Gute Tag.
Nachfolgend ein Erklärungsversuch, welcher geeignet sein soll die Funktion auch Interessierten mit lediglich Grundkenntnissen der Elektronik zu beschreiben. Ich hoffe es ist mir einigermaßen geglückt.
Die Schaltung (
http://img60.echo.cx/img60/1432/clip2jpg8re.jpg ):
Das NF- (Cinch) Tonsignal des Verstärkers gelangt zunächst über C30 und einen ½ Spannungsteiler bestehend aus R10 und R2 an den nicht invertierten Eingang vom IC1C.
Die meisten Verstärker (Endstufen) verfügen am Eingang über einen Kondensator als DC Schutz, dieser verhält sich wie ein 6dB Hochpass welcher im allgemeinen so ausgelegt ist dass keine hörbare Beinträchtigung im Bass auftritt. Jedoch ändert sich hierdurch die Phase des Signals zu tiefen Frequenzen und dies würde die Clipping.- und Klirranzeige richtigerweise als Fehler erkennen und anzeigen. Deshalb wird der Eingangsfilter des Verstärkers mit C30 und R23 nachgebildet. Da je nach Verstärkermodell das Eingangsfilter unterschiedlich ausgelegt ist, muss es bei der Clipping/Klirranzeige angepasst werden können. Dies geschieht mit Hilfe des Potis R4, es verändert nicht den Pegel insgesamt sondern die Frequenz des Filters und die Phase.
Tipp: Wer den Eingang der Schaltung nicht am Cincheingang des Verstärkers sondern direkt am Eingang der Endstufe (nach dem Eingangskondensator) anschließt, kann C30 durch eine Drahtbrücke ersetzen sowie R4 und R 23 und weglassen.
Die Pegelanpassung über R10/R2 sorgt dafür dass das IC auch bei hohen Pegeln bis über 6 Volt nicht übersteuert wird, denn es erfolgt im IC eine Spannungsverstärkung (im Schaltbild noch 5 fach, inzwischen auf 2,5fach geändert), festgelegt über die Gegenkopplung bestehend aus R13 und R11.
Am Ausgang 8 des IC wird das Signal in den positiven und den negativen Spannungsanteil über die Dioden D12 und D13 aufgeteilt und separat in der weiteren Schaltung mit IC1A (negativ) und mit IC1B (positiv) analysiert. R12 und R14 sorgen für eine leichte Belastung der IC-Eingänge damit diese nicht offen sind.
Über den Spannungsteiler R15 / R16 (R3) gelangt das Verstärkerausgangssignal ebenfalls auf IC1A und IC1B. Das Poti R3 dient zur Anpassung an die Spannungsverstärkung des zu überwachenden Verstärkers (der Endstufe). Bei korrektem Abgleich liegt so am invertierten und am nicht invertierten Eingang von IC1A und IC1B das selbe Signal an und die beiden IC’s sind nicht leitend. Unterscheiden sich die Signale z.B. durch Clipping fängt IC1A oder/und IC1B an zu verstärken. Dieses Signal gelangt zum Ausgang der IC’s (Pin 1, Pin 7) und wird vom IC2E in ein digitales 12 Volt ein oder aus Signal gewandelt. Am Ausgang des IC2E liegt sofort bei Clipping oder anderen Verzerrungen 12 Volt an. Diese gelangen über den Vorwiderstand R18 an die 1. LED, D18, und lassen diese leuchten.
Nochmal ein Stück zurück, C17 und R17 bilden ein Zeitfenster am Eingang vom IC2E und sorgen für ein kurzes Nachleuchten der LED damit auch geringe Verzerrungen gut erkannt werden können.
Das Signal gelangt weiter über R19 und C19 welche ein weiteres Zeitfenster bilden In das IC 2B. Bei länger anhaltendem Clipping oder Verzerrungen z.B. durch starke Übersteuerung beginnt das IC2B zu leiten und die 2. LED, D28, beginnt zu leuchten. R28 ist der Vorwiderstand für die 2. LED.
Die Schaltung funktioniert nicht (ohne Eingriff in den Verstärker):
- 1.) Wenn am Verstärker eingebaute Aktivweichen benützt werden, hier muss das NF-Signal im Verstärker nach der Aktivweiche herausgeführt werden.
- 2.) Wenn der Verstärker die Phase des Signals zwischen Eingang und Ausgang um 180 Grad dreht. Dies ist trifft inzwischen jedoch nur noch auf wenige Modelle zu. Falls gewünscht kann ich eventuell bei der Schaltung noch einen zusätzlichen Eingang für solche Verstärker vorsehen.
Ansonsten kann die Anzeigeschaltung universell verwendet werden.
Modifikationen:
Durch Ändern des Wertes von R19 kann die Empfindlichkeit der 2. LED verändert werden. Für SPLer hat sich ein Vergrössern des R19 auf 470k für den Subverstärker als oft als praxistauglich erwiesen. Die 2. LED leuchtet dann erst wenn es kritisch für den Sub wird (z.B. bei über 15% Klirr durch Clipping).
Die Ansprechempfindlichkeit der 1.LED kann durch das Ersetzen von D12, D13 durch z-Dioden mit 1,5 Volt verringert also unempfindlicher gemacht werden. Dies ist, je nach persönlichem Geschmack, oft bei Subverstärkern mit über 500 Watt Kanalleistung sinnvoll.
Klangeinbusen durch die Clippinganzeige sind nicht zu befürchten. Die Schaltung belastet den NF-Eingang im ungünstigsten Fall mit ca. 40kOhm, bei geöffnetem Poti R4 sind es 140kOhm. Der Ausgang des Verstärkers wird mit minimal 4,5kOhm belastet, ebenfalls ein völlig unkritischer Wert.
Allgemein:
Wenn ich neue Leiterplatten bestelle sehe ich beim Layout gleich die Montage des DCDC Wandlers und einer Status-LED vor. Beim Einsatz mehrerer Schaltungen wird der DCDC-Wandler nur einmal bestückt und die +- Spannung an die weiteren Schaltungen weitergeleitet. Alternativ können geübtere Elektroniker auch direkt die Versorgungsspannung des Caraudio-Verstärkers abgreifen, Platz für passende Spannungsteiler der Versorgungsspannung mit Stabilisierung sehe ich auf der Leiterplatte vor.
Die Maße der neuen Leiterplatte werden geschätzt ca. 3 x 4 cm betragen. Falls wir uns auf ein bestimmtes Gehäuse einigen, kann ich die Maße auf ein solches anpassen.
Bitte arbeitet zusammen damit auch Interessenten ohne ausreichende Elektronikkenntnisse die Schaltung erfolgreich einsetzen können.
Als nächstes (morgen?) folgt eine Stückliste mit allen Bauteilen und Preisvorschlägen.
Bitte fragt bei Unklarheiten zur Schaltungsbeschreibung, damit andere Interessenten oder auch ich weiterhelfen kann. Ebenfalls sind Verbesserungsvorschläge gerne willkommen.
Gute Zeit, Steffen