Problem: Verstärker gibt unschönes Signal aus.

Christoph E. Gast #7649393
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Hallo!

Ich möchte mir einen Fluxgate-Sensor zur Messung schwacher Magnetfelder basteln. Dazu brauche ich einen Signalgenerator mit etwas mehr Leistung. Ich dachte daher an eine Kombination aus XR2206 + 2x10W Verstärker (https://www.neuhold-elektronik.at/catshop/product_info.php?products_id=7324).

Jetzt habe ich alles aufgebaut und mir einmal die Signale am Oszi angeschaut. Das Eingangssignal vom XR2206 ist soweit in Ordnung. Nur erhalte ich am Ausgang des 2x10W Verstärkers in keinster Weise einen schönen Sinus sondern die angehängten Signalverläufe.

Parallel zum Oszi habe ich noch einen kleinen 4W Lautsprecher gehängt. Der Ton klingt aber gar nicht so falsch aus meiner Einschätzung heraus. Nur ist eben das Signal komplett eigenartig.

Mache ich etwas falsch oder stimmt etwas mit dem Verstärker oder meiner Messmethode nicht? Vielleicht kann mir ja jemand von euch weiterhelfen. Vielen Dank im voraus für eure Bemühungen...

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Christoph E. Gast #7649408
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@hhinz: Vielen Dank für deinen wertvollen Hinweis.

Hat mein Verstärker also keinen LC-Filter eingebaut? Aber er hat zwei direkte Ausgänge für die Lautsprecher. Glätten/filtern denn die Lautsprecher das "schlechte" PWM-Signal, sodass man eigentlich wieder einen "normalen" Ton hört?

Aber das kann auch nicht wirklich sein, denn ich habe ja das Oszi parallel zu einem Lautsprecher gehängt. Von daher müsste es ja, falls ein Lautsprecher dazu in der Lage ist, zu einer Glättung/Filterung dann gekommen sein, was aber eben nicht der Fall ist...

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Monk Gast #7649417
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Christoph E. schrieb:

Hat mein Verstärker also keinen LC-Filter eingebaut?

So sieht es aus. Billiger Chinakram, verkauft mit deutschem Qualitätssiegel.

Glätten/filtern denn die Lautsprecher das "schlechte" PWM-Signal, sodass man eigentlich wieder einen "normalen" Ton hört?

Ja.

Bezügluch elektromagnetischer Verträglichkeit ist die Schaltung zusammen mit den Leitungen (=Antennen) allerdings schlecht. Und für Piezo Lautsprecher gänzlich ungeeignet. Ich hoffe, wenigstens das steht in der Anleitung.

Aber das kann auch nicht wirklich sein, denn ich habe ja das Oszi parallel zu einem Lautsprecher gehängt.

Das passt schon. Die Glättung findet mechanisch durch Massenträgheit statt nicht elektrisch.

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Hp M. #7649421
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Christoph E. schrieb:

Messung schwacher Magnetfelder basteln. Dazu brauche ich einen Signalgenerator mit etwas mehr Leistung.

Das beisst sich. Starke Ströme, wie sie in und aus Leistungsverstärkern fliessen, erzeugen auch nicht mehr zu vernachlässigende Magnetfelder.

Mit fliegenden Aufbauten, wie dem gezeigten, wirst du wohl Probleme bekommen. Erst Recht, wenn du solch einen Klasse-D-Verstärker verwendest, bei dem es sich ja im Prinzip um ein Schaltnetzteil handelt, das die ganze Umgebung mit seinem hochfrequenten Störnebel verseucht.

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Christoph db1uq K. #7649441
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Das Datenblatt des Verstärker-ICs: https://www.diodes.com/assets/Datasheets/products_inactive_data/PAM8610.pdf

Auf S.10 von 15 steht (fast nichts) zur Filterung um EMI zu unterdrücken. Je eine Ferritperle und 200pF nach Masse auf beiden Lautsprecherseiten.

Auf Seite 4 steht die Schaltfrequenz: Oscillator Frequency f OSC (ROSC = 120kΩ, COSC = 220pF) 250 kHz

Dem Lautsprecher sind die 250 kHz egal, aber dem Magnetsensor sicher nicht.

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Lothar M. Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7649488
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Christoph E. schrieb:

Glätten/filtern denn die Lautsprecher das "schlechte" PWM-Signal, sodass man eigentlich wieder einen "normalen" Ton hört?

Ja.

Aber das kann auch nicht wirklich sein

Die Lautsprecher "glätten" das Signal, weil sie mechanisch(!!) viel zu träge sind, um der originalen PWM-Frequwenz mit 250kHz zu folgen.

Christian S. schrieb:

So eine Spule könnte man sich auch selbst wickeln.

Irgendwie hat eine Spule immer irgendwas mit Magentfeldern zu tun. Und was soll damit gemessen werden?

Christoph E. schrieb:

zur Messung schwacher Magnetfelder

Ich sehe da prinzipielle Probleme mit Class-D Verstärkern.

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Christoph E. Gast #7649501
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Ich möchte wie eingangs erwähnt einen FluxGate-Sensor basteln.

Youtube-Video: https://www.youtube.com/watch?v=_2RDtus0Z7s Seite dazu: https://www.elektronik-labor.de/Notizen/Fluxgate.html

Für den FluxGate-Sensor benötige ich ein 20 kHz-Signal mit ein wenig Dampf um die Festinduktivitäten in die Sättigung zu treiben. Signalgenerator mit 50 Ohm Ausgang habe ich leider nicht, nur eben den schwachen XR2206. Hätte noch einen Leistungsoperationsverstärker OPA549 der rund 6A am Ausgang liefern kann. Das wäre aber der komplette overkill für diese Anwendung.

Ich habe mir jetzt einmal 2 Stück dieser Verstärker bestellt: https://www.ebay.com/itm/334974379673

Wenn diese angekommen sind, kann ich gerne die Ergebnisse damit hier dokumentieren.

Vielen Dank nochmals für eure tolle Hilfe!!!

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Christoph E. Gast #7661175
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Damit dieses Thema (positiv) abgeschlossen werden kann: Die analogen Verstärker mit dem TDA7297 sind angekommen und damit erhalte ich wie zu erwarten war ein schönes Ausgangssignal.

Damit werde ich mein Flux-gate-Magnetometer mit 20 kHz und max. 30Vp-p antreiben...

Vielen Dank nochmals für eure Hilfe :-)

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