Bodenmikrofon bauen...

Am 19.07.2023 um 15:48 schrieb Michael S.:
Am 19.07.2023 um 15:17 schrieb Helmut Schellong:
Am 19.07.2023 um 10:44 schrieb Michael S.:
Am 19.07.2023 um 08:31 schrieb Marte Schwarz:
[...]
Bei R2R-OPVs sollte man auch den Crossover-Bereich meiden. In dem Bereich sind die meist
deutlich schlechter und vor allem auch schlecht spezifiziert.

Das sind doch Maximum Ratings, im Bereich der Clamping-Dioden.
Wegen Ripple sollte da noch ein Sicherheitsabstand gehalten werden.

Mach Dich mal schlau, was mit Crossover gemeint ist. Hat mit Clamping-Dioden nämlich absolut gar
nichts gemein.
Suchbegriffe z.B.:
operational amplifier zero crossover

Zu Crossover-Bereich kann ich mir mehrere verschiedene Bereiche vorstellen.
Zu zero crossover schon weniger.
Ich finde solche extrem ungenauen und potentiell mißdeutbaren Beschreibungen doof.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong
 
Am 19.07.2023 um 17:58 schrieb Helmut Schellong:

Zu Crossover-Bereich kann ich mir mehrere verschiedene Bereiche vorstellen.
Zu zero crossover schon weniger.
Ich finde solche extrem ungenauen und potentiell mißdeutbaren
Beschreibungen doof.

Du erzählst mir hier, wie gut Du Dich mit OPVs auskennst und was ich
alles falsch mache, kennst aber offenbar weder das crossover-Problem
noch bist Du in der Lage dazu, geziehlt danach zu suchen.
Passt mal wieder ins Bild.
Mit meinen Suchbegriffen landest Du ganz schnell hier:
https://www.ti.com/lit/an/sboa181a/sboa181a.pdf?ts=1689773621258

Michael
 
Am 19.07.2023 um 15:56 schrieb Michael S.:
Am 19.07.2023 um 15:19 schrieb Helmut Schellong:

Vermutlich gibt es nur noch sehr wenige Anwendungen, in denen man um die symmetrische Versorgung
nicht drumrumkommt.

Ja - bei professionellen Anwendungen kommt man nicht drumrum.

Ich entwickle seit 20 Jahren Automobilelektronik* und kann mich nicht erinnern, dort jemals eine
symmetrische Versorgung gebraucht zu haben.
OPVs habe ich aber massig verwendet.

Wenn z.B. am Eingang und am Ausgang DC-entkoppelnde Kondensatoren möglich sind, geht Single gut.
http://www.schellong.de/htm/audio_proj.htm
Vorstehend geht das gar nicht gut - indiskutabel.

Bei Audio oder Messtechnik im µV oder mV-Bereich mag es Anwendungen geben, wo eine symmetrische
Versorgung am Ende günstiger und besser ist. In den meisten Fällen abseits dieser Anwendungen ist
sie das aber nicht.

Ich habe doch zuvor etwas zu 2 x 3 Batterien erzählt.
Das sehe ich in einer Personenwaage für den Haushalt.
Es werden offenbar oft Vorteile in einer symmetrischen Versorgung gesehen.

*Im beruflichen Umfeld gehe ich übrigens nicht so offensichtlich dilletantisch an ein Projekt ran
wie hier.
Hier stand die schnelle Umsetzung am Feierabend/Wochenende mit minimalem Zeitaufwand und schnellem
Erfolg im Vordergrund und nicht ein ausgeklügeltes serienreifes Bodenmikrofon.

Das war mir angesichts des Kontextes von Anfang an sehr klar.

> Es hat schon seinen Grund, warum professionelles Equipment so teuer ist.

Ich habe z.B. ein DMM Gossen Metrahit 29S, 310000, für etwa 1200 EUR.
Ich mag und brauche das.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong
 
Am 19.07.2023 um 16:50 schrieb Michael S.:
Am 19.07.2023 um 15:40 schrieb Helmut Schellong:

Dir fehlt noch der richtige Blick auf Vcc/2 als virtuelle Masse.

