Op-Amps für unsymtrische Spannungsversorgung

[Azrael 0]

Hallo,

Ich bin Neuling auf dem Gebiet des Elektronik-Selbstbau. Drum soll es für den Anfang ein Subsonicfilter für meine Subwoofer sein (ich nutze zum Betreiben eine nurmale "nakte" (bis auf je einen Pegelsteller pro Kanal) Stereoendstufe von NAD).

 

Aktive Filterschaltungen nebst zugehörigen Formeln zur Berechnung der Bauteiledimensionen bei gegebener Eckfrequenz gibt's ja zuhauf im Internet. Dann habe ich mich ein bisschen mit den für sowas benutzten Operationsverstärkern befasst und festgestellt, dass die allermeisten nach einer symetrischen Spannungsversorgung von sagen wir +12V/-12V verlangen.

 

Nun, ich habe auch gute Bauanleitungen für Netzteile, die sowas liefern können, gefunden, aber ich will für den Anfang erstmal auf den Umgang mit Hausstrom (der mit 230V/50Hz ) verzichten und lieber mit Steckernetzteilen arbeiten, deren Stromlieferfähigkeit von meist 500 mA/h ja für eine solche Schaltung eigentlich reichen sollte.

 

Nur liefern solche Netzteil halt eben keine symetrische Spannung. Da ich inzwischen gehört habe, dass es auch Operationsverstärker, die mit unsymetrischer Spannung versorgt werden können, gibt, hier meine Frage:

 

Welche wären für Audioanwendungen geeignete Typen? Haben solche Bauteile grundsätzliche Nachteile gegenüber ihren "symetrischen" Kollegen?

 

Gruss,

Azrael

[h_reith 3]

Hallo Azrael,

 

im Prinzip kann jeder OP sowohl mit symetrischer, als auch mit unsymetrischer Spannung betrieben werden. Das Problem dabei ist, dass die Ein- und Ausgangssignale bis etwa 2V an die Versorgungsspannung herranreichen dürfen.

Wird ein OP also mit +-12V betrieben, dann kann er Spannungen von etwa +-10V verarbeiten. Wird er mit einer Spannung von +24V versorgt, dann dürfen die Signale folglich im Bereich von +2 bis +22V liegen.

Das sind natürlich nur grobe Richtwerte und sind von den einzelnen Typen abhängig.

Im Audio-Bereich haben wir es meist mit Wechselspannung zu tun und da ist die Sache mit der symetrischen Versorgung halt praktisch.

 

Um deinem Ansinnen nachzukommen, gibt es 3 Ansätze:

1) Du erzeugst die aus den z.B +12V eine Versorgung von +-6V und lässt die Schaltung damit arbeiten.

2) Du verwendest am Ein- und Ausgang entsprechenden Koppelkondensatoren und kannst auch mit dem kräftigen Ein-/Ausschaltplopp leben. Dann kann man deine Schaltung sicher entsprechend umstellen, so dass due die OPs an die +12V hängen kannst.

3) Du verwendest einfach 2 gleiche Steckernetzteile und erhälst so deine symetrische Versorgungsspannung. Dann brauchst du nichts Umzustellen und es kostet auch nur wenig mehr. Dabei muss das Netzteil1 dann einfach seine Masse und +12V liefern. Netzteil2 wird dann so angeschlossen, dass seine +12V mit der Masse des Netzteil1 verbunden werden. Dann bildet die Masse von Netzteil2 die -12V. Du musst nur darauf achten, dass beide gleichzeitig Ein-/Ausgeschaltet werden.

 

Kommst du damit zurecht?

 

MfG

hr

 

[andreasw 1]

Hallo

 

hr hat ja im Prinzip alles gesagt, allerdings kam "Punkt 1" seiner Vorschläge etwas zu kurz. ;-)

Mit so einem Steckernetzteil hat Du ja eine sog. potentialfreie Stromversorgung, dh die Spannungen am Ausgang haben keinen absoluten Bezug zum Eingang (innen ist ja ein Trafo).

 

Du bekomms also vollkommen ohne jegliche Anstrengungen eine symmetrische Spannungsversorgung, wenn Du einfach die Spannung des Netzteils (12V) mit zwei gleichgroßen Widerständen aufteilst. zB 470 und 470 Ohm.

Einfach in Serie schalten, dann hast Du +6V und -6V. Mittelkontakt auf Masse, und gut is.

Das sollte eigentlich ausreichen.

 

 

gruß

Andi

[Azrael 0]

Das ist schonmal sehr hilfreich, danke

 

Möglichkeit Nummer 3 sagt mir sehr zu. Verstehe ich das richtig?

Zwei Netzteile, Nr. (1) und Nr. (2), die beide, sagen wir 12 Volt DC liefern sind also gegeben. Die Dinger gibt es ja in der Dimensionierung, wie ich sie brauche, teilweise schon für weniger, als 10 €.

 

Dann schliesse ich die Masse von (1) an die +12 V von (2) an und habe dann an +12 V von (1) die benötigten +12 V, an der Stelle, wo (1) und (2) verbunden sind, GND und an der Masse von (2) -12 V. Oder?

 

Entschuldigt, dass ich so blöd frage, aber man will ja nichts verbrutzeln . . . ;-)

 

Gruss,

Azrael

[Azrael 0]

Uups, den hab' ich zu spät gesehen . . .

 

>> Du bekomms also vollkommen ohne jegliche Anstrengungen eine

>> symmetrische Spannungsversorgung, wenn Du einfach die Spannung des

>> Netzteils (12V) mit zwei gleichgroßen Widerständen aufteilst. zB

>> 470

>> und 470 Ohm.

>> Einfach in Serie schalten, dann hast Du +6V und -6V. Mittelkontakt

>> auf Masse, und gut is.

>> Das sollte eigentlich ausreichen.

 

 

Reichen denn +/- 6 V aus? Für die meisten Op-Amps, die so empfohlen werden, wenn man sich so umsieht, ist doch von Herstellerseite immer eine Betriebsspannung von +/- 12 V angegeben. Ist das eine Belastbarkeitsgrenze? Wenn ja, bringt es, sagen wir, klangliche Vorteile, sich möglichst nah da ran zu tasten? Oder hat weniger Spannung gar keine Nachteile?

 

Gruss,

Azrael

[h_reith 3]

Hi Azrael,

 

==

Dann schliesse ich die Masse von (1) an die +12 V von (2) an und habe dann an +12 V von (1) die benötigten +12 V, an der Stelle, wo (1) und (2) verbunden sind, GND und an der Masse von (2) -12 V. Oder?

==

genau so

 

==

...zB 470 und 470 Ohm. ...

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das geht natürlich nur, wenn man da auch 2 Elkos mit gleicher Kapazität drüberlötet. Je nach Belastung der Spannungen und der Toleranzen kann es dabei dann zu Verschiebungen der Potentiale geben - ist meist aber nicht so schlimm und du willst es ja nur für den Subwoofer haben und keine HighEndLösung haben.

 

ob dir +-6V reichen, hängt von der OPs, deiner Schaltung und dem Aussteuerbereich ab. In vielen CD-Playern arbeitet die Ausgangsstufe mit +-5V. Von daher geht das schon.

 

Hubert