Operationsverstärker mit Einzelversorgung und Eingangsabschwächer

Ich entwerfe einen Gitarren-Kopfhörerverstärker, der einen Operationsverstärker mit einer einzigen Versorgung als Ausgangsstufe für die Kopfhörer verwendet. Ich verwende ein Potentiometer nach der letzten JFET-Stufe und vor den Operationsverstärkern als Lautstärkeregler (damit ich den Overdrive-Ton von der letzten JFET-Stufe halten kann).

Schema

Der Teil, bei dem ich mir nicht sicher bin, ist der C9 / RV3 / C14-Teil des Schaltplans. Ich habe C9 verwendet, um DC (von der JFET-Vorspannung) zu blockieren, um ein Knacken des Potentiometers zu vermeiden, und C14 blockiert DC an den Eingängen der Operationsverstärker.

Meine Frage ist, kann ich Pin 1 des Potentiometers mit V_gnd (derzeit mit DC GND verbunden) verbinden und C14 weglassen? Wenn das der Fall ist, bleibt R14 verbunden oder reicht die V_Gnd-Verbindung von RV3 als Referenz für die Operationsverstärker? Wenn man sich nur auf die Verbindung von RV3 verlässt, mache ich mir Sorgen, dass der sich ändernde Widerstand zwischen dem Operationsverstärker und dem V_gnd-Spannungsteiler zu Instabilität führen wird, aber es scheint überflüssig, sowohl C9 als auch C14 zu haben.

Ist DC GND auch der beste Punkt, um C15 und C16 zu verbinden, oder wäre es vorteilhaft, sie mit V_gnd zu verbinden?

Danke!

Ihre Schaltungen sehen jetzt korrekt aus, Sie müssen nichts ändern. Ohne C14 beeinflusst RV3 bei "niedriger Einstellung" die Gleichspannung des Operationsverstärkers (RV3 lädt V_gnd). Und ja, C5 und C16 sollten mit DC GND verbunden werden.
Und warum C10 nur 1µF?
@G36 Danke! Das ist eine Erleichterung. C10 muss ein Tippfehler sein - alle anderen großen Werte sind 10u.
@ G36 Ich glaube nicht, dass RV3 V_gnd auf "niedrige Einstellung" lädt, da kein Gleichstrom durch RV3 fließt, mit Ausnahme des Eingangsvorspannungsstroms von U1A und U1B.
@ DavidG25 Aber ohne C14-Kondensator (Kurzschluss) hat der RV3 einen Einfluss auf die Gleichspannung am Eingang des Operationsverstärkers.
@ G36 Ich glaube nicht, dass RV3 die Gleichspannung am Eingang des Operationsverstärkers beeinflussen wird, wenn wir den Eingangsvorspannungsstrom ignorieren. Pin 3 und Pin 2 von RV3 befinden sich an hochohmigen Knoten bei DC (Kondensator- bzw. Operationsverstärkereingang). Der einzige mäßige Impedanzknoten bei DC ist Pin 1 von RV3 und das ist bei V_gnd, sodass die Eingangsspannung des Operationsverstärkers nur V_gnd ist.
@ DavidG25 Aber was ist mit dem Pfad zwischen Pin 2 und 1 (GND), wenn der Pot auf "niedrige Einstellung" steht?
@G36 Sie können sich vorstellen, dass V_gnd eine Spannungsquelle ist und der Widerstand zwischen Pin 1 und Pin 2 die Quellimpedanz ist. Die Last sind die Eingänge des Operationsverstärkers parallel zu C9. Da die Last (bei Gleichstrom) sehr hochohmig ist, spielt es keine Rolle, wie hoch die Quellenimpedanz ist, die Lastspannung ist dieselbe. Mit anderen Worten, es spielt keine Rolle, wie die Poteniotmeter-Einstellung ist.
@ DavidG25 Ich habe über diesen Pfad gesprochen i.stack.imgur.com/Kko2v.png
@G36 Pin 1 ist mit V_gnd verbunden.
@ DavidG25 Hmm, also müssen wir uns zwei verschiedene Schaltpläne ansehen. Pin 1 im OP-Schema ist eindeutig mit DC GND (sowie einer unteren Seite von R2) verbunden, nicht mit der virtuellen Masse V_gnd.
Die Frage von @ G36 OP ist, ob er C14 entfernen und Pin 1 mit V_gnd verbinden kann.
@DavidG25 Du hast Recht. Ich bin ein Idiot und ich muss Leseverständnis lernen.

Antworten (1)

kann ich Pin 1 des Potentiometers mit V_gnd verbinden (derzeit mit DC GND verbunden) und C14 weglassen?

Ja. Der DC-Pegel des nichtinvertierenden Eingangs liegt in der Mitte der Versorgung (V_gnd), und das sollte innerhalb des Gleichtakteingangsbereichs von U1A und U1B liegen. Die Lautstärkeregelung sollte unverändert bleiben, da V_gnd aufgrund der großen Entkopplungskondensatoren C10 und C11 effektiv eine AC-Masse ist.

