Guten Abend, ich habe folgendes Problem. Ich möchte ein variables Eingangssignal (0-1V) konstant auf einen Pegel von 1,4V verstärken. Bei dem Eingangssignal handelt es sich um ein Audiosignal, welches aus MP3-Player, Pc etc. kommen kann. Einen nichtinvertierenden Verstärker aufzubauen kann ich, jedoch habe ich da das Problem, das ich ja eine feste Verstärkung vorgebe. Das wäre kontraproduktiv. Meine nachfolgende Stufe hat nämlich eine maximale Eingangsempfindlichkeit von 1,4V. Also drüber geht nicht. Ich möchte das ganze mit OPV´s vom Typ NE5552 realisieren, weiß jedoch garnicht wie ich ansetzten soll. :( Gibt es eine simple OPV Schaltung mit der ich auf einen konstanten Pegel verstärken kann ohne eine große Verschlechterung des THD zu bewerkstelligen? Mit freundlichsten Grüßen
Du suchst also eine AGC, eine Automatic Gain Control. Das Thema hatte ich vor ein paar Tagen auch! Guck mal hier: Beitrag "Re: VCA ohne großen Aufwand" Und sonst such mal nach AGC. Der LM13700 passt ziemlich gut auf deine Zwecke! Mit freundlichen Grüßen, Valentin Buck
Hallo, und danke für die schnelle Antwort. Die Schaltung ist etwas umfangreich. Ich brauche das nicht nur einmal, sondern für viele Kanäle... Geht das auch einfacher? Eventuell auch mit dem NE5532, da ich davon massig viele habe.. :) Interessant wäre auch, ob man da eine Art Bypassschaltung integrieren könnte, für Pegel die unter einem gewissen Wert liegen. Da ich mir vorstellen könnte das bei einem Ue von einigen mV ein starkes rauschen entsteht.
Naja, soo kompliziert ist die Schaltung mit dem LM13700 nun auch nicht. Viel einfacher geht es auch gar nicht. Oder hast du einen Vorschlag, wie du mit deinen NE5532 die mittlere Lautstärke ermittelst und dann auf den Verstärkungsfaktor einwirken lässt? Das mit der Rauschunterdrückung ist auch noch so eine Sache. Normalerweise macht man das einfach mit Pegelunterdrückung, das führt dann aber zu Clipping. Beides sind keine Grundschaltungen eines OpAmps. Was du vorhast klingt irgendwie nach Mischpult. Kannst du nicht erst mischen und dann eine AGC machen? Mit freundlichen Grüßen, Valentin Buck
Valentin Buck schrieb: > Naja, > soo kompliziert ist die Schaltung mit dem LM13700 nun auch nicht. > Viel einfacher geht es auch gar nicht. > Oder hast du einen Vorschlag, wie du mit deinen NE5532 die mittlere > Lautstärke ermittelst und dann auf den Verstärkungsfaktor einwirken > lässt? > > Das mit der Rauschunterdrückung ist auch noch so eine Sache. > Normalerweise macht man das einfach mit Pegelunterdrückung, das führt > dann aber zu Clipping. > > Beides sind keine Grundschaltungen eines OpAmps. > > Was du vorhast klingt irgendwie nach Mischpult. > > Kannst du nicht erst mischen und dann eine AGC machen? > > Mit freundlichen Grüßen, > Valentin Buck Irgendwie hört sich das für mich so an wie: "Wenn man nur einen Hammer hat, sehen alle Probleme wie ein Nagel aus." :-) Ich weiss auch nicht, ob es T.J. klar ist, das eine Begrenzung des Signals zu einer starken Klangverfälschung führt. "HiFi" kann man ein solches Signal dann nicht mehr nennen. Je nach Stärke der Komprimierung ist es dann nur noch ein langbrei. :-( Gruss Harald
>ich habe folgendes Problem. Ich möchte ein variables Eingangssignal >(0-1V) konstant auf einen Pegel von 1,4V verstärken. Was schon mal nicht möglich ist, denn für 0V Eingangsspannung müßtest du unendlich verstärken! Du hast völlig überzogene Vorstellungen. Und nicht alles was man machen will, ist auch machbar und schon gar nicht mit einer ganz simplen Schaltung, die am besten nur NE5532 enthällt, weil du ganz viele davon hast. So funktioniert Analogelektronik nicht! Wenn du die Geschichte rauscharm und klirrarm haben willst, solltest du einen Spezialisten, wie den THAT215X nehmen. Für einfache Fälle geht auch ein LM13700. Aber du wirst dann erhebliche Abstriche beim Rauschen und dem Klirr machen müssen. Dann ist wichtig, eine Pegelinformation aus dem Signal zu gewinnen. Was willst du da haben, konstanten Pegel oder gleiche Lautheit? Das ist nicht das selbe! Wenn du auf gleiche Pegel (Spitzenwert, Mittelwert, oder was auch immer) regelst, wirst du große Lautheitssprünge haben. Wenn du gleiche Lautheit haben willst, mußt du den Effektivwert aus deinem Signal berechnen und das ist dann schon mal mit nicht unerheblichem Aufwand verbunden...
