LPC1313 + analoge VU-Meter

[Jannis E. (jannis)]

Hallo liebes Forum,

Ich plane grade für mein entstehenden 6Kanal-Verstärker die analogen 
VU-Meter.
Das ganze wird ein Verstärker für Tri-Amping.
Um die Anzeige halbwegs logarithmisch zu bekommen, also auch bei kleinen 
Signalen etwas zu sehen, will ich das ganze durch einen µC laufen 
lassen.
(Ob es ein VU- oder PPM-Meter wird, weiß ich noch nicht, aber da bin ich 
dann ja flexibel.)

Bis jetzt habe ich erst mal Ausgangs- und Eingangsbeschaltung des µC.

An TP1..TP6 kommen die Lautsprechersignale mit max. 70Vpp.
An SV1 kommen Drehspulinstrumente mit ca. 2kOhm und 200µA bei 
Vollausschlag.
Als Koppelkondensatoren (C1..C6) will ich Kerkos nehmen. Die 
spannungsabhängige Kapazität ist bei so geringen Spannungen und für 
diesen Zweck egal, richtig?

Laut LTSpice hat die Eingangsbeschaltung eine Grenzfrequenz von ca. 
7.5Hz und funktioniert so, wie ich mir das erhofft habe.

Die Ausgabe will ich per Soft-PWM machen.

Jetzt die eigentlichen Fragen:
Ergibt die Schaltung bis jetzt Sinn?
Mache ich es mir unnötig kompliziert (bei der Eingangsbeschaltung)?

Vielen Dank fürs Lesen.
Jannis

[MaWin (Gast)]

Jannis E. schrieb:
> Ergibt die Schaltung bis jetzt Sinn

Nicht wirklich, normalerweise will man nicht sehen wie laut es ist (das 
hört man ja, bei normaler Lautstärke im Vergleich zum Maximalleistung 
des Verstärker würde der Zeiger immer am unteren Ende zappeln), sondern 
wie gut ausgesteuert das Line-Signal ist, also die Eingänge vor der 
Lautstärkeregelung (bevorzugt auf 0dB, mit Übersteuerung bis 6dB).

Und Zeigerinstrumente kann man direkt digital mit PWM ansteuern, die 
mitteln das Signal schon durch ihre Trägheit.

Du musst Masse des Verstärkers mit Masse des uC verbinden, das kann 
natürlich Störungen verursachen (Masseschleife, je nach dem, was sonst 
so angeschlossen ist).

[Jannis E. (jannis)]

MaWin schrieb:
> Jannis E. schrieb:
>> Ergibt die Schaltung bis jetzt Sinn
>
> Nicht wirklich, normalerweise will man nicht sehen wie laut es ist (das
> hört man ja, bei normaler Lautstärke im Vergleich zum Maximalleistung
> des Verstärker würde der Zeiger immer am unteren Ende zappeln), sondern
> wie gut ausgesteuert das Line-Signal ist, also die Eingänge vor der
> Lautstärkeregelung (bevorzugt auf 0dB, mit Übersteuerung bis 6dB).

Das würde dann bedeuten, dass das Signal vor dem Lautstärkepoti 
abgegriffen wird. Bei Mischpulten ergibt das Sinn aber bei den 
Verstärkern die ich kenne, ist der Ausschlag von der Lautstärke 
abhängig.
Die Idee des ganzen war auch, dass man sieht wie viel Leistung im 
Vergeich zur maximalen Leistung abgegeben wird. Also wie weit darf ich 
noch aufdrehen, bevor der Verstärker übersteuert.


> Und Zeigerinstrumente kann man direkt digital mit PWM ansteuern, die
> mitteln das Signal schon durch ihre Trägheit.

Bei dem Tiefpass habe ich mir gedacht, dass dadurch die steilen Flanken 
nicht durch das ganze Gehäuse geschickt werden und ich nach her die 
PWM-Frequenz in die Endstufen bekomme.

> Du musst Masse des Verstärkers mit Masse des uC verbinden, das kann
> natürlich Störungen verursachen (Masseschleife, je nach dem, was sonst
> so angeschlossen ist).

Sollte nicht sternförmige Masse Störungen verhindern?

Danke.

[Uwe (Gast)]

Hallo Jannis,

Jannis E. schrieb:
> Ergibt die Schaltung bis jetzt Sinn?
> Mache ich es mir unnötig kompliziert (bei der Eingangsbeschaltung)?

Das sollte optimal so sein, da hast du m. E. keine Alternative.

Um die Aussteuerung der Endstufe(n) anzuzeigen, wäre ein VU-Meter viel 
zu träge (0,3s Anstiegs- und Abfallzeit), da kommt nur ein PPM in Frage.

Die Masse-Sorgen kann ich nicht nachvollziehen. Und auch die immer 
wieder erwähnte "sternförmige Masse" halte ich für ein Relikt aus alten 
Röhrenzeiten, dass seinerzeit vielleicht Probleme gelöst hat. Aber zu 
heutigen Zeiten in den komplexen Umgebungen müssen solche Probleme statt 
mit einem Patentrezept mit ein bisschen mehr Verstand gelöst werden.

