Can Kosar

Kategorie: Analog (Seite 1 von 2)

STM32 ADC: Expression-Pedal Steuerung

STM32 hat je nach Chipvariante einen oder mehrere Analog-Digital-Wandler (ADC).

Der ADC konvertiert die am analogen Eingang anliegende Spannung in einen binären Wert. Dafür braucht er allerdings ein Paar Zyklen- je nach Einstellung aber mindestens um die 3 Zyklen. Zudem läuft ADC mit niedrigerer Frequenz als der Cortex-Kern. Man muss also wissen, dass eine Konvertierung einige Prozessorzyklen lang dauert.

Unter dem Aspekt gibt es (wie für viele andere Hardwarekomponenten) hauptsächlich drei Möglichkeiten einen Analog-Digital-Wandler zu steuern bzw. auszulesen:

  1. Normaler Modus (Blockierend)
  2. Interrupt-Modus (Nicht-blockierend)
  3. Per DMA auslesen (Nicht-blockierend)
Normaler Modus

In diesem Modus läuft das Sampling im Hauptprogramm. Das heisst, man triggert das Sampling an, wartet(!) darauf, dass das Sampling fertig ist und macht weiter im Hauptprogramm. Das bedeutet viele verlorene Zyklen und darf nur in Ausnahmefällen bzw. in nicht leistungskritischen Applikationen eingesetzt werden.

Interrupt Modus

Im Interrupt-Modus stößt das Hauptprogramm das Sampling an und macht weiter mit seinen Aufgaben. Wenn das Sampling fertig ist, löst die ADC-Hardware einen Interrupt aus. Mit Hilfe dieses Interrupts kann dann dem Hauptprogramm mitgeteilt werden, dass nun das Register den neuen Digitalwert beinhaltet.

DMA MODUS

Im DMA-Modus schaufelt die DMA-Hardware im Hintergrund die ADC-Werte. Dabei wird die ADC-Hardware in den kontinuierlichen Modus gesetzt. Das heißt, sie fängt gleich mit dem nächsten Sampling an, wenn sie mit einem fertig ist. Das ist oft der effizienteste Modus.

 

Beim Projekt Flex 500 wird z. B. das Expression-Pedal mit einem ADC interrupt-gesteuert gelesen. Der Grund dafür ist, dass man die Frequenz mit einem Timer einstellen möchte.  Die ADC-Hardware ist folgendermaßen konfiguriert. Das

Nach jedem Lesezyklus triggert man dabei das nächste Sampling. Das Interrupt wird dabei allerdings nicht benutzt, da der Zyklus kurz ist und das Interrupt sonst das Hauptprogramm unnötig oft unterbrechen würde.

Andere Möglichkeit wäre eben per DMA, dass man dabei die Hardware nur starten und stoppen muss:

Die Konfiguration des Timers ist folgendermaßen. Bei einer CPU-Frequenz von 216MHz ergibt sich eine Timerfrequenz von:

(1)   \begin{equation*} f_{TIM3}= \frac{216\cdot 10^6}{(1600+1)*(10000+1)} \approx 13.5Hz \end{equation*}

Ressourcen

Der vollständige Code vom Communication Stack befindet sich auf den Repositories vom Controller und DSP unter den Ordnern „hw„.

DSP – Targetcode vom herunterladen

Controller- Targetcode vom   herunterladen

Flex 150 – Analoger Bassgitarrenverstärker

Flex 150 ist ein Experimentierprojekt für die Umsetzung eines analogen 150W-Class-AB-Bassgitarrenverstärkers.

 

Unter dem Bastelgehäuse stecken:

  • 150W-Class-AB-Verstärker
  • Kleinsignalstufe mit EQ und Compressor
  • 200W lineares Netzteil für die Leistungsstufe
  • 30W lineares Netzteil für die Kleinsignalstufe

Ressourcen

Die Design- und Simulationsressourcen von diesem Projekt können hier heruntergeladen werden:

Flex150 Leistungsverstärker LTSPice Simulationsdateien herunterladen.

Flex 150 KiCAD-Designdateien herunterladen.

150W Class-AB Verstärker-Design

Das Design eines 150W-Mono-Class-AB-Verstärkers ist im folgenden dokumentiert. Dieser Verstärker ist im Bassgitarrenverstärker-Projekt Flex 150 eingebaut.

