Miniprojekt: 6fach Impedanzwandler und Fragen

Hallo,

NE 5532 sollte dafür gut sein, doppel OPV im 8 DIL Gehäuse oder als SMD erhältlich.
Die Impedanzwandlung basiert auf einem hohen re und einem niedrigen ra, weil der OPV als solches einen höheren Ausgangsstrom zulässt, als sein Eingang benötigt.
Die Verbindung von Ua nach Ue- bewirkt nur eine V von 1, er wird damit zum Spannungsfolger, ähnlich eines Leistungs-T in Endstufen, an dem die niederohmige Last angehangen, die Amplitudenspannung aber nicht vergrößert wird (von der Ube mal abgesehen). Der OPV ist eine Miniendstufe, die genau dasselbe tut.
Die U-Versorgung dürfte mit einem Steckernetzteil als Trafo machbar sein. Im Forum gibt es diverse Bauvorschläge, hat @ richi 44 eingestellt - bitte suchen.

Der Groundlift in der DI Box hat aber eigentlich so nix mit der Impedanzwandlung zu tun, er trennt nur die kommende Masse von der abgehenden Masse. Die Wandlung findet im Übertrager statt. Dort kann durch diverses unterschiedliche Wicklungen die Ue nach Ua umtransformiert werden, so daß mehr Last angehangen werden kann, ähnlich wie eine Trafo mit prim / sek Wicklungen oder andersrum.
Außerdem wird damit die asymm > symm Übertagung ermöglicht.
Der Übertrager kann aber auch nur 1:1 sein, und somit nur für die galvanische Massetrennung und asymm > symm gedacht sein. Das wird dann wohl das üblichere sein.

Hallo,

Buffer, all in one.

http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/buf634.html

Gruß Wilhelm

@zucker:

Meinst Du zB aus diesem Schaltplan (http://img114.imageshack.us/my.php?image=schaltbild3io.gif) die für die Spannungsversorgung gedachten Bauteile, also die Schaltung von dem + und - Eingang bis zu den Versorgungseingängen des ICs? (Meiner Ansicht nach C1, R2, R8 und R9) Bitte verbessere mich, wenn es nicht stimmt.

@-3dB:
Wieso nicht ein paar NE 5532?

Danke für die Antworten bisher, auch wenn ich das mit dem Ausgangswiderstand noch nicht ganz verstanden habe, wo soll denn der höhere Strom am Ausgang durchfließen?
(das soll aber nicht primärer Zweck dieses Threads sein )

Hallo,

nein, da ist das was ich meinte:
http://www.hifi-foru...ad=3130&postID=17#17

Die Teile von Wilhelm sind natürlich der Hammer - kannte ich bisher nicht. Mit 250mA kann man bestimmt 1Km Leitung treiben.
Sie sind natürlich teuerer und ein paar benötigt man schon - Deine Entscheidung.

Danke, ihr habt mir sehr geholfen.

Nur noch eine Frage:
Wieviel Leistung sollte der Trafo für 3 der NE 5532 mitbringen. Im Datenblatt finde ich nur wenig Angaben zur Stromaufnahme, die mir viel weiterhelfen, da ich nicht weiß, wie sich diese bei einem reinen Spannungsfolger verhält.

Wie sollte ich das Trafo Leistungsmäßig dimensionieren, damit die 3 Dual-OPV gut versorgt sind?

Verwirrt bin ich zu den Angaben über die maximale Stromaufnahme mit 16mA aber eine maximale Verlustleistung so um 1W herum. Wie lässt sich das bei 15V in Einklang bringen?

Gruß
Jan

Hallo Jan,

short circuit current = 38mA
Strom ohne Last 6mA (max 16mA)

Mit einem Trafo von 3-4VA bist du gut bedient.
Größer schadet nicht, kommt auf den Preis an.

Gruß Wilhelm

Hallo!

In Datenblatt ist ein typischer "Output short circuit current" (Kurzschlussstrom am Ausgang`) von 38mA angegeben. Der Ruhestrom beträgt 8mA

Ich würde den Trafo damit mit (0.038+0.008=*2*15*3=5,7VA.

Dann sollest du einfach nen standardmäßigen 5VA-Trafo nehmen.

Gruß Stefan

Hallo Jan,

lese gerade nochmal das:

nur leider brauche ich das ganze gleichzeitig auf sechs Kanälen. (alle laufen vollsymmetrisch)

Hast Du 6 Kanäle, alle symmetrisch?
Wenn Du da nach der DI Box oder nach einer elektronischen Balancierung zusätzlich die Spannungsfolger einsetzen willst, benötigt es für jeden Kanal 2, einmal für das negative und einmal für das positive Signal. Du hast für jeden Kanal 2 Seelen im NF Kabel.
Bei 6 Kanälen wären das 12 OPV, also 6 5532, nicht nur 3.

