Hallo und guten Tag!
meine Baukastenzeit in der Jugend ist etwas zu früh eingeschlafen und
hat leider, leider nicht den Erfolg gebracht, den ich mir nun wünschen
würde. Darum habe ich mir vorgenommen "jetzt oder nie" ran an die
Elektronik.
Irgendwie bin ich bei youtube mal bei "Atari Punk Konsole" hängen
geblieben und sich mit (modularen) Synthesizern zu befassen scheint mir
eine gute Spielwiese zu sein, um mehr Ahnung von der Elektronik zu
bekommen. Vor allem, weil modular ja heißt, dass ich mich mit kleineren
Schnipseln isolliert befassen könnte. Und man kann wirklich kleine
Schnipsel finden. Schon aus Zeitgründen für mich sinnvoll.
Ich brauche aber jetzt schon mal bevor es richtig losgeht Hilfe:
1)
Es ist so, dass ich jetzt am Anfang verschiedene Oszillatoren
ausprobiere werde. Wenn ich darüber nachdenke stoße ich auf folgendes
Problem. Die Signale haben ja u.U. ganz andere Amplituden oder
Mittelwerte. Schon beim LMC555 wäre das Ausgangsrechteck 0-Ua und wenn
ich die Spannung über dem Kondensator nehme 1/3-2/3 Ua.
Will ich so unterschiedliche Spannungen gemeinsam 'verknusen' welche
Wege gibt es da? Alles mit Kondensatoren AC koppeln oder überall einen
OPV als addierer zu packen um Amplitude und Mittelwert anzugeleichen?
Für mich ist das ein generelles Problem nicht nur bei dem Synthesizer.
Erklärungen oder Beispiele, Links freuen mich sehr. Wenn jemand einen
ähnlichen Weg beschritten hat freue ich mich über Feedback auch sehr.
2)
Als Treiber für einen kleinen Lautsprecher scheint ich ein LM386
anzubieten. Sehe ich jedenfalls sehr oft benutzt. Das schöne an dem IC
ist ja, dass er single supply ist und am Eingang eine symmetrische
Wechselspannung braucht, sprich ich kann ihn an eine einfache Versorgung
hängen und ein Signal über Kondensator einspeisen.
Wenn ich mit einer dualen Versorgung V+,gnd,V- arbeite, würde ich den
LM386 dann auch nur mit gnd/V+ versorgen, richtig?
Beim Ausgang kommt der LM386 ja nicht ganz an die Versorgungen ran.
Genauso sind die Eingangspegel ja recht eingeschränkt. Wie geht man
generell mit so was um - am Anfang werde ich den Eingang sicherlich so
dämpfen, dass der Ton noch gut klingt, oder auch am Oszilloskop gucken
wie das Signal aussieht. Aber gibt es eine Möglichkeit, clipping
automatisch zu bemerken? Wird so etwas gemacht?
3)
Ich habe bei erster Recherche 2 Wege gesehen, Signale zu Addieren.
Meistens werden nur Widerstände genommen. z.B. mit 100k aus den Quellen
in einen gemeinsamen 1k Widerstand. Seltener auch einen Summierer mit
OPV. Welche Nachteile hat ein rein passiver Mixer?
4)
Experimente am besten mit dualer Spannungsversorgung von Anfang an
beginnen, oder ein single Supply? Beim single Supply erwarte ich mehr
Probleme (und Fragen) bei OPV.
Wünsche euch was und bis bald!
Moin,
1.) Schreib' oder uebernimm von anderen eine Spezifikation fuer die
Pegel an deinen Modulen. Bei einer normalen Steckdose erwartest du ja
auch immer den selben Pegel, egal an welchem Kraftwerk oder Trafostation
die gerade haengt.
Klar brauchst du dann in den Modulen ggf. noch weitere
Verstaerker/Abschwaecher umd auf die gewuenschten Pegel (und Impedanzen)
zu kommen.
2.) Den Vestaerker mit der Spannung versorgen, fuer die er gemacht ist.
Ja man kann clipping automatisch erkennen, ist aber aufwendig: Du nimmst
das Originalsignal und ziehst davon das Signal nach Verstaerker und
Daempfung wieder ab. Wenn dann was uebrigbleibt, clippt der Verstaerker.
Ist aber etwas Aufwand.
3.) Passive Mixer daempfen und sind nicht rueckwirkungsfrei, d.h. das
Ausgangssignal kommt irgendwie auch wieder an den Eingaengen an und
stoert evtl. da.
4.) Wenn du dich das fragst, nimm eine doppelte Spannungsversorgung.