Architektur

Open-Loop vs. Closed-Loop Architektur

Die ersten Verstärker hatten eine „open-loop“-Architektur, d.h. sie waren offene Steurung, die aus einer Spannungsverstärker- (Voltage amplifier stage) und einer Stromverstärkerstufe bestand.

Die Spannung wurde durch einfache Transistor (oder Röhren-)schaltungen verstärkt. Das allein bringt sehr bescheidene Ergebnisse. Der wirkliche Durchbruch bei Audio-Verstärkern ist durch die Einführung der „Closed-Loop“-Verstärkern erreicht. Das heißt, der ganze Verstärker war ein Regelkreis. Da die Spannungs- und Stromverstärkerstufen sehr hohe Verzerrungen aufweisen (s. Beitrag zu VAS) ist Ausgangssignal abgezweigt, skaliert und vom Eingangssignal abgezogen. Diese neue Stufe hieß Differenzverstärker und die Architektur sah folgendermaßen aus:

Das heißt, die Fehler, die durch VAS und Puffer entstehen, sind wieder in den Eingang negativ zurückgeführt, dass diese wieder ausgebügelt werden.

Komponenten

Differenzverstärkerstufe

Die Differenzverstärkerstufe ist in diesem Beitrag erklärt und die Dimensionierung berechnet.

Spannungsverstärkerstufe

Die Spannungsverstärkerstufe ist in diesem Beitrag erklärt und die Dimensionierung berechnet.

Stromverstärkerstufe und Rückkopplung

Eine sehr gute Quelle, in der das Leistungsverstärkerdesign ausführlich erklärt wird ist das praktische Standardwerk vom Bob-Cordell: Designing Audio power amplifiers.

150W Class-AB Verstärker

Für die praktische Umsetzung sind die Ressourcen eines hochwertigen 150W-Class-AB Verstärkers verfügbar, der im Projekt Flex 150 eingebaut ist.

Ressourcen

Die Leistungsstufe im Projekt Flex-150 ist ein Class-AB Verstärker entwickelt mit min. 150W Dauerlast. Spitzenlasten liegen weit höher, da das Design auf linearem Netzteil basiert. Die Design- und Simulationsressourcen von diesem Projekt können hier heruntergeladen werden:

Flex 150 Bassgitarrenverstärker

Flex 150 Leistungsverstärker LTSPice Simulationsdateien herunterladen.

Flex 150 KiCAD-Designdateien herunterladen.

Flex 500 – Analoge Schnittstellen

Flex 500 besitzt u. a. folgende Schnittstellen:

  • Kopfhörerausgang
  • Symmetrischen Eingang (Balanced in)
  • Symmetrischen Ausgang (Balanced out)

Kopfhörerausgang

Kopfhörer können sehr niedrige Impedanzen von bis zu 16\Omega haben. D.h. für den Kopfhörerausgang ist ein Verstärker erforderlich, der Lasten bis 16\Omega bei Ausgangspegeln von V_{PP}=4V bedienen kann. Das bedeutet eine Effektivspannung von V_{eff}=\frac{4}{\sqrt{2}}=2,828, was wiederum bei einer R_L=16\Omega Last einer Effektivleistung von

(1)   \begin{equation*} P_{eff}=\frac{V_{eff}}{R_L}=\frac{2,828^2}{16}=0,5W \end{equation*}

Das entspricht einer Leistung, für die die Kleinsignalverstärker bzw. Opamps nicht ausgelegt sind. Man kann dafür

  • einen diskreten Verstärker mit Transistoren bauen
  • einen Kopfhörer-IC verwenden
  • einen Strompuffer verwenden

Bei Flex 500 wurde ein Strompuffer von TI, der BUF634 verwendet. Die Schaltung mit dem Baxandall-Lautstärkenregler ist unten dargestellt.

Der Strompuffer wird in die Rückkopplungsschleife gesetzt. Die Anwendung des Strompuffers ist hier beschrieben.

Zudem besitzt Flex 500 eine Erkennung des eingesteckten Kopfhörersteckers. Wenn der Stecker eingesteckt ist, wird die Masse vom Optokopplereingang getrennt und der Transistor wird hochohmig. Mit Hilfe dieses Ausgangs kann an einem Mikrocontroller erkannt werden, ob Kopfhörer eingesteckt ist und automatisch den Leistungsverstärker ausschalten.

Symmetrischen Eingang

Für die Beschallung externe Audioquellen wurde bei Flex 500 einen symmetrischen Eingang eingebaut. Dieser basiert auf einen IC von Texas Instruments, dem INA134.

