LED VU-Meter 2x50

[winix]

Gott sei Dank habe ich noch einen Linux Rechner......

wieso jammern, wenn die Lösung bekannt?
is schon ok, es musste wohl raus

[MiPe]

Gott sei Dank habe ich noch einen Linux Rechner......

wieso jammern, wenn die Lösung bekannt?
is schon ok, es musste wohl raus

Mache mich jetzt vielleicht unbeliebt, aber vor allem Windows 10 ist doch nun bei Weitem nicht so schlecht und unkomfortabel, wie es oftmals gemacht wird. Habe das erst jetzt am Wochenende auf den Festrechner meiner Eltern aufgespielt, nachdem ich die Festplatte austauschen musste (es gab dann gleich eine SSD). Problemlose Installation vom USB Stick, alle Hardwarekomponenten und Peripheriegeräte (inkl. WLAN Drucker) ohne weiteres Zutun in wenigen Minuten per Plug-and-Play erkannt. In einer knappen Viertelstunde war die gesamte Erstinstallation erledigt. Ja, okay, dann noch mal eine Viertelstunde, um allen möglichen überflüssigen Mist wieder herunterzulöschen und die ganzen Datenschutzeinstellungen richtig hinzubiegen. Aber im Grunde war ich inkl. Wiederaufspielen aller Backup-files etc. in einer knappen Stunde wieder auf dem Weg nach Hause. Habe da für den normalen "Hausgebrauch" absolut nichts auszusetzen. Einzig die Systemeinstellungen sind eine Katastrophe und verstecken mehr als sie helfen - aber da kann man ja auch mit der "alten" Systemsteuerung arbeiten. Als ich dagegen mal auf einem meiner Rechner Linux ausprobiert habe, hat es einen halben Tag gedauert, bis der Scanner richtig funktioniert hat ... /OT

[dedefr]

Gott sei Dank habe ich noch einen Linux Rechner......

wieso jammern, wenn die Lösung bekannt?
is schon ok, es musste wohl raus

Mache mich jetzt vielleicht unbeliebt, aber vor allem Windows 10 ist doch nun bei Weitem nicht so schlecht und unkomfortabel, wie es oftmals gemacht wird. Habe das erst jetzt am Wochenende auf den Festrechner meiner Eltern aufgespielt, nachdem ich die Festplatte austauschen musste (es gab dann gleich eine SSD). Problemlose Installation vom USB Stick, alle Hardwarekomponenten und Peripheriegeräte (inkl. WLAN Drucker) ohne weiteres Zutun in wenigen Minuten per Plug-and-Play erkannt. In einer knappen Viertelstunde war die gesamte Erstinstallation erledigt. Ja, okay, dann noch mal eine Viertelstunde, um allen möglichen überflüssigen Mist wieder herunterzulöschen und die ganzen Datenschutzeinstellungen richtig hinzubiegen. Aber im Grunde war ich inkl. Wiederaufspielen aller Backup-files etc. in einer knappen Stunde wieder auf dem Weg nach Hause. Habe da für den normalen "Hausgebrauch" absolut nichts auszusetzen. Einzig die Systemeinstellungen sind eine Katastrophe und verstecken mehr als sie helfen - aber da kann man ja auch mit der "alten" Systemsteuerung arbeiten. Als ich dagegen mal auf einem meiner Rechner Linux ausprobiert habe, hat es einen halben Tag gedauert, bis der Scanner richtig funktioniert hat ... /OT

w10, ist nicht so sclecht, aber nur wenn die ganzen "spione" asgeschaltent sind !

[DIYLAB]

Für Windows ist dies hier der falsche Thread .

[ZodiacWuppertal]

Aber egal, ich finde Windows 10 sehr gut, habe diese Version schon in den Betaversion drauf gehabt und auch noch drauf...auf 3 Rechnern. Keine Probleme.

[winix]

Antwort verschoben

[speedyG]

Hallo an alle, die hier mitlesen......

nachdem inzwischen das "Windows-Dilemma" bereinigt wurde, konnte ich nun endlich auch die Messungen vorläufig abschließen.
Dabei hatte ich keineswegs beabsichtigt hier eine Diskussion über Windows auszulösen.... es sollte lediglich erläutert werden,
weshalb eine Verzögerung bei den Arbeiten eintrat....
Allerdings ist das nur mit einer Einschränkung richtig. Die Einschränkung betrifft den OPA4140. Dieser OPamp
wurde über über das Internet bestellt und es hat sich bei den Messungen herausgestellt, dass es sich offenkundig
um Chips handelt, die der Wiederverkäufer aus einer "chinesischen Quelle" bezogen hat und die offenkundig
neu gelabelte "Fakes" sind, die mit hoher Wahrscheinlichkeit ihren Ursprung in chinesischen Schrottplätzen haben,
die alte Chips von Schrottplatinen ausschlachten.

Allerdings ist dies der erste Fall, der mir persönlich begegnet, bei dem sogar ein relativ "preisgünstiger" Chip
noch dazu ein SMD Bauteil gefälscht wird. Anscheinend haben  sich in China die Kriterien geändert und es werden
anscheind inzwischen sogar Chips mit Kaufpreis von weniger  als 5 Euro pro Chip gefälscht ....
anscheinend soll hier die Masse den Umsatz bringen....

Bei den Messungen wird deshalb hier nur eine Messung mit den gefälschten Chips gezeigt, der das Manko der gefälschten
Chips offenbart.

Zu den Messungen:

Als erstes weise ich ausdrücklich an dieser Stelle auf frühere Postings hin, weil ich hier nicht  alte Texte
lange wiederholen werde.... dieses Posting wird auch schon so lang genug....

Gleich Eingangs einiges zu den benutzten Geräten:
Um Störungen, welche aus dem Netz kommen könnten, zu vermeiden - habe ich bewusst auf Versorgung aus dem Netz verzichtet
und für die Messungen auf "Batteriebetrieb" gesetzt - dies unterbindet fiktive mögliche Störungen, die aus Netzbrumm und
ähnliches resultieren könnten. Als Quelle für die Signale wurde ein XR2206 verwendet - mit einer einfachen Basisbeschaltung.
Der Chip wurde mit 15 Volt aus der Batterie betrieben.

Da es ein Riesenaufwand bedeutet hätte die Messungen mit einem "normalen" Oszilloskop zu machen und das Ganze zu
fotografieren, die Bilder von Reflex- und Schlaglichtern zu bereinigen - habe ich bewusst auf diesen Weg verzichtet
und statt dessen die Messungen mit einem USB-Oszilloskop vorgenommen, was zum einen Vorteile bietet, weil man direkt
am Computer "Schreenschots" mit der "Printscreen"-Funktion machen kann und dann diese Bilder sofort im Photoshop mit
kurzen Kommentaren und Hinweisen versehen und abspeichern kann.

Dabei habe ich billigend in Kaufgenommen, dass die  angezeigten Messkurven nicht als "sauberer Messstrahl" angezeigt werden,
sondern über Pixel ( was sicherlich für einige sehr "gewöhnungsbedürftig" ist ). Das USB-Oszilloskop ist bis 50 MHz zertifiziert
und kann am Eingang ohne  Abschwächer oder Zusätze alle Signale im Bereich +/- 10 Volt direkt verarbeiten, was für diese
Messungen völlig ausreichend ist.

Um die Messungen tatsächlich miteinander "vergleichbar" zu machen ist die Wahl der Messpunkte entscheidend.
Deshalb muss der Messpunkt des Eingangssignals vor dem Trimmer sein, da die Größe des Signals - also der
"Signalpegel" direkt von dem Trimmer abhängig ist und diesen Pegel regelmäßig "abschwächt" - also verkleinert.

Es stellt ein gewisses Manko dar, dass der XR2206 nicht über alle Signale und Frequenzen einen einmal einjustierten
Pegel hält und eigentlich müsste man - wenn man es genau nimmt - bei jeder neuen Messung das Signal neu einjustieren
- besonders bei der Symetrie und beim Pegelabgleich. Allerdings habe ich bei der Summe der Messungen darauf letztlich
verzichtet, weil es mir zuallererst bei den Messungen nicht auf die "perfekte Form" ankam, sondern vielmehr darauf,
was die Gleichrichtung aus dem Signal macht - bezogen auf den Vergleich zum "jeweiligen aktuellen Eingangssignal".

Ich verweise dazu auf meine Ausführungen in dem früheren Posting zum Thema Vpp und Veff im Zusammenhang mit den
verschiedenen Signalformen. Im konkreten Fall hier, wurde jedes Modul vor der Messung mit 0,775 Volt Gleichstrom
einjustiert, was einem Wert von 0,775 Veff entspricht und fiktiv - auch dem Wert von 1 Vpp Sinus bei 1 kHz.
Dieser Wert wurde mit einem Digitalmultimeter gegen geprüft.