Hallo, ich habe die letzten Tage viel gegoogelt und festgestellt das sich die Schaltung um einiges verkomplizieren kann, aber nicht einfacher :D Ich dachte es ginge vllt. das ich mit einem Poti 0-1,4V vorgebe und der OPV dann einfach das Eingangssignal daran regelt. Jedoch weiß ich nicht ob das zusammenspiel von vorgegebener Gleichspannung mit frequenzbehafteten Eingangssignal funktioniert. Ich möchte nicht gleiche Lautstärke, sondern nur den Pegel von 1,4V nicht überschreiten, da ich die Folgestufe nicht unnütz überlasten möchte. (Auch wegen Bedienfehlern von Fremdreglern xD). Ich möchte im Prinzip nur die Kanäle mit Potis lauter als die Quelle sein kann haben, bzw auch leiser, wobei ich die 1,4V nicht überschreiten will/darf. Ich werde nun den Limitter aufbauen, jedoch habe ich keine Grundlagen zur Dimensionierung der Bauteile. Die 1,4V sind nur die Maßgabe von einem Kanal. Die anderen 5 unterscheiden sich da. Kann mir jemand Helfen wie ich die Rs und Cs berechne?! Mfg.
Schaltplan? Was für einen Limiter nimmst du jetzt? AGC mit LM13700? Wenn du nur deinen Amp schützen willst, reicht vielleicht auch folgende Schaltung: ______________ / \ SIGNAL--+--|+\ |Großer | >---\ +--R----Endstufe 1.4V-------|-/ R | | |/ \------| NPN |\> | kleiner R | GND Mit freundlichen Grüßen, Valentin Buck
T. J. schrieb: > Ich werde nun den Limitter aufbauen, jedoch habe ich keine Grundlagen > zur Dimensionierung der Bauteile. Die 1,4V sind nur die Maßgabe von > einem Kanal. Die anderen 5 unterscheiden sich da. Kann mir jemand Helfen > wie ich die Rs und Cs berechne?! Du kannst natürlich am Ausgang Deines Vorverstärkers Dein Signal mit jeweils 2Dioden in Reihe und zwei dieser Reihenschaltungen antiparallel auf 1,4V limitieren. Das Signal hört sich dann aber auch entsprechend an. Erinnert vielleicht etwas an E-Guitarrensound. Gruss Harald
>Ich möchte nicht gleiche Lautstärke, sondern nur den Pegel von 1,4V >nicht überschreiten, da ich die Folgestufe nicht unnütz überlasten >möchte. (Auch wegen Bedienfehlern von Fremdreglern xD). Ah, das ist etwas völlig anderes als was du im ersten Post geschrieben hast! Was du brauchst, ist ein Begrenzer oder Limiter. >Ich werde nun den Limitter aufbauen,... Welchen?
ich dacht an folgende Schaltung: http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/bilder/otalim01.gif @Theresa: Das ist nichts anderes. Ich möchte nunmal ein Signal verstärken/abschwächen aber nicth über einen bestimmten Pegel kommen. :/ manchmal drücke ich mich unnötig konpliziert und unverständlich aus.. tut mir leid.
