Eingangsfilter für Bluetooth-Verstärker nach ei genem Geschmack anpassen...

M

Manuel Reimer

Guest
Hallo,

für ein kleines Projekt habe ich mir das Modul hier besorgt:

https://www.amazon.de/dp/B082SBQNL6/

Verbaut ist da ein NS4165 Endstufen-IC. Datenblatt unter anderem hier:

http://www.datasheetcafe.com/ns4165-datasheet-amplifier/
(Link zum PDF im unteren Bereich. Nur chinesisch verfügbar, mit Google
Translate aber verständlich).

Ein NF-Signal kommt vom Bluetooth-IC und auf dem Modul ist exakt die
Schaltung vom Datenblatt nachgebaut. Das Signal läuft also erst über
einen 100 nF Kondensator und dann durch einen 30k Widerstand.

Zum Kondensator wird im Datenblatt beschrieben das der zu einem Hochpass
gehört (fc=53Hz) und der Widerstand stellt zusammen mit dem im IC
verbauten Innenwiderstand von 300k den Verstärkungsfaktor ein.

Angeschlossen und ausprobiert: Lautstärke ist OK, aber die Höhen für
meinen Geschmack zu \"spitz\". Die hätte ich gerne \"nach Gefühl und Gehör\"
etwas bedämpft.

Erster Gedanke: Einfach von Pin 4 (INN) nach Pin 7 (GND) einen
Kondensator aus der Grabbelkiste (ich hab mal 100 nF genommen) und wenn
das von der Trennfrequenz grob passt mit einem Widerstand in Serie zum
Kondensator den Dämpfungsfaktor anpassen.

Wenn ich das aber ausprobiere, dann stellt sich zwar das erwartete
Verhalten ein (Höhen werden stark reduziert) aber es kommt auch ein
deutlich hörbares Rauschen dazu. Mit Serienwiderstand zum Kondensator
(hab mit 1k probiert) reduziert sich der Effekt (kommen wieder mehr
Höhen durch) aber das Rauschen bleibt.

Wo kommt das Rauschen her und wie dämpfe ich Höhen ohne zusätzliches
Rauschen? Brauche ich zwischen Kondensator und Endstufen-Eingang wieder
einen Widerstand und wenn ja: Warum?

Danke im Voraus

Gruß

Manuel
 
Am Sat, 28 May 2022 16:46:45 +0200 schrieb Manuel Reimer:

Hallo,

Erster Gedanke: Einfach von Pin 4 (INN) nach Pin 7 (GND) einen
Kondensator aus der Grabbelkiste (ich hab mal 100 nF genommen) und wenn
das von der Trennfrequenz grob passt mit einem Widerstand in Serie zum
Kondensator den Dämpfungsfaktor anpassen.
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Wenn man sich die Innenschaltung des ICs ansieht, liegt am Pin 4 der
invertierende Eingang des OP. Dort einen Kondensator gegen Masse
anschliesst, wird die Gegenkopplungsschleife im Höhenbereich
kurzgeschlossen, was zu Störungen und Schwingneigung führen kann.

Besser ist es, den 30K-Widerstand in zwei Teile aufzuspalten, und den
Tiefpass am Knotenpunkt anzuschliessen. Hierbei die Widerstände möglichst
ungleichmässig wählen, den ersten deutlich kleiner, damit der Tiefpass
nicht zusätzlich die Verstärkung erhöht.

Alternativ den Tiefpass _vor_ den Koppelkondensator legen, eventuell kann
der Ausgangswiderstand der vorigen Stufe als R genutzt werden, hängt von
der Schaltung ab.

Ich persönlich würde immer den Koppel-C nach dem Tiefpass einbauen.

--
mfG Andreas
 
Manuel Reimer schrieb:
Verbaut ist da ein NS4165 Endstufen-IC. Datenblatt unter anderem hier:

http://www.datasheetcafe.com/ns4165-datasheet-amplifier/
(Link zum PDF im unteren Bereich. Nur chinesisch verfügbar, mit Google Translate aber verständlich).

Ein NF-Signal kommt vom Bluetooth-IC und auf dem Modul ist exakt die Schaltung vom Datenblatt nachgebaut. Das Signal läuft also erst über einen 100 nF Kondensator und dann durch einen 30k Widerstand.

Zum Kondensator wird im Datenblatt beschrieben das der zu einem Hochpass gehört (fc=53Hz) und der Widerstand stellt zusammen mit dem im IC verbauten Innenwiderstand von 300k den Verstärkungsfaktor ein.

Angeschlossen und ausprobiert: Lautstärke ist OK, aber die Höhen für meinen Geschmack zu \"spitz\". Die hätte ich gerne \"nach Gefühl und Gehör\" etwas bedämpft.

Erster Gedanke: Einfach von Pin 4 (INN) nach Pin 7 (GND) einen Kondensator aus der Grabbelkiste (ich hab mal 100 nF genommen) und wenn das von der Trennfrequenz grob passt mit einem Widerstand in
Serie zum Kondensator den Dämpfungsfaktor anpassen.

