4 fach Audio Umschalter

[Lord Baka]

hi,

Da ich mir letztens einen beamer zugelegt habe, hab ich das problem, dass meine ganzen geräte die vorhwer am fernsehr angeschlossen waren nun keinen ton mehaben. ich hab zwar externe boxen angeschlossen aber ich muss jedes mal auf den schrank klettern un en neues gerät anzuschließen.

also hab ich mir überlegt einen 4fach audio umschalter zu bauen.

ich habe mir diese zählerschaltung aus d-flipflop's und and-gattern gebastelt. die ausgänge des zählers sollen transistoren schalten welche die audio signale durch lassen.

mun zu meinen fragen
die erste ist: funktioniert diese schaltung so wie ich es mir gedacht habe.
und die zweite: welche transistoren muss ich verwenden?
und die dritte: was muss ich mit den r und s ports machen? ich denke ich mal gnd oder irre ich mich da?

zu meiner schaltung ein paar erklärende worte:
als spannungs quelle hab ich ne batterie drinn, die ich aber durch ein netz teil ersetzen werde. die beiden ic's sind C-MOS IC 4013 DIP und C-MOS IC 4081 DIP. die verwendeten transistoren sind erstmal nur platzhalter. sv1 bis sv4 sind die eingangs leitungen wobei pin 1 rechts, pin2 links und pin3 gnd ist.

ich hoffe ihr könnt mir helfen

mfg

Lord Baka

[Ceos]

unabhängig von der logikteil und der transistoren, wirst du wahnsinnige probleme mit dem prellen deines taster bekommen! des solltest du eventuell vorher noch entprellen ^^

du solltest eventuell ein cold switch machen (also die audioleitung vorher abschalten) sonst knackt es garantiert heftig ... ein audiofade am ausgang könnte da schon abhilfe schaffen

[PICture]

Hallo!

@ Lord Baka

Du hast nicht geschrieben, wie du dir das Funktionieren vorstellst, aber nach deinem Schaltplan aufgebaute Schaltung wird nichts für mich sinvolles tun.

MfG

[hacker]

Dieser Artikel ist sicherlich was für dich:

http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/anasw1.htm

[PICture]

Hallo!

Genau, hacker... :)

Und wenn man das ganze rein elektronisch realisieren möchte, braucht man nur noch eine Steuerung (digital ?) die 4 analoge Schalter steuert.

MfG

[Lord Baka]

@ PICture

die schaltung soll durch betätigen des tasters die verschiedenen audio quellen durchschalten. also z.b. wenn ich gerade Gerät 1 auf meinen Boxen zu liegen habe soll, wenn ich den taster betätige, gerät 2 an den boxen anliegen.

ach ja ich weiß das das ganze mit einem 4x schalter um einiges einfacher geht^^

[PICture]

Es gibt analoge Schalter/Umschalter schon fertig als CMOS ICs z.B. 4052 für 4 x 2 Kanäle. Die Steuerung könnte man mit z.B. 4027 bzw. 4013 realisieren.

Von dir gewünschter Umschalter kann man also mit 2 ICs realisieren.

Das einfachste wäre natürlich mit einem mechanischem 4x Schalter, wie du selber geschrieben hast.

Du musst selber entscheiden, was du machen möchtest und kannst. :)

MfG

[Furay]

Hallo Lord Baka,

Sowie dein Schaltplan aufgebau ist, wird er nicht die gewünschte Funktion haben.

Analoge Seite

Tranistoren
Du kannst einen Transitor nicht "einfach so" als Schalten für eine Analogspannung verwenden. Transitoren haben Schwellenspannungen (0,7V) und gerade bei einem Audiosignal wird die bei einer Negativen Halbwelle unterschritten. Ergo die Untere Halbwelle wird abgeschnitten, und die Signale nahe an 0,7V werden verzerrt.

Wenn du Transitoren verweden willst und im Arbeitsbreichen bleiben willst, bräuchtest du pro Kanal 2 Stück, also vier für Stereo. Macht insgesammt mindestens 16. Zudem noch eine paar Dioden usw. (im Endeffekt kannst gleich einen kleine verstärkerschaltung zusammenbauen mit Faktor 1)

LED
Wenn du die LED zum anzeigen des aktiven Kanals verwenden willst, wirst du so nicht froh mit. Weil:

- Sie keine Potential zu GND
- Keine Vorwiderstand zur Strombegrenzung
- Die Betriebspannung (ca. 5V liegen IC-Ausgang) ist etwas viel um die zum Leutchen zum bringen.

Du müsstest die LED´s jeweils mit einem Vorwiderstand parallel zum Transistor legen und das GND von der Spannungsquelle verwenden.
Das ist erstmal sicher falls diese mal druchbrennt, denn somit Funktioniert die Schaltung immernoch und die Audioqualität kann auch nicht davon gestört werden.

Ein besonderer Hinweiß wegen GND(Digital) und AGND(Analog):
Das sind zwei verschiede Kreis, die man auch getrennt halten muss. Also die LED sollte nicht auf dem Masse vom Audisignal liegen, darunter kann auch die Qualität leiden.

