Switch 4066. Przełącznik kanałów. Sygnał zaczyna przebijać na inne kanały.

Question

Witam. Mam problem z analogowym switchem 4066. Zrobiłem układ który służy do przełączania kanałów gitarowego wzmacniacza, oparty na wspomnianym switchu. Przy sygnałach liniowych z przedwzmacniaczy, gdy napięcie na wejściach 4066 przekroczy pewną wartość, sygnał zaczyna przebijać się na inne...

-RoMan- · Answer

Zamieściłeś niewłaściwą część schematu.
Widzę, że zasilasz logikę niesymetrycznie - czy zadbałeś o to, żeby sygnał audio na wejściu miał wstępną polaryzację równą połowie napięcia zasilania?

Stork · Answer

Zgadza sie, układ zasilany jest niesymetrycznie. Błędem w układzie jest podłaczenie sygnałów audio bezpośrednio do wejść 4066 zgodnie ze schematem poglądowym w załączonym .gif'ie Czy po zastosowaniu się do Twojej wskazówki problem z przebijaniem się sygnałów minie? Jak zrealizować takie założenie? Byłbym wdzięczny za schemat podłączeń.

[Przepraszam jeśli pytania są zbyt oczywiste, ale nie jestem elektronikiem tylko gitarzystą. Elektronika jest u mnie środkiem do celu a nie celem samym w sobie

]

-RoMan- · Answer

Sprawa jest banalnie prosta - jeśli zasilasz układ niesymetrycznie, to sygnał audio - symetryczny względem masy - przekracza zakres dopuszczalny dla kluczy 4066. Ujemne połówki są poza zakresem napięć zasilania. W PDFie układu 4066 znajdziesz dopuszczalne zakresy napięć na wejściach analogowych dla poszczególnych napięć zasilania.

Czy problem zniknie? Jeśli jego przyczyną było przekroczenie napięć - zniknie. Nie zapomnij tylko o kondensatorach oddzielających składową stałą od gniazd wejściowych i wyjściowych.

Stork · Answer

Rozumiem że w przypadku zasilenia Vss ujemnym napięciem 9V sygnał audio nie będzie przekraczał zakresu dla kluczy 4066.

W PDF'ie producenta znalazłem poniższy schemat podłączenia :

Czy będzie on odpowiedni dla omawianej aplikacji?

Konto nie istnieje · Answer

witam jeśli zasilisz 4066 napieciem symetrycznym +/- np.9Volt nie trzeba polaryzowac wejsci dzielnikiem rezystorowym , a więc układ będzie działał OK , jesli zasilisz ten scalak napięciem niesymetrycznym np. 12 volt będziesz musiał zastosowac dzielnik napięcia 1/2 napiecia zasilającego na wejściu tego układu 4066(4053) . Pozddrawiam . Andrzej

ten drugi schemat jest prawidłowy dla napiecia zasilającego np: +/- 9Volt względem masy układu

-RoMan- · Answer

Zasilanie 4066 symetrycznie wymagałoby również sterowania sygnałem symetrycznym. IMHO łatwiej zrobić dzielnik dla polaryzacji sygnału audio.

Stork · Answer

W dokumentacji układu znalazłem infromację że napięcie sterujące może być zarówno dodatnie jak i ujemne. W moim przypadku to sygnał z 4 bitowego CMOS'a D Type 4076 o daodatniej, 5V wartości napięcia. Czy wiec na pewno, jeśli układ jest zasilany symetrycznie, sterowanie napieciem dodatnim nie wchodzi w grę? A jeśli nie dodatnim to jakim powinien być sterowany, ujemnym? - Czy to nie to samo dla wejścia sterującego?

rasty · Answer

Pare kresek powinno wyjaśnić sprawę. Jest to jeden kanał. To samo trzeba zrobić dla pozostałych. Najpierw sprawdź dla dwóch pozdr.

Stork · Answer

A czy w przypadku zasilenia 4066 symetrycznie nie pojawi się problem sterowania? Przyznam że wyjściem dużo prostszym było by zastosowanie się do rozwiązania z drugiego schematu, który zamieściłem powyżej. Nota katalogowa podaje możliwość sterowania zarówno sygnałem dodatnim jak i ujemnym, jednak biorąc pod uwagę sugestie RoMan'a nie mam pewności czy w przypadku zasilania symetrycznego układ będzie reagował prawidłowo na stany z CMOS'a 4076.

