Analog-Switch/_MUX

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Guten Tag,

mein Stereo-Verstärker knackt und knirscht beim Ausschalten. Das liegt an der über einige Sekunden zurückgehenden Spannung des Vorverstärkers, während das Audiosignal noch ansteht. Daher möchte ich das Audiosignal beim Ausschalten sofort wegnehmen.

Ist dazu ein Analog Switch, z.B. MC14066BCP (den habe ich gerade noch in der Bastelkiste) geeignet?
Wie ist es mit der Beeinflussung des Signals? Klirrfaktor, Rauschen usw.
Was gibt es für Alternativlösungen?

Danke und guten Rutsch
Laika

#2

Üblicherweise sollte beim Ausschalten ein Relais die Boxen vom Verstärker trennen, bevor seltsame Geräusche auftreten, Bitte erstmal prüfen, vielleicht hängt das Ding.

#3

Ist dazu ein Analog Switch, z.B. MC14066BCP (den habe ich
gerade noch in der Bastelkiste) geeignet?

Ja, sehr gut geeignet

Wie ist es mit der Beeinflussung des Signals? Klirrfaktor,
Rauschen usw.

Kein Problem.
Achtung: Betriebsspannung des 4066 muss symmetrisch zum Gleichspannungspegel der Audioleitung sein.
Z.B. AF = 0V DC, VCC = +6V, VEE = -6V
Die Schaltspannung im Idealfall VCC und VEE, kann auch etwas kleiner sein.

Nicht mehr als 15 V zwischen VCC und VEE
Ein einzelner schwacher Knacks beim Ausschalten wird wohl unvermeidlich sein.

Was gibt es für Alternativlösungen?

Alternativ ein NPN Transistor zwischen AF und einem Potential = DC Wert AF, ideal 0V.
Vbasis -5V im Betrieb, I Basis 10mA beim Ausschalten. Der Transistor schaltet mit ca 30 Ohm durch. Wenn das Audiosignal einen Innenwiderstand von z.B. 1kOhm hat, erhält man eine Dämpfung von 30dB. An niederohmigen Audioleitungen daher wirkungslos. Kein Klirr, kein Rauschen.

Gruß und guten Rutsch!
Germann

#4

Üblicherweise sollte beim Ausschalten ein Relais die Boxen vom
Verstärker trennen, …

Mechanische Kontakte im Audio-Signalweg?

… bevor seltsame Geräusche auftreten, Bitte
erstmal prüfen, vielleicht hängt das Ding.

Welches Ding soll da hängen?

#5

Achtung: Betriebsspannung des 4066 muss symmetrisch zum
Gleichspannungspegel der Audioleitung sein.
Z.B. AF = 0V DC, VCC = +6V, VEE = -6V
Die Schaltspannung im Idealfall VCC und VEE, kann auch etwas
kleiner sein.

Kein Problem. Der Vorverstärker mit OP wird mit +/- 12V versorgt.

Nicht mehr als 15 V zwischen VCC und VEE

Ok, das Datenblatt liegt vor.

Ein einzelner schwacher Knacks beim Ausschalten wird wohl
unvermeidlich sein.

Es geht mir um „schwere“ Knackse, die nicht nur unschön sind, sondern ja wohl auch die Lautsprecher schädigen können.

Alternativ ein NPN Transistor zwischen AF und einem Potential
= DC Wert AF, ideal 0V.

Habe inzwischen auch was gefunden. Ein FET müsste noch besser gehen?
Bleibt nur noch zu überlegen, wie ich ein hinreichend schnelles Abschaltsignal erzeuge.
Und, da es ein Stereoverstärker ist, wie die Übersprechdämpfung zwischen den Kanälen ist, die beide in einem Chip sind.

Gruß und guten Rutsch!

Ja, war gut, hoffe bei Dir auch, alles Gute für 2015
Laika

#6

Habe inzwischen auch was gefunden. Ein FET müsste noch besser
gehen?

Ja, nur hat ein Kleinsignal FET einen höheren On-Widerstand S-D (300 Ohm etwa), ein Großsignal FETkönnte ein Problem wegen der inneren Diode S-D machen.

Bleibt nur noch zu überlegen, wie ich ein hinreichend

schnelles Abschaltsignal erzeuge.

