Frage zu OPV (NE5532A)

Autor

Beitrag

NetVamp
Neuling

#1 erstellt: 31. Jan 2007, 18:50

Hi

Viel zu lesen, ich weiß. Sorry gleichmal.

Hab jetzt durch meinen alten Thread rausgefunden, das ich wohl für mein Handy einen OPV brauche, der den Ausgangspegel des Handys verstärkt, so das mein Autoradio damit auch was anfangen kann. Ziel ist es das Handy an die rückseitigen Eingänge des Radios anzuschliessen. Nur kommt das ganze ziemlich leise rüber bisher.

Hab mir jetzt verschiedene Seiten zum Thema OPVs durchgelesen. Sehr gut fand ich dieses PDF

OPVs

Demnach sollte es am besten ein Nicht-Invertierter OPV werden. Im alten Thread hab ich mir einen NE5532A empfehlen lassen. Soweit ich das durch die Forensuche und Datenblatt rauslesen konnte ist dieser vorallem durch seine Rauscharmut sehr beliebt.

Wenn ich jetzt dem PDF, beim Nicht-Invertierten OPV folge, müsste ich ja nur jeweils den Linken/Rechten Kanal in den +Input des ICs speisen, zwischen Ausgang, -Input und Masse ein Poti (zum regeln der Verstärkung, am besten natürlich ein Stereopoti, damit beide Kanäle gleichstark verstärkt werden).
Aber so einfach ist es ja bei Audio leider nicht.

Erstens die Betriebsspannung des ICs wird später im Auto angezapft, also 12V. Ich werd mich aber mit einer asymetrischen Betriebsspannung begnügen +12V und GND.
Gibt das irgendwelche merklichen Verschlechterungen oder sonstige Nachteile durch asymetrische Betriebsspannung? Muss die Spannung geglättet werden (glatte Spannung im Auto ist nicht so

)? Vielleicht eine Drossel, nen Elko zum glätten und nen Folienkondensator zum filtern?

Zweitens, im Datenblatt steht das die Eingänge mit Dioden gegen zu hohe Ströme gesichert sind. Das wenn aber der Spannungsunterschied zwischen den Eingängen (wo genau jetzt? Zwischen +Input1 und +Input2 oder -Input1 und -Input2, versteh ich net so recht) man Widerstände braucht die den Stromfluss auf 10mA beschränken.

Diodes protect the inputs against over-voltage. Therefore, unless current-limiting resistors are used, large currents will flow if the differential
input voltage exceeds 0.6V. Maximum current should be limited to ±10mA.

Gut, ich weil ja nicht das mir alles um die Ohren fliegt.
Aber zwischen wo und wo soll ich jetzt Widerstände einfügen und vorallem wie groß? Zum berechnen der Widerstände fehlen mir glaub ich angaben. 10mA gut, aber bei welcher Spannung? Naja und das Wo fehlt mir auch.

Ok das waren jetzt mal die eher offensichtlichen Dinge dir mir noch aufgefallen sind und auf die ich keine Antwort weiß.

Hab aber noch paar Fragen

Ich hab jetzt verschiedene OPV Schaltungen gesehn, bei denen es noch jede Menge anderer Widerstände gab oder auch Elkos/Folienkondensatoren. Der Elko soll wohl noch irgendwas glätten, die Folien wohl irgendwas Filtern. Wozu das alles und wohin? Hab zum Beispiel nen 1µF Folienkondensator in der Signalleitung gesehn, die Signalleitung zudem mit einem 1k Ohm Widerstand auf Masse gelegt. Macht für mich alles keinen großen Sinn. Wer kanns erklären?

Und jetzt nen ganz großes Rätsel für mich.
Masse (GND) und Signalmasse (AGND).

Soll ich den OPV per Poti eher auf AGND ziehen und darüber regeln oder auf Masse von der Betriebsspannung?

