Cmoy KHV / Vorstufe mit Hochpass ausstatten

Hi, der Cmoy ist ein Kopfhörerverstärker, möchtest du den bei dir quasi als Vorstufe nutzen? Wenn du nur eine Möglichkeit suchst, den Pegel einzustellen in Verbindung mit einem Hochpass, gibt es vielleicht eine bessere Lösung.
Eigentlich ist der Cmoy ein schlechter Kopfhörerverstärker, der (typisch für die Hobbyszene) einen OP für einen Zweck einsetzt, für den er nicht geschaffen wurde. Die Messungen werden dann meist ohne Lastwiderstand vorgenommen, wo das ganze dann ganz gut aussieht. Falls du den Cmoy so einsetzen willst wie ich das oben vermutet habe, wäre er hingegen ganz gut geeignet, weil er eine hochohmigere Last treiben würde. Verkehrte Welt

Gruß
Ben

Edit: Irgendwie war ich eben blöd, du hast das ja alles schon beschrieben was du willst
Was du brauchst ist ein Eingangspoti für die Lautstärkeregelung, 10kOhm log beispielsweise, und einen Hochpass mit niederohmigem Ausgang, also buffered. Da du dafür einen OP brauchst, kannst du auch gleich einen steilflankigeren Hochpass implementieren. Wenn du noch etwas Geduld hast, kann ich dir was berechnen. Ich kann nur nicht versprechen, dass ich es morgen schon schaffe. Kannst du aus deinem Verstärker die Spannungsversorgung für den OP abgreifen oder bräuchtest du auch ein zusätzliches Netzteil?

Ja, Ben, dass der Cmoy doch nicht so das Gelbe vom Ei ist, habe ich jetzt mittlerweile auch schon ab und an gelesen - dennoch wird er oft gelobt, wahrscheinlich weil er so bekannt ist.
Mir wäre es schon wichtig, einen richtig guten & neutralen und vorallem nicht "gesoundeten" Vorverstärker zu haben.
Einfach einen, mit absolut ebenem Frequenzgang.

Wenn du einen guten aktiv Hochpassfilter (in meinem Fall: Kombination von Hochpass und Vorstufe) kennst, der besser ist, dann nur zu
Toll wäre, wenn ich alle Teile bei zB. Reichelt beziehen kann, denn Reichelt hat ja viel Geeignetes im Programm (OpAmps/ genau Kondensatoren/ Widerstände).

Poti für die Eingangslautstärke wollte ich mir eigentlich sparen (Lautstärke soll nur an der Quelle geregelt werden), ich will lieber gleich feste Widerstände (1%ige Metallschicht) verwenden, da hab ich noch einige.
Steilflankigere Weiche wäre natürlich auch top.

Mein Problem ist halt, wie bei Bassreflex üblich, dass unterhalb der Tuningfrequenz der Hub zunimmt, der Pegel aber extrem abfällt (f3 ist bei mir ca. 65-75Hz laut Simu, haut aber ungefähr hin).
Der VLCplayer hat ja diverse "Filter", und ein Filter -6dB bei 60Hz hat schon ca. 1/3 Lautstärkesteigerung gebracht. 12dB (kann man mehr noch empfehlen? denke das reicht) bringt sicher nochmals viel Pegelgewinn).

Zur Spannungsversorgung: Ich habe einmal 12V aus einem Bleigelakku zur Verfügung.

Ich bin wirklich wahnsinnig froh darüber, dass du mir helfen willst!
Klar hab ich noch ein bisschen Zeit! ;-) Genial wäre es, wenn ich den aktiven Hochpass/Vorstufe bis zum nächsten Wochenende fertig hätte ;-)

Danke Ben!

Gruß,
Alex

Hi, hast du einen Schaltplan von der Hifimediy T2?
Da du eine unsymmetrische Spannungsversorgung hast würde ich Ein- und Ausgang sicherheitshalber Kondensatorkoppeln. Wenn die T2 jedoch sowieso schon Koppelkondensatoren am Eingang hat, kann man sich die am Ausgang des Hochpasses sparen.
Der T2 braucht 1,5V RMS Eingangspegel für vollaussteuerung. Liefert das deine Quelle oder soll der Preamp auch noch etwas verstärken? Wenn ja wieviel?

