Hi! Ich habe einen Tiefpassfilter nach diesem Schaltplan auf meinem Steckboard aufgebaut, das ganze soll für Audiosignale vor dem Verstärker gedacht sein und ab 100Hz so alles abschneiden was geht. Habe den Filter mit FilterPro von TI berechnet. Filtern tut er. Das Netzteil ist eine kleine Eigenkonstruktion. Leider brummt der Tiefpassfilter ziemlich heftig. Der Brumm hat Netzfrequenz bzw. jede Halbwelle scheint eine positive Brummwelle zu erzeugen. Es folgen gleich noch die Bilder vom Oszilloskop. Als ich mal anstatt des Netzteils zwei Akkus drangehängt hab hat alles auch ohne Brummen funktioniert. Ich messe nun mit dem Oszilloskop mal den Brumm direkt an den Spannungsversorgungseingängen des 4fach OpAmps und an allen vier Ausgängen und füge das als Bild ein. lg PoWl
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...ist das eine Masseschleife. Suche mal im Netz, da findest du einige Lösungsmöglichkeiten.
@Paul Zwischen den beiden Widerständen R10,R11 und R5 würde ich noch einen Impedanzwandler einfügen. Sonst dürfte deine Filtercharakteristik nicht so ganz exat stimmen. Gruss Helmi
Ich vermute mal das Steckbrett, welches das Netzteilbrummen auffängt. Lege eine an Masse geklemmte Alufolie darunter. Desweiteren könnte Dein Netzteil selber unsauber arbeiten, die Siebung nicht ausreichen, der Trafo an seine Grenzen stoßen etc.
Im Grunde genommen... wrote: > ...ist das eine Masseschleife. Suche mal im Netz, da findest du einige > Lösungsmöglichkeiten. Bingo, du scheinst recht zu haben! Wenn ich den Kondensatoren jeweils ein eigenes Kabel zur gemeinsamen Masse spendiere verschwindet das brummen. Die Frage ist nur, wenn ich das demnächst auf Lochrasterplatine aufbaue, wie soll ich das dann da machen? Kabel zu einer gemeinsamen Masse ziehen? Ellenlange nebeneinanderlaufende Leiterbahnen aus Lötzinn? Helmi wrote: > @Paul > > Zwischen den beiden Widerständen R10,R11 und R5 würde ich noch einen > Impedanzwandler einfügen. Sonst dürfte deine Filtercharakteristik nicht > so ganz exat stimmen. > > Gruss Helmi Hast recht, scheinbar werden dadurch die Audiosignale auch sehr abgeschwächt. Sind 10k zuviel? Beeinflusst das das Signal der Soundkarte? Travel Rec. wrote: > Ich vermute mal das Steckbrett, welches das Netzteilbrummen auffängt. > Lege eine an Masse geklemmte Alufolie darunter. Desweiteren könnte Dein > Netzteil selber unsauber arbeiten, die Siebung nicht ausreichen, der > Trafo an seine Grenzen stoßen etc. Das mit dem Steckboard war indirekt richtig. Alufolie hat hier nicht geholfen. Die Dimension des Netzteils und des Trafos sollten mehr als ausreichend sein. lg PoWl
Hab ne kleine Frage zum Oszilloskop: Wieso muss eigentlich die Masseleitung am Oszilloskop nicht genuso geschützt werden wie die Zuleitung vom Tastkopf zum Oszi? Hier kann es doch auch Einstreuungen geben? lg PoWl.
Ja, nur daß diese Einstreuungen auf einen gemeinsamen Massepunkt laufen, an den auch der Meßverstärker angeschlossen ist und somit die Einstreuungen auf Masse eliminiert werden. Wichtig ist allerdings, die Masse des Tastkopfes auch direkt und kurz mit der Masse der Schaltung zu verbinden, da sonst das Bezugspotential des Signals gestört wird.
