Hallo, für eine analoge Mono-Audiosignalverarbeitung habe ich nach dem Klinkeneingang einen OP-Addierer aufgebaut. Um Gleichanteile zu unterdrücken habe ich den beiden Widerständen große Kapazitäten vorgeschaltet. Ich dachte, das müsste so einen Hochpass ergeben. Gebe ich nun jedoch Sinussignale auf den Eingang ohne (oder mit sehr kleinem) Offset, hat das Signal am Eingang des OPs einen großen Offset. Wie kann das sein? Wo ist mein Denkfehler?
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Leider sieht man auf dem Bild nicht wo der invertierende Einmgang des OPs hingeht ...
Klaus schrieb: > Wie kann > das sein? Wo ist mein Denkfehler? Die Addierer-Schaltung sieht komisch aus. So wie gezeichnet hast du eigentlich nur einen Spannungsteiler zwischen dem linken und dem rechten Kanal gebaut. Es fehlt da quasi die virtuelle Masse, denn in den nicht-invertierenden Eingang des OPV fließt kein Strom hinein.
Sven P. schrieb: > > Die Addierer-Schaltung sieht komisch aus. So wie gezeichnet hast du > eigentlich nur einen Spannungsteiler zwischen dem linken und dem rechten > Kanal gebaut. Es fehlt da quasi die virtuelle Masse, denn in den > nicht-invertierenden Eingang des OPV fließt kein Strom hinein. Dieser Widerstand ist für die Addition unnötig (dz. hat er am Knoten R29/R30 halt den Mittelwert der Spannungen = Addition/2). Der fehlende Widerstand verursacht jedoch für den OpAmp (welcher ist das eigentlich, MCP60xx?) ein Problem. Die DC-Spannung an IN+ ist nicht definiert!
Dein "+"-Eingang vom OP hängt gleichspannungsmäßig in der Luft und kann deshalb irgendwo hindriften.
> Wo ist mein Denkfehler?
Falsche Schaltung.
Addierer (Summemischer) sieht so aus:
L --1uF--47k--+--47k---+
| |
R --1uF--47k--+--|-\ |
| >--+-- L+R
GND ---|+/
Deine Schaltung hat nicht nur Probleme weil ein
Gleichspannugnspfad fehlt, sondern auch Rückwirkungen
von L zum R Eingang und umgekehrt.
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MWS schrieb: > Leider sieht man auf dem Bild nicht wo der invertierende Einmgang des > OPs hingeht ... Ok hab nochmal die ganze OP-Schaltung mit auf das Bild gebracht. Der Addierer soll als nichtinvertierender Verstärker betrieben werden mit einem Poti zum Einstellen der Verstärkung.
MaWin schrieb: > L --1uF--47k--+--47k---+ > | | > R --1uF--47k--+--|-\ | > | >--+-- L+R > GND ---|+/ > > Deine Schaltung hat nicht nur Probleme weil ein > Gleichspannugnspfad fehlt, sondern auch Rückwirkungen > von L zum R Eingang und umgekehrt. Würde es in meinem Fall reichen zwischen R30 und R31 einen 47k einzubauen? Das Problem ist, dass ich das schon die Platine habe und die Reparaturmaßnahme möglichst einfach sein sollte ;-)
Hallo Klaus, Die erste Schaltung funktioniert so (bis auf das fehlende DC-Potential am Eingang) und addiert auch wunderbar (nicht ganz rückwirkungsfrei, was bei stereo->mono aber völlig egal sein dürfte), verpasse dem OP einfach noch einen Widerstand 100k oder so von + nach GND.
> Würde es in meinem Fall reichen zwischen R30 und R31 einen 47k > einzubauen? Nein. > Das Problem ist, dass ich das schon die Platine habe das Problem ist, daß du erst zusammenbaust, und dann denkst bzw. nachschaust. Das Problem löst man für die Zukunft am einfachsten, in dem es diesmal möglichst schmerzhaft wird, den Pfusch geradezubiegen. Und ich meine, 100u Kondensatoren, da beginnt ja schon das Probelm, als polaritätsunabhängige sind die recht gross, was du verstärkter Empfindlichkeit gegen Einstreuuungen von Störungen führt, und 4k7 sind als Eingangsimpedanz von Audioanlagen ziemlich wenig.
nicht "Gast" schrieb: > Die DC-Spannung an IN+ ist nicht definiert! Ist doch meine Rede. Wobei man die Rückwirkungen notfalls mit zwei Spannungsfolgern noch ausbügeln kann.
