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Senderbau und HF Technik
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Oszillatormann, RalphT, Power-FM ne, kettenraucher

NF Kompressor

Startbeitrag von Oszillatormann am 19.11.2017 19:30





Anbei die Schaltung und ein Photo eines einfachen NF Kompressors.
Er läuft mit 9..15V aus einem verbrummten Netzteil und braucht nur ein paar mA. Genutzt wurde die Schaltung für E-Gitarre, dürfte aber auch gut für eine NF Aufbereitung für MW funktionieren.

Antworten:

Das war wohl nix. Hier sind die Bilder:
https://share-your-photo.com/7f995dff97
https://share-your-photo.com/ed120cbd82

von Oszillatormann - am 19.11.2017 19:32
Danke fürs Hochladen.
Ja, da sieht man, das ist richtig "Old School"!. Schöne BC 239 Typen (rauscharm) und die Platine schön mit den alten Widerstandsfarben von früher aus den 70ern. Ja, das waren noch Zeiten.
Das werde ich mal bei Gelegenheit aufbauen. Ich habe mal eben scnell mir die Typen angesehen. Den FET und die beiden Dioden habe ich auf jeden Fall nicht da. Mal gucken, ob da auch der BF 245 für geht. Vergleichstabellen habe ich hier.

von RalphT - am 20.11.2017 04:43
Damit koennte ich meinen Sender noch hoeher aussteuern. Schoene Schaltung, @Oszillatormann.

von kettenraucher - am 20.11.2017 12:06
Bitteschön. Die Schaltung war für E-Gitarre und brauchte 1 MOhm Eingangswiderstand, deshalb den FET-Impedanzwandler im Eingang. Für alles andere tuts auch ein BC239 als Impedanzwandler. Damit wäre der FET schon mal ausgebaut. Oder überhaupt kein Impedanzwandler. Dann hat man eben 3,3 kOhm Eingangswiderstand. Und die Schaltung wird dann viel höhere Maximalpegel vertragen, weil der FET nicht mehr verzerrt. Die Dioden waren bei mir AAxxx Germaniumdioden. Weil die im Schaltbildmalprogramm nicht vorhanden sind, habe ich irgendwelche Schottkydioden eingzeichnet. Wahrscheinlich gehen auch 1N4148, wenn man die Verstärkung R13 etwas kleiner macht.
Manche Bauteilwerte sind etwas krumm, weil ich damals wahrscheinlich gerade kein anderes Bauteil hatte.

von Oszillatormann - am 20.11.2017 14:59
Die Schaltung werde ich im Dezember mal eben auf meinen Phillips Experementierkasten aufbauen und auf jeden Fall die Tonqualität testen. Bin sehr gespannt.

von RalphT - am 26.11.2017 08:07
Die Schaltung hat sehr starke Ähnlichkeit mit meinem 2-Band-Limiter, nur den FET am Eingang gibt es nicht und als "regelbaren Widerstand" habe ich einen FET statt einen normalen Transistor drin. Mit einem normalen Transistor hatte ich das auch erst probiert, jedoch verzerrt das NF-Signal damit doch ziemlich, wenn der Limiter weit herunterregeln muss (=also wenn das Eingangssignal sehr groß ist).

Am Eingang wird bei mir in zwei Frequenzbänder geteilt, für beide Bänder gibt es einzelne Kompressor/Limiter, am ende wird wieder zusammengeführt.

Und das ganze dann noch mal doppelt wegen Stereo ;-). Verwendung ist natürlich für UKW. Eingestellt ist es so, dass es im Hochjtonbereich schneller anspricht als im Tieftonbereich, die Preemphasis sitzt VOR dem Limiter.
Dadurch wird der Hochtonbereich sauberer Übertragen und es kommt nicht zu "Spuckeffekten" bei hohen Tönen bzw. Sprache mit viel Höhen.

"Richtige" Radiosender machen es vom Prinzip her nicht anders, nur mit besserer Technik ;-).

von Power-FM ne - am 27.11.2017 18:18
@Power FM: Die Regelung verzerrt nur minimal, das ist gerade der Trick an der Schaltung: Ich habe in einem Philips Kasettenrekorder aus den 70 er Jahren diese Regelung mit einem Darlingtontransistor entdeckt. Q1 und Q3 bilden den Darlingtontransistor und dieses Stellglied ist viel klirrärmer als ein einfacher Transistor. Mann kann etwa 40 mVeff NF am Kollektor von Q1 stehen lassen bis zur 1% Klirrgrenze. Das funktioniert so gut, das ich in den 90ern auch ein Produkt mit diesem Limiter entwickelt habe, das in Serie ging. Weil der Pegel am Transistor mit 40mV schon recht groß ist, kann Q2 noch etwa 90 dB Signal-Rauschabstand liefern.

