Synthetischer Siebkondensator ?

Am 19.04.2023 um 12:27 schrieb Carla Schneider:

Du kannst mit Hilfe eines Gyrators aus einer Induktivität einen Kondensator machen, aber einen Chip, der die Kapazität eines Kondensators größer erscheinen läßt gibt es nicht.

Du bist lustig Carla ... :)

Am 19.04.23 um 12:27 schrieb Carla Schneider:

Aber keine Ahnung, obs das fertig als IC gibt.

Hanno

Am 19.04.23 um 12:27 schrieb Carla Schneider:

Nein.

Üblicherweise macht man so etwas entweder durch Filterung (LC-Tiefpass) oder indem man Digital- und Analogteil über getrennte Spannungsregler aus einer höheren Spannung versorgt. Also z.B. 12V Input, ein Stepdown-Konverter für den RasPi und ein separater Linearregler (7805/etc) für den Analogteil.

Du brauchst in jedem Fall einen Energiespeicher, welcher Spannungsspitzen aufnimmt und Spannungstäler ausgleicht. Das kann ein Kondensator, eine Induktivität oder eine Kombination aus beidem sein. Halbleiter können Kondensatoren virtuell in Induktivitäten umwandeln und umgekehrt (Gyrator), aber selbst Energie speichern können sie nicht.

Am 19.04.2023 um 13:05 schrieb Hanno Foest:

Dafür braucht man aber eine externe Betriebsspannung. Mit den abzublockenden 5V des Raspb Pi klappt das nicht.

"Carla Schneider" schrieb:

Die Kapazität kann man nicht elektronisch vergrößern, aber die Spannung. Was wäre wenn du da einen StepUp-Wandler dran baust der aus den 5V 9V macht, und damit lädst du dann einen Kondenstor auf 9V auf und anschließend hängst du einen 7805 dahinter, der dann brummfreie 5V raus gibt.

Alternativ wäre auch die Möglichkeit ein 5V-Netzteil zu nehmen was eine brummfreie Spannung ausgibt.

Frank

Am 19.04.23 um 12:27 schrieb Carla Schneider:

Hallo,

statt einem RC-Filter kann man auch ein RC-Filter aus einer Induktivität und einem Kondensator aufbauen.

Für die Dimensionierung hilft es, wenn wenn man die Störfrequenz kennt. Vermutlich wird der Rasperry-Pi ja aus einem Schaltnetzteil versorgt das mit deutlich höheren Frequenz als 100 Hz arbeitet.

Bei diesen hohen Frequenzen benötigt man keinen Kondensator mit 1F.

Da fällt mir ein, man könnte auch einen Supercap verwenden. Die gibt es für Spannungen bis 5,5 V.

Für Störfreiheit im Audiobereich sind auch die Masseverbindung extrem wichtig.

Welche Störungen treten denn auf?

Bernd Mayer

Am 19.04.23 um 12:27 schrieb Carla Schneider:

Hallo,

statt einem RC-Filter kann man auch ein LC-Filter aus einer Induktivität und einem Kondensator aufbauen.

Für die Dimensionierung hilft es, wenn wenn man die Störfrequenz kennt. Vermutlich wird der Rasperry-Pi ja aus einem Schaltnetzteil versorgt das mit deutlich höheren Frequenz als 100 Hz arbeitet.

Bei diesen hohen Frequenzen benötigt man keinen Kondensator mit 1F.

Da fällt mir ein, man könnte auch einen Supercap verwenden. Die gibt es für Spannungen bis 5,5 V.

Für Störfreiheit im Audiobereich sind auch die Masseverbindung extrem wichtig.

Welche Störungen treten denn auf?

Bernd Mayer

Am 19.04.23 um 12:27 schrieb Carla Schneider:

78L05 sollte die Lösung für bis zu 100mA sein, sonst 7805.

Ja nur da braucht man mindestens 7Volt dafuer, das ganze soll mit einer Powerbank betrieben werden. Ich habe sogar schon eine Schaltung bei der der Raspberry diese Spannung selbst erzeugt mit einem Transistor, Induktivitaet, usw. Die soll aber demnaechst die 50V fuers Kondensatormikrophon (anstatt Elektret Kapsel) erzeugen, und dann brauche ich wieder eine andere Loesung fuer die Stromversorgung des Audio-ADC. Klar man koennte einen Spannungswandler besorgen...

Audio-Betrieb - UPS - nix mit Schaltreglern - lieber Linearregler im Netzteil ...

Heutzutage ist die Powerbank (5V) die billigste Energiequelle...

Da sind hauptsaechlich Spitzen nach unten, d.h. die 5V bricht auf 4.75V ein..

Die Halbleiter nicht, aber Kondensatoren koennen das. Einfach einen Kondensator parallel zu schalten hilft aber nur wenig. Am besten waere eine Schaltung die man an 5V anschliesst, und die falls die Spannung mal absinkt sich dagegen wehrt indem sie Strom abgibt, fuer eine gewisse Zeit z.b. 100millisekunden, wobei es an Strom nicht mehr als 50mA braucht. Das sind 5mAs entsprechen also bei 2.5mF 2V Spannungsaenderung, die Spannung faellt also von 5V auf 3V. Man benutzt eine Schaltung in der Kondensatoren parallel geladen und in Serie entladen werden deshalb reicht das fuer die 5V.

