Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Lautstärke Poti (X9C503) anschluss?


von Paddy (Gast)


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Hallo Leute,

Ich habe eine Frage ich probiere schon seit mehreren Stunden mein 
Lautstärke- Poti richtig anzuschließen! Ich steuere über einen Atmega 32 
ein Digitalpoti (X9C503) an mit dem ich die Lautstärke gerne einstellen 
möchte. Der Gedanke war wie folgt:


Chinch-IN -> Poti -> Chinch-Out

denke soweit so gut.

Da das X9C503 ein 50k linear Poti ist habe ich 10k gegen GND an dem 
Schleifer angeschlossen um ein Log. Potiverlauf zu erhalten. Das Problem 
ist aber nun das ich am Anfang das Poti einmal ganz "hoch" auf 50k fahre 
und dann je Tastendruck um 4 Schritte runter also pro Tastendruck 2k. 
Das klappt soweit ich das messen konnte auch ABER im unteren und oberen 
Bereich z.B. ich drehe von Vol. 25 runter auf 0 dann ich schon ab ca Vol 
9 der ton ganz weg! Andersrum von Vol 0 auf Vol 25 ist schon bei Vol 20 
die Maximale Lautstärke erreicht. Kann das am Anschluss den Potis liegen 
das ich das Signal in den Schleifer REIN und an dem Poti H wieder raus 
gebe? Also genau verdreht wie normal? (Fragt nicht warum war zu blöd es 
richtig zu Layouten :( )
Vielen Dank für Eure Hilfe und hoffentlich eine Erklärung. :)

von Easylife (Gast)


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Wo hast du denn diese Bschaltung her?
Für ein 50k Potentiometer sollten so 22k oder 27k als zusätlicher R ein 
einigermaßen "schönes" Ergebnis bringen.

http://sound.westhost.com/project01.htm

von Easylife (Gast)


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Ausserdem ist dein Schaltplanbild falsch.

RL (Pin 6) ist das untere Ende des Potis und RW (Pin 5) ist der 
Schleifer

von Paddy (Gast)


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Jo das habe ich auch schon festgestellt das das Symbol falsch ist! ABER 
es funktioniert jetzt :) habe den 10k gegen ein 22k getauscht UND das 
war der Fehler: Rh und Rw getauscht. Danke für die fixe Hilfe :)

ABER nun noch eine letzte Frage hinter dem Vol Poti kommt eine 
Frequenzweiche die auch super funktioniert ABER ich habe durchgehend ein 
hohes Fiepen im Subwoofer. Ich gehe fest davon aus das dies von den 
nicht genutzten OPV Ein-/Ausgängen kommt. Kann das sein? Wenn ja wie 
muss ich diese beschalten damit das Fiepen weg ist? Ich habe NE5532 
benutzt.

Gruß
Paddy

von Easylife (Gast)


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Unbenutzte OPVs:
IN- mit Ausgang des OPVs verbinden, IN+ auf definierten Pegel, z.B. GND

von Paddy (Gast)


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okay werde ich sofort mal ausprobieren kannst du mir eine adresse geben 
wo ich mir mal ansehen kann warum das nicht belegen der pins zum 
schwingen führt und warum sich das dann auf mein signal auswirkt? Habe 
die pins ja nichtmal im ic sockel drin gehabt sondern hoch gebogen...

danke für die tolle Hilfe hier :)

von Easylife (Gast)


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Die unbelegten Eingänge sind hochohmige "Antennen".
Da der OPV unbeschaltet als Komparator arbeitet, reichen schon minimale 
Spannungsdifferenzen zwischen IN+ und IN- um den Ausgang von einem Rail 
zum anderen kippen zu lassen.
Das verbraucht unnötig Strom, und "schlägt" auf die 
Versorgungsspannungen durch und koppelt in den von dir benutzten 
Verstärker rein.

Evtl. schwingt aber direkt auch der von dir benutzte OPV.
Poste doch mal den Schaltplan dieser Schaltung.

von Paddy (Gast)


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jo habe die weiche mal in den Anhang gepackt. :)

Danke für die Mühe!

von Klaus (Gast)


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Wie erzeugst du die negative Spannung für die OPVs?

von Paddy (Gast)


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Hey Klaus,

die erzeuge ich mittels eines NE555. Habe auch schon drüber nach gedacht 
das das Brummen von hier kommen könnte da hier ja eine Frequenz erzeugt 
wird.

Gruß

von Easylife (Gast)


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Handelt es sich jetzt um ein "Brummen" oder "Fiepen"?
Hast du ein Oszilloskop?

von Elector (Gast)


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Easylife schrieb:
> Handelt es sich jetzt um ein "Brummen" oder "Fiepen"?
> Hast du ein Oszilloskop?