Ich befasse mich zurzeit auch gerade mit einem analogen PPM- und 
VU-Meter, Stereo, aber mit einem kleineren Prozessor. Das bekommt 2 
51-segmentige, 2-farben LED-Bars, Beispiel im Anhang. Vielleicht reizt 
dich das auch.

[Jannis E. (jannis)]

Uwe schrieb:
> Hallo Jannis,
>
> Jannis E. schrieb:
>> Ergibt die Schaltung bis jetzt Sinn?
>> Mache ich es mir unnötig kompliziert (bei der Eingangsbeschaltung)?
>
> Das sollte optimal so sein, da hast du m. E. keine Alternative.

Schön zu hören. Dann bleibt das so.

> Um die Aussteuerung der Endstufe(n) anzuzeigen, wäre ein VU-Meter viel
> zu träge (0,3s Anstiegs- und Abfallzeit), da kommt nur ein PPM in Frage.

Ja, das klingt logisch. Wenn es um Übersteuerung geht, sind es ja die 
Peaks die zählen.

> Die Masse-Sorgen kann ich nicht nachvollziehen. Und auch die immer
> wieder erwähnte "sternförmige Masse" halte ich für ein Relikt aus alten
> Röhrenzeiten, dass seinerzeit vielleicht Probleme gelöst hat. Aber zu
> heutigen Zeiten in den komplexen Umgebungen müssen solche Probleme statt
> mit einem Patentrezept mit ein bisschen mehr Verstand gelöst werden.

Wie würdest du denn vorgehen? Bis jetzt habe ich mit sternförmiger Masse 
gute Erfahrungen gemacht. (Und ohne diese auch schon schlechte.)

> Ich befasse mich zurzeit auch gerade mit einem analogen PPM- und
> VU-Meter, Stereo, aber mit einem kleineren Prozessor. Das bekommt 2
> 51-segmentige, 2-farben LED-Bars, Beispiel im Anhang. Vielleicht reizt
> dich das auch.

Das sieht chic aus, aber fürs Wohnzimmer sind mir LED-Bars zu aufregend. 
Die Drehspulinstrumente und die passende Frontplatte sind auch schon 
vorhanden.

[Uwe (Gast)]

Jannis E. schrieb:
> Ja, das klingt logisch. Wenn es um Übersteuerung geht, sind es ja die
> Peaks die zählen.
Wobei ganz kurze Übersteuerungen kaum oder gar nicht wahrnehmbar sind. 
Ein Kompromiss in der Anstiegszeit ist also berechtigt. Es sei denn, es 
soll eine rein technische Spitzenwertanzeige sein, bei der es nicht um 
Wahrnehmbarkeiten geht. (Wenn es aber um die Vermeidung von 
Übersteuerung gehen sollte, müsste man eigentlich nicht die 
Ausgangsspannung, sondern die Reserve zu Vollaussteuerung bzw. die 
Differenz zwischen Ausgangsspannung und Betriebsspannung anzeigen.)

> Wie würdest du denn vorgehen? Bis jetzt habe ich mit sternförmiger Masse
> gute Erfahrungen gemacht. (Und ohne diese auch schon schlechte.)
Sternförmig ist ok, wenn die Rahmenbedingungen stimmen. z. B. langsame 
Signale und keine Verbindungen der Massen außerhalb de Gerätes (was ja 
schon ziemlich unwahrscheinlich, aber in der Regel auch ziemlich 
unschädlich ist).

Sternförmige Massen führen schnell zu großen Schleifen, die magnetische 
Felder einfangen können. Auch hier muss man sich der Gefahr und deren 
Größe bewusst sein. Durch ein optimales Layout lässt sich dass auch 
entschärfen.

Wenn man sich im Klaren ist, dass Ströme über Masseleitungen zu 
Spannungsabfällen führen und dass solche Spannungsabfälle an anderen 
Stellen als Signalspannung wieder auftauchen, hat man schon fast 
gewonnen. Man kann harmlose von kritischen Masseverbindungen 
unterscheiden, und letztere so verlegen, dass es zu keinen "Konflikten" 
kommt. Oft kann man die ganze Anordnung als eine Art Kette statt Stern 
anordnen.

Ich verwende große Masseflächen, die ich an kritischen Stellen 
unterbreche, so dass diese Trennung garantiert ist. Wenn ich es richtig 
gemacht habe (dafür muss ich manchmal auch nacharbeiten), bekomme ich es 
hin, dass starke Ströme im NF-Bereich trotz hoher Empfindlichkeit von 
Eingangsstufen so unschädlich bleiben, dass ich sie im Spektrogramm 
nicht einmal mehr nachweisen kann. Und das sind schon mal -150 dB und 
mehr.

> Das sieht chic aus, aber fürs Wohnzimmer sind mir LED-Bars zu aufregend.
Gutes Argument.
Eine wesentlich dezentere Betriebsart ist wie auf dem Foto: Alle LEDs 
leuchten mit reduzierter Helligkeit, nur eine LED (die gelbe) spielt den 
"Zeiger".

> Die Drehspulinstrumente und die passende Frontplatte sind auch schon
> vorhanden.
Absolutes K.O.-Kriterium! :-)