Nachtrag: @Valentin: Wenn ich das richtig verstehe schließt die Schaltung jeden Pegel über 1,4V über den kleinen R kurz. Funktioniert das, obwohl 1,4V = gleichspannung und Eingangssignal = Wechselspannung? Reicht das wenn ich vor dem Transistor nen R-C-Glied packe damit mir das nicht jede kurze spannungsspitze die Schaltung wegschaltet? Was kommt beim Ausgang des OPV´s raus wenn das Eingangssignal 1,5V beträgt? Die Differenz?
Ja. Du musst nur die Wiederstände anpassen. Ich hab die Schaltung mit Rgroß=10k und Rklein=1k in Betrieb für einen wertvolleren Amp. Und dann noch einen Spannungsteiler für die 1.4V (die müssen ja nicht belastbar sein). Wenn ich da beispielsweise 10V reinfließen lasse, dann bekomme ich beim Amp nur noch ca. 1V Der Rest fließt ab. Allerdings kann so etwas manchmal die Tonquelle zum Ausstoßen von oxydierten Partikelschwärmen verleiten. Naja, trotzdem ists dann noch HiFi. Klingt auch mit eingeschalteter Stufe (In>1.4V) noch, nur leider stark verzerrt! Mit freundlichen Grüßen, Valentin Buck
T. J. schrieb: > Die Differenz? Joa. Mal interner Verstärkungsfaktor von etwa 10k-100k! Also VCC! Übrigens ist ein Poti ganz sinnvoll, um die Schwelle einzustellen! Mit freundlichen Grüßen, Valentin Buck
Willst du immer ein Signal von 1,4V Pegel haben, egal wie groß dein Audiosignal am Eingang ist? Also verstärken, wenn es kleiner als 1,4V ist und begrenzen, wenn es größer als 1,4V ist?
@Theresa: Genau! @Valentin: Ja, mit dem Poti hätte ich die 1,4V eh eingestellt. Du spielst sicher auf Toleranzen an :)
T. J. schrieb: > Nachtrag: > > @Valentin: Wenn ich das richtig verstehe schließt die Schaltung jeden > Pegel über 1,4V über den kleinen R kurz. Funktioniert das, obwohl 1,4V = > gleichspannung und Eingangssignal = Wechselspannung? Ja das Funktoniert, ist ein einfacher Komparator, wenn mal ne Spitze über 1,4V kommt schaltet der Transistor das Signal über den Gnd Spannungteiler. Der Komparator "vergleicht" ja andauernd (sofern die Bandbreite für das Signal reicht :P ). > Reicht das wenn ich vor dem Transistor nen R-C-Glied packe damit mir das > nicht jede kurze spannungsspitze die Schaltung wegschaltet? Naja was willst du jetzt Spannungspitzen abfangen oder doch noch ein paar durchlassen? Alles auf einmal geht nicht. > Was kommt beim Ausgang des OPV´s raus wenn das Eingangssignal 1,5V > beträgt? Die Differenz? Ne solange Signal > 1,4V kommt maximale Spannung raus und solange Signal < 1,4 V minimale (einfach gesagt)
T. J. schrieb: > Ja, mit dem Poti hätte ich die 1,4V eh eingestellt. Du > spielst sicher auf Toleranzen an :) Nee, auf deinen Verstärker. Zeig doch bitte mal einen Schaltplan! Wenn es etwas in Richtung Soundkarte geht würde ich gleich die Schwelle auf 1.2V setzen! Toleranzen sind in diesem Raum wirklich ein Problem, denn bei 5V sind 5% schon mal 0.25V! Mit freundlichen Grüßen, Valentin Buck
>@Theresa: Genau!
Ok, dann wäre das schon mal geklärt.
Jetzt, als nächstes:
Wie schnell soll die Regelung ansprechen? Wenn sehr schnell geregelt
werden soll, wirst du auch den Charakter der Musik ändern, es wird kaum
noch laute und leise Passagen mehr geben. Es wird sich alles ungefähr
gleich laut anhören. Willst du das?
