Passive Lautstärkeregelung ohne Vorverstärker: Wieviel Ohm?

[Heupferd]

Ist ne HF Abblockung. Und ne Option, Notwendig soll die nicht sein.
Hier ist das Ganze schon besprochen:

http://www.hifi-forum.de/viewthread-103-4-1.html

[Frank S]

->Nein, es ist NICHT möglich, diese primitive, dumme, blöde Schaltung so zu modifizieren, daß...

->Ausgangswiderstand ist 47/2, nicht 47/4.

->Die Angst vor den OPs kann ich keinesfalls nachvollziehen. Als Röhren noch im $insatz waren, hat sich dieser Geiz ausgezahlt. Aber nicht wegen 0,2$.

[Frankynstone]

-> Hast Du ausprobiert, oder erzählst Du nur?

-> Nein. Der Ausgangswiderstand eines 47k-Potis ist, wenn es von einer STROM-Quelle gespeist wird zwischen 0 und 47k variabel. Wenn es aber von einer SPANNUNGS-Quelle gespeist wird, dann ist maximal 47k/4 messbar.

-> Du immer mit den Dollar-Zeichen.

Wer Angst vor OPV hat, nehme einen Transistor. Macht seine Sache gut. Im Röhrenzeitalter hat sich auch keiner Gedanken um 0,2dB gemacht.

[Frankynstone]

Schaltung: ideale Spannungsquelle zwischen E und A, die Spannung hab ich auf 0V gestellt, verhält sich also, wie ein Kurzschluss. Widerstandsmesser zwischen S und A. Der gemessene Widerstand ist über die Schleiferstellung des Potenziometers abgetragen. Ich habe ein lineares Poti verwendet, das logarithmische müsste ich erst einprogrammieren.

[Frank S]

Problem: ideale Spannugsquelle ist nicht vorhanden. Sonst alles kein Problem: 100 Ohm Poti, alles einwandfrei...

[Frankynstone]

Der TDA ist doch ein "Leistungsoperationsverstärker" und sein invertierender Eingang ist hochohmig. Um stabil zu sein, reicht ihm ein Widerstand von 22k gegen Masse und der Eingang darf ruhig offen sein. Selbst wenn jetzt die Quelle keine ideale Spannungsquelle sein sollte, ist der Ausgangswiderstand des Potis an seinem Schleifer mit größter Wahrscheinlichkeit unter 22k.

Sicherheitshalber kann man auch ein 22k-Poti verwenden, das dürfte noch für relativ wenige Audioquellen ein Problem sein, aber ich behaupte mal, manche mögen das nicht gern. Bei 10k sehen viele Quellen schon Alt aus.

Es liegt nicht vorrangig am Ausgangswiderstand der Quellen (liegt er doch meistens im einstelligen Kiloohmbereich), sondern daran, dass sie nicht genug Strom liefern. Bei geringen Pegeln gibt es kein Problem, höchstens eingen gering erhöhten Klirrfaktor. Aber bei höheren Pegeln setzt Clipping ein, da der maximale Ausgangsstrom überschritten wird. Häufig ist das Clipping dann auch noch unsymmetrisch, weil die Ausgangsstufe der Quelle im Eintakt A arbeitet.

Wenn die Quelle einen OPV mit Schutzwiderstand im Ausgang hat, dann ist dieser höchstens paarhundert Ohm groß, um Kurzschlussstrom zu begrenzen und nicht zu viel HF reinzulassen. Ferritperlen findet man an solchen Stellen auch gern.

Fast ale Quellen haben ein Problem mit Lasten, die eine spannungsabhängige Impedanz haben, wie das bei einigen Transistorschaltungen mit ungünstig gewähltem Arbeitspunkt schon mal der Fall ist. So ein Differenzeingang eines (Leistungs-)Operationsverstärkers stellt aber keine große Gefahr dar, da er so hochohmig ist, dass seine Nichtlinearität kaum ins Gewicht fällt. Eine Messung des Klirrfaktors der Endstufe als Funktion des Vorwiderstandes vor dem Eingang wäre aufschlussreich und ich bin siegessicher.

