vor kurzem habe ich die Schaltung im Anhang aufgebaut.
Die Schaltung funktioniert sehr gut bis auf ein gravierendes Problem:
Die virtuelle Masse, die mit dem zweiten System im Gehäuse (Pins 5, 6, 7) erzeugt wird, rauscht und schwingt vor sich hin, mit ca. 80mVss. Ansonsten liefert sie aber (im Mittel) die halbe Betriebsspannung.
Habe testweise alles mögliche abgeblockt, der OP hat direkt von Pin 8 nach Pin 4 einen 100nF-Kerko (also von +Ub nach -Ub), die Betriebsspannung ist mit Elkos und Kerkos abgeblockt.
Woran könnte es also liegen?
Wenn man beide Eingänge von System 1 über ihre Cs auf Null legt, hat das auch keinen Einfluss.
Der NE5532 ist offensichtlich schonmal stabil bei Verstärkung von 1.
Mit welcher Frequenz schwingt er?
Ist das Eingangssignal stabil?
Die Netzspannung koppelt gerne mal ein. Bei 100 kΩ könnte das schon sein. Das würde ich zwar wegen des großen Kondensators als eher unwahrscheinlich ansehen, aber man sollte es durch Messung ausschließen.
Viele Operationsverstärker mögen es nicht, wenn man direkt vom Ausgang eine kapazitive Last treibt.
Schau mal, was bei deiner virtuellen Masse an Kondensatoren gegen Ground geschaltet sind und nehme sie zum Test mal raus.
Eventuell reicht es auch schon, zwischen dem Ausgang der virtuellen Masse und den Rest der Schaltung einen kleinen Widerstand, z.B. 22 Ohm einzubauen. Dann sieht der Opamp die Kapazität nicht mehr so stark, das es zum Schwingen kommt.
Habe testweise alles mögliche abgeblockt, der OP hat direkt von Pin 8
nach Pin 4 einen 100nF-Kerko (also von +Ub nach -Ub), die
Betriebsspannung ist mit Elkos und Kerkos abgeblockt.
Woran könnte es also liegen?
Am Ausgang des NE5532-2 hängt hoffentlich kein Kondensator. Der könnte das Schwingen erklären.
Der Sinn von symetrischer Übertragung ist ja,
es sollen Gleichtaktstörungen unterdrückt werden.
Dazu müssen die Eingangsimpedanzen der beiden Eingänge
aber auch gleich sein. Ist es hier aber nicht.
Der -Eingang hat 1 kOhm, und der +Eingang hat 23 kOhm.
Ich würde hinter den unteren 4,7µF Kondensator noch
ein Widerstand von 1,1 kOhm nach Masse schalten,
dann sind die Eingangsimpedanzen etwa gleich.
Oder vor beiden Eingängen einen nichtinvertierenden
Spannungfolger schalten.
habe nur eine unsymmetrische Spannungsversorgung (+15V).
Warum verpasst du der Verstärkerschaltung dann nicht einfach einen Offset und verwendest diese unipolare Versorgung?
Gechickterweise verwendet man dann für R4 und R5 einen Widerstandswert aus der E-Reihe und für den R2 eine Parallelschaltung 2 der gleichen Widerstände.
Mit 44k2 aus der E96-Reihe wäre dann die gewünschte Verstärkung von 22 wieder erreicht...
Und zumindest ich könnte diese "Offsetversorgung" nötigenfalls ohne
weiteres von der 15V-Spannung so entkoppeln, dass da nichts mehr stört.
Dann brauchst du aber sehr saubere 15 Volt. Wenn das eine Batterie ist, dann geht das, sonst eher nicht. Mit einem 50 Hz Trafo und 0815 Reglern mit 65 dB PSRR und kommst du auf ca. 10 mV 100Hz Brumm am Ausgang...
Und woher nimmt dieser virtuelle GND seine "Referenz?
Richtig: über einen Spannungsteiler aus der Versorgungsspanung.
und einem Glättungskondensator...
Aber woher kommt bei einem passiven Mikrofon überhaupt ein Gleichtaktstörsignal her?
Egal, wie er es macht: er braucht eine stabile Versorgung oder eine
stabile Referenz oder einen stabilen virtuellen GND.