Tom K. schrieb: > Die erste Schaltung funktioniert so (bis auf das fehlende DC-Potential > am Eingang) und addiert auch wunderbar (nicht ganz rückwirkungsfrei, was > bei stereo->mono aber völlig egal sein dürfte), verpasse dem OP einfach > noch einen Widerstand 100k oder so von + nach GND. Das hört sich gut an, das werde ich nachher mal ausprobieren. Danke! :)
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So nochmal vielen Dank für die Hilfe! Mit dem extra R zwischen + und GND funktioniert das jetzt 1a. Nun habe ich noch eine letzte Frage bzw. ein letztes Problem, würde mich freuen, wenn noch jemand eine Idee dazu hat. Wie im Schaltplan zu sehen, überlagere ich dem Audiosignal etwa 1,65 V, da die ADCs unipolar sind. Danach folgenden dann 2 Tiefpass-Filter. Der untere mit der Grenzfrequenz 16 kHz funktioniert super, genau wie er es soll. Nur der obere macht ein Problem: Die Filterung funktioniert zwar, das heisst bei 2 kHz ist das Signal sogar um ziemlich genau 3 dB bedämpft, aber der gewollte - vorher extra überlagerte - Gleichanteil des Signals ist teilweise verschwunden. Das heisst es sieht etwa so aus, das ein Sinussignal (egal welcher Frequenz) zu etwa 1/3 der Amplitude im Negativen liegt. Also anders ausgedrückt sind immer 2/3 des Signals über der Nulllinie und 1/3 darunter. So würde das digital repräsentierte Signal natürlich stark verzerrt sein :( Könnte sich jemand vorstellen woran das liegt? Vielen vielen Dank für Eure Hilfe!!
Konnte das Problem nun schonmal eingrenzen... am Ausgang des zweiten OPs IC8A ist noch alles in Ordnung. Könnten die drei parallelen Kondensatoren Probleme machen? Habe das so gemacht, weil es den nötigen Wert von 56n nicht gab.
Das Problem ist, dass bei deiner Gegenkopplung nur über den Kondensator der Ausgang beliebig nach oben oder unten gehen kann. Fällt Dir die Ähnlichkeit mit deiner Offset-Korrektur-Schaltung auf? Genau das Selbe wie bei dieser Schaltung passiert in deinen Filtern auch. Mach einen großen Widerstand (z.B. 10 MegaOhm, je nach Frequenz und Kondensatorgröße) über alle Gegenkopplungs-C's (bei den parallelen latürnich nur einen) und schau mal, ob's besser ist. Gruß Jonathan
Ups, ich glaub, ich hab mich verguckt. Nein, das ist doch nicht das Problem bei der Schaltung.
Klaus schrieb: > Der untere mit der Grenzfrequenz 16 kHz funktioniert super, genau wie er > es soll. Der ist allerdings nicht besonders steil. Ich bin mir nicht sicher, ob der als Anti-Aliasing taugt. > Nur der obere macht ein Problem: Die Filterung funktioniert > zwar, das heisst bei 2 kHz ist das Signal sogar um ziemlich genau 3 dB > bedämpft, aber der gewollte - vorher extra überlagerte - Gleichanteil > des Signals ist teilweise verschwunden. Das heisst es sieht etwa so aus, > das ein Sinussignal (egal welcher Frequenz) zu etwa 1/3 der Amplitude im > Negativen liegt. Geht da vielleicht ein OPV in Sättigung? Die Versorgung ist ja eh schon knapp mit nur 3,3 Volt. Aber andere Frage: Warum addierst du den Gleichanteil für den AD-Umsetzer gleich zu beginn und nicht erst nach den Filterstufen? Gleichanteil ist immer doof in Analogschaltungen :-)
Sven P. schrieb: > Aber andere Frage: Warum addierst du den Gleichanteil für den > AD-Umsetzer gleich zu beginn und nicht erst nach den Filterstufen? > Gleichanteil ist immer doof in Analogschaltungen :-) Schon richtig, aber nur, wenn er alle OPAs auch symmetrisch versorgt. Irgendwie kann ich nicht verstehen, warum der erste (IC5A) eine symmetrische Versorgung hat, die andern aber nicht. Abgesehen davon: der OPA ist nur bis VDD=6V spezifiziert, IC5A wird also schon außerhalb der Spec betrieben. Klaus schrieb: > Das heisst es sieht etwa so aus, > das ein Sinussignal (egal welcher Frequenz) zu etwa 1/3 der Amplitude im > Negativen liegt. Also anders ausgedrückt sind immer 2/3 des Signals über > der Nulllinie und 1/3 darunter. Wie kann das sein, wenn er mit Single Supply versorgt wird? Das, was du aufgebaut hast und das, was du uns im Schaltplan zeigst, scheinen nicht identisch zu sein.