[Susie Q]

1. Danke Susie für Hochladen der Simulationen, ich war zu faul.

Danke für die Blümchen, Frankynstone, aber du bist es noch immer, Simu mässig ...

Denken ... wir doch (noch) mal über einen Forderungskatalog nach, unter explizitem Ausschluß überflüssiger Komponenten.
Es könnte doch vielleicht sein, daß eine halbwegs strompotente Quelle und ein Leistungsamp bereits alle Komponenten enthält, die wir brauchen. Das missing link entnehme ich jetzt einfach mal aus meinem Schatzkästchen, vielleicht hilft, überzeugt Folgendes:

A) Bedienen wir uns doch eines gängigen Standart-Leitplastikpotentiometers, des Rauschens wegen. Es muss nicht unbedingt das edle Blaue sein, verzichtet Mann nämlich bewusst auf eine log. Kennlinie, stellt Mann fest, dass lineare Potis a) billiger und b) dabei trotzdem einen guten Kanal-Gleichlauf haben.

Wie lin.? Log. muss schon sein, oder? Klar, dabei hilft der alte Trick: mit einem "Logarithmierwiderstand" zwischen Schleifer und Masse "biegen" wir uns einfach eine sehr schöne log. Kennlinie hin, und haben dabei noch die Wahl zwischen -log. und log. plus Steigungsverlauf (-log. brauchen wir hier aber nicht)
Standartwert dieser Teile: 10kOhm (5kOhm wäre wg. Rauschen wünschenswert, aber kaum zu bekommen)

B) Forderungskatalog:

1. maximale Belastung der Quelle nicht unter 3kOhm, das schaffen dann NE5534 & Konsorten in den Steuergeräten problemlos = klirrarm und pegelfest ("fest" klingt unselig dämlich, mir fällt aber grad' nix besseres ein ...)

2. nicht nur das Poti soll klirr- und rauscharm sein (--> Leitplastik), auch die Gesamtimpedanz innerhalb des Dämpfungsnetzwerks soll des Rauschens wegen niedrig bleiben: das besorgt i.e.L. eine niederohmige Quelle, indem sie Rauschströme kurzschließt/dämpft. Die Quelle sozusagen als Puffer - und ganz wesentlich der Logarithmierwiderstand, wie man in der Schaltung gleich sieht

3. wir brauchen unbedingt einen Tiefpass, fo so um die 150kHz...200kHz, damit der AMP nicht mit Antennensignalen und sonstigem HF-Schmutz intermoduliert

4. optional ein Hochpass wäre auch nicht zu verachten, wegen DC (im Falle eines Falles hilft das Basslautsprecherleben retten)
wichtig ist hier eine sehr niedrige untere Eckfrequenz fu, wiederum des geringen Rauschens wegen (sonst ist die Impedanz des Hochpasskondensators wieder zu hoch, damit die Quelle besagtes Rauschen kurzschließen kann)

5. die Eckfrequenzen fu und fo sollen eine maximalniedrige Unabhängigkeit von der Schleiferstellung des Potis aufweisen

6. fu und fo sollen sich je nach Schleiferstellung nicht in die Quere kommen, sprich nicht gegenseitig beeinflussen

7. das alles ohne zusätzlichen OpAMP

Eine Schaltung, die das kann, sieht nach meinen Untersuchungen z.B. so aus (wurde auch so angewendet):
http://img381.imageshack.us/img381/9...rstrker1da.gif
(Der "Leistungsamp" ist im Simulationsmodell ein kräftiger Elantec-Buffer, dessen Eingangswerte als Belastung des Netzwerks werden also berücksichtigt)

Schauen wir uns zuerst die Impedanz an, die die Quelle belastet - die Reihenfolge ist
Schleifer Mittelstellung/Max/Min:

http://img384.imageshack.us/img384/9...quellenbel.gif
http://img384.imageshack.us/img384/3...uellenbel1.gif
http://img384.imageshack.us/img384/9...uellenbel2.gif

Die Minimalstellung ist nicht ganz minimal, denn es macht hier keinen Sinn, kein Signal zu untersuchen.
Damit sollte es also keine Probleme geben, im Gegenteil, Mann könnte die Sache sogar noch etwas niederohmiger gestalten, um die "Impedanzfluktuation" zu minimieren, des Rauschens wegen ...

