Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik StepUp-Wandler / Störgeräusche


von Ben S. (mohnkuh)


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Hallo,
ich habe folgendes Problem:

Ich habe einen aktiven Tiefpassfilter, der mit 24V betrieben werden 
soll.
Um die 24V zu erreichen, muss ich mit einem StepUp-Wandler arbeiten.

Das Problem dabei ist, dass am Ausgang des Tiefpassfilters immer die 
"Schaltzyklen" des Step-Up-Wandler zu hören sind, und das natürlich viel 
zu laut.
Gibt es eine Möglichkeit, solche Störgeräusche zu eliminieren?

Wenn Informationen fehlen, lasst es mich wissen.

Low-Pass-Filter:
http://www.ebay.de/itm/12V-24V-NE5532-Low-pass-Filter-subwoofer-volume-control-preamp-board/201422884608?_trksid=p2047675.c100005.m1851&_trkparms=aid%3D222007%26algo%3DSIC.MBE%26ao%3D1%26asc%3D33658%26meid%3D37af2e53a6f84c78b8f64267a436e837%26pid%3D100005%26rk%3D3%26rkt%3D6%26sd%3D281728987482

Step-Up:
http://www.ebay.de/itm/321632972240?_trksid=p2057872.m2749.l2649&ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT

Viele Grüße,
Ben

: Verschoben durch Admin
von Mani W. (e-doc)


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Da wird halt eine NICHT ausreichende Siebung der Betriebsspannung
schuld sein...

: Bearbeitet durch User
von carpower (Gast)


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<kopfschuettel> Nen 150W Boost-Converter ist ja schon ein bißchen 
mickrig für so nen NE5532.  Häng mal noch nen SuperCap mit nen paar 
Farad dazu.  Und der OpAmp kann auch 30V - dann kommt noch mehr Power 
raus ...

von Mani W. (e-doc)


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Also, wenn ich mir das Bild des Boost-Converters ansehe,
dann ist es nicht verwunderlich, dass da die Störungen
darüber schnalzen.

Wird so sein, wie wenn ein Wildschwein über den Gemüsegarten
läuft...

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Ben S. schrieb:

> Ich habe einen aktiven Tiefpassfilter, der mit 24V betrieben werden
> soll.

> 
http://www.ebay.de/itm/12V-24V-NE5532-Low-pass-Filter-subwoofer-volume-control-preamp-board/201422884608?_trksid=p2047675.c100005.m1851&_trkparms=aid%3D222007%26algo%3DSIC.MBE%26ao%3D1%26asc%3D33658%26meid%3D37af2e53a6f84c78b8f64267a436e837%26pid%3D100005%26rk%3D3%26rkt%3D6%26sd%3D281728987482

Also ich lese da, daß die Filter-Platine mit 10..24V betrieben werden 
kann. Lies "zehn bis vierundzwanzig Volt".

> Um die 24V zu erreichen, muss ich mit einem StepUp-Wandler arbeiten.
> Das Problem dabei ist, dass am Ausgang des Tiefpassfilters immer die
> "Schaltzyklen" des Step-Up-Wandler zu hören sind, und das natürlich viel
> zu laut.

Herzlichen Glückwunsch! Du hast gerade herausgefunden, warum Schalt- 
netzteile und Audio eine schlechte Kombination sind. Bzw. daß man Ahnung 
haben muß um eine Kombination zusammenzustellen, bei der man keine 
Störgeräusche in den Audio-Teil einkoppelt.

> Gibt es eine Möglichkeit, solche Störgeräusche zu eliminieren?

Den Stepup Weglassen.

von Ben S. (mohnkuh)


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carpower schrieb:
> <kopfschuettel> Nen 150W Boost-Converter ist ja schon ein bißchen
> mickrig für so nen NE5532.

Könnte es vllt sein, dass an dem Step-Up-Wandler noch andere Dinge 
hängen? Möglich oder?

Axel S. schrieb:
> Also ich lese da, daß die Filter-Platine mit 10..24V betrieben werden
> kann. Lies "zehn bis vierundzwanzig Volt".

Genau, deshalb ist der Step-Up-Wandler auch auf 24V eingestellt!

Axel S. schrieb:
> Herzlichen Glückwunsch! Du hast gerade herausgefunden, warum Schalt-
> netzteile und Audio eine schlechte Kombination sind. Bzw. daß man Ahnung
> haben muß um eine Kombination zusammenzustellen, bei der man keine
> Störgeräusche in den Audio-Teil einkoppelt.