Gruß
Ben

Hallo Ben, ging ja schnell
Der T2 hat 3,3uF Koppelkondensatoren am Eingang. Hier der Link zum Schaltplan: http://img716.images...v2manualaout2010.pdf

Meine Quelle liefert leider nicht die 1,5VRMS, deswegen brauche ich eine kleine Vorstufe.
Meine Quellen sind Handy/Mp3-Player, bringen wahrscheinlich zwischen 200 und 500mV RMS.
Also müsste der Preamp noch verstärken

/HiFiAlex/ schrieb:

Meine Quellen sind Handy/Mp3-Player, bringen wahrscheinlich zwischen 200 und 500mV RMS.

Nee, die bringen schon mehr. Eine Verstärkung von ca. 2 sollte aber schon drin sein. Ich mach mal...

Ja ich denke auch, eine 2-3fache Verstärkung wird schon passen, um auf die 1,5V effektiv zu kommen.
Gibts schon was Neues von der Vorstufen-Hochpass-Front? ;-)

Gruß,
Alex

C4 und R_load sind schon in deinem T2 drin. Verstärkung ist 3-fach, wenn das zu viel ist kannst du R5 reduzieren auf 1k, dann ist die Verstärkung ca. 2-fach.

Wenn du die T2 immer nur an einem Akku und nie an Wechselspannung betreibst lohnt es sich sicherlich, die Gleichrichterbrücke rauszunehmen und durch zwei Drahtbrücken zu ersetzen, damit gewinnst du effektiv 1,4V an Versorgungsspannung an den PowerICs. Dann ist der Akkuanschluss aber nichtmehr verpolungssicher, also vorsicht!

Gruß
Ben

Heey! Super gemacht!
Ich bin ja total happy!

Gut wäre noch wenn man den Hochpass von 60-70Hz variieren könnte, denn man sagt ja, dass ein Subsonicfilter knapp unter der Abstimmfrequenz liegen sollte, welche ich aber nicht 100% kenne. Dann kann ich ein bisschen experimentieren.
Was mir auffällt, ist dass im Bereich 100-60Hz die Kurve um 3dB abfällt.
Das ließe sich doch sicher auch so gestalten, das wirklich nur ab 60Hz die Filterwirkung einsetzt und vorher alles "glatt" bleibt?!

Ist die Versorgungsspannung eigentlich kritisch? Mein 12V Akku variiert ja von knapp 13V bis 11,8 (30% voll, dann schalte ich aus), Mitte wäre also 12,6V.

Könntest du mir auch einen 12dB/24dB Filter berechnen?
Welchen OpAmp kannst du denn für deine Schaltung empfehlen?

Der Gleichrichter aus dem T2 ist schon lange draußen ;-)
Vielen, vielen Dank erstmal!

Gruß,
Alex

/HiFiAlex/ schrieb:

Gut wäre noch wenn man den Hochpass von 60-70Hz variieren könnte, denn man sagt ja, dass ein Subsonicfilter knapp unter der Abstimmfrequenz liegen sollte, welche ich aber nicht 100% kenne. Dann kann ich ein bisschen experimentieren.

Um die Grenzfrequenz zu variieren, müsstest du R1 bis R4 ändern, man kann nicht einfach irgendwo ein Poti einbauen, das geht nur bei einem Hochpass erster Ordnung, dieser hier ist dritter Ordnung.

/HiFiAlex/ schrieb:

Was mir auffällt, ist dass im Bereich 100-60Hz die Kurve um 3dB abfällt. Das ließe sich doch sicher auch so gestalten, das wirklich nur ab 60Hz die Filterwirkung einsetzt und vorher alles "glatt" bleibt?!

Nein, das geht nicht, so eine "Knick" im Frequenzgang gibt es nie. Das wird auf graphischen Anzeigen gerne so gemacht damit man die Grenzfrequenz und Flankensteilheit gut erkennen kann, real ist der Frequenzgang aber immer ohne Knick. Wenn man den Hochpass mit geringerer Ordnung auslegen würde, also 6dB oder 12dB pro Oktave, würde der Frequenzabfall im Durchlassbereich, also oberhalb 60Hz, noch schlimmer sein.

/HiFiAlex/ schrieb:

Ist die Versorgungsspannung eigentlich kritisch? Mein 12V Akku variiert ja von knapp 13V bis 11,8 (30% voll, dann schalte ich aus), Mitte wäre also 12,6V.

Alles zwischen 10 und 30 V ist ok.

/HiFiAlex/ schrieb:

Könntest du mir auch einen 12dB/24dB Filter berechnen? Welchen OpAmp kannst du denn für deine Schaltung empfehlen?

