elektronische Schalter (NF Line-Pegel?)

[EDE-WOLF]

Hi,

ich studier E-technik und bin inzwischen erstmalig mit mikroprozessoren in berührung gekommen, ein sehr witziges thema, zumal mir schlagartig X verschiedene einsatzmöglichkeiten einfallen....

vor allem fiel mir folgendes ein:

Ihc besitze ein amprack mit 4 Digitalmodulen (8 kanälen) drin.
dazu ne weiche um ggf. drumfills oder flexibel mal n subwoofer mitbetrieben zu können (das rack wird in kleinen setups für alles, in großen als monitorrack verwenden).

daher hatte ich, um mir lästiges patchen zu ersparen, und weil ich einfach spaß an bastellei habe die idee gehabt "schaltbare" setups zu intigrieren.

Das soll so aussehen, dass ich per schalter vorne am rack (ob das nun ein drehschalter oder ähnliches werden soll weiß ich noch nicht, verschiedene setups durchgehen kann.

Dazu soll bspw. in einem fall das 1ste und zweite modul Tops und Bässe versorgen, und somit hinter die frequenzweiche geschaltet werden,
in einem anderen sollen bitte alle 4 module gebrückt laufen
in einem weiteren nur 2 gebrückt und 2 stereo

usw usw...

nun zu diesem zweck würde ja ein prozessor reichen, der je nach schalterstellung einen satz (das müssten dann eben schon etliche sein) schalter steuert, die dann pro kanal 3 signale schalten (eben hot cold gnd) denn die module brauchen teilweise etwas komische belegungen für brückenbetrieb usw....

ist euch ungefähr klar was ich vor habe?

wenn ja: was nimmt man, wenn man per mikroprozessor signale analoge NF signale schalten will?

da wird es sicherlich ICs geben ich hab sowas aber noch nie gebaut und dementsprechend keine übersicht.

das ganze kommt natürlich auf geätzte platine, also das ist kein ding...

 

[pico]

sowas in der Art
http://www.datasheetcatalog.org/datasheets2/28/283338_1.pdf
sowas gibt es auch als Cross-Matrix - z.B.
http://www.analog.com/en/switchesmultiplexers/analog-crosspoint-switches/products/index.html

 

[imagination]

ich würde einfach über den Mikrocontroller Relais schalten

Ein einfacher Atmega32 Controller (circa 3Euro) hat 32 Aus- bzw. Eingänge.

mfg

 

[EDE-WOLF]

joa aber ich müsste dann auch locker mal eben um die 32 relais schalten... das ist doch etwas platzintensiv oder irre ich mich?

der mc 14066 scheint zwar sehr interessant, ist ja ungefähr was ich brauche, aber gibts sowas als mehrkanalige version

und vor allem: 0,5V sind doch etwas knapp... (verstehe ich ja richtig oder?) also so 10V headroom hätte ich schon gerne, brauch ich auch, weil die module doch ziemlichen pegel brauchen...

 

[pico]

wenn +- 8V reichen
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/ADG1636.pdf

aber bei AD findest Du sicher das passende - die haben je eine Riesenauswahl

 

[imagination]

stimmt,
bei der Anzahl sind Relais unpassend, da man noch zusätzlich die Freilaufdioden mit einrechnen muss
und eine stärkere Spannungsversorgung benöitgt

 

[Carl]

Das ist nicht so leicht wie man denkt.

Die Sicherste Variante sind Reed-Relais als Umschalter. Zu beachten:
a) schön stabilisierte 5V oder 12V verwenden, weil sonst die Relaisspule den Dreck in das Signal rein 'spuckt'. Alternativ oder zusätzlich elektrisch geschirmte Varianten verwenden
b) Die Dinger nicht zu dicht packen oder magnetische geschirmte verwenden. Sonst beeinflussen sich die Magnetfelder und es schalten Relaiskontakte, nur weil die benachbarten Relais schalten.
c) Als (7-fach) Treiber bieten sich die ULN 2003 / 2004 an, alt bewährt.

Das ist eine schöne und sichere alternative

Wenn man el. Relais nehmen will muss man doch einiges beachten:
a) Latch-Up Gefahr. Wenn ein Eingang Überspannung bekommt, auch nur kurzzeitig, kann er ungewollt durchschalten. Hier passend Z-Dioden vorsehen
b) Die 16088 Schalter sind ungeeignet, auch die verlinkten (Video-)Matrix Schalter. Man braucht für Audio passive Schalter die sehr niederohmig sind und eine kleine Variation des On-Widerstandes über Eingangsspannung haben. 0,2 Ohm Variation(wie der beste Vorschlag, der ADG1636, der durchaus geht) machen bei 10 kOhm Eingangsimpedanz schon 0,0002% Klirr. Also braucht man schon was in der Klasse, das so niederohmig ist. Hier wird das mit 0,007% Klirr angegeben, was schon sehr gut ist. Andere ICs können da gerne mal bei 1% Klirr landen.
c) Bei hochohmigen Eingängen, die auf nichts gehen sollen, kann dir die Off-Isolation schon ganz schön reinspucklen. Bei diesen sehr iederohmigen schaltern gibt es speziell bei höheren Temperaturen signifikante Leckströme und kapazitive Kopplungen. Das kann dir die Isolation zwischen den Kanälen ganz schön versauen.
d) Die Charge Injection injeziert dir bei jedem Schaltvorgang eine bestimmte Ladung, die du (müsste man mal rechnen je nach Eingangs / Ausgangsimpedanz) durchaus als Knacksen hören kannst.

