Toggle-Schalter für Audioanwendung

Werden bestimmte Schaltungen gesucht?

Moderator: dussel07

Toggle-Schalter für Audioanwendung

Beitragvon chmil » 19.07.2017, 13:55

Hallo Zusammen! (hoffe ich bin richtig in dieser Ecke)
Ich würde gerne Eure Hilfe bei meinem Problem in Anspruch nehmen!
Ich habe einen Tipptaster mit integrierter Lampe den ich gerne mit einem CD4027 verwenden möchte. Ganz nach eurem Beispiel hier: http://www.dieelektronikerseite.de/Lections/Tastenentprellung%20-%20Wenn%20Kontakte%20flattern.htm

Gleichzeitig möchte ich damit auch einen CD4066 ansteuern, mit welchem ich andere Signale ein und ausschalten kann.
Betriebsspannung liegt bei 12-15V für beide IC's.

Wäre jemand so freundlich mir bei der nötigen Verkabelung der beiden IC's zu helfen?

Besten Dank und Grüsse,
Frank
Zuletzt geändert von Tim Sasdrich am 26.07.2017, 22:36, insgesamt 1-mal geändert.
Grund: Titel von "CD4027 und CD4066 kombinieren" zu "Toggle-Schalter für Audioanwendung" geändert
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Re: CD4027 und CD4066 kombinieren

Beitragvon alterhase » 19.07.2017, 20:44

...Tipptaster mit integrierter Lampe...
Lampe oder LED?
Der CD4027 ist mit dem LED-Strom bereits heillos überfordert. ...bei Glühlämpchen siehts noch wesentlich schlimmer aus. Die Schaltung ist nur zur Demonstration geeignet. Bauen würde ich damit nix.

Damit bist du besser dran. klickmich Im IC 4093 ist da da noch ein Gatter übrig mit dem kannst du den 4066 ansteuern. Das wird nötig sein, weil durch LED-Belastung die Ausgangsspannung des entsprechenden Gatters zusammenbrechen wird und nichtmehr zur ordentlichen Ansteuerung des 4066 ausreichen wird.

Der CD4066 kann nur Signale die innerhalb seiner Betriebsspannung liegen und ebenso GND-bezogen sind schalten. Ausserdem hat er einen Durchgangswiderstand RON von einigen 100Ω siehe Datenblatt klickmich und Beschreibung auf der Elektronikerseite klickmich Ich hab das unbestimmte Gefühl, dass ist nicht das was du dir vorstellst.



Ich denke, es ist besser du sagst uns erstmal was du machen möchtest, sonst wird das eine Rätselralley.

Täusche ich mich oder riechts da nach KFZ-Boardnetz? :roll:
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Re: CD4027 und CD4066 kombinieren

Beitragvon chmil » 20.07.2017, 08:05

Guten Tag!
Besten Dank für die Rückmeldung, da bin ich offenbar auf dem Holzweg mit meinen Anfängerkenntnissen!
Es geht hier um ein Gerät dass ich realisieren möchte für den Audio-Studio Bereich.
Insgesamt wird das Gerät 21 Schalter haben, mit dem ich Audiosignale ein oder ausschalten kann um sie auf verschiedene Signalpfade zu schicken.
Natürlich wird es die Situation nie geben, wo alle Schalter aktiv sind, wenn es hoch kommen sollte, vielleicht 10 max.
Was ich noch anfügen möchte ist, dass es Situationen einzelner Schalter geben wird, welche mehr als nur ein Audiosignal öffnen oder schliessen werden,
darum bin ich auf den CD4066 gestossen.

Ich habe mal eine einfache Skizze gemacht der 2 Schaltungsstellungen.


Mit Grüssen,
Frank
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EAO_Switch.jpg
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Re: CD4027 und CD4066 kombinieren

Beitragvon Tim Sasdrich » 20.07.2017, 09:55

Das 3. Gatter des 4093 beim Tastschalter dient nur als Treiber für den LED-Strom. Bei einer Glühlampe wird ein Transistor benötigt, nimmt man einen FET, kann man mit einem 4093 also zwei Tastschalter aufbauen.
Beim 4027 handelt es sich um zwei erweiterte JK-FlipFlops, damit lassen sich also auch zwei Tastschalter aufbauen, wenn man die Eingänge entprellt.

