Frage zu Abblock-Kondensatoren

[MiK]

Das erste Gummiband war jetzt auf die 47ohm-Widerstände bezogen. Aber in der anderen Konstruktion sinds quasi "irgendwelche Widerstände", die auch halbleitende transistoren sein können.

Würds ja jetzt aufmalen, aber grad zu faul, ich zieh mich jetzt aufs Sofa zurück zum TV guggn. Einfach mal durchlesen. Im Prinzip ists nicht schwer vorzustellen. Glaub ich. Vielleicht denke ich da auch zu abstrakt, aber es hilft mir immer wieder mal, irgendwelche Widerstandsnetzwerke schneller zu durchschauen, und im Prinzip ist im Falle eines Störimpulses ein Kondensator auch ein Widerstand, direkt beim Auftreten eines Impulses sogar ein sehr niederohmiger. Und das soll er ja da auch sein.

 

[Anonymous]

Der OP zieht seinen Strom zwischen plus und minus = Versorgung mit relativ viel gerümpel drauf.

Dein Signal ist *zwischen* Eingang und Masse. Möglichst sauber.

Wenn du jetzt die Versorgung und die Masse verbindest[1], dann holst du dir das Gerümpel von der Versorgung auf die Masse, was praktisch das gleiche wie 'auf das Signal' bedeutet. (Nur mit umgekehrtem Vorzeichen)

Übrigens: im SPL-SX2 Vitalizer wurde ein ganzes TL074-Grab mit exakt 2 Elkos und 2 Blockondesatoren im Netzteil entkoppelt. 'Gehen' tut das auch.


[1]für "Signale" ist der Kondesator durchlässig, die Versorgungs(gleich)spannung verbindet er natürlich nicht (das gäbe sonst ja einen Kurzschluß).

 

[serenadi]

Warum ist nun der 47Ohm widerstand so schlecht?

In meinem Fall war es so, daß auf der gleichen Platine sowohl Gate, als auch Key-CV verarbeitet wurde.
Mit diesen Serienwiderständen (bei mir 10Ohm) produzierte das Gate (in Komparatorschaltung) ein Spannungsabfall (2-3mV) über den Widerständen - besser über dem Widerstand in dem positiven rail.
Das beeinflusste dann wieder die Key-CV, die dann (hörbar) schwankte.

Hat also mit der Kondensatorfrage weniger zu tun.

Andererseits, in einer Audioschaltung haben sie mir auch letztens ein paar ICs gerettet, weil sie bei einem Kurzschluss recht schnell weggebrannt sind.

 

[MiK]

Ich denke aber da liegt ein denkfehler, weil die masse immer aus der Versorgungsspannung abgeleitet wird bei +- Versorgung!

Ehm. Nö. Versorgungsspannungen leiten sich eigentlich auch nicht aus Masse ab Sie sind nur in der Versorgung die Rückführung, aber...

Wo sollen die Armen Elektronen denn hinwandern von der Masseleitung, das muss ihnen doch gesagt werden

...genau das ist nämlich der Irrtum, der einen dazu verleitet, 2 Kondensatoren zu verwenden. Der Opamp hat, wie jedes andere Bauteil, was Strom braucht, nen Plus und nen Minus. Die hängen an z.B. +15V und -15V. Die Masse hat da gar nix mit zu tun, ausser, dass sie zufällig genau zwischen den beiden Spannungen liegt. Der Stromfluss ist aber (technische Richtung) von +15V nach -15V, also 30V Versorgung für den Opamp.

Du kannst nen Opamp ja auch betreiben, ohne die Masse irgendwo zu verwenden. z.B. nen Spannungsteiler aus 3 Widerständen zwischen +15V und -15V, die Verbindungen an die +-Inputs des Opamps, --Inputs an Output, Unity Gain, blah, schon kriegst hinten am den beiden Opamp-Outputs +-5V raus in relativ brauchbarer Stromstärke, ohne in der Konstruktion Masse überhaupt verwendet zu haben.

Warum ist nun der 47Ohm widerstand so schlecht?

Die Frage ist hoffentlich nicht ernst gemeint... Wir reden von einem 47Ohm-Serienwiderstand zwischen Stromversorgung und Verbraucher.

 

[Anonymous]

Das beeinflusste dann wieder die Key-CV, die dann (hörbar) schwankte.