Die Umsetzung ist unten dargestellt.

 

Symmetrischer Ausgang

Für eine geräuscharme Aufnahme ist die symmetrische Übertragung der Audio-Signale unerlässlich.  Deshalb wurde bei Flex 500 ein symmetrische Ausgang eingebaut. Dieser basiert auf einen IC von Texas Instruments, dem DRV135.

Die Umsetzung ist unten dargestellt.

Davor befindet sich ein Schalter, womit man die Signalquelle wählen kann, je nachdem ,ob man vor oder nach der Signalverarbeitung aufnehmen möchte.

Ground lift

Die symmetrischen Leitungen zeichnen sich aus zwei wichtigsten Gründen aus

  1. Die Störungen wirken auf beide Kabelader V_O und V_{O,inv) einigermaßen gleichmäßig, nach dem Differenzieren am Zielgerät eliminieren sie sich.
  2. Das Signal am Zielgerät muss nicht mehr von der Masse aus gemessen werden, sondern kann zwischen den beiden Signalleitungen V_O und V_{O,inv) gemessen werden.

Der zweite Punkt hat einen großen weiteren Vorteil, dass man dadurch nicht die Massen der beiden Geräte miteinander verbinden muss. Das Verbinden der Geräte kann nämlich zu Masseschleifen führen. Mit dem Ground-Lift kappt man die Masseleitung zwischen den Geräten, wenn man es nicht erwünscht.

Bei Flex 500 wurde sowohl der symmetrische Eingang als auch der symmetrische Ausgang mit einem Ground-Lift-Schalter vorgesehen.

SPICE-Simulationsdateien zu den analogen Schnittstellen herunterladen

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Analoge Lautstärkenregelung

Wir nehmen die Lautstärke logarithmisch wahr. Daher müssen wir die Lautstärkenregelung an den Geräten auch logarithmisch gestalten. Die digitale Umsetzung einer Lautstärkenregelung ist hier beschrieben. Bei der analogen Umsetzung einer Lautstärkenregelung gibt es u. a. folgende Möglichkeiten:

  • Logarithmischer Potentiometer (passive Regelung)
  • Aktive Lautstärkenregelung

Eine sehr verbreitete Schaltung zur aktiven Lautstärkenregelung ist das Baxandall-Regelung.  Eine sehr gute Erklärung und Herleitung von dieser Regelung ist in dieser Publikation von TI beschrieben.

Umsetzung bei Flex 500

Beim Flex 500 wurde die Lautstärkenregelung von Baxandall folgendermaßen umgesetzt.

Die Übertragungsfunktion lässt sich als

(1)   \begin{equation*} \frac{V_O}{V_I}=-\frac{R_x}{R_{1-x}+\frac{1}{G}} \end{equation*}

beschreiben, wobei R_x und R_{1-x} durch die Position des Potentiometer VR_VC1 resultierende Widerstände und G die Verstärkung durch die zweite Stufe ist, in dem Fall G=5.

Die SPICE-Dateien zur Lautstärkenregelung herunterladen

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Flex 500 – Analog und DSP FX mischen

Das Mischen der Audio-Signale kann mit Summiererschaltungen von Opamps realisiert werden.

 

Die Summe V_O von Eingangsspannungen V_{1} und V_2 berechnet sich als

(1)   \begin{equation*} V_O=\frac{V_1 R_2+V_2 R_1}{R_1+R_2} [1+\frac{R_{f1}}{R_{f2}}] \end{equation*}

Beim Flex 500 wird das Ausgangssignal vom internen DSP mit dem Analogsignal nach der Kompressionsstufe mit einem R_P=10k Potentiometer gemischt, sodass

(2)   \begin{equation*} R_2=10k\Omega-R1 \end{equation*}

ist.

LTSPice Mixersimulation herunterladen

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Analoger Dynamikkompressor

Die Dynamikkompression (engl. Dynamic range compression) ist ein Prozess, der die Dynamik komprimiert bzw. reduziert. Das wird gemacht, indem die lauten Bereiche, die einen Schwellwert überschreiten, leiser gemacht werden, während die leiseren Bereiche unreduziert passieren. Die Charakteristik der Kompression lässt sich am Besten in einer Dynamikkurve darstellen, die die Beziehung zwischen der Einganglautstärke und Ausgangslautstärke beschreibt.