Hier die Messpunkte lt. Schaltplan bzw. im zweiten Bild auf der Platine:



Ergänzend noch folgendes: Selbstverständlich habe ich auch den anderen Kanal gemessen, was zu einer doppelten Anzahl
von Bildern geführt hat. Allerdings verzichte ich hier auf deren Wiedergabe, weil diese absolut symetrisch ausfielen
- also prkaktisch identisch waren..... dieser Beirag wird auch ohne deren Wiedergabe lang genug....



Zuerst die Messungen am "Original Modul" das ich erhielt und an dem ich keinerlei Modifikation vorgenommen habe,
um es als eine Art "Referenz" zu verwenden
.
Die erste große Überraschung war, dass im Originalmodul das Signal eigentlich nicht wirklich "gleichgerichtet" wurde,
weder als "Einweggleichrichtung" noch als "Vollweggleichrichtung".

Tatsächlich findet vielmehr eine Art "Shifting" statt - das Signal, dass sich vorher am Eingang noch im positiven und
negativen Voltbereich bewegte, wurde quasi in den positiven Bereich verschoben, so dass es nicht mehr in den negativen
Bereich kam.



Dass das Dreiecksignal am Eingang des Moduls hinterher am Eingang des Controllers keinerlei Ähnlichkeit mehr mit
dem tatsächlichen Signal am Eingang hat ist zum großen Teil dem Kondensator des Tiefpasses am Eingang des Controllers
geschuldet ( hier wurde dafür auch in einem früheren Posting  der Begriff "Integrator" verwendet ).
Der Lade-/Entladevorgang am Kondensator  benötigt Zeit, was letztlich bei diesem relativ großen Kondensator das Signal "ein-ebnet".

Die Tatsache, dass am Controllereingang letztlich ein Signal anliegt, dass eigentlich nicht einmal ganz 25% des
tatsächlichen Eingangssignals entspricht - ist in diesem Fall zum größten Teil nicht dem Modul sondern dem niedrigen
Innenwiderstand am Ausgang des XR2206 geschuldet, der noch zusätzlich mit dem Eingangswiderstand am Op-Amp
"interagiert". Bei dieser ganzen Betrachtung lasse ich ebenfalls bewusst noch die Problematik der "Offsetspannung"
aussen vor.



Die nachfolgende Messung ist noch bemerkenswerter. Hier habe ich absichtlich am Eingang ein Sinussignal von 10 kHz
mit einem Pegel von 2 Vpp auf den Eingang gegeben. Ich hatte ohnehin bei dieser Messung erwartet, dass am Eingang
des Controllers ein stark abgeschwächtes Signal angezeigt wird, weil hier bereits schon der Tiefpass seine Wirkung
deutlich entfaltet - was auch dem Ergebnis entsprach ! Interessant aus meiner Sicht ist die "Kappung", die am
Controllereingang während der positiven Hälfte der Eingangswelle zu sehen ist.



Die Ursache für diese asymetrische Begrenzung kann ich im Moment noch nicht ganz nachvollziehen - allerdings werde
ich dieser Sache noch nachgehen.
Dabei könnte durchaus ein Zusammenhang mit der nächsten Messung bestehen,
die mit eine Dreiecksignal von 10 kHZ vorgenommen wurde:



Was man in dieser Messung zu sehen bekommt ist quasi eine Art "Vollwellengleichrichtung"
- auch wenn es nicht wirklich eine solche "Vollwellengleichrichtung" ist !
Sonst müsste man nämlich doppelt so viele positive Wellen sehen, wie es wie am Eingang. Dies ist aber nicht der Fall.....

Ein weiterer Punkt, den ich hier markiert habe, ist der kurze Zeitraum am "Fuß" der Welle -
dies ist der Bereich, in dem kein Signal am Controllereingang anliegt, weil hier die
"höhere" Durchbruchspannung der im Original verwendeten 1N4148 Siliziumdioden zum
Tragen kommt, also die Mess-Spannung unterhalb der 0,7 Volt liegen, bevor diese
Siliziumdioden überhaupt leiten. Dieser Zeitraum existiert zwar auch bei den anderen Messungen, aber
wegen der niedrigen Anzahl der angezeigten Wellen ist der Bereich so flach, dass dort
dieser Bereich kaum zu sehen ist.

Nun zum Vergleich die Messungen am modifizierten Modul:
Auch hier wurden als Messpunkte wieder der Eingang des Moduls und der Eingang direkt am Controller benutzt.



Der einzige Unterschied bei diesen Messungen ist, dass ich am Oszilloskop für die Anzeige virtuelle
Nullpunkte festfelegt habe, damit man das Eingangssignal und das Signal am Controlleeingang besser
auseinanderhalten kann. Als Nullpunkte gelten die Linien, die an der Seite des Bildschirms markiert wurden.

Zuerst die Messungen am LT1678:



Hier sieht man sofort den Unterschied zum Originalmodul - am Controllereingang liegt ein Signal vor, dass
tatsächlich aus einer "Vollwellengleichrichtung" resultiert, bei dem der negative Anteil der Welle am Eingang
des Moduls tatsächlich in eine positive Halbwelle umgewandelt wird und deshalb die negativen Anteile der Welle
am Controllereingang als positive Wellen auftauchen - also am Controllereingang "de Facto" die "doppelte Anzahl"
von Wellen anliegen. Und diese Wellen sind nur "positive" Wellenhälften.

Und ebenso erfreulich: die positiven Wellen haben exakt den gleichen Pegel wie die anderen ( originalen )positiven Wellenhälften
entsprechen also exakt 1/2 Vpp des Moduleingangs.

Ebenso erfreulich ist die Tatsache, dass hier die "Pause" wegen der Durchbruchspannung der Shottkydioden,
die als Gleichrichter eingesetzt werden, praktisch nicht mehr existiert !

Als weiterer "Bonus" kann man festhalten, dass auch bei höheren Frequenzen keine Dämpfung durch den Tiefpass existiert
und deshalb auch die Kurvenform ( abgesehen von der Invertierung des negativen Wellenanteils ) nicht verändert wird -
also das was am Controllereingang zur Messung anliegt, wirklich dem entspricht, was zu messen ist.
Selbst bei 20 kHz bleibt das Signal weitgehend dem Signal am Eingang "treu".







Hier nun die Messungen am OP4184:

Hier ist vorab anzumerken, dass die Batterien am XR2206 offenkundig "geschwächelt" haben, was zu einer Verschlechterung
der Signalform geführt hat. Man mag sicherlich einwenden, das man diesem Zustand hätte begegnen können, indem man das
Signal über die Trimmer erneut abgleicht und man hätte Recht damit.... nur kommt es gar nicht auf eine "Idealform" an !
Es kommt nur darauf an, was das Modul aus dem tatsächlich existierenden Signal macht - egal welche Form das Signal hat.

Der entscheidende Unterschied liegt bei Frequenzen vor, die nicht Sinusform haben. Bei diesem OP-Amp
gibt es offensichtlich intern frequenzabhängige Gegekopplungen auf die im Datenblatt nur unzureichend
eingegngen wird und man müsste bei der Verwendung dieses OP-Amps offenkundig externe Maßnahmen zur
Frequenzkorrrektur vornehmen, was zusätzliche Bauteile benötigen würde - aber in unserem Falle unerwünscht ist.
Dies zeigt sich schon bei einem Dreiecksignal von 1 kHz ab und setzt sich bei 10 kHz fort.
In beiden Fällen scheint intern bei dem positiven Anteil der Halbwelle eine Art "Begrenzung" zu greifen, die beim
LT1678 nicht zu sehen war ! Daher ist zum derzeitigen Stand fest zuhalten, dass bei einer Modifikation dem LT1678 der
Vorzug einzuräumen ist !







Die nächste Messung mit dem OPA4140 ( welcher offenkundig eine chinesische Chipfälschung ist )
offenbart den Fehler der Fälschung. Eigentlich hätte man Ergebnisse erwarten müssen, die in etwa den Ergebnissen des
LT1678 entsprechen. Aber das vorliegende Ergebnis hat nicht einmal ansatzweise eine vergleichbare Ähnlichkeit !



Das wäre es zunächst einmal für heute.....
Ich werde nochmal OPA4140 aus einer anderen Quelle bestellen und dann mit den alternativ neuen Chips diese
Messungen wiederholen. Es dürfte zu erwarten sein, dass dann Ergebnisse vorliegen, die denen des LT1678 zumindest ähnlich sind.

Für heute kann festgestellt werden, dass der OP4184 auf jeden Fall aus diesem Vergleich ausscheidet.

Inzwischen werde ich einigen "Ungereimtheiten" die sich aus diesen Messungen ergeben haben ( siehe Text oben ),
nachgehen.

speedyG

[ZodiacWuppertal]

Danke Dir SpeedyG für diesen sehr ausführlichen Bericht und der Sonntagslektüre

LG Roland

[speedyG]

Hallo an alle, die hier mitlesen,
die letzten Wochen waren unfreiwilligerweise etwas turbulenter als erwartet ......