Schnelles Abschalten: Der Schalter (4066 über Inverter, FET, Transistor direkt) bekommt +Dauer über einen Widerstand.
Ein zweiter Widerstand geht vom Schalteingang gegen eine Minusspannung, die über einen vom Haupt-Gleichrichter unabhängigen Hilfsgleichrichter direkt vom Trafo kommt. Möglichst kleiner Ladekondensator ist wichtig. Beim Ausschalten des Gerätes verschwindet die Minusspannung schnell, der AF Schalter wird aktiviert und bleibt aktiv, bis die Haupt-Plus tief abgefallen ist.
Achtung: Das gilt für FET, Transistor.
4066 in Serie zu AF Signal wird umgekehrt betrieben, braucht Inverter bei genannter Lösung.

Und, da es ein Stereoverstärker ist, wie die
Übersprechdämpfung zwischen den Kanälen ist, die beide in
einem Chip sind.

Übersprechdämpfung 4066 ist sehr gut, schätze 40dB bei 10kHz wenn niederohmige Audioleitungen angeschlossen sind.

Gruß!
Germann

#7

jede Menge :wink:
Hallo,

Üblicherweise sollte beim Ausschalten ein Relais die Boxen vom
Verstärker trennen, …

Mechanische Kontakte im Audio-Signalweg?

Jede Menge… Stecker, Buchsen, Relaise :wink:, zumindest bei mir. Nahezu nicht zu toppendes Signal-Rauschverhalten, hohe strom- und spannungsfestigkeit :smile: Ist beim Einschalten sogar hörbar.

… bevor seltsame Geräusche auftreten, Bitte
erstmal prüfen, vielleicht hängt das Ding.

Welches Ding soll da hängen?

Falls es ein Relais gibt, könnte es fälschlicherweise angesteuert sein oder einfach kleben bleiben.

Falls es keins gibt, könnte es eines werden.

Gruß
achim

#8

Hallo,

Mechanische Kontakte im Audio-Signalweg?

Jede Menge… Stecker, Buchsen, Relaise :wink:, …

Schon recht, nur hat ein Relais wohl schlechteres Dauer-Kontaktverhalten als ein Stecker - oder? Sollte man für den Signalweg zwischen Verstärkerstufen gute Relais mit Goldkontakten nehmen?
Jedenfalls ist ein Relais mit erheblich geringerem Aufwand zu realisieren als eine Chip-/Transistorlösung.
Werde das also nochmal überdenken.

Gruß
Laika

#9

Re^2: jede Menge :wink:
Hallo Laika,

Schon recht, nur hat ein Relais wohl schlechteres
Dauer-Kontaktverhalten als ein Stecker - oder? Sollte man für
den Signalweg zwischen Verstärkerstufen gute Relais mit
Goldkontakten nehmen?

Auch wenn das Prinzip schnell durchschaut ist, ist ein Relais wein sehr komplexes Bauteil.

Besonders die Kontakte sind ein wichtiger Punkt.

Wenn man kleine Signale, Milli-Bereich und kleiner, schalten will, brauch man andere Kontakte als für z.B. 1A.
z.B. werden für ganz kleine Signale, teils heute noch, quecksilberbenetzte Kontakte verwendet. Versucht man aber damit grössere Ströme zu Schalten, verdampft das Quecksilber im Lichtbogen und man bekommt u.U. eine Quecksilberdampflampe.

Ich musste mal bei einem Kunden antraben, weil eine Maschine Temperaturabweichungen im Bereich von 20°C hatte. Um mich rum standen dann 2-3 Betriebselektriker welche mir zusahen und dumme Sprüche klopften: " Bei uns lautet das Motto: Es gibt viel zu tun, warten wirs ab!"…
Ich habe die Maschine geöffnet und einen, von den Betriebselektrikern eingebauten, Schützen gefunden, mit welchem sie PT100 Temperatursensoren umgeschaltet haben um eine Handsteuerung dran zu basteln. Bei jedem Umschalten hatte man natürlich eine ganz andere Temperatur gemessen, weil ein Schütz dazu nicht geeignet ist.
Dann habe ich die blöden Sprüche geklopft und Die Betriebselektriker haben gearbeitet. :smile:
Der Hit an der ganzen Geschichte war noch, dass da alles Doppel-PT100 eingebaut waren, wir aber nur einen verwendeten und der andere frei verfügbar war. :frowning:
Das war so um 1985 bei einem bekannten grossen deutschen Chemiekonzern in Deutschland.