> aber der gewollte - vorher extra überlagerte - Gleichanteil > des Signals ist teilweise verschwunden. Weil auch dein zweiter OpAmp kein Summierer ist, und du das hartnäckig ignorierst. Mit einem richtigen Summierer braucht man keine 3 OpAmps, aber nein, der Herr liebt seinen Murks über alles, und flickt und flickt und flickt lieber statt zu lernen. GND | Poti----|+\ | | >--+ -3.3V +-|-/ | | | +-------+ | 47k | L --1uF--47k--+--47k---+ | | R --1uF--47k--+--|-\ | | >--+-- L+R GND ---|+/
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zum mixen von audiosignalen nimmt man den invertierenden mischverstärker. das hat nen einfachen grund. der knotenpunkt von (-) r1 , r4 , r5 nennt sich virtuelle masse. der punkt hat gnd potenzial. dadurch kann man rückwirkungsarm mixen. wem die negation stört der schaltet einfach nen invertierenden verstärker mit v=1 nach. ach ja die versorgung erfolgt mit +- spannung. abblockkondensatoren dicht am ic nicht vergessen. mfg
MaWin schrieb: > Mit einem richtigen Summierer braucht man keine 3 OpAmps, > aber nein, der Herr liebt seinen Murks über alles, > und flickt und flickt und flickt lieber statt zu lernen. Es gibt eben immer Menschen die lernen nur durch Schmerz... http://www.eetkorea.com/ARTICLES/2003SEP/A/2003SEP19_AMD_AN07.PDF
MaWin schrieb: > Weil auch dein zweiter OpAmp kein Summierer ist, > und du das hartnäckig ignorierst. Dem ist aber nicht so. Es ist ein nichtinvertierender Summierer. Nach Lehrbuch. Siehe auch den Link von '*-_-*' auf Seite 2. Und den IC6A hätte er sich sparen können, so wie du auch. Ich hätte selbst auch invertierende Summierer genommen, aber falsch ist seine Schaltung nicht - nur etwas zu aufwändig. Und nicht die Ursache seines Problems. Vielleicht sollte erst mal herausgefunden werden, warum der TO bei Single Supply folgendes beobachtet: > Also anders ausgedrückt sind immer 2/3 des Signals über > der Nulllinie und 1/3 darunter. dolf schrieb: > der punkt hat gnd potenzial. > dadurch kann man rückwirkungsarm mixen. Richtig, spielt aber keine Rolle, wenn das Quellsignal entweder niederohmig ist oder einfach zu nichts anderes verwendet wird. Auch der invertierende Summierer ist nicht ganz problemlos - zumindest geht auch da der Quellwiderstand in den Verstärkungsfaktor ein. @*-_-* (Gast) Schau dir einfach das Papier in deinem Link mal genau an.
>Das heisst es sieht etwa so aus, das ein Sinussignal (egal welcher >Frequenz) zu etwa 1/3 der Amplitude im Negativen liegt. Also anders >ausgedrückt sind immer 2/3 des Signals über der Nulllinie und 1/3 >darunter. So würde das digital repräsentierte Signal natürlich stark >verzerrt sein :( Könnte sich jemand vorstellen woran das liegt? Das liegt wohl daran, daß du den Eingang des fraglichen OPamps übersteuerst. Gemäß Datenblatt liegt der "common mode input range" zwischen 0V und Vdd - 1,2V, also 2,1V. Wenn du die Eingänge auf 1,65V vorspannst, vertragen sie wegen 2,1V - 1,65V = 0,45V nur noch Signale mit einer Amplitude von 0,45Vs. Der Fehler, den du gemacht hast, ist, daß du keine OPamps mit "input rail to rail" Fähigkeit ausgesucht hast. Entweder du holst das nach, oder du mußt zu einer invertierenden Beschaltung übergehen, bei der die "+" und "-" Eingänge der OPamps dauerhaft auf 1,65V liegen und der "common mode input range" damit nicht mehr verletzt wird.
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