Da war zum einen eine deftige Grippe mit einer Lungenentzündung, die meine Aktivitäten einschränkte....
zum anderen hatte ich vor einigen Wochen noch einen interessanten emailaustausch mit einem der
Entwickler des ALM. Die Leser, die diesen Thread von Anfang an lesen, werden sich daran erinnern, dass
das ALM in einem der frühen Postings erwähnt wurde.

Und der eine Entwickler mit dem ich in Kontakt stand bekam vor 6 Wochen die finale Diagnose metastasierender
Krebs im fortgeschrittenen Endstadium. Ab dem Zeitpunkt wechselte das Thema verständlicherweise schlagartig
von Technik zu menschlichen Problemen und vor drei Wochen ist der Man leider sehr schnell verstorben, wobei
man schon fast froh ist, dass er wenigstens keine lange Leidenszeit mehr hatte....

Jedenfalls habe ich deshalb erst vor zwei Tagen tatsächlich endlich meine Ätzküvette in Betrieb genommen und einige
Platinen deren Herstellung "auf Halde" lagen nun endlich gemacht.

Inzwischen ist auch ein OPA4140 aus einer anderen Quelle aingetrudelt.

Zwar habe ich immer noch einige Aufgaben auf dem Tisch liegen, aber ich kann zumindest nunmehr endlich
die restlichen Adapterversionen in den nächsten Tagen testen und messen.

Hier aber zunächst mal nun einige Bilder vom Aufbau der finalen Adapterversionen die einen Eindruck vermitteln,
wie ein solcher Aufbau von statten geht. Wie bereits schon gesagt, ist die Adapterplatine in jedem Falle ein sehr
simple einseitige Platine, die auch von Amateuren mit etwas sorgfalt sauber und einfach herzustellen ist.

Und wie ich bereits schon gegenüber Karsten gesagt hatte, ist die Einbautiefe sehr gering. Bei der Standardversion
ist die Einbautiefe auf der Rückseite nicht höher als die Einbautiefe der Oberseite der Hauptplatine. Beim Einbau der
"seitenverkehrten Version" ( bei der die Kupferseite der Hauptplatine zugewandt ist ) ist die Einbautiefe sogar niedriger
als auf der Oberseite der Hauptplatine, weil die Bestückung auf dem "Zwischenraum" verlegt werden kann.

Allerdings stellen die meisten Fotos hier die reguläre Version dar, bei der die Kupferseite mit den Komponenten auf der
der Hauptplatine abgewandten Seite aufgebaut wurde. Erst auf dem letzten Foto ist der aalternative "seitenverkehrte"
Aufbau zu sehen.

Doch nun zu den kommentierten Fotos....

hier die geätzte aber noch nicht gebohrte Version:




hier die gebohrte Version:



Hier die Version mit den bestückten Widerständen:



Hier mit Beginn der Erstellung der Platinenverbindungen:







Hier wurde die Platine vorverzinnt :



Hier ist die Platine mit dem aufgelöteten OpAMP zu sehen:



Und hier ist ein Blick von der Seite zu sehen, der die genaue Einschätzung der tatsächlichen erforderlichen Einbautiefe wieder gibt:



Sobald die Messungen mit dem neuen OPA4140 gemacht wurden, wird dies hier nachgereicht und
mit Fotos dokumentiert werden. Dort werde ich noch einige Bilder zu dem "alternativen Aufbau nachreichen und gezielt auf die Unterschiede beim Platinenfilm und beim Aufbau eingehen.

Dann werde ich mich im Anschluss daran mich daran machen mich mit der Software zu beschäftigen.

mit freundlichen Grüssen
speedyG

[Der Karsten]

Hi speedyG,
traurige Neuigkeiten, diese scheiss Krankheit rafft so viele hin.

Hast Du die Platine mit Target gemacht? könntest Du dann bitte die Platinendatei einstellen?
An der Platine wird sich ja wohl nichts mehr ändern oder?
beste Grüße
Karsten

[speedyG]

Hallo Karsten,

derzeit gibt es keine derartigen Dateien.....

Ich habe diesen Platinenfilm ganz "Old School" mit Photoshop erstellt.....
allerdings hatte ich ohnehin vor, im Laufe der kommenden Woche,
die Platine in KiCAD zu übertragen und dann die Gerberdateien hier
einzustellen.

Allerdings würde ich raten noch die letzten Vergleichsmessungen abzuwarten.
Nicht wegen der Änderung der Platine aber wegen der anderen Arbeiten.

Wenn mann schon ohnehin das Modul wegen des Umbaus auf dem Tisch hat,
sollte man schon wissen, ob sich noch was an der Software ändert - immerhin
sollte man wählen können
- zwischen der log ( für Tape etc )
- oder der lin ( für Verstärker ) Messung

und ich will auch noch Bilder und Texte reinstellen, wie man das Teil wirklich genau kalibriert.....
 

mfg
speedyG

[Der Karsten]

OK Danke, dann warte ich noch auf die Finale

[speedyG]

Hallo Karsten,

hier in der Anlage die Gerberdateien der letzten Version der Platine und Bild vom Gerberplan:





und hier die Gerberfiles gepackt:

http://www.appleii-box.de/UFO/50LEDAdapterPlatine.zip

Änderungen sind keine mehr geplant aber die Eichung muß dann neu vorgenommen werden....
Die ursprüngliche Schaltung hatte einen anderen Verstärkungsfaktor....
von daher würde ich wie gesagt noch die weiteren Schritte abwarten.
Ich gebe bekannt wenn wir "mit allem" durch sind....


Platinenmaße:

65mm x 25mm

mfg
speedyG

[Der Karsten]

Danke, mit welchem Programm kann ich das öffnen? mit Target gehts nicht

[Drone]

Gerber-Tools

[Der Karsten]

Danke aber das tu ich mir nicht an, da route ich das bisschen eben selbst nochmal mit Target

[speedyG]

Hallo Karsten,

dann solltest Du natürlich auch den Schaltplan haben:


Das Schwierigste am selber routen ist natürlich die "Pfriemelei" mit der genauen Positionierung der "Kontakt-Pins",
damit diese auf den mm genau auf die Fixpunkte (Kontaktbuchsen) der Hauptplatine passen....
und dort ohne Streß exakt "hinein flutschen"......


Ich würde daher empfehlen zumindest das Bild in exakter Größe der Platinenmaße auszudrucken und genau
nachzumessen.......


Hat Target tatsächlich keine Möglichkeit Gerberdateien zu importieren... ?
Nötigenfalls die ZIP-Datei in ein Unterverzeichnis entpacken und die einzelnen
Lagendateien einzeln importieren....

Grundsätzlich:

es handelt sich um eine einseitige Platine mit den Leiterbahnen auf der Oberseite
( also der Bestückungsseite ) ....

die Unterseite - zur Hauptplatine hin - ist absolut leer
bis auf die einzulötenden Kontaktpins !

mfg
speedyG

[speedyG]

Hallo an alle, diie hier mitlesen....

ich habe heute einige Fragen per PM erhalten, die es durchaus wert sind hier allgemein gestellt zu werden und auch hier
im Forum beantwortet zu werden.... danke an den Verfasser der PM !

hier der Text:

bezüglich des Messadapters hätte ich noch eine Frage, bzw. Vorschlag bevor die Platinen geätzt werden.
Wäre es eventuell sinnvoll, in der Außenbeschaltung des OP's direkt zwischen den Pins 4 und 11 
( Versorgungsspannung ), möglichst nah am Chip eventuell noch einen kleinen Elko oder Keramikkondensator vorzusehen, damit die Betriebsspannung etwas gepuffert ist?
Erfahrungsgemäß können ungenügend gesiebte Betriebsspannungen die seltsamsten Effekte hervorrufen.
Im Hinblick auf die Messreihe mit Deinen Testadaptern könnte das eventuell auch etwas mit den Ungereimtheiten, denen Du noch auf den Grund gehen wolltest, zu tun haben.
Falls es nicht nötig sein sollte, soll es natürlich auch recht sein.

Wie kann man sich das vorstellen wenn die Überarbeitung dieses Projektes Deinerseits abgeschlossen ist, kann man das Ergebnis dann bezüglich Anzeigecharakteristik, Ansprechverhalten, Reaktionszeit, Messbereich, Genauigkeit etc. mit dem ALM von SSB vergleichen?

Zunächst will ich auf die erste Frage eingehen wegen der Filterkondensatoren:

Die Frage hatte ich zunächst hier ausgeklammert.... immerhin stand die Frage von Anfang an im Raum
- deshalb hatte ich ja diese Messungen auch bisher im Batteriebetrieb vorgenommen, weil ich durchaus mit
solchen Störungen rechne.... allerdings wird das erst noch durch konkrete Messungen beantwortet werden können....
zum einen hängt es davon ab von welcher Quelle die Hauptplatine versorgt wird.....

der auf der Hauptplatine verwendete Spannungsregler sollte eigentlich derartige Störungen ausfiltern.....
aber wie man ja weiss, steckt der Teufel im Detail.....