HOK · Answer

Jeśli mnie pamięc nie myli to w przypadku 4066 gwarantowanym stanem wysokim na wejściu sterowania jest napiecie powyżej 2/3 zasilania a niskim napiecie poniżej 1/3 zasilania. W praktyce warunek ten jest znacznie łagodniejszy ,ale warto o nim pamiętać. Przyznam ,ze nie rozumiem informacji o sterowaniu sygnałem dodatnim jak i ujemnym. Aby zmiany w twoim układzie były minimalne zastosuj proponowany powyżej układ z przesunięciem poziomu sygnału analogowego.Ktoś wspomniał o multiplekserze 4053. Są jeszce 4051 i 5052. Układy te charakteryzują się tym ,że mają dodatkowy pin dla napięcia ujemnego. W takiej sytuacji sygnał analogowy może byc symetryczny względem masy zasilania a sterowanie pozostaje kompatybilne do reszty układów cyfrowych.Uład 4066 na wejsciu posiada diodę podłączoną do zasilania. Spotkałem kiedyś partię tych elementów które w wypadku podania za wysokiego napięcia na wejście sygnałowe powodowało,że wzystkie klucze w układzie scalonym otwierały się.
Powodzenia.

Stork · Answer

Jeszcze jedno pytanie: Gdybym zdecydował się jednak na rozwiązanie z zasilaniem symetrycznym, to czy musiałbym jeszcze dodatkowo zmodyfikować układ, czy wystarczy zasilić Vdd i Vcc, w tym przypadku napieciem +/- 9V, na wejście i wyjście sygnału akustycznego 4066 wstawić kondensatory 220n odseparowywujące składową stała, a wyjście podpiąc do masy przez rezystor tak jak widnieje na schemacie w 5 poście?

rasty · Answer

Myślę, że użycie zasilania symetrycznego nie rozwiąże problemu. Pozwoli na uniknięcie zniekształceń, podcinania dolnych połówek sinusoidy, ale przesłuchy pozostaną.
Są to przesłuchy między kanałami. Zmniejszyć je można przez zmniejszenie rezystancji obciążenia przełączników. Dołączenie dzielnika na wyjściu może pomóc.
2 x 100k da polaryzację i oporność obciążenia ok. 50 k. Taki eksperyment nie wymaga wiele wysiłku a bedzie odpowiedź, czy w tym rzecz.

pozdr.

Stork · Answer

Rozumiem więc że aby układ działał zgodnie z założniem napięcie pozostaje niesymetryczne, a na wejscia i wyjście zastosować dzielniki z oporami, odpowiednio 2x330K na wejćia i 2x100K na połączone wyjścia. Do tego dochodzą jeszcze kondensatory odseparowujące składową stałą.

Jedna mała uwaga. W schemacie dzielnika z rezystorami 2x100K zaznaczyłeś wyprowadzenia 2, 10 oraz 3, z których tylko 2 jest oznaczona w nocie katalogowej 4066 jako wyjście a pozostałe jako wejścia. To pomyłka czy może oznaczenie wejście/wyjście nie ma w tym wypadku znaczenia, tak jak ma to miejsce w standardowych włącznikach mechanicznych?

rasty · Answer

To są wejścia i wyjścia zamienne, tak jak mechaniczne. W środku są klucze na CMOS-ach
Myśle, że starczy tylko na wspólnym wyjściu zrobić dzielnik, bez oporników na wejściach, tak jak na schemacie. Oczywiście z kondensatorami separującymi od składowej stałej.

Stork · Answer

Niestety metoda którą opisałeś nie do końca wyeliminowała przebicia.

Po założeniu filtru sygnał na wyjściu był mniejszy, jednak wciąż przy większym wysterowaniu źródła, miał tendencje do przebijania się na inne kanały. Pozostaje rozwiązanie zasilania symetrycznego.

Dodano po 3 [godziny] 10 [minuty]:

Podłączyłem zasilanie symetryczne ±9V. Układ sterujący jest zasilany, tak jak do tej pory napięciem niesymetrycznym, jedynie 4066 na Vss zostało podpięte pod -9V. Napięcie sterujące dla 4066 z CMOS'a jest równe Vdd czyli +9V, a więc zgodnie z zaleceniami producenta Switcha. Na wejściach i połączonych wyjściach podłączyłem kondensatory separujące składową stałą o wartości 220nF. Dodatkowo między wyjściem sygnałowym ze switcha a masą rezystor 1K.