Da hat dann der Konstrukteur die Versorgung als Referenzspannung mißbraucht. Das wird wohl aus Kostengründen in vielen Synthschaltungen gerne mal gemacht, gefällt mir aber gar nicht. Ich würde (hypothetisch, ist mir zu zeitaufwändig) in einem (fiktivien) Modularen eine 10V Referenzschiene einbauen, die nur zum 'Analogrechnen' benutzt werden darf.


Nachtrag: Die symmetrische Versorgung hat man eigentlich überhaupt nur 'erfunden' damit die Signalmasse *nicht* von den Versorgungsströmen versaut wird.

 

[C0r€]

Du kannst nen Opamp ja auch betreiben, ohne die Masse irgendwo zu verwenden. z.B. nen Spannungsteiler aus 3 Widerständen zwischen +15V und -15V, die Verbindungen an die +-Inputs des Opamps, --Inputs an Output, Unity Gain, blah, schon kriegst hinten am den beiden Opamp-Outputs +-5V raus in relativ brauchbarer Stromstärke, ohne in der Konstruktion Masse überhaupt verwendet zu haben.

Hä? "Masse" ist doch dann genau zwischen dem Spannungsteiler.

 

[C0r€]

Warum ist nun der 47Ohm widerstand so schlecht?

Die Frage ist hoffentlich nicht ernst gemeint... Wir reden von einem 47Ohm-Serienwiderstand zwischen Stromversorgung und Verbraucher.

Doch! 47 Ohm bei 15 V sind doch nur paar mV Spannungsabfall und ne sicherung hat man auch gleich mit dazu, mal abgesehen von dem wunderschönen Unterdrückungstiefpass.
Für micht ist allerdings bei 15Ohm die Obergrenze. Besser noch ne spule.
Dann hat mein einen Tiefpass 2. Ordnung.
Wenig Bauelemente, viel Effekt. Bei ner ordentlichen Versorgung fallen paar mW Verlustleistung eh nicht ins Gewicht. Besser ist natürlich ne Reglerschaltung, was die unterdrückung angeht.

 

[serenadi]

Da hat dann der Konstrukteur die Versorgung als Referenzspannung mißbraucht.

Richtig. Die Referenzspannung wollte ich mir sparen.

Komischerweise funktioniert die Sache aber gut, wenn ich die Widerstände nicht einsetzte - äh - überbrücke.
Das stabilste ist es natürlich nicht, je mehr Module im System hängen, desto mehr wird das in die Knie gehen.

Aber wenigstens gleichmäßig.

Egal - im Moment ist es jedenfalls sehr stabil.

 

[MiK]

Hä? "Masse" ist doch dann genau zwischen dem Spannungsteiler.

Wo?

Wie gesagt...

+15V ---[###]---[###]---[###]--- -15V

Zwischen den Widerständen wird abgegriffen und an die positiven Inputs von 2 Opamps geführt. Die negativen Inputs sind mit den Outputs dieser Opamps verbunden. VCC hängt an +15V, VEE an -15V. Alle 8 Pins von nem TL072 belegt.

Wo ist Masse?

die Masse benutze ich erst hinten als Referenz meiner Angabe "+-5V". Da kann ich aber z.B. auch sagen "20V gegen -15V und -20V gegen +15V". Ich wollte eigentlich zum Ausdruck bringen, dass der OpAmp versorgungstechnisch mit der Masse überhaupt nix zu tun hat.

 

[MiK]

Doch! 47 Ohm bei 15 V sind doch nur paar mV Spannungsabfall und ne sicherung hat man auch gleich mit dazu, mal abgesehen von dem wunderschönen Unterdrückungstiefpass.
Für micht ist allerdings bei 15Ohm die Obergrenze. Besser noch ne spule.
Dann hat mein einen Tiefpass 2. Ordnung.
Wenig Bauelemente, viel Effekt. Bei ner ordentlichen Versorgung fallen paar mW Verlustleistung eh nicht ins Gewicht. Besser ist natürlich ne Reglerschaltung, was die unterdrückung angeht.

Es ist wohl deutlich sauberer, kleinere Kondensatoren in Verbindung mit den Leitungswiderständen zu verwenden, wenns um HF-Unterdrückung geht. Oder statt den Widerständen Entstördrosseln zu verwenden, die mit den Kondensatoren bei richtiger Dimensionierung eh den besten Effekt haben.

Und "47 Ohm bei 15 V sind doch nur paar mV Spannungsabfall"... Lass mal 100mA fliessen:

U = R * I = 47Ohm * 0,1A = 4,7V

Aber hallo. 4700mV? Seh ich nicht mehr als "gering" an.