Dein 2 Band Limiter ist bestimmt viel aufwändiger und klingt dafür optimal, gerade weil auch die Preemphase davor ist. Schade, das das Schaltbild verschollen ist. Welche Grenzfrequenz / Filtersteilheit hatte den deine Frequenzweiche?

von Oszillatormann - am 27.11.2017 19:43
Falls ich irgendwann mal Zeit haben sollte (haha) zeichne ich den Schaltplan mal aus meiner Platine heraus zurück.

Die jeweiligen Limiter waren aber fast genau so wie deiner, nur eben mit FET als "steuerbaren Widerstand", die Frequenzweiche war nicht so besonders aufwendig und sicher auch nicht perfekt, aber für meine Zwecke auseichend.

Dass mit der Darlingtonschaltung werde ich aber wohl auch mal (irgendwann) probieren. Darauf bin ich bei meinem Gebastel natürlich nicht gekommen.

von Power-FM ne - am 30.11.2017 17:46
So einen Luxuslimiter würde ich heute mit ein paar Vierfach-OPs und den Darlingtons aufbauen. Aber nur in Mono. Bei Stereo müßten die Darlingtons ja genau gematched werden, damit die Balance nicht ständig hin und her wandert beim Abregeln.

von Oszillatormann - am 01.12.2017 16:36
Nee, einen Mehrband-Limiter will ich niht mehr bauen (habe ja schon einen ;-) ), aber ich bräuchte noch einen Mikrofon-Limiter (habe zwar auch einen fertigen, aber selber bauen macht mehr Spaß).

von Power-FM ne - am 01.12.2017 18:49
Der Gitarrenlimiter rauscht bei dynamischen Mikrofonen natürlich zu laut. Du kannst dem statt des FET-Impedanzwandlers einen einstufigen Transistorverstärker vorschalten. Dann ist er rauscharm. Wenn die Verstärkung Dir dann reicht...

von Oszillatormann - am 01.12.2017 20:08
Ich schreibe mal hier weiter, denn es geht um den Kompressor. Den habe ich aufgebaut und am Sender angeklemmt. Mal eben schnell begutachtet, klingt er recht gut. Aber beim genauen Hinhören, kommt doch die eine oder andere Macke durch.

Wenn ein Wortbeitrag kommt, dann macht die Schaltung nach einer kleinen Sprechpause, ein starkes Signal und übersteuert somit den Sender. Und das ist auch hörbar. Die Übersteuerung, also mehr als 100% Modulationsgrad ist vielleicht nur wenige ms lang. Aber halt hörbar. Bei Musik hört man das nicht. Der Kondensator C5 ist dann noch groß genug, dass er die Ladung etwas länger halten kann. Man müsste jetzt mal ausprobieren und diesen Kondensator gegen einen 68 uF oder 100 uF zu tauschen. Das habe ich jetzt nicht mehr probiert. Ich denke mal, dann dann die Regelung ganz verloren geht, da fast immer eine Spannung an der Basis anliegt und die Regelung ständig greift.

Weiter ist mir aufgefallen, dass bei Frequenzen unter 100 Hz, die Regelung die Ausgangsspannung langsam erhöht. Das liegt daran, dass die NF-Stufe mit dem Transistor Q4 erst ab ca. 100 Hz einen linearen Frequnzhat hat. Da habe ich mal eben den 0,1 uF gegen einen 10 uF ausgetauscht. Dieser Effekt ist jetzt weg.

Mir ist hier ein Limiter aufgefallen. Dieser hier: Limiter

Hat hier schon jemand mit dieser Schaltung Erfahrungen? Die würde ich auch gerne mal testen. Mittelwelle hat ja wohl ein Frequenzgang von 100 Hz bis 5 KHz. Manchmal bin ich schon fast der Meinung, dass selbst bei diesem kleinen Frequenzgang, die NF-Aufbereitung in zwei verschiedene Bereich aufgeteilt werden müsste. Auch müsste in einem bestimmten Bereich der Frequenzgang nochmal korrigiert werden. Die Sprache wäre dann noch verständlicher. Ich weiß noch aus der alten Mittelwellenzeit, dass die Sprache bei DLF und NDR deutlicher, klarer war.