Am 19.04.23 um 14:41 schrieb Carla Schneider:

Die meisten besseren Powerbanks können auch QuickCharge, ganz moderne sogar USB PD.

Der Chinamann (Aliexpress,ebay) verkauft kleine Module (Suchbegriff "QC Decoy" oder "QC Trigger"), welchen diesen Modus aktivieren und der Powerbank höhere Spannungen als 5V entlocken.

Das allerdings ist auch für den RasPi selbst ein Problem. Unterspannung mag er überhaupt nicht und wird schnell instabil. Du brauchst entweder ein dickeres Kabel oder eine kräftigere Powerbank...

Ja. Man nimmt hierfür eine Kombination aus Induktivität und Kondensator, Stichwort "LC Tiefpass".

Am 19.04.23 um 12:27 schrieb Carla Schneider:

Kein Thema. Einfach RC-Tiefpass davor. Das siebt genug. Da Audiozeug ja üblicherweise nur ein paar mA braucht, ist die Auslegung i.d.R. kein Problem. So um die 10 Ohm und dann 100µF dahinter macht schon ordentlich Ruhe. Der Widerstand verhindert gleichzeitig, dass der Einschaltstrom an USB gar zu groß wird.

Jede Spannungsstabilisierung tut das implizit. Aber die Frage ist halt, wie viel Spannung du opfern kannst. Was auch immer du treibst, wird die Spannung reduzieren.

So viel braucht es bei USB nicht. Sobald die Tiefpassfrequenz deutlich unter der Hörgrenze liegt, kommt da nicht mehr viel störendes durch.

50mA ist auch schon ziemlich heftig viel. Was soll denn betrieben werden?

Marcel

Am 19.04.2023 um 12:27 schrieb Carla Schneider:

Es kommt unter anderem drauf an, wie gering der Stromverbrauch ist und wie genau die 5V stimmen müssen. Die nächste Frage wäre, was für Störungen auf der 5V Versorgung sind. Heute hat man üblicherweise kleine Schaltnetzteile, d.h. da hat man es weniger mit den 50 oder 100 Hz aus dem Trafo zu tun. Besser als ein Elko wäre da ein RC Tiefpass wie von Marcel Mueller vorgeschlagen.

Angenommen, die Audio-Schaltung zieht 10mA und man kann einen Spannungsabfall von 1V akzeptieren, so dass 4V übrig bleiben, dann könnte man da einen 100 Ohm Widerstand von der 5V Versorgung zum Elko schalten. Mit einem 1000uF Kondensator hätte man dann einen 10 Hz RC-Tiefpass. Wenn es deutlich mehr als 10mA sind, geht das so nicht.

Zur Unterdrückung von Störspannungen eigenet sich sowieso ein Linearregler besser als ein Elko. Der macht dann im Prinzip das, was du beschrieben hast. Dazu brauchst du aber am Eingang eine höhere Spannung als am Ausgang. Wenn deine Audio Schaltung mit 3,3V oder 3,6V auskommt, wäre das eine Möglichkeit.

Ansonsten ein Step-up Wandler der aus den 5V z.B. 8V macht und dann ein Linearregler dahinter.

Am einfachsten wäre es, wenn man die Audio Schaltung dazu überreden könnte, mit 3,3V zu funktionieren. Dann nimmt man einfach einen 3,3V LDO.

Carla Schneider schrieb:

Tut das nicht eigentlich jedes Netzteil? Erst mal Energie bei etwas höherer Spannung bunkern und dann erst regeln?

Am 19.04.23 um 20:53 schrieb Rolf Bombach:

So würde ich einen Flyback-Konverter jetzt nicht beschreiben.

Marcel

Hallo Carla,

Du schriebst am Wed, 19 Apr 2023 12:27:04 +0200:

Dann böte sich vielleicht ein LDO-Regler an, weil der Raspberry sowieso etwas mehr als 5V braucht, das mitgeliefert Netzteil soll 5,15V oder so liefern. Aber der zusätzliche Strombedarf darf nicht groß sein.

Dann nimm' doch gleich 'nen 1F-Kondensator. Die gibt's inzwischen von vielen Herstellern als "Superkondensator" oder "Utracaps" oder so ähnlich.

1F ist da klein, inzwischen evtl. sogar in SMD zu kriegen.

Brauchst Du jetzt "zu ueberbrueckende Zeit" wegen hohen Stromspitzen oder eher "nur" einen Filter für eine Analog-Audio_-_Schaltung? Wenn letzteres ist der Aufwand wohl bei weitem nicht so hoch anzusetzen, da reicht ein einfacher RC- (oder LC-) Filter (ein paar Ohm vor einem 100µF oder so).

Hallo,

ja - das hatte ich nach meinem posting auch noch überlegt.

Ich hätte eh einen Keramikkondensator wegen HF davor geschalten.

Mittlerweile habe ich mir bei 2 Typen von Reichelt die Daten angesehen.

Die mit der hohen Kapazität haben 30 Ohm.

Ich überlege, ob man das nicht vorteilhaft nutzen kann:

Die 30 Ohm schützen ja auch bei Spannungseinbrüchen am Eingang weil die Entladung relativ hochohmig erfolgt.

Und wenn man danach noch einen normalen Elko anschließt dann wird dessen Spannung durch das RC-Filter aus 30 Ohm Innenwiderstand und der Kapazität dieses Elekos zusätzlich gesiebt - oder?

Bernd Mayer