Nein

Möglicherweise wirst Du Dich meiner Einschätzung noch annähern.
Der hier nicht mehr vorhandene Bezug zu meinem vorstehenden Satz im Quoting ist klar?

Die virtuelle Masse ist der (neue) Bezugspunkt für _alle_ Betrachtungen!

Ja
Wenn Du die virtuelle Masse aber mit Spannungsteilern erzeugst ist es eine maximal schlechte Masse.
Genau deshalb habe ich es so nicht gemacht.

So meine ich das auch nicht - nur mit Spannungsteiler.
Mindestens ein Buffer gehört dahinter.

Und eine echte symmetrische Versorgung wollte ich auch nicht machen, weil der der MAX hinter dem
OPA365 damit nichts anfangen kann.

Muß ja auch nicht.

Es ist egal, welcher Ripple da drauf ist! (Von welchem Bezugspunkt aus denn auch?)

Jeder Widerstand von Vcc oder Vss an einen OPV-Eingang überträgt jegliche Spannungsschwankungen von
Vcc oder Vss direkt in das Signal.

Ja, aber das ist nicht Bestandteil der Grundlage meines vorstehenden Satzes.
Ich rede von der virtuellen Masse, nach Vcc/2.

Da ist es egal, ob man Vcc/2 oder Vcc/10 nimmt. Das passiert einfach.
Da mein Bezugspunkt aber Vss und nicht Vcc/2 ist, wird durch den Spannungsteiler 1:10 (1k:10k, bzw.
1Meg:10Meg) jegliche Spannungsschwankung auf Vcc auf 1/10 runtergeteilt.

Ich weiß, habe ich doch gelesen, ist ein alter Kontext.
Aktuell meine ich aber die virtuelle Masse nach Vcc/2, womit dieses Posting beginnt.

Bei Vcc/2 funktioniert das zumindest in meiner Einfachstschaltung erstmal nicht.
In meiner Einfachstschaltung mit Gain 6 hat Vcc/2 gegenüber Vcc/10 als Referenz keinerlei Vorteil,
außer dass Vcc/2 im Lehrbuch steht.

Das stimmt; ich habe ja selbst die Ausgangsspannung (2,73 V) ausgerechnet.
Und ich sagte dort, daß dort der Arbeitspunkt für den Ausgang gut ist.

Der OPV (OPA365) selbst unterdrückt die Wirkung von Ripple um 100 dB! Das ist 100000.

Der OPV kann das, Deine externe Beschaltung kann das aber nicht.

Doch. Ich sagte, daß der Ripple auf einer virtuellen Masse egal ist.
Und: was ist mit \"externe Beschaltung\" gemeint?

Irgendwie verstehst Du offenbar vieles falsch.
Hat übrigens schon jemand anderes von hier gesagt.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong
 
Am 19.07.2023 um 18:14 schrieb Michael S.:
Am 19.07.2023 um 17:58 schrieb Helmut Schellong:

Zu Crossover-Bereich kann ich mir mehrere verschiedene Bereiche vorstellen.
Zu zero crossover schon weniger.
Ich finde solche extrem ungenauen und potentiell mißdeutbaren Beschreibungen doof.

Du erzählst mir hier, wie gut Du Dich mit OPVs auskennst und was ich alles falsch mache, kennst

Das hört sich aber ziemlich übertrieben an.
War es so schlimm?

> aber offenbar weder das crossover-Problem

Kannte ich tatsächlich nicht.

> noch bist Du in der Lage dazu, geziehlt danach zu suchen.

Das ist falsch.
Ich gehöre zu denjenigen, die besonders gut recherchieren können.

> Passt mal wieder ins Bild.

Ich kenne keinen Bezug dazu.
Außerdem ist der Satz eine Frechheit.

Mit meinen Suchbegriffen landest Du ganz schnell hier:
https://www.ti.com/lit/an/sboa181a/sboa181a.pdf?ts=1689773621258

Das gehört ganz sicher nicht zum Lehrstoff eines Elektrotechnik-Studiums.
Es hörte sich aber von Deiner Seite her etwa so an.
In Wirklichkeit ist das ein sehr spezielles und spezifisches Problem, das
\"Traditionelle Rail-to-Rail-CMOS-Eingänge von OPV\" betrifft.