Kommt der Spannungsfolger ins Zielgerät, kann man ihn (sofern keine echte symmetrsiche Endstufenansteuerung erfolgt), nach der Umwandlung in ein asymm Signal einbinden. Dann benötigt man nur 6 OPV. Damit wird die Kabellänge zwar nicht getrieben aber immerhin mit etwas Gegenkopplung ein eventll. Spannungsverlust ausgeglichen.

Andererseits - ist denn das Verbindungskabel wirklich so lang das es viel Spannungsabfall verursacht?

Okay, zum Einsatzzweck:


Es handelt sich um eine Festinstallation, wo alle Geräte sowohl symmetrische Ein- und Ausgänge haben. Die Signalführung ist also schon symmetrisch.
Eine DI-Box liegt deshalb nicht im Signalweg.
Die Endstufen stehen so 6-18m von den Regeleinheiten entfernt - also ein kleiner Weg ist es schon.

Das Problem ist nur, dass durch die Potis im Signalweg diese zB bei halber Stellung einen so hohen Ausgangswiderstand verursachen, dass ein sehr nahe liegendes Stromkabel (eine andere Verlegung war nur sehr schwer möglich, da nur ein Kabelkanal vorhanden war) kapazitativ 50Hz brummen herbeiführt (kann ja eigentlich nur über die Kapazität sein, wenn die Potis voll aufgedreht das Brummen verhindern, da dann der Ausgangswiderstand wieder niedrig ist.)

Deshalb war meine Idee einfach hinter die Potis Impedanzwandler zu setzen, damit ich wieder einen geringen Ausgangswiderstand habe.

Getestet habe ich die Idee allerdings erstmal mit einer D.I. Box, die ja eine Impedanzwandlung durchführt. Nur 6 D.I. Boxen noch in den Signalweg zu legen nur um eine Impedanzwandlung durchzuführen ist schlichtweg zu teuer, wenn es auch so geht.

Gruß
Jan

Noch etwas:

Was mich an dem Plan von der Spannungsversorgung etwas verwirrt ist, dass das Steckernetzteil da 15V Wechelstrom liefern soll.
Leider ist mir aber ein solches Netzteil nicht bekannt, ich werde aber weiter suchen.

Da das ganze in einer öffentlichen Halle benutzt werden wird, möchte ich auch von dem Bau einer Spannungsversorgung mit 230V Eingang absehen und lieber gleich mit unproblematischen Spannungen arbeiten. Oder könnt ihr eine Seit aus dem Ärmel schütteln, wo etwas zu den Normen steht, die man dann einhalten muss?

Gruß
Jan

Ob +/- 15V oder +/- 12V ist erstmal egal, solange Du nicht 13V~ aus dem OPV prügeln willst. Da es aber ein Spannungsfolger wird, hat es am Ausgang sowieso nur den Wert der Ue~.
Von daher kann auch ein 12V Trafo genügen, sogar mit einem 9V Trafo geht die Sache noch. Allerdings müssen die U-regler angepasst werden. Sie müssen in etwa 2 bis 3 Volt über ihrer Regelspannung angeboten bekommen.
Bei 9V~ wären das 12.7V = U - 0.6V Uv der Diode. Ein 7810 / 7910 wäre dann brauchbar, um +/- 10V für die OPV zur Verfügung zu stellen.

Wenn es denn ganz ohne Netz gehen soll, bleibt nur Batterie oder Akku. Allerdings werden die eben mal leer und wenn eine Liveübertragung stattfinden soll, ist das nicht so gut. Von daher müßte noch eine Überwachungsschaltung eingebaut werden die auch Bauteile benötigt und zudem selbst etwas Strom haben will.

Aber davon abgesehen - 18m sind bei symm Verkabelung nicht wirklich ein Problem, da geht es sogar bis 100m ohne Probleme. Wenn das netzkabel einstört kann es unter Umständen eine Induktive Kopplung sein, immerhin läuft es auf die Länge parallel und stellt somit ein Magnetfeld dar, welches sich auf den Schrim der NF Leitung induziert.
Eine Trennung der Massen vom Mixer oder Weichen zur Endstufe mittels DI Box wäre da schon das Wirksamste.
Oftmals hilft es auch, wenn das Netzkabel 20cm verrückt wird.