Ein anderes Rätsel sind die Ausgänge meines Gerätes (Handy). Ohne Signal liegt zwischen linkem/rechten Kanal und AGND 835mV, wenn ich was darauf abspiele liegt zwischen linkem/rechten Kanal und AGND garnix mehr an 1mV (was aber ne Schwankung vom Multimeter sein kann).

Zwischen L/R Kanal und Power GND liegt ohne Signal 370mV und mit Signal 1355mV.

Ich bin ja verleitet AGND vom Handy einfach an AGND vom Autoradio durchzuziehen, ohne damit rum zu machen. Und sämtliche Angelegenheiten wo ich Masse brauch per Betriebsmasse zu regeln.

Ja/Nein?

Ok, viel zu lesen. Hoffe jemand schafts bis zum Ende und hat noch die Kraft zu antworten

Thx schonmal.

Stampede
Inventar

#2 erstellt: 31. Jan 2007, 20:31

Hallo,

Es sind 2 Dioden an den Eingängen verschaltet, sie verhindern, dass die Spanungsdifferenz an den Eingängen zu groß wird. (Bild im Datenblatt) Du brauchst dich darum nicht zu kümmern, solange du den OPV mit Rückkopplung betreibst, dh als inv. der nichtinv. Verstärker. Wegen den Dioden ist er beispielsweise nicht als Komparator oder Schmitt-Trigger geeignet.

Zum Glätten reicht ein kleiner Folien-C (ca 100nF) ganz nah am IC, sonst in die Speisespannung noch einen größeren C 100-1000µ hängen.

Hab zum Beispiel nen 1µF Folienkondensator in der Signalleitung gesehn, die Signalleitung zudem mit einem 1k Ohm Widerstand auf Masse gelegt. Macht für mich alles keinen großen Sinn. Wer kanns erklären?

Das nennt man Hochpass. Zudem werden Gleichspannungen am Eingang unterdrückt.

Was das Handy betrifft: Die haben als GND meist eine virtuelle Masse, die so bei Vdd/2 liegt. Die kleine Spannung sollte erstens ein WEchslspannung sein (hast du sie auch als solche gemssen? RMS-Multimeter`?), und da es sich um Musik handlet ist die nicht konstant. Du kannst das Handy bedenkenlos als Signalquelle einsetzen, wegen der asym Speisespannung deiner Schaltung ist ohnehin ein C zum Blocken der Gleichspannung drin.

Gruß Stefan

NetVamp
Neuling

#3 erstellt: 31. Jan 2007, 21:33

Hochpass bedeutet doch jetzt das tiefe Frequenzen (Bässe) geblockt werden, will ich ja garnet. Vorallem die Bässe sind für mich wichtig. Soll also alles was eingespeist wird, auch genauso wieder rauskommen, nur halt etwas verstärkt.
Dann garkeinen Widerstand von Signalleitung auf GND oder nen sehr hohen Widerstand?

Und was sollte ich zur stabilisierung/verbessern in die Signalleitung hängen? Sollte man da dann auch einen 1µF Folienkondensator in Reihe zuschalten?

Ich hab leider überhaupt keinen Plan von HiFi und kann mir nie erklären welches Bauteil, wie angeordnet (ob in Reihe oder Parallel), welche Auswirkungen auf das Signal hat.

Ach und kann ich auf der kompletten Schaltung mit GND von der Betriebsspannung arbeiten und AGND einfach nur durchschleifen oder sollte ich das für bestimmte Verbindungen anknüpfen?

NetVamp
Neuling

#4 erstellt: 01. Feb 2007, 14:58

So ich hab mir mal folgendes Layout aus dem Forum von

http://mb.abovenet.de "geliehen". Man möge mir verzeihen.

http://img165.imageshack.us/my.php?image=opvampvh4.jpg

Zusammen mit dem Bild kam folgende Erklärung.