Man nennt dies auch learning-by-doing. Ich kann mich alternativ auch an 
die Glotze setzen und mein Hirn ausschalten. Und ich kenne das Forum als 
Hilfe, für die, die weniger Wissen und sdazulernen möchten. Hier 
tatsächlich nicht?!

Einen großen Dank an Mani, der es wenigstens versucht hat, eine Lösung 
zu präsentieren. Ich weiß zwar noch nicht, wie ich mein Problem lösen 
könnte, aber vllt gibt es noch einige kompetente Menschen, die mir 
weiterhelfen könnten.

von Ben S. (mohnkuh)


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Was erwähnenswert ist:
Die Endstufe wird auch über den Step-Up betrieben. Dieser läuft 
einwandfrei und ohne Störgeräusche.
Nur wenn ich den Filter dazuwischenhänge, kommen die Schaltgeräusche.

: Bearbeitet durch User
von Ben S. (mohnkuh)


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Ich habe soeben eine weitere Erkenntnis gewonnen. Die Störgeräusche sind 
nur vorhanden, wenn sowohl Filter, als auch Endstufe an ein und dem 
selben Step-Up hängen. Wenn ich entweder Endstufe oder Filter eine 
andere Stromverorgung zuweise, sind die Geräusche weg. Wie kann das 
sein?

Grüße,
Ben

: Bearbeitet durch User
von ichich (Gast)


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... das klingt nach möglichem Masseproblem. Hast du ein Bild vom Aufbau?

von Dennis K. (scarfaceno1)


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Mir ist rätselhaft wie man irgendwelche relevanten Informationen aus dem 
eBay Angebot rausfiltern kann...

Festausgang (12 - 35V zwischen der Willkür ) , beim Kauf , erklären Sie 
bitte Schatzmeister.

von Ben S. (mohnkuh)


Angehängte Dateien:

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Dennis K. schrieb:
> Mir ist rätselhaft wie man irgendwelche relevanten Informationen aus dem
> eBay Angebot rausfiltern kann...

Das Problem hatte ich auch erst. Aber der StepUp funktioniert ganz 
simpel...

ichich schrieb:
> ... das klingt nach möglichem Masseproblem. Hast du ein Bild vom Aufbau?

Ich wüsste nicht welches Problem bestehen sollte. Aber hab mal ein Bild 
angehängt. Qualität ist nicht der Bringer, sollte aber erkennbar sein...

Ich habe anstelle der Akkus testweise ein selbstgebautest Netzteil 
angehängt: Wieder das gleiche Ergebnis, nur dass anstatt des 
Schaltezykluses vom Stepup ein Nezubrummen zu hören war.

Hoffe jemand hat noch eine Idee.

Viele Grüße,
Ben

von Arschgwaf (Gast)


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Über dein Audiokabel überträgst du die Signale nicht differentiell. 
Durch die Verbindung Masse Tiefpass mit Masse Endstufe am StepUp bildest 
du eine Masseschleife. Die Störungen deines StepUp werden hörbar.
https://de.wikipedia.org/wiki/Erdschleife


Wenn du eines an eine andere Versorgung legst, sind die Massen 
entkoppelt.
Wenn beides über den gleichen Stepup laufen soll kann dir evtl. ein 
"Brummfilter" im Audiosignal helfen. Der enkoppelt das Signal kapazitiv 
und trennt dadurch die Masseschleife:
https://de.wikipedia.org/wiki/Mantelstromfilter

von Arschgwaf (Gast)


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Gerade gesehen, in der Audiotechnik heißen die auch "Massetrennfilter" 
oder "Ground-Loop-Isolator".

von Arschgwaf (Gast)


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Nochmal Nachtrag: Obacht, die meisten Ground-Loop-Isolatoren sind auf 
Netzbrummen (50/60Hz) ausgelegt und nicht auf die Frequenz deines 
Stepup....

von Ben S. (mohnkuh)


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Hallo  Arschgwaf,
viele Dank für deine Information. Sowas in diese Richtung dachte ich mir 
schon.
Jetzt noch eine Frage:
Kann ich so einen Massetrennfilter anstelle ins Audiosignal auch in die 
Versorgungsspannung (Masseleitung) einspeisen? Ich will keinesfalls, 
dass irgendwelche Audiosignale unter Verlusten leiden.

von Lothar S. (loeti)


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Ben S. schrieb:
> Kann ich so einen Massetrennfilter anstelle ins Audiosignal auch in die
> Versorgungsspannung (Masseleitung) einspeisen?