Kondensator - Entkoppeln
Dann abgesehen von dem Entprellen des Tasters, würde ich dir noch raten beim Audioein- sowie Ausgang, eine Kondensator in Reihe zuschalten (muss kein großer sein) diese Übernimmt dann die Aufgabe Gleichströme herrauszufiltern, was deine Transitoren vom Arbeitspunkt wieder verändern.

Digitaler Seite
Ich würde ja Fast ein Schieberegister hernehmen, kommt jedoch aufs gleich hinaus. da du auch 2 IC brauchst. Jedoch musste weniger verdrahten.

Allgemein
Nett Idee, hatt ich auch schon ;-) Es gibt fertige ICs zum schalten von Audiosignalen. Einmal sind das die Analog-Schalter und das andere sind Analogmultipexer, die würde die die Schaltung verkleinern.

Grüße

Furay

[Lord Baka]

danke für die ausfürliche antwort.

ich hab jetzt die schaltung etwas überarbeitet, indem ich ein rs-ff zur entprellung engesetzt hab und die transistoren durch relais ersetzt hab.

jetzt sollte es keine probleme mehr geben oder?

[Furay]

Hallo Lord Baka,

Welche Relais verwendest du, ich durfste schon die bittere Erfahrung machen das Relais sich dafür nicht eigenen (und das waren mittelklasse Relais). Ab einer bestimmten Lautstärke hat das Audiosignal die Relais zum flattern gebracht. (Zugegeben das war eine Signal aus dem Verstärker aber auch aus dem DVD-Player raus) als auch hier ist Vorsicht geboten.

LED
Die LEDs mit Vorwiderstand würde ich nach wie vor Parallel schalten. Zudem weil die so dem Relai nicht die Spannung raubt (In Reihe teilen sich die Spannungen)

Relai
Um die Relais zu Schalten brauchsten Transitoren. das Relais ist eine Spule also ein Kurzschluss. Dein IC wird bestimmt nicht so einen Hohen Maximalstrom haben um eine Relai direkt betreiben zu können. In dem fall kannst den Transitor aber wie bei der ersten Version verwenden.

Mit dem Entprellen hab ich mich noch nicht so befasst da sollte noch eine anderer schauen ob das so gehen könnte.

Grüße

[PICture]

@ Lord Baka

Es sieht schon fast ganz gut aus. :)

Als Vorwiderstände für LEDs können in dem Fall die Widerstände der Spulen dienen, wenn der Spannungsabfall auf den LEDs nicht zu hoch wäre.

Wahrscheinlich werden aber noch Transistoren für Relais und LEDs nötig, damit das richtig funktioniert, da die 4081 Gatter nur ein paar mA liefern können (siehe den obigen Beitrag von Furay).

Ausserdem sind noch Freilaufdioden an Spulen der Relais und geschirmte Kabel für die Audiosignale nötig.

MfG

[Furay]

Stimmt das mit den Freilaufdioden wollte ich noch schreiben.

Wieviel Platz ist für die Schaltung vorgesehen? Denn mit Relais wird das ganze auch ganz schön groß.

Zudem nochmal zu den Multiplexern, schau es dir mal an ob dir das nicht helft und ein haufen nerven gleich dazu spart.

http://www.analog.com/en/other-products/militaryaerospace/adg507a/products/product.html

Grüße

[PICture]

Es gibt sehr kleine Relais mit doppeltem Schalter/Umschalter (z.B. 15 x 8 x 8 mm), da hier nur kleine Ströme/Spannungen geschaltet werden.

Mann könnte anstatt Relais auch zwei 4016 bzw. 4066 ICs nehmen, da sie keine negative Versorgungsspannung brauchen und können direkt von dem mit 4081 gebautem Decoder gesteuert werden, wenn man low current LEDs mit Vorwiderständen paralell dazu anschliesst.

Im vergleich zum Relais brauchen sie fast kein Strom, was für Batteriebetrieb sehr wichtig ist. Die Beschaltung ist genauso einfach wie für Relais und sogar ohne Freilaufdioden... :)

MfG

[Furay]

Kommt auf die Geräte an, dachte vorher auch nicht das der DVD-Player. die Relais zum flattern bringt. Und da bin ich auch nur von den Chinchbuchsen auf extern Boxen gegangen. Ich glaub die Hohen Töne haben mir probleme gemacht, kann es aber auch nicht mehr sicher sagen.

Ich vor einige Zeit im Audio/Akustikbereich gearbeitet und ich muss sagen es gibt schon Gründe warum es Optokoppler und das ganze gibt. Audiosignale werden dort ganz selten noch mit Relais geschalten

Grüße

[Lord Baka]

so hier nun die version 3. ich hab die relais wider draußen und dafür 2 4066er drin. die sind unteranderem viel günstiger als die relais 1,20€ zu ca 12€

ich hoffe jetzt ist alles richtig^^

[Furay]

Sieht soweit gut aus.

