Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 2.1 aktiv Frequenzweiche mit Tl072 macht Signal "Leiser"


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von David P. (david_p12)


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Hallo allerseits, ich hab mit für meine kleinen China Mini Verstärker 
Platinen, mit dem TPA3116D2 ClassD Verstärker IC, eine aktiv-Weiche nach 
dem Bauplan hier gebaut wie im Bild zu sehen (Quelle: 
https://tataylino.com/2-1-channel-crossover-circuit/ )

Dazu habe ich noch einen Subsonic Filter verbaut, vor dem Subwoofer 
Tiefpass Filter, nach der Anleitung hier:
https://sound-au.com/project99.htm
Dabei natürlich auch statt GND die Anschlüsse davon mit auf VCC/2 
gelegt.
Funktioniert auch an und für sich, nur leider ist das ausgangssignal 
recht schwach, vorallem das vom Subwoofer Ausgang, dadurch natürlich 
trotz verstärker recht leise.
Als audio Quelle nehme ich den Kopfhörerausgang von einem PC.


Müsste ich da jetzt noch einen kleinen Mini Verstärker davor hängen 
bevor ich auf die tpa3116d2 verstärker gehe? (diese versorgen ich 
bereits mit 24V)

Oder kann man die schaltung anpassen, dass die OpAmps das Signal auch 
gleich mit verstärken?


Zweite frage: warum werden für die Gleichspannung Entkopplung am Eingang 
und Ausgang eigentlich Elkos verwenden und nicht auch einfache 
Folien-Kondensatoren?

: Bearbeitet durch User
von H. H. (Gast)


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David P. schrieb:
> Oder kann man die schaltung anpassen, dass die OpAmps das Signal auch
> gleich mit verstärken?

Klar geht das.


> Zweite frage: warum werden für die Gleichspannung Entkopplung am Eingang
> und Ausgang eigentlich Elkos verwenden und nicht auch einfache
> Folien-Kondensatoren?

Billiger, und eben auch ausreichend.

von David P. (david_p12)


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Elkos sind billiger als Folienkondensatoren? Nimmt sich doch eigentlich 
nicht viel :D

Und wegen Signal Verstärkung - kannst du mir da eventuell helfen und 
verraten, wie ich was wo in der schaltung umbauen müsste, dass das 
Signal verstärkt wird? liebguck :D

von Onkel Hotte (Gast)


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David P. schrieb:
> aktiv-Weiche nach dem Bauplan hier gebaut

Du kannst nicht einfach nach Lehrbuch rechnen, wenn da was halbwegs 
hörbares rauskommen soll. Du musst den tatsächlichen Rolloff der 
verwendeten LS in die Filterberechnung einbeziehen. Also vorher messen!

Zur Verstärkung:

https://www.mikrocontroller.net/articles/Operationsverst%C3%A4rker-Grundschaltungen

von Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)


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David P. schrieb:
> liebguck :D

Genau das ist dem Herrn Hinz wichtig, sonst behält er seine 
unerschöpfliche Weisheit nämlich für sich ;)

von Olaf (Gast)


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> Oder kann man die schaltung anpassen, dass die OpAmps das Signal auch
> gleich mit verstärken?

Kann man. Such mal mal nach Filterpro. Damit kannst du dir den Filter
berechnen, Verstaerkung angeben und bekommst auch gleich angezeigt
ob ein TL074 danach noch genug Bandbreite hat um zu funktionieren. :-)

Das Programm muss man leider etwas suchen weil der Hersteller es
besser findet wenn du auf seiner Homepage arbeitest und er so gleich
deine Daten abgreifen kann.

Olaf

von H. H. (Gast)


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Olaf schrieb:
> ob ein TL074 danach noch genug Bandbreite hat um zu funktionieren.

GBW von 5Mhz und ausreichend Slew Rate, das sollte locker reichen.

von Ingo W. (uebrig) Benutzerseite


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Michael M. schrieb:
> Skizze einer Oszillatorschaltung

Wenn, dann gehört der C5 aber auch an den invertierenden Eingang, sonst 
schwingt die Sache.

von David P. (david_p12)


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aber der C5 ist lt. Original Schaltplan ja auch schon da, oder wird das 
erst zum nem Schwingkreis wenn der OpAmp auch noch verstärken soll?
was ich nicht verstehe - warum macht die schaltung überhaupt leiser?

von Onkel Hotte (Gast)


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David P. schrieb:
> warum macht die schaltung überhaupt leiser?

Relation von Ein- zu Ausgangsspannung gemessen oder redest du vom 
Gesamtkonstrukt? Bei letzterem werden noch die Wirkungsgrade der LS Teil 
der Rechnung.

von Onkel Hotte (Gast)


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David P. schrieb:
> oder wird das
> erst zum nem Schwingkreis wenn der OpAmp auch noch verstärken soll?

Grundlagenartikel lesen & verstehen!

von H. H. (Gast)


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David P. schrieb:
> warum macht die schaltung überhaupt leiser?