Ist wirklich nicht schlimm, daß ich das noch nicht kannte.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong
 
Michael S. schrieb:
Am 17.07.2023 um 20:42 schrieb Marte Schwarz:

Körperschall ist auch jenseits der Schallgeschwindigkelit eine ganz andere Baustelle.

Enthält dieser Satz nicht einen Widerspruch in sich?
Zuerst dachte ich, der Vergleich beziehe sich auf die Schallgeschwindigkeit
in Luft. Andererseits gibt es auch so was wie Überschallknall.
Sogar Überlichtblitz gibt es.

--
mfg Rolf Bombach
 
Enrik Berkhan schrieb:
Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> wrote:
Michael S. schrieb:

- Eine Lautstärkeanzeige hinter einer AGC, die man beim MAX9814 meines Wissens nicht deaktivieren kann, macht keinen Sinn

Das Datenblatt zeigt Signale mit der Überschrift
AGC DISABLED und AGC ENABLED.
Vielleicht über den A/R Pin. Ah, nein, gefunden:

Trilevel Amplifier Gain Control.
GAIN = VDD , gain set to 40dB.
GAIN = GND, gain set to 50dB.
GAIN = Unconnected, uncompressed gain set to 60dB

Ist dann halt auf volle Kanne.

Seite 7, Pinbeschreibung PIN 14:

\"AGC Threshold Control. TH voltage sets gain control threshold. Connect
TH to MICBIAS to disable the AGC.\"
THX, langsam kapiere ich es. Hätten die auch direkt mal
auf Seite 8 und/oder Figur 1 hinschreiben können. GAIN
bezieht sich offenbar nur auf die Endstufe. Das wiederum
ist im Bild simplified block diagram besser angegeben,
dafür stehen dort keine Pin-Nummern. Irgendwie gibt
Analog Devices ab und nähert sich Maxim.

--
mfg Rolf Bombach
 
Helmut Schellong schrieb:
Dir fehlt noch der richtige Blick auf Vcc/2 als virtuelle Masse.
Die virtuelle Masse ist der (neue) Bezugspunkt für _alle_ Betrachtungen!
Es ist egal, welcher Ripple da drauf ist! (Von welchem Bezugspunkt aus denn auch?)
Der OPV (OPA365) selbst unterdrückt die Wirkung von Ripple um 100 dB!  Das ist 100000.
Die virtuelle Masse wirkt vorallem auf die Eingänge.
CMRR ist beim OPA365 sogar 120 dB.
Ist zum Glück ein schneller Verstärker und der Abknickpunkt
liegt bei 300 Hz oder so. Bei Präzisionsverstärkern hingegen
beginnt \"HF\" da manchmal schon unter 1 Hz.
Auch muss, damit CMRR wirkt, die Störspannung wirklich
auch gleichzeitig und gleich stark anliegen.

--
mfg Rolf Bombach
 
Marte Schwarz schrieb:
Hallo Helmut,

Generell macht man gar nichts. Man macht etwas, weil man etwas
erreichen will.

Nein, man macht sehr vieles generell.
Es ist absolut üblich (>95%), bei OPV auf Vcc/2 einzustellen.

Das ist abgesehen bei R2R OPs meistens eine schlechte Idee. Wer den verbreiteten LM324 bei 5 V einsetzt, kann z. B. Spannungen unter 0,6 V nur in speziellen Situationen sicher ausgeben und oberhalb
3,8 V (laut Datenblatt 3,5 V) willst Du auch nichts mehr verarbeiten. Demnach wäre es sinnlos, den Arbeitspunkt symmetrisch bei 2,5 V zu setzen, der wird bei ca. 2 V deutlich besser aufgehoben sein.

Kommt auch auf die Höhe der Verstärkung an. Bei PNP-Eingängen, die normalerweise
noch Spannungen \"unter Null\" verarbeiten, kann man bei kleinen Eingangssignalen
auch auf Masse referenzieren. Gab dann sehr, äh, gewöhnungsbedürftige Schaltungen
bei Antiquitäten wie dem LM386.


