Opamp limiter? vraag omtrent opmat schakeling

Goeiedag,

In de wereld van de synthesizers probeer ik onderstaande schakeling te begrijpen.

Deze schakeling is een peak detection schakeling die de sterkte weergeeft van een audio signaal. Het grooste deel van deze schakeling heb ik kunnen ontcijferen maar er is 1 stuk waarvan ik de werking niet van begrijp.

Ik overloop eerst wat ik weet.

Deze schakeling geeft via een 2-kleurenled de grootte van een signaal weer. Tussen 0-5V brandt de groene led. Tussen ons 5V en 9.8V branden beide leds (rood groen) en boven de 9.8V brand de rode led.

De schakeling rond IC10A inverteert het negatieve deel van het signaal.

IC 10D is een comporator die die rode led D8B laad branden bij het overschrijden van 5V

IC 10C gaat laag bij het overschrijden van 9.8V de stroom naar de groene led D8A wordt dan afgeleid via D7 waardoor deze uit gaat.

IC 10B laat de groene led branden maar ik begrijp niet hoe. Waarvoor dienen de 2 zener diodes? Ik heb op het internet gevonden dat deze de spanning in de feedback loop beperken tot de voorwaartse spanning + de zenerspanning van de zenerdiodes??? Wat is de invloed wij het veranderen van de zenerspanning van 1 of beide diodes? en waarom is dit hier nodig? is dit om de stroom te beperken door IC 10C wanneer deze laag wordt?

Indien er iemand mij uitleg kan geven over de schakeling rond IC 10B zal ik hem/haar eewig dankbaar zijn!

Groeten

Jazzy

https://i.ibb.co/JyTJ7Kn/2021-06-09-08-11-53-AM.png

Sine

Moderator

ic10B werkt in het lineaire gebied, die 3,3V zener zal zijn om de drempelspanning van de led te "overbruggen"
Ofwel, dat er niet al een volt of vier nodig is voordat de led überhaupt aan begint te gaan.

De groene led is dus niet meteen aan, maar gaat feller branden naar mate er meer spanning op de ingang komt te staan.

D18 is in deze situatie vrij zinloos, die is enkel nuttig als je het AC gaat voeren aan IC10B en er een bipoaire LED achter zet als een positief/negatief indicatie. Ik gok dat dat stukje schema van zo'n indicator geleend is.

Hoe kom je overigens aan schema's van het spul? Op zijn website kom ik niet veel tegen?

IC10B is geschakeld als versterker. De versterkingsfactor wordt bepaald door de terugkoppeling, de verhouding tussen R16 plus dioden en R15.
Voor kleine uitgangssignalen loopt er geen stroom door de zeners en heb je dus een heel hoge versterkings factor. Maar zodra de diodes in geleiding komen valt de versterking terug naar 1 (R16/R15).

Sine

Moderator

Precies, dit om bij een beetje ingangsspanning de uitgang al hoog genoeg te hebben om de drempelspanning van de led te overkomen.

Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 9 juni 2021 08:43:29 schreef Sine:
Hoe kom je overigens aan schema's van het spul? Op zijn website kom ik niet veel tegen?

Rutger schrijft ook hier, daar vind je de schema's en uitleg:
https://modwiggler.com/forum/viewtopic.php?t=155564

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
Sine

Moderator

Ah, daar staat dan ook meteen de uitleg nog een keer:

* the 3V3 zeners help to overcome the dead-zone on the green 'signal present' indicator

Een nog slimmere methode daarvoor is het schakelingetje er onder, zet het opampje in als stroombron.

[Bericht gewijzigd door Sine op 9 juni 2021 14:23:02 (25%)]

Op 9 juni 2021 10:49:16 schreef deKees:
... Maar zodra de diodes in geleiding komen valt de versterking terug naar 1 (R16/R15).

Eh 2 (en een beetje)?

Bezoek mijn neefjes' site: www.tinuselectronics.nl

Ha Sine,

Weet jij waar Op amp 10B voor dient :? volgens mij wordt die buitenspel gezet.....
Of zou die er voor zorgen dat indien je geen signaal aanbied de groene L.E.D. uit is !