Dann ist's einfacher.
Gruss
WK
2)
Es gibt auch OpAmps, die an Ein- und/oder Ausgang deutlich näher an die
Versorgungsspannung kommen (Rail-to-Rail In/Out; "RRIO").
Generell die Schaltung so auslegen, dass bei maximalem zu erwartendem
Eingangssignal (das dann natürlich im zulässigen
Eingangsspannungsbereich liegen muss) die Ausgangsspannung auch im
zulässigen Bereich bleibt.
Wenn du symmetrische Versorgung hast, kannst du diese auch für den OpAmp
nehmen. V+ an V+ und V- an V-, GND wird dann dann nirgends direkt an den
OpAmp angeschlossen.
Das Signal darf einfach zw. pos. und neg. Versorgung des OpAmp liegen,
egal wo GND ist.
Z.b. gibt es Situationen, wo asymmetrisch (z.B. +15V/-2V) versorgt wird.
In diesem Fall käme der OpAmp am Ausgang "echt" auf 0V runter.
Wenn du am Oszi die Möglichkeit hast, sieh dir die FFT an. Bei Clipping
werden Oberwellen auftauchen, wenn dein Eingangssignal testweise ein
Sinus ist.
Aber generell ist automatische Erkennung schwer, lieber erst mal einfach
in den Grenzen bleiben.
Danke dir. zu 1) habe ich aber noch eine Frage.
Ich spiele das Beispiel mit dem TLC555 weiter durch. Das bedeutet dann
ich sollte die Spannung über dem Kondensator von 1/3 Vcc nach 0 V mixen
(also 1/3 Vcc abziehen) und dann noch alles so verstärken, dass der
Pegel dem Rechteck am Ausgang entspricht? Und dann erst mit anderen
Modulen koppeln. Richtig verstanden?
Ich brauche öfter mal ein Beispiel für Dummies: Kennst du eine
Anlaufstation mit 'building blocks' oder Erklärungen? Ich finde es immer
gut, wenn mir jemand in seinem blog oder sonstwo nicht nur etwas
vorsetzt, sondern auch dazu sagt, warum es so geworden und und wie es
genau funktioniert.
Ich habe mich ja erst mal auf einen modularen Synthesizer gestürzt, weil
das mit gut geeignet vorkommt. Aber wenn ich mir eine andere Spielwiese
vorstelle: ich baue mir einen Sinusoszillator z.B. einen
Collpitsoszillator mit einem Transistor. Wenn ich den
Amplitudenmodulieren möchte: muss ich dann auch erst mal Offset mit dem
Eingang abgleichen etc.? Ich stehe da echt etwas auf dem Schlauch.
Don Diego schrieb:> Ich habe bei erster Recherche 2 Wege gesehen, Signale zu Addieren.> Meistens werden nur Widerstände genommen. z.B. mit 100k aus den Quellen> in einen gemeinsamen 1k Widerstand. Seltener auch einen Summierer mit> OPV.
Die Häufigkeit ist eher umgekehrt! Seriös nimmt man einen OPA-Summierer,
die Billigvariante sind die Widerstände. Die Nachteile wurden dir
genannt.
Schau mal in den Schaltplan eines Mischpultes ...
Don Diego schrieb:> Wenn ich mit einer dualen Versorgung V+,gnd,V- arbeite, würde ich den> LM386 dann auch nur mit gnd/V+ versorgen, richtig?
Ja. Der LM386 ist halt ein einfacher, billiger Baustein, nur da, um bei
kleineren Versogungsspannungen z.B. einen Kleinlautsprecher bequem zu
betreiben. Es ist kein HiFi-Verstärker. Und er hat bereits
voreingestellt eine Mindestverstärkung von 20. Das wurde implementiert,
um eine einfache äußere Beschaltung zu erhalten. Andere sind so gebaut,
dass man die Verstärkung extern bestimmt.
Don Diego schrieb:> Will ich so unterschiedliche Spannungen gemeinsam 'verknusen' welche> Wege gibt es da? Alles mit Kondensatoren AC koppeln oder überall einen> OPV als addierer zu packen um Amplitude und Mittelwert anzugeleichen?> Für mich ist das ein generelles Problem nicht nur bei dem Synthesizer.
Die Signalquelle mit der kleinsten Spannung kann dir als Ausgangspunkt
dienen. Andere, mit größeren Werten, kann man mit einem Spannungsteiler
anpassen. Ein OPA als Addierer wird dann reichen. Oder eben die
passive Methode mit den genannten Einschränkungen.
Dem hochpegeligen Ausgangssignal des 555 schaltet man einfach einen
Spannungsteiler nach.
