Offset am Ausgang des OPV - Was übersehe ich?

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Torazz
Neuling

#1 erstellt: 01. Nov 2024, 13:52

Hallo allerseits! Ich bin kurz vorm Verzweifeln mit dieser eigentlich recht simplen Schaltung.Irgendwas scheine ich zu übersehen, deswegen hoffe ich hier auf eine gute Idee.

Die Schaltung:
Das hier ist ein kleiner Preamp für eine Akustikgitarre mit passivem Piezosystem.Der Abnehmer an sich ist nicht nur schwach, sondern auch niederohmig, deswegen der Preamp. Die beiden OPVs sind ein zweikanaliger TL072. R6-R9 legen die Masse in die Mitte, sodass ich quasi symmetrische Versorgung aus einem 9V-Block bekomme. Die erste Stufe ist ein Impedanzwandler, den ich zu einem +3dB Boost umschalten können will. Danach kommt mit R3 und C2 eine einfache Höhenblende. Der zweite OPV invertiert (das hilft gegen Rückkopplung) und verstärkt nochmal etwa um Faktor 2.

Das Problem:
Am Ausgang der 2. Stufe habe ich einen Offset von über +4V (gegen Masse), der mir natürlich komplett den Headroom zunichte macht, und dann kommt nur noch Matsch raus. Am Ausgang der 1. Stufe messe ich -2,6V Offset. Gerade baue ich den Verstärker ein zweites Mal, und dieser Offset ist auch ohne Stufe 2 und den Tiefpass da. Diese scheinen also immerhin ihren Job richtig zu machen. Ich konnte es durch einige Versuche auf den Spannungsteiler R1/R2 einschränken. Ohne R1 ist Ruhe.
Die Masse ist auch um etwa 300mV in Richtung V- verschoben. Klar- aus irgend einem Grund zieht der erste OPV Strom aus seinem Ausgang. Aber wieso? Im Simulator (generischer OPV, LT-SPICE) läuft die Schaltung wie sie soll. Man soll zwar niemals nie sagen, aber Aufbaufehler kann ich aufgrund 1000-facher Kontrolle nahezu ausschließen. Der momentan unbeschaltete 2. Ausgang gibt übrigens auch 2,6V aus, ohne dass irgendwas außer der Supply vom 2. Kanal angeschlossen ist. Dem Eingang hinter C1 mit einem Widerstand à 390k einen Massebezug zu geben hat nicht funktioniert, genauso wenig wie ihn

mit zwei solchen Widerständen zwischen V+ und V- zu legen.

Es ist bestimmt ein total offensichtlicher Anfängerfehler, für den ich einfach blind bin.

Man verzeihe das abfotografierte Blatt, das ging so einfach am schnellsten.

wurzeli
Stammgast

#2 erstellt: 01. Nov 2024, 17:33

Hi

-der Eingang MUSS an Masse
-beim Umschalten hängt die Gegenkopplung in der Luft, die Verstärkung knallt auf ∞
so wird nur der Widerstand überbrückt und alles ist unter Kontrolle
-was soll C2 dort? der kommt weg und die Lautstärkeregelung gegen Masse
-den Ausgang auch gegen Masse damit der nicht in der Luft hängt
-von den Versorgungsspannungen jeweils ein Elko gegen Masse sonst ist das instabil

Gruß

Torazz
Neuling

#3 erstellt: 01. Nov 2024, 18:12

Hey wurzeli
Danke dir für die Anregungen!

-der Eingang MUSS an Masse

Ich versuch‘s nochmal mit dem Serienwiderstand zusammen, hatte ich aber schon mal versucht, und das machte es nicht besser. Eher schlechter.