Zu hohe Trennfrequenz?

von David P. (david_p12)


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Gemessen habe ich es mit nem Frequenz generator und Oszi, da sieht man 
schön dass das ausgangssignal schwächer ist als das Eingangssignal. Auch 
wenn man die Audioquelle direkt an den verstärker anschließt ist es viel 
lauter als wenn ich es über die aktivweiche laufen lasse. Und damit 
meine ich nicht nur die Bereiche in der grenzfrequenz wo getrennt wird - 
insgesamt einfach leiser

von Jens G. (jensig)


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David P. schrieb:
> Gemessen habe ich es mit nem Frequenz generator und Oszi, da sieht man
> schön dass das ausgangssignal schwächer ist als das Eingangssignal. Auch
> wenn man die Audioquelle direkt an den verstärker anschließt ist es viel
> lauter als wenn ich es über die aktivweiche laufen lasse. Und damit
> meine ich nicht nur die Bereiche in der grenzfrequenz wo getrennt wird -
> insgesamt einfach leiser

Ich hoffe, Du hast beide Kanäle gleichzeitig mit dem Signal 
beaufschlagt, sonst wird es logischerweise um die Hälfte leiser ...
Welchen Wert haben übrigens C7+8?

H. H. schrieb:
>> Zweite frage: warum werden für die Gleichspannung Entkopplung am Eingang
>> und Ausgang eigentlich Elkos verwenden und nicht auch einfache
>> Folien-Kondensatoren?
>
> Billiger, und eben auch ausreichend.

Und üblicherweise auch kleiner ...

: Bearbeitet durch User
von David P. (david_p12)


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Natürlich beide Kanäle mit dem Signal versorgt. C7 & C8 haben 100nF 
(Folienkondensatoren)

von H. H. (Gast)


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David P. schrieb:
> Natürlich beide Kanäle mit dem Signal versorgt. C7 & C8 haben
> 100nF
> (Folienkondensatoren)

Viel zu wenig.

von David P. (david_p12)


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Doch auf 10uF erhöhen? Aber lt. Oszi ist das Signal hinter den eingangs 
Koppel Kondensatoren noch gleich stark (U Spitze-Spitze) wie direkt am 
Eingang

von Thorsten S. (thosch)


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Vor allem müssen die Sallen-Key Filterstufen von einer Quelle mit 
möglichst niedrigem Innenwiderstand gespeist werden, sonst paßt die 
gesamte Filtercharakteristik nicht!

Die jeweils linke Seite von C1 und C4 sollte von einem OpAmp-Ausgang 
über einen Schutzwiderstand (100 Ω reichen) getrieben werden.
Ich würde am Eingang dafür noch eine OpAmp-Stufe spendieren und mich 
nicht auf den Ausgangswiderstand der Signalquelle verlassen wollen.

Und man darf auch keinesfalls einfach die Verstärkung des OpAmps einer 
Filterstufe ändern, wie Michael M. es vorgeschlagen hat, das ändert 
nämlich keineswegs nur die Verstärkung, sondern auch die 
Filtercharakteristik grundlegend, ggf. bis zur Selbsterregung als 
Oszillator...

Wer's ausprobieren möchte: Einfach mal LtSpice runterladen und die 
Schaltung simulieren. Und dann mal mit Widerständen in Serie zur 
Signalquelle experimentieren und zusehen, wie sich die Filterkurve 
ändert.

: Bearbeitet durch User
von David P. (david_p12)


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Also sollte ich am besten die sallen Filterstufe nach dem Subwoofer 
Tiefpass schalten und nicht davor wie ich es aktuell gemacht habe?

von Jens G. (jensig)


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Nenn uns doch erstmal paar Nummern, damit wir uns überhaupt vorstellen 
können, was bei Dir "recht schwach" heißt. Also Welche Ausgangsspannung 
ergibt sich bei welcher Eingangsspannung und welcher Frequenz?
Und am besten auch die Spannungen an den Knotenpunkten im Signalpfad vor 
und nach dem OPV.

von Onkel Hotte (Gast)


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Jens G. schrieb:
> Nenn uns doch erstmal paar Nummern

Jetzt mach mal die Salamischeiben nicht zu dick, wo kommen wir dahin?

von Robert M. (r0bm)


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David P. schrieb:
> Doch auf 10uF erhöhen? Aber lt. Oszi ist das Signal hinter den eingangs
> Koppel Kondensatoren noch gleich stark (U Spitze-Spitze) wie direkt am
> Eingang

Ja, erhöhen. Ist in der Schaltung auch so vorgesehen. Die Filter haben 
eine Verstärkung von 1, normalerweise muss da gar nichts verstärkt 
werden. 100nF haben z.B. bei 100Hz schon fast 16 kOhm Blindwiderstand. 
Du dämpfst damit das Eingangssignal, insbesondere für den Subwoofer.

von David P. (david_p12)


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Sollte ich da die "Ausgangs" Kondensatoren ebenfalls größer 
dimensionierte? Habe die aktuell ebenfalls mit 100nF dimensioniert, 
dachte die sind nur zu Auskopplung der Gleichspannung da und haben 
keinen nennenswerten Einfluss auf das Audio Signal. Wäre da 1uF oder 
10uF besser? Zuviel ist sicherlich auch nicht gut, oder? (also sowas wie 
1000uF)

von H. H. (Gast)


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David P. schrieb:
> Sollte ich da die "Ausgangs" Kondensatoren ebenfalls größer
> dimensionierte? Habe die aktuell ebenfalls mit 100nF dimensioniert,

Reicht nicht. Da fehlen die tiefen Töne.

von Jens G. (jensig)


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Onkel Hotte schrieb:
> Jens G. schrieb:
>> Nenn uns doch erstmal paar Nummern
>
> Jetzt mach mal die Salamischeiben nicht zu dick, wo kommen wir dahin?

