Treiber für symmetrische Leitung

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Lernhart
Ist häufiger hier

#1 erstellt: 02. Jan 2015, 14:15

Hallo alle miteinander und ein frohes neues Jahr!

Ich bin gerade auf der Suche nach einer Möglichkeit mit einem CS42448 Audiocodec ca. 3m lange symmetrische und geschrimte Leitungen (XLR) zu betreiben. Dazu habe ich über den Kay hier aus dem Forum folgenden Schaltpltan gefunden

(klick), welcher mit einem TI-OPA1632 arbeitet. Hier stellt sich mir allerdings die Frage, warum hier dieser Baustein zwei mal hintereinander eingesetzt wird und zum anderen, wie genau so ein differentielle OPV überhaupt funktioniert. Kann ich ihn quasi als zwei aufeinander abgestimmte single supply OPVs ansehen bzw. wie genau stelle ich die Verstärkung ein?

Der OPA1632 ist laut Datenblatt eher für das betreiben von ADCs gedacht. Eine Alternative wäre der THAT 1606 (Datenblatt gibts hier

( klick ) ). Bei diesem würde ich mir keine Sorgen machen, dass er den Anforderungen nicht gerecht wird. Hat hiermit vielleicht schonmal jemand gearbeitet und kann was dazu sagen?

Noch ein wenig Info zum Audiocodec:
Der Audiocodec verfügt über differentielle Ausgänge, die so auch direkt genutzt werden sollen. Bausteine wie der DRV164 fallen also schonmal raus. Das Ausgangssignal hat zunächst ein DC-Offset von 2.5V, da der Audiocodec nur über eine +5V Versorgungsspannung verfügt, somit schwankt das Ausgangssignal dann erstmal zwischen 0.875V und 4.125V. Hinter den DAC-Ausgängen soll jeweils noch ein passiver Ausgangsfilter nach Empfehlung des Datenblattes kommen. Dieser hat einen seriellen Kondensator, womit das DC-Offset eliminiert und das Signal zwischen -1.625 und + 1.625V schwanken würde.

So dann freue ich mich mal wieder auf eure Hilfe, Tipps und Anregungen!

Besten Dank dass ihr euch die Zeit genommen habt!

Gruß,

Lenni

Ultraschall
Inventar

#2 erstellt: 02. Jan 2015, 16:23

Hallo Leni,
warum so kompliziert wenn's auch Viel einfacher geht?
Also Du hast schon differentielle Ausgänge am Audiocodec- dann reichen pro Kanal zwei stinknormale OPV's als Linetreiber. die erhalten/verstärken und puffern dann die Ausgänge des Codecs und lassen das differentielle Signal differentiell, so wie Du es benötigst.
Die Schaltung von Kay ist ein Differential zu Undifferential= unsymmetrisch Wandler -und zwei Diff.-Verstärker hintereinander bringen eine noch höhere Gleichtaktunterdrückung als nur einer.

Lernhart
Ist häufiger hier

#3 erstellt: 02. Jan 2015, 16:54

Hi Ultraschall,

ja eigentlich hast du ja recht. War auch ein wenig mein erster Gedanke. Dann kamen zich andere und nun steh ich hier. Die gezeigte Schaltung ist doch eigentlich auch garnicht so viel komplizierter. Den kleinen OPV in der Schaltung der zwischn symmetrisch und asymmetrisch wandelt würde ich sowieso weglassen.
Ich dachte nur, dass der OPA1632 halt irgendwie besonders geeignet wäre, da er bereits differentielle Eingänge hat.

Ansonsten könnte ich tatsächlich auch nur 2 OPVs nehmen. Wenn die Rail to Rail sind und ich das Offset vorher nicht durch den Koppelkondensator entferne, bräuchte ich sogar nichtmal mehr eine weitere Stromversorgung, sondern könnte mit meiner 5V-Versorgung auskommen ...

Edit:
MIttlerweile ist mir der differentielle wirklich zu kompliziert, da zu viele Unbekannte. Was mich aber grade vollkommen an meinem Verstand zweifeln lässt ist die Angabe im Datenblatt "Input Offset Voltage". Diese ist oft sehr klein. Bie dem OPA322 von TI z.B. max. 2mV. Das heißt aber nicht, dass mein Eingangssignal kein DC-Offset von 2.5 haben darf oder? Das muss der doch können oder nicht?!

[Beitrag von Lernhart am 03. Jan 2015, 12:51 bearbeitet]

Lernhart
Ist häufiger hier

#4 erstellt: 04. Jan 2015, 15:02

Was für eine OPV Schaltung würdest du denn empfehlen? Einfach als Impedanzwandler? Verstärken muss die ganze Geschichte nichts mehr.

Außerdem frage ich mich grade noch ob der TP lieber vor, hinter oder vor und hinter den OPV muss. Der Codec hat wie gesagt auf jedenfall noch ein gewisses hochfrequentes Rauschen, wenn das auf einen realen OPV mit begrenzter Bandbreite trifft, könnte sich dieses Rauschen doch auch ins Nutzband einschleusen oder? Also lieber davor TP-filtern? Braucht es dann noch einen TP hinter dem OPV?

Ultraschall
Inventar

#5 erstellt: 04. Jan 2015, 15:32

Die Offsetspannung wird der Ausgangsspannung, mit der DC-Spannungsverstärkung dieser OPV-Stufe multipliziert, zugefügt. Also z.B. 2 mV Eingangsoffsetspannung und Spannungsverstärkung 5 = 5 x 2 mV = 10 mV DC am Ausgang.
(Du hattest da bestimmt eher die Common Mode Voltage in Erinnerung, die auch Probleme machen kann, wenn man sie überschreitet, dabei beachten DC plus Signal!)

Eine Schaltungsempfehlung ? Ich würde aus dem Datenblatt die Schaltung Figure 17 auf Seite 37 von 44 nehmen (Analog Outputs"), da ist dann die Filterung gleich noch mit drin.

Grüße

Lernhart
Ist häufiger hier

#6 erstellt: 04. Jan 2015, 15:47

Jetzt bin ich völlig verwirrt. Wie gesagt: Verstärken soll die Stufe nicht. Verstärkung = 1!!! Das gilt doch dann wohl hoffentlich auch für den DC-Teil oder?

Auf was für ein Datenblatt beziehst du dich grade? Das vom CS42448?

Lernhart
Ist häufiger hier

#7 erstellt: 04. Jan 2015, 17:44

Habe jetzt nochmal eine Weile rumüberlegt und bin jetzt an den Punkt gekommen, wo ich es für eine gute Idee halte, einen differentiellen Verstärker mit einem aktiven TP zu verknüpfen. Herrausgekommen ist dabei folgende Schaltung:

Anstelle des im Bild gezeigten OPVs käme ein OPA1632 in die Schaltung. Der Grund warum ich es doch so machen wollen würde, wäre der geringere Schaltungsaufwand. Mehr OPVs heißt für mich jetzt erstmal: Mehr Leitungen und Platz ist auf meinen 2 Schichten doch sehr rar

Alternativ dachte ich mittlerweile an eine single supply OPV Lösung (einfach als Impedanzwandler) mit passivem Filter im Anschluss, was vermutlich die einfachste Lösung wäre ...
Jetzt wollte ich euch mal fragen, ob man das so mit einem differentiellem Verstärker machen kann. Wenn ich jetzt an beide Eingänge unterschiedliche Signale reingebe, überlagern die sich ganz hässlig, aber das sollte bei den differentiellen Ausgängen ja auch garnicht erst passieren oder?