Woher nehme ich den Offset?
Richtig: über einen Spannungsteiler aus der Versorgungsspannung.
Und woher nimmt dieser virtuelle GND seine "Referenz?
Richtig: über einen Spannungsteiler aus der Versorgungsspanung
Du hast Grundlagen leider überhaupt nicht verstanden.
Das erzeugte Audiosignal wird über C3 des LTSpice Schaltplan auf die echte Masse der Versorgungsspannung verschoben.
Jede Störung der virtuellen Masse im Audiofrequenzbereich gegenüber dieser echten Masse wirkt sich direkt als Störgeräusch im Audiosignal aus.
Daher hat Björn in seiner Schaltung die 10uF drin.
In deiner Simulation ist alles tutti weil deine Versorgungsspannung perfekt glatt ist. Moduliere mal 0.1V Sinus drauf um das Drama am Ausgang zu sehen.
Es ist immer ein Problem, wenn die, die meinen antworten zu müssen, noch weniger von der Sache verstehen, wie diejenigen, die Fragen.
Hallo und Danke für die vielen Antworten! Hat leider etwas gedauert, bin grade viel im HF-Forum unterwegs.
Also, zwischen der virtuellen Masse und R4 hatte ich einen Streifen Platine umständlich verlegt. Den habe ich jetzt rausgeworfen und R4 direkt und auf kürzestem Wege mit der virtuellen Masse verbunden (etwas anderes hängt ja nicht an der virtuellen Masse).
Dadurch hat sich das Prasseln/Schwingen/Rauschen/Zirpen von ca. 80mV auf 20mV verringert, das ist ja schon mal ein kleiner Erfolg.
Die Netzspannung koppelt gerne mal ein. Bei 100 kΩ könnte das schon
sein.
Um das auszuschließen habe ich die Schaltung testweise mit einem 12V-Bleiakku betrieben und mit einer 9V-Blockbatterie. Das hat an der Prasseln/Schwingen/Rauschen/Zirpen-Problematik absolut nichts geändert, die Ursache muss eine andere sein.
Der Sinn von symetrischer Übertragung ist ja,
es sollen Gleichtaktstörungen unterdrückt werden.
Dazu müssen die Eingangsimpedanzen der beiden Eingänge
aber auch gleich sein. Ist es hier aber nicht.
Der -Eingang hat 1 kOhm, und der +Eingang hat 23 kOhm.
Ich würde hinter den unteren 4,7µF Kondensator noch
ein Widerstand von 1,1 kOhm nach Masse schalten,
dann sind die Eingangsimpedanzen etwa gleich.
Oder vor beiden Eingängen einen nichtinvertierenden
Spannungfolger schalten.
Ja, da hast du völlig recht, das war mir auch schon aufgefallen. Das Problem müssen dann ja alle Differenzverstärker haben.
Mehr konnte ich hier leider noch nicht ausprobieren.
Warum verpasst du der Verstärkerschaltung dann nicht einfach einen
Offset und verwendest diese unipolare Versorgung?
Vielen Dank Lothar für die Simulation! Die Idee ist wirklich gut!
Dann braucht man keine virtuelle Masse mehr. Allerdings bin ich nicht ganz sicher, was dann mit System 2 im Gehäuse zu machen ist. Beide Eingänge (also + und -) auf null Volt des NT und den Ausgang nicht beschalten?
Viele Operationsverstärker mögen es nicht, wenn man direkt vom Ausgang
eine kapazitive Last treibt.
Danke Max, das war also schon mal eine gute Idee!
(übrigens waren keine extra Cs an der virtuellen Masse)
Tja, dann bitte 100 Ohm direkt zwischen Ausgang vom OPV der für die virtuelle Masse geplant ist, und dann die Masse mit jeweils 100nF gegen Plus und Minus. Rückführung zum inv. Eingang des Virt. Masse OPV natürlich dann von diesme Punkt.
Du kannst dann ja mit dem Oszilloskop den (positiven) Einfluss dieser Aktion direkt überprüfen. Die V. Masse muss dann störungsfrei sein.