R1/R2 legen das Bezugspotential fest, in diesem Fall +12V. C2 siebt diese Spannung, da jede Störung, die auf der Betriebsspannung liegt, auch auf den Eingang gekoppelt wird. Über R3 wird der nichtinvertierende Eingang auf halbe Betriebsspannung gelegt. Die Verstärkung wird über 1+R4/R5 definert, in diesem Fall 11. C4/R6 trennen den Gleichspannungsanteil vom Signal und können entfallen, wenn die nächste Verstärkerstufe auf dem gleichen Bezugspotential arbeitet.
Die zweite Hälfte des NE5532 muss natürlich auch beschaltet werden. Offene Eingänge können hier zu seltsamen Effekten führen.

Wegen der vielen Koppelkondensatoren bei unipolarer Versorgung sollte man wo immer möglich, eine bipolare Versorgung vorziehen.

So meine Fragen dazu

Auch wenn es ein NE5532N ist, die Beschaltung ist wohl die gleiche. Jetzt kann ich einige meiner Fragen anhand dieses Layouts stellen.

Der Folienkondensator C3 am positiven Eingang (Pin 3), welchem Zweck dient dieser? Genauso hätten ich gern gewusst welchem Zweck der Folienkondensator C5 dient.
Der Elko/Tantal C4 und Widerstand R6 kann ich mir auch nicht erklären.

Und jetzt das größte Geheimnis für mich. Der Spannungsteiler, der aus den 24V die 12V macht und diese per 100k Widerstand an den positiven Eingang legt.
Wozu soll das gut sein?

Ok, sämtliche Masse auf dem Layout ist ja Masse der Betriebsspannung z.B. vom Auto oder vom Netzteil.

Für Audio hab ich aber auch meine Signalmasse. Muss ich die auch irgendwie behandeln? Oder schliess ich einfach den verstärken Ausgang und (unbehandelte) AudioGND an das nächste Gerät (Autoradio) an?

[Beitrag von NetVamp am 01. Feb 2007, 14:59 bearbeitet]

tiki
Inventar

#5 erstellt: 01. Feb 2007, 16:14

Hallo,
C3, C4 und C5 zur AC-Kopplung und DC-Entkopplung.
R6 legt den Ausgang DC-mäßig auf GND.
R1, R2 stellen den Arbeitspunkt auf 24V/2 ein, C2 siebt die Referenzspannung und R3 bindet sie hochohmig an den NI-Eingang.

Bitt hol Dir Tietze/Schenk: Halbleiterschaltungstechnik oder einen vergleichbaren Wälzer aus der Bibliothek, oder kaufe ihn gar, es lohnt sich. Für solche Grundlagen halte ich das Forum nicht geeignet.

Step-response
Neuling

#6 erstellt: 03. Feb 2007, 00:32

@tiki

Ungefragt und verwundert:

Für solche Grundlagen halte ich das Forum nicht geeignet

Neugier find ich gut und sollte m.E. nicht durch solche Aussagen ausgebremst werden.

Welchen Bildungsstand muss ein Fragesteller denn aufweisen um deinen Anforderungen zu entsprechen?

Wofür ist dieses Forum denn deiner Meinung nach geeignet?

step

detegg
Inventar

#7 erstellt: 03. Feb 2007, 01:29

Hi step,

... noch nicht so lange hier dabei?

NetVamp schildert klar sein Problem, besorgt sich äquivalente Info´s auf einschlägigen Seiten, reflektiert, fragt erneut, erhält von Stefan eindeutige Antworten, reflektiert und stellt neue Fragen. Timo gibt dem NetVamp detailierte Antworten auf seine Fragen und regt zusätzlich an, sich weiteres Grundlagenwissen per Literatur (hier: Tietze/Schenk

!) zu besorgen.

NetVamp hat grundsätzliche Operationsverstärker-Schaltungen nicht verinnerlicht - warum auch immer!

Das Forum - besser, die "Mitarbeiter" dieses Forums können und wollen dieses Informationsdefizit des Threaderstellers nicht kompensieren - das kann er selber besser. Das traut auch Timo ihm zu - die Literaturempfehlung (s.o) spricht da wohl für sich!

Konzept - und/oder Detailfragen werden dann auf gleicher Ebene viel leichter beantwortet.

