LM3886 als OP-Amp verwenden

[SvenT]

Tag zusammen,

ich bin grade dabei einen kleine 4-kanal-verstärker mit 4 LM3886 zu planen,
(die meisten benötigten Teile liegen noch irgendwo verstreut rum)
dieser soll ein paar eigenbau-boxen (mit FRS8) und ein paar subwoofer (W200S oder sowas) befeuern.

Um die subwoofer mit anzusteuern brauche ich natürlich eine aktiv-weiche, diese soll in den Verstärker integriert werden.
Ich hab mich etwas eingelesen,
als hoch- und tiefpass sollte für mich jeweils ein sallen-key filter 2. ordnung ausreichen.
Pro hoch- bzw. tiefpass braucht es einen operationsverstärker, in dessen gegenkopplungs-netzwerk der aktive filter eingebaut wird.
Ich bräuchte also insgesamt 4 operationsverstärker

Jetzt ist es aber doch so, dass sich diese kleinen chip-verstärker (LM3886 oder TDAxxxx) im grunde auch wie Operationsverstärker verhalten.
Könnte ich also einfach den hoch- bzw. tiefpass in die gegenkopplung des LM einbauen???

Dadurch würde ich mir etliches sparen, z.b. 4 OP-amps, die eigene +/- 12V spannungsversorgung für die OPs,
Und einiges an Platz würde ich auch einsparen, der verstärker soll ja auch nich zu groß werden.

Das kann hier sicher jemand beatworten,
laufen ja schließlich einige gescheite leute hier rum

MfG

Sven

[SvenT]

nein, er hat keinen gain von 90, sondern von 90dB

kann das mal jemand ausrechnen, was das an spannungs-verstärkung ist?

[hreith]

90dB entspricht einer Verstärkung von 31623

In der Praxis wird die Verstärkung durch die Schaltung bestimmt, nicht durch das IC. Sie wird meist durch ein paar Widerstände in der Außenbeschaltung bestimmt und dürfte dann bei ca 20..30 liegen.

[J.Ollig]

Hallo Sven,

was Du da vor hast geht sehr gut, ich habe auch irgendwo einen Link dazu, finde ihn nur im Moment nicht. Ich werde ihn aber suchen und Dir dann hier posten.

Gruß
Jürgen

[SvenT]

31.000 ist jetzt keine sonderlich hohe verstärkung für einen OP,
wir ham in den grundlagen mal gelernt, dass die verstärkung eines OPs höher also 100.000 liegen sollte, damit er ordentlich funktioniert.....

ansonsten habe ich angst, dass die unstabilisierte versorgungsspannung sich negativ auf die klangqualität auswirkt,
ne aktiv-weiche mit extra OP-amps hätte ja eine stabilisierte spannung, die nicht von der belastung des musik-signals abhängt.

[MFB]

der LM3886 hat typ. 115dB Verstärkung und auch die Versorgungsspannungsunterdrückung ist sehr gut.
Er läßt sich auch wie ein ganz normaler Opamp beschalten. Ich hab ihn schonmal als Differenzverstärker betrieben.
Man muß nur aufpassen, daß er erst ab Schleifenverstärkungen >10 stabil ist.
Gruß
Jürgen

[tiki]

Kann man ausrechnen, dafür steht die PSRR in den Datenblättern. Meist ist die Angst nicht sonderlich begründet, zumindest im Netzfrequenzbereich inklusive der interessierenden Harmonischen.

Okay, der Multiple FeedBäcker war schneller.

[Frankynstone]

Leistungsoperationsverstärker werden seit jeher auch mit Filterschaltungen versehen, es verbessert nämlich den SNR, wenn der Endverstärker selbst in der Bandbreite begrenzt wird. Die Idee fängt langsam an, sich auch in High-End-Aktivweichen-Köpfen zu manifestieren oder wie man das auf Neudeutsch nennt.

Aus Sparsamkeit haben kluge Köpfe sogar Klangregelnetzwerke gleich in die Gegenkopplung des Leistungsverstärkers gebruzzelt und sowas läuft stabil, gibts an jeder Ecke als Aktivboxen für den Computer.

Eine mir bekannte Bastlerin hat sogar TDA2030 als Vorverstärker laufen, warum eigentlich nicht, ist doch ein guter Treiber für lange Kabel.

[Carl]

Das die LM3886 nicht unity-Gain stable ist, könnte in dem Fall echt zum Problem werden. Denn wenn du mit einem OP ein Filter mit einer Ordnung von 2 aufbauen willst, schließt in den meisten Fällen bei einem Tiefpass ein C für hohe Frequenzen den Ausgang zum invertierenden Eingang kurz. Und dann hast du Gain=1 -> das Teil schwingt. Also kannst du im Prinzip nur das Filter passiv vor den OP setzen und dann den hochohmigen Eingang ausnutzen. Und da der LM3886 einen recht großen Bias-Strom hat, kommt dann ein recht großer DC Offset und evtl. harmonische Verzerrungen hinzu, wenn die Quelle nicht niederohmig ist. Von daher würde ich darauf verzichten.

