Beste Möglichkeit, eine symmetrische Audioleitung mit dem ADC (mit Lautstärkeregler) zu verbinden?

Entschuldigung für diese längere Frage: Ich sammle derzeit einige Ideen für mein nächstes Projekt, bei dem ich ein externes symmetrisches Audio-Line-Pegel-Signal an einen ADC mit Differenzeingängen anschließen möchte (wie ein PCM1804, jedoch nicht speziell). Ich hätte auch gerne einen Lautstärkeregler, um das Signal bei Bedarf zu verstärken.

Ich habe im Internet gesucht und diese Schaltung gefunden (ein Verstärker für eine symmetrische Leitung): Alt-Text https://sound-au.com/articles/balanced-io.htm

Das hat jetzt zwei Probleme: Erstens hat es eine feste Verstärkung (das würde ich gerne mit einem Poti einstellen). Wenn ich das richtig verstanden habe, müsste ich 4 Widerstände mit einem Topf gleichzeitig wechseln (ich kenne Stereo-Pots, aber keine Quad-Pots) und wie auf der Website erwähnt, müssten die Widerstände eng toleriert sein (was ich vermuten würde ist bei so etwas wie Stereopotis ziemlich schwierig). Zweitens gibt es keinen DC-Offset aus, der vom ADC benötigt wird.

Soweit ich herausgefunden habe, kann der DC-Offset umgangen werden, indem eine Standardlösung wie der OPA1632 verwendet wird, mit der ich die DC-Offsetspannung liefern kann. Das hat aber auch zwei Probleme: Erstens habe ich noch kein Volume-Poti in der Schaltung. Zweitens ist der OPA1632 mit rund 5 US-Dollar relativ teuer (bin ich zu wählerisch?).

Eine Lösung, die ich mir vorstellen könnte, besteht darin, mein symmetrisches Eingangssignal in ein unsymmetrisches Signal umzuwandeln, die Verstärkung mit einem Poti durchzuführen und es dann wieder in symmetrisch umzuwandeln und dann beide Ausgänge auf die virtuelle Masse meines ADC vorzuspannen. Für den letzten Schritt bin ich mir nicht einmal sicher, ob das so trivial ist, wie einen Kondensator in Reihe zu beiden Leitungen zu schalten und ihre Ausgänge über einen Widerstand mit der Vorspannung zu verbinden.

Was einen Versuch wie oben betrifft: Ist es eine dumme Sache, ein symmetrisches Signal in ein unsymmetrisches wieder in ein symmetrisches Signal umzuwandeln? An diesem Punkt würde ich nicht einmal wissen, warum mein ADC überhaupt symmetrische Eingänge hat. Ist es üblich, symmetrische Eingänge in Audiogeräten zu haben, aber die eigentliche "Verarbeitung" erfolgt mit Single-Ended-Schaltungen? Ich weiß, dass symmetrische Verbindungen nützlich sind, um die Aufnahme von Rauschen auf langen Drähten zu unterdrücken (was auf einer Leiterplatte meiner Meinung nach kein so großes Problem ist).

Ich könnte auch ganz auf die analoge Verstärkung verzichten und die Verstärkung im digitalen Bereich machen. Wenn wir jedoch die Verstärkung auf etwa +40 dB einstellen, würde ich natürlich auch das Grundrauschen meines ADCs um diesen Betrag erhöhen. Macht es überhaupt Sinn, auf diese digitale Verstärkung zu verzichten? Werde ich stattdessen nur "analoges" Rauschen verstärken (ich habe nicht so viel Erfahrung mit solchen Dingen)?

Hat jemand eine Ahnung welchen Weg ich hier gehen soll? Ich kann sicherlich verstehen, dass gute Qualität Geld kosten kann, aber wenn ich 10x NE5332 oder 10x TL072 für einen einzigen OPA1632 bekommen kann, möchte ich vermeiden, mich für das teurere Teil zu entscheiden.

Nur zur Information: Sie können gestapelte Potentiometer als Quads oder mehr erhalten. Sie sind teuer, und ich würde nicht darauf wetten, dass sie mit einer guten Genauigkeit verfolgen (alle 4 innerhalb von 1%, fuggidaboutit.)

Antworten (1)

Hat jemand eine Ahnung welchen Weg ich hier gehen soll?

Betrachten Sie zunächst den Instrumentationsverstärker mit 3 Operationsverstärkern (InAmp): -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Verstärkung wird durch einen Widerstand eingestellt ( R G A ich N ) und wenn Sie die Operationsverstärkerschaltung der letzten Stufe wegwerfen und Ihren Differenzausgang direkt von den beiden Operationsverstärkern auf der linken Seite nehmen, sollten Sie bekommen, was Sie wollen. Sie müssen ein wenig Geld ausgeben, um beide R1 aufeinander abzustimmen, aber vielleicht sind 0,1 % Geräte für 50 Cent nicht viel.

Differentielle Leckkapazitäten auf beiden Seiten R G A ich N sollte für eine perfekte Übereinstimmung idealerweise Null sein, aber wenn Sie nur mit Audio zu tun haben, ist dies kein großes Problem.

Vielen Dank. Das einzige, was übrig bleibt, wäre das Signal auf die virtuelle Masse meines ADC vorzuspannen. Ist etwas falsch daran, beide Ausgangssignale einzeln mit einem RC-Paar und einem Operationsverstärkerpuffer vorzuspannen? Muss ich mir dort Sorgen wegen geringer Verträglichkeit machen?
Der Teufel steckt im Detail, also zeigen Sie eine Schaltung, aber eine Sache, die Sie vielleicht in Betracht ziehen sollten, ist, einen Kondensator in Reihe mit dem Verstärkungswiderstand zu schalten, damit das Erhöhen der Lautstärke nicht die DC-Verstärkung erhöht und die des Verstärkers sättigt.
Also dachte ich an so etwas: Link Wie würde ich C1 richtig dimensionieren?
Erstens benötigen Sie die Operationsverstärker der 2. Stufe nicht, da Sie die RC-Technik auf der Eingangsstufe verwenden können. Für die Kappe in Reihe mit Rgain müssen Sie entscheiden, wie niedrig der Wert des Widerstands für maximale Verstärkung sein könnte UND vernünftig mit diesem Wert umgehen, dh sagen Sie nicht 1 Ohm, weil die Impedanz des Kondensators in Reihe kleiner als 1 sein muss Ohm am leisen Ton.....
...Frequenzen. Entscheiden Sie sich also vielleicht für Rgain zwischen 1 Kohl und 10 Kohl und wählen Sie den Kondensator so, dass er bei 10 Hz eine Impedanz von 1 kOhm hat.
Wenn ich das RC-Paar auf der Eingangsstufe mache, würde das meine Gleichtaktunterdrückung nicht verschlechtern? Ich frage, da Kondensatoren oft viel größere Toleranzen haben.
Es spielt keine Rolle, wo Sie die DC-Blockschaltung platzieren, die Gleichtaktunterdrückung verschlechtert sich. Sie müssen nur sicherstellen, dass der Kondensator und die damit verbundene Toleranz am unteren Ende des Audiobereichs dies nicht zu problematisch machen. Oder verwenden Sie einen Audiotransformator, aber das hat seinen Preis und eine Verschlechterung der Hochfrequenzleistung.
Beste Möglichkeit, eine symmetrische Audioleitung mit dem ADC (mit Lautstärkeregler) zu verbinden?
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