--
mfg Rolf Bombach
 
Michael S. schrieb:
Bei R2R-OPVs sollte man auch den Crossover-Bereich meiden. In dem Bereich sind die meist deutlich schlechter und vor allem auch schlecht spezifiziert.
Und wenn man Pech hat (also meistens) brauchen sie dann
auch noch mehr Strom.

--
mfg Rolf Bombach
 
Helmut Schellong schrieb:
Das gehört ganz sicher nicht zum Lehrstoff eines Elektrotechnik-Studiums.

Dazu hatte bereits Heraklit vor 2500 Jahren eine Meinung.

--
mfg Rolf Bombach
 
Marte Schwarz schrieb:
Hi Rolf,

Bei einem Piezo-Mic könnte ein Widerstand über dem Mic hilfreich
sein, damit überhaupt dauerhaft was von der Vorspannung ankommt.

Bezüglich der OP-Eingangsimpedanzen ist der Piezo niederohmig genug ;-)

Ja, bei Signalfrequenzen. Aber wie kommt DC zum Plus-Eingang?
Die Frage ist auch, ob eine kleine Spannung am Piezo was schadet,

Was sollte die schaden?

Keine Ahnung. Dauernde Polarisation, Elektrolyse, Ablauf
der Garantie...


--
mfg Rolf Bombach
 
Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> wrote:
dafür stehen dort keine Pin-Nummern. Irgendwie gibt
Analog Devices ab und nähert sich Maxim.

Guck noch mal kurz, wie der Chip heißt ...

Gruß,
Enrik
 
Am 19.07.2023 um 23:14 schrieb Rolf Bombach:
Helmut Schellong schrieb:

Dir fehlt noch der richtige Blick auf Vcc/2 als virtuelle Masse.
Die virtuelle Masse ist der (neue) Bezugspunkt für _alle_ Betrachtungen!
Es ist egal, welcher Ripple da drauf ist! (Von welchem Bezugspunkt aus denn auch?)
Der OPV (OPA365) selbst unterdrückt die Wirkung von Ripple um 100 dB!  Das ist 100000.

Die virtuelle Masse wirkt vorallem auf die Eingänge.
CMRR ist beim OPA365 sogar 120 dB.
Ist zum Glück ein schneller Verstärker und der Abknickpunkt
liegt bei 300 Hz oder so. Bei Präzisionsverstärkern hingegen
beginnt \"HF\" da manchmal schon unter 1 Hz.
Auch muss, damit CMRR wirkt, die Störspannung wirklich
auch gleichzeitig und gleich stark anliegen.

Der OPA365 ist modern und sehr gut.
Er hat keine Ausfälle bei den Daten, glänzt überall.
Er erinnert mich an LinCMOS, auch von TI.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong
 
Am 19.07.2023 um 23:34 schrieb Rolf Bombach:
Helmut Schellong schrieb:

Das gehört ganz sicher nicht zum Lehrstoff eines Elektrotechnik-Studiums.

Dazu hatte bereits Heraklit vor 2500 Jahren eine Meinung.

Dessen Vor- und Nachname könnten Hera Klit sein, spielt mir gerade so ein.
Vor Korrektur schrieb ich Nachnahme.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong
 
Am 19.07.2023 um 23:27 schrieb Rolf Bombach:
Marte Schwarz schrieb:
Hallo Helmut,

Generell macht man gar nichts. Man macht etwas, weil man etwas
erreichen will.

Nein, man macht sehr vieles generell.
Es ist absolut üblich (>95%), bei OPV auf Vcc/2 einzustellen.

Das ist abgesehen bei R2R OPs meistens eine schlechte Idee. Wer den
verbreiteten LM324 bei 5 V einsetzt, kann z. B. Spannungen unter 0,6 V
nur in speziellen Situationen sicher ausgeben und oberhalb 3,8 V (laut
Datenblatt 3,5 V) willst Du auch nichts mehr verarbeiten. Demnach wäre
es sinnlos, den Arbeitspunkt symmetrisch bei 2,5 V zu setzen, der wird
bei ca. 2 V deutlich besser aufgehoben sein.