[Besserwessi]

Es könnte etwas einfacher mit ein 4052 gehen. Der könnte die beiden 4066 und die und Gatter ersetzen. Außerdem hat man etwas mehr freiheit bei der Spannungsversorgung, bzw. der Lage von analoger und digitaler Masse.

[Furay]

Das ist ja das was ich auch die ganze zeit oben meinte mit dem Multiplexer. Doch scheinbar will er das nicht ;-)

[PICture]

Leider ist der 4013 nicht richtig als Zähler 0...3 beschaltet. Ich habe es im Code skizziert anstatt lange erklären zu müssen.

Um mögliche Probleme mit gegenseitigen Störungen zu verbeugen, würde ich noch bei jedem IC zwischen VCC und GND einen vielschicht Keramikkondensator um 0,1 µF (100 nF) schalten.

Sonst ist der Schaltplan i.O.

MfG


+--------+
| +----|----+
| | .-----. |
| +-|D S Q|----->
| | | |
vom FF >---|-----|> _| |
| | R Qo-+--->
| '-----' |
| | |
+--------+ |
| +------|----+
| | |
| | +----|----+
| | | .-----. |
| | +-|D S Q|----->
| | | | |
| +---|> _| |
| | R Qo-+--->
| '-----'
| 4013 |
+--------+
|
===
GND

[Lord Baka]

ok ich dank euch für eure hilfe. ich werd das ganze mal am we aufbauen und testen. (vorher hab ich warscheinlich keine zeit)

@ PICture ich glaub dir ist da auch ein kleiner fehler unterlaufen. müssen die r und s ports nicht an gnd angeschlossen werden, anstatt an vcc? das ist doch der verbotene zustand bei ff's oder bring ich da was durcheinander?

[PICture]

Hallo Lord Baka!

Theoretisch sollte auf einem Schaltplan jeder Ein- bzw. Ausgang mit aktivem "L" Pegel mit einem Kreischen "o" und einem Strich "-" oben des Signalnamens gekennzeichnet sein, was aber oft aus verschiedenen Gründen nicht gemacht wird.

Als Beispiel könnte hier der 4013 sein, der bei den "R" und "S" sogar im Katalog keine "o" und "-" hat und mit "H" (VCC) gesetzt bzw. gelöscht wird. Für den 4013 sind tatsächlich gleichzeitig R = 1 und S = 1 "verboten".

MfG

[Lord Baka]

Hi,

so, ich hab die schaltung gestern endlich mal aufgebaut. zum testen erstmal auf nem steckbrett. leider hab ich jetzt das problem, dass der taster prellt, trotz entprelltung durch den ff. hat einer eine idee woran es liegen könnte? die pullup widerstände, die ich verwendet hab sind 4,7k.

zum testen hab ich ersteinmal den 4066 weggelassen und an den zähler direkt leds angeschlossen.
wenn ich jetzt den taster betätige bekomm ich diese ausgabe an den leds:


10 --> 01
00 --> 10
01 --> 11
00 --> 01
01 --> 11
11 --> 00
01 --> 01
00 --> 10
00 --> 10
11 --> 00
11 --> 10
00 --> 10
10 --> 11
11 --> 00

vorm pfeil: taster nicht betätigt, nach den pfeil: taster betätigt.

Edit:
achja was den schaltplan angehthat, so hat er sich seit version 3 nicht weiter verändert, mit der ausnahme , dass ich die änderungen, die PICture am zähler anmärkte, gemacht hab. ich hab zur zeit leider kein eagle zurhand so dass ich den plan nicht editieren kann.

[PICture]

Hallo Lord Baka!

Der Taster an FF kann nicht prellen, wie hast du es festgestellt ?

Nach dem Einschalten der Versorgungsspannung wurde kein Zustand des Zählers definiert.

Aber nach mehrfachem Tasterdruck ohne Unterbrechung der Versorgungsspannung müssten immer die gleiche Zustände des Zählers nacheinander kommen (00, 01, 10, 11, 00, 01, 10, 11, usw.).

Sonst wäre ein Montagefehler möglich.

MfG

[Lord Baka]

fest gestellt hab ich es als ich gemerkt habe, das der zähler nicht richtig zählt sonder immer wahllos sprünge macht bei dem betätigen bzw loslassen.

ich hab jetzt allerdings gerade den feler gefunden als ich etwas herum probiert hab. im schaltplan sind die spannungsanschlüsse nicht richtig. das heißt vcc kommt an den taster und gnd an die widerstände.

[PICture]

Sorry, das habe ich übersehen. :oops:

Jetzt habe ich im Datenblatt von 4013 nachgeschaut und gelesen, dass die "R" und "S" Eigänge aktiv "H" sind.

Deswegen müssen alle "R" und "S" Eingänge des Zählers nicht mit VCC sondern mit GND verbunden werden. So ist es, wenn man sich mit mehreren Logikfamilien beschäftigt und nicht jedesmal prüft... O:)

MfG