Das klingt alles nach viel Arbeit.

von RalphT - am 02.01.2018 18:32
Zitat

Mir ist hier ein Limiter aufgefallen. Dieser hier: Limiter


Erfahrung damit habe ich nicht, aber mir wäre das zu aufwendig, er benötigt ja eine symmetrische Spannungsquelle (+-15 V ).

Dann würde ich noch eher den PiRa-Limiter bauen, auch wenn der eine Rauschfabrik ist mit dem LM386 im "High Gain"-Modus. Den PiRa-Limiter habe ich ein paar mal gebaut.
Ist ganz ok, aber auch nicht unbedingt der schnellste was die Ansprechzeit betrifft, es kommt recht schnell zu Pumpeffekten. Aber das haben Limiter generell so an sich, so wirklich perfekt habe ich es bei mir selbst mit Behringer-Geräten nicht hinbekommen (ja, ich weiß, die sind nicht für Broadcast...).

von Power-FM ne - am 02.01.2018 19:38
@RalphT

Der Kompressor übersteuert weniger lang, wenn C5 47uF schneller geladen würde. Das verhindert der kleine C4 10uF. Der Gleichrichter mit C4, C5, dem Entladewiderstand R10 47 kOhm und den Dioden kann gern umdimensioniert werden. Der primitive Spitze-Spitze Gleichrichter ist eine Ladungspumpe! Die Ladung von C4 wird mit jeder Sinusschwingung stückweise in C5 umgefüllt. Das geht am schnellsten, wenn die Kondensatoren gleich groß gemacht werden, z.B beide 10 uF. Der Entladewiderstand muß dann ggf auf 220 kOhm vergrößert werden, damit die Regelung träge genug bleibt. Trägheit ist wichtig, damit der Klirrfaktor im Bass nicht steigt. Grundig hat in seinen 70er Jahre Aussteuerungsautomatiken den C5 oft durch zwei Kondensatoren ersetzt: 390Ohm und 47uF in Reihe und parallel dazu ein kleinerer C. Dadurch regelt die Regelung noch schneller ab und verhindert so Übersteuerung.

von Oszillatormann - am 03.01.2018 20:39
Den Tipp von Grundig habe ich mal eben umgesetzt. Scheint schon besser zu klingen. Ich habe mal dazu den DLF eingeschaltet und mir auf dem Oscar einen Wortbeitrag angesehen und angehört. Nach Sprechpausen ist kein Übersteuern mehr zu hören. Auf dem Oscar ist nur eine kleine Zeit messbar.

Meintest du nicht C6 und C4 gleichsetzen? Du sprichtst oben Text von C5 und C6.
Dann noch eine Frage: Im Schaltbild hast du C4 mit 0,15uF angegeben. Den hatte ich vor mal testweise auf 4,7uF erhöht. Das war eindeutig zu viel. Jetzt ist dort ein 0,1uF drin.

von RalphT - am 04.01.2018 15:30
Du hast Recht, ich habe die C Bezeichnungen verwechselt, nur die Kap.angaben mit 10uF und 47uF stimmen. C6=10uF und C5=47uF müssen für maximal schnelles Abregeln gleich gemacht werden, am besten C5=10uF machen. Ich hatte den Gleichrichter für E-Gitarre optimiert, für Musik muß er vielleicht geändert werden. Die AGC sollte auch bei Gitarre meist in der Regelung sein. Wenn die Schaltung für MW genommen wird, kommt vielleicht eine Preemphase mit in den Signalweg mit etwa 1500 Hz Grenzfrequenz. Wenn die im Signalweg vor der AGC sitzt, wird die AGC nicht mehr nur bei Bässen abregeln, sondern auch bei den von der Preemphase angehobenen Mitten. Dann klingts vielleicht gut?...

von Oszillatormann - am 05.01.2018 19:13
So nach einer kleinen Pause melde ich mal wieder.
In der Zwischenzeit habe ich mit meinem Tiefpassfilter etwas Zeit verbracht. Ich baue mir derzeit einen Tiefpassfilter mit Mehrfachgegenkopplung mit 4. Ordnung. Die Grenzfrequenz habe ich mal bei 5 kHz angesetzt. Nach dem ersten Versuchsaufbau kam eine kleine Ernüchterung: Die Schaltung machte so garnicht, was sie sollte. Bis ca. 500 Hz war am Ausgang eine relative konstante Spannung. Wurde die Frequenz erhöht, wurde auch die Ausgangsannung höher. Erst bei ca. der Grenzfrequenz fiel sie steil ab. Die Erhöhung vor der Grenzfrequenz betrug 6dB! Das war natür viel zu viel, obwohl ich eine Filtercharakteristik vom Tschebyscheff-Filter mit 0,5 dB Welligkeit genommen hatte. Nach einer Fehlersuche habe ich festgestellt, dass ich den zweiten Filterteil falsch berechnet hatte.

