Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik OpAmp mit größer verstärkung


von Kristian K. (lordvader)


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Guten Tag die Herren,

habe für meinen Gitarrenamp einen Preamp bestehend aus einem TS912 OpAmp 
benutzt.

An einem Frequenzgenerator funktioniert das Schauspiel auch einwandfrei. 
Aber mit der Gitarre nicht. Die Gitarre liefert anscheinend kaum Saft 
(ist ja eigentlich auch nur von "Hand" erzeugte energie ;)
Deshalb brauche ich einen hohen verstärkungsfaktor. Dummerweise fängt er 
ab einen bestimmten Wert (trotz vorher wunderschönem Klang, ohne 
Verzerrung) einfach an zu Brummen und hört nicht mehr auf bis ich die 
Verstärkung runternehme.

Woher kommt das Phenomen? Wie kann ich es beseitigen.

Würde es reichen einen zweiten OpAmp mit einem festen Verstärkungsfaktor 
von 10 oder weniger vorzuschalten oder wird das Problem weiterhin 
auftreten?

MfG Vader

von Alex (Gast)


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Am Besten eliminiert man Brummen...
- abgeschirmte Eingangskabel verwenden, Schirm auf Masse legen
- stabile Masse, keine Masseschleifen (keine mehrfachen, parallelen 
Masseverbindungen)
- Siebkondensatoren in der Spannungsversorgung des Verstärkers
- Profi-mäßig: Differentiellen Eingang verwenden (==> 
Instrumentenverstärker! z.B. AD620)

von Joe (Gast)


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deine Schaltung und Ankopplung der Gitarre würde weiterhelfen.

Joe

von Kristian K. (lordvader)


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Joe schrieb:
> deine Schaltung und Ankopplung der Gitarre würde weiterhelfen.
>
> Joe


Hier der Schaltplan.

Naja das Brummen ist nicht von der Schirmung oder ähnlichem. Denn es 
tritt kein Brummen im Gitarrenklang auf. Erst bei wenn ich das Poti 
aufdrehe hör ich auf einmal überhaupt keine gitarre mehr dafür nur noch 
dieses Brummen, welches aber nicht mehr aufhört bis ich das Poti wieder 
runterdrehe.

von Moin (Gast)


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Deine Eingansimpedanz ist etwas niedrig?
Je nachdem wo R2 steht bis runter auf 100 Ohm ???
Da weisst du auch wod er "saft"(strom) aus den Gitarrencoils hingeht...

Die sollte für eine solche passive Quelle aufjedenfall höher sein....

von Kristian K. (lordvader)


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Moin schrieb:
> Deine Eingansimpedanz ist etwas niedrig?
> Je nachdem wo R2 steht bis runter auf 100 Ohm ???
> Da weisst du auch wod er "saft"(strom) aus den Gitarrencoils hingeht...
>
> Die sollte für eine solche passive Quelle aufjedenfall höher sein....

Ja ok aber das löst das Problem nicht. Auch wenn der Pot. auf 10k steht 
brummt er irgendwann.

Ich werde nochmal was in SwCad testen vllt isses ja das.

MfG Vader

von Stefan (Gast)


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Nutzt Du für die Lautsprecherendstufe und den Vorverstärker die selbe 
Stromversorgung? Wenn ja, dann kann das die Fehlerursache sein.

Du könntest die Stromversorgung des Vorverstärkers auf 9V herabsetzen 
und mit einem Spannungsregler stabilisieren.
1
               1N4002
2
12V unstabil O--|>|--+--[9V Low-Drop Regler]--+---O Zum Vorverstärker
3
                     |          |             |
4
                     |          |             |
5
                    === C1      |            === C2
6
                     |          |             |
7
        GND  o-------+----------+-------------+---O GND

C1 = 470µF + 100nF parallel
C2 = 10µF + 100nF parallel

von Stefan (Gast)


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Eigentlich ist die Verstärkerschaltung suboptimal, speziell die beiden 
100k Ohm Spannungsteiler.