Ein 4093 ist günstiger als ein 4027, der 4027 bietet dafür eine einfachere Möglichkeit, die Kanäle zu verknüpfen. Z.B. könnte Kanal A nur angeschaltet werden dürfen, wenn Kanal B aus ist. Wird B aktiviert, geht A aus. Oder über weitere Taster könnten alle Stellungen gleichzeitig auf an/aus geschaltet werden. Oder man könnte einen Default-Wert-Taster machen, z.B. A, B, D und E an, Rest aus
Aber auch mit dem 4093 ist es nicht unmöglich, anstatt beide Pins der Gatter auf das selbe Signal zu legen könnte man einen der Pins je Gatter an eine gemeinsame Leitung hängen, die normal auf VCC ist. Durch herunterziehen des Pegels auf GND ließen sich so auch alle Kanäle gleichzeitig auf An bzw. Aus stellen oder eben auf einen Defaultwert. Ist vielleicht nur nicht ganz so schön übersichtlich wie beim 4027.

Inwiefern die 100? Ohm im Audiosignal stören, weiß ich nicht. Aber wenn das Signal nur hochohmig belastet wird, sollte es kein Problem sein. Die Schirmung könnte beim Aufbau evtl. etwas schwierig werden.


Es gibt auch beleuchtete, 2-polige Druckschalter, damit wäre es evtl. einfacher. Ein Schließer für die Lampe, der Zweite für das Audiosignal.
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Re: CD4027 und CD4066 kombinieren

Beitragvon topas » 20.07.2017, 10:28

Der 4066 ist als Schalter für analoge Signale schon brauchbar. Klirrfaktor ca 0,4%, bei Last 10Kohm. (empfohlen)
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Re: CD4027 und CD4066 kombinieren

Beitragvon alterhase » 20.07.2017, 11:01

Wie Topas bereits angedeutet hat: es kommt auf die Anwendung an.

Wir (bzw. unsere Lieferfirmen) haben den 4066 auch verwendet. Allerdings nur für Kommunikationssignale wie Studioruf, Intercom usw.

In den Programmwegen lagen spezielle Audio Crosspoint-IC´s bzw. (wenn es zu Fuß sein musste) gekapselte Kammrelais mit Goldkontakten. Die haben sich sogar in den Mikrophonwegen bewährt.
Gekapseltes Kammrelais.PNG
Gekapseltes Kammrelais.PNG (74.54 KiB) 1809-mal betrachtet


Ich gehe davon aus dass dein Audio unsymmetrisch geführt wird, da wird es mit der Schirmführung (wie Tim schon bemerkt hat) und mit statischen Spannungen haarig. Da solltest du vor bzw. nach dem Schaltklapparatismus auf jeden Fall Trennverstärker bzw. Ausgangsstufen vorsehen. ...oder zumindest ausgleichswiderstände 100k bis 1MΩ gegen GNG an jede ankommende und abgehende leitung.

Ohne entsprechendes Entwickler-Knowhow bist du mit einer kleinen semiprofessionellen Audio-Kreuzschiene besser dran.

Im "Sparefrohbereich" haben wir auf Ghilmetti und Kramer zurückgegriffen. ...ich bin aber schon etliche Jährchen weg vom "Audio/Video Broadcast-Fenster" ...gibt sicherlich noch viel Luft nach oben/unten

Übrigens habe ich mich nicht davor gescheut Audio direkt über Oltentasten und Kippschalter der Fa. Knitter oder CK zu schalten. Voraussetzung Goldkontakte.
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Re: CD4027 und CD4066 kombinieren

Beitragvon topas » 20.07.2017, 12:47

Wirklich Studio-mässig an dem Chip (den es schon in den 80ern gab - meiner Bastelhochzeit) ist nur der Frequenzgang: bis 40 MHz.
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Re: CD4027 und CD4066 kombinieren

