Ingångssteg till förstärkare (mer problem...)

[Fritzell]

Tjena.

Håller på med ett nytt ingångssteg till projektförstärkaren. Det är med balanserad förförstärkare och ett annat filter. (ytmonterat)

Problemet är att det uppstår en elakartad självsvängning nånstans i kretsen. Mäter man på den inverterande ingången på första op:n finns där en ganska stark (1-2V) högfrekvens signal som jag inte har en aning om vart den kommer från. (Jordar man ingången försvinner det). Signalen på uttgången från op1 blir då också knepig som följd. På den icke-inverterande ingång på op1 finns inget speciellt. Möjligtvis lite brum.

Kommer inte på vad som är felet så jag ahr kört fast lite Detta är dessutom mitt första ytmonterade hemmaprojekt så det är lite trist..) Det enda jag skulle misstänka är att ic-kretsen är kass, men det verkar osannolikt..
Hoppas nån kan komma med nån idé! Kan ju vara nån miss i schemat med..

Mönsterkortslayouten
Schema

Tack på förhand
//Fritzell

[Mathias@Åland]

Du kanske ska sätta ett 100kOhm motstånd mot jord på den inverterande ingången, precis som på den icke-inverterande.

[rehnmaak]

Sätt 100pF över moståndet mellan pin 1 & 2...

[Fritzell]

Hmm det kanske skulle hjälpa, men alla balanserade ingångsståg ser ut precis såhär (utan något motstånd mot jord på inverterande ingång) så det verkar konstigt om det var tvunget att ha det för att det ska funka.. Men Tack för svaret.

Edit:
Bra rehnmaak ska testa det. Tack för tipset!

[Fritzell]

Jepp, det gjorde susen. Nu funkar den finfint! Tack för hjälpen.

[pagge]

Du borde även slänga en 100pF över andra motståndet för symmetrins skull.
Om kretsen inte är symmetrisk så blir det inte rent differentiell förstärkning. 100pF ger dig en brytfrekvens på c:a 16kHz vilket kanske är lite lite. Du kan dela 100pf eller 100k med en faktor 1.4 om du vill ha 22khz brytfekvens.

[Fritzell]

Ja precis pagge, jag har faktiskt tänkt på detta med brytfrekvensen som blir lite låg med 100pF. Men eftersom förstärkaren används nästan uteslutande som elbas-förstärkare tänkte jag att det spelar inte så stor roll. Men en ändring i schemat skall absolut göras, och då måste den testas IRL också och ifall det funkar kan det lika gärna vara kvar
Dessutom skulle jag nog inte kunna leva med tanken att förstärkningen i förstärkaren inte är helt differentiell...

Utan konding har signalen sjunkit med 3dB vid ca 21.5kHz. Med kondingen har signalen sjunkit med 3dB vid 12kHz (enligt mina simuleringar?)
Ialllafall, ifall kretsen skulle klara sig med säg 10pF skulle gränsen ligga drygt över 20kHz vilket är helt ok. Men grejen är väl, att om man lägger till en till kondensator över det andra 100k motståndet får väl detta en "dubblering av effekten?". Alltså om man hade beräknat 10pF till ett bra värde skulle man få halvera detta värde om man skulle ha en till, stämmer det?

Isåfall skulle man kunna använda 2st 4.7pF... Frågan är bara ifall det fortfarande pallar att hålla den där onda oscillationen borta..

PS: När allt är klart (väntar fortfarande på potentiometrar) lägger jag givetvis upp lite bilder på bygget

[rehnmaak]

Du har en strökapacitans på minusingången som gör att det självsvänger. Kondensatorns uppgift är att balansera denna, så dina simuleringar stämmer nog inte helt. Enda sättet att få reda på frekvensgången är att mäta upp den.

[grym]

?, strökapacitans mellan ut och plusingången ger självsvängning
kapacitans mellan ut och minusingången ger lågpassfilter och tar bort självsvängningar

enklast är att koppla upp det riktigt på ett bra kretskort och mata in lämplig fyrkantsvåg och kolla på flankerna, antingen byter man kondingar eller så provar man med en vridkonding tills man får bra frekvenssvar på fyrkantsvågen, instabila förstärkare brukar ge en ringning i fytkantsvågen, syns lätt när man kollar på den

[rehnmaak]

Självsvängning beror mest på diverse kapacitanser på minus... men visst plus till ut kan också inverka men det problemet har jag bara sett på kopplingar med extremt hög ingångsimpedans.

[Fritzell]

Har tyvärr inte nån fyrkantsvågsgenerator för tillfället.. bara sinus, så det kan jag inte testa tyvärr. Kopplingen sitter redan på ett bra kretskort så det är lungt.

Kondensatorns uppgift är att balansera denna, så dina simuleringar stämmer nog inte helt.

