Koppelkondensator

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maxheadroom
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Koppelkondensator

Beitrag von maxheadroom »

da ich gerade beim recappen bin ist mir eine frage zur dimensionierung der koppelkondensatoren aufgetaucht.
abgesehen davon das die kapazität durch den eingangs/ausgangswiderstand bzw. der grenzfreuquenz gewählt wird, ist mir die spannungsfestigkeit ein wenig unklar. wie wird diese gewählt bzw. errechnet?
freddy get ready, it's time to rocksteady

jensenmann
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Beitrag von jensenmann »

Die hängt von der jeweiligen Beschaltung vor und hinter dem C ab. Ein OP hat z.B ein Ausgangsoffset, d.h. die Ausgangsspannung verschiebt sich mehr oder weniger zur einen oder anderen Versorgungsspannung hin. Das filterst du mit dem Kondensator raus. Dieser Offset hängt ab von: OP Typ, Schaltungsart, Beschaltung des OPs, Temperatur, Farbe der Unterwäsche von Angelina Jolie,.... Deshalb lässt sich da pauschal nichts genaues sagen. Wenn die Schaltung vernünftig berechnet wurde ist der Offset im mV Bereich. Alles andere würde ja Headroom kosten. Wenn du die Werte vom Original übernimmst bist du auf der sicheren Seite.
Jens

AndreasS
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Re: Koppelkondensator

Beitrag von AndreasS »

maxheadroom hat geschrieben:... ist mir die spannungsfestigkeit ein wenig unklar. wie wird diese gewählt bzw. errechnet?
Wenigstens Betriebsspannung, bei großen Wechselspannungen entsprechende Festigkeit für AC wählen (falls diese nicht angegeben ist, kann man dafür mit 40% der DC-Festigkeit rechnen).

Andreas

maxheadroom
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Beitrag von maxheadroom »

danke für die antoworten.

jens, so werd ich das machen. die werte für die spannungsfestigkeit werde ich 1:1 übernehmen.
mich würde es interessieren wie die auf die werte gekommen sind.
Andreas, hier ein kleiner auszug vom kanalzug
http://gasman.lima-city.de/diy/SR9000sch/OPV.jpg
C28 bzw. C29 haben eine spannungsfestigkeit von 10V angegeben.
versorgt werden die OPVs mit +-17V.
am ausgang des spannungsfolgers gehe ich davon aus das 0V DC anliegt.
theoretisch dürften dann maximal 10Vs =~7Veff = 19,1dBu = 16,9dBv anstehen.
wobei der OPV Ausgang doch rein theoretisch auf 17Vs raufgehen könnte.
=~12Veff = 23,8dBu = 21,6dBv
da wäre ich um 2 Volt drüber. wären die 20% überschreitung innerhalb der toleranz?
freddy get ready, it's time to rocksteady

olafmatt
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Beitrag von olafmatt »

Also diese Schlatung, die Du gepostet hast ist so ziemlich das schlechteste, um als genrelles Beispiel herzuhalten. :lol:
Auf der anderen Seite kann man sehr schön ein paar der Probleme sehen, die beim Auswählen von Koppelkondensatoren auftreten.

Problem 1: Alle Leute denken Offsetspannungen wären immer Positiv. - Da in Deiner Schaltung auch vor den Opamps Kondensatoren sind, sollte hinten bis auf den Offset der Opamps kein Offset rauskommen. Nun ist der Offset von Opamps zwar nur mV, aber die können positiv oder negativ sein. Quizfrage: wierum löten wir die (gepolten) Elkos rein.

Problem 2: Eingänge und Ausgänge werden mit anderen Geräten verbunden (jedenfalls in der realen Welt). - Gehen wir also davon aus, das jemand in den Ausgang mal Phantomspannun hinten reispeist. Demnach müßten die Elkos + zum Ausgang haben und - zum Opamp. Spannungsfestigkeit dann mind. 63V.

In der realen Welt sollte man an dieser Stelle also 63V bipolare Elkos nehmen. Aber keine Angst, das macht bestimmt kein Hersteller so.

Problem 3: Welche Kapazität brauchen wir, damit wir nicht unnötig Bass wegfilter. - Aber ich glaube das war nicht die Frage.

Olaf

DerEber
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Beitrag von DerEber »

Hinten steht "Stereo Mix Bus".
Also dürfte man mit Phantomspannungen kein Problem haben.
Trotzdem ein bedenkenswerter Punkt.

maxheadroom
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Beitrag von maxheadroom »

sollte kein generelles beispiel sein.
nach dem "Stereo Mix Bus" werden die Signale auf die Master-Sektion geführt, wo noch einige OPV dranhängen, Insertpunkt, master-fader und letztlich ausgangstreiber. also dieser punkt ist kein direkter ausgang.
wobei der ausgangtreiber auch einen 100µ/10V Elko am Ausgang hat :D

aber hier der rest der input sektion http://gasman.lima-city.de/diy/SR9000sc ... ustom).jpg

zu Problem 1: ist verständlich. aber die quizfrage kann ich nicht beantworten.