Ja, könnte ich Aber wozu? Ich habe den 3rd Order ganz bewusst gewählt.
Als OP kannst du fast alles nehmen, was für Audio geeignet ist. NE5532 zum Beispiel.

Gruß
Ben

Entschuldigung! Ich hatte gedacht, das Ganze wäre ein Filter 1. Ordnung, nun ist es ja einer 3. Ordnung also 18dB, und ich hab mich gewundert warum da so viele Teile verbaut sind ...hing wohl an der Skalierung. Beim Vergleichen mit Darstellungen aus dem Netz sah der Graph eher wie -6dB aus.

Wie wären die Werte für R1-R4 bei 70Hz HP?
Alle Widerstände der Schaltung 1/4 Watt, nehme ich an?

Ein 24dB Filter würde höheren Bauteileaufwand bedeuten, und wahrscheinlich wenig bringen in Richtung "Knick"?
Reichelt hat den OPA 2134 PA im Programm. Ist dieser OpAmp gut?
Kann ich dann auch beide OpAmps (in einem Gehäuse) nutzen?

Sorry für die vielen "Blödfragen"! Ich kanns leider nicht besser

Nochmals riesen Dankeschön an Dich, Ben!
Bist du eigentlich beruflich in diesem Bereich unterwegs, so gut wie du das beherrscht? ;-)

Gruß,
Alex

Hi,
ich zitiere mal nicht sondern Antworte in der Reihenfolge in der du gefragt hast, das ist am Tablet-PC sonst zu aufwändig

Ja genau ist dritter Ordnung. Man kann in einem Forum immer schwer einschätzen, wieviel Fachwissen man voraussetzen darf, darum auch eine Entschuldigung von meiner Seite, ich wollte nicht "oberlehrerhaft" wirken. Ich hatte etwas wenig Zeit und hatte darum nur das nötigste Beschrieben.

Für 70Hz wären die Widerstandswerte wie folgt:
R1 = 1,91 kOhm
R2 = 1,87 kOhm
R3 = R4 = 30 kOhm
1/4 Watt reicht überall. Du kannst bei Reichelt die nehmen, deren Bestellnummer mit "METALL..." beginnen. Für R5, R6, R7 kannst du übrigens irgendwas zwischen 1kOhm und 10kOhm nehmen, hauptsache R5 = R6 = R7. Ich hatte 2,21 kOhm gewählt, weil du den Wert sowieso schon brauchst. Bei der 70Hz-Version kannst du also z.B. 1,91kOhm nehmen.

Ab 24dB Flankensteilheit bräuchtest du einen zweiten OP, das wollte ich vermeiden, dritter Ordnung ist hier definitiv ausreichend. Der "Knick" wird zwar immer besser, aber der Bauteileaufwand steigt auch immer weiter. Schau dir den Graph der Übertragungsfunktion nochmal genau an und achte auf die Skalierung der Achsen. Das ist schon ein recht scharfer Knick. Eine Oktave entspricht einer Frequenzverdopplung, man sieht die 18dB Unterschied zwischen 20Hz und 40Hz ganz gut.
OPA 2132 ist auch in Ordnung, da das ein doppel-OP ist kannst du in der Tat je einen der OPs im Gehäuse jeweils für eine Kanal nutzen.

Beruflich ist das so ungefähr meine Richtung, ich bin mehr in Richtung digitaler Schaltungen unterwegs, aber den Analogkram hatte ich mal im Grundstudium, und durch das Audio-Hobby hat sich das gehalten

Beste Grüße
Ben

Hi,

Nein, du wirkst absolut nicht wie ein Oberlehrer !
Es ist wirklich toll, dass du dir deine Zeit dafür nimmst!

OPA 2132 ist auch in Ordnung

Ich meinte den OPA2134, geht auch oder? Kostet nämlich nur 1,90 statt 4,50
Bei den Kondensatoren würde man wohl am besten die 5% Wima Folienkondensatoren nehmen?

Letztes Anliegen (zur Sicherheit, für später: wie sähe die Schaltung aus, wenn ich einfach nur 3fach verstärken will (fullrange ohne hochpass, 20hz-20Khz)?

Okay, sonst wäre alles geklärt - werde dann morgen bestellen

Danke Ben, einfach klasse von Dir!!!

Hi,
Der 2134 geht auch wunderbar.
Ebenfalls gut ist deine Wahl der Kondensatoren.
Für fullrange baue ich gleich was zusammen wenn ich am PC bin.