Nu is het volgens mij zo dat vanaf geen signaal 0 V tot 5 V de groene L.E.D. aan is en van af 5,5 V groen en rood en bij 10,5 V alleen de rode.....
Misschien een teken fout, waar wordt deze schakeling toegepast weet iemand dat ?

PS: Nog even gekeken ja daar dient 10B voor de groene L.E.D. gaat werken bij 2 V oké dat is helder.....

Groet,
Henk.

[Bericht gewijzigd door electron920 op 9 juni 2021 19:16:36 (11%)]

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Op 9 juni 2021 18:59:23 schreef electron920:
Ha Sine,

Nu is het volgens mij zo dat vanaf geen signaal 0 V tot 5 V de groene L.E.D. aan is en van af 5,5 V groen en rood en bij 10,5 V alleen de rode.....
Misschien een teken fout, waar wordt deze schakeling toegepast weet iemand dat ?

Henk.

Deze schakeling wordt toegepast bij modulaire synths. Deze schakeling kan gebruikt worden om de sterkte van een signaal aan te geven. kunne we misschien zeggen dat dit een simpele versie van een VU-meter is...

Jazzy

Sine

Moderator

Op 9 juni 2021 18:59:23 schreef electron920:
PS: Nog even gekeken ja daar dient 10B voor de groene L.E.D. gaat werken bij 2 V oké dat is helder.....

Correct, en dan met oplopende helderheid totdat IC10C hem afknijpt.

Het is zijn aardig wat onderdelen voor een simpel ledje in ieder geval.

[Bericht gewijzigd door Sine op 9 juni 2021 19:54:10 (12%)]

Bedankt allen voor de vele nuttige antwoorden!

Er is weer een stuk duidelijker.

Ik wil deze schakeling gebruiken in een module die ik wil maken die het eurorack signaal omzet naar een line level signaal.

Ik wil dat deze schakeling het zelfde doet maar bij lagere drempel spanningen.

Dus tussen -18dB en 0dB brandt enkel de groene led.
tussen 0dB en 6dB branden beide leds
boven 6dB brand enkel de rode led.
ik gebruik als referentie voor 0db +4dBu (= line level)

Ik heb daarom de weerstandaarden in de spanningsdeler verandert zodat ik de juiste referentiespanningen krijg op de comporators.

Is dit de juiste manier? of zie ik iets over het hoofd? De reden van mijn vraag omtrent de zener diodes heeft betrekking tot deze vraag.

Jazzy

https://i.ibb.co/QJXbqfd/2021-06-09-07-57-58-PM.png

Sine

Moderator

D18 kun je weglaten, die doet hier werkelijk niets omdat het ding geen signaal gevoerd krijgt wat negatief wordt.

R35 wil je zo berekenen dat je 10V hebt aan de uitgang van de opamp bij 6dB
Dus die moet een stukje kleiner worden dan 100k.

Bedenk ook dat je met lijnlevel signalen ook problemen krijgt aan de ingang, je positieve golf moet eerst over de drempelspanning van D13 heen voordat er wat gebeurt.
Eeh, en bij de negatieve helft ook, want het is geen actieve gelijkrichter.

Dus dat kom je toch nog een beetje aan het aanpassen, dat zijn allemaal problemen die je bij de redelijk 'hete' +-10V signalen kunt verwaarlozen.
Dit ontwerp schaalt niet lekker naar lagere spanningen.

Ha Jazy,

Even snel doorgerekend ik kom op de volgende waarden :

Groen is aan van 0 V tot 1,4 V
Rood + groen bij 1,4 V
Rood is aan bij 2,65 V

Als dit binnen jou marge zit prima een en ander zal je toch in de praktijk moeten afstemmen ( als je de niveaus heel precies wilt hebben ) !
Ik zie @Sine heeft een aanvulling gepost mooi...... je gebruikt een schottky diode de BAT42 ik denk dat je gevoeligheid net voldoende is.
Wel heeft @Sine een punt met betrekking tot de zenerdiode !!

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.
Frederick E. Terman

Honourable Member

@Henk: die waarden staan ook in het schema, letterlijk 1 post hoger. :)

--
Het is hoe dan ook een nogal 'going round the moon to get there'-schema, al werkt het, voor waar het voor is, wel goed.