Beitragvon chmil » 22.07.2017, 15:11

Hallo Zusammen!
Besten Dank für eure Rückmeldungen!
Inzwischen habe ich Material auf Grund Eurer Inputs bestellt und einige Versuche gestartet. Der CD4027 war irgendwie für mein Projekt nicht zu gebrauchen. Das entprellen des Schalters habe ich zwar hingekriegt, jedoch hat es trotzdem nicht einwandfrei funktioniert.
Der Hinweis mit dem CD4093 hat dann auch den Erfolg gebracht, auch das ansteuern des CD4066 funktioniert damit bestens. Ich bin inzwischen auf LED umgestiegen, welche ich auch in diesem Schalter unterbringen kann. Der CD4066 bringt zwar etwas Widerstand mit sich, rund 130 Ohm bei geschlossenem Kontakt, spielt aber bei mir mit hochohmigen Signalinputs keine Rolle. Ich habe mit dem CD4093 auch den Versuch mit Reed-Relais gemacht, auch da funktioniert alles wie erhofft.

Soweit mal die News! Nochmals vielen Dank an alle die sich eingebracht haben!

Gruss, Frank
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Re: CD4027 und CD4066 kombinieren

Beitragvon alterhase » 22.07.2017, 20:44

Danke fürs Feedback! :D

Bitte, auch wenn´s vorerst funktioniert zu bedenken:

Ein C-MOS Ausgang ist nicht dafür gemacht eine LED oder gar ein Reed Relais (Freilaufdiode?) zu treiben. Dazu gibts spezielle Bausteine. !Treiberbausteine! zB. Die ULN 28xx Serie. Ich empfehle dringend, soetwas einzusetzen. Du ersparst dir dadurch ein Gatter vom 4093 ...kannst so, mit einem 4093er, zwei Toggle-Switch Funktionen realisieren, und was am wichtigsten ist, bist professionell und sicher unterwegs.
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Re: CD4027 und CD4066 kombinieren

Beitragvon chmil » 23.07.2017, 07:48

Moin!
Ja danke! Ich hab da ein paar ULN 2803er rumliegen :wink: .
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Re: CD4027 und CD4066 kombinieren

Beitragvon chmil » 23.07.2017, 11:08

Hallo Zusammen!
Ich habe mal eine andere Variante aufgebaut und dazu ein Steckbrettaufbau gezeichnet. Dazu habe ich als Vorlage eines eurer Beispiele missbraucht :shock: .
CD4093 Taster.jpg

Zwei unabhängige Schaltfunktionen im CD4093 welche die Schalter für Audio und LED Ansteuerung im CD4066 steuert. Quasi ein 2 Kanal Aufbau für Schalter, LED und Audio.
Gibt es dazu irgendwelche Bedenken oder Einwände von Eurer Seite? Denkbar ist auch dass ich mit dem 4066 Relais ansteuere. Ausserdem stellt sich bei mir immer noch die
Frage ob ich unsymmetrisch oder symmetrisch fahren soll...

Danke für Inputs und schönen Sonntag.
PS: die Sache mit dem ULN2803 verfolge ich noch... :wink:
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Re: CD4027 und CD4066 kombinieren

Beitragvon alterhase » 24.07.2017, 13:08

Steckbrettvorhaben sind nicht aussagekräftig. ...ausser es sind gute reale Fotos. sry :| ...will mir nicht die Augen brechen.

...Denkbar ist auch dass ich mit dem 4066 Relais ansteuere...
Diese Idee halte ich für "nicht so toll". (...weil negativ konotierte Ausdrücke soll man in öffentlichen Foren tunlichst vermeiden. :mrgreen:)
Grund:
Der On-Widerstand des 4066er von >100Ω gegenüber dem Spulenwiderstand von geschätzt 800Ω bei 12V Relais. ...der 4066 ist kein Treiberbaustein und kat keine entsprechende Wärmeableitung nimm ULN28xx die sind für sowas gemacht.