Denke beim Bestellen dran, dass du zwei Kanäle brauchst

Gruß
Ben

Edit:
Fullrange:

Super!
Kann gut sein, dass ich das auch nochmal brauche.

Hier ein Layout vom 60Hz Hochpass, kannst ja mal drüberschauen.

Achso, was mich noch interessieren würde: wie kann ich die zusätzlichen Angaben auf deiner 60Hz Kurve deuten (Mag, Phase, Group Delay)?

Gruß,
Alex

Hi,
Mag.= Magnitude, also die Signalstärke in dB
Phase ist die Phasenlage des Signals
Group Delay ist Gruppenlaufzeit. Das ist quasi die Verzögerung, die der Filter an einem Wellenpaket verursacht.

An dem Layout fehlen Anschlüsse und die Abstände der Leiterbahnen ist an den Pads sehr gering.

Gruß
Ben

Ich meinte eher, inwiefern es hier etwas zu bedeuten hat, wenn zum Beispiel die Phasenlage durch den Filter beeinflusst wird. Gut/schlecht/egal..
Abstände sind klar zu gering! Das "Layout" soll mir nur grob als Orientierungshilfe dienen, für den Aufbau auf Lochraster. Was fehlt noch? Meinst du die Signal-Massen?

/HiFiAlex/ schrieb:

Ich meinte eher, inwiefern es hier etwas zu bedeuten hat, wenn zum Beispiel die Phasenlage durch den Filter beeinflusst wird. Gut/schlecht/egal.. :)

Phasenverschiebung ist ein "notwendiges Übel" von Frequenzfiltern. Man kann sie durch verschiedene Filtercharakteristiken beeinflussen, äber nicht verschwinden lassen. Das jetzt hier auszuführen würde den Thread sprengen, wenn dich das interessiert studier am besten Elektrotechnik oder Informationstechnik oder so Der Group Delay ist von Frequenz und Phase abhängig und somit auch nicht vermeidbar.

/HiFiAlex/ schrieb:

Abstände sind klar zu gering! Das "Layout" soll mir nur grob als Orientierungshilfe dienen, für den Aufbau auf Lochraster. Was fehlt noch? Meinst du die Signal-Massen?

Achso, na dafür ist es sicher ok. Es fehlen Pads wo du Kabel oder Stecker für Eingangssignal, Ausgangssignal und Versorgungsspannung anschließen kannst. Irgendwie musst du die Schaltung ja mit dem Rest der Welt verbinden...

Grüße
Ben

Achso, na dafür ist es sicher ok. Es fehlen Pads wo du Kabel oder Stecker für Eingangssignal, Ausgangssignal und Versorgungsspannung anschließen kannst. Irgendwie musst du die Schaltung ja mit dem Rest der Welt verbinden...

Ja, das is klar, soll wie gesagt nur beim Übertragen helfen, ob ichs wirklich so klein hinbekomme, wird sich zeigen.

Gibt es noch was zubeachten, beim Verbinden von Massen des Endstufe/ Vorstufe?
Da bin ich mir nicht immer sicher was zusammen darf, oder lieber auseinander gelassen werden sollte.

Danke!

Gruß,
Alex

Du kannst alle Massen zusammenfassen. Amp und Pre werden ja sowieso aus dem selben Akku gespeist, und deine Quelle ist Potentialfrei (Mobilgerät) und wird somit auch auf das Potential des Akkus gezogen.
Am schönsten wäre es, wenn du Amp und Pre sternförmig anschließen würdest, also jeweils mit einem eigenen Kabel für 12V und GND zum Akku.

Ah, was ich blöderweise vergessen hatte, zu erwähnen:
Die Endstufe bekommt 27V (Lautsprecherrelais brauchen zum Anziehen mindestens 20V, bei höherer Spannung sind die THD-Werte besser) erzeugt durch einen DCDC-Wandler. Ich habe aber absolut kein Rauschen/Störungen durch den Step-Up, zum Glück!

Den Vorverstärker will ich aber mit den 12V des Akkus versorgen, um eventuelles Rauschen durch den Wandler zu vermeiden.

Also logischerweise Vorstufen-Masse von Endstufen-Masse getrennt halten, richtig?
Die Eingangs u.Ausgangs-Masse der Vorstufe ist doch Ein und Diesselbe?

Gruß,
Alex

Verursacht der DCDC-Wandler eine Potentialtrennung?
Wenn nein sind die Massen sowieso verbunden.
Wenn ja würde ich, sofern die Spec. des DCDC das zulässt, die Massen trotzdem verbinden, damit die Gleichspannung über den Eingangskondi deines Amp eine definierte Größe ist.
Alles unter der Annahme, das wir uns nicht missverstehen. Ein Blockschaltbild oder so könnte Klarheit schaffen.