Ach nochwas: die Eingänge von Deinem Filter sind gleichspannungsgekoppelt. Das kann Probleme machen, da Du durch eventuell einfließende Gleichspannungen den Arbeitspunkt sämtlicher OVs verschieben kannst. Besser ist es, noch einen Entkopplungs-Kondensator vor den ersten OV zu schalten. Selbigen legt man auch an den Ausgang einer NF-Schaltung.
@Paul Hamacher (powl) >Hast recht, scheinbar werden dadurch die Audiosignale auch sehr >abgeschwächt. Sind 10k zuviel? Beeinflusst das das Signal der >Soundkarte? In erster Linie stimmt deine Filtercharakteristik nicht mehr weil die Frequenz deines 1. Tiefpasses von R5 abhaengt. Durch die Reihenschaltung von den beiden 10K + 1.8K hat sich die Grenzfrequenz jetzt nach unten verschoben. Diese ganzen Filterschaltungen brauchen eine niederige Quellenimpedanz sonst stimmen sie nicht. Die beiden Summierwiderstaende kannst du gar nicht so niederohmige machen wie das Filter sie haben will -> du must einen Impedanzwandler dazwischen schalten. Dann duerftest du auch eine geringere Abschwaechung des Signales haben. Du koenntest ja auch dem Impedanzwandler noch eine Verstaerkung geben. >Wieso muss eigentlich die Masseleitung am Oszilloskop nicht genuso >geschützt werden wie die Zuleitung vom Tastkopf zum Oszi? Hier kann es >doch auch Einstreuungen geben? Doch hier kann es auch einstreuungen geben. Dein Massekabel wirkt ja wie eine Antenne in dem induktiv was eingekoppelt wird. Als Abhilfe kann ich dir folgenden Tipp geben. Wenn du ein Stueckchen blanken Draht zur einer Sprirale aufwickelst , Durchmesser genau so gross wie der Massering vorne an deiner Messspitze, anderses Ende an Masse angeschlossen dann hast du die Kuerzeste Virbindung die es gibt nach Masse. Gruss Helmi
Travel Rec. wrote: > Ach nochwas: die Eingänge von Deinem Filter sind > gleichspannungsgekoppelt. Das kann Probleme machen, da Du durch > eventuell einfließende Gleichspannungen den Arbeitspunkt sämtlicher OVs > verschieben kannst. Besser ist es, noch einen Entkopplungs-Kondensator > vor den ersten OV zu schalten. Selbigen legt man auch an den Ausgang > einer NF-Schaltung. Also das Problem ist zwar bei mir nicht aufgetreten aber möchte diese Eventualität doch berücksichtigen. Wie groß müssen die Kapazitäten an Ein- und Ausgang ungefär sein? Noch was: Was ist besser? 100n Keramikkondensatoren oder 100n Folienkondensatoren? Bei Reichelt gibt es ja noch andere. Welche sind als Abblockkondensatoren und für solche Entkopplungsfälle gut geeignet? Der ESR ist doch ausschlaggebend, oder gibt es da noch andere Faktoren? Welche C's könnt ihr mir empfehlen? Helmi wrote: > @Paul Hamacher (powl) > >>Hast recht, scheinbar werden dadurch die Audiosignale auch sehr >>abgeschwächt. Sind 10k zuviel? Beeinflusst das das Signal der >>Soundkarte? > > In erster Linie stimmt deine Filtercharakteristik nicht mehr > weil die Frequenz deines 1. Tiefpasses von R5 abhaengt. Durch die > Reihenschaltung von den beiden 10K + 1.8K hat sich die Grenzfrequenz > jetzt nach unten verschoben. Diese ganzen Filterschaltungen brauchen > eine niederige Quellenimpedanz sonst stimmen sie nicht. Die beiden > Summierwiderstaende