Als ich mal virtuelle Masse gemacht habe - mit A 2030 - hatte ich dasselbe Problem, bis ich merkte, dass ein Boucherot-Glied auch hier sinnvoll ist. Vielleicht probeweise 100n mit 10 Ohm in Reihe vom Ausgang an den richtigen Massepunkt?
bis ich merkte, dass ein Boucherot-Glied auch hier sinnvoll ist.
Den TCA 365 gibt es zwar nicht mehr, aber auch damals hatte man schon ein Boucherot-Glied für virtuelle Massen, wegen der eventuellen komplexen Lasten, vorgesehen.
Den TCA 365 gibt es zwar nicht mehr, aber auch damals hatte man schon
ein Boucherot-Glied für virtuelle Massen, wegen der eventuellen
komplexen Lasten, vorgesehen.
Nur dass das nichts nützt. Du musst die Last vom OPV Ausgang isolieren, sonst bildet der Lastkondensator mit dem OPV Innenwiderstand einen zusätzlichen Tiefpass. Bei Poweramps verwendet man gerne eine 1 µH Spule, bei Opamps üblicherweise 50-500 Ohm. Das Boucherot Glied sorgt nur dafür, dass der Amp auch bei hohen Frequenzen (wo er gerne schwingt) eine ordentliche Last sieht, sodass die Schleifenverstärkung nicht zu hoch wird. Das brauchst du bei OPV nicht, die sind ordentlich kompensiert.
Aber in der Schaltung vom TE hängt der Ausgang sowieso nur an einem 22 kOhm Widerstand, der zum "+" Eingang geht. Wenn ich nichts übersehen habe. Da hat der OPV keine nennenswerte Last, und sollte auch nicht schwingen.
Das ist also nur eine Referenzspannung und kein echter virtueller GND.
Da gibt es keinen Grund, dass der schwingt, außer mieser Aufbau auf dem Steckbrett.
Am Ausgang der Schaltung fehlt ein 10 µF Koppelkondensator, und der Ausgang muss sich auf den echten GND beziehen, sonst wird der OPV ziemlich sicher schwingen, wenn ein paar Meter Kabel dranhängen (Oszi Probe auf x10 stellen!).
Der NE5532 ist da relativ empfindlich und sowieso schon unglücklich mit nur 15 Volt.
ist der 5532 ein Original (Philips, Ti, JRC) oder aus zweifelhafter
Quelle?
ist der 10uF am Spannungsteiler ein Elko?
Vielleicht mal einen etwas kleineren 100nF Folienkondensator oder MLCC
X7R ausprobieren?
zu 1.: Der, den ich verwende, hat ein S aufgedruckt. Von denen hatte ich mal 20 Stück bei einem Großhändler (RS?) geholt und viele in Verstärkern verbaut (meistens als invertierende NF-Vorverstärker oder nichtinvertierende Mischstufen) und hatte da nie Probleme.
zu 2.: ja, dort sitzt ein Elko. Tausch gegen 100nF X7R ändert nichts.
ja, dann bitte 100 Ohm direkt zwischen Ausgang vom OPV der für die
virtuelle Masse geplant ist, und dann die Masse mit jeweils 100nF gegen
Plus und Minus.
Also, habe 100 Ohm eingefügt und dann einen C von 470nF X7R direkt nach Masse geführt. Am Schnittpunkt dieser beiden Bauteile sitzt nun R4 und das Rauschen ist danach fast verschwunden.
Eventuell könnte man die Gegenkopplung der virtuellen Masse auch an diesem Punkt ansetzen.
Das Prasseln und Zirpen ist leider geblieben.
Dann habe ich etwas experimentiert und rausgefunden, dass das Prasseln und Zirpen deutlich lauter wird, wenn man einen 10cm langen Draht in die Nähe von Pin2 und Pin3 hält (bes. bei Pin3 nimmt es zu).
Dann habe ich einfach den beiden symmetrischen Mikrofonleitungen Ferritperlen spendiert, was das Prasseln und Zirpen etwas reduziert hat.
Dann habe ich die 56pF-Cs direkt von Null an die OP-Eingänge Pin2 und 3 gelegt, und dann ist das Prasseln und Zirpen wieder deutlich lauter geworden.