Gruß
Ben

Verursacht der DCDC-Wandler eine Potentialtrennung? Wenn nein sind die Massen sowieso verbunden.

Ja, die Massen sind verbunden.

Die Teile kommen heute noch - ich melde mich, wenn ich mit der HP-Vorstufe fertig bin

Hallo,

Hi, ich hatte die letzten 3 Tage ein nur sehr sporadisch funktionierendes Internet und war zudem stark erkältet, sonst hätte ich mich früher gemeldet ;-)
Habe übers Wochenende versucht, die Schaltung zum Laufen zu bringen, bin mir nun aber nicht sicher, ob ich alles richtig gemacht habe.

Schaltung ist genau wie im Bild aufgebaut (Draufsicht), getestet habe ich wie folgt: 1Khz Sinus auf Handy abgepielt, 1 Kanal mit Messgerät (Einstellung 1,5V Wechselstrom) gemessen, Wert notiert, Schaltung an 12VDC, 1khZ Sinus abgespielt> Zeiger ging auf Anschlag

Es sieht also so aus, als würde die Versorgungsspannung an den Ausgängen anliegen, was sehr seltsam ist, da ich wirklich ALLE Leiterbahnen zu ALLEN durchgepiepst habe, und nirgendswo einen Fehler drin habe.

Meine erste Vermutung war, dass ich eventuell zwingend den 3u3 Koppelkondensator + 20k Last brauche, damit die Schaltung funktioniert?

Kann es vielleicht sein, dass der OPA2134, der ja eine symmetrische Versorgung (+ und -12V) braucht, diese durch die Schaltung nicht bekommt?

Im Datenblatt des 2134 steht ausserdem (Seite 9):
"For lowest distortion with a source or feedback network
which has an impedance greater than 2kW, the impedance
seen by the positive and negative inputs in noninverting
applications should be matched."
Trifft das in der 60Hz-Schaltung zu und was bedeutet das?


Danke Ben, für deine Unterstützung!



Edit:
Habe vorhin kurz zu bipolarer Versorgung recherchiert und bin auf einen Thread im HiFi-Forum gestossen. "pragmatiker" schrieb: "•Mit einer virtuellen Masse, die auf VCC/2 liegt, kannst du jeden Operationsverstärker, der eine bipolare Versorgung sehen will, auch Single Supply betreiben. Der einzige Nachteil dieser Anordnung ist, daß Du im Signalweg einen Kondensator mehr benötigst (am Eingang sollte man immer einen haben), nämlich den am Ausgang des Operationsverstärkers (im Falle eines niederohmigen Kopfhörers also wahrscheinlich einen Elko mit einigen hundert Mikrofarädern). Sonstige Nachteile seh' ich bei einem Konzept mit virtueller Masse im Audiogebiet nicht."

Also die Schaltung eben nochmal getestet, 9V Batterie, mit einem 100uF 10V Elko an einem Kopfhörer - es funktioniert!

Gruß,
Alex

Hey,

da hast du dir schon alles selber richtig überlegt. Ich habe hier in der Tat den OP auf 1/2 Vcc hochgelegt, dadurch ist dessen Ausgang gleichspannungsbehaftet. Du MUSST deshalb in der nachfolgenden Stufe einen Koppelkondensator haben. Den Test mit Kopfhörer und 100µF in Reihe (Positiver Pol des Elkos Richtung OP, negativer Pol richtung Kopfhörer) hast du dir auch korrekt überlegt - sehr gut!

Grüße
Ben

Ja, das Internet hat mir hierbei wirklich gute Dienste erwiesen
Bin echt sehr glücklich mit der Schaltung, kein Rauschen, absolut toller Klang, und nichtmal ein Handy direkt daneben und angeschlossen verursacht Funk-Störgeräusche!

So, ich habe nun einmal nachgemessen, bezüglich der Verstärkung. Scheinbar macht mein Handy wirklich nur 300mV, denn mit deiner Vorstufe bekomme ich 900mV, gemessen bei 1khz Sinus (macht man das eigentlich so, RMS-Messung?). Bei 12V also, 3V mehr wird sich nicht sehr viel tun?

Gemäß dem Fall brauche ich 5fache Verstärkung. R5 muss dann wie groß sein?