-beim Umschalten hängt die Gegenkopplung in der Luft, die Verstärkung knallt auf ∞
so wird nur der Widerstand überbrückt und alles ist unter Kontrolle

In beiden Schalterstellungen ist doch die Gegenkopplung definiert? Beim Umschalten könnte das aber gegen die Spitze helfen. Ich habe gehofft, etwas hochohmiger zur Masse zu sein, damit der OPV weniger abeiten muss, wenn ich es nicht brauche.

was soll C2 dort? der kommt weg und die Lautstärkeregelung gegen Masse

Das ist keine Lautstärke, sondern ein Tiefpass, bzw. Tone. Also der Cap muss da bleiben. Lautstärke ist unnütz, macht das Mischpult.

den Ausgang auch gegen Masse damit der nicht in der Luft hängt

Soweit war ich noch nicht, dass ich da Schwierigkeiten hätte sehen können. Das Problem ist ja viel weiter vorne.

von den Versorgungsspannungen jeweils ein Elko gegen Masse sonst ist das instabil

Stimmt, gut gesehen, die fehlen noch. Sollte aber den Offset nicht ausgelöst haben.

Der Eingangsspannungsteiler ist einen Versuch wert. Aber wie gesagt, so ähnich schon probiert. Das andere, weiß ich nicht ob das damit zusammen hängt. Danke!

Kay*
Inventar

#4 erstellt: 02. Nov 2024, 01:29

Was übersehe ich?

es gibt Schaltungen für single- und dual-Supply!

Hier,
die virtuelle Masse lässt sich nicht hochohmig in dieser Form herstellen,
bzw. die Schaltung ist grundsätzlich falsch
(die OP-Eingänge müssen auf VCC/2, Signal-Masse ist "-").

OP Grundlagen:

www.ti.com
Op Amps for Everyone Design Guide (Rev. B) slod006b
ab Seite "A-1"

damit der OPV weniger abeiten muss, wenn ich es nicht brauche.

ich unterstelle mal, dass du _Strom sparen willst.
Da hilft die korrekte Auswahl des OP sicherlich,
mehr als eine fehlerträchtige hochomige Beschaltung.

MosFetPapa
Stammgast

#5 erstellt: 02. Nov 2024, 10:04

Hi,
du hast dich da verzettelt.
Dein virtual GND hält die 4,5V nicht in der Mitte unter Belastung.
Standardschaltungen für single supply hab ich dir mal angehängt.
das wird häufig viel zu umständlich erklärt.
Wichtig dabei, am +In müssen die +4,5V sein und 1:1 am Ausgang erscheinen - bezogen auf Bat.-Minius
Und damit die nicht mit verstärkt werden braucht es C4.
Eingang und Ausgang beziehen sich dann auf Bat.-Minus und nicht den hochohmigen virtual GND
Machs ohnehin nicht zu hochohmig, dann wird der Preamp zur Rauschquelle.
Stom sparen geht mit low-power OPs oder du machst das einstuffig.
Hat dein Mischpult eigentlich keine Klangregler?
Der größte Anteil ist die Ruhestromaufnahme, steht im Datenblatt.
Gibt heut einfachere PreAmp Chips die auch gleich für single supply ausgelegt sind.
Einfach mal googeln dazu.

Gruß

Torazz
Neuling

#6 erstellt: 02. Nov 2024, 13:37

Hi,
Hilfreichste Antwort bisher. Danke!
Tatsächlich hatte ich erst einen Aufbau mit single supply, der einigermaßen funktionierte. Der Grund warum ich auf Virtual GND gehen wollte lag im Gain-Umschalten, das hatte einen Offset-Sprung verursacht, der sich als Rumms bemerkbar machte. Das erhoffte ich, zu umgehen. Jetzt habe ich ja den Vorschlag von dir, die Gleichstromverstärkung auf Null zu setzen.
Stromsparen ist gar nicht so sehr die Priorität, Hauptsache der 9V-Akku(Blockbatterie als Akku) hält ein paar Stunden durch. Ich hätte nur den Bonus gerne mitgenommen, wenn die Schaltung es her gibt. Warum TL072? Weil ich den da habe, wegen des JFET-Eingangs.

Kay*
Inventar

#7 erstellt: 03. Nov 2024, 01:13

der sich als Rumms bemerkbar machte.

alle Schalter und Potis sollten dc-frei sein,
um Störungen zu minimieren.
also per Kondensator ankoppeln und bei (freien z.B. Schalter) Kontakten
"Lade/Entlade"-Widerstände (hoch-ohmig, z.B. 100k) einbauen.