Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik An die OP Profis! Problem mit Bandpassfilter und OPA4227


von Markus S. (Gast)


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Hallo zusammen,

ich bastel schon seit längerem an einer Bandpassschaltung und bin nun an 
einem Punkt an dem ich nicht mehr weiter weiß.

Die Schaltung so wie sie im Anhang zu finden ist funktioniert, 
Kernfrequenz ist etwa 1kHz.

Problem ist folgendes:

In der Mittelstellung von Poti R4 ist das Mittensignal in etwa um die 
hälfte "leiser" als der Rest das Signales. Das Signal bricht quasi ein.

Bei 100Hz habe ich eine Amplitude von 8V, bei 1000Hz nur noch ca. 4V und 
bei 10.000Hz wieder 8V. Erst wenn ich den Poti R4 auf etwa 3/4 
"aufdrehe" gleicht sich der Pegelunterschied wieder an. Das soll ja aber 
nicht der Fall sein, in der Mittelstellung soll das Signal ja 
schließlich nicht beeinflusst werden und eine durchgehende Amplitude von 
8V erreicht werden.

Ich hab mir jetzt schon überlegt den Signalverlust in IC1-C wieder 
aufzuholen (qausi einen Widerstand zwischen Pin 8 und 9 aber dann 
übersteuert die Schaltung und fängt an zu "schwingen".

Vielleicht kann mir jemand helfen und mir einen Tipp geben was ich 
ändern muss damit in der Grundstellung die Amplitude über den gesamten 
Frequenzbereich gleich bleibt.

Vielen Dank,
Gruß
Markus

von Helmut L. (helmi1)


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Was ist den das fuer eine komische Bandpassschaltung?
Wenn dein Poti in Stellung 1,2 ist bewirkt das gar nichts mehr. Dann 
versuchst du den Ausgang Pin7 herunterzuziehen.

von Markus S. (Gast)


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Naja das ist ja Sinn der Sache dass in Potistellung zwischen 1 - 2 das 
Signal mit der Kernzfrequenz 1kHz abgesenkt, also Pin 7 mit dieser 
Frequenz heruntergezogen wird. Bei Stellung 2 - 3 wird genau das 
Frequenzband verstärkt.

Nur mein Problem ist dass in Mittelstellung, also Stellung 2 das Signal 
bereits abgesenkt wird.

von Kai K. (klaas)


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>Die Schaltung so wie sie im Anhang zu finden ist funktioniert,
>Kernfrequenz ist etwa 1kHz.

Nein, sie liegt bei rund 2,3kHz.

>Bei 100Hz habe ich eine Amplitude von 8V, bei 1000Hz nur noch ca. 4V und
>bei 10.000Hz wieder 8V. Erst wenn ich den Poti R4 auf etwa 3/4
>"aufdrehe" gleicht sich der Pegelunterschied wieder an. Das soll ja aber
>nicht der Fall sein, in der Mittelstellung soll das Signal ja
>schließlich nicht beeinflusst werden und eine durchgehende Amplitude von
>8V erreicht werden.

Die Schaltung arbeitet aber völlig anders! Je weiter du das Poti in 
Pfeilrichtung drehst, um so stärker wird die Kerbe. Das kannst du 
zwischen 0dB und rund 20dB Absenkung einstellen. In Mittelstellung ist 
die Kerbe rund 7dB tief.

von Markus S. (Gast)


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Ok … und was müsste ich anders machen damit ich bei "Mittelstellung" ein 
unbeeinflusstes Signal erhalte, bei Stellung 1 eine Absenkung und bei 
Stellung 3 eine Anhebung?

Eventuell ein anderes Poti mit Mittelstellung?

von Kai K. (klaas)


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>Eventuell ein anderes Poti mit Mittelstellung?

Du brauchst eine ganz andere Schaltung. Was hast du denn überhaupt vor? 
Etwas im Audiobereich mit moderater Güte? Dann kannst du so etwas wie im 
Anhang verwenden. Ich meine den mittleren Schaltungsteil. Ersetze das 
47k Poti einfach durch Festwerte, sodaß deine Mittenfrequenz bei 1kHz 
liegt.

von Markus (Gast)


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Danke schon mal für die Antworten, ich möchte hiermit etwas Licht ins 
Dunkle bringen.

Es handelt sich um eine Klangregelung mit Low/Mid/High (in diesem 
Schaltplan nur die Mid-Stufe).

Als Vorbild dient diese Schaltung: 
http://www.thel-audioworld.de/module/Filterzone/TCF3.gif

Meine Schaltung basiert auf dieser von Thel, allerdings hab ich für die 
relevanten Teile der "simulierten Induktivität" selbst etwas 
"rumentwickelt" und somit den oben geposteten Schaltplan durch probieren 
und teilweise auch rechnen herausgewerkelt. Soweit funktioniert er ja 
generell auch... nur eben nicht ganz so wie ich will.

So ganz falsch kann das doch nicht sein was ich gemacht hab, oder doch??

Achja das besondere an dieser Schaltung ist dass kein Audiosignal durch 
die Potis fließt, d.h. man kann die Potis brücken oder herausnehmen und 
hat keine Signalbeeinflussung.

Gruß Markus

von Kai K. (klaas)


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>So ganz falsch kann das doch nicht sein was ich gemacht hab, oder doch??

Warum läßt du dann den 10k Widerstand zwischen Pin 6 und Pin 7 weg?

>Achja das besondere an dieser Schaltung ist dass kein Audiosignal durch
>die Potis fließt, d.h. man kann die Potis brücken oder herausnehmen und
>hat keine Signalbeeinflussung.