Ok, anschließend neu berechnet und siehe da: Ja warum macht es nicht gleich richtig? Die Schaltung zeigt einen ordentlichen Verlauf. Für heute habe ich keine Lust mehr und habe den Filter einfach mal vor den Mittelwellensender geklemmt. Der Klang ist recht gut und auch 9 kHz neben der Hauptfrequenz ist fast kein Kratzen zu hören.

Scheint schon mal ganz gut zu sein.

von RalphT - am 12.01.2018 15:59
Womit berechnest Du den Tiefpaß?

von Oszillatormann - am 12.01.2018 17:52
Zitat
Oszillatormann
Womit berechnest Du den Tiefpaß?


Ähm mit dem Taschenrechner. :cheers:
Die Formeln stammen aus der Übertragungsfunktion Ua/Ue. Die Parameter für die Filter habe ich aus dem Buch von Tietze Schenk.
Anbei zwei Formeln zur Berechnung der Tiefpassfunktion. Um es mathematisch etwas einfacher zu gestalten, habe ich die Widerstände R1, R2 und R3 gleich gesetzt. Einen Kondesator habe vorher bestimmt. Dann muss man nur noch den wert für alle 3 Widerstände ausrechnen und den anderen Kondensator. Wobei die erste Wahl von dem Kondensator auch etwas Glückssache ist. da muss man etwas probieren. Es ist am Besten, wenn die Rechenwerte recht genau an die Normreihe von R und C kommt. Jede Abweichung verfälscht die Kurve und die Grenzfrequenz.
Als OA habe ich den LM 3900 genommen. Der hat zwar frequenzmäßig einen schlechten Wert, aber für die Mittelwelle reicht das noch. Hier ist der große Vorteil: Ich brauche keine negative Betriebsspannung. Zum Testen ist das optimal.





und hier ein Teilfilter:



von RalphT - am 12.01.2018 18:34
ti Filter pro Download

Mit diesen Google Suchbegriffen findest Du das Profiprogramm von Texas Instruments. Dann darf der Taschenrechner wieder in die Schublade.

von Oszillatormann - am 13.01.2018 07:01
Und warum hast Du nicht die einfachere Schaltung mit Impedanzwandler-OP benutzt, d.h. Sallen-Key mit Verstärkung 1. Der braucht nur zwei Widerstände und zwei Kondensatoren und hat deshalb weniger Toleranzempfindlichkeit.

von Oszillatormann - am 13.01.2018 07:49
Zitat
Oszillatormann
ti Filter pro Download

Mit diesen Google Suchbegriffen findest Du das Profiprogramm von Texas Instruments. Dann darf der Taschenrechner wieder in die Schublade.


Der Taschenrechner wandert nicht die Schublade. Der bleibt noch griffbereit. Da bleibt man immer mal wieder in der Übung.

Deinen Tipp mit Texas Instruments habe ich mal befolgt. Die Software bietet ja etwas an Filter an. Meine Schaltung war auch dabei. Daher habe ich das erst mal so gelassen. Mit der Software habe ich dann einen Tiefpassfilter mit Besselcharakteristik genommen. Die Software errechnet dann leider krumme Werte. Aber das passte schon. Hier und da etwas in Reihen- und Parallelschaltung, dann ging das schon. Mein Lager an Kondensatoren und Widerständen ist schon recht gut.

Das Ergebnis ist erstaunlich gut. Der Amplitudenverlauf überzeugte sofort.

Den Sallen-Key werde ich vielleicht noch mal ausprobieren. Eine Einsparung an Bauelemten ist mir nicht wichtig. Aber du hast schon Recht, weniger Bauteile und auch weniger kann man verkehrt machen. (Toleranzempfiindlichkeit).

von RalphT - am 13.01.2018 15:25
Und warum hast Du den Sallen Key nicht genommen?

von Oszillatormann - am 13.01.2018 17:38
Zitat
Oszillatormann
Und warum hast Du den Sallen Key nicht genommen?


Ich hatte die andere Schaltung noch fertig aufgebaut. Ich wollte nur mal eben schnell testen.

von RalphT - am 13.01.2018 17:58
Achso.

Geht gleich weiter im AM Sender Thema...

von Oszillatormann - am 13.01.2018 19:26
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