Bei beiden Lösungen hast du außerdem das Problem, dass es knackst, wenn man nicht im Nullpunkt des Audiosignals schaltet.

Wäre es nicht fast geschickter, da solche digital volume control Chips zu nehmen und mit Bussen zu arbeiten (also ein digitales Mischpult ohne Anzeigen, rein vom Microcontroller gesteuert?
http://www.cirrus.com/en/products/pro/areas/PA69.html

 

[elkulk]

Hi Carl,

wo Du gerade etwas tiefer einsteigst:

Was hältst Du von Photomos-Schaltern wie z. B. aqw212? Das ist der mit dem geringsten ON-Widerstand (0.83 Ohm), den ich bisher gefunden habe (gibt es bei farnell oder hbe-shop.de).

Gruß
Ulrich

 

[pico]

hab grad nochmal im Maxim Datenbuch gekramt
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet2/b/0d6uiy857c0oau4ka7r7lfg0peky.pdf
vielleicht ist das ja was

 

[elkulk]

hab grad nochmal im Maxim Datenbuch gekramt
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet2/b/0d6uiy857c0oau4ka7r7lfg0peky.pdf
vielleicht ist das ja was

Hi,

hat der Outputbuffer nicht etwas zu wenig Headroom?

Gruß
Ulrich

 

[Carl]

Was hältst Du von Photomos-Schaltern wie z. B. aqw212? Das ist der mit dem geringsten ON-Widerstand (0.83 Ohm), den ich bisher gefunden habe (gibt es bei farnell oder hbe-shop.de).

Denen würde ich auch nicht trauen:
a) weist du, wie sehr der Photomos Transistor als Photodiode arbeitet? Könnte sonst sein, dass du Schwankungen in der Versorgung der Diode im geschalteten Signal hast
b) Leakage current wäre mir zu hoch
c) Linearität der Kennlinie sehe ich nicht unbedingt als gegeben.

Das Maxim IC scheint primär für HiFi gedacht zu sein, bei PA Pegeln ist das Ding vermutlich am Ende

Ich würde so eine Kiste mit Bussen und addierern aufbauen und dann kleine Reed-Relais nehmen. http://www.farnell.com/datasheets/91169.pdf
Die passen jetzt nicht auf Lochraster, die nächste größeren schon. Dann magn. geschirmte nehmen, ULN2004 zur Ansteuerung und Fertig... Kommt auch noch recht günstig.
Kosten <1,60€, wenn du >25 Stk. brauchst.
Wenn man eben Busse macht, auf single-ended geht (am Eingang) und wieder differential draus macht (am Ausgang), dann brauchst man auch nicht viele Relais.

 

[chris_kah]

Wir verwenden in unserern Meßgeräten beispielsweise den ADG408 von Analog Devices als Umschalter für einen internen ADC, der als Voltmeter für Abgleiche dient. Der ist sehr präzise und hat einen großen Spannungsbereich. Natürlich gibt es massenweise unterschiedliche Konfigurationen http://www.analog.com/en/switchesmultiplexers/analog-switches/products/index.html
Aufpassen muß man allerdings beim Anlegen der Spannungen. Wenn ein größeres Analogsignal anliegt (vor allem niederohmig) ohne daß alle Betriebsspannungen am IC anliegen, ist das schnell hinüber. Wir verwenden Serienwiderstände, da der Analogbus dahinter einen sehr hochohmigen Meßverstärker hat, und die Serienwiderstände vernachlässigt werden können.

Aber ansonsten sind diese Analogschalter sehr tauglich, erschütterungsunempfindlich und ohne Mißhandlung auch langlebig.

Gruß
Christoph

 

[Carl]

Wir verwenden Serienwiderstände, da der Analogbus dahinter einen sehr hochohmigen Meßverstärker hat, und die Serienwiderstände vernachlässigt werden können.

Da ist der Haken. Wenn bei Audioanwendungen das Gerät dahinter 15 kOhm Eingangswiderstand hat und der Schalter 15 Ohm delta-R_on, dann gibt das 0,1% Klirr durch den Schalter. Davon drei hintereinander...
Jeder Serienwiderstand gibt eine lineare Dämpfung des Signals, aber ein MOS-Schalter ist ein nicht-ohmscher spannungsabhängiger Widerstand. Und der gibt eine Verzerrung des Signals.

Wenn ihr dahinter eine Impedanz von >MOhm habt kein Problem, aber bei Audio...