 

[C0r€]

versorgungstechnisch nicht.
Deshalb hat er ja extra einen Differenzverstärker am eingang, ist ja klar.
Ich denke ich habe jetzt verstanden was ihr wollt:
Die 2 Kondensatoren koppeln niederohmig höherfrequente Signale in die Masse ein und sollten deshalb nicht benutzt werden.

Bei designs mit floatender Masse sollte man deshalb nicht mit den Kondensatoren arbeiten.
Bei designs mit "fester" Masse hängt man besser kondensatoren rein, weil die Masse niederohmiger als die Versorgung ist und die Versorgungsspannung zusätzlich (niederohmig) glättet.

Weil ich solche floatende designs nie gemacht hatte und die meisten designs nicht floatend sind kam ich auch nicht auf diese idee..

Also letztenendes kommt es auf die Schaltung und die Impedanzen an...

 

[tomcat]

Ich les immer wieder von entweder Ferrite Beads oder 10Ohm Widerstände in die Versorgungsleitungen. Das ist für die HF Unerdrückung, oder?

 

[serenadi]

Ich les immer wieder von entweder Ferrite Beads oder 10Ohm Widerstände in die Versorgungsleitungen. Das ist für die HF Unerdrückung, oder?

Das ist auch ein Schutz.
Im Falle des Verpolens der Versorgungsspannung ziehen die ICs soviel Strom, daß der Spannungsabfall über den 10Ohm sehr groß wird.

Das kann die ICs retten (bei meinem DotCom-VCO ist nur eins kaputtgegangen), die Widerstände gehen natürlich sofort in Rauch auf.

 

[MiK]

Die 2 Kondensatoren koppeln niederohmig höherfrequente Signale in die Masse ein und sollten deshalb nicht benutzt werden.

Genau.

Bei designs mit floatender Masse sollte man deshalb nicht mit den Kondensatoren arbeiten.

Bzw. nur einen Stützkondensator am Opamp zwischen + und -.

Bei designs mit "fester" Masse hängt man besser kondensatoren rein, weil die Masse niederohmiger als die Versorgung ist und die Versorgungsspannung zusätzlich (niederohmig) glättet.

Genau, an der Stelle wären das z.B. am Versorgungseingang eines Moduls, nach hinten raus könnte die Masse "hochohmiger" werden.

Drum ja 2 Elkos am Versorgungsinput und an den ICs einen kleinen Kerko direkt am IC.

Weil ich solche floatende designs nie gemacht hatte und die meisten designs nicht floatend sind kam ich auch nicht auf diese idee..

Wenn Du genug Layers hast, kannst Du natürlich mit so einer "festen" Masse arbeiten, ja.

Also letztenendes kommt es auf die Schaltung und die Impedanzen an...

Eben. Und wenn man keine gigantischen niederohmigen Masseflächen hat, sollte man aufpassen, was man alles gegen die Masse drückt.

Siehe auch die Bilder auf http://mik.k5000.org/pix/

Da gibs nix niederohmiges. Und in dieser Konstellation mit dem Einsatz der Kondensatoren funktioniert das Ding eigentlich sehr sauber. Es streut nur ein wenig der CPU-Krempel rein, aber sonst läufts mit den etwa 120 ICs doch sehr stabil.

 

[C0r€]

Und "47 Ohm bei 15 V sind doch nur paar mV Spannungsabfall"... Lass mal 100mA fliessen:

U = R * I = 47Ohm * 0,1A = 4,7V

Aber hallo. 4700mV? Seh ich nicht mehr als "gering" an.

Na bei dem Strom arbeitet der Widerstand ja schon bald als Sicherung (je nach Typ). Man muss das ganze natürlich nach dem Stromverbrauch dimensionieren. 15 Ohm bei 20mA Verbrauch ist schon eher realistisch, aber das ist auch schon etwas hoch. Aber ne Spule ist ja eh besser.
Wer das einfach nur nachbastelt ohne nachzudenken kann da natürlich schnell heiße Finger bekommen.

 

[MiK]

Ich les immer wieder von entweder Ferrite Beads oder 10Ohm Widerstände in die Versorgungsleitungen. Das ist für die HF Unerdrückung, oder?

Jep. 10Ohm oder kleiner, je nach Verbrauch des versorgten Teils, in Verbindung mit den Elkos im versorgten Teil -> Tiefpassfilter, unterdrückt brauchbar.