Nein, es soll nicht schnell geregelt werden. Es geht nur um Überlastschutz, also im Bereich von 0,7 bis eine Sekunde. Theoretisch existiert das Problem nicht, da die Signalquellen maximal 1V ausgeben. Ich möchte nun aber einzelne Kanäle unterschiedlich verstärken/dämpfen. Nach langer überlegung habe ich mir gedacht, das es am einfachsten wäre, auf einen festen Wert zu Verstärken (1,4V) und dann ein Poti nach zu schalten um nach unten regeln zu können. Oder irre ich mich da? Ich habe keinen Schaltplan vom Verstärker, da dies ein fertiges Modul ist. Angegeben mit einer maximalen Eingangsempfindlichkeit von 1,4V. :)
>Nein, es soll nicht schnell geregelt werden. Es geht nur um >Überlastschutz, also im Bereich von 0,7 bis eine Sekunde. Wenn nicht schnell geregelt werden soll, dann hast du auf jeden Fall ein langsames Release. Jetzt kannst du entscheiden, ob du ein schnelles oder langsames Attack wünschst. Bei schnellem Attack, werden Spitzen sicher erkannt und eine Übersteuerung über 1,4V wird sicher vermieden. Allerdings hörst du dann ein wahrnehmbares Pumpen, was ebenfalls die Charakteristik des Musiksignals ändert und sehr störend in Erscheinung treten kann. Mit einem langsamen Attack läßt du die Charakteristik des Signals dagegen unverändert. Das Stück hört sich praktisch gleich an wie vorher, ist als Ganzes nur leiser oder lauter. Allerdings wirst du dann keinen zuverlässigen Schutz mehr gegen schnelle Übersteuerungen haben! >Nach langer überlegung habe ich mir gedacht, das es am einfachsten wäre, >auf einen festen Wert zu Verstärken (1,4V) und dann ein Poti nach zu >schalten um nach unten regeln zu können. Oder irre ich mich da? So macht man das in jedem Mischpult: Jeder Eingangszug wird mit dem Gain-Steller auf gleichen Nennpegel eingestellt und dann mit dem Fader individuell abgesenkt.
Theresa schrieb: >[...] > Mit einem langsamen Attack läßt du die Charakteristik des Signals > dagegen unverändert. Das Stück hört sich praktisch gleich an wie vorher, > ist als Ganzes nur leiser oder lauter. Allerdings wirst du dann keinen > zuverlässigen Schutz mehr gegen schnelle Übersteuerungen haben! >[...] Wie genau definierst du schnelle übersteuerungen? vereinzelte Spannungsspitzen oder überlast? Ansonsten finde ich ein langsames Attack genau richtig für mein Vorhaben. :)
>Wie genau definierst du schnelle übersteuerungen? vereinzelte >Spannungsspitzen oder überlast? Mit schnellen Übersteuerungen meine ich das, was man sieht, wenn die LED-Kette einer Aussteuerungsanzeige im Rythmus der Musik immer wieder nach oben in den roten Bereich schnellt.
Also angenommen als Eingangssignal kommt permanent 1,5 an. -> Im kurzzeitbereich geht das durch -> Dauerpegel werden gedrosselt???? wenn das gegeben ist, kann ich damit leben. :) Was passiert wenn am Eingang ein deutlich höherer Pegel ist? Wird das Signal dann schneller gedämpft? Mfg.
>-> Im kurzzeitbereich geht das durch >-> Dauerpegel werden gedrosselt???? Mit langsamen Attack würde nur der mittelere Pegel auf 1,4 gedrosselt. Schnelle Übersteuerungen (im obigen Sinne) könnten regelmäßig und beliebig weit über 1,4 liegen, je nachdem wie impulshaft die Musik ist.