Immerhin können ja auch Trafos im Hauptgerät in dem das Modul eingebaut wird Einstreuungen verursachen.....
und die Versorgung der Adapterplatine kommt ja eigentlich aus Pin 4 und Pin 8 des OpAMP-Sockels - es wäre also auch
zu prüfen ob es genügt, wenn dort der Kondensator angelötet wird..... das ist eine der Fragen, die noch zu klären sein wird.
Allerdings kann mit ziemlicher Sicherheit heute schon gesagt werden, dass wenn ein Entstörungskondensator erforderlich
wird, dass dieser dann keine neuen Bohrlöcher erfordert, sondern direkt auf der Platine angelötet wird ( eben wegen der
kurzen Zuleitungen ).

Ich werde aber mit Sicherheit noch Messungen vornehmen, die nicht im Batteriebetrieb vorgenommen werden,
um diese Frage zu klären und falls erforderlich, dann werde ich konkret die Lötstellen genau empfehlen.

Zur zweiten Frage:

Ich hatte längere Zeit Kontakt mit einem der Entwickler des ALM und ich hatte ein gewisse Zeit ein ALM auf dem Tisch....
um es klar zu sagen: Dieses Modul wird aus mehreren Gründen nicht an das ALM herankommen:
1. Im ALM ist eine MCU auf der Basis der 430 CPU. Der verfügt über ADC Eingänge mit 24 Bit Auflösung.....
Der ATiny 861 hingegen hat nur eine Auflösung von 10 Bit.....
2. Auch sonst hat die 430 MCU quasi einen ganzen "Quantensprung" höhere und schnellere Leistung.....

Auch die Anzeige selbst hat eine völlig andere Struktur, weil alle LEDs im "vollen" Multiplexverfahren angesteuert
werden können und man wahlweise die rot oder die grün Anode ansteuern kann so dass die LEDs wahlweise in
rot grün oder gelb angesteuert werden können durch die Software.....

deshalb habe ich auch gesagt, dass es gute Gründe gibt weshalb das ALM einen derart hohen aber berechtigten Preis hat.....

Aber ich kann zum anderen auch sagen, dass wir mit diesem Modul mit Sicherheit deutlich über der Qualität
aller anderen LED-Anzeigen enden werden, also weder die Konkurenz mit der Anzeige von elektor noch mit
anderen ähnlichen Anzeigemodulen scheuen müssen.

Auf einer Skale von 1 bis 10 würde ich die meisten Anzeigen mit dem LM3915 oder ähnlich bei etwa 2 -3 einsortieren
und das ALM als Referenz bei 10.... dann kommt dieses Modul in Genauigkeit und aller anderen Faktoren  am Ende
irgendwo bei 6 bis 7 unter, wenn es genau geeicht wird. Zumindest ist das mein Ziel.

Und damit wenn man eine Skala eines fiktiven Preises ansetzt und elektor oder ähnliche Schaltungen bei etwa
100 bis 150 Euro ansetzt und am anderen Ende das ALM mit knapp unter 1000 Euro - dann wäre diese Anzeige
etwa bei 500 bis 600 Euro anzusetzen ( zumindest fiktiv ).

Ich hoffe, dass damit diese Fragen zum derzeitigen Zeitpunkt hinreichend beantwortet wurden.

Hinzu kommt, dass möglicherweise Bruno nach Abschluss meiner Arbeit eventuell noch eine "Revision 2" auflegt,
bei dem er die Ergebnisse meiner Arbeit mit seiner Arbeit verknüpft wird und beides zusammen auf einer neuen
weiterentwickelten Platine untergebracht wird.

mfg
speedyG

[speedyG]

Hallo an alle, die hier mitlesen......

ich hoffe man ist meiner Empfehlung gefolgt und hat sich Zeit gelassen mit der Anfertigung der
Adapterplatine. Wie ich bereits schon früher darauf hinwies, habe ich manchmal bei meinen Messungen
unerwartete Ergebnisse zu Gesicht bekommen, denen ich nun in den letzten Wochen verstärkt nachgegangen
bin. Dabei kam etwas ebenfalls unerwartetes zu Tage, was mich veranlasst hat die Platine zu erweitern.

Der Grund ist kurz gesagt:
Rail2Rail ist nicht gleich Rail2Rail.

Erst mal vereinfacht, worum es geht: In der "klassischen" Beschaltung wurden über Jahrzehnte hinweg
Operationsverstärker mit einer positiven und einer negativen Spannung gespeist und man verwendte die
0 Volt in der Mitte als Masse.





Wollte man mit nur einer positiven Speisespannung auskommen, so musste
man einen "Trick 17" anwenden und zwischen der positiven Speisespannung und der Masse ( auch als Ground
= GND bezeichnet ) 2 gleiche Widerstände in Serie hinter einander schalten, um am Knotenpunkt zwischen
den beiden Widerständen die exakt halbe Speisespannung zur Verfügung zu haben und auf diese Weise eine Art
"virtuelle Masse" zu erzeugen, damit der OpAmp bei entsprechender Beschaltung "denkt" die realen 0 Volt
sei eine negative Spannung - die virtuelle Masse sei der Mittelpunkt und nur die Spannung zwischen diesem
virtuellen Mittelpunkt und der Versorgungsspannung sei die positive Versorgung.

Dann wurde - je nach dem ob man den OpAmp in invertierender oder nicht invertierender Beschaltung benutzte
der unbenutzte Eingang an die "virtuelle Masse" beschaltet, so dass am Ausgang die Ausgangsspannung sich
"positiv" oder "negativ" um diesen "virtuellen Nullpunkt" bewegte.




Vor einigen Jahren nun haben die Hersteller das sogenannte "Rail2Rail" Konzept vorgestellt, wonach der
zusätzliche Schaltungsaufwand wegen einer "Virtuellen Masse" entfallen könne und man könne nun einfach
- wenn man den OpAmp an nur einer positiven Speisespannung betreibt - den unbenutzten Eingang auf die
"echte Masse" - also die 0 Volt legen, ohne dass der OpAmp anders reagieren würde, als wenn man eine
virtuelle Masse durch "Trick 17" geschaffen hätte.

Der eine oder andere Leser wird sich daran erinnern, dass ich im Posting #507 geschrieben hatte:
"Leider ist es wie auch sonst überall, die auf dem Deckblatt des Datenblatts gemachten Aussagen sind sehr vollmundig,
werden aber auf den später nachfolgenden Seiten, durch die Daten der tatsächlichen Messungen nicht
unbedingt verifiziert..... oder bestimmte Mankos eröffnen sich dem Betrachter nicht unbedingt sofort
als mögliches Problem.... auch hier muss der Anwender gelegentlich auch mal "zwischen den Zeilen" lesen...."

Bei der Durchsicht der Datenblätter der OpAmps stolperte ich dann genau über dieses vorher erklärte Problem.
Die "Innenbeschaltung" * des OpAMPs liefert die Aufklärung und zeigt weshalb Rail2Rail bei den verschiedenen
OpAMPs  mehr oder weniger gut oder schlecht funktioniert. Ich werde jetzt nicht alle OpAMPs hier erörtern,
zumal einige von vornherein aus der Auswahl wegen mangelhafter Daten ausfielen. Ich beschränke mich hier
also auf den Vergleich zwischen dem 4140 und dem LT1678 ( der letztlich der "Siegerkandidat" war ).
* Innenbeschaltung bezeichnet die Art, wie intern im OpAMP die Transistoren auf dem Chip selbst verschaltet sind.

Im vorliegenden Fall sind die beiden Transistoren, die die Eingänge des OpAMPs 4140 darstellen mehr oder weniger
direkt mit dem Eingang mit der negativen Spannung verbunden - liegen also bei der Versorgung mit nur einer
(positiven) Spannung praktisch direkt auf Masse ( die beiden rot markierten Kreise unten links in der
Zeichnung ).




Deshalb schlägt der Hersteller selbst in der "Standard"beschaltung zwischen dem unbenutzten Eingang und der Masse
vor einen Widerstand von mindestens 1 kiloOhm zu schalten. Dabei können wir an dieser Stelle wieder
einen Teil der äußeren Beschaltung mit den Zener "Schutzdioden" beiseite lassen. Entscheidend für uns ist nur, dass
zwischen unbenutzten Eingang und Masse in jedem Fall ein Widerstand sein sollte.

Weiter ist es wichtig zu sehen, dass intern die Signalspannung ( egal an welchem Eingang diese angelegt wird )
quasi gleichgerichtet wird, so dass intern im OpAMP praktisch nur mit einer "positiven" Spannung gearbeitet wird.
Wegen der Dioden am Eingang kann eine Signalspannung nach dem Eingang gar nicht mehr "negativ" werden.