Tip der Redaktion "Elector":

Um OPV s mit Symetrischer Spannung zu versorgen, sollte man immer ein 
Widerstandsnetzwerk benutzen, welches die unsymetrische Betriebsspannung 
halbiert! - also bei zB 12 V VDD - daraus + 6 V und  - 6 V machen -->  2 
x Widerstand 10 KOHM - in REIHENSCHALTUNG -> also vom "Knüpfunkt" beider 
Widerstände 1 x in --> RICHTUNG VDD - sowie von diesem "Knüpfpunkt" 
Richtung MINUS-POL der Versorgungsspannung! An diesem "Knüpfpunkt" einen 
100 nf-Kondensator + 100 µF Parallel(!!)gegen PLUS VDD sowie vom VSS - 
NEGATIV-Versorgungs-PIN in GLEICHER RICHTUNG wie im POSITIV-ZWEIG!!) 
ebenfalls diese beiden Kondensatoren legen.

also so hier:
                _________               ________
 VDD O---------I__________I------O------I_________I-----------O VSS
                  10 K           I          10 K
                                 I
                         "Virtuelle" MASSE
        100 nF + 100 µF                           100 nF + 100 µF

               Die "VIRTUIELLE MASSE" ist dann STATT  VDD / 2 HIER das 
"BEZUGS-POTIENTIAL" - NF-GROUND! für Schaltungen, die so versorgt werden 
müssen.

Da OPVs ( Hier für den "NE 5532") die HALBIERTE Betriebsspannung bei 12 
VDD
also + und - 6 VDD ausreichen, ist diese Methode die "sauberste und der 
OPV arbeitet ausgezeichnet! Wichtig ist nur, dass die NICHTBENUTZEN 
Eingänge gegen "VIRTUELLE MASSE" "ABGESCHLOSSEN" werden  - HIER also 
NICHT nach VSS, SONDERN die VIRTUELLE MASSE!!!-sprich Knoten der 
HALBIERTEN VDD!! der als BEZUGSPOTIENTIAL der NF benutzt werden muss!
Dann schwingt der OPV auch nicht und man braucht keinerlei sonstigen 
Filtermaßnahmen.

Verstanden habts ihr jetzt?

Eure Redaktion

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Elector schrieb:
> Verstanden habts ihr jetzt?
Du hast augenscheinlich vor deinen hochkomplexen und langwierigen 
Ausführungen offenbar nicht gelesen, dass der OP hier nicht unipolar 
sondern bipolar versorgt wird? Deshalb geht der Anschluss des +Eingangs 
an GND vollkommen i.O.

> Dann schwingt der OPV auch nicht und man braucht keinerlei sonstigen
> Filtermaßnahmen.
Du hättest in deinen langgezogenen Erklärungen wenigstens 1 mal die 
Ursache für solche Probleme erwähnen können: Verletzung des 
Eingangsspannungsgleichtaktbereichs. Die Angelsachsen sagen dazu Input 
Common Mode Voltage Range...

: Bearbeitet durch Moderator
von Paddy (Gast)


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Easylife schrieb:
> Hast du ein Oszilloskop?

Leider nicht :( und es ist eher ein Fiepen.

Habe die "offenen" Pins gestern noch wie oben im Schaltplan 
angeschlossen aber das brachte leider keine Besserung. Werde heute mal 
zur probe mit 2 Akkus in Reihe die NE5532 versorgen mal sehen ob es dann 
weg ist.

Wie sieht denn nun die "perfekte" +/- Versorgung aus für den OPV? Wie 
oben beschrieben einfach mit einem Spannungsteiler?

Gruß
Paddy

von Paddy (Gast)


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Elector schrieb:
> Die "VIRTUIELLE MASSE" ist dann STATT  VDD / 2 HIER das
> "BEZUGS-POTIENTIAL" - NF-GROUND! für Schaltungen, die so versorgt werden
> müssen.

Muss ich auch die Kondensatoren in der Frequenzweiche an die "VIRTUELLE 
MASSE" anschließen oder an GND??

von Easylife (Gast)


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Paddy schrieb:
> Muss ich auch die Kondensatoren in der Frequenzweiche an die "VIRTUELLE
> MASSE"

Müsstest du dann so machen, halte ich aber insgesamt für keine gute 
Idee.

Hast du denn auch jetzt einen Kondensator zwischen GND deiner Schaltung 
und dem Subwoofer?
Wenn ja, das kann dazu führen, dass sich zwischen beiden Systemen ein 
großer Potentialunterschied aufbaut, und wenn die Kondensatoren nicht 
entsprechend spannungsfest sind, halten sie das nicht lange aus.