SDS-Sauer (Heute Panasonic) hatte z.B. mehrschichtige Kontakte entwickelt.
Die oberste Schicht ist für kleine Signale, die unterste dann für grössere Ströme. Wenn man mit einem solchen Relais ein paar A schaltet, werden die oberen Schichten einfach weggebrannt. Wurde also 1x Strom geschalten, kann das Relais nicht mehr für kleine Signale verwendet werden.

Kannst du hier alles nachlesen:
http://panasonicelectricworksuk.files.wordpress.com/…
Das deutsche Original schein man nur käuflich erwerben zu können.

MfG Peter(TOO)

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#10

Hallo Germann,

Schnelles Abschalten: Der Schalter (4066 über Inverter, FET,
Transistor direkt) bekommt +Dauer über einen Widerstand.
Ein zweiter Widerstand geht vom Schalteingang gegen eine
Minusspannung, die über einen vom Haupt-Gleichrichter
unabhängigen Hilfsgleichrichter direkt vom Trafo kommt.
Möglichst kleiner Ladekondensator ist wichtig. Beim
Ausschalten des Gerätes verschwindet die Minusspannung
schnell, der AF Schalter wird aktiviert und bleibt aktiv, bis
die Haupt-Plus tief abgefallen ist.

Da stellt sich zuerst die Frage woher der Knackser kommt!

Wenn er durch das Abschalten des Vorverstärkers erzeugt wird, nützt es nichts, die Spannungsversorgung der Endstufe heranzuziehen.

Wenn das in der Endstufe selbst auftritt, liegt das Problem vor allem auch in der Endstufe selbst, da muss man dann nicht am Eingang, sondern direkt am Ausgang eingreifen (Lautsprecher abtrennen). Da kommt man aber mit dem 4066 nirgends hin.
Da verwenden praktisch alle Endstufen normalerweise ein Relais.

MfG Peter(TOO)

#11

Moin Peter,

Da stellt sich zuerst die Frage woher der Knackser kommt!

Ziemlich klar vom Vorverstärker. Das ist eine ganz einfache Stufe mit zwei OP, ein Impedanzwandler, ein etwa 10-fach-Verstärker. Wenn dieser nicht drin ist, passiert fast nichts.

Wenn er durch das Abschalten des Vorverstärkers erzeugt wird,
nützt es nichts, die Spannungsversorgung der Endstufe
heranzuziehen.

Ich dachte daran, das Signal hinter dem Vorverstärker einfach weg zu nehmen, so dass der Endverstärker nichts mehr bekommt. Entweder auftrennen mit dem Analogschalter oder „Kurzschluss“ gegen Masse - natürlich mit einem Widerstand von 1 kOhm oder so am Ausgang des davor liegenden OP.

Gruss
Laika

#12

Hallo Laika,

es ist völlig egal, ob das störenden Geräusch vom Vorverstärker oder sonstwo her kommt.

Zwischen Leistungsendstufe und Lautsprecher ist üblicherweise ein Relais eingebaut, welches beim Einschalten des Verstärkers die Lautsprecher verzögert zuschaltet (Abwarten bis die Elkos geladen sind und die Betriebsspannungen belastbar stehen, es klickt dann hörbar) und beim Ausschalten die Lautsprecher sofort vom Verstärker trennt, um seltsame Geräusche zu vermeiden. Weiterhin kann es sein, dass eine Fehlererkennung (z. B. Gleichspannung am Verstärkerausgang detektieren) auf das Relais zugreift.

Wenn das Relais ein bisschen zu billig gewählt wurden, kann es vorkommen, dass die Kontakte miteinander verschweißen, was die bei dir auftretenden Phänomene erklären würde.

Falls überhaupt kein Relais vorhanden ist, wäre jetzt der geeignete Zeitpunkt über den Einbau nachzudenken.

Jedenfalls stellt man das Problem nicht am Verstärkereingang ab, sondern am Ausgang.

#13

Hallo Laika,

Ich dachte daran, das Signal hinter dem Vorverstärker einfach
weg zu nehmen, so dass der Endverstärker nichts mehr bekommt.
Entweder auftrennen mit dem Analogschalter oder „Kurzschluss“
gegen Masse - natürlich mit einem Widerstand von 1 kOhm oder
so am Ausgang des davor liegenden OP.

Wichtig ist, dass der 4066 möglichst lange Spannung hat und angesteuert bleibt.
Da wird man wohl mit Elko und Diode eine Spannungsversorgung machen müssen, welche etwas länger durchhält, als diejenige des Vorverstärkers.

MfG Peter(TOO)