Denn die übertragungen Schwankungen der Spannungsversorgung zu jeweils 
50% auf die Eingänge der Verstärker. Der erste verstärkt diese 
Schwankungen um Faktor 10, der zweite verstärkt sie nochmal um bis zu 
Faktor 1000. Also wenn die Spannungsversorgung nur 0,1 Millivolt sinkt, 
geht der Ausgang des Vorverstärkers um 1 Volt runter. Da wiederum gibt 
der Lautsprecher wieder.

Mit dem 9V Spannungsregler wird es besser, aber es wird rauschen. Das 
Rauschen des Spannungsreglers wird bis zu 10.000 mal lauter zu hören 
sein.

Deswegen würde ich neben der Spannungsregelung (falls die dann überhaupt 
noch nötig ist) diese Spannungsteiler durch folgende Schaltung ersetzen:
1
+12V o---[===]----+ 1k
2
                  |
3
GND  o-----|>|----+ ZD 5,6V
4
     |            |
5
     +-----||-----+ 100nF
6
     |            |
7
     +-----||-----+ 100µF
8
                  |    100k
9
                  +---[===]-----> OP-Amp 1
10
                  |
11
                  +---[===]-----> OP-Amp 2

von Wolfgang M. (womai)


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Ich hab zugegebenermassen nur einen kurzen Blick auf die Schaltung 
geworfen. Was mit aber aufgefallen ist - die Op-Amps sind meiner Meinung 
nach etwas "unkonventionell" beschaltet. Nehmen wir die zweite Stufe. 
Fuer kleine Frequenzen ist C6 unwirksam, man hat also effektiv nur R11 
im Rueckkopplungspfad, somit ist die Stufe ein einfacher 
Impendanzwandler (Verstaerkung = 1). Fuer hohe Frequenzen hingegen ist 
C6 ein Kurzschluss, die Verstaerkung ist dann gegeben durch das 
Verhaeltnis von R11 und R12 (genauer: 1 + R11/R12), und das ist riesig 
(1001 wenn R11 auf Maximum steht). So ein hoher Versaerkungsfaktor in 
nur einer Verstaerkerstufe macht meistesn probleme weil winzigste 
Aenderungen am Eingang eine riesige Aenderung am Ausgang verursacht. 
Schon kleinstes Uebersprechen (durch parasitaere Kapazitaeten) kann dan 
Schwingen ausloesen.

Ich wuerde einmal versuchen, die Verstaerkung auf 2-3 Stufen 
aufzuteilen, von denen eine mit variablem Widerstand zur 
Lautstaerkeregelung dient. Dann hat jeder der drei Stufen eine 
Verstaerkung von unter 10 und da das Ende der Kette weit vom Anfang 
getrennt ist, steigt die Chance, keine Oszillationen zu bekommen.

von Kristian K. (lordvader)


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>
> Ich wuerde einmal versuchen, die Verstaerkung auf 2-3 Stufen
> aufzuteilen, von denen eine mit variablem Widerstand zur
> Lautstaerkeregelung dient. Dann hat jeder der drei Stufen eine
> Verstaerkung von unter 10 und da das Ende der Kette weit vom Anfang
> getrennt ist, steigt die Chance, keine Oszillationen zu bekommen.

Ja ich das habe ich ja schon im ersten post geschrieben mit dem 
aufteilen. Mal sehen ob es was bringt. Also Spannungsregler ist sowieso 
vorhanden und glättung auch. Also ich denke nicht das es daran liegt.

von MaWin (Gast)


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> Dummerweise fängt er ab einen bestimmten Wert einfach an zu
> Brummen und hört nicht mehr auf bis ich die Verstärkung runternehme.

Das kann am Aufbau liegen.

> Würde es reichen einen zweiten OpAmp mit einem festen Verstärkungsfaktor
> von 10 oder weniger vorzuschalten

Das kann helfen, den Aufbau einfacher beherrschbar zu machen, ist aber 
für einen normalen Gitarrenverstärker normalerweise nicht nötig.

> Hier der Schaltplan.

Du hast ja schon 2 hintereinander. Wobei der erste kaum Verstärkung 
bringt, R5 und R6 vertauschen bringt mehr.