Ferrite Beads -> quasi eine Drossel, in Verbindung mit den Kondensatoren potentiell noch bessere unterdrückung hoher Frequenzen (heisst hier ab ein paar KHz)

 

[MiK]

Wer das einfach nur nachbastelt ohne nachzudenken kann da natürlich schnell heiße Finger bekommen.

Genau. Oder sonstige lustige Effekte in Betrieb der Schaltung.

Mich regt immer alles auf, was >5mVpp ripple ist.

 

[C0r€]

Ich les immer wieder von entweder Ferrite Beads oder 10Ohm Widerstände in die Versorgungsleitungen. Das ist für die HF Unerdrückung, oder?

nicht nur HF, das geht schon tiefer los, also Frequenzen im KHz-Breich die z.B. durch Schaltnetzteile auf den Versorgungsspannungsleitungen liegen werden damit gedämpft. Die Ferite/Spulen sorgen für einen Filter höherer Ordnung (Spule und Kondensator zusammen), hohe Frequenzen werden durch den Tiefpass daher stärker gedämpft und deshalb sind die Ferite/Spulen besser. Die Spulen haben ihre Einsatzfrequenz aber erst bei den HF frequenzen, wirken also erst bei höheren Frequenzen- aber stören tut das nicht.. der Filter könnte nur mit einer dickereren Spule besser sein, ist aber eben zu platzaufwändig (viel Eisen+viel Spule).

 

[tomcat]

Ich les immer wieder von entweder Ferrite Beads oder 10Ohm Widerstände in die Versorgungsleitungen. Das ist für die HF Unerdrückung, oder?

Das ist auch ein Schutz.
Im Falle des Verpolens der Versorgungsspannung ziehen die ICs soviel Strom, daß der Spannungsabfall über den 10Ohm sehr groß wird.

Das kann die ICs retten (bei meinem DotCom-VCO ist nur eins kaputtgegangen), die Widerstände gehen natürlich sofort in Rauch auf.

Ok. Wäre es dann aber nicht gescheiter zwei Dioden hinterherzuhängen, die bei Verpolung gleich kurzschliessen, dann rennt noch weniger über die ICs. Und diese elektr. Sicherung, die Blacet Schaltung halt.

@ Alle Antworter: Merci, wieder etwas klüger

 

[C0r€]

man kann auch ne Diode reinhängen (auch anstelle des Widerstandes/Ferrits) allerdings hat man dann 0,7V Spannungsabfall über die Diode und entsprechende Verluste. Vor Verpolung sollte aber schon im Netzteil gesichert werden und dahinter verpolungssicher gearbeitet werden (entsprechende Steckverbinder). Dann "kommt" das netzteil bei Verpolung und der Rest ist auch einigermaßen sicher.

 

[tomcat]

Die Dioden die ich meine sind zwichen den Versorgungsspannungen und Masse. und zwar so gepolt das sie bei Verpolung der Versorgungsspannung kurzschliessen. Dann raucht der Widerstand schneller ab oder der PTC reagiert schneller nachdem viel mehr Strom fliesst als bei einer normalen Verpolung. Soweit die Theorie

http://www.blacet.com/tech.html

 

[C0r€]

na das geht auch, so kann man auch signaleingänge schützen. Kann man auch gut schottky nehmen, die "kommen" schneller. (wegen der niedrigeren Schwellspannung, mache Bauelemente machen nur 0,3V unter - und über + mit...)

 

[Anonymous]

..Schottky..

sind tatsächlich schneller und haben eine kleinere Schwellspannung, was sie für viele Anwendungen interessant macht, die beiden Eigenschaften haben aber nichts miteinander zu tun.

... mache Bauelemente machen nur 0,3V unter - und über + mit...)

Hat mich früher auch immer ganz kirre gemacht (damals waren die Schottkydioden praktisch nicht zu bekommen) aber: es geht eigentlich nur darum, das ab dieser Spannung ein Strom zu fliessen beginnt, der, wenn der Strom zu groß wird, den Chip killt. (Teilweise indirekt: das triggert einen sogenannten latch up = der Chip versucht die Versorgungsspannung kurzzuschließen und stirb daran thermisch, moderne Chips machen das aber kaum noch).
Deshalb reicht es als Abhilfe/Schutz oft, einen etwas grösseren Widerstand vorzuschalten, wenn der Eingang sowieso hochohmig ist (plus-Eingang vom TL074 z.b.) ist das überhaupt kein Problem.

 

[C0r€]

..Schottky..

sind tatsächlich schneller und haben eine kleinere Schwellspannung, was sie für viele Anwendungen interessant macht, die beiden Eigenschaften haben aber nichts miteinander zu tun.