Und somit sind wir wieder beim AGC! Langsames Attack heißt großer Kondensator und großer Widerstand, schnelles Attack heißt kleiner Kondensator und kleiner Widerstand! Mit freundlichen Grüßen, Valentin Buck
Hmm... Damit komme ich nicht auf einen grünen Zweig. Ich weiß ja das ich in der Elektronik oft Kompromisse schließen muss, aber so :( Zusammenfassend für mein Verständnis: - Würde es Sinn machen eine Schaltung mit langsamen Attack aufzubauen mit nachgelagerter Komperatorschaltung die bei 1,4V kurzschließt. Nein. - Schnelles Attack bringt rauschen.. Wenn ich dich aber richtig verstanden habe, könnte ich dem aber durch runter regeln der Lautstärke entgegenwirken. Ich wollte aber nur nach der Schaltung regeln. Davor wäre auch Sinnlos, da es ja dann ein noch kleineres Signal verstärken muss... :S Nun die Weltbewegene Frage, womit wäre mir geholfen? Eine LED leuchten lassen wenn der Pegel überschritten wird, würde mir helfen, wenn jemand anders das Gerät bedient, würde dieser das klassisch ignorieren. :(
Also würde dir ein langsames Attack helfen! Also die Schaltung mit dem LM13700 (steht sogar im Datenblatt unter den Beispielanwendungen). Und mit großem C und großem R. Was dir dabei hilft, ist LTSpiceIV. Damit kannst du das dann lang und breit simulieren und wir sehen auch mal einen Schaltplan ;-) Mit freundlichen Grüßen, Valentin Buck
>Nun die Weltbewegene Frage, womit wäre mir geholfen? Eine LED leuchten >lassen wenn der Pegel überschritten wird, würde mir helfen, wenn jemand >anders das Gerät bedient, würde dieser das klassisch ignorieren. :( Wenn du die LED "Overload" nennst, ist er selbst Schuld, wenn er sie ignoriert. Jedes Mischpult funktioniert so...
Hallo, auch wenn der Benutzer dann selber Schuld ist, hilft mir das recht wenig wenn meine Endstufe durchbrennt.... :( Ich werde mal schauen ob ich von dem LTSpiceIV eine Demo-/Studentenversion bekomme und dann ein wenig damit "rumspielen". Ich denke bis zum Wochenende habe ich wieder Folgefragen. :D Erstmal recht herzlichen Dank für das zusammengetragene!!!! :)
LTSpice ist in der Vollversion kostenlos! Downloadlink hier: http://ltspice.linear.com/software/LTspiceIV.exe Mit freundlichen Grüßen, Valentin Buck
>auch wenn der Benutzer dann selber Schuld ist, hilft mir das recht wenig >wenn meine Endstufe durchbrennt.... :( Dann mußt du die Endstufe eben so bauen, daß sie nicht durchbrennen kann! Eine thermische Überlastung kannst du sowieso nicht mit einer Eingangssignalbegrenzung vollständig verhindern, weil die auch noch von ganz anderen Faktoren abhängt: Was machst du beispielsweise, wenn jemand einen sehr niederohmigen Lautsprecher an die Endstufe hängt? Da hilft dir eine Eingangssignalbegrenzung gar nicht. Ein einfacher Temperaturschalter auf dem Kühlblech, der bei 90°C abschaltet, tut das vieeel effizienter.
Danke für den Link, aber wo bekomme ich eine Bibliothek für den LM13700 her und wie integriere ich die dann in dem Programm?
Es gibt noch einen anderen Grund, der gegen eine AGC-Schaltung spricht, vor allem gegen eine mit großen Zeitkonstanten: Da die Signalhöhe immer wieder neu geregelt wird, ist jedes manuelle Verstellen der Gain unmöglich, weil die Automatik das ja dauernd versucht auszugleichen. Das kann so verwirrend sein, daß der Anwender deine Schaltung in die Ecke wirft....
Was wäre denn eine Alternative um die Lautstärke auf einem Pegel zu halten?