Das Problem ist nur, dass durch die Potis im Signalweg diese zB bei halber Stellung einen so hohen Ausgangswiderstand verursachen,

Allersdings - das kann ich so nicht nachvollziehen. Ein Volumensteller liegt als solches normalerweise nicht in der dirketen Verbindung von Mixer oder Weiche zur Endstufe.

Tut er auch nicht, die ganze Sache ist sowieso nicht so ganz koscher:


Nach der Frequenzweiche wird das Signal noch einmal aufgeteilt und die Anteile mit den besagten Potis geregelt.
D.h. Ein Signal der Frequenzweiche liegt an zwei Potis, deren Ausgang dann je eine Endstufe (genaugenommen einen Kanal der Endstufe) betreibt.
Deshalb auch 6 Kanäle:
Top rechts vorne, Top links vorne, Sub vorne, Top links hinten usw...
Die Potis liegen als Spannungsteiler zwischen den beiden Signalleitungen, wovon eine dann weiter geführt wird.

Die Idee das Kabel um 20cm zu verrücken ist leider nicht umsetzbar wegen des schon erwähnten Kabelkanals, der leider gerade so für die 6 XLR Kabel und ein Stromkabel reicht, was sich auch nicht ohne weiteres wo anders hin verlegen lässt...

So. Das war nun der Schocker.

Komischerweise ist die Trennung der Massen (Groundlift) eher kontraproduktiv und eine Induktive Kopplung ja eigentlich mit herhöhtem Ausgangswiderstand verringert werden müsste.

Das ganze Problem zeigt sich acuh nur auf den Subkanälen wirklich stark, was ich aber eher darauf zurückführe, dass die Tops schlicht nicht in der Lage sind 50Hz genügend laut wiederzugeben.
Die Anlage macht dazu noch sehr komische andere unregelmäßig in Abständen von 30s bis 1min auftretende Geräusche...klingt wie ein mit Mikro abgenommenes Streichen über Papier. Ein ganz komisches Ding. (das macht sie allerdings erst seit eine Ersatzendstufe eingebaut wurde über deren Zustand keiner so genau etwas weiß)
Jedenfalls soll ich die Störung(en) beheben und habe dazu ein etwas begrenztes Budget (sprich ordentlicher Splitter, dann Regler und wieder u.U. 6 fach D.I. Box kommt nicht in Frage.


Ich halte aber nicht unbedingt an der jetzigen Schaltung der Potis fest, wenn sie anders erfolgen müsste, belehrt mich bitte.

Ach so: Ich finde allgemein bei Conrad keine Stekcernetzteile mit Wechselstrom, suche ich falsch?
Ganz ohne Netz will ich das nicht betreiben, ich möchte nur die 230V umgehen, indem ich ein fertiges (geprüftes) Trafo im Gehäuse am Anfang das ganze auf ungefährliche Ströme bringen lasse.
Die Gesetzgebung lautet ja so, dass der Erbauer für die Sicherheit der von ihm gebauten Geräte bei öffentlicher Nutzung haften muss.


Nochmals vielen Dank für die Antworten bis jetzt. Ich habe einfach nur sehr wenig Ahnung von der Materie und hoffe gerade diese zu erweitern und eine Lösung zu finden.

Was mich an dem Plan von der Spannungsversorgung etwas verwirrt ist, dass das Steckernetzteil da 15V Wechelstrom liefern soll. Leider ist mir aber ein solches Netzteil nicht bekannt, ich werde aber weiter suchen.

Nimm ein verschraubtes Gleichspannungs-Steckernetzteil und wirf Gleichrichter und Siebelko raus.

Oder einen kleinen (wenn es den gibt) Halogenlampentrafo mit fest montiertem Netzkabel.

Grüße,

Zweck

Aber ansonsten müsste das Vorhaben funktionieren?

Eine andere Idee wäre es, das Signal einfach vor den Potis unsymmetrisch laufen zu lassen und dann per IC und gleichzeitig Spannungsfolger wieder sauber zu symmetrieren (Ausgang vom Poti an einen invertierenden Eingang des einen OPV und an den nicht-invertierenden Eingang des anderen OPV müsste ja wieder ein Symmetrisches Signal geben, oder? Den Schirm des Kabels könnte man dann nur mit der Endstufe verbinden).

Ich denke an die Lösung, weil mir ein Poti als Spannungsteiler zwischen den Signalleitungen (also rechter Anschluss L, linker Anschluss R) komisch vorkommt. Müsste er nicht die Symmetrie in die Knie zwingen?


