Frage an die Fachleute, gibt es eine einfache diskrete Schaltung mit bipolaren oder Feldeffekttransistor, die durch Gleichspannung gesteuert ist und bei geringer Lautstärke nicht verzerrt? Danke für eure Anregungen dazu, ich stehe auf dem Schlauch. Viele Grüße, Jan
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regency:gibt es eineeinfache diskrete Schaltung mit bipolaren oder Feldeffekttransistor, die durch Gleichspannung gesteuert ist und bei geringer Lautstärkenicht verzerrt?
im Moment fällt mir dazu nichts ein. Was hast Du gegen die Verwendung von ICs, OpAmps etc. ?
Schaltungen mit variabler Verstärkung gibt es viele. Lieblingssuchmaschine --> "Voltage controlled variable gain amplifier" o.ä.
wenn du in die Tonleitung einen Serienwiderstand legst und dahinter einen N-Kanal-Sperrschicht-Fet (BF244 o.ä) gegen Masse, kannst du mit einer negativen Steuerspannung am Gate (über einen Vorwiderstand der groß genug ist Gitterstrom zu verhindern) das Signal aufregeln. Alternativ kann ein kleines LDR mit einem Glühlämpchen diese Aufgabe meistern.
Was ich damit machen will ist Lautstärkeregelung über Körperabstand. Konkret die sogenannte Volume Control eines Theremins, das ähnlich wie eine Geige oder eine Gesangsstimme klingen kann. Zur Lautstärkesteuerung wird durch Hand- und Körperabstand zu einer flächige Antenne ein Schwingkreis in der Resonanz gegenüber einer Oszillatorfrequenz verstimmt. Proportional zur Abweichung wird ein Gleichspannungssignal für Steuerungsaufgaben erzeugt.
Die gesamte Dynamik zwischen Pianissimo und Fortissimo soll durch die Lautstärkesteuerung möglichst keine zusätzliche Verzerrung zum Tonsignal ergeben. Es gibt natürlich jede Menge Schaltungsmaterial im Internet, ich will jedoch mehr wissen, warum ich welche Bauteile verwende und wo die Grenzen liegen. Das habe ich bisher für mich noch nicht zufriedenstellend hinbekommen.
Dein jFet Vorschlag, Martin findet sich auch in einer Veröffentlichung von Vishay Siliconix wieder "FETS as Voltage Controlled Resistors", die ich mir nun etwas näher zur Gemüte führen werde. Die Richtung steht also schon mal. http://www.vishay.com/docs/70598/70598.pdf
Einen Optokoppler habe ich auch in Erwägung gezogen. Die Idee mit dem Fotowiderstand und einer Glühlampe anstelle LED ist mglw. noch besser. Entscheidend ist, wie sauber kommt das Eingangssignal nach der Lautstärkeregelung auch bei kleinster Lautstärke wieder raus.
der kleine LDR (Typ in BC107 Transistorgehäuse), mit Einlötbirnchen und 5mm Schrumpfschlauch schwarz - wird gewinnen. Die Regelkurve der Steuerspannung entspricht allerdings nicht der eines VCA, du wirst es merken.
für geringste Verzerrungen ist der LDR sicher die beste Lösung, und falls der Einstellbereich nicht ausreicht, kannst du ja das Ganze zweimal hintereinander schalten. Wichtig ist nur, dass die Lichtquelle absolut brummfrei ist. Statt einer Glühbirne kannst du auch eine der modernen superhellen LEDs nehmen. Welche Farbe optimal ist, weiss ich nicht, aber das sollte das Datenblatt des LDRs verraten, oder sonst weiss, das passt sicher.
Falls Röhren erlaubt sind, geht es auch mit einer (Spanngitter-) Regelpentode, z.B. einer EF183. Als Arbeitswiderstand muss eine Drossel oder ein NF-Übertrager verwendet werden, damit die Anodenspannung durch die Regelung nicht unzulässig verschoben wird. Regeln kann man einerseits mit einer negativen Gitterspannung wie in den Radios oder über die Schirmgitterspannung (mehr Spannung gibt mehr Steilheit und damit mehr Verstärkung). Für die Schirmgitter-Regelung muss es nicht einmal eine Regelröhre sein.
Hallo Martin und HB9, danke für eure Tipps. Ich will die Lautstärkeregelung mit möglichst wenigen diskreten Bauteilen und minimaler Stromaufnahme machen. Die geringste Verzerrung hat dann wohl der LDR als Optokoppler mit Glühlampe oder LED betrieben. Ob die Anstiegs- und Abfallzeiten des Kopplers kurz genug sind bei schnellen Handbewegungen kann dann das Experiment zeigen.
Ich hab mal angefangen, einfache Tests zu machen, den LDR muss ich noch besorgen. Sinusgenerator am Eingang, Verstärker, FFT, Obertonverhältnis, Klirrfaktor. Mit einem alten offenen MB123 A (GaAS Diode auf Si Fototransistor) bekam ich ca 1 %, bei geringer Lautstärke 10 %. Das messen lasse ich aber sein, das Gehör reicht mir aus, um akzeptable Verzerrungen zu erkennen. VG Jan
Hallo zusammen, es geht weiter. Der VC Abschwächer muss ca. 0 bis -100 dB machen, praktisch von Hörschwelle bis richtig laut. Und flink soll er auch reagieren. Ich habe jetzt die jFET Variante untersucht. Das schöne dabei ist, der Widerstand wird leistungslos über die Spannung Gate - Source gesteuert. Keine sonstige Stromaufnahme ist erforderlich.
Der BF245A ist bereits bei -2 V Ugs hochohmig, das passt mir sehr gut. Hier die Widerstands-Kennlinie, die ich aus dem Datenblatt abgenommen und in Excel übertragen habe. Uds ist Null.
Die jFETs BF245 haben minimale Widerstände 150 bis 200 Ohm bei Ugs = 0. Minus 100 dB bedeutet ein Hunderttausendstel, der Vorwiderstand müsste dann 20 Megaohm sein, klar, dass das zu hoch ist.
Jetzt kommt die Kaskade ins Spiel. Ein zweiter jFET teilt die Spannung nochmals. Damit schafft man schon mit einem seriellen Vorwiderstand von 100 kOhm, hier geteilt auf 2 x 50 kOhm - 96 dB. So kann es gehen. Hier meine Excelberechnung.
hallo Jan, im Schaltplan: ein Minus davor wär noch nett, die Sperrschicht-Fet benehmen sich wie Trioden, werden ja mit einer negativen Spannung gesteuert. Das ist sehr interessant, bin gespannt auf die Ergebnisse
Hallo Martin, erste Test zeigen ganz gute Klang-Qualität. Ob es HiFi tauglich ist, schwer zu sagen. Im Plan habe ich 0..-2V geschrieben. Soll heißen, Null bis minus 2 Volt. In den Diagrammen habe ich -Ugs aufgetragen, dann wirds auf der Achse positiv. Dein Intereesse freut mich.
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