Kommt auch auf die Höhe der Verstärkung an. Bei PNP-Eingängen, die
normalerweise
noch Spannungen \"unter Null\" verarbeiten, kann man bei kleinen
Eingangssignalen
auch auf Masse referenzieren.

Diesem Trugschluss bin ich bei meinem fliegende Aufbau auch unterlegen
und hatte den Pullup ganz weggelassen. Das blöde ist, dass der Ausgang
ja nicht unter Masse kommt und deshalb das Ding nicht mehr verstärkt,
weil die Rückkopplung nicht funktioniert. Hat sich sehr strange angehört :)

Gescheit verwenden lässt sich der Bereich um Vss praktisch nur in
Komparatorschaltungen oder anderen sehr speziellen Anwendungen. Im
rückgekoppelten Fall tuts halt nicht, weil die Rückkopplung niemals
unter 0V kommt.

--
Michael
 
Helmut Schellong wrote:

...
Ich habe doch zuvor etwas zu 2 x 3 Batterien erzählt.
Das sehe ich in einer Personenwaage für den Haushalt.
Es werden offenbar oft Vorteile in einer symmetrischen Versorgung gesehen.

Diese Beweiskette erscheint mir als außerordentlich leichtfertig :).

Grüße,
H.
 
On 7/19/23 8:31 AM, Marte Schwarz wrote:
Hallo Helmut,

Generell macht man gar nichts. Man macht etwas, weil man etwas
erreichen will.

Nein, man macht sehr vieles generell.
Es ist absolut üblich (>95%), bei OPV auf Vcc/2 einzustellen.

Das ist abgesehen bei R2R OPs meistens eine schlechte Idee. Wer den
verbreiteten LM324 bei 5 V einsetzt, kann z. B. Spannungen unter 0,6 V
nur in speziellen Situationen sicher ausgeben und oberhalb 3,8 V (laut
Datenblatt 3,5 V) willst Du auch nichts mehr verarbeiten. Demnach wäre
es sinnlos, den Arbeitspunkt symmetrisch bei 2,5 V zu setzen, der wird
bei ca. 2 V deutlich besser aufgehoben sein.

Wenn man dann mit einem Ausgangssignal von 3Vpp auskommen kann, nicht
aber mit 2.5Vpp. Und bei anderer Versorgungsspannung jedesmal die
passende Leerlaufspannung einstellen muß. Bei einer 12-14V Bordspannung
wird man analog sowieso kaum bis an beide Versorgungsspannungsgrenzen
aussteuern, da ist Vcc/2 eine durchaus praktikable und sinnvolle Wahl.

Dem folgend sind bei +-Doppelspannungen die Spannungen gleich, in fast
allen Fällen.

fast nie, sofern man nicht symmetrisch arbeitende OPs nutzt.

Bezüglich der Ausgangsspannung ist das richtig, bipolare OpAmps sind da
oft etwas asymmetrisch, wie auch die passende Totem-Pole TTL-Logik.

Bei der klassischen Versorgung von Steinzeit OpAmps hat(te) man einen
Trafo mit einer oder zwei gleichen Wicklungen, aus denen man einfach
eine symmetrische Betriebsspannung herausholen kann. Damals waren die
Spannungen auch deutlich höher als 5V, typisch 2*15V, da wollte niemand
künstlich um 1% von der vorhandenen Mittelspannung abweichen.

Heute wird man eher einen step-down Regler und rail-to-rail OpAmp
verwenden, wenn es auf maximale Aussteuerung ankommen sollte.

DoDi
 
Am 20.07.2023 um 12:27 schrieb Hans-Peter Diettrich:
On 7/19/23 8:31 AM, Marte Schwarz wrote:
Hallo Helmut,

Generell macht man gar nichts. Man macht etwas, weil man etwas
erreichen will.

Nein, man macht sehr vieles generell.
Es ist absolut üblich (>95%), bei OPV auf Vcc/2 einzustellen.

Das ist abgesehen bei R2R OPs meistens eine schlechte Idee. Wer den verbreiteten LM324 bei 5 V
einsetzt, kann z. B. Spannungen unter 0,6 V nur in speziellen Situationen sicher ausgeben und
oberhalb 3,8 V (laut Datenblatt 3,5 V) willst Du auch nichts mehr verarbeiten. Demnach wäre es
sinnlos, den Arbeitspunkt symmetrisch bei 2,5 V zu setzen, der wird bei ca. 2 V deutlich besser
aufgehoben sein.

