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Flex 500 – Analoge Schnittstellen

Flex 500 besitzt u. a. folgende Schnittstellen:

  • Kopfhörerausgang
  • Symmetrischen Eingang (Balanced in)
  • Symmetrischen Ausgang (Balanced out)

Kopfhörerausgang

Kopfhörer können sehr niedrige Impedanzen von bis zu 16\Omega haben. D.h. für den Kopfhörerausgang ist ein Verstärker erforderlich, der Lasten bis 16\Omega bei Ausgangspegeln von V_{PP}=4V bedienen kann. Das bedeutet eine Effektivspannung von V_{eff}=\frac{4}{\sqrt{2}}=2,828, was wiederum bei einer R_L=16\Omega Last einer Effektivleistung von

(1)   \begin{equation*} P_{eff}=\frac{V_{eff}}{R_L}=\frac{2,828^2}{16}=0,5W \end{equation*}

Das entspricht einer Leistung, für die die Kleinsignalverstärker bzw. Opamps nicht ausgelegt sind. Man kann dafür

  • einen diskreten Verstärker mit Transistoren bauen
  • einen Kopfhörer-IC verwenden
  • einen Strompuffer verwenden

Bei Flex 500 wurde ein Strompuffer von TI, der BUF634 verwendet. Die Schaltung mit dem Baxandall-Lautstärkenregler ist unten dargestellt.

Der Strompuffer wird in die Rückkopplungsschleife gesetzt. Die Anwendung des Strompuffers ist hier beschrieben.

Zudem besitzt Flex 500 eine Erkennung des eingesteckten Kopfhörersteckers. Wenn der Stecker eingesteckt ist, wird die Masse vom Optokopplereingang getrennt und der Transistor wird hochohmig. Mit Hilfe dieses Ausgangs kann an einem Mikrocontroller erkannt werden, ob Kopfhörer eingesteckt ist und automatisch den Leistungsverstärker ausschalten.

Symmetrischen Eingang

Für die Beschallung externe Audioquellen wurde bei Flex 500 einen symmetrischen Eingang eingebaut. Dieser basiert auf einen IC von Texas Instruments, dem INA134.

Die Umsetzung ist unten dargestellt.

 

Symmetrischer Ausgang

Für eine geräuscharme Aufnahme ist die symmetrische Übertragung der Audio-Signale unerlässlich.  Deshalb wurde bei Flex 500 ein symmetrische Ausgang eingebaut. Dieser basiert auf einen IC von Texas Instruments, dem DRV135.

Die Umsetzung ist unten dargestellt.

Davor befindet sich ein Schalter, womit man die Signalquelle wählen kann, je nachdem ,ob man vor oder nach der Signalverarbeitung aufnehmen möchte.

Ground lift

Die symmetrischen Leitungen zeichnen sich aus zwei wichtigsten Gründen aus

  1. Die Störungen wirken auf beide Kabelader V_O und V_{O,inv) einigermaßen gleichmäßig, nach dem Differenzieren am Zielgerät eliminieren sie sich.
  2. Das Signal am Zielgerät muss nicht mehr von der Masse aus gemessen werden, sondern kann zwischen den beiden Signalleitungen V_O und V_{O,inv) gemessen werden.

Der zweite Punkt hat einen großen weiteren Vorteil, dass man dadurch nicht die Massen der beiden Geräte miteinander verbinden muss. Das Verbinden der Geräte kann nämlich zu Masseschleifen führen. Mit dem Ground-Lift kappt man die Masseleitung zwischen den Geräten, wenn man es nicht erwünscht.

Bei Flex 500 wurde sowohl der symmetrische Eingang als auch der symmetrische Ausgang mit einem Ground-Lift-Schalter vorgesehen.

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Kategorie(n): Analog, Audiotechnik, Elektronik

CS4272 CODEC-Schnittstelle für Nucleo H743 » « Analoge Lautstärkenregelung

2 Kommentare

  1. Kommt der DRV135 wirklich mit dem ground lift klar?

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