Wenn ich das aber ausprobiere, dann stellt sich zwar das erwartete Verhalten ein (Höhen werden stark reduziert) aber es kommt auch ein deutlich hörbares Rauschen dazu. Mit Serienwiderstand zum
Kondensator (hab mit 1k probiert) reduziert sich der Effekt (kommen wieder mehr Höhen durch) aber das Rauschen bleibt.

Wo kommt das Rauschen her und wie dämpfe ich Höhen ohne zusätzliches Rauschen? Brauche ich zwischen Kondensator und Endstufen-Eingang wieder einen Widerstand und wenn ja: Warum?
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So wie ich es verstehe, hat der IC einen invertierenden Eingang mit
virtueller Masse, also Eingangswiderstand \"Null\". Der Verstärker hat
damit einen Stromeingang. Die Verstärkung ergibt sich zu Rf/30kOhm.
Den Eingang mit einem C abzuwürgen ist daher riskant; aber jetzt
sollte es klar sein, warum Rauschen dazukommt.
\"Korrekt\" müsste man eine Drossel davorhängen, hier wird man wohl
vor dem 30k nochmals eine RC-Kombination davorhängen müssen. Der
Frequenzgang kann aber abenteuerlich werden.

--
mfg Rolf Bombach
 
On 28.05.22 19:11, Andreas Graebe wrote:
Wenn man sich die Innenschaltung des ICs ansieht, liegt am Pin 4 der
invertierende Eingang des OP. Dort einen Kondensator gegen Masse
anschliesst, wird die Gegenkopplungsschleife im Höhenbereich
kurzgeschlossen, was zu Störungen und Schwingneigung führen kann.
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Danke für die Erklärung. So weit bin ich tatsächlich noch nicht gegangen
das ich die Innenschaltung genauer angeschaut habe.

Besser ist es, den 30K-Widerstand in zwei Teile aufzuspalten, und den
Tiefpass am Knotenpunkt anzuschliessen. Hierbei die Widerstände möglichst
ungleichmässig wählen, den ersten deutlich kleiner, damit der Tiefpass
nicht zusätzlich die Verstärkung erhöht.
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Ich muss sowieso noch den linken und rechten Kanal mischen. An der
Stelle hätte ich sowieso zwei Widerstände gebraucht (habe an 1k pro
Kanal gedacht). Für weitere Versuche ziehe ich mir die nötigen Leitungen
jetzt aber erstmal alle auf ein Steckbrett zum Ausprobieren.

Alternativ den Tiefpass _vor_ den Koppelkondensator legen, eventuell kann
der Ausgangswiderstand der vorigen Stufe als R genutzt werden, hängt von
der Schaltung ab.
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Wenn ich da zweimal 1k drin habe sollte das als \"R\" wohl gehen.

> Ich persönlich würde immer den Koppel-C nach dem Tiefpass einbauen.

Werde ich dann so machen. Ich werde testhalber meine RC-Kombination
direkt auf den Punkt hängen an dem ich die beiden Stereokanäle
zusammenführe. Die 30k lasse ich erstmal so. Sollte es zu leise werden
kann ich da dann immer noch minimal reduzieren.

Danke für die Tipps!

Gruß

Manuel
 
On 28.05.22 21:29, Rolf Bombach wrote:
So wie ich es verstehe, hat der IC einen invertierenden Eingang mit
virtueller Masse, also Eingangswiderstand \"Null\". Der Verstärker hat
damit einen Stromeingang. Die Verstärkung ergibt sich zu Rf/30kOhm.
Den Eingang mit einem C abzuwürgen ist daher riskant; aber jetzt
sollte es klar sein, warum Rauschen dazukommt.
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Damit hängt dann wahrscheinlich auch zusammen warum schon rein optisch
an der Membran zu sehen war, dass da was nicht richtig läuft. Die war
nämlich mit Kondensator plötzlich ein ganzes Stück gegen \"Negativ\" gezogen.

\"Korrekt\" müsste man eine Drossel davorhängen, hier wird man wohl
vor dem 30k nochmals eine RC-Kombination davorhängen müssen. Der
Frequenzgang kann aber abenteuerlich werden.
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Mit Drosseln könnte ich im Prinzip auch ausprobieren. Kommt aber drauf
an was ich vorrätig habe.

Der Frequenzgang ist nicht so furchtbar wichtig. Solange es als
\"Baustellenradio\" taugt reicht mir das.

Danke für die Tipps!

Gruß

Manuel
 
Manuel Reimer schrieb:
Damit hängt dann wahrscheinlich auch zusammen warum schon rein optisch an der Membran zu sehen war, dass da was nicht richtig läuft. Die war nämlich mit Kondensator plötzlich ein ganzes Stück gegen
\"Negativ\" gezogen.

\"Korrekt\" müsste man eine Drossel davorhängen, hier wird man wohl
vor dem 30k nochmals eine RC-Kombination davorhängen müssen. Der
Frequenzgang kann aber abenteuerlich werden.

Mit Drosseln könnte ich im Prinzip auch ausprobieren. Kommt aber drauf an was ich vorrätig habe.
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Das war eher theoretisch gemeint; heute würde da niemand mehr eine Drossel
nehmen. Bei HF sieht das eventuell anders aus. Würge das lieber mit einem
C nahe der Quelle ab.

--
mfg Rolf Bombach
 
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