Okazuje się jednak że po załączeniu napięcia wszystkie kanały 4066 są otwarte, niezależnie od impulsu sterującego (Sygnał z wszystkich źródeł jest słyszalny jednocześnie). Czy napięcie ±9V może okazać się za wysokie dla zasilania 4066 i być przyczyną opisanego problemu? A jeśli nie, to co może być jego powodem?

-RoMan- · Answer

Sygnał sterujący dla 4066 musi mieć takie same poziomy jak zasilanie 4066 - pisałem o tym na początku.

Poza tym: 1 kom to zdecydowanie za mało dla kondensatorów 220 nF - stała czasowa 220 us daje filtr górnoprzepustowy o częstotliwości granicznej trochę poniżej 1 kHz. 100 kom byłoby ok.

I sprawa najważniejsza - nic nie wiemy o tym, jaki sygnał przełączasz. Przy zasilaniu niesymetrycznym 9V możesz przełączać bezpiecznie sygnał rzędu 1-1.5V rms

rasty · Answer

Nie wziąłeś pod uwagę progów przełaczania. Liczy się je od Vss. Teraz masz napięcia od Vss równe +18 i +9V. I to +9V może być za wysokie, żeby wyłaczyć 4066.
Musiał byś obniżyć napięcie ujemne do ok. -5V. Jak zmniejszysz napięcie ujemne to przesuniesz próg przełączenia w górę i wtedy sterowanie z 4076 powinno być OK.
Na rys. czerwony prostokąt to niedozwolony zakres napieć sterujących. Powyżej jest włączenie, poniżej wyłączenie.

Poza tym niepotrzebnie dałeś tak wysokie napięcia zasilania. Kostka pracuje na granicy dopuszczalnych napięć. Przecież amplituda sygnału nie jest chyba aż tak duża. Starczyło by +5V i -3V.

I jeszcze jedno: 220nF i 1k w obciążeniu obetnie pasmo od dołu (-3dB dla ok. 700Hz). Będziesz słuchał głównie wysokich tonów. Rozsądnie jest powiększyć pojemnoć 10 krotnie. Dla elektrolitów biegun ujemny do kostki.

dopisek: nieświadomie zdublowałem post -RoMan- -a.

Stork · Answer

W dokumentacji 4066 jest mowa o tym że sygnał sterujący dla poprawnego działania switcha musi być równy napięciu Vdd. U mnie wynosi ono +9V i tyle samo V ma napięcie sterujące z CMOS'a. Przełączam sygnały liniowe z przedwzmacniaczy. Trudno je zmierzyć wiec załączę schemat jednego z nich (ten przebijał się najbardziej) może coś wyjaśni.

Dwa posty scalono

THX Rasty. Odpisywałem na post RoMAN'a jeszcze nie widząc Twojego. Zastosuję się do wskazówek i nie omieszkam zdać relacji z rezultatu. Smile

rasty · Answer

No i troche wyjasniło. To wyjście steruje końcówką mocy lampową? Amplituda jest paru voltowa. Przesłuchy muszą być słyszalne. Szkoda, że nie napisałeś tego w pierwszym poście. W tym układzie rezystor 1k w przełączniku b. mocno stłumi sygnał. Trzeba go zwiekszyć, zresztą sprawdzisz to sam

Stork · Answer

W moim przypadku stopniem mocy będzie monofoniczny 100W wzmacniacz oparty na TDA7294. Preamp lampowy którego schemat zamieściłem powyżej ma współpracować z drugim preampem opartym na op-ampach (schemat poniżej) oraz cyfrowym układem echa opartym na scalaku TM Tech T62M0001A. Układy przedwzmacniaczy samodzielnie działają bez zarzutu, jednak w przypadku wzmacniacza gitarowego, konieczność możliwości szybkiej zmiany źródła (przedwzmacniacza), dokonywanej z zewnętrznego footswitcha, tu dającego impuls na 4066, pociągnęła w tym przypadku za sobą problem przewodni tego wątku. Wierzę jednak że wyeliminowanie go nie okaże się w praktyce walką z wiatrakami...

P.S. Dla 100% pewności ochrony przed przebiciami wolałbym zastosować napięcia ±5V, jednak zgodnie z informacją podaną przez HOK'a switch otwiera się (odcina sygnał) gdy napiecie sterujące jest mniejsze niż 1/3 napięcia zasilania. Jeśli zastosuję ±5V, stan niski z zasilanego niesymetrycznie +5V CMOS'a będzie reprezentowany przez napięcie 0V, a zatem wartość powyżej 1/3 napięcia zasilania 4066. Czy mimo wszystko jest sens spróbować?