Auch im dritten Beispiel des Herstellers ist als RG ( rot markiert ) dieser Widerstand obligatorisch zwischen
ungenutztem Eingang und der Masse dazwischen geschaltet.




Im Gegensatz dazu gibt es beim LT1678 in der "Innenbeschaltung" 2 wesentliche Unterschiede:
1. Die Dioden am Eingang sind nicht parallel ( also alle in die gleiche Richtung ) geschaltet, sondern
"antiparallel" in verschiedene Richtungen und fungieren somit nicht als Gleichrichter sondern nur
als begrenzender Schutz.
2. Die Eingänge liegen nicht direkt auf der Masselinie, sondern wurden intern über die Widerstände und
Transistoren unten links quasi intern etwas von der "negativen" Spannungsversorgung "entkoppelt", können
also extern immer noch auf einem externen "virtuellen Massepunkt" beschaltet werden.




Jetzt könnte man fragen, in wie weit dies uns hier betrifft......
und das Thema wurde bereits schon in einem früheren Posting "angerissen"....
die Frage nach dem, was man eigentlich messen will....

Hierzu die nachfolgende Grafik von einer Sinuswelle....

Das Bild 1a zeigt die Sinuswelle, die als "reine" Signalspannung um den Mittelpunkt der Masse
sowohl im positiven als auch im negativen Spannungsbereich schwingt.
Bild 1b zeigt die gleiche Sinuswelle nach ihrer Gleichrichtung bei der der negative Teil der
Welle "invertiert" wird und nun ebenfalls als positive Welle zu sehen ist.
In beiden Bildern ist der für die Messung relevante Anteil rot eingefärbt und entspricht
der sogenannten "effektiven Spannung".

Das Bild 2 hingegen zeigt die gleiche Sinuswelle, aber diesmal nur im positiven Spannungsbereich.

Wo liegt der Unterschied bei der Messung ?

Im diesem Falle würde zuerst einmal die untere Hälfte der Sinuswelle nicht gleichgerichtet werden
und somit die untere Hälfte der Welle nicht invertiert werden ( wie in Bild 1b ).
Damit würde bei einer nachfolgenden Messung die gesammte "effektive" Spannung zwischen der Masse
und der "Oberkante" der Sinuswelle ( hier ebenfalls rot gefärbt ).

Der "Knackpunkt" ist der Anteil des "Messignals" unterhalb der gedachten "Mittellinie" des Signals -
also das was der Laie dann als "negativen Wellenteil" bezeichnen würde.....
tatsächlich würde die nachfolgende Mess-Stufe  den rot eingefärbten Teil der effektiven
Signalspannung messen und der ist effektiv größer als der weisse Signalanteil.
Die Messung könnte also um einen Anteil zwischen 15% und 20% vom tatsächlichen Signal abweichen /
größer sein.




Und jetzt zum weitaus größeren Teil des Problems:

Vor dem Punkt an dem unser Messmodul ein Signal abgreift, um das Signal zu messen, befinden sich
praktisch immer Vorverstärkerstufen, die meist nicht genauer analysiert wurden und meist handelt
es sich um Vorstufen auf der Basis von Transistoren - und bei diesen Stufen ist das Signal regel-
mäßig nur im positiven Spannungsbereich - meist sogar mit einem beachtlichen Anteil an positiver
Gleichspannung ( welche eigentlich nicht zum "reinen" Audiosignal gehört ).

Das nachfolgende Bild zeigt das Problem an Hand einer typischen Messung in einem Vorverstärker.

In diesem Fall würde alles was zwischen der orangen "Null-Linie" ( bzw. Masse ) und dem eigentlichen
Signal in die Messung eingehen. Zwar wurden oft zwischen den einzelnen Vorstufen Kondensatoren
als koppelndes Elemant eingefügt, um dann die "Weitergabe" des Gleichspannungsanteils "abzublocken" -
nur - abhängig vom jeweiligen Schaltungskonzept gibt es auch regelmäßig nach dem Koppelkondensator
immer noch beachtliche Gleichspannungsanteile im Signal.




Nur wenn tatsächlich in der Schaltung durchgehend jede Stufe mit einer dualen Spannungsversorgung
( also positiver und negativer Versorgungsspannung ) versorgt werden würde, wäre um die Masse herum wirklich
gewährleistet, dass eine Signalspannung entsprechend dem nachfolgenden Bild um die Masse herum schwingt.





Zurück zum Modul:

Zwar sind direkt am Eingang die Kondensatoren C8 und C9, die den Gleichspannungsteil aus dem Signal
abblocken soll. Aber da die OpAMPs im Rail2Rail-Modus nur mit einer Versorgungsspannung betrieben werden,
ist direkt nach der Gleichrichtung wieder ein Gleichspannungsanteil im Signal vorhanden. Deshalb muss
nach der Gleichrichtung und vor der Pufferstufe dieser Gleichspannungsanteil aus dem Signal heraus
gefiltert werden - und deshalb wurde in dieser neuen Revision der Schaltung 2 Änderungen vorgenommen:

1. Damit die Gleichrichtung sauber funktioniert wurden bei den beiden OpAMPs dieser Stufe wieder
auf "Trick 17" zurückgegriffen und die "virtuelle Masse" eingesetzt. Es scheint so, als ob bei einigen
OpAMPs es doch einen Unterschied ausmacht, ob diese aus einer Batterie gespeist werden, oder ob diese
an der normalen Stromversorgung des Vorverstärkers hängen. Der Batteriebetrieb gestattet einen
quasi "schwebenden" Zustand bei dem die Masse sozusagen virtuell in der Luft hängt wohingegen bei der
normalen Stromversorgung  die Masse auch bei den Vorstufen an einer "fest definierten" Masse
( durch die Masse der Gesamtzschaltung ) angebunden ist.

2. Vor der Weiterleitung des gleichgerichteten Signals an die Pufferstufe je ein Kondensator ( C1 und C2
auf der Adapterplatine ) damit hier wieder Gleichspannungsanteile herausgefiltert werden, die durch die
"virtuelle Masse" verursacht werden.

Nur die Pufferstufe selbst arbeitet im Rail2Rail-Modus. Dies ist letztlich bedingt durch Bauart des
Moduls und durch dessen Stromversorgung sowie dem Messeingang des Controllers.




Die Größe der Platine ändert sich nicht wesentlich.

Allerdings wird der Pin 3 bzw. Pin 5 nicht mehr als Verbindung zum Hauptmodul genutzt
wegen der "virtuellen Masse".

Hier im Falle, dass die Platine selbst geätzt wird , bleibt es immer noch eine einseitige Platine.
In dieser Version aber nun so, dass die Kupferlage auf der "Oberseite" der Platine ist.
Die Platine kann wahlweise auf der Ober- oder Unterseite bestückt werden.
Zweckmäßiger ist aber eine Bestückung auf der Unterseite, wenn es darum geht eine niedrige
Einbautiefe zu erreichen. Das einzige Bauteil dass in jedem Fall auf der "Oberseite" mit den
Kupferbahnen bestückt werden muss - ist der 4-fach OpAMP !

Hier die ungebohrte Platine:



Hier die Platine gebohrt:




Hier eingezeichnet die Bestückung der Platine:



Hier ein Bild von bestückten Platinen. Ganz rechts eine Platine bei der
die Kondensatoren C1 und C2 wegen der Bauhöhe auf der Oberseite montiert wurde.




Hier der Blick auf die "Oberseite" auf der die Kupferbahnen und der 4-fach OpAmp sind.



Hier eine Vegrößerung zur besseren Sicht auf die Details.

Hier sind auch ( wenn die Platine selbst geätzt wird ) die 4 Drahtbrücken.
Wohlgemerkt: diese Seite ist nach der Montage auf die Hauptplatine zwischen
Adapterplatine und Hauptplatine !




Hier sieht man die eine Version der Platine auf dem Hauptmodul montiert.



Hier sieht man die andere Version der Platine auf dem Hauptmodul montiert.



Hier ein seitlicher Blick auf die Adapterplatine, um bessere Sicht auf die Verbindungspins zu haben.
Diese sollten am besten entweder versilberter oder vergoldeter Stahldraht sein und
eine Stärke von 0,7 mm haben und gut in die Öffnungen der Präzisionsfassungen hinein gleiten.
Natürlich müssen alle Drähte genau gleich lang sein, um einen guten Sitz des Adapters
zu gewährleisten und so lang sein, dass wenigstens 2 mm Luft zwischen den Bauteilen auf der
Adapterplatine und den Lötstellen der Hauptplatine verbleiben.