David P. schrieb:
> Sollte ich da die "Ausgangs" Kondensatoren ebenfalls größer
> dimensionierte? Habe die aktuell ebenfalls mit 100nF dimensioniert,

Ja, ich denke, diese Salamischeibe ist jetzt sogar richtig dicke - noch 
nicht mal der reale Aufbau stimmt mit dem Schaltplan überein ...
Wer weiß, was für Ostereier da noch im realen Aufbau stecken.

: Bearbeitet durch User
von Robert M. (r0bm)


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David P. schrieb:
> Sollte ich da die "Ausgangs" Kondensatoren ebenfalls größer
> dimensionierte? Habe die aktuell ebenfalls mit 100nF dimensioniert,
> dachte die sind nur zu Auskopplung der Gleichspannung da und haben
> keinen nennenswerten Einfluss auf das Audio Signal. Wäre da 1uF oder
> 10uF besser?

Ja, insbesondere den Kondensator für den Subwoofer, genau wie in der 
Schaltung vorgesehen. Der Trennkondensator am Ausgang bildet mit dem 
Eingangswiderstand des Leistungsverstärkers einen Hochpass. Liegt dieser 
Eingangswiderstand bei z.B. 10 kOhm und dein Kondensator hat nur 100nF, 
beträgt die Grenzfrequenz des HP-Filters fg=1/(2xPIxRxC)=159Hz, was für 
den Subwoofer-Pfad zu viel wäre.

von David P. (david_p12)


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ohje, worauf man da alles achten muss :-/

was würde passieren, wenn die Kondensatoren zu groß sind? also z.B. 
100uF oder gar 1000uF?

von H. H. (Gast)


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David P. schrieb:
> was würde passieren, wenn die Kondensatoren zu groß sind? also z.B.
> 100uF oder gar 1000uF?

Man würde dir Verschwendung vorwerfen.

von David P. (david_p12)


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Ohha...solche Schandtaten will ich dann doch noch nicht verbrechen :D
Ich baue die schaltung morgen nochmal um was die Elkos angeht...
aber das mit dem Subsonic filter NACH dem Tiefpass wird etwas 
kompliziert bei meiner Lochrasterplatinen-Schaltung...
Ist das dringend notwendig bzw. absolut zu empfehlen, oder kann der 
Subsonic filter auch vor dem Tiefpass sitzen?

von Robert M. (r0bm)


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David P. schrieb:
> was würde passieren, wenn die Kondensatoren zu groß sind? also z.B.
> 100uF oder gar 1000uF?

Je größer die Kondensatoren desto länger dauert es bis diese auf Ub/2 
geladen sind. Das gibt dann ein schönes, lautes "Plop" beim Einschalten.

David P. schrieb:
> Ist das dringend notwendig bzw. absolut zu empfehlen, oder kann der
> Subsonic filter auch vor dem Tiefpass sitzen?

Wozu ein Subsonic Filter? Kommt ein Plattenspieler zum Einsatz?

von David P. (david_p12)


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Nein das nicht, aber es wird ein kleiner 3" Tieftöner angetrieben 
(Tangband W3-1876s) und es wird damit auch Musik gehört die stellenweise 
sehr tief runter geht - tiefer als das BR Gehäuse überhaupt noch 
wiedergeben kann. Und da der verstärker recht stark ist, will ich mit 
dem Subsonic einfach den Lautsprecher etwas schützen vor zu viel hub 
wenns außerhalb der resonanzfrequenz geht

von Tom (Gast)


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David P. schrieb:
> 2.1ch-xover.png

C14, C15, C16 sind verpolt.

von David P. (david_p12)


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darum bevorzuge ich lieber Folien-Kondensatoren :D
aber könnte hinhauen, ja...

habe jetzt die zu klein dimensionierten Folien-Kondensatoren ersetzt 
durch 10uF Elkos...vorher waren sogar nur 33nF Folienkondensatoren drauf 
- nichtmal 100nF :-/

auch habe die den SubSonic Filter jetzt nach der Tiefpass-Filterstufe 
gesetzt.
jetzt mit den Elkos ist es schon Deutlich besser/lauter - so passt es 
jetzt :)

jetzt habe ich aber ein einschalt-Ploppen...meint ihr, ein 1 uF elko 
würde hier auch reichen? da dürfte das Einschalt-Ploppen nicht so stark 
ausfallen, oder?

: Bearbeitet durch User
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