Subwoofer Aktivweiche verzerrt

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Sausemichel
Ist häufiger hier

#1 erstellt: 09. Jun 2011, 17:21

Moin ihr Bastelfans!
Ich bin gerade dabei, mir eine Sub-Sat-Aktivweiche zu bauen. Also eigentlich bin ich schon fertig.
Zwei Eingangspuffer, zwei Hochpässe 2. Ordnung für die Satelliten, ein Summierverstärker und einen Tiefpass 4. Ordnung für den Subwoofer.

Soweit so gut, ABER:
Das Signal auf dem Subwooferausgang ist sehr verzerrt.
Dummerweise habe ich kein Oszi. Doch glücklicherweise handelt es sich ja um Musiksignale, die ich mit einem Kopfhörer abgreifen kann. So konnte ich das Problem weiter einkreisen. Das Signal geht prima durch die Eingangspuffer und auch hinter dem Summierer, der den linken und den rechten Kanal für den Subwoofer mischt. Danach durchläuft das Signal folgende Schaltung:

...und jetzt passiert das Merkwürdige: Hinter R1 sind die Hohen weg, aber das Signal hört sich sauber an. Hinter R2 sind die Höhen noch mehr weg und man hört einen schönen, sauberen Bass (so, wie das auch sein soll). Der erste Tifpass 2. Ordnung funktioniert also. Hinter dem linken OPV (also am Ausgang, vor R3) aber hört der Spaß auf. Das Signal klingt verzerrt, undeutlich und unpräzise. Beim rechten OPV passiert das Gleiche: Wenn ich am nicht invertierenden Eingang ein Musiksignal anlege, kommt dieses verzert am Ausgang an. Der Fehler tritt unabhängig vom Signalpegel auf

Habe den OPV schon gegen unterschiedliche Fabrikate getauscht und die Versorgungsspannungen (+6V/-6V) überprüft. Das Eingangssignal liegt (wenn kein Signal anliegt) auf Massepotential.

Ich mache sowas nicht zum ersten mal und kann mir auch überhauptnicht erklären, woran es liegen könnte.

Vielleicht hat ja jemand von euch noch ne Idee, woran es liegen könnte.

Danke und liebe Grüße,
Michael

Captain-Chaos
Hat sich gelöscht

#2 erstellt: 09. Jun 2011, 20:10

Hallo Michael,

wie groß sind denn R3 und R4?
Wenn die Werte zu klein sind, verzerrt der Opamp.

Oder vielleicht die Eingänge(+/-) vertauscht?

detegg
Inventar

#3 erstellt: 09. Jun 2011, 23:16

Hi Michael,

kompletten Schaltplan mit Werten/Versorgung bitte ...

;-) Detlef

Hmeck
Inventar

#4 erstellt: 10. Jun 2011, 04:53

Woher bekommt der Eingang denn sein DC-Massepotential?

pelowski
Hat sich gelöscht

#5 erstellt: 10. Jun 2011, 07:28

Hmeck schrieb:

Woher bekommt der Eingang denn sein DC-Massepotential?

Die Frage ist berechtigt.

Miss mal die Spannung am inv.E/Ausg. des 1.OPVs.

Grüße - Manfred

Sausemichel
Ist häufiger hier

#6 erstellt: 10. Jun 2011, 10:49

Erstmal danke!

Ich habe jetzt mal den kompletten Schaltplan aufgemalt...lohnt sich ja auch, falls das Ding doch irgendwann funktioniert und es jemand nachbauen möchte (hab ja selbst vor ein paar Jahren so angefangen).

C1=C2=C3=C4=C5=1,5uF
C6=C7=C8=C9=C10=C11=C12=100nF
C13=15nF
C14=680nF
C15=C16=2,2nF
C17=C18=2200uF

R1=R2=10k
R3=R4=100k
R5=R6=R9=R10=R14=22k
R7=R8=11k
R11=R12=R13=100
R15=R21=R22=50k
R16=3,32k
R17=R18=14,7k
R19=R20=6,04k
R23=47

Poti 100k, log.

Als Stromversorgung kommt ein 12V Bleiakku zum Einsatz.
Die kleine Schaltung links unten dient der Erzeugung der virtuellen Masse, damit sozusagen nicht +12V und 0V zur Verfügung stehen, sondern eben +6V, Masse und -6V.

Als OPV verwende ich zwei vierfach-OPVs im Dip14-Gehäuse:
Eingangspuffer, Summierer und Masseerzeugung werden vom Einen übernommen, die Filter vom Anderen.

Wie gesagt: Die Sat-Ausgänge funktionieren einwandfrei. Hinter dem Summierverstärker ist das Signal auch noch richtig. Zwischen R17 und R18 ist das Signal auch noch super und ist einfach gefiltert. zwischen R18 und dem OPV ist das Signal auch noch super und ist schon doppelt gefiltert (übrigends sehr eintönig, diesem Signal zuzuhören

). Was aber Hinter dem OPV rauskommt, also zwischen C8 und R19 abgenommen wird, ist Murks.