Zelf zou ik gewoon twee LM3915's nemen, beide kijkend naar hetzelfde signaal.
De uitgangen van een '3915 zijn in feite open collector. Laten we ze even 1 t/m 9 noemen.
De 3915's in 'dot'-mode. Van de ene knoop ik uitgangen 1 t/m 6 aan elkaar om de groene led aan te sturen. Van de andere knoop ik uitgangen 4 t/m 9 aan elkaar om de rode led aan te sturen.

(Met twee 3915's heb je geen gezeur met het aansturen van twee leds tegelijk, wat met één 3915 eventueel wel kan, maar weer ingewikkelder wordt met extra diodes en veranderende helderheid en zo.)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

@Frederick E. Terman,

Ik zie in het schema van @TS niet de waarden die ik bereken wel 1,25 V en 2,5 V......
Een LM 3915 dat kan maar is in de situatie maar voor twee L.E.D.s vrij fors.
En ik begrijp richting @TS niet helemaal de tekst limiter maar dat kan een ander schema zijn !

@TS, wat ga je precies bouwen zelf ben ik met het audio deel bezig voor een F.M. meetzender hier zit een test oscillator in 5 toontjes per kanaal alles synchroon dus van 1 kristal.
Maar ook een externe ingang incl. compander en digitale VU meter dan wel zonder LM 3915 die is veels te onnauwkeurig.

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Op 9 juni 2021 20:15:45 schreef Sine:
D18 kun je weglaten, die doet hier werkelijk niets omdat het ding geen signaal gevoerd krijgt wat negatief wordt.

Dus dat kom je toch nog een beetje aan het aanpassen, dat zijn allemaal problemen die je bij de redelijk 'hete' +-10V signalen kunt verwaarlozen.
Dit ontwerp schaalt niet lekker naar lagere spanningen.

Bedankt voor uw antwoord!

D18 begrepen!

Ahzo ik begrijp het. Misschien kan ik het line level signaal boosten naar een 10VPP signaal en het circuit als origineel gebruiken...

Jazzy

Op 9 juni 2021 20:38:38 schreef electron920:
Ha Jazy,

Even snel doorgerekend ik kom op de volgende waarden :

Groen is aan van 0 V tot 1,4 V
Rood + groen bij 1,4 V
Rood is aan bij 2,65 V

Bedankt voor uw bijdrage. Ik had deze waarden inderdaad uitgerekend en afgerond omdat het uiteindelijk om een visualisatie gaat en geen exacte meting.

Ik zie in het schema van @TS niet de waarden die ik bereken wel 1,25 V en 2,5 V......
Een LM 3915 dat kan maar is in de situatie maar voor twee L.E.D.s vrij fors.
En ik begrijp richting @TS niet helemaal de tekst limiter maar dat kan een ander schema zijn !

Toen ik research deed op het net kwam ik op een soortgelijk schema uit. In deze uitleg stond dat deze schakeling werd gebruikt als limiter om de spanning op de uitgang van de opamp te beperken.

@TS, wat ga je precies bouwen zelf ben ik met het audio deel bezig voor een F.M. meetzender hier zit een test oscillator in 5 toontjes per kanaal alles synchroon dus van 1 kristal.
Maar ook een externe ingang incl. compander en digitale VU meter dan wel zonder LM 3915 die is veels te onnauwkeurig.

Ik wil een output module maken het eurorack levels signaal omvormt naar een balanced line level output.
met headphone output. Daarom wilde ik graag een visualisatie van het uitgangssignaal.

Ik wil het gehele (nog niet afgewerkte) schema wel posten als u dat wenst. zelf heb ik een 13 tal jaar geleden enkel in de middelbare school wat kaas gegeten van electronica en probeer me met behulp van voorbeeldschema's, youtube filmpjes en zaken als dit forum mijn projecten uit te werken.

Jazzy

Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 9 juni 2021 21:03:34 schreef electron920:
@Frederick E. Terman, Ik zie in het schema van @TS niet de waarden die ik bereken wel 1,25 V en 2,5 V......

Toch gaat het om dezelfde drempelwaarden. Maar in het schema staan de werkelijke, gemeten waarden. Die zullen wel iets afwijken van jouw 'even snel doorgerekend'-waarden.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org