... in diesem Sinne

Gruß
Detlef

Step-response
Neuling

#8 erstellt: 03. Feb 2007, 02:47

@detegg

... noch nicht so lange hier dabei?

Hast du dir schon beantwortet.

Was hat das mit meinen Fragen an Tiki zun tun?

Seh ich bis dahin auch so.

Das Forum - besser, die "Mitarbeiter" dieses Forums können und wollen dieses Informationsdefizit des Threaderstellers nicht kompensieren

Sie müssen nicht antworten.

Was wäre ein Forum ohne Fragesteller?

Step

NetVamp
Neuling

#9 erstellt: 03. Feb 2007, 12:45

Ach Leute, das passt so schon wie es jetzt ist.
Hauptsache ich hab mal gewisse Schlagwörter. Dann kann ich mich per Google schon gezielter informieren.
Ob ich mir allerdings extra das Buch kaufen werde, kostet neu immerhin um die 80euro und ich kann nicht abschätzen ob ich das überhaupt jemals gründlich durcharbeiten werde.

Egal, mir wurde aufjedenfall soweit geholfen das ich mir nun selbst helfen kann

Wenn garnix geht werd ich die Schaltung einfach mal aufbauen und daran rumspielen.

Thx

Stampede
Inventar

#10 erstellt: 03. Feb 2007, 13:49

Hallo NetVamp,

ich will mal noch kurz auf deine Schaltung eingehen. Wie tiki schon gesagt hat, stellen R1, R2 den Arbeitspunkt auf 24V/2 ein. Der Trick dabei ist, dass man sich eine virtuelle Masse erzeugt. Kommt nun ein (sinusförmiges) Signal an C3 an, so wir nur der veränderliche Teil durchgelassen, und die Spannung am nicht inv Eingang wird so um 12V nach oben und unten ausgelenkt. Die selbe Funktion haben C4 und C5.

Der Tietze-Schenk ist harte Kost, du kannst ihn dir vielleicht mal ausleihen, aber kaufen würde ich ihn nicht unbedingt.

Wenn du dir

diese Software runterlädst, kann du die Schaltung simulieren, vielleicht verstehst du die Vorgänge dann besser.

Gruß Stefan

tiki
Inventar

#11 erstellt: 03. Feb 2007, 14:30

Danke Detlef,
da wird mir warm ums Herz!

Sie müssen nicht antworten.

Je öfter man sie vor den Kopf stößt, desto flacher wird die Stirn, irgendwann trifft's die Schnute - Ziel erreicht.

Wessen Ziel eigentlich?

Zu der von Stefan verlinkten Simulationssoftware gibt es auch hier im Forum schon einige Diskussionen, konkrete Fragen bitte ran ans Brett.

NetVamp
Neuling

#12 erstellt: 03. Feb 2007, 16:39

So, noch ne allerletzte Frage

Auf was für einen Verstärkungsfaktor sollte ich abzielen?
Wenn ich mit nem Potentiometer arbeiten würde, müsste ich dieses mit einem ca. 40-50cm Kabel nach vorne führen. Allerdings hab ich Angst das mir so wieder nur unerwünschte Störgeräusche aufgefangen werden.
Also dachte ich eher an nen fixen Spannungsteiler mit zwei Widerständen.
Ich hab keine Ahnung wie hoch der Ausgangspegel von meinem Handy oder von nem anderem MP3 Player ist und wie sehr der verstärkt werden müsste damit das Autoradio was damit anfangen kann.

Ich weiß, kann jetzt keiner genau sagen. Aber vielleicht will jemand schätzen?

Thx

Ex_tangere_Frank
Stammgast

#13 erstellt: 04. Feb 2007, 01:24

Lieber NetVamp,

die Antwort hattest du doch schon in deinem anderem Thread zum gleichen Thema.

Das Radio benötigt so um 2 Volt Signalpegel am Eingang und der MP3 Player liefert wohl nur so 0,7 Volt.
Das heißt deine Schaltung muss um den Faktor 3 verstärken damit das Radio voll angesteuert wird.