Wie sehen die Phasen- und Frequenzgänge aus?

http://img384.imageshack.us/img384/1...potimaxima.gif
http://img151.imageshack.us/img151/6...potiminima.gif
http://img381.imageshack.us/img381/1...potimittel.gif

fu und fo bleiben erstaunlich (?) brav an ihren Plätzen ...
Die -5.5dB bei Maximalanschlag sollten bei den allgemein hohen Quellen-Ausgangsspannungen nicht stören (Mann kann nicht alles haben)

Wie gesagt, ich habe das selbst von der Schaltungstopografie her in meine AMP's integriert, weil mir höchstwertige OP's einfach zu teuer sind, und auch ein ausgezeichneter und dabei spottbilliger 5534 nur wie ein überflüssiges Element erscheint.

Grüße

[Frankynstone]

Respekt, schicke Simulationen. Hätte ich mit Win-Elektronik nicht hingekriegt.

Meinen CD-Player könnte ich keines Falls mit 3kOhm belasten, das Minimum ist doch sehr Kühn! Na gut, vielleicht reißen das modernere Geräte.

Ich erinner mich gerade an einen Vorverstärker mit Eingang für Keramikabtastsystem. Eingangsimpedanz sollte tunlichst über 500kOhm liegen, also war direkt im Eingang ein 1M lineares Poti und zur logarithmierung diente der Basisspannungsteiler des darauf folgenden Impedanzwandlers.

[Susie Q]

Schade, dass mein Scanner streikt - ich habe hier so eine alte Schwarte von AD, da werden Edelteile mit dem Oldie verglichen. Erstaunlich: bei 3Veff an 1kOhm (!) klirrt der Signetics-5534 mit 0,0007%, streckenweise gucken die Teuren nur noch dumm ...
(Der Signetics ist im Übrigen auch in der 600-Ohm-Studiotechnik wohl gelitten)

Das waren dann auch meine Kriterien für einen Line-Eingang, auch angesichts der Tatsache, dass nach wie vor 5534 und jap. Ableger davon eingesetzt werden. Wenn nicht, werden eventuelle Tüten rausgeschmissen, wenn Frau sowieso gerade am löten ist und passive (und manchmal aktive) Vorverstärker wastelt ...

A pro po aktiv: Exoten unter Karamikern und Moovern (Coil) kommen natürlich nicht ohne Spezialbehandlung aus, das sollte klar sein.

[GabbaGandalf]

Hallo!
ich habe mir die ST-schaltung nochmal angesehen und festgestellt, dass von den geforderten sachen alles da ist, bis auf das poti und den logarithmierwiderstand. die hoch-und tiefpassfilter müssten wahrscheinlich modifiziert werden, oder?
ich habe leider für sowas keine simulationssoftware und im berechnen solcher teile kein erfahrung...

[Frankynstone]

Unser Professor liebt CircuitMaker, das Programm ist gut für Demonstration von Schaltungsprinzipien. Für einfache Filterberechnungen nehme ich gern Win-Elektronik, da es wirklich extrm einfach bedienbar ist.

Original geschrieben von JM Error
http://focus.ti.com/docs/toolsw/folders/print/tina-ti.html

Leute läd euch das runter- kann so gut wie alles (z.B.: Oszilator) und ist kostenlos
Da es ein werbeprogramm ist müßt ihr ein IC von Texas instruments mit "verbauen"
Also wenn ihr grade mal nicht ne schaltung mit OPV oder sonstigen Bauteilen aufbaut, nehmt ihr euch einfach eins dieser Bauteile und setzt diesen an den Rand der schaltung ohne jenes überhaupt anzuschließen - vieleicht ne masse solltet ihr wenigstens an dieses Bauteil ranpappen.
Ansonsten echt geiles Programm

[Frank S]

Pfusch...