Mich wundert, dass es so scheint, als läge es am OPV, obwohl die zwei anderen OPVs (für die Hochpässe) im gleichen IC optimal Arbeiten.

AAAACHSOO:
Fals jemandem Fehler in der Schaltung auffallen, die nicht gravierend sind, darf er mir diese gerne mitteilen, auch, wenn sie nicht zur Behebung des Problems beitragen. Ich bin da sehr dankbar.

Gruß,
Michel

detegg
Inventar

#7 erstellt: 10. Jun 2011, 11:26

Hi Michel,

... die Topologie scheint ok.

Welche OPV nutzt Du?

Die Dimensionierung der beiden TP scheint mir etwas abenteuerlich - wie bist Du drauf gekommen?

Überbrücke mal TP2 - was kommt dann an TP1 raus?
Überbrücke mal TP1 - was kommt dann am SUB_Out raus?

;-) Detlef

Sausemichel
Ist häufiger hier

#8 erstellt: 11. Jun 2011, 23:30

Es beruhigt mich schonmal, dass die Schaltung nicht völlig daneben zu sein scheint

.
Ich nutze zwei TL074CN
Zum testen habe ich aber auch schon die bekannten NE5532 verwendet (war eine arge Fummelei, wegen der unterschiedlichen Gehäuse). Bei beiden OPVs treten die gleichen Probleme auf.

Die Dimensionierung der beiden TP scheint mir etwas abenteuerlich

Das finde ich auch etwas.
Ich habe den Filter von TIs FilterPro Desktop berechnen lassen, und zwar als Butterworth 4. Ordnung mit 100 Hz Grenzfrequenz. Ich war einfach zu faul, das per Hand zu rechnen.
Denkst du, dass dies das Problem sein könnte, und ich mit anderen Bauteilen weniger Schwierigkeiten habe?

@ Detlef:
Dein Tip, die beiden Tiefpässe einzeln zu überbrücken, ist eigentlich naheliegend (warum bin ich da noch nicht drauf gekommen

).
Ich habe einfach den jeweiligen OPV rausgenommen und an der Position dessen Ausgangs das Eingangssignal des Filters angelegt. Das Problem blieb: Prima Signal bis zum Eingang des OPV, am Ausgang Murks (und zwar bei beiden).

Im Moment bin ich irgendwie kurz davor, die Platine nochmal neu aufzubauen. Naja, mal schauen, hier gibts ja kompetente Hilfe

.

Gruß,
Michael

detegg
Inventar

#9 erstellt: 12. Jun 2011, 10:37

Hi,

habe die Dimensionierung mal überprüft - ist ok für BW4 (Q1=0,541 Q2=1,307).
BW-Filter im HP/TP haben ein fg bei -3dB, das ergibt bei spannungsmäßiger Addition der beiden Zweige 0dB - aber bei leistungsmäßiger dann +3dB.

LR-Filter (

Link) sind da Imho optimal - einfachst zu dimensionieren, mit Q1=Q2=0,71 und 0dB leistungsmäßig.

Zum Testen - wenn HP/TP zusammen mit einem TL074 aufgebaut sind und Du dieses IC entfernst - wie willst Du dann überbrücken? Habe ich was falsch verstanden? Ich dachte eher daran, in der "betriebsbereiten" Schaltung die TP mit einem Stück Litze komplett zu brücken.

Tip - TL07x mit FET-Eingang sind hochohmig zu beschalten (R=50...100k) und können nur Lasten >1000R vernünftig treiben ---> also Ausgangspuffer (bipolar, zB. NE5534 etc.)

;-) Detlef

Sausemichel
Ist häufiger hier

#10 erstellt: 15. Jun 2011, 18:21

ERSTES PROBLEM GELÖST!!!
Zweites Problem gefunden.

Die Frequenzweiche funktioniert einwandfrei.
Ein Verstärker, den ich verwendet habe, um das abgegriffene Signal etwas lauter zu hören, verstärkt (warum auch immer) nur die oberen Halbwellen. Wahrscheinlich ein Masseproblem.
Wenn ich was genaueres weiß, melde ich mich nochmal.
Vielen Dank, besonders an Detlev

Wer jetzt Lust hat, das ganze nachzubauen kann das also getrost tun. Allerdings ist die Weiche für Hifi-Zwecke eher ungeeignet.

Gruß, Michael

Sausemichel
Ist häufiger hier

#11 erstellt: 02. Jul 2011, 09:23

Jaja, die Masse...

In meinem Bastelwahn habe ich die Masseverbindung zwischen Frequenzweiche und Verstärkermodul weg gelassen. Ist ja durch die Stromversorgung eh irgendwie miteinander verbunden

.