Hier die Seitenansichten der einen Version der Platine auf der Hauptplatine montiert:






Hier die Seitenansichten der anderen Version der Platine auf der Hauptplatine montiert:






Hier das Bild des Platinenfilms mit Vermaßung:




Und hier ein erneuter Blick auf die Bestückung:


Und im Falle, dass die Platine nicht selbst gefertigt wird, hier die Gerber-Dateien
der Platine als doppelseitige Platine:
[url=http:www.appleii-box.deUFOAdapterNewGerber.zip][/url]Gerber Datei
Dann entfallen bei der Bestückung 2 Drahtbrücken.

Weiteres zum Hauptmodul selbst und dem Adapter:

Was soll gemessen werden ?

Ich hatte schon in einem früheren Post diese Frage aufgeworfen und dann auf das wichtigste Unterscheidungs-
Kriterium hingewiesen: Aussteuerungsmessung bei Aufnahmen mit einem Tonband oder Cassettengerät oder als
Aussteuerungsanzeige bei einem Verstärker. Heute will ich auf diese Frage etwas genauer eingehen und darlegen,
weshalb diese Frage so wichtig ist. Dazu ist erst einmal grundlegendes Wissen über die Maßeinheit Dezibel
erforderlich und soll so knapp wie möglich erklärt werden. Für diejenigen, die es etwas genauer haben wollen,
habe ich im Text entsprechende Links eingebettet, die weiterführende Texte zum Thema haben. Dies besonders dann,
wenn in größerem Ausmaß Berechnungsformeln vorliegen, die ich aber hier bewusst aussen vor lassen möchte,
da die meisten Leser sicherlich nicht zu den Fans der höheren Mathematik gehören.

dB - eine kurze Erklärung

Fangen wir zunächst mit dem grundsätzlichen an:

Dezibel ist keine Maßeineinheit für eine physikalische Größe wie Volt oder Ampere !

Vielmehr handelt es sich um eine Einheit, die lediglich das Verhältnis von einer Einheit
zu einer anderen Einheit bestimmt !

Um das noch an zwei Beispielen zu verdeutlichen:
1 km steht zu 4 km im Verhältnis 1 zu 4 aber: auch 5 km stehen zu 20 km im Verhältnis 1 zu 4 !
Das Verhältnis sagt also nichts aus über die tatsächliche Länge einer Strecke in km !
Das Verhältnis sagt lediglich etwas aus über das Verhältnis von einem Wert in km zu einem anderen Wert in km aus!

Wer des englischen mächtig ist, kann sich genaueres ( auch über die geschichtliche Entwicklung ) über
folgenden Link anlesen:
about 0dB

In Kürze hier eine Zusammenfassung jenes Textes:
Die ursprüngliche Festlegung erfolgte durch die Bell Laboratories in den USA und die ursprüngliche
Maßeinheit hieß Bell:
Bell = log(m1 / m2)
Bei diesen Rechenoperationen war immer vor dem Komma eine Null, so dass sich bei Rechenoperationen
immer nur die Nachkommastellen änderten. Deshalb beschloss man die Einheit Bell durch eine Einhait
DeziBell ( Dezi = ein Zehntel ) als: Bell geteilt durch 10 = Bell :10 oder anders geschrieben
1 dezibel = 1 Zehntel Bell.

Damit haben wir aber immer noch keine absolute Messgröße !

Allerdings hat diese Einheit eine wichtige Eigenschaft, die im Audiobereich häufig vorkommt:
Das menschliche Gehör - es hat ebenfalls eine ( logaritmische ) Eigenschaft, denn das menschliche Gehör nimmt
bei zunehmender Leistung einer Signalquelle eine Steigerung ebenfalls logarithmisch wahr:
dB = 10 * log(p1 / p2)

dabei kann man an dieser Stelle vereinfacht sagen:
+ 1 dB bedeutet dass ein Signal um 10% lauter ist als die Vergleichsreferenz und - 1 dB bedeutet,
dass das Signal um 10% leiser als das Vergleichssignal.

Damit ist aber die Einheit Dezibel immer noch nicht zu einer physikalischen Maßeinheit geworden.
Erst durch einen festen Bezug zu einer festen definierten Messgröße bekommt das Ganze eine physikalische
Messgröße zugeordnet.
dBm bezieht sich auf die Leistung von 1milliWatt als Referenz
dBu benutzt 0,775 Volt als Referenz und
dBV benutzt 1 Volt als Referenz.

Dann gäbe es noch im Zusammenhang mit digitalen Audiosignalen noch die Einhait dBFS, die ich aber hier außen vor
lassen möchte, weil das die Geschichte unnötig verkompliziert. Wer es sich denoch antun will, dem sei der Link:
about DBFS
empfohlen. Allerdings an dieser Stelle eine ausdrückliche Warnung: Mit dem Thema hier hat das Ganze im Endeffekt
wirklich nichts zu tun. Es erklärt lediglich eine weitere Spezifikation zum Thema db und Auflösung von Audiosignalen
in Bits und führt lediglich zu einer weiteren "Maßeinheit", welche hier eigentlich irrelevant ist.

Wichtig ist aber, dass auch diese "Definitionen" nicht absolut waren..... es gab im Laufe der weiteren Entwicklung
noch weitere "Standards" die veröffentlicht wurden und diese Standards unterschieden sich auch noch teilweise
in verschiedenen Ländern....

Um die Sache zu vereinfachen - nach inzwischen einigermaßen international gültigen "Standards" gelten heute
folgende Referenzen:
Spannung U0 = 0,775 V -  0 dBu - Spannung, die an 600 Ohm 1 mW Leistung umsetzt
Spannung U0 = 1 V     -  0 dBV - Spannung (entspricht 2,22 dBu)
Spannung U = 1,55 V   - +6 dBu - Studiopegel ARD – Bezugswert 0,775 V
Spannung U = 1,228 V  - +4 dBu - Studiopegel international – Bezugswert 0,775 V
Spannung U = 0,3162 V - −10 dBV- Heimtechnik-Pegel (entspricht −7,78 dBu)

Dabei ist bezüglich dieser Angaben in Volt noch anzumerken, dass hier in Wirklichkeit die Rede von
Volt ( effektiv ) also Veff und dass dieser Effektivwert sich auch noch auf ein Sinussignal mit
einer Frequenz von 1 kiloHertz bezieht.

Veff weicht nämlich bei unterschiedlichen Signalen und unterschiedlichen Frequenzen von einander ab.
Weiterführende Texte zu Veff unter dem Link:
Effektivwert

und weiterführende Texte zum Thema Vss unter dem Link:
https:\\de.wikipedia.org\wiki\Scheitelwert
Wobei dort im Text statt Volt ( Spitze zu Spitze ) der Begriff Volt ( Scheitelwert zu Scheitelwert ) verwendet wird,
was euch aber nicht weiter verwirren sollte ( ein Orden für die Fanatiker unter den Germanisten ).

Wieder zurück zur Ausgangsfrage....

Allerdings hat der "externe Beitrag" zum Thema "Bezugspegel" einen weiteren Aspekt nebenbei ins Spiel gebracht, der
dort nur gestreift wird - hier aber durchaus erheblich ist: den Begriff "Clipping".

Ausführlicher unter dem Link:
Übersteuerung
, wobei die dortige Erklärung eher dürftig ausfällt.....

genauer wäre folgende Erklärung:

Egal ob  in einem Vorverstärker oder in einem Endverstärker
- ab einem bestimmten Punkt erreicht ein verstärktes Signal einen Pegel,
der eigentlich der Versorgungsspannung entspricht und das Signal kann nicht größer werden
als die Versorgungsspannung und dann beginnt der Verstärker das Signal am Ausgang auf den
Pegel der Versorgungsspannung zu "begrenzen" und schneidet den überschüssigen Teil des Signals
quasi ab - oder "rasiert" das Signal.

Dabei gab es früher im Bereich "HiFi" eine Zeit lang eine Definition, bei der man sagte,
dass bei einem Signal von 0dB am Eingang eines Verstärkers - dieser am Ausgang eine "Vollaussteuerung" abliefert.....
dabei darf nicht außer acht gelassen werden, dass auch hier der Begriff "Vollaussteuerung" - je nach Hersteller -
verschieden ausgelegt wurde.

Beim einen Hersteller wurde "Vollaussteuerung" dahingehend "interpretiert",
dass dies die Leistung war, die noch ohne "Clipping" abgegeben werden konnte -
während andere Herteller mit "Vollaussteuerung" 100% der möglichen Ausgangsleistung meinten
             - wobei aber oft schon bei einer Leistung von 75% bis 80 % der tatsächlich möglichen Leistung
               bereits schon ein "Clipping" des Signals einsetzte !

