kam (damit meine ich nicht dich!) war polemisches Gebrabbel in einer Art, wo ich dann auch schon mal einfach versuche passend zu antworten. Just to entertain me and others. Respekt und Demut vor dem möglichen Wissen anderer ist heutzutage Mangelware, wo man sich bequem und sicher hinter nem Bildschirm und ner Tastatur fühlt. Viele, die sich selbst für superschlau halten, machen den fatalen Fehler, alle anderen für dumm zu halten. Und zum Thema: die oben genannte ESD Diode beginnt in der gezeigten Serienschaltung bei ziemlich genau 6V zu leiten. Ich denke das dürfte die meisten Soundkarten, die die Leute da draussen verwenden, ausreichend schützen. Ich werde die Montag mal bestellen und testen. Die von dir genannte Basis-Emitter Diode hatte ich auch im Kopf, aber die wird je nach Transistor erst bei höheren Spannungen (8V) leitend... plus noch mal 0,7V für die Gegenrichtung ... das wäre zu viel. VG Ralf
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Ich glaube, da sucht jemand eine bessere Version der "ARTA Messbox". Die genauen Angaben für Verstärker, Soundkarte etc. sind dann natürlich nicht möglich, weil die jeder Nutzer für sich selbst aussucht. Ich rechne aber mal mit 30 Vac, oder mehr. Die Schutzschaltung soll den Fall abdecken, wo jemand den falschen Messbereich auswählt. Und im Normalfall das Signal gering beeinflussen. Bei "Verstärkermessung" denke ich etwa an eine Klirrfaktormessung/-abschätzung. Da könnten schon Störströme im Promillebereich die Messung des Klirrfaktor eines modernen Verstärkers beeinflussen.
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