kannst du gar nicht so niederohmige machen wie das > Filter sie haben will -> du must einen Impedanzwandler dazwischen > schalten. Dann duerftest du auch eine geringere Abschwaechung des > Signales haben. Du koenntest ja auch dem Impedanzwandler noch eine > Verstaerkung geben. Tut mir leid, habe ganz vergessen den Impedanzwandler selbst zu erwähnen, ja hatte vor einen dazuzuschalten wenn es so nicht richtig funktioniert, was offensichtlich der Fall ist. Ist es in Ordnung wenn ich das Signal das von meiner Soundkarte kommt einfach so über 10kOhm widerstände zusammenführe? Beeinflusst der Linke Kanal dann den rechten nicht und umgekehrt oder ist das stabil genug? Wobei dann könnte ich ja auch mehr nehmen, 47kOhm oder so, wenn ja eh der Impedanzwandler dazwischen ist. >>Wieso muss eigentlich die Masseleitung am Oszilloskop nicht genuso >>geschützt werden wie die Zuleitung vom Tastkopf zum Oszi? Hier kann es >>doch auch Einstreuungen geben? > > Doch hier kann es auch Einstreuungen geben. Dein Massekabel wirkt ja wie > eine Antenne in dem induktiv was eingekoppelt wird. Als Abhilfe kann ich > dir folgenden Tipp geben. Wenn du ein Stueckchen blanken Draht zur einer > Sprirale aufwickelst , Durchmesser genau so gross wie der Massering > vorne an deiner Messspitze, anderses Ende an Masse angeschlossen dann > hast du die Kuerzeste Virbindung die es gibt nach Masse. Ja, habe das grade nochmal getestet tut mir leid. Das Bild wird durch die Einstreuungen auch unscharf wenn ich die Masse nicht am Tastkopf verbinde.
Ach ja, jetzt hätt ichs schon fast vergessen. Wie siehts mit der Stromversorgung aus? Alle Masseverbindungen über einzelne Leitungen an einen gemeinsamen Massepunkt oder ist der Leitungswiderstand auf Lochraster so gering, dass es hier keine Masseschleifen gibt? Bei meinem Steckboard scheint das ja ein erhebliches Problem zu sein. Es gibt deutlich sichtbare Spannungsspitzen zwischen der einen und der anderen Masseschiene. lg PoWl
>Wie groß müssen die Kapazitäten an Ein- und Ausgang ungefär sein? Bin mit 4,7 .. 10µF immer ganz gut gefahren. >Was ist besser? 100n Keramikkondensatoren oder 100n >Folienkondensatoren? Bei Reichelt gibt es ja noch andere. Welche sind >als Abblockkondensatoren und für solche Entkopplungsfälle gut geeignet? >Der ESR ist doch ausschlaggebend, oder gibt es da noch andere Faktoren? >Welche C's könnt ihr mir empfehlen? Für die Audio-Zweige möglichst Folie mit kleinem Volumen/Kapazitätsverhältnis nehmen (MKS, MKT). Zum Abblocken eigent sich Keramik-Vielschicht, als SMD direkt am IC. >Wie siehts mit der >Stromversorgung aus? Alle Masseverbindungen über einzelne Leitungen an >einen gemeinsamen Massepunkt oder ist der Leitungswiderstand auf >Lochraster so gering, dass es hier keine Masseschleifen gibt? Bei Audio immer besser einen Massepunkt direkt am Versorgungs-Elko nehmen, von dort aus sternförmig nach außen ziehen. Direkt am IC nochmals abblocken. Keine Massen an unterschiedlichen Sternenden verbinden. Davon abgesehen würdest Du bei einem 24db/Okt. Linkwitz-Riley Filter die Hälfte der OVs einsparen. Alles wäre somit mit einem TL074 realisierbar.