Nein auf keinen Fall, die Filter können die auf der Masseleitung 
fließenden Ströme nicht.

Ben S. schrieb:
> Ich will keinesfalls,
> dass irgendwelche Audiosignale unter Verlusten leiden.

Dann willst Du gerade Unmögliches.

Grüße Löti

von Dennis K. (scarfaceno1)


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Ben S. schrieb:
> Hallo  Arschgwaf,
> viele Dank für deine Information. Sowas in diese Richtung dachte ich mir
> schon.
> Jetzt noch eine Frage:
> Kann ich so einen Massetrennfilter anstelle ins Audiosignal auch in die
> Versorgungsspannung (Masseleitung) einspeisen? Ich will keinesfalls,
> dass irgendwelche Audiosignale unter Verlusten leiden.

Also ich will ja nicht meckern, aber dann hättest du prinzipiell nicht 
auf das billige China Zeug setzen sollen...

von Arschgwaf (Gast)


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Da du auf der Versorgung Gleichstrom hast kannst du nicht kapazitiv 
trennen.

In einem Audiosystem sollte normalerweise Signalmasse von 
Versorgungsmasse getrennt sein. Bei dir ist das anscheinend nicht der 
Fall.

Du kannst aus deinem Massebezogenem Audiosignal auch ein differentielles 
Signal machen und es damit von der Masse "trennen".

Gerade der NE5532 ist meinen den 2 Amps auch dafür gedacht und hat sogar 
ein differentielles Referenzdesign im Datenblatt.

von TelTower (Axelr.) (Gast)


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>Autor: Dennis K. (scarfaceno1)
>Datum: 12.10.2015 15:42


>Mir ist rätselhaft wie man irgendwelche relevanten Informationen aus dem
>eBay Angebot rausfiltern kann...

>Festausgang (12 - 35V zwischen der Willkür ) , beim Kauf , erklären Sie
>bitte Schatzmeister.


Muhhahah, hihi. Darüber muss ich jedesmal grinsen, wenn ich sowas lese.
haben die da niemanden, der da mal gegenliest?

Axelr.
DG1RTO


Axelr.
DG1RTO

von Mani W. (e-doc)


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Hallo Ben!

Du musst einen gemeinsamen Massepunkt herstellen, wo die Masse
von Netzteil, Filter, Endverstärker auf einen Punkt zusammenlaufen...


Auch eventuelle Anzeigen (>Led, VU-Meter,etc...) müssen an einen
gemeinsamen Punkt geführt werden, und nicht einen oder mehrere cm
davon entfernt...

Gruß
Mani

von Mohnkuh (Gast)


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Arschgwaf schrieb:
> Du kannst aus deinem Massebezogenem Audiosignal auch ein differentielles
> Signal machen und es damit von der Masse "trennen".
>
> Gerade der NE5532 ist meinen den 2 Amps auch dafür gedacht und hat sogar
> ein differentielles Referenzdesign im Datenblatt.

Gut zu wissen, dass es noch anders geht... Nur suche ich einen 
einstellbaren Tiefpassfilter mit Lautstärkeregelung, der fertig 
aufgebaut auf einer Platine ist.
Gibts es so etwas fertig?

Mani W. schrieb:
> Du musst einen gemeinsamen Massepunkt herstellen, wo die Masse
> von Netzteil, Filter, Endverstärker auf einen Punkt zusammenlaufen...

Werde ich auch noch ausprobieren.

Vielen Dank für eure Hilfe.
Viele Grüße,
Ben

von WehOhWeh (Gast)


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Tipp:
Füge eine Last hinter dem Schaltregler hinzu. Ich vermute das dein 
Schaltregler im puls-skip-mode läuft wegen zu geringer Last, das 
reduziert vermutlich die Schaltfrequenz bis in den hörbaren Bereich.

Noch besser: Nimm einen Step-Up mit einer Schaltfrequenz weit oberhalb 
von Audio liegt, also z.B. 2MHz.

