Line-Signal verstärken und mit AVR detektieren

[T.M .. (max)]

Hallo,

ich komme an einem Punkt nicht mehr weiter
Es soll mit einem Arduino erkannt werden, ob ein Line Stereosignal 
vorhanden ist. Wie im Schaltplan funktioniert es zwar, aber es wäre gut, 
wenn die Verstärkung noch viel größer wäre. Ich habe das gleiche mit dem 
zweiten OP aufgebaut und mittels 10k(100k habe ich auch probiert) 
verbunden. Das scheint überhaupt nicht zu gehen.

Was könnte ich denn hier besser machen?

Der OP ist ein LM358

[Sascha (Gast)]

Das Verhältnis R4 zu R1 bestimmt deine Verstärkung, siehe invertierender 
Verstärker mit Operationsverstärker.

[T.M .. (max)]

Ok. Ich möchte das Eingangssignal möglichst nicht belasten, deshalb habe 
ich hier 100k gewählt, bzw von anderen Schaltungen übernommen. Dann 
müsste ich R4 vergrößeren. Ist das noch sinnvoll?

[Praktikant Ex (Gast)]

Die Verstärkung wird nicht zuletzt von der Versorgungsspannung 
limitiert. Was liest du den am ADC?

[Praktikant Ex (Gast)]

Ach so: R1 und R2 bilden mit den Reihenkapazitäten Hochpässe. NF-Signale 
am Eingang werden also zusätzlich gedämpft

[T.M .. (max)]

Ich habe R4 nun verdoppelt und komme da jetzt auf um die 700 beim ADC 
(von 1023)
Das ist bei aufgedrehtem Zuspieler.


@ Praktikant

Was heißt denn das genau bzw wie lässt sich das verbessern?

[Christian B. (casandro)]

Da fehlt noch das R in dem RC-Glied. Sprich Du musst noch irgendwie vor 
R1/R2 einen Widerstand Richtung Masse legen. Übrigens kannst Du 
Line-Anschlüsse durchaus mit 10k belasten, das macht da nichts.

[Dergute W. (derguteweka)]

Moin,

Der nichtinvertierende Eingang darf nicht auf der neg. Versorgung des 
OpAmps liegen. Der sollte bei unsymmetrischer Speisung auf der halben 
Spannung liegen. Also zB. noch n 10k Widerstand zusaetzlich vom 
nichtinverierenden Eingang nach +5V, dann sollts' tun.
Ich hab' aber nicht nachgeguckt, wie gut der LM358 mit so niedrigen 
Versorgungsspannungen zurechtkommt, bzw. was da dann maximal am Ausgang 
zu erwarten ist. Blick ins Datenblatt koennte da nicht schaden.

Gruss
WK

[Christian B. (casandro)]

Ach ja und der Massepunkt liegt idealerweise genau zwischen Vref und 
AGND. Du kannst den ja per Spannungsteiler generieren und mit dem 
übrigen OPV belastbar machen.

[HildeK (Gast)]

Praktikant Ex schrieb:
> Ach so: R1 und R2 bilden mit den Reihenkapazitäten Hochpässe. NF-Signale
> am Eingang werden also zusätzlich gedämpft

Klar, Hochpass bei 0.16Hz! Da dämpft im Audiobereich nichts mehr ...
Wie weit runter muss es denn noch gehen?

Max .. schrieb:

> Der OP ist ein LM358

Der LM358 ist langsam und wir hier bei den positiven Halbwellen voll an 
Anschlag gefahren und übersteuert. Das macht ihn zusätzlich langsamer. 
Außerdem kommt er nicht bis an die 5V am Ausgang, sondern eher nur bis 
2V oder 3V.

> Was könnte ich denn hier besser machen?
- einen Rail-to-Rail-OPA nehmen
- ev. eine aktive Gleichrichterschaltung bauen und die entstehenden 
Halbwellen mit RC filtern. Damit erhältst du eine etwas langsamere 
Reaktion, die aber auch gewünscht ist, denn sonst schaltet dir das ganze 
bei einer pianissimo-Passage vorzeitig wieder aus.
- für größere Verstärkung kannst du ruhig R1 und R2 deutlich niedriger 
machen: 22k oder 10k belasten einen Line-Ausgang noch nicht merklich. 
Viel höher würde ich mit R4 nicht gehen.
- R3 ist nicht wirklich notwendig, wenn er sinnvoll wirken soll 
(Ausgleich Leckströme), dann müsste er so groß sein wie R4. Für diese 
Anwendung sollte ein Stück Draht reichen.

[T.M .. (max)]

Ich habe jetzt noch den 10k hinzugefügt und es scheint so wohl ganz gut 
zu funktionieren.
Die neuen Vorschläge werde ich jetzt mal ausprobieren.
Die Schaltung soll zwischen einem Bluetooth Empfänger und Verstärker 
hängen.
Wenn über Bluetooth dann ein Audiosignal kommt, dann soll dies mittles 
Relais umgeschaltet werden. Ich werden in der Software dann einstellen, 
dass es mindestens 30s still sein muss, bevor wieder die andere Quelle 
eingeschaltet wird. Dann sollten Pausen kein Problem sein

[T.M .. (max)]

Soo, ich habe nun R1 und R2 auf 20k reduziert. Das funktioniert auch 
gut.
Eine Frage noch und zwar habt ihr geschrieben, dass der OP übersteuert.
Hat das negative Folgen für den OP, also dass er nur kurze Zeit das 
durchmacht, oder sollte das in dieser Hinsicht kein Problem sein?

[W.A. (Gast)]

Den nicht invertierenden Eingang würde man wohl eher auf 1.75V legen, 
wenn man auf symmetrische Aussteuerbarkeit wird legt. Wesentlich über 
VCC-1.5V wird die Ausgangsspannung des LM358 nicht steigen wollen.

[ADC (Gast)]

Den OV kannst Du Dir schenken. Spanne den betreffenden ADC-Pin mit 
jeweils 100k nach Masse und nach VCC auf halbe Betriebsspannung vor. 
Schalte 100k in Reihe mit 100nF an diesen ADC-Pin. Vorn dran kommt Dein 
Line-Pegel. Fertig! Der ADC-Wert schwankt im Rhythmus der Musik um den 
Wert 512 herum, wenn AREF=VCC ist; je weiter davon entfernt, desto 
lauter das Signal. Wenn Du dieses Signal in Software "gleichrichtest" 
und maximierst, hast Du Deinen Detektor.

[T.M .. (max)]

Hallo,

ja ich habe jetzt schon alles mit dem OPV (LM358) aufgebaut und das 
funktioniert soweit. Eine Frage noch: muss ich den ungenutzen "2." OP 
auch beschalten, oder kann ich die Anschlüsse einfach freilassen

[Harald W. (wilhelms)]

Max .. schrieb:

> muss ich den ungenutzen "2." OP auch beschalten,

Ja, Du musst die Eingänge auf ein definiertes Potential legen,
weil der Verstärker sonst schwingen könnte.

[T.M .. (max)]

Hallo Harald,

ok, d.h der invertierende und nicht-invertierende mit GND verbinden?

[Harald W. (wilhelms)]

Max .. schrieb:

> ok, d.h der invertierende und nicht-invertierende mit GND verbinden?

Das wäre die zweitbeste Lösung. Hast Du nicht sowieso ein Potential
in der Mitte der Betriebsspannung? Das wäre besser.

[T.M .. (max)]

Schau mal im Anhang, das wäre dann diese variante, oder?

Rote Zeichnung

[T.M .. (max)]

OK, ich habe nun die korrekte Beschaltung gefunden