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Travel Rec. wrote: >>Wie groß müssen die Kapazitäten an Ein- und Ausgang ungefär sein? > > Bin mit 4,7 .. 10µF immer ganz gut gefahren. Oh, sind so große Werte notwendig? Solche Folienkondensatoren sind sehr groß und teuer. Hätte eher mit so 1µF..2µF gerechnet. 1,5µF hätte ich noch hier. Muss er Eingang auch so eine große Kapazität haben? Hier müssen doch keine so großen Ladungen hin und hergeschoben werden. >>Wie siehts mit der >>Stromversorgung aus? Alle Masseverbindungen über einzelne Leitungen an >>einen gemeinsamen Massepunkt oder ist der Leitungswiderstand auf >>Lochraster so gering, dass es hier keine Masseschleifen gibt? > > Bei Audio immer besser einen Massepunkt direkt am Versorgungs-Elko > nehmen, von dort aus sternförmig nach außen ziehen. Direkt am IC > nochmals abblocken. Keine Massen an unterschiedlichen Sternenden > verbinden. Besser ist es. Ich frage nur damit ich mir eventuell die Arbeit ersparen kann lauter einzelne Massebahnen auf Lochraster zu ziehen, das ist nicht grade unanstrengend. Mag mir nur ungern die mühe machen und es wär garnicht notwendig. Im Zweifelsfall mag ich sie mir jedoch bzw. ich kann ja eignetlich einfach kabel nehmen, oder? > Davon abgesehen würdest Du bei einem 24db/Okt. Linkwitz-Riley Filter die > Hälfte der OVs einsparen. Alles wäre somit mit einem TL074 > realisierbar. Habe die Berechnung in FilterPro mal als Bild angefügt. Die Kurve hat das besondere Merkmal, dass sie bis 100Hz sogar etwas ansteigt und danach gleich sehr steil abfällt. Das ganze ist immernoch für meinen Bass-Shaker. 100hz sind noch angenehm, werden aber nicht mehr so stark erzeugt also sollten diese noch etwas verstärkt werden. Frequenzen ab ca. 110Hz bis 200Hz sind absolt ätzen! Sie verursachen ein komisches kribbelnd kitzelndes Gefühl im Rücken (auch danach noch), seltsames unangenehmes Drücken im Bereich der Wirbelsäule am Hals, Kopfschmerzen.. und und und.. nicht zu empfehlen. Weitere Frage: Kann ich einen LM 3914 10 Segment Display Driver verwenden um mir eine Pegelanzeige zu bauen? lg PoWl
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@Paul Ich habe dir mal einen Impedanzwandler / Addierstufe aufgemalt. Die beiden Kanaele sind dort voneinander getrennt. Es beeinflusst der eine Kanal den anderen nicht. >Habe die Berechnung in FilterPro mal als Bild angefügt. Die Kurve hat >das besondere Merkmal, dass sie bis 100Hz sogar etwas ansteigt und >danach gleich sehr steil abfällt. Das die Kurve vorher nocheinmal ansteigt ist darauf zurueckzufuehren das du ein Tschebyscheff Filter genommen hast. Beim dem faellt die Kurve zwar schneller ab hat dafuer aber kurz davor noch eine ueberhoehung. Falls das nicht gewuenscht ist sondern ein gerader Verlauf dann nimmst du besser ein Butterworth Filter. Auch ist die Impulsantwort beim Tschebyscheff Filter schlechter als beim Butterworth Filter. Das heist wenn du auf dem Filtereingang ein Impuls gibst dann schwingt der Ausgang noch eine Zeitlang nach. Das ist zwar beim Butterworth Filter auch vorhanden aber nicht so stark. Dafuer ist der Abfall oberhalb der Grenzfrequenz nicht so steil. Wenn du aber ein Impulstreues Filter haben moechtest dann must du ein Bessel-Filter nemmen. Das hat kein ueberschwingen in der Impulsantwort dafuer aber leider denn flachsten Abfall oberhalb der Grenzfrequenz. Gruss Helmi