PS:
Die Beschreibung des verlinkten Ebay-Artikels ist das witzigste, was ich 
jemals gelesen habe:
https://www.mikrocontroller.net/link/ebay/321632972240

"Festausgang (12 - 35V zwischen der Willkür ) , beim Kauf , erklären Sie 
bitte Schatzmeister"

Bin ja gespannt, was der Schatzmeister so sagt :-)

von Mohnkuh (Gast)


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WehOhWeh schrieb:
> Füge eine Last hinter dem Schaltregler hinzu. Ich vermute das dein
> Schaltregler im puls-skip-mode läuft wegen zu geringer Last, das
> reduziert vermutlich die Schaltfrequenz bis in den hörbaren Bereich.

Werde ich ebenfalls ausprobieren, allerdings ist mein Ziel, den 
Stromverbrauch so gering wie möglich zu halten, da Akkubetrieb...

WehOhWeh schrieb:
> Noch besser: Nimm einen Step-Up mit einer Schaltfrequenz weit oberhalb
> von Audio liegt, also z.B. 2MHz.

Ja das wäre eine Idee, allerdings wäre es schön, wenn ich es mit den 
genannten schaffen würde.

Das mit dem differentiellen Ausgang finde ich am interessantesten. Wenn 
es so etwas nicht fertig gibt... Hat jemand einen Schaltplan, den ich 
nachbauen könnte?
Schön wäre eine Tiefpassregelung bis 200Hz und eine Lautstärkeregelung. 
Meine Kenntnisse reichen leider nicht aus, so etwas selbst zu entwerfen. 
Ein Nachbaue dagegen ist kein Problem.

Viele Grüße
Ben

von Mani W. (e-doc)


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Ben S. schrieb:
> Die Endstufe wird auch über den Step-Up betrieben. Dieser läuft
> einwandfrei und ohne Störgeräusche.
> Nur wenn ich den Filter dazuwischenhänge, kommen die Schaltgeräusche.

Du könntest, wenn Du den gemeinsamen Massepunkt erstellt hast auch
testweise eine RC Kombination nur für das Filter ausprobieren...

Bsp. 100 R und 470 uF in die Plusleitung, Elko gegen Masse, aber auch
wieder auf den gemeinsamen Massepunkt schalten...

Und noch etwas: Der Ausgang des Filters hat eine Klemme, die auch
die Masse durchschleift auf den Ausgangsverstärker, darum die
Eingangsmasse des Verstärkers auch auf gemeinsamen Ground (Masse)
legen, damit müsste es besser werden...


Gruß
Mani

von Arschgwaf (Gast)


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er hat aber mit den gekauften Komponenten keine Chance die Signalmasse 
Sternförmig anzubinden.

Bei dem TP sieht man sogar auf dem Ebay-Bild, dass Signal-GND sowohl am 
Eingang als auch am Ausgang einfach auf dem Versorgung-GND liegen. Bei 
seiner auch nach Ebay aussehenden Endstufe wird es das gleiche sein. er 
müsste hier also bei einer Platine die Masseflächen aufdremeln und 
passend neu verbinden um im Gesamtsystem einen sternförmigen Masse-Bezug 
zu schaffen. Ansonsten hast du immer einen Spannungsabfall über 
Signal-GND und damit Störung.
Entgegen der Ansicht mancher ist eben auch ein Kabel ein Widerstand! 
(und eine Spule und ein Kondensator gleich mit, aber lassen wir mal das 
beiseite ;) )

von Mani W. (e-doc)


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Mani W. schrieb:
> Und noch etwas: Der Ausgang des Filters hat eine Klemme, die auch
> die Masse durchschleift auf den Ausgangsverstärker,

Darum meinte ich, die Masse des Endverstärkers Nicht über den
Eingang verbinden, also nur das "heiße Ende" an den Endverstärker
führen...

Wobei die Masse des Leistungsteils, der an die gemeinsame Masse
gehört, nicht nochmal über "Input" geführt werden darf = 
Brummschleife...

von Arschgwaf (Gast)


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Achso, also einfach das GND des Audio-Kabels auf dem Lowpass-Filter 
nicht verbinden sondern in der Luft baumeln lassen...
Könnte klappen wen die Endstufe auch die Signale auf GND bezieht.

von Mani W. (e-doc)


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Arschgwaf schrieb:
> Könnte klappen wen die Endstufe auch die Signale auf GND bezieht.

Ist meistens der Fall, meines Wissens...

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