Hmm på vilket sätt menar du att mina simuleringar inte stämmer En kondensator mellan minus och utgången gör ju att impedansen blir lägre ju högre frekvens och då sjunker förstärkningen i kopplingen för den frekvensen. Körde en Bode Plotter i Multisim 7 ifall du undrar. Men som sagt, en uppmätning IRL är det enda som går att lita på 100%. Tyvärr går min (hemmabyggda) signalgenerator bara upp till 15kHz... :/

Gjorde lite gamla hederliga beräkningar nu och det stämmer att med 100pF kondingen ligger faktiskt brytfrekvensen nånstans runt 17kHz (Dvs att förstärkningen har sjunkit med 3dB om man räknar att dB = 20 * log * Uut/Uin).
Spänningsförstärkningen i kopplingen är 45,5ggr. Alltså blir det 59dB.
För en signal på 16750kHz är XC=95k med 100pF kondingen med i kretsen.
95/2.2=43,1 ---> 43.1 * log20 ~ 56dB. Det är så jag räknar..
Tar man ett värde mindre än 80pF klarar man 20kHz gränsen. Detta ifall man definerar en brytfrekvens när signalen sjunkit med 3dB naturligtvis.

Tror jag byter till en lite mindre konding helt enkelt. 47pF eller nått sånt.. ska se vad jag har liggandes
Tack för alla svar!

[rehnmaak]

Det jag försökte säga är att kondensatorns uppgift är att kompensera för kapacitanser på minusingången till jord tex. En sådan strökapacitans får ju frekvensgågen at peak:a. Peta dit några pF på minus till jord i din simulering så ser du vad som händer...

Men jag håller med, 100pF är kanske lite högt. Det fungerar nog med 10-30pF också...

[pagge]

Diffgainet är ju sagt Zb/Za där Zb enligt ritningen är 100k motståndet och Za= 2.2k. Brytfrekvensen kommer när kondensatorn börjar bli dominant över 100k motståndet så impedansen Zb börjar sjunka. dvs när 100k = 1/(100p*2*pi*f) => f=1/(2*pi*100p*100k) men detta gäller som sagt bara så länge opampen har tillräckligt mycket gain vilket den uppenbarligen inte har enligt din simulering.

Om signalen dämpas vid 20kHz utan kondensator skulle jag tro att det är opampens bandbredd som tar slut. Enligt datablad skall den ha GBW=10MHz vilket enligt den gamla tumregeln "din bandbredd" = GBW / Gain = 10M/50=200kHz borde vara tillräckligt. Det är ju dock en tumregel, vet inte hur det blir med en sån här difförstärkare, kanske kräver mer av opampen. Annars kanske du simulerat med fel op eller dålig modell?

Sen behöver du antagligen inte 10uF kondensatorn efter diffsteget. Utsignalen från diffförstärkaren ska ju redan svänga kring jord. Mer än några mV som offset tror jag inte det blir från den. Opampen hade ju väldigt låg offset och impedansen opampen ser ut från + och - benen är lika stor vilket kancellerar effekten av biasströmmarna. Den andra kondensatorn skulle jag nog ha som 100uF istället pga lägre esr. Jag har fått för mig att ESR är en olinjär resistans och därför dålig att ha i serie med din signal. En riktig audiofil tolererar ju förstårs inte elektrolyter över huvudtaget då utan köper dyra polyesterkondensatorer har jag för mig

[Fritzell]

Hehe
Japp.
Kondensatorn behövs som sagt inte egenliten.. vet inte varför jag satte den där . Men simuleringen stämmer som sagt tydligen inte. Beräkningarna däremot stämmer =)
Aja, tyvärr får vi lägga detta ämne åt sidan lite grann för jag har fått ett nytt allvarligt problem (!) nu ivkäll.

Problemet är detta: När jag ej har någon sladd ansluten till ingågen brummar steget absolut ingenting.
När jag sätter i en sladd brummar det något fruktansvär! oavsett om jag kör i jordat eller ojordat uttag. Kopplar jag dessutom in elbasen får jag in nån Rumänsk radio också! helt sjukt... Tar jag på fingret på nån av ingångarna brummar det också på samma sätt fast något lägre

Antar att detta måste ha med jordning att göra, att sladden och jag själv fungerar som en form av antenn. Själva skalet är ju jordat till 0V och skyddsjord. Inputjacket är isolerat från skalet. Men ingångarna är väl egentligen helt oberoende av jorden? Så sladden borde ju egentligen bara fungera som en förlängning.

Kanske kommer på ngt under natten men just nu är jag lite förtvivlad hehe.. Kan ta lite bilder också ifall det kan vara till nån nytta. Schema finns i första inlägget.

//Fritzell

[rehnmaak]

>>>Kondensatorn behövs som sagt inte egenliten.. vet inte varför jag satte den där

Satte du inte dit den för att det självsvängde?


Underliga äro de vagabonderande jordströmmarna

Vad har du för strömförsörjning? Slutar det brumma om du driver med ett batteri istället?

Tänk på att om du har en transformator som driver förstärkaren så kommer det att gå en kapacitiv ström genom trafon till jord (via din förstärkare). Sättet att lösa detta på är att man använder sig av en skärmad transformator där skärmen är kopplad till jord. Då kommer den kapacitiva strömmen att gå den vägen istället.

Edit: Skärmen sitter alltså mellan primär- och sekundärlinding.