[Susie Q]

Hallo GabbaGandalf,

die Simutante hat den Threath nicht ganz gelesen und simuliert lieber,
als zu suchen - da es mich selber interessiert, habe ich noch zwei Schaltungen ausprobiert und zusammenkopiert, in denen der rechte Teil eine gebräuchliche Verstärker-Eingangsbeschaltung nachempfindet (sehr wahrscheinlich sieht dein Schaltbild ähnlich aus) und das Poti eingefügt:
http://img133.imageshack.us/img133/8...lregler4uu.gif

Die untere Schaltung ist von der Eingangsbeschaltung des AMP her mehr oder weniger Standart, die obere zugunsten etwas geringerem Rauschen umdimensioniert (C1 ist dafür etwas größer und teurer und die Kennlinie weniger logarithmisch).

Der Punkt ist ist auch hier die Verwendung eines preiswerten 10klin.-Stereopotis, welches durch R2+R3 bzw. R2 zu "Pseudo-log." mutiert.
Beide R's reduzieren dann noch im Nebenjob den Abschlusswiderstand zum Eingangskreis des AMP, was das Rauschen senkt und die Eckfrequenzen von HP und TP frequenzmäßig von der Schleiferstellung unabhängiger macht.

Grüße

[Frankynstone]

Wozu in Allah's Namen muss denn da ein Hochpass enthalten sein und seine Eckfrequenz auch noch irgendwo konstant gehalten werden? Die untere Grenzfreqeunz sollte bei 1 oder 2 Hz liegen, nur für Schallplatte braucht man einen Hochpass von vllt. 30Hz gegen Tieftöner mordenden Rumpel.

Ein lineares Poti zu logarithmieren ist absoluter Schlotzendreck, wenn es nicht unbedingt 10 Cent billiger sein muss. Ein konstanter Eingangswiderstand ist für meinen Geschmack eine ganz entscheidende Bedingung. Solide Verstärker haben die Buffer direkt an den Eingangsbuchsen und verarbeiten intern das Signal niederohmig. Also muss für diesen Scherz entweder ein Eingangsbuffer her, oder man nimmt ein logarithmisches Poti.

Mein allerletzter Beitrag zum Thema kommt jetzt. Eigentlich wollte ich einen bewährten Schaltplan hochladen, aber das kann ich auch erzählen.

Für jeden Kanal einzeln:

Tiefpass gegen HF aus 3k9 und 47p
Eingangskondensator 1µ oder größer
Wid gegen Masse 220k (heute: 47k) auf nichtinv OPV-Eingang
Ausgang mit inv Eingang verbinden ... non inverting, unity gain ...
Schutzwiderstand 100 Ohm gegen parasit kapaz Last

Kanalwahlschalter, Abschirmung gegen Übersprechen beachten

Jetzt kann ein niederohmiges Poti, meinetwegen 10k LOG folgen, alles andere ist Pfusch, für wahr. Der OPV sollte geringes Offset haben, dann kann man sich nämlich den Kondensator und den Widerstand gegen Masse zwischen Schleifer und Verstärkereingang sparen. Wer es gründlich machen will, bitte die Werte für Kondensator und Widerstand nicht zu klein wählen.

Simulation mache ich gerade.

[Frankynstone]

Diese Schaltung hab ich mal simulationiert.



Die Skalierung links schlecht zu deuten sind Millidezibel was Win-Elektronik da ausspuckt.

Die Kurvenschaar deutet die Abhängigkeit von parasitären Kapazitäten an, die mittlere Kurve müsste für 100p gestanden haben. Na jedenfalls lohnen sich kurze Leiterzüge und so.

Die untere Grenzfrequenz liegt im einstelligen Hz-Bereich, kann natürlich mit einem beliebig größeren Eingangskondensator (klassisch: 22µ Elko) tiefergelegt werden, was ich auch empfehlen würde. Wenn der Widerstand 47k jedoch auf 220k erhöht wird, wie in der Schaltung ursprünglich mal vorgesehen, dann reicht 1µ, ursprünglich 470n-Elko.

OPV war ursprünglich ein TL082 oder wie der hieß. Reicht wohl für so eine Null-dB-Anwendung. Aber es gibt halt schon bessere.