Nochmal zu der Empfehlung vom Hersteller des OPA2134
"SOURCE IMPEDANCE AND DISTORTION" Seite 9 http://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa2134.pdf

Sollte man die Widerstandswerte (2k21) kleiner wählen??
Ich verstehe den Text nicht so ganz..

Grüße,
Alex

Hi,

misst du das mit einem Multimeter? Solange das kein "True-RMS"-Digitalmultimeter ist, kannst du auf die angezeigten Werte eigentlich nicht vertrauen. Ein normales Multimeter kann nur bei den gängigen 50Hz und 60Hz vernünftig messen. Bei größeren Frequenzen tritt ein Effekt auf, der sich Unterabtastung nennt, und deine Messung erheblich verfälschen kann. Darum halte ich auch die 300mV von deinem Handy für einen Messfehler (für den du nichts kannst).
Wenn du es genau wissen willst, brauchst du ein Oszilloskop (für alle Audiofrequenzen geeignet) oder ein True-RMS-Multimeter (die je nach Modell auch nur bis 1kHz vernünftig arbeiten).
Bei 12V Versorgungsspannung wird sich das nicht ändern, die Versorgungsspannung hat keinen Einfluss auf die Verstärkung. Nur auf den maximalen Ausgangspegel, welcher bei Versorgung mit einer 9V-Batterie aber schon locker über 2Vrms liegen dürfte, also mehr als du für die Aussteuerung der T2 brauchst.

Wenn du mich von der Richtigkeit deiner Messungen überzeugst, verrate ich dir auch den Wert für R5

Gruß
Ben

Abend Ben,

Zum Vergleich: eben habe ich meinen alten HP-Notebook mit 1khz Sinus gemessen, und der bringt es auf 1,2V.
Mein blödes Handy (LG KP500) ist wirklich! verdammt leise, hab ich schon desöfteren im Vergleich zu anderen gemerkt.
Messen tue ich mit einem alten Goerz Metrawatt MA1H, gutes Messgerät eigentlich.

Werte für 4fache und 5fache Verstärkungen wären top, für "normale" Handys reichts dann eh.


Sag mir trotzdem nochmal deine Meinung zu der Empfehlung im .pdf ;-)

Gruß
Alex

Hi,
die R5 berechnet sich so (ohne Einheiten), Ergebnis in Ohm:

R5 = 1105 x (Verstärkung) + 1105

Beispiel:
gewünschet Verstärkung ist 6-fach:
R5 = 1105 x 6 + 1105 = 7735
nächster Wert aus der E96-Reihe (Reichelt METALL ...) wäre demnach 7,68kOhm.

Die Eingangsimpedanzen zu matchen ist prinzipiell immer eine gute Sache. Meistens macht man das, um den DC-Offset zu minimieren. Da hier der Ausgang sowieso kondensatorgekoppelt ist, ist das hier aber egal. Die nichtlinearen Kapazitäten in den Eingangs-JFETs habe ich ehrlich gesagt beim Design nicht beachtet. Das zu korrigieren ist jedoch nicht einfach und ich rate deshalb einfach mal dazu, es so zu lassen wie es ist. Die Schaltung wird auch so noch ganz gut ihren Dienst tun.
Das Problem ist, dass die Eingangsimpedanz des nichtinvertierenden Eingangs frequenzabhängig ist. Bei DC sind es 17,4 kOhm, bei zunehmender Frequenz wird die Impedanz gegen den Innenwiderstand der Quelle gehen, da C1 C2 C3 zunehmend niederohmiger werden. Die Rückkopplung wird da auchnoch mit eingehen, ich habe keine Lust das durchzurechnen
Am invertierende Eingang hat man zunächst mal R6 || R7 und dazu noch R2 und R5, die das beeinflussen. Am Ende wird man auf jeden Fall unter 1kOhm landen. Wenn man also in Richtung impedance matching was machen will, wäre ein Widerstand vor dem invertierenden Eingang wohl eine Idee... Den korrekten Wert zu ermitteln ist jedoch unter anderem von R5 abhängig, und den wollte ich ja variabel halten, damit verschiedene Gains möglich sind... lassen wir es einfach wie es ist :D.

Gruß
Ben

Hi Ben,
Danke für die Berechnungsformel!
Die Frage ist, was bringt es Eingangsimpedanzen zu matchen, bzw. welche konkreten Nachteile bekomme ich, wenn nicht gematched wird ? Machting bedeuted ja Anpassung, und die soll verbessert werden? Das aktuelle Matching ist nur sehr grob, verstehe ich das richtig?