Wenn man dann mit einem Ausgangssignal von 3Vpp auskommen kann, nicht aber mit 2.5Vpp. Und bei
anderer Versorgungsspannung jedesmal die passende Leerlaufspannung einstellen muß. Bei einer 12-14V
Bordspannung wird man analog sowieso kaum bis an beide Versorgungsspannungsgrenzen aussteuern, da
ist Vcc/2 eine durchaus praktikable und sinnvolle Wahl.

Dem folgend sind bei +-Doppelspannungen die Spannungen gleich, in fast allen Fällen.

fast nie, sofern man nicht symmetrisch arbeitende OPs nutzt.

Bezüglich der Ausgangsspannung ist das richtig, bipolare OpAmps sind da oft etwas asymmetrisch, wie
auch die passende Totem-Pole TTL-Logik.

Bei der klassischen Versorgung von Steinzeit OpAmps hat(te) man einen Trafo mit einer oder zwei
gleichen Wicklungen, aus denen man einfach eine symmetrische Betriebsspannung herausholen kann.
Damals waren die Spannungen auch deutlich höher als 5V, typisch 2*15V, da wollte niemand künstlich
um 1% von der vorhandenen Mittelspannung abweichen.

Heute wird man eher einen step-down Regler und rail-to-rail OpAmp verwenden, wenn es auf maximale
Aussteuerung ankommen sollte.

Ich kann dem, was Du da vorstehend erzählt hast, gut folgen und stimme zu.

Eine etwas witzige Information ist, daß der Kontext eine beabsichtigte Schaltung
mit dem OPV opa365 mit 1000-facher Verstärkung ist, und wenn man
in dessen Datenblatt schaut, sieht man dort die beiden Schaltungen
zur Spannungsversorgung (Basic Circuit Connections):
Doppelspannung mit 2 x 1,5V und Einfachspannung 3V mit Offset von 1,5V.
Also in beiden Fällen gesamtspannung/2.
Wir befinden uns folglich in der Realität.


--
Mit freundlichen Grüßen
Helmut Schellong
 
Am 20.07.2023 um 18:08 schrieb Helmut Schellong:

Eine etwas witzige Information ist, daß der Kontext eine beabsichtigte
Schaltung
mit dem OPV opa365 mit 1000-facher Verstärkung ist, und wenn man
in dessen Datenblatt schaut, sieht man dort die beiden Schaltungen
zur Spannungsversorgung (Basic Circuit Connections):
Doppelspannung mit 2 x 1,5V  und  Einfachspannung 3V mit Offset von 1,5V.
Also in beiden Fällen gesamtspannung/2.
Wir befinden uns folglich in der Realität.

Natürlich, vor allem bei Basisschaltungen nach Lehrbuch, wie bei Deinen
Beispielen. Keiner bezweifelt, dass diese Schaltung nicht real sind.
Aber direkt drunter in Figure 9-2 hast Du schon wieder ein
asymmetrisches Beispiel.

Es gibt hier kein richtig oder falsch, es gibt nur Schaltungen, die
besser zu den Anforderungen passen und es gibt welche, die schlechter zu
den Anforderungen passen.
Und in Figure 9-1 wird komplett unterschlagen, wie aufwändig es ist,
eine gute symmetrische Versorgung zu bauen bzw. eine stabile nicht
rauschende, nicht rippelnde Vcm mit einer frequenzunabhängigen Impedanz
nahe 0 Ohm zu generieren.

Vcc/2 macht sehr oft Sinn. In meinem Fall habe ich es aber bewusst
anders gewählt und auch begründet.

Du kannst mir glauben, wenn ich einfach ein Bauteil mit der Aufschrift
+1,5V, eines mit -1,5V und eines mit Vcm mit jeweils zwei Beinchen und
oben geschriebenden Anforderungen in der Bauteilkiste gehabt hätte, dann
hätte ich das genau so gemacht.


Michael
 

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