Ich meinte schneller nicht im Sinne von Schaltzeit.

(Ich kenn mich auch ein wenig mit Raumladungszonen, Bandübergängen, Ladungträgerbeweglichkeiten- und Lebensdauern, effektiven Massen an Bandübergängen etc. aus, da mußte ich schon genug davon malen und berechnen 8) )

Ich meinte schneller im Sinne von Erreichen der Schwellspannung, nur etwas unglücklich ausgedrückt.

 

[tomcat]

Na wenn Ihr schon so in die Tiefe geht habt ihr ja meine Frage direkt heraufbeschwört

Habt Ihr Lust in wenigen Worten zu erklären was eine Schottky Diode istt und was der Unterschied zu einer normalen Diode ist?

 

[C0r€]

Habt Ihr Lust in wenigen Worten zu erklären was eine Schottky Diode istt und was der Unterschied zu einer normalen Diode ist?

Ganz kurz:
normale Diode hat Halbleiter-Halbleiter übergang (positiv (p) und negativ (n) dotiert, auf die Hestellung geh ich mal nicht ein)
und eine Raumladungszone sowohl im p- als auch im n-gebiet.
Die Raumladungszone ist für die Umladevorgänge verantwortlich, man kann sich da ein Plattenkondensatormodell vorstellen. Die Raumladungszone ist das Gebiet zwischen den Platten. Irgendwo in der Mitte ist der übergang zwischen n-und p-Gebiet.
Wenn man in Flussrichtung umschaltet muss dieses Feld im inneren erst einmal abgebaut werden, damit der Plattenkondensator verschwindet.

nun zur Schottky-Diode:
es handelt sich um einen Halbleiter-Metall übergang. Die Übergangsspannung zwischen Halbleiter und Metall ist je nach Material geringer als ein Halbleiter-Halbleiter Übergang (je nach Halbleitermaterial ist da allerdings auch eine geringere Schwellspannung möglich, siehe Ge-Dioden)
Ein weiterer Vorteil liegt in dem Metall: Metall hat die Eigenschaft keine Raumladungszone auszubilden, daher muss dieser Teil der Raumladungszone nicht abgebaut werden. Hinzu kommt, dass nur Elektronen am Leitungsvorgang beteiligt sind und keine (langsamen) Löcher, weil im Metall "keine" Löcher existieren, im Halbleiter hingegen schon.
Dadurch sind die Umladevorgänge am Halbleiter-Metall Übergang schneller.

 

[suital]

Durch die geringere Durchlassspannung hat man auch weniger Verlustleistung. Ein Nachteil von Schottky Dioden ist afaik aber auch die niedrigere Durchbruchspannung im Gegensatz zu normalen Dioden also die Spannung, bei der die Dioden in Sperrrichtung durchbrechen

 

[Anonymous]

Die dicken Massebahnen habe ich oben mehrfach heraufbeschworen. Die sind sowieso pflicht. Wer das nicht macht der wird spätestens bei schaltungen die etwas mehr strom verbraten probleme bekommen.

Hmm, noch ne doofe Frage:

Wie dick ist "dick"?

Bei meiner Calrec EQ Re-Design Platine habe ich 0,5 mm genommen, an den meisten Stellen kann ich es aber dicker machen (bis 0,8 mm problemlos).

Wie schlimm sind kurze Teilstücke, die schmaler sind?

Ich glaub, ich muss da noch einiges dran ändern, d.h. die Kondensatoren zwischen IC und Power verschieben und halt 2 für + und für -, vielleicht reicht es dann aber nur alle 2 ICs die Teile reinzusetzen.

Der NE5532(A) hat laut Philips Datenblatt einen CMRR von mindestens 70 db, typisch 100 db. Der LM 833 laut SGS-Thomson Datenblatt mindestens 80 db, Rest dasselbe.

 

[Anonymous]

Ich habe bei meinen Schaltungen 1.2 und 1.5mm genommenund hatte jetzt schon angst dass das zuwenig ist.

Doepfer zieht die Masse bahnen z.Bsp. an jeder stellle wo möglich in die breite bzw. sie werden Flächig.
Gibt aber auch jeweils (sehr) schmale stellen

 

[Anonymous]

Naja, bei Gyraf-"Original" (Original-Klon ) sind die Masse-Leitungen auch so schmal.
Aber Gyraf ist ja nicht Gott, was ja beim 1176 gesehen hat (Masseschleife).