Freue mich auf Antworten.

Gruß
Jan

Hallo Jan,

ich weiß zwar nicht was Du da tust aber:

Nach der Frequenzweiche wird das Signal noch einmal aufgeteilt und die Anteile mit den besagten Potis geregelt. D.h. Ein Signal der Frequenzweiche liegt an zwei Potis, deren Ausgang dann je eine Endstufe (genaugenommen einen Kanal der Endstufe) betreibt. Deshalb auch 6 Kanäle: Top rechts vorne, Top links vorne, Sub vorne, Top links hinten usw... Die Potis liegen als Spannungsteiler zwischen den beiden Signalleitungen, wovon eine dann weiter geführt wird.

Ich denke an die Lösung, weil mir ein Poti als Spannungsteiler zwischen den Signalleitungen (also rechter Anschluss L, linker Anschluss R) komisch vorkommt. Müsste er nicht die Symmetrie in die Knie zwingen?

Da anscheinend nach der Weiche kein Kanal mehr freq.-mäßig Aufbereitet wird, bekommen die 4 Ecken alle gleiche Freq.-anteile. Somit sind da 4 Endstufenkanäle gleichwertig auf 4 Boxen aufgeteilt. Bau Dir doch ein Y Kabel - ein Kabel aus der Weiche verzweigt sich auf 2 Kabel, eins für vorn links und hinten links und eins für vorn rechts und hinten rechts. Die Lautstärke wird am Volumensteller der Endstufe justiert.

Wenn ich Dich richtig verstanden habe hast Du das auch schon gemacht, nur eben mit einem Poti, dessen Mittelabgriff von der Weiche kommt und dessen beide Außenkontakte an je eine Endstufe weitergeführt werden. Das käme dann einem Panoramaregler gleich, geht so aber nicht. Bei einer symm. Verkabelung müßten dafür beide Seelen des NF Kabels pro Kanal exakt und gleichzeitig mittels 2 Potis oder Tandem gesteuert werden. Fehlt dem Eingang der Endstufe ein Stück negative oder positive Eingangswelle im Vergleich zur anderen, dann gibt das Störungen oder verminderte Leistung, weil ein Stück Amplitude weg ist und der Differenzverstärker am Eingang einen falschen Wert ermittelt, bzw die Störunterdrückung nicht mehr wirksam wird.

Viele Endstufen haben auch Duchschleifmöglichkeiten, so das man von einer in die nächste mit selben Signal kommt (bspw. Ecler, KME, Phonic)

Das ist nicht das, was sich dort tut.

Mit R und L meinte ich nicht Rechts und links, sondern die beiden Adern des XLR Kabels (eben R und L). Das war etwas missverständlich.

Ich habe also meinetwegen R (vom XLR) links am Poti, L (vom XLR) rechts. L wird weitergeführt R (neu) wird abgegriffen. Somit sitzt der Spannungsteiler ZWISCHEN den beiden Signalleitungen. Das ergibt dann 6 Potis, für jeden Lautsprecher einen.

Es passiert also nichts anderes als eine Lautstärkeregelung, die ich genausogut an den Reglern der Endstufen durchführen könnte, wären diese denn so einfach zugänglich. Das ist das Problem. Die Endstufen stehen um den LS-Kabelweg gering zu halten auf einem Dachboden nahe der Boxen und werden per Relais im Sicherungskasten an und aus geschaltet.
Und um nun nicht für jede dieser Regelungen auf den Dachboden steigen zu müssen, sind die Potis zwischengeschaltet.

So, nun kommt die Überraschung:

Ich habe mir eben noch einmal die Endstufen angeschaut und habe bei der alten Ersatzendstufe einen Schalter versteckt gefunden, von dem ihc schon dachte, sie hätte ihn nicht.
Den Groundlift Schalter. Da bei den Potis eine Schirmtrennung durchgeführt wird, war also das ganze Kabel nicht geschirmt...

Jetzt brummt nichts mehr und auch die Nebengeräusche (die durch eine etwas komische Stromaufnahme der einen Endstufe verursacht worden waren und dann über die ungeschirmten Kabel und die Masse bei den Potis (die nicht dem Schirm entspricht) in alle Kanäle geleitet worden sind.

Also nun funktioniert es ohne Probleme alles, doch wenn ich schon einmal damit angefangen habe, möchte ich schon das ganze ordentlich aufbauen und einen niedrigen Ausgangswiderstand realisieren und dabei möglichst noch die Wechselwirkungen ausschalten.
Dies müsste doch mit dem 6-fach Spannungswandler möglich sein?