Wenn das der Fall ist, bleibt R14 verbunden oder reicht die V_Gnd-Verbindung von RV3 als Referenz für die Operationsverstärker?

R14 sollte entfernt werden, da es Ihre Lautstärkeregelung beeinflusst. Es wäre parallel zu den Pins 1 und 2 des Potentiometers.

Wenn man sich nur auf die Verbindung von RV3 verlässt, mache ich mir Sorgen, dass der sich ändernde Widerstand zwischen dem Operationsverstärker und dem V_gnd-Spannungsteiler zu Instabilität führt

Pin 3 des Potentiometers ist nicht mit Gleichspannung verbunden, daher ist die Gleichtaktspannung von U1A und U1B unabhängig von der Potentiometereinstellung V_gnd. Das Einzige, worauf Sie achten müssen, ist der Eingangsruhestrom von U1A und U1B. Die Gleichtaktspannung ändert sich mit der Potentiometereinstellung, wenn der Eingangsruhestrom groß ist. Ich würde mir nicht vorstellen, dass der Eingangsvorspannungsstrom so groß wäre, dass er die Gleichtaktspannung außerhalb des Gleichtakteingangsbereichs bewegen würde.

Auch der Massewiderstand am nichtinvertierenden Eingang hat keinen Einfluss auf die Stabilität des Verstärkers, da keine Rückkopplung auf den nichtinvertierenden Eingang erfolgt.

Ist DC GND auch der beste Punkt, um C15 und C16 zu verbinden, oder wäre es vorteilhaft, sie mit V_gnd zu verbinden?

Ich denke nicht, dass es wichtig ist, ob C15/16 mit DC GND oder V_gnd verbunden sind, da beide Knoten effektiv AC-Masse sind. Wenn es einen Unterschied gibt, sie mit DC GND oder V_gnd zu verbinden, erhöhen Sie einfach die Entkopplungskapazität (C10/11).

Schließlich, wenn U1A und U1B viel Stromrauschen haben, haben unterschiedliche Lautstärkeeinstellungen unterschiedliche Mengen an Rauschen, da sich die Quellenimpedanz zu U1A und U1B ändern wird. Erwägen Sie die Auswahl von Operationsverstärkern mit geringem Stromrauschen.

Danke! Ich habe Leiterplatten erhalten und eine gebaut, und sie funktioniert gut mit Quellen mit niedriger Impedanz (ich habe keine Gitarre, um sie zu testen), aber wenn ich die Anzahl der Komponenten reduzieren kann, ist das immer gut. Es gibt auch ein bisschen Rauschen, aber ich denke, das kommt vom hochohmigen Eingang, weil es auf allen Stufen vorhanden ist.
@JoeofLoath nett. Warum braucht man 2 Potis „Gain“ und „Volume“?
Gain steuert den Overdrive in die letzte JFET-Stufe und die Lautstärke steuert die Hörlautstärke über den Operationsverstärker. Indem Sie sie ausbalancieren, erhalten Sie sowohl den Overdrive-Ton als auch die gewünschte Hörlautstärke.
Das einfache Entfernen von R14 ist keine gute Idee, da die nicht invertierenden Eingänge keinen Gleichstrompfad zu "Masse" haben würden (in diesem Fall sollte R14 auf eine Vorspannung mit der Hälfte der positiven Versorgung zurückgeführt werden). Operationsverstärkereingänge immer benötigen einen Gleichstrompfad zu einer genau definierten Spannung, Masse oder dem Ausgangsanschluss, sie können nicht einfach schwebend gelassen werden.
@Bitrex OP fordert nicht nur R14 zu entfernen, sondern R14 und C14 zu entfernen. Die Operationsverstärker haben einen DC-Pfad zur Masse durch das Poti RV3.
@ DavidG25 vielen Dank für Ihre Korrektur. Irgendwie habe ich dieses sehr wichtige Detail im ursprünglichen Beitrag übersehen. Wenn Sie Ihre Antwort leicht bearbeiten, sodass meine Stimme nicht mehr gesperrt ist, werde ich gerne meine Stimme für Ihre Antwort ändern.
Im Fall von C15 und C16 ist es meiner Meinung nach am besten, diese Kondensatoren mit einem möglicherweise erhöhten C10 auf V_gnd und nicht auf die Masse des Schaltkreises zurückzuführen. Wenn die Schienen so geteilt sind, ist die Masse effektiv ein Stromversorgungsbus, und jedes Rauschen oder Brummen darauf kann über die Kondensatoren mit großem Wert für Einheitsverstärkung bei DC direkt in den Eingangsanschluss des Operationsverstärkers eingespeist werden. Die "virtuelle Masse" ist bei beiden Versorgungen gut von Rauschen gefiltert
@Bitrex Sie haben vielleicht Recht, da der Lautsprecherstrom eher auf GND als auf V_gnd zurückkehrt, aber ich denke nicht, dass es darauf ankommt, ob er eine Masseebene hat.
Operationsverstärker mit Einzelversorgung und Eingangsabschwächer
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