Ich würde die Spannungsversorgung erstmal so lassen, wie sie ist, und 
sicherstellen, dass deine +/-5V sauber sind.
Ich nehme an, du hast wenigstens ein Multimeter zur Verfügung, um 
sicherzustellen, dass die Spannung nicht unter -5V liegt, das wäre dann 
schlecht für die Digitalpotis...

Den Subwoofer GND solltest du direkt mit dem GND deiner Weiche 
verbinden, evtl. einen Ferrit-Bead dazwischen.

Um herauszufinden, ob du auf einer deiner Spannungsversorgungen das 
Fiepen hast, verbinde einfach mal den Eingang deines Subwoofers über 
einen 1uF Kondensator direkt mit +5V und dann -5V. Rumst erstmal, aber 
danach sollte es still sein. Wenn du jetzt das Fiepen hörst, ist es auf 
der Versorgung.

Ansonsten schwingt dein Filter, und das ist auch einigermaßen 
Wahrscheinlich, denn wenn der Filter nicht gut abgestimmt ist, bekommst 
du hier Resonanzhochpunkte.

Warum muss der Tiefpass eigentlich überhaupt "konfigurierbar" sein? 
Würde es nicht reichen, einen Tiefpass mit fester Frequenz (z.B. 70Hz) 
zu bauen?

von Paddy (Gast)


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Easylife schrieb:
> Warum muss der Tiefpass eigentlich überhaupt "konfigurierbar" sein?
> Würde es nicht reichen, einen Tiefpass mit fester Frequenz (z.B. 70Hz)
> zu bauen?

Klar würde das reichen das habe ich auch schon fertig im Keller liegen 
ABER es muss doch immer etwas neues her oder? ;)

Habe nun den Fehler aber offensichtlich gefunden! :)
Es muss wirklich an der Spannungsversorgung liegen. Habe die NE5532 mal 
mit 2 in Reihe geschalteten Akkus versorgt und klack das Fiepen ist weg!

Nun die Frage wie bekomme ich das nun OHNE 2 Zusatz- Akkus in den Griff? 
^^

Wie oben mit den Widerständen?

Habe mal eine Plan gezeichnet wie ich das verstanden habe.

Danke für die Hilfe :)

von Easylife (Gast)


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Paddy schrieb:
> Wie oben mit den Widerständen?
>

Würde ich nicht so machen, da eben das zusammenschalten dieser 
virtuellen Masse mit der Masse von deinem Subwoofer problematisch ist.

> Habe mal eine Plan gezeichnet wie ich das verstanden habe.

Der ist falsch. Der OP-Amp müsste nach wie vor mit +/- versorgt werden.

Mach dich lieber daran, deine Versorgung sauber zu bekommen.
Welche Versorgung fiept denn, +5V oder -5V?
Was für ein IC ist denn "IC0501"?
Die 10nF an Eingang und Ausgang sind vermutlich viel zu wenig.
Wozu dienen die Dioden an den GND Anschlüssen?

von Easylife (Gast)


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achherje schrieb im Beitrag #3691235:
> .... aber das ist nicht meine Aufgabe, hier alles zu verraten, was ich
> weiß...

Ne, auf keinen Fall, behalte alles für dich, da ist es am besten 
aufgehoben...


Also meiner Meinung nach ist schon der 5V Regler (LDO?) falsch 
beschaltet und mit unzureichenden Kapazitäten versehen.
Wenn jetzt noch der NE555 an GND zuppelt, hört man das.

@Paddy:
sag uns mal, was IC0501 für ein Regler ist. Dann kommen wir weiter.

Den NE555 kannst du auch noch in der Frequenz höher einstellen (die 22n 
auf 10n oder 4n7 verkleinern).
Ausserdem kannst du die -5V noch verbessern, indem du hinter den Ausgang 
über einen 2 Ohm Widerstand nochmal einen 100uF hängst (siehe Anhang).

von Paddy (Gast)


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Das "IC0501" ist ein LM2931AD-5.0 Spannungsregler der mittels der 2 
Dioden im Massezweig um 1,4V am Ausgang angehoben wird.

von Paddy (Gast)


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So da ich so oder so um eine neue Platine nicht drum rum komme wollte 
ich euch nun mal fragen ob diese Spannungsversorgung nun "Fehlerfrei" 
ist bzw ob es Verbesserungsvorschläge gibt.

von Easylife (Gast)


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Jetzt hast du es wiederum etwas übertrieben mit den Kondensatoren... ;-)

Bevor du eine neue Platine machst, würde ich erstmal versuchen das 
vorhandene Design mit kleinen Modifikationen zu einer einwandfreien 
Funktion zu bringen, und dazu ist meiner Meinung nach nicht sehr viel 
nötig.

