Sida 1 av 1

Transparent förförstärkare med volymkontroll

Postat: 18 augusti 2008, 12:48:53
av Nannou
Hej! Har hängt här några år men inte skrivit så mycket. Men tänkte nu be om lite input på ett projekt.

Tanken är en volymkontroll för mina aktiva monitorer och ett par andra mindre högtalare, ljudkällan är en dator. De andra mindre högtalarna har jag på toaletten (för visst måste man ha musik när man badar :D) och är även de aktiva, ljud och matningsspänning går via en ~8m 4-polig kabel från rummet där datorn står. Till dessa har jag inget större krav på kvaliten på ljudet.

Det jag behöver är alltså en låda med stereoingång och (minst) två stereoutgångar med varsin volymkontroll.

Det jag funderar nu på är vilken/vilka kretsar som ska användas. Kan det vara en ide att använda sig av en effektförstärkare för att orka driva den långa kabeln? Tittade på TDA7496L som ser ut att fungera bra för mitt ändamål.

Vad tror ni?

Postat: 18 augusti 2008, 22:45:54
av psynoise
Vanlig operationsförstärkarkoppling är bättre, välj en op med låg utimpedans som klarar hög ström om du vill ha lite kräm. Sen vilken koppling som ger lägst utimpedans, icke inverterad eller inverterad får du själv räkna ut, kanske någon som vet i förhand?

Om man har jätte lång kabel är det viktigt att kablen har låg kapacistans för att inte brytfrekvensen ska bli för låg i kopplingen, men då snackar vi kanske 50 meter, bara att räkna.

Postat: 18 augusti 2008, 23:18:35
av JimmyAndersson
"Sen vilken koppling som ger lägst utimpedans, icke inverterad eller inverterad får du själv räkna ut, kanske någon som vet i förhand?"

Jag kunde inte låta bli att fundera på det. :D
Om jag inte tänker fel (klockan är mycket) så borde en inverterad förstärkare ge lägst utimpedans. Tänker på påverkan från återkopplingsmotståndet och motståndet ner till GND.

Postat: 20 augusti 2008, 02:49:43
av xxargs
psynoise skrev:Vanlig operationsförstärkarkoppling är bättre, välj en op med låg utimpedans som klarar hög ström om du vill ha lite kräm. Sen vilken koppling som ger lägst utimpedans, icke inverterad eller inverterad får du själv räkna ut, kanske någon som vet i förhand?

Om man har jätte lång kabel är det viktigt att kablen har låg kapacistans för att inte brytfrekvensen ska bli för låg i kopplingen, men då snackar vi kanske 50 meter, bara att räkna.
Möjliga problem med OP-ampar är att dom kan bli instabila på utgången om det är för mycket kapacitiv last och för lite serieresistans - där får man läsa databladen lite vad dom tål (normlast kapacitivt brukar vara 100 pF - något som inträffar redan efter 2 meter kabel ungefär...) . Det handlar alltså inte om att hitta OP-amp med lägsta möjliga impedans och högsta drivförmåga och tro att det löser alla problem - det handlar om att hitta rätt lösning.

Ofta så är OP-ampar byggda för typ 1 kOhm utgångslast eller dom mer telekominriktade för 600 Ohm last. Man bör inte gå så mycket under dom lasterna då utgångstrissorna har en begränsad strömförmåga på några 10-tal mA - har man väldigt låg resistans och stor kapacitans på utgången så orkar inte utgånstrissorna att fylla på spänningen i utgångskapacitansen i den takt som ingången rör sig - det blir fördröjning mellan utgång och återkoppling gentemot ingång och det blir lätt överslängar och det kan i vissa fall hitta läge för självsvängning - därför bör man man ha serieresistans (helst inte under rekomederat värde) mellan OP:ns utgång och inkopplad komplex last.

Tänk på HiFi-slusteg - du kopplar knappast 8 st paralellkopplade 4 Ohms-högtalare (= 0.5 Ohm sammanlagt) till en slustegs utgång som är anpassad för 4 Ohm och tro att det fungerar bra - samma sak gäller OP-ampar även om det är några nollor till på tillåtna impedanser.

Jag använde NE5532 som OP-amp för driversidan i simuleringen och den har 600 Ohm som typlast enl. datablad.

Jag provade en länk med driverns serieresistans på 1 kOhm på utgången och 10 kOhm på ingången i andra ändan. På en Cat-5 kabel med model 49.75 pF/m och 497.5 nH/m samt 0.166 Ohm/m i längsmedresistans så gav det på 30 meter längd ca 0.13 dB mer dämpning vid 20 kHz än 20 Hz... mao negligerbar försämring om man inte är fanatisk.

Med 1k resistansen så är dessutom OP-ampens utgång ganska väl skyddad, tål kortis etc.

Diskantdämpningen av märkbar grad brukar inte komma igång förrän efter 100 meter (ca 1.26 dB för 20000 Hz ) på CAT-5 kabel och då ramlar det allt fortare ju längre kabeln är och efter 500 meter så har man tappat 10.5 dB vid 20 kHz gentemot 20 Hz

Det här kan man i sin tur till en del kompensera på driversidan med en konding över 1000 Ohm-motståndet av förvånansvärt stor valör - 225 nF och åter igen kan man få stabilitetsbekymmer med OP-ampen samt hängmatta i frekvensegenskaper - med 100 Ohm i serie med 225 nF-kondingen - parallellt över 1000 Ohm-motståndet så kan man få en hyffsad frekvensrak överföring på 500 m Cat-5 kabel och utan otäcka oscilleringstedenser på NE5532-OP-ampen (i allafall enl. simulatorn). Med det här arragemanget så får man också en viss impedansanpassning på driversidan då impedansen är runt 1000 Ohm vid låga frekvenser och närmar sig runt 150 Ohm komplext vid 20 kHz - och det ser man på vid simulering att reflexen från 10 kOhm dämpas ut betydligt bättre än när OP-ampen är direkinkopplad eller med lite serieresistans där man kan se hela 8 reflexer sakta avtagande under 40 us.

Vid långa kabeländer så börja impedansanpassning i någon form vara viktigt medans under typ 100 meter så kan man strunta i sådant och köra med spänning då den lilla avrullningen vid 20 kHz kan kompenseras med EQ om det är viktigt.

Vid längre kabellängder över 10-20 meter så bör man - om man kan - köra med balanserade in och utgångar - man slipper mycket störbekymmer då...