Eigentlich kann ich die Massen auch nicht verbinden. Die Frequenzweiche arbeitet mit ihrer virtuelle Masse und bei meinem Conrad-Verstärkerbausatz mit dem TDA 8560q ist die Signalmasse auf die negative Versorgungsspannung gelegt.

Zu Testzwecken habe ich die Massen dann doch mal verbunden. Damit das keinen Kurzen gibt, habe ich die Weiche und den Verstärker an unterschiedliche Akkus angeklemmt. Und siehe da: ein wunderschöner, tiefer, trockener Bass kommt aus dem angeschlossenen Lautsprecher.

Nur will ich auf dauer mit einem Akku auskommen.
Hat jemand eine Idee, wie ich das anstellen kann?
Muss beim TDA die Signalmasse mit der Versorgungsspannung zusammengelegt werden oder kann ich die Signalmasse auch einfach nur an die wirtuelle Masse der Weiche anschließen? Damit wäre das Problem ja dann gelöst?!?

Gruß, Michel

Kay*
Inventar

#12 erstellt: 02. Jul 2011, 10:59

Damit wäre das Problem ja dann gelöst?!?

Lass' dir das mal durch den Kopf gehen

- = Masse
virtuelle Masse = 1/2 Versorgungsspannung
+ = Versorgungsspannung

Sausemichel
Ist häufiger hier

#13 erstellt: 19. Sep 2011, 23:58

AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH!!!!!!!!!!!

Dieses eigentlich kleine Projekt macht mich noch wahnsinnig!
Eigentlich hatte ich schon aufgegeben, aber beim Keller Aufräumen ist diese Bastelei dann wieder aufgetaucht.

Irgendwie muss das Ding doch zum laufen zu bringen sein.

So, jetzt habe ich mich wieder abgeregt.

@Kay*:
Danke für die Antwort, aber ich verstehe nicht, was du mir damit sagen willst. Hast du eine Idee, wie ich eine Masseverbindung herstellen kann, ohne einen Kurzschluss zu erzeugen?

Teddie-Baerchen
Ist häufiger hier

#14 erstellt: 23. Sep 2011, 19:22

Ich denke was Kay dir sagen will ist, dass du deine Spannungsversorgung mal überdenken solltest.

Du hast 12 Volt Betriebsspannung für deine Weiche. Das TL074 braucht eigentlich plus und Minus und Null.

Da du die aber eigentlich nicht wirklich hast, kannst du dir mit einem Schaltungstrick helfen.

Dazu muss deine Schaltung aber angepasst werden. Also 12 Volt Plus an Pin 4, 100Kohm widerstand zwischen pin 4 und jedem OP-In+, also Pin 3,5,10 und 12, und jeweils einen 100Kohm widerstand von Pin 3,5,10 und 12 an Masse, Pin 11 ist Masse.

Somit erzeugst du eine virtuelle Masse an jedem einzelnen OP-Amp eingang, und dein Problem sollte gelöst sein. Dafür fällt die +/-6 Volt Versorgung komplett weg......und das ganze läuft mit jedem popeligen 12 Volt Netzteil!! und im Auto! Und alle Masseprobleme sind Geschichte, zumal dein TDA
ja auch für 12 - 14 volt konzipiert ist.

Ich empfehle dir dringend deine Schaltung entsprechend um zu bauen. entscheidend ist auch nicht der Wert des verwendeten widerstands, Hauptsache alle 8 verwendeten widerstände sind identisch. 10K 22K und 47 K gehen da ganz genau so.

So betrieben läuft ein TL074 von 10Hz bis 100.000 Hz völlig linear!

mfg
Rüdiger

Kay*
Inventar

#15 erstellt: 23. Sep 2011, 20:08

kannst du dir mit einem Schaltungstrick helfen.

der Schaltungstrick oben ist der unterste OP, der die
Versorgung teilt,
entsprechend
V++ = +
GND = Vcc/2
V-- = Masse für Versorgung und Audio

Hayatepilot
Stammgast

#16 erstellt: 10. Okt 2011, 21:42

Du kannst die Massen der Weiche und des Verstärkers auch einfach mit Kondensatoren verbinden.

Eine sehr einfache und funktionale Lösung!

Gruss

[Beitrag von Hayatepilot am 10. Okt 2011, 21:44 bearbeitet]

uweda
Stammgast

#17 erstellt: 11. Okt 2011, 19:47

Sausemichel schrieb:

So, jetzt habe ich mich wieder abgeregt.

also mein sub filter funzt vorzüglich und bringt den nachbar zum verzweifeln .
filter mit aktivem mixer , subsonic filter mit bassanhebung , tiefpass ....
danach ne 100w transiendstufe .
geht .
das netzteil liefert +-12v .
ein trafo 12v/350ma mit zwei wicklungen sorgt für power .
7812 und 7912 stabilisieren das ganze .
wo liegt das problem ??
standard opamp versorgung halt ...

mfg