Wenn ich das Problem richtig kapiert habe wäre das anständigste Verfahren, wenn pro Kanal ein 5532 eingesetzt würde, wobei ein OpAmp als Differenzverstärker am Eingang dient, dessen Ausgang (unsymmetrisch) dann über das Poti geführt wird, und den zweiten OpAmp speist, der als Impedanzwandler und Ausgangstreiber fungiert, und z.B. als massekompensierter Ausgang beschaltet sein kann (siehe hier: http://www.hifi-foru...orum_id=42&thread=58). Insgesamt wären also 6 Stück 5532 nötig.

Der massekompensierte Ausgang funktioniert sowohl mit symmetrischen als auch mit unsymmetrischen Zielgeräten vernünftig.

Die Stromversorgung wäre relativ leicht und sicher durch die Verwendung eines Steckernetzteils mit Wechselspannungsausgang möglich (Quelle z.B. Pollin). Daraus kann man mit zwei Halbwellengleichrichtern eine symmetrische Spannung mit Masse in der Mitte machen. Die Schaltung habe ich leider oben nicht entdeckt, ich hoffe das bekommst Du auch so hin. Dadurch wären die Sicherheitsaspekte abgehandelt, falls das Steckernetzteil die entsprechenden Zulassungen hat.

Edit: Halt, doch, Richi's Schaltung ist genau das was ich meinte, mit den beiden Einzeldioden zur Gleichrichtung. Sorry, mein Fehler.

Und der massekompensierte Ausgang hätte dann das gleiche Entstörverhalten wie eine symmetrische Verkabelung?

Ich könnte doch auch einfach pro Kanal noch einen OPV dazu schalten und mir ein Cold Signal generieren indem ich das Hot Signal einmal an einem invertierenden Eingang und einmal an einem nicht-invertierendem Eingang ansetzte. Heraus müsste doch eine symmetrische Kabelführung kommen, oder nicht?

Das Problem mit dem Anschluss an unsymmetrischen Geräten habe ich nicht, bei mir ist alles voll symmetrisch ausgelegt und es sollte wegen der Problematik der sehr nahen Stromversorgung auch sein.


Auch wenn das Hauptproblem jetzt behoben ist, habe ich in jedem Fall extrem viel dazugelernt, dafür noch einmal ein Danke an alle Schreiber hier.
Und die bitte natürlich mir bei dem (jetzt vernünftigen) Aufbau der Lautstärkeregler zu helfen.


Gruß
Jan

blubbermensch schrieb:

Und der massekompensierte Ausgang hätte dann das gleiche Entstörverhalten wie eine symmetrische Verkabelung?

Im Wesentlichen ja.

Es ist wichtig sich klar zu machen daß die Störunempfindlichkeit der symmetrischen Übertragungstechnik nicht davon abhängt ob auf beiden Leitern zueinander inverse Signale anliegen. Entscheidend ist vielmehr, daß Störeinflüsse auf beide Leiter den gleichen Effekt haben, damit sie sich beim Empfänger wieder aufheben. Dafür braucht es z.B. möglichst gleiche Impedanz auf beiden Leitern, und es ist auch wichtig die Leiter mechanisch so anzuordnen daß beide den gleichen Anteil des Störsignals abbekommen.

Daraus ergibt sich umgekehrt, daß eine Übertragung, bei der auf einer Leitung das inverse Signal des anderen Leiters übertragen wird, noch lange nicht symmetrisch sein muß. Wenn die Impedanzen stark unterschiedlich sind, dann wird eine Störung unterschiedlich stark auf beide Leiter einkoppeln und sich am Empfänger nicht aufheben. Das Ziel der Störunempfindlichkeit wird so nicht erreicht.

Optimal ist zwar in der Tat, wenn sowohl die Impedanzen, als auch die Leitungsführung, als auch das Signal selbst symmetrisch sind. In diesem Fall ergibt sich die beste Störsicherheit und der beste Rauschabstand. Für sehr lange Kabel ist das die Methode der Wahl. Die anderen Methoden, die zwar Impedanzsymmetrie aber kein symmetrisches Signal haben sind aber in der Praxis für alle außer den extremsten Situationen ausreichend und dabei billiger in der Implementierung.

Gut, und wie bekomme ich die beiden Leiter am einfachsten Impedanzsymmetrisch? also mir fällt da nur o.g. Möglichkeit ein, die dann aber auch gleich ein invertiertes Signal beinhalten würde...