Es fehlt MINDESTENS der Kondensator der die Versorgungsspannung stützt, 
also ich sag mal 1uF zwischen V+ und V- des OpAmps.

Desweiteren begünstigen deine schlecht gewählten Bauteilwerte natürlich 
das brummen, 1uF an 100k|100k bringt eine untere Grenzfrequenz von 3Hz, 
so wenig kann deine Gitarre gar nicht. Mach mal 0.1uF statt der ganzen 
1uF (ausser dem letzten am Ausgang von allem).

Insgesamt ist die Schaltung ungeschickt, der Tiefenregler am Eingang 
belastet die Gitarre unterschiedlich, der Höhenregler führt zur 
unerlaubten kapazitiven Belastung des OpAmps, aber wenn wir das ändern, 
ändert man das Verhalten der Schaltung.

> speziell die beiden 100k Ohm Spannungsteiler.

Die MÜSSEN auch so bleiben, denn die übertragen den Sound. Wenn man die 
abblockt, ist Essig. Da hat jemand leider gar nicht verstanden, wie die 
Schaltung funktioniert.

Ganz allgemein würde ich versuchen, eine andere Schaltung als 
Gitarren-Vorverstärker zu suchen, die weniger Gebastel ist, sondern mehr 
mit Sachverstand designt.

von Stefan (Gast)


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> speziell die beiden 100k Ohm Spannungsteiler.
>> Die MÜSSEN auch so bleiben, denn die übertragen den Sound.
>> Wenn man die abblockt, ist Essig.

Nicht, wenn man sich an meinen Schaltungsvorschlag hält. Dann blockt man 
sie nämlich nicht einfach ab, sondern legt sie an eine stabile 
Referenz-Spannung (statt VCC/2).

von Kristian K. (lordvader)


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Stefan schrieb:
>> speziell die beiden 100k Ohm Spannungsteiler.
>>> Die MÜSSEN auch so bleiben, denn die übertragen den Sound.
>>> Wenn man die abblockt, ist Essig.
>
> Nicht, wenn man sich an meinen Schaltungsvorschlag hält. Dann blockt man
> sie nämlich nicht einfach ab, sondern legt sie an eine stabile
> Referenz-Spannung (statt VCC/2).

Also gut ich werde morgen einfach mal die verstärkung des ersten ops 
erhöhen ich denke daran liegt es. Die Schaltung funktioniert eigentlich 
recht gut ;) Ist vielleicht nicht professionell aber der amp hört sich 
nicht schlechter an als mein alter gekaufter ;) Wie gesagt nur das eine 
Problem.

Und nochmal: Ich habe einen spannungsregler und glättung davor, sieht 
man nur nicht auf diesem Schaltplan ;). Kommt auch aus einem 
ringkerntrafo. Das sollte dem eigentlich genüge tuen ;)

MfG Vader

von Arno H. (arno_h)


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MaWin schrieb:
...
>> speziell die beiden 100k Ohm Spannungsteiler.
>
> Die MÜSSEN auch so bleiben, denn die übertragen den Sound. Wenn man die
> abblockt, ist Essig. Da hat jemand leider gar nicht verstanden, wie die
> Schaltung funktioniert.

Die Lösung für dieses Problem hat ADI schon vor mehr als 10 Jahren 
veröffentlicht.
Dieser 100k/100k Spannungsteiler senkt die 
Betriebsspannungsunterdrückung des OPV auf lächerliche 6dB, wie Stefan 
schon schrieb.

Arno

von max (Gast)


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Deine Mittenspannungserzeugung für die OP Eingänge taugt nichts;
Schwankungen der Speisespannung gelangen ungesiebt in den OP Eingang.

Mach einen Spannungsteiler mit z.B. 2 * 10k, an den Ausgang vom 
Spannungsteiler hängst Du einen Kondensator von z.B. 10u gegen GND.
Damit bekommst Du eine gut gesiebte Mittelspannung.
Die Mittelspannung für den OP nimmst Du über einen 100k vom Kondensator 
ab.

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