Versuche einfach mal deinem bisherigen 5V LDO am Eingang einen 10uF Elko 
zu spendieren, am Ausgang einen 100uF Elko + einen 10uF 
Keramik-Kondensator.
Der Elko alleine hat evtl. einen zu großen Innenwiderstand, < 0.3 Ohm 
sollten es schon sein. Darum der zusätzliche Keramik-Kondensator.

Die 2x470uF in deinem neuen Design sind bei den kleinen Strömen, die du 
brauchst, überflüssig.
Genauso der 2. 100uF (C0029) am negativen Supply.

Die Dioden am GND Pin des LM2931AD-5.0 nimmst du wieder raus, und 
schließt ihn direkt an GND an.

Den NE5532 würde ich gegen etwas anderes tauschen.
Dein negatives Supply wird die -5V nicht ganz erreichen, und der NE5532 
braucht min. +/-5V.

Alternative wäre z.B. ein MC33178

von Paddy (Gast)


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Okay das werde ich so machen. :) Wenn ich den Schaltplan soweit fertig 
habe, Poste ich ihn hier nochmal dann bin ich wenigstens auf der 
sicheren Seite das es dieses mal klappt. :)

Vielen Dank für die super Hilfe hier!

von Paddy (Gast)


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Ok habe mal die Spannungsversorgung so aufgebaut wie du es mir gesagt 
bzw oben im Schaltplan beschrieben hast. Das Problem ist ohne Last 
(NE5532) habe ich perfekte -5V wenn ich den OPV nun anklemme bricht die 
Spannung auf -3,3V
ein. Und das bei einem Strom von 7,3mA.

Ist das egal oder kann ich das noch irgendwie stabilisieren?

von Paddy (Gast)


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Hey was haltet ihr von der Lösung?

von Easylife (Gast)


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Das Problem mit dieser Art von negativer Stromversorgung (Chargepump) 
ist, dass sie bei Last einbrechen. Auch der ICL7660 ist nur begrenzt 
belastbar.
Der MC33178 braucht im Vergleich zum NE5532 deutlich weniger Strom, aber 
wenn dein Subwoofer-Eingang z.B. relativ niederohmig ist nützt auch 
diese Maßnahme nichts.

Da hilft hier nur ein "richtiger" DC-DC Converter mit Speicherdrossel.
Es gibt für +/-5V auch fertige Module von Murata, evtl. wäre das eine 
gute Lösung für dich.

von Easylife (Gast)


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Versuche auch mal denn 100uF (C0025) durch etwas "besseres" zu ersetzen.
Keramik, 10uF z.B.

von Paddy (Gast)


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So ich habe mir nun einen DC/DC Wandler gekauft.

http://www.reichelt.de/Warenkorb/5//index.html?ACTION=3;ARTICLE=140678;SEARCH=NMH1205DC

Hat hierfür jemand eine Eagle Bibliothek?
Und einen Schaltplan wie ich den anschließen muss?

Dankeschön :)

von Easylife (Gast)


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-V_in und 0V legst du zusammen auf GND.
+V_in kommt an 12V.

+V_out und -V_out sind deine +/-5V Ausgänge.

An Eingang und die 2 Ausgänge jeweils 10uF zu GND.

von Paddy (Gast)


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Alles klar perfekt damit sollte ich dann doch auf der sicheren Seite 
sein oder? :)

von Easylife (Gast)


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Ja. Und spendiere deinen ganzen ICs immer auch Kondensatoren an den 
Versorungspins. 10nF ist zu wenig. 100nF für die Digitalpotentiometer, 
und jeweils 100nF an +5V und -5V zu GND an den Op-Amps.
Zusätzliche (2x) 1uF an den Opamps schaden auch nicht.

von Paddy (Gast)


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Okay hoffe die DC/DC Wandler kommen morgen an. Werde das ganze dann mal 
auf einem Steckbrett aufbauen und an den OPV anschließen. Werde dann mal 
berichten wie es klappt. :) freue mich schon wenn das so schön 
funktioniert wie ich mir das denke :D echt nochmals vielen Dank für 
deine super Hilfe Easylife!

von Paddy (Gast)


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Es funktioniert! :D Vielen vielen Dank! Nun bekommt der OPV richtig 
saubere +-5V!

Nun kann ich mich ans neue Platinenlayout machen :)

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