Die Steigung \frac{b}{a} beschreibt die Kompressionsrate, mit der das Signal abgeschwächt wird. Dies greift ab dem Überschreiten eines Threshold-Werts.

Technische Beschreibung

Das Herzstück eines Kompressors ist ein  spannungskontrollierter Verstärker (VCA). Im analogen Design, wird das mit komplexen Schaltungen realisiert. In der Digitaltechnik ist dies ein simpler Verstärkungsfaktor, mit dem das Signal multipliziert wird. In analoger Welt kann der VCA u. a. mit

  • Optokopplern (optische Kompressor)
  • diskreten Transistorschaltungen
  • integrierten Schaltkreisen

realisiert werden.

Der Verstärkungsfaktor wird in einem parallelen Pfad berechnet. Der parallele Pfad besteht aus einem Lautstärkendetektor (in der Regel realisiert mit Effektivleistung, RMS) und einer Logik, die die Reduktion aus der Lautstärke berechnet (Gain computer).

 

Loudness detector

Einer der wichtigsten Bestandteile einer Kompression ist die Berechnung der Lautstärke, Hier wird kontinuierlich ermittelt, wie hoch die empfundene Lautstärke ist. Gängigste Methode dafür ist der Effektivwert als quadratischer Mittelwert des relevanten Sampleabschnitts.

(1)   \begin{equation*} RMS=\sqrt{\frac{1}{n}\sum_{i=1}^{n}x_i^2} \end{equation*}

Der RMS-Wert dient als Eingang für den Gain-Computer. Der Gain-Computer berechnet daraus die Verstärkung, die dem Signal appliziert werden soll. Es appliziert die Dynamikkurve, s. oben.

Parameter

Folgende Kontrollparameter sind für einen Kompressor Effekt üblich:

Input gain

Die Eingangsverstärkung wird auf das Eingangssignal appliziert, um das Signalniveau in einen gewünschten Platz in der Dynamikkurve zu platzieren.  Alternativ kann man auch Threshold verschieben.

Threshold

Der Threshold (dt. für Schranke/Grenze) ist der Grenzwert, ab dessen Überschreitung eine Gain-Reduktion erfolgt, s. Diagramm.

Kompressionsrate

Sie beschreibt die Stärke der Gain-Reduktion nach Threshold, in der Dynamikkurve ist dies als Tangenzwert \frac{b}{a} gezeigt.

Ab einem Wert von 60:1 wird von einem Limiter gesprochen.

Make-Up Gain

Der Gain-Computer appliziert eine Gain-Reduktion.  Das bedeutet, die gesamte Lautstärke des Signals sinkt. Um das ältere Lautstärkenniveau zu erreichen, wird ein Make-Up Gain am Ausgang appliziert.

Soft-Knee / Hard-Knee

Ab dem Threshold ändert sich die Verstärkung, die man appliziert. Dieser Übergang, der in der Dynamikkurve oben scharf gezeichnet wurde, kann auch mild erfolgen. So dass die Gain-Reduktion langsam eintritt.

Attack

Der Attack-Wert bestimmt, wann die Gain-Reduktion nach einer Überschreitung eintreten soll. Sie liegt im Bereich von 5 bis 250 ms.

Release

Der Release-Wert bestimmt, wann nach einer Unterschreitung des Tresholds die Gain-Reduktion wieder  aussetzen soll. Sie liegt üblicherweise im Bereich von 5 bis 100ms.

Analoge Implementierung

Bei Flex 500 wurde ein Kompressor auf Basis des integrierten Schaltkreises THAT4301 von THAT Corporation eingesetzt. Dieser beinhaltet

  • 1x VCA
  • 1x Loudness (RMS) detector
  • 3x Opamps

und somit alles, was man für eine grundlegende Kompressorimplementierung braucht. Die Applikation und die Dimensionierung der externen Komponenten können dem Datenblatt entnommen werden.

Die Applikation für den Flex 500 sieht folgendermaßen aus:

 

Zudem existiert ein SPICE-Modell für den IC THAT4301, sodass man die Schaltung auch simulieren kann.

Kompressor Simulationsmodell für LTSpice herunterladen

Die gesamte KiCAD-Schaltung und das PCB Design ist verfügbar

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Analoger Low/High-Shelving Tonestack

Es gibt viele Tonestack-Schaltungen, die teilweise auf analysierte Designs basieren und teilweise empirisch ermittelte Dimensionierungsparameter besitzen. Diese sind oft vereinfachte zusammengeführte Frequenzfilter für die Klangregelung verschiedener Zwecke.