???

von Markus (Gast)


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Weil der 10k Widerstand nur für die Verstärkung der Ausgangsstufe 
zuständig ist, ich aber keine weitere Verstärkung möchte. Habe den 
Widerstand auf dem Steckbrett bereits drin gehabt, aber wieder entfernt.

Achja bezüglich der Signalbeeinflussung der Potis hier ein Zitat der 
Thel Homepage:

Wie bei unseren Equalizer-Modulen findet in Null-Stellung keine 
Signalbeeinflussung statt. Würde man im Betrieb ein Poti oder einen 
Frequenz-Kondensator entfernen, wäre es immer noch eine lineare 
Verstärkerschaltung mit besten Parametern.
Ein nicht zu unterschätzender Nebeneffekt: Die Qualität der Potis und 
der Filterelemente haben weniger Einfluss auf den Klang, wie in 
Schaltungen, wo das Signal ständig durch diese Elemente hindurchfließen 
muss.

von Helmut S. (helmuts)


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Hallo Markus,
deine Schaltung war fast richtig.

von Markus (Gast)


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Wow danke für die Simulation!

Was meinst du mit "fast" richtig? Bis auf den 10k Widerstand ist es eine 
identische Schaltung oder hab ich jetzt was übersehen?

von Helmut S. (helmuts)


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Ja, mit dem 10k Widerstand funktioniert es doch so wie du dir das 
gewünscht hast.

von Helmut L. (helmi1)


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Markus schrieb:
> Weil der 10k Widerstand nur für die Verstärkung der Ausgangsstufe
> zuständig ist, ich aber keine weitere Verstärkung möchte.

Den kannst du aber nicht einfach weglassen. So willst du doch mit aller 
Gewalt den Ausgang runterknueppeln und das geht einfach nicht. Der 
Ausgang von dem OP hat doch eine Impedanz von wenigen Ohm. Wie soll das 
den gehen?
Der Widerstand muss da rein sonst geht es nicht.

von Markus (Gast)


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Hmm Theorie und Praxis gehen hier wohl auseinander, auch mit diesem 10k 
Widerstand ist das beschriebene Problem noch vorhanden, die Schaltung 
ist dadurch aber insgesamt lauter.

Irgendwas passt wohl noch nicht, was zwar in der Theorie zu 
vernachlässigen ist aber in der Praxis anscheinend doch eine Rolle 
spielt.

Zur Übersichtlichkeit hab ich die korrigierte Schaltung mit dem besagten 
10k Widerstand noch mit hochgeladen.

P.S. wenn ich den Poti entferne dann klingt das Signal ganz normal und 
gut, stecke ich den Poti rein klingt mein Signal "dumpf" ... wie eben 
auch auf dem Oszi zu sehen wird der Mittenbereich um die Hälfte 
gedämpft.

von Helmut S. (helmuts)


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Wenn das Poti in der Mittelstellung ist, dann ist der Frequenzgang 
flach, also kein Einfluss (siehe Simulation). Sollte das nicht der Fall 
sein, dann hast du entweder ein falsches Bauteil(Wert) eingelötet oder 
deine Verdrahtung stimmt nicht.
Ich habe nachträglich noch die Dateien für LTspice angehängt.

von Kai K. (klaas)


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>P.S. wenn ich den Poti entferne dann klingt das Signal ganz normal und
>gut, stecke ich den Poti rein klingt mein Signal "dumpf" ... wie eben
>auch auf dem Oszi zu sehen wird der Mittenbereich um die Hälfte
>gedämpft.

Das Poti muß exakt in Mittelposition stehen, also links und rechts vom 
Schleifer zu den "Rändern" hin genau gleich viel Widerstand haben. Miß 
diese "elektrische" Mittelposition, die durchaus von der "mechanischen" 
Mittelposition etwas abweichen kann, mal aus. Dann solltest du keinen 
Unterschied mehr hören.

von Markus (Gast)


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Das mit dem Poti ist klar, hatte ich auch schon in Verdacht und deshalb 
nachgemessen, passt aber.

Ich werd die Schaltung heute nochmal neu aufbauen, vielleicht ist auch 
mein Steckbrett oder eine schlechte Verbindung dafür verantwortlich.

Vielleicht, wenn ich ganz viel Lust hab löt ich die Schaltung auch fix 
auf einer Lochrasterplatine zusammen. Ich werde dann auf jeden Fall 
nochmal Meldung geben ob es funktioniert oder nicht.

von Markus (Gast)


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Also gestern die Schaltung nochmal neu auf dem Steckbrett aufgebaut - 
selbiges Problem wieder (sogar noch schlimmer).

Schaltung auf einem kleinen Rest Lochrasterplatine aufgelötet und siehe 
da - läuft einwandfrei!! :) Super, dann war ich ja die ganze Zeit schon 
auf dem richtigen Weg - drecks Steckbrett :-!

Danke schon mal an euch und besonderen Dank an Helmut S. für die 
Simulation!

von Kai K. (klaas)


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>Also gestern die Schaltung nochmal neu auf dem Steckbrett aufgebaut -
>selbiges Problem wieder (sogar noch schlimmer).

Schaltungen im kHz-Bereich lassen sich sehr gut auf einem Steckbrett 
testen. Wahrscheinlich ist deines einfach kaputt und gibt an bestimmten 
Stellen keinen Kontakt mehr. Das passiert schnell, wenn man zu dicke 
Drähte in die Kontakte stecken will. Kauf dir einfach ein neues 
Steckbrett...

>Danke schon mal an euch und besonderen Dank an Helmut S. für die
>Simulation!

Hättest du auch selber machen können. In ein paar Minuten ist die 
Schaltung in TINA gehackt und simuliert.

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