Ich dachte, sowas vermindert Rauschen.
"To maintain low distortion, match unbalanced source impedance
with appropriate values in the feedback network as
shown in Figure 3. Of course, the unbalanced impedance
may be from gain-setting resistors in the feedback path. If
the parallel combination of R1 and R2 is greater than 2kOhm, a
matching impedance on the noninverting input should be
used. As always, resistor values should be minimized to
reduce the effects of thermal noise."

Den korrekten Wert zu ermitteln ist jedoch unter anderem von R5 abhängig, und den wollte ich ja variabel halten, damit verschiedene Gains möglich sind... lassen wir es einfach wie es ist .

Mein alter Discman gibt 0,5V RMS aus, auf 4fach kann ich mich also festlegen, nach der ganzen Messerei.
Naja, wenn ich wüsste, wie ich rechnen muss, würde ich mir schon gerne für 4fache Verstärkung den Wert berechnen ;-)

Beste Grüße
Alex

Hi,

durch das Matchen sinken die nichtlinearen Verzerrungen, auch Klirr genannt. Der Rauschpegel hingegen steigt durch das thermische Rauschen des zusätzlich für das Matching eingebrachten Widerstands. Das Problem ist hier wie gesagt, dass die Impedanz am nichtinvertierenden Eingang nicht konstant ist, somit kann man nicht einen pauschalen Widerstand als Korrektur anwenden.
So locker aus der Hüfte würde ich vermuten, dass man mit 15kOhm || 150nF vor dem invertierenden Eingang des OPs ganz gut hinkäme. Aber das ist eine Schätzung und entbehrt jeder rechnerischen Grundlage!
Nochmal meine Empfehlung: Lass es wie es ist Am Klang wird sich nichts ändern, höchstens an den Messwerten.

Gruß
Ben

Alles klar!
Das Layout zu ändern, bei nicht gegebener Verbesserung ist ja quatsch, wäre auch nicht möglich.
Für R5, R6, R7 habe ich nicht wie in der Skizze 2k21, sondern 1K Widerstände genommen, hatte vorher noch diesen Text "...As always, resistor values should be minimized to reduce the effects of thermal noise." gelesen ;-) (auch wenn es nichts bringt)
Das ist doch in Ordnung so, du sagtest ja ein Wert zwischen 1 und 10K (1K mit ingebriffen?)?

Ja das ist in Ordnung, allerdings ändert sich dann die Formel für R5 zu

R5 = 500 x (Verstärkung) + 500

Gruß
Ben

Ah, jetzt steh ich grade aufm Schlauch.
Da käme ich ja bei 3facher Verstärkung mit der ersten Formel (die ja für R6 & R7 2k21 annimmt) auf 4,4kOhm..
Dagegen bei 1k für R6,R7 auf genau 2k.?
Wie berechne ich nun R5?

Is normalerweise auch Quatsch von mir, bei R6+R7 1K zu nehmen, denn die beiden Rs sind ja doch für die virtuelle Masse und liegen gar nicht in Reihe zum invertierenden Eingang, wo dann kleine Werte sinnvoll wären.

Zur virtuellen Masse: macht es bei meiner Anwendung Sinn, parralel zu R7 einen größeren Kondensator zu schalten?
Hatte mir mal jemand so gesagt, aber bei meinem Akku dürfte das doch kaum Sinn machen?

Gruß,
Alex

Hi,

/HiFiAlex/ schrieb:

Ah, jetzt steh ich grade aufm Schlauch. Da käme ich ja bei 3facher Verstärkung mit der ersten Formel (die ja für R6 & R7 2k21 annimmt) auf 4,4kOhm.. Dagegen bei 1k für R6,R7 auf genau 2k.

Ja, stimmt beides.

/HiFiAlex/ schrieb:

Is normalerweise auch Quatsch von mir, bei R6+R7 1K zu nehmen, denn die beiden Rs sind ja doch für die virtuelle Masse und liegen gar nicht in Reihe zum invertierenden Eingang, wo dann kleine Werte sinnvoll wären.

Ganz so einfach ist es nicht. Hier gilt der Kleinsignaleingangswiderstand, und da müssen R6 und R7 als parallelgeschaltet betrachtet werden und gehen auch mit in den Eingangswiderstand ein. Verwirrend, aber ist so . Von daher sind kleine Werte für R5 R6 R7 schon ok, solange du im Bereich von Kilo-Ohm bleibst

/HiFiAlex/ schrieb:

Zur virtuellen Masse: macht es bei meiner Anwendung Sinn, parralel zu R7 einen grüßeren Kondensator zu schalten? Hatte mir mal jemand so gesagt, aber bei meinem Akku dürfte das doch kaum Sinn machen?