Dies erklärt auch weshalb die verschiedenen Hersteller unterschiedliche Skalierung ihrer Anzeigen wählten:
Der eine Hersteller verwendete eine Skallierung von 0% bis 100 % wobei dann oft der Übergang von
grün nach rot den Punkt markierte, an dem das "Clipping" einsetzte -
wohingegen andere Hersteller ihre Anzeige in Watt skaliert haben, um direkt nur anzuzeigen, welche Leistung in Watt
an den Lautsprecher abgegeben wird ( ohne dabei aber ein Einsetzen des "Clippens" anzuzeigen ) -
und wieder andere tatsächlich ihre Anzeigen in dB skalierten und dabei die 0dB Marke jenen letzten Punkt markierten,
an dem gerade noch kein Clipping vorliegt.

Auch hierzu ein weitergehender Text unter dem Link:
Clipping
wobei auch hier der Text eigentlich noch ziemlich dürftig ist.

Dabei war die Kenncharakteristik dieser Anzeigen bei Verstärkern meist linear und nicht logaritmisch.
Dies bedeutet im Klartext aber, solange die Software dieses Moduls noch logaritmisch ist, dass bei leisen
Passagen von Musik und Anzeige in einem Verstärker eigentlich die Anzeige gar nichts anzeigen dürfte....
Deshalb hatte ich ja auch darauf hingewiesen, dass hier eventuell eine alternative lineare Version der Software
angezeigt wäre, um auch in diesem Fall noch etwas zur Anzeige zu bringen. Dies würde auch im etwas geringeren
Maß beim Einsatz des Moduls im linearen Bereich bei Mischpulten oder Vorverstärkern gelten.

Das wäre dann der nächste Folgeschritt, wenn das "Tuning" an der Hardware abgeschlossen ist.

Aber nun nochmal zurück zum anderen Bereich des Einsatzes dieses Moduls:
Als Anzeige für die Aussteuerung bei magnetischen Bändern ( Toband oder Cassettendeck ).

Das Ziel ist zunächst einmal ganz simpel zu formullieren:
Den Pegel mit der Messung zu erfassen, an dem die Aufnahme übersteuert wird, also wann der Tonkopf nicht
mehr optimal das Aufnahmesignal auf Band abspeichern kann......
Auf den zweiten Blick allerdings wird das Ganze doch komplizierter:
Dieser Punkt ( nennen wir ihn mal der Einfachheit halber "Point of Failure" ist nicht konstant - also nicht immer am gleichen Punkt !
Er hängt von verschiedenen Faktoren ab:
  - Geschwindigkeit der Bandaufnahme,
  - verwendetes Bandmaterial,
  - möglicher Vorwahl(*) am Tonbandgerät...etc.

Fangen wir erst bei dem Einfachsten an:

Der Geschwindigkeit:
38cm/sec ; 19cm/sec ; 9,5cm/sec ; 4,75cm/sec - wobei 38 cm/sec eigentlich nur bei Studiomaschinen im Rundfuk vorkam
und Bandmaschinen für den "Homeconsumer Markt" praktisch immer 19 cm/sec als höchste Geschwindigkeit anboten. Es
gab nur ganz wenige "Exoten-Modelle" die auch 38 cm/sec anboten. Fast alle Cassettengeräte arbeiten nur mit 4,75 cm/sec !

Die beste Qualität einer Aufnahme hat man bei Bandgeräten bei der höchst möglichen Geschwindigkeit,
die meistens verfügbaren alternativen der Geschwindigkeit sind entweder nur halb so schnell oder noch schlechter -
nur ein Viertel der Geschwindigkeit. Im Falle der halben Geschwindigkeit verringert sich der Frequenzbereich, die Dynamik
und damit veschiebt sich auch der "Point of Failure" nach unten hin zu einem niedrigeren Pegel und dies
gilt erst Recht, wenn die Geschwindigkeit der Aufnahme sich auf ein Viertel der Geschwindigkeit reduziert.

Als nächstes das verwendete Bandmaterial: Das "Standard"-Bandmaterial hat auch einen "Standard"- Point of Failure.
Es gibt aber auch besseres Bandmaterial mit kleinerer Korngröße und oft mit höherem FE-Anteil oder FE-Oxid, daß
eine bessere Magnetisierung erlaubt und damit die Aufnahmequalität deutlich verbessert und damit den "Point of Failure"
nach oben hin zu einem höher möglichen Pegel gestattet. Ähnliches galt auch für Bänder mit Chromdioxid.

Oft haben die Hersteller dann auch ihre Bandgeräte mit einem entsprechenden Auswahlschalter versehen, bei dem
verschiedene Materialien eingestellt werden können und bei deren Schalterstellung dann auch veränderte Parameter
bei der Frequenz zur Vormagnetisierung und Kompensation des Signals eingestellt werden.
Diese Lösungen sind aber den verschiedenen Herstellern auch unterschiedlich gut oder schlecht gelungen.

Hierzu muss ich etwas weiter ausholen. Normales "unmagnetisiertes/unbespieltes" Bandmaterial hat ein höheres "Grundrauschen",
weil dort die Magnetpartikel ja noch nicht durch Magnatisierung ausgerichtet wurden. Deshalb befindet sich vor dem Tonaufnahmekopf der Löschkopf, der das Band mit einer Frequenz von 70kHz löscht / vormagnetisiert um dieses Grundrauschen zu "eliminieren".
Dabei ist 70 kHz eine mehr oder minder willkürliche Richtmarke - je nach Hersteller variiert dieser Wert zwischen
60 kHz und 90 kHz. Hier gab es aber durch die Streubreite der Elektronikschaltung bei der Frequenz eine Schwankungsbreite
von +- 15%.

Dann wäre da als Nächstes die Streubreite der Elektronik für den Aufnahmetonkopf. Auch hier gab es durch die Fertigung bedingte
Streubreiten von +-15% bei der Qualität und dem optimalen Pegel für eine Tonaufnahme. Dies war bedingt durch die
Toleranz der verwndeten Komponenten bedingt. Kondensatoren z.B. hatten regelmäßig eine Toleranz ( Hier sollte man eigentlich
besser den Begriff Streubreite verwenden ) von 20 % und bei einfachen Widerständen liegt die Streubreite ebenfalls bei 10% !

Die Wenigsten machen sich hierbei klar, dass dies im konkreten Fall bedeutet, dass ein Widerstand von nominal 1 kiloOhm
dann irgend einen Wert zwischen 900 Ohm und 1100 Ohm betragen kann - oder bei einem Kondensator ein Nominalwert von
100 nanoFarad kann der Kondensator einen tatsächlichen Wert zwischen 80 nanoFarad und 120 nanoFarad aufweisen ! In den
entsprechenden Formeln eingesetzt können sich im günstigsten Fall die Streuungen gegenseitig aufheben - aber
im ungünststigeten Falle addieren sie sich gegenseitig auf ! Und wegen des Kostenfaktors bei der Fertigung wurde oft nur
bei den Hoch-preis Geräten dann in der Fertigung Messwiderstände mit nur 1% Toleranz und auf Messkondensatoren mit einer
Toleranz von nur 5% verwendet.

Ebenso wurde in der Massenfertigung bei einfacheren Geräten nur eine einfache Justierung vorgenommen und nur bei "Hochpreisgeräten"
von wenigen Herstellern ( Revox, Studer etc. ) wurde eine genaue manuelle Eichung vorgenommen, um sicherzustellen, dass das Gerät
im bestmöglichen Modus arbeitet. Einige wenige teuerere Modelle von Akai verwendeten noch zusätzlich die sogenannte
"Crossfield" - Technologie, bei der das Band bei Aufnahmen in einem Spalt zwischen 2 gegenläufig gepolten Aufnahmeköpfen
geführt wurde - um eine optimale "Durchmagnetisierung" des Bandmaterials zu erhalten.

Für uns hier sind aber nur einige Fakten relevant:

1. Die meisten Bandmaschinen haben ihre optimale Aufzeichnungsqualität nicht bei 0 dB sondern irgendwo bei -6dbB bis -3 dB.

2. Viele Herstelle hatten deshalb auch die entsprechenden Anzeigeinstrumente entsprechend "abweichend" justiert,
  so dass diese ( Herstellerabhängig ) 0 dB statt wirklich anliegenden -1 dB oder - 3dB anzuzeigen !
  Dies resultierte auch aus einer Art 0% - Hysterie der oft laienhaften Verbraucher jener Zeit, was sich auch in den
  Prospekten wiederspiegelt.( Dies ist durchaus vergleichber der heutigen Hysterie bei KFZ bei den Verbrauchswerten...)

3. Den tatsächlich optimalen Aufnahmepegel ermittelten damals in den 80er Jahren eigentlich nur audiophile Zeitschriften,
  die teilweise eigene aufwendige Messverfahren in eigenen Mess-Studios durchführten, da die Hersteller die tatsächlichen
  Daten stets nicht wirklich preisgaben. Man sollte also unbedingt in der Bibliothek nach alten Testberichten des einenen
  Bandgerätes in alten Fachzeitschriften recherchieren, wenn man die tatächlich optimalen Einstellungswerte erfahren will !