Konto nie istnieje · Answer

A moze by zastosować przekaźniki kontaktronowe ?? ( Moja sugestia )

rasty · Answer

I to jest chyba najwłaściwsze rozwiazanie w tym układzie Sa małe przekaźniczki pojedyncze i podwójne.

Stork · Answer

Myślałem o tym, ale podobno te przełączniki powodują hałas podczas przełączania, co nie jest bez znaczenia przy zastosowaniach akustycznych.

rasty · Answer

Ręcze , że tych nie usłyszysz, chyba że przyłożysz do ucha a dookoła będzie martwa cisza

Stork · Answer

- myślisz że tego typu dadzą radę?? I jeszcze jedno...mówiąc o hałasie miałem na myśli dźwięki już przeniesione torem audio, słyszalne w głośniku, nie mechaniczne odgłosy przełączania samego elementu. Spotkałem się z opiniami że możliwe iż będzie to znacznie zakłócać prace przełącznika kanałów preampa. Czy może rzeczywiście nie ma powodu do zaniepokojenia?

rasty · Answer

Myślę, że są jak w sam raz. Chyba da sie je nawet posterować wprost z 4076. Tylko dioda równolegle do przekaźniczka wskazana. Myśle o 5 voltowych (450 Ω) i zasilaniu też 5 voltowym. Dodano po 12 [minuty]: Odpowiem pytaniem na pytanie: czy jak przełaczasz źródła klawiszami na wzmacniaczu, to zakłóca to jego prace ? Tu jest podobna sytuacja.

Stork · Answer

W przypadku wzmacniacza audio gdzie zmiany źródeł dokonuje się na ogół podczas przerwy w odtwarzaniu, nie zakłóca, lecz sprzęt gitarowy wymaga zmian źródła w czasie rzeczywistym "odtwarzania" - grania i jeśli przełączanie jest zbyt słyszalne, to może to powodować bardzo podpadający efekt akustyczny. Mówiąc o zakłóceniu pracy miałem na myśli właśnie te trzaski w głośniku, nie wpływ przełączania na elektronikę pracującego wzmacniacza (bo można to i tak interpretować). Biorąc pod uwagę ilość pracy potrzebnej do przystosowania 4066 skłaniam się jednak do zrealizowania Twojej propozycji z przekaźnikami kontaktronowymi, gdyż choćby ze względu na brak konieczności zasilania symetrycznego będzie to rozwiązanie mniej czasochłonne.
Jeszcze jedna prośba. Jeśli nie byłoby to dla Ciebie problemem proszę o schemat podłączenia przekaźników do których link podałem w poprzednim poście. Niestety moje doświadczenie jest w tej materii zerowe, co już wcześniej wspominałem, a elektronika to dla mnie wyłącznie środek do celu jakim jest muzyka, więc łatwo o błąd którego niechciałbym już popełnić, tak jak w przypadku podłącznia 4066. Pozdrawiam i z góry dzięki.

rasty · Answer

To nie mój pomysł tylko andre1979. A połączył bym tak, jak na rys. Z tabeli przekaźników: oporność cewki typ. 500 omów, napięcie włączenia 3.5 V, potrzeba 7 mA. Dla pewwności załóżmy 8 mA (4 V). Taki prąd powinno dostarczyć wyjście 4076 (testowałem 4011 - nie miałem 4076) ale nie chcemy go za bardzo obciążać. Ponieważ CMOS ma sporą oporność wyjściową, napięcie zasilania musi być wyższe niż 4 V. Sprawdzić to można, dołaczajac do wyjścia rezystor 470 omów i mierząc na nim napięcie. Podkręcasz zasilanie aż na rezystorze bedzie 4 V. Z grubsza szacuję zasilanie na 6 V (tak jest dla 4011 a to ta sama mafia ). Do zasilenia całości możesz użyć stabilizatorów serii L, np. 78L06 lub 78L08, są małe, obudowa TO-92. pozdr.

Stork · Answer

Dzięki wielkie. Do eksperymentów przystąpię zaraz po zaopatrzeniu się w przekaźniki. Napewno poinformuję o rezultatach pozdr.

Switch 4066. Przełącznik kanałów. Sygnał zaczyna przebijać na inne kanały.

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Post #16

Post #17

Post #18

Post #19

Post #20

Post #21

Post #22

Post #23

Post #24

Post #25

Post #26

Post #27

Post #28

Post #29

Post #30

Podsumowanie tematu