Und nicht vergessen, egal wie beschaltet, an den Ausgang ein kleines L zu setzen um den Verstärker hochfrequent vom Kabel zu entkoppeln.

[SvenT]

funktionieren dann diese beiden schaltungen, für hoch- und tiefpass?

http://content.answers.com/main/cont...len-Key-hp.png

http://content.answers.com/main/cont...Sallen-Key.png

Anstatt den ausgang aber einfach auf den inv. eingang zu legen, kommt da ein 20k/1k spannungsteiler gegen masse hin, so wie man ihn auch im datenblatt des LM findet (verstärkung müsste dann 20 sein)

[Carl]

Hochpass:
Wenn du zwei Spannungsteiler je OpAmp verwendest, hast du (ohne Garantie, kurzer Blick nach 2 Bier) eine Chance.
Du musst einerseits die Rückkopplung (inv. Eingang) durch den von dir genannten Spannungsteiler ersetzen und auch R1 (10k) durch einen Spannungsteiler mit demselben eff. Innenwiderstand (20k / 400k).

Selbiges bei der zweiten Schaltung, wobei du da vor C1 einen möglichst niederohmigen Spannungsteiler setzen musst. Der muss so niederohmig sein, dass der dadurch entstehende Hochpass dich nicht mehr stört (z.B. 50 Ohm / 1kOhm mit einem 1k 2W Widerstand).

Und wie gesagt, zwischen Klemme fürs Kabel und Verstärkerausgang sowas wie 10µH und 22Ohm parallel. (Werte auch nur aus dem Bauch, wer's gut haben will besser simulieren)

Das müsste auf den ersten Blick klappen, aber vielleicht sollte noch mal jemand drüber schauen.

[Frankynstone]

Bei einem Hochpass gibts keine Probleme wegen der Unity-Gain-Stabilität, da die Filterflanke weit unterhalb der Frequenz liegt, grob gesagt, mit der der OPV schwingen will, so lange die Verstärkung im Durchlassbereich groß genug ist. Auch bei einem Tiefpass gibt es keine Probleme, denn mit ihm nimmt man ja automatisch die Frequenzkompensation vor und kann so sogar Stabilität bei Einsverstärkung erreichen, so zumindest nach meinem Verständnis.

[Carl]

Original geschrieben von Frankynstone
Bei einem Hochpass gibts keine Probleme wegen der Unity-Gain-Stabilität, da die Filterflanke weit unterhalb der Frequenz liegt, grob gesagt, mit der der OPV schwingen will, so lange die Verstärkung im Durchlassbereich groß genug ist. Auch bei einem Tiefpass gibt es keine Probleme, denn mit ihm nimmt man ja automatisch die Frequenzkompensation vor und kann so sogar Stabilität bei Einsverstärkung erreichen, so zumindest nach meinem Verständnis.

Sorry für die späte Antwort.

Das Haken an dem LM3886, im Gegensatz zu den meisten OpAmps, ist, dass er eben NICHT unity-gain stable ist.
Damit ist eben oben genannte Bedingung nicht erfüllt. Je höher die Verstärkung, desto stabiler, aber stabil erst ab...
Bei einem Tiefpass will man bei hohen Frequenzen keine Verstärkung, und das ist für einen Opamp der Fall Gain=1 -> schwingt.
Bei einem Hochpass ist die Verstärkung, die der OpAmp sieht, die erwünschte Verstärkung, und die muss auch dementsprechend hoch sein. Nur leider setzt das Filterdesign eigentlich einen OpAmp als Spannungsfolger voraus (Gain = 1 -> schwingt).

Daher muss man es irgendwie schaffen, dass man die Funktionalität erreicht, ohne dass der Verstärker einen Gain von 1 sieht, sondern mind. 10 (oder was auch immer im Datenblatt steht).
Meine Trickschaltung sollte genau das bewirken.

[SvenT]

Ich werde jetzt doch eine "normale" aktiv-weiche machen.
die 3 opas in der aktivweiche (das werden wohl OPA604 oder so werden) machen den frequenzgang
und die nachgeschalteten LM3886 behalten ihren normalen gain von 30

ich hab mal was in LTspice eingetippert,
ich denke, das müsste (bis auf etwas feintuning bei der pegelabstimmung der beiden kanäle) so passen.
http://www.box.net/shared/8nw9n1tgco