Das wirft aber nun eine Frage auf:
Soll ich nun also mein Modul genau auf echten 0dB eichen und dann im Hinterkopf immer schon meine Aufnahmen auf -1dB oder
-3 dB begrenzen ? Dann wäre es sicherlich intelligent, wenn die roten LEDs durch alternative Wahl anderer LED-Bars bereits
schon ab -1dB od -3 dB bestückt sind....
oder solll ich, wie die meisten Hersteller es so machen, dass ich das Modul auf -1dB oder - 3 dB eiche, damit dann die
roten LEDs in der jetzigen Bestückung zutreffend sind und die Skala entsprechend abändern.
Das Problem ist wie gesagt, dass je nach Hersteller der Bandmaschine der tatsächlich optimale Aufnahmepegel irgendwo
zwischen 600 Millivolt und 800 Millivolt ( also 0,6 V bis 0,8 Volt ) liegt.

Oder soll die Software entsprechend manipuliert werden ( nach dem Verständnis von VW als "Software Tuning" bezeichnet ) ?

Immerhin ist ja bei Bandmaschinen das eigentliche Ziel nicht die effektive Wertmessung, sondern das Verhindern von Über-
oder Untersteuerung.

Spätestens nun sollte jeder der Leser für sich die Frage beantworten können: Was will ich Wo messen und Warum messe ich.

Um auch zu verdeutlichen, dass die 0dB "variabel" interpretiert wurden, sollte der folgende Beitrag als Link
zu weiterem Verständnis führen:
Aussteuerungsmesser

Nach der Entscheidung die Frage nach welcher Methode die Eichung erfolgen soll....

Ich wähle hier die derzeit gängigste internationale Praxis basierend auf der gängigsten Norm:

Die genaue Eichung:

Funktionsgenerator auf Sinuswelle und auf Freuquenz 1 kiloHertz einstellen und Pegel auf exakt 1,441 Vss einstellen,
was 1 Veff entspricht. Mit gutem Voltmeter im Wechselspannungsbereich dann nachmessen und nötigenfalls auf
1 Veff bzw. noch besser 1 V RMS nachjustieren. Dann Trimmer am Eingang des Moduls so lange nachjustieren, bis letzte
Grüne LED noch leuchtet und rote LED noch nicht leuchtet.

Die einfachere Alternative als Eichmethode:

Die alternative Eichung erfolgt über eine 9 Volt Batterie. Die 9 Volt werden trotzdem noch über 1000µF / 10 Volt
Elektrolytkondensator geglättet und dann über einen 50 kiloOhm oder 100 kiloOhm Trimmer oder Potentiometer so
der Abgriff ( bzw. Schleifer des Trimmers ) eingestellt, dass dort exakt 1 Volt Gleichstrom anliegt ( mit gutem
Multimeter im Gleichspannungsbereich nachmessen und überwachen ) und dann wird der Eingangstrimmer des Moduls
so einjustiert, dasss die letzte grüne LED gerade noch leuchtet und die erste rote LED noch nicht leuchtet.

Abschließendes zur Eichung:

Es sei an dieser Stelle an die Tabelle aus dem Posting # 207 erinnert.
Letztlich ist ein weiteres Problem die Peakanzeige. Diese wird letztlich immer bis zu einem bestimmten Grad eher
eine "Schätzung" bleiben, weil solch kurze Impulse nie wirklich genau in eine Gleichspannung umgesetzt werden
und abhängig von der Kürze des Impulses sind.


Damit sind wir definitiv am Ende angekommen mit der Hardware des Adapters !

Einzig der Bereich Software ist noch offen.

Hier muss ich aber leider einräumen, dass ich mich bezüglich des Zeitrahmens total verkalkuliert habe.
Ein Betrag zu diesem Thema dürfte erst nach weihnachten zu erwarten sein.
Es gibt mehrere Faktoren, die sich ungut vermischt haben:

Als DIYLAB die Software entwarf, benutzte er anscheinend Atmel Studio in einer Version 4.0 oder 5.2.
Nachdem mein Rechner vor drei Monaten abschmierte habe ich widerwillig auf Windows 8.1 pro aufgerüstet
und ich musste feststellen, dass mein Programmierer ( ich benutze einen AVR Dragon als Programmierer )
nicht so unter Win 8.1 pro mit Atmel Studio 4 oder 5.2 lief.

Ich musste also auf Atmel Studio 7 "aufrüsten".

Nachdem ich dann die Sourcen von DIYLAB probehalber mal durch den Compiler laufen ließ,
gab es einige böse Überraschungen. Anscheinend ist das Problem der Obsoleszenz nicht alleine auf
Hardware beschränkt. Ich bekam vom Compiler seitenweise Fehlermeldungen. Als ich der Sache nachging,
stellte ich fest, dass die Mehrzahl der Fehlermeldungen offenkundig ihre Ursache in den Bibliotheken
haben. Die STDIO Bibliothek ist offenkundig nicht "rückwärts-kompatibel" und interne Referenzen
dieser Bibliothek wurden offenkundig im Verlauf der Entwicklung verändert. Dies bedeutet,
dass ich bevor ich an der Software Änderungen vornehme. ich tunlichst "zu Fuß" diese Inkompatibilitäten
"bereinigen" sollte. Dies sollte ich schon auch aus Eigeninteresse tun, weil ich selbst ebenfalls noch
Software habe, die ich selbst noch in der alten 4.0 Version geschrieben habe und diese ebenfalls heute
in der Version 7 die gleichen Fehler produzieren würde. Dies erfordert einiges an Zeitaufwand.
Und diese Zeit steht mir erst im Zeitraum nach Weihnachten zwischen Weihnachten und 6. Januar zur Verfügung.

Da muss aber wie bereits gesagt dann nichts an der Hardware geändert werden. Und die Software zu ändern
ist ziemlich unproblematisch, da die Schnittstelle gut zugänglich ist. Danach kann es allenfalls eforderlich werden,
nochmals das Modul neu mit den Trimmern am Eingang des Hauptmoduls zu eichen.

Ich werde vielleicht in der Zwischenzeit noch einen eher grundlegenden Beitrag wegen der Software hier einstellen,
der einige eher grundsätzliche Aspekte erklärt.

bis dahin viel Spaß
speedyG

[DIYLAB]

Als DIYLAB die Software entwarf, benutzte er offenkundig Atmel Studio in einer Version 4.0 oder 5.2.

Wie kommst Du darauf?
Es war damals Studio 7 (steht auch in der Projektdatei) unter Win 8.1 und es gab und gibt auch keine Fehlermeldungen beim Compilieren bei mir .

[speedyG]

Als DIYLAB die Software entwarf, benutzte er offenkundig Atmel Studio in einer Version 4.0 oder 5.2.

Wie kommst Du darauf?
Es war damals Studio 7 (steht auch in der Projektdatei) unter Win 8.1 und es gab und gibt auch keine Fehlermeldungen beim Compilieren bei mir .

Hallo DIYLAB,

danke für die Korrektur.
Dann muss ich erneut prüfen, woher bei mir die Fehlermeldungen kommen.

speedyG

[DIYLAB]

Dann muss ich erneut prüfen, woher bei mir die Fehlermeldungen kommen.

Ja. Wer weiß, was da bei Dir faul ist.
Ich habe testweise Studio 7 auf meiner Windows 10 Maschine installiert und das selbe Projekt compiliert.
Beim ersten Versuch fehlerfrei !

[speedyG]

Hallo Bruno,

was mich interessieren würde, wären die Daten ( Erstellungsdatum , evtl. Rev. ) von deinen Bibliotheken:
stdio.h
avr\io.h
und bei den Aufgabenparametern: Toolchainsettings = xmlns=......
Du sagtest, dass Du einen anderen Programmierer verwendest als ich mit meinem AVR-Dragon....
Damit habe ich eine andere Einstellung bei den Toolchainsettings.....

mfg
Harro

[DIYLAB]

Hallo Harro,

was mich interessieren würde, wären die Daten ( Erstellungsdatum , evtl. Rev. ) von deinen Bibliotheken:
stdio.h
avr\io.h

Bitteschön. Wie gesagt, das aktuelle Studio via Webinstaller auf eine 64Bit Win10pro Kiste installiert, Projekt geöffnet und loscompiliert.
Hier meine beiden Dateien als Download zum Vergleich: LINK

und bei den Aufgabenparametern: Toolchainsettings = xmlns=......

Keine Ahnung was Du meinst - ich finde diese Einstellung nicht mal .
Sag mal wo ich gucken muss ..

Du sagtest, dass Du einen anderen Programmierer verwendest als ich mit meinem AVR-Dragon....

Der Programmer ist doch erst mal völlig egal.
Dein Compiler muss fehlerfrei compilieren, auch ohne Programmer.
Was Du dann mit dem Compilat machst, ist eine ganz andere Kiste.

[winix]

... von deinen Bibliotheken:
stdio.h
avr\io.h

das sind Headerdateien