Hallo, habe mit dem Hersteller des Verstärkers Kontakt gehabt. Dieser meinte zu mir, das nach überschreiten der Eingangsempfindlichkeit, der Verstärker ins Clipping fährt. Des Weiteren habe ich mir überlegt, das solch ein "dynamischer Regelverstärker" nicht das Richtige ist was ich brauche. Der Stellt mir, soweit ich das richtig verstanden habe, den Grundpegel auf Bsp-weise 1,4V. Sprich, wenn in dem Lied eine stelle leise ist, wird die auch auf Laut verstärkt. Das macht keinen Sinn. Demzufolge muss ich einen Verstärker mit fester Verstärkung aufbauen. Wobei ich beachten muss, das der maximale Pegel möglichst unter 1,4V bleibt, um Clipping zu vermeiden. Ich werde mal einen Schaltplan zeichnen und melde mich dann nochmal. :)
>Was wäre denn eine Alternative um die Lautstärke auf einem Pegel zu >halten? Ich würde einen Limiter mit schnellem Attack und ausreichend langem Release verwenden und diesen wie eine Notbremse verwenden. Die Musik verliert bei sporadischem Überfahren der Schwelle nicht gleich ihren Charakter. Bei dauerndem, heftigen Überfahren der Schwelle klingt die Musik zwar komprimiert, aber das ist immer noch weniger schlimm, als wenn das Signal klippt. Spätestens jetzt sollte der Bediener den Gain-Steller etwas zurückstellen, ermuntert durch das Blinken der Übersteuerungs-LED. Bei dieser Art der Signalbegrenzung wirkt das Verändern des Gain-Stellers nicht kontraproduktiv, sondern der Bediener erhält sofort eine positive und befriedigende Rückkopplung. Nochmals: Ein thermisches Überhitzen einer Endstufe wirst du mit keiner Signalbegrenzung in den Griff bekommen. Das muß die Endstufe selbst schaffen. Und du mußt eben von Anfang an in der Endstufe soviel Reserve vorsehen, daß eine solche Überhitzung nur mit idiotischer Fehlbedienung zum Abschalten der Endstufe führt. Ein Signalbegrenzer am Eingang einer Endstufe soll eigentlich nur das Klippen verhindern. Für eine Vermeidung thermischer Überhitzung der Endstufe taugt er dagegen nicht. Das muß die Endstufe selbst tun.
Eric Versuchst du gerade mit 2*200W eine Turnhalle zu beschallen? Die richtige Vorgehensweise wäre eigentlich die Leistung der Anlage so ausreichend zu dimensionieren, das sie von Vorne herein garnicht in den Bereich kommt wo sie clippt, sondern ausreichend Reserven vorhanden sind. Denn jedes Clipping ist brandgefährlich für die Hochtonlautsprecher. Bei einer RockBand , welche voll abgenommen wird ( also auch komplettes Drumset und Bass ) kann man in einer mittelgroßen Turnhalle durchaus schon mal mit einer installierten Verstärkerleistung von 2*3KW rechnen. Und das ist eher schon knapp gerechnet. Für die Monitorlautsprecher kommen dann nochmal ca 1KW hinzu. Limiter sollten wenn sie eingesetzt werden nur als letzer Notanker gesehen werden. Keinesfalls um die Dynamik zu komprimieren. Das wird dann nämlich irgendwann gefährlich für alle Lautsprecher in der Box. Eine gut aufgebaute Endstufe sollte das nicht gefährden. Aber auch da habe ich schon ziemlich viel Murks gesehen. Ralph Berres
Hallo Ralph, nein, garnicht. Es geht um reine Wohnzimmerbeschallung. Und eigentlich auch nur um den Sub-Kanal. Wenn ich beispielsweise Musik höre, dann kommt von der Quelle oft zuviel Bass, das möchte nach uten regeln (kein Problem -> einfach mit Poti) Aber, wenn ich beispielsweise einen Film schaue, reicht mir die Beschallung der beiden Subwoofer nicht aus. In diesem Fall möchte ich den Basskanal verstärken. Dies stellt eigentlich auch keine herausforderung dar, aber ich möchte über den Pegel der maximalen Eingangsempfindlichkeit nicht kommen. Um Tonqualität zu wahren. Des Weiteren möchte ich auch nur ein Poti benutzen um die Lautstärke einzustellen... Als Überlastschutz soll es nicht sein (danke an die Vorredner, werde einen Thermoschalter organisieren) sondern nur um clipping zu vermeiden. Langsam finde ich mich im LTSpice rein. Werde mal die Schaltung mit dem LM13700 versuchen zu simulieren.
Hallo Valentin, das programm ist ja sehr geil!! Ich weiß garnicht wie ich bis jetzt ohne konnte. :D Gibt es die Möglichkeit das ich als Spannungsquelle ein Audiofile àla wma, wav oder mp3 importieren kann? Mich interessiert ja nicht das Übertragungsverhalten bei konstantem Pegel, sondern bei Änderung von diesem. Mfg.
Le voilá: http://electrostud.wikia.com/wiki/Using_WAVE_files_as_input/output_in_LTSpice Mit freundlichen Grüßen, Valentin Buck
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