zu Problem 2: der ausgangstreiber hat tatsächlich den pluspol am ausgang,
aber halt nur 10V

zu Problem 3: wenn ich mich nicht irre komme ich bei diesem hochpass auf eine grenzfrequenz von 0,16Hz
freddy get ready, it's time to rocksteady

olafmatt
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Beitrag von olafmatt »

Ok, ich war davon ausgegangen, dass es ein Augang in die reale Welt ist. Da würde sich dann ja die Grenzfrequenz aus dem Eingansgwiederstand der folgenden Stufe ergeben. Nur hängen da auch oft nochmal Elkos drin, und dann sind quasi die Elkos im Ausgang mit denen im Eingang in Reihe geschaltet und man bekommt eine niedrigere Kapazität und damit eine höhere Grenzfrequenz.

Olaf

AndreasS
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Beitrag von AndreasS »

maxheadroom hat geschrieben:...
http://gasman.lima-city.de/diy/SR9000sch/OPV.jpg
C28 bzw. C29 haben eine spannungsfestigkeit von 10V angegeben.
versorgt werden die OPVs mit +-17V.
Die OPAs haben eine Verstärkung von Eins; die Ausgangsspannung kann so nie über die Eingangsspannung hinausgehen. Dennoch sollten spannungsfestere Kondensatoren verwendet werden - ein OPA hat immer die unangenehme Eigenschaft, bei fehlendem Potential am Eingang den Ausgang nahe bei der (+ oder -) Betriebsspannung zu halten - und der Eingang liegt über reichlich 220 kOhm auf Masse (wobei aus dem Schaltplanauszug nicht ersichtlich ist, wie die Masse gebildet wird) - ein Kontaktproblem dort nimmt dann gleich mehrere Bauteile mit "in's Grab".

Gruß Andreas

AndreasS
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Beitrag von AndreasS »

olafmatt hat geschrieben: Problem 1: Alle Leute denken Offsetspannungen wären immer Positiv. - Da in Deiner Schaltung auch vor den Opamps Kondensatoren sind, sollte hinten bis auf den Offset der Opamps kein Offset rauskommen. Nun ist der Offset von Opamps zwar nur mV, aber die können positiv oder negativ sein. Quizfrage: wierum löten wir die (gepolten) Elkos rein.
Hallo Olaf,

gepolte Elkos vertragen auch etwas umgekehrte Spannung (1 Volt schadet weiter nichts)..., besser werden sie davon aber nicht. Richtig wäre es aus diesem Grund, als Koppelkondensatoren entweder keine Elkos zu verwenden (nur Folien-C) oder die Elkos mit Vorspannung zur betreiben. Das erste braucht etwas mehr Platz und hat höhere Kosten (aber auch längere Lebensdauer), für die zweite Lösung bräuchte man die Versorgung der OPAs aus einer asymmetrischen Spannungsquelle (mit "künstlicher" Masse).

Gruß Andreas

olafmatt
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Beitrag von olafmatt »

Ich habe es bisher erst bei einem privaten Bastler gesehen (bei kommerziellen Anbietern noch nie), der hat konsequet an allen Stelle wo man nicht weiß, ob der Offset + oder - ist bipolare Elkos eingebaut (sofern nicht ein Folienkondensator verwendet wurde). Alternativ kann man natürlich (besonders beim Recappen) vorher messen und dann richtig rum reinlöten. Dumm nur, wenn sich so ein Offset je nach Potistellung mal im Plus- und mal im Minusbereich bewegt.
Elkos vertragen natürlich auch ein paar 100 mV andersrum, aber mit einer ordentlichen Spannung richitg rum bleiben sie besser in Form. Insofern ist auch der Einsatz von bipolaren Elkos fragwürdig, weil das doch bestimmt nur zwei polare (mit doppeltem Wert, damit AndreasS mich nicht wieder korrigieren muß) hintereinander sind (und eben andersrum gepolt). Dann lieber zwei einzelne nehmen und die Verbindung dazwischen per 1M Ohm oder so auf eine der Betriebsspannungen legen (je nach Einbaurichtung der Elkos). Das hab ich bisher aber auch nur im Sontec EQ gesehen.

Olaf

AndreasS
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Beitrag von AndreasS »

Hallo Olaf,

es ist immer schwer, sich in fremde Schaltungen einzudenken: auf den ersten Blick meint man vieles anders machen zu müssen und erst nach ausgiebigen Studium sieht man den Sinn hinter der fremden Lösung.

Dazu gibt es keine idealen Bauteile (besonders Elkos haben hohe Leckströme und sind gepolt), so muß man meistens auf das Ingenieurwissen der Produzenten und die Erfahrungen mit Garantiereparaturen vertrauen, die eben diese Lösungen hervorgebracht haben. Ein Bastler wird einfach das Bessere nehmen - er muß ja nicht über den Preis konkurrieren..., warum nicht diese Regel auch für die Restaurierung wertvoller alter Geräte anwenden.

Gruß Andreas

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