@Paul >Weitere Frage: Kann ich einen LM 3914 10 Segment Display Driver >verwenden um mir eine Pegelanzeige zu bauen? Sicher kannst du damit eine Pegelanzeige bauen. Du must allerdings dein Signal vorher durch einen Aktiven Gleichrichter gleichrichten. Gruss Helmi
Hi, danke für die Addiererschaltung! Sind die Kondensatoren mit 470n in Ordnung? Wegen dem LM, durch einen aktiven Gleichrichter gleichrichten? Wie sieht so ein aktiver Gleichrichter denn aus? Ich stell mir das im Moment so vor: Mit einem OpAmp ein Gleichspannungsanteil dazuaddieren, der den Abfall an den Gleichrichterdioden ausgleicht, dann ein Brückengleichrichter. Dahinter einen Tiefpass damit das ganze nicht flackert. lg PoWl
@ Paul >> Bei Audio immer besser einen Massepunkt direkt am Versorgungs-Elko >> nehmen, von dort aus sternförmig nach außen ziehen. Direkt am IC >> nochmals abblocken. Keine Massen an unterschiedlichen Sternenden >> verbinden. >Besser ist es. Ich frage nur damit ich mir eventuell die Arbeit ersparen >kann lauter einzelne Massebahnen auf Lochraster zu ziehen, das ist nicht >grade unanstrengend. Mag mir nur ungern die mühe machen und es wär >garnicht notwendig. Im Zweifelsfall mag ich sie mir jedoch bzw. ich kann >ja eignetlich einfach kabel nehmen, oder? Also zu jedem einzelnen Bauteil brauchste kein extra Masseleitung ziehen. Wichtig ist, daß der Wechselstrom des Netzteils (vom Trafo über Gleichrichter zum Elko, und über Masse zurück) nicht über die selbe Masseleitung geht wie die Signalmasse (Signalmasse nenne ich jetzt einfach mal die Masse der OPV-Schaltung). Also kurz gesagt: Masse ziehen vom Trafo bis zum Siebelko, von dort dann weiter zur Reglerschaltung, und von dort (oder vom Siebelko) geht die Masse weiter zur OPV-Schaltung. Innerhalb der OPV-Schaltung brauchste eigentlich keinen Stern, weil dort dann keine Brummströme vom Netzteil herumirren. Das ganze ist sozusagen baugrupenorientiert.
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Die 470 N sind so in Ordnung (ergibt eine untere Grenzfrequenz von ca. 3.3Hz) fg = 1/(2*pi*100K*470n) Ich habe dir eine Gleichrichterschaltung angehaengt. Gruss Helmi
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Helmi wrote: > Die 470 N sind so in Ordnung (ergibt eine untere Grenzfrequenz von ca. > 3.3Hz) fg = 1/(2*pi*100K*470n) > > Ich habe dir eine Gleichrichterschaltung angehaengt. > > Gruss Helmi Hi, danke für die gleichrichterschaltung, aber würde nicht auch ein "Spitzenwertgleichrichter" genügen? Ich muss ja nicht beide Halbwellen beachten. lg PoWl
Noch eine Frage: Was ist eigentlich bei deinem Addierer der Unterschied zum Impedanzwandler? kommt das aufs gleiche hinaus oder ist der Addierer hier besser? lg PoWl
Bei deinem Spitzenwertgleichrichter bekommst du immer denn hoechsten Spitzenwert deines Signales allerdings ist der Abfall der Spannung so erstmal nicht gegeben -> Du brauchst noch irgendeine Entladeschaltung fuer dein C im einfachsten Fall einen Widerstand parallel dazu. >Was ist eigentlich bei deinem Addierer der Unterschied zum >Impedanzwandler? Die Schaltung macht halt beides gleichzeitig. Erstmal die beiden Signale addieren ohne das das eine Signal ins andere ueberspricht. Zum zweiten die Impedanzwandlung auf grund der Tatsache das der Eingangswiderstand hier 100K bertraegt und der Ausgangswiderstand der gegengekoppelten OP Schaltung einige Ohm. Gruss Helmi