Eine Übersicht der Tone-Stacks mit einem eigenen Schaltungssimulator ist auf Duncan amps verfügbar:

http://www.duncanamps.com/tsc/

Mit diesem Tool kann man die Frequenzantwort seiner Schaltung angucken und empirisch eine Schaltung designen.

Beim Flex 500 wurde zusätzlich zum 3-stufigen parametrischen EQ auch ein beliebter Klangregler für Höhen und Tiefenregelung eingesetzt.

Die Komponenten dieser Schaltung können empirisch mit Hilfe der Schaltungssimulation dimensioniert werden.

Tonestack_LTSpice

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Analoger parametrischer Equalizer

Der parametrische Equalizer besteht aus einer Verstärkungsregelung (Gain) und Frequenzregelung (Peak-Frequenz).

Ein mögliches Design ist hier beschrieben (Danke an Rod Elliott):

https://sound-au.com/project150.htm

Im Prinzip ist es eine uralte Schaltung, die eine einstellbare Wienbrücke  darstellt.

Die Parameter können entweder nach Formeln von Rod Elliots Webseite oder auch empirisch durch Schaltungssimulationen bestimmt werden.

LTSpice Simulationsdatei herunterladen

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Vorverstärker für Gitarre und Bass

Elektrogitarren als Signalquelle

Die passiven Tonabnehmer der Gitarren brauchen einen Eingang am Verstärker mit hoher Eingangsimpedanz. Das bedeutet, die Gitarre muss an einen sehr hohen Eingangswiderstand vom Verstärker arbeiten. Wenn dieser Widerstand nämlich niedrig wäre, würde dies dazu führen, dass mehr Strom an Spulen fließt, was dazu führen würde, dass

  • der Spannungspegel sinkt und
  • das Signal  verzerrt wird.

Die aktiven Tonabnehmer hingegen (dieser Begriff wird benutzt für die Gitarren die auch eine aktive Vorverstärkungs- und EQ-Elektronik für die Tonabnehmer haben) könnten auch an niedrigen Eingangsimpedanzen arbeiten. (wie z.B. ein aktives Gerät wie MP3-Player, Handy etc. auch) Das bedeutet, sie können mehr Strom an den Verbraucher (also in dem Fall der Verstärkereingang) speisen. Denn der niedrige Ströme können auch Geräusche verursachen (was zwar bei einem einzigen Metallschichtwiderstand am Eingang vernachlässigbar ist). Die aktiven Tonabnehmer haben zudem den Vorteil, dass das Signal auf dem Kabel etwas weniger gestört wird. Aber auch dieser Vorteil ist nicht wirklich von Bedeutung, da es immer noch ein asymmetrisches Signal ist und asymmetrische Übertraung allgemeine keine gute Idee ist, auf langen Kabeln analoge Signale zu übertragen. Denn viel mehr Geräuschunterdrückung könnte man mit der sofortigen Symmetrierung des Signals (am Besten schon in der aktiven Elektronik der Gitarre) erreichen. Solche Gitarren sind aber aus historischen Gründen immer noch nicht verbreitet. Hingegen ist der Einsatz von einer separaten DI-Box üblich.

DI Boxen (Direct-Injection Boxen)

Die Problematik, dass die Gitarrensignale an langen Kabeln von der Gitarre bis zum Verstärker rapide an der Qualität verlieren, ist nicht neu. Zwar ist der Qualitätsverlust an kurzen Kabeln hinnehmbar; aber an großen Konzerten, wo auch viel Störquellen sind, und lange Kabeln braucht, ist eine Lösung notwendig. Diese lautet heutzutage immer noch die DI-Box. Diese ist nichts anderes als ein Symmetrierer. Dabei wird die Gitarre mit einem so kurzen Kabel wie möglich an eine DI-Box angeschlossen, Diese symmetriert das Gitarrensignal, am Besten auch aktiv, dass die Ausgangsimpedanz gleich mit erhöht wird. Dann wird das Signal viel immuner gegen Störungen und kann als symmetrisches Signal über viel längere Kabel übertragen werden. An dem Zielgerät (üblicherweise ein Mischpult) mit symmetrischem Eingang wird das Signal dann weiterverarbeitet/verstärkt.

Heute gibt es drei verbreitete Ansätze für die Umsetzung einer Vorverstärkerschaltung.