Don Diego schrieb:> Experimente am besten mit dualer Spannungsversorgung von Anfang an> beginnen, oder ein single Supply? Beim single Supply erwarte ich mehr> Probleme (und Fragen) bei OPV.
Ja, man tut sich einfacher mit einer dualen Versorgung. Dann sind die
üblichen OPA-Grundschaltungen ohne Klimmzüge einsetzbar und man hat
weniger 'Dreckeffekte' (z.B. Einschaltplopp).
Dafür ist das Netzteil aufwändiger.
Moin,
Aktuelle Links hab' ich keine. Vor ~40 Jahren gabs in der Elrad mal
einen Artikel: CA3080 Kochbuch. Da waren Schaltungen fuer VCO,VCF etc.
drinnen.
Da waren +/-12V als Versorgung ueblich, und rail-2-rail hat kein Schwein
gebraucht. iirc koennten noch im Datenblatt vom LM13600 oder 13700
passende Applikationen rumoxidieren.
Ja, das ist schaltungstechnisch arg aufwendig. Also viel aufwendiger als
ein 555 Oszillator oder ein Colpitts. Und viel von dem Aufwand ist Pegel
und Stabilitaet.
Hat auch einen Grund, warum's damals dann hoeher integrierte ICs mit
fertigen VC-igendwas gab (SSMxxx, alle lange abgekuendigt).
Wenn du was amplitudenmodulieren willst, nimmst du einen
amplitudenstabilen Oszillator und haengst den an einen VCA. Nicht mit
einer einzigen Schaltung beides machen wollen.
Gruss
WK
>Dem hochpegeligen Ausgangssignal des 555 schaltet man einfach einen>Spannungsteiler nach.
Das macht Sinn. Aber auch wenn ich die Amplitude durch einen
Spannungsteiler auf die 2/3 Vcc bringe die sich am Kondensator ergeben,
geht das rechteck dann von 0 V bis 2/3 Vcc und das Dreieck von 1/3 bis
2/3.
Tut mir die Verschiebung des dreiecks nach oben nicht weh?
P.S. ist es allgemein besser einen langen Post mit Einzelpunkten zu
machen oder soll ich lieber die Fragen einzeln im Stakkato stellen?
Don Diego schrieb:> Ich spiele das Beispiel mit dem TLC555 weiter durch. Das bedeutet dann> ich sollte die Spannung über dem Kondensator von 1/3 Vcc nach 0 V mixen> (also 1/3 Vcc abziehen) und dann noch alles so verstärken, dass der> Pegel dem Rechteck am Ausgang entspricht? Und dann erst mit anderen> Modulen koppeln. Richtig verstanden?
Nein, nicht richtig verstanden.
Am Ausgang des 555 hast du ein Rechteck zwischen 0V und VCC, am
Kondensator eine Art Dreieck (mit C-Lade-/Entladekurven) und kleinerem
Hub.
Am Ausgang kannst du direkt einen Teiler machen um den Pegel anzupassen.
Am Kondensator vermutlich nicht, denn der ist ein Teil der
Schwingungserzeugung. Da müsste man einen hochohmigen Puffer dazwischen
schalten.
Abziehen musst du gar nichts, denn die Grundschaltung vom LM386 sieht ja
vor dem Eingang einen Kondensator vor (Siehe Figure 22 im Datenblatt).
Der sorgt schon dafür, dass die Gleichanteile verschwinden.
Auch verstärken musst du nichts, denn der LM386 will ja sehr wenig Pegel
an seinem Eingang. Er ist ja mit wenigen 10mVpp schon voll ausgesteuert.
Moin,
Don Diego schrieb:> Tut mir die Verschiebung des dreiecks nach oben nicht weh?
Ja, schon. Deshalb ist der 555 auch nicht gaengig in solchen
Schaltungen.
Man koennte per OpAmp das natuerlich so verschieben, dass es passt, aber
dann kann mans auch gleich richtig machen:
Da gibts so eine Oszillatorschaltung mit 2 Opamps, einer als Integrator,
der andere als Schmitt-trigger. Da kommt erstmal ein schoeneres Dreieck
raus und die Spannungen sind nullsymmetrisch, etc. bla.
Aus dem Dreieck kann man dann mit vielen Dioden, Widerstaenden und
weiterem OpAmp einen Sinus approximieren, mit weiterem Komparator aus
dem Dreieck und einer Steuerspannung ein "PWM" Rechteck generieren, etc.
bla. So war z.b. kurz nachm Krieg ein LFO aufgebaut.
Gruss
WK
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