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So hier ne etwas aktuellere Version. Habe das ganze soweit jetzt mal auf Lochraster aufgebaut. Ein brummen kriege ich nicht. Allerdings ist die Filtercharakteristik eine ganz andere. Das typische an der Cherbychef, dass die Kurve nahe der Grenzfrequenz noch einmal etwas ansteigt, hab ich überhaupt nicht. Im gegenzug fällt sie ab 80Hz langsam ab und wird dann ab 100Hz richtig steil. Ich verstehe das einfach nicht, ich habe jetzt mit ausgebautem OpAmp mal die Widerstände nachgemessen, zuerst hatte ich R5 und R6 vertauscht und dachte es läge daran, aber nachdem nun alle Widerstände richtig sind funktioniert es immernoch nicht richtig. Habe den Aufbau schon zwei mal überprüft. Die Werte der Folienkondensatoren stimmen laut der Beschriftung auch. Was kann denn da nur schief gelaufen sein? Habe übrigens eine gemeinsame, dicke Masselötbahn verwendet und es brummt nichts. lg PoWl
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Meine Ausgabe von FilterPro (2.00.0017) zeigt an, dass der vierte Verstärker ein Gain-BW-Produkt von 5,46 MHz haben muss. Der TL074 hat nur 3 MHz und daran könnte es liegen. Wenn ich den Ripple-Parameter deutlich verkleinere, werden die Anforderungen an den D-Zweig geringer (bei 0.01 Ripple brauchts nur noch 2,1 MHz GPW) und das von dir beschriebene Verhalten im Frequenzgang tritt auf. Siehe Screenshot.
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Wow, danke. Nach 3 mal Schaltung und Schaltplan kontrollieren wäre ich schon fast verzweifelt. Könnte es evtl. auch daran liegen dass meine C's beim Löten zu heiß geworden sind? Bei mir sieht das nicht anders aus. D.h. ich brauche einen anderen OpAmp. Gibts da einen pinkompatiblen der sich hierfür eignen könnte? lg PoWl
Optimiere den Ripple. Probier mal 0,025dB und schau dir die Kurve an. Ich wäre damit zufrieden. Der Dämpfungsverlauf im Durchlass ist wie gewünscht, die Sperrdämpfung hat bei 200Hz nur 65 dB statt deiner 70 dB. Damit solltest du aber leben können. Es gibt schon schnellere OPAs, spontan fällt mir der uralte LF357 ein, der müsste gerade so noch gehen - über die aktuellen bin ich nicht auf dem Laufenden. Manche Hersteller haben Parameterlisten zu Bauteileauswahl - hierzu wären sie zu gebrauchen. Gute Nacht.
oh nein, dh. ich muss meine ganze Filterschaltung nochmal abreißen? :-( verdammt das war ne menge Arbeit. Und nochmal neue Teile bestellen, och mist!
Hab noch eine Frage: Was gibt diese Frequenz eigentlich genau an und wieso muss diese bei der Cherbychev abstimmung so hoch sein? Danke für die Hilfe! lg PoWl
>Hiermit dürfte es also gehen? Ja, ich denke schon. Aber du könntest das ja auch vorher simuliern, bevor du neu einkaufst. Die grundsätzlich andere Frage ist, ob in deiner Anwendung das bisher gebaute und das neu theortisch errechnete einen wahrnehmbaren Unterschied macht. Ich glaube das nicht. >Was gibt diese Frequenz eigentlich genau an und Aus GBW kann man bestimmen, bei welcher Frequenz noch welche Verstärkung möglich ist. Bei GBW = 5MHz kannst du also 1MHz noch um Faktor 5 verstärken oder 100 kHz um Faktor 50. >wieso muss diese bei der Cherbychev abstimmung so hoch sein? Chebychev hat die steilste Flanke im Übergangsbereich. Das scheint der Grund zu sein, warum man hier einen breitbandigen Verstärker braucht. Vermutlich muss er sehr viel Verstärkung machen. Die Theorie dazu habe ich aber nicht parat.
Nunja ich probiere das einfach mal aus. Wenn mich die Ergebnisse mit dem jetzigen Tiefpass zufriedenstellen dann behalte ich alles bei und erweitere mein Kondensatoren und Widerstandssortiment halt etwas ;-) Danke für die großartige Hilfe! lg PoWl
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