  1. Integrierte Schaltungen(IC) von Operationsverstärkern (Opamp)
  2. Diskrete Schaltungen mit Transistoren
  3. Diskrete Schaltungen mit Röhren

Und jetzt vergessen Sie, was Sie bisher für Mythen gehört haben: Die beste Möglichkeit für die Umsetzung eines Vorverstärkers ist eine Schaltung mit Operationsverstärker-ICs. Diese haben ein Signal-Noise-Ratio (SNR) von jenseits von 100dB, sind billig, leicht umzusetzen, haben bauartbedingt viel weniger Geräusch und Fehlerquellen, gut abgeschirmt, benötigen kaum externe Komponenten etc. Es gibt Opamps , die extra für die Audiosignale optimiert sind, die man direkt einsetzen kann, z.B. u.A. von Burr-Brown-Serie von Texas Instruments.

Man kann natürlich eine Verstärkungsvorstufe mit Transistoren diskret bauen. Jedoch braucht man dafür um die hundert Bauteile und v. a. sehr viel Know-How. Ein guter Opamp besitzt u. a. auch viele Schutzmechanismen für Operationsfehler etc.

Bei den Gitarrenverstärkern sind die diskreten Röhrenvorstufen immer noch sehr beliebt und teuer bezahlt. Einige von den Anwendern würden Einspruch erheben und sagen, dass die Röhrenverstärker viel „besser klingen“. Das mag ja durchaus sein. Das liegt daran, dass die Röhren das Signal auch angenehm verzerren. Jedoch geht es um eine reine „Vorverstärkung“ ohne Änderung von Signaleigenschaften. In dieser Stufe ist noch keine Signalveränderung vorgenommen werden und nichts anders klingen. Es muss lediglich der Spannungspegel  und Impedanz für die nächsten Stufen angepasst werden.  Für diese Aufgabe ist eine gut gedesignte Opamp-basierte Schaltung deutlich überlegen.

Vorverstärkerschaltung mit Operationsverstärkern

Im folgenden wird die Vorverstärkerschaltung von Flex 500 erläutert. Er besteht aus

  • einer opamp-basierten Verstärkungsstufe mit einstellbarem Pegel (Gain-Einstellung)
  • Aktiv/Passiv Schalter
  • einem 2-stufigen, steilen (12dB/Dekade) aktiven Hochpassfilter
  • einem optional zuschaltbaren Tiefpassfilter für hohe Frequenzen ab 8kHz

Hier sieht man, dass die Gitarre an einen sehr hohen Widerstand mit 1M\Omega arbeitet. Danach wird die Impedanz vom Signal mit dem Opamp U_Inp1A angepasst und 11-fach verstärkt (Passive Gitarre). Mit dem Aktiv/Passiv-Schalter SW1 wird in die Rückkopplungsschleife zusätzlich der Widerstand R_I3 zugeschaltet, der den effektiven Widerstand der Rückkopplung von 10k\Omega auf 5k\Omega senkt. Die Verstärkung sinkt dadurch also auf das 6-fache (aktive Gitarre).

Der Kondensator C_INP_MIL1 sorgt für die Millerkompensation und dass die hochfrequenten Schwingungen/Oszillationen gedämpft werden. Dadurch wird der Opamp stabil.

Die Versorgung des Vorverstärkers erfolgt mit +-15V symmetrischer Spannung. Das heißt, man braucht das Wechselsignal nicht in einen positiven Bereich verschieben (Aliasing). Das erhöht die Qualität des Signals. Zur Stabilisierung der Versorgungspannung an den Eingängen vom Opamp werden zwei Kondensatoren als Vorspeicher und Glätter (C_Inp1 und C_Inp2) gelegt. 100nF Kondensatoren sind für diesen Zweck vollkommen ausreichend.

Am Ende der Schaltung wird die Spannung mit einem einstellbarem Spannungsteiler, der an einen Potentiometer gelegt ist, mit beliebigem Pegel an den Hochpassfilter weitergegeben. Dieses ist ein Butterworth-Filter, das die Frequenzen unter 10Hz , also praktisch den Gleichstrom, herausfiltert.

Für die Dimensionierung der Filterkomponenten können zahlreiche Fachquellen oder Simulationssoftware wie Webench Filter Designer von TI verwendet werden.

Dann geht es weiter zum nächsten Butterworth-Tiefpassstufe, die ab um 13kHz herausfiltert. Diese Stufe ist zuschaltbar.

 

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