Beim Akku brauchst du das weniger als bei Netzteilversorgung, stimmt. Hier in der Schaltung sorgen R3, R4 und R6, R7 aber nicht nur für die virtuelle Masse auf halber Versorgungsspannung. Dazu würde es ausreichen, wenn R3=R4 und R6=R7 ist. Bei dieser Schaltung ist der konkrete Wert von R3, R4 aber mit für den Frequenzgang verantwortlich und R6, R7 in Verbindung mit R5 für die Verstärkung. Darum darf keiner der Widerstände mit einem Kondensator überbrückt werden, sonst würde der Frequenzgang sich stark verbiegen.

Gruß
Ben

Ja, stimmt beides.

Ich war verwirrt, weil du im Post #8 schriebst:

Verstärkung ist 3-fach, wenn das zu viel ist kannst du R5 reduzieren auf 1k, dann ist die Verstärkung ca. 2-fach.

und da war R5 2k21 und nicht wie nach der Formel 4,4k ?

Gruß
Alex

Ohh, meine Schuld, tut mir Leid,

die Formel muss lauten:

R5 = 1105 x (Verstärkung) - 1105
für R6=R7=2,21k
bzw
R5 = 500 x (Verstärkung) - 500
für R6=R7=1k

also MINUS statt plus. Dann stimmt auch, was ich in #8 gesagt habe. Ich hatte das im Kopf umgeformt und einen Vorzeichenfehler gemacht

Wenn man
(Verstärkung) = A
und
R6 = R7 = R
setzt lautet die allgemeine Form:
R5 = R / 2 * (A-1)

Gruß und 'tschuldigung
Ben

Ok jetzt ist alles klar!
Bringt meine Idee, kleine Werte zu nehmen (1k im Vergleich zu 2,21k) überhaupt etwas?

Kann man ungefähre Aussagen über Klirr/Rauschen/THD der Schaltung machen?
Was meinst du - würde man so einen Hochpass auch in professionellem HiFi-Equipment wiederfinden?

Ein bisschen stört mich ja das mit den nicht gematchten Eigangsimpedanzen..
Da würde ein Vergleich, was das an "Gewinn" bedeut - oder auch nicht - mir ganz gut tun ;-)

Wäre das Matching die einzigste evtl. verbesserungswürdige Sache und wie sähe die Schaltung mit Korrektur Widerstand und Kondensator eigentlich genau aus?

Aber wirklich nochmal vielen vielen Dank für deine Arbeit, das Ding funktioniert klasse!

Gruß,
Alex

Hi,

kleinere Werte bringen etwas weniger Rauschen, zumindest auf dem Papier. Hörbar wird sich da nichts unterscheiden, da das Line-Level ausreichend groß ist um immernoch genügend SNR zu erzeugen.
Ungefähre Aussagen zu Klirr&Co kann man sicherlich machen .Aber da kann ich gleich in meine Glaskugel gucken. Sowas muss man messen.
Da ich das Matching in deiner Anwendung als unwichtig einschätze sehe ich als einzige mögliche Verbesserung nur, die Versorgungsspannung zu stabilisieren. Da aufgrund der endlichen PSRR und des endlichen Innenwiderstand des Akkus, aus dem auch die Endstufe gespeist wird, hier Störungen in das Signal einmoduliert werden können. Wie so oft bei Audioanwendungen korrelieren diese Störungen mit dem Signal, sodass sich das in erhöhten nicht,inneren Verzerrungen (Klirr) ausdrücken würde. Man kann diese Spannungsstabilisierung natürlich beliebig weit treiben, hier reicht vermutlich ein Elko über die Versorgungsspannung nahe beim OP.

Gruß und bitteschön
Ben

Hi,

In welcher Größenordnung bewegt sich ein Elko für Spannungsstabilisierung ca.?
Bei Google findet man recht wenig zum Matching, hast du evtl. eine Quelle parat, wo man das mal so richtig erklärt bekommt (mit Anwendungsbeispiel)?

Die Problematik mit der endlichen PSRR ist wirklich auch spannend, bei "Car-HiFi"-Endstufen sieht man das immer so schön, mit den Einbrüchen der Batteriespannung ;-)

Gruß,
Alex