Info:
Da sitzen ernsthafte honorige Herren mit langen Bärten (so wie meinereiner) um den runden Tisch herum und stellen sich Fragen: "welches Problem lösen wir wie?, wenn da so einer kommt und frägt" ...ringen sich Antworten ab und lassen sie fertigen.
... und dann kommt so Einereiner wie Deinereiner und will alles neu erfinden? ...das geht nicht.

NOGO bad! (c) D.D. :mrgreen:

Ausserdem stellt sich bei mir immer noch die Frage ob ich unsymmetrisch oder symmetrisch fahren soll...
Wenn wir beide darunter das Selbe verstehen, dann musst du sogar, im Falle von symmetrisch, mit Relais schalten oder Pufferverstärker einsetzen.

Grund:
Die 4066er würden durch die RON-Toleranzen (10Ω) die Gleichtaktunterdrückung beeinträchtigen. Da kann man gleich unsymmetrisch bleiben.

Info:
https://de.wikipedia.org/wiki/Symmetrische_Signal%C3%BCbertragung Die symmetrische Leitung lebt davon, dass a-Ader und b-Ader exakt den gleichen komplexen Widerstand (R,L,C) gegen Erde bzw. Schirm aufweisen.
Die Quellen sind relativ niederohmig zB. 30Ω die Verbraucher meist hochohmig zB. 30kΩ und dann wären in der a-Ader ein 4066er mit 110Ω und in der B-Ader einer mit angenommen 130Ω Das ist nichtmehr symmetrisch. Eingekoppelte Störspannungen werden nurmehr ungenügend kompensiert.

Zurück an den Start:
Wie dein Audio geführt wird (sym/unsym) sollte eigentlich schon in der Konzeptsphase feststehen, bzw. von der Mehrzahl der verwendeten Gerätschaften und deren erforderlichen Leitungslängen abhängig sein.
Wobei meine Präferenz eindeutig bei symmetrischer Leitungsführung liegt.

...oder hab ich deine Frage falsch interpretiert? ...wie immer zuwenig Infos. :roll:
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Re: CD4027 und CD4066 kombinieren

Beitragvon alterhase » 24.07.2017, 17:37

Mein ultimativer Vorschlag: 8)

Du machst mit 1/2 Stk. CD 4093 den Toggle-Switch, mit 1/8 Stk. ULN2803 den Treiber für 1 bis n Reed-Relais und die LED/Lämpchen Signalisierung . (Freilaufdiode für alle ist im ULN2803 gratis drinnen.)

Der ganze "Kas" ist gessen! :wink: ...du bleibst auf der professionellen Seite. *...und holst jetzt endlich den Tschampanninger :mrgreen: *
.
.
.

...weil sunst´n... (= unbestimmte Drohung :shock: ). :lol: ... austrian speech :wink:
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Re: CD4027 und CD4066 kombinieren

Beitragvon chmil » 25.07.2017, 10:47

Phuu, ok danke für den Input! Ich wäre sehr dankbar wenn du, oder jemand das mal für mich aufzeichnen könnte!!!!
Also ich habe insgesamt 24 Tipptaster mit LED welche 24 Signale on/off schalten sollen.
Die Signalführung ist übrigens unsymmetrisch da es sich um Aux-Sends handelt die dann auf den Master gehen.

Grüsse Frank
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Re: CD4027 und CD4066 kombinieren

Beitragvon alterhase » 25.07.2017, 13:22

Sinnvollerweise machst du 4 identische Platinen mit je 8 Schaltstufen
Die Schaltstufen wiederholen sich. ...nur jeweils mit anderen Pin Nummern der ICs

Hier das Gemälde:
Spoiler: show
Schaltplan für Audioswitcher.GIF

Natürlich haben sich Fehler eingeschlichen:
C4 ist C8, C3 ist Stützkondensator und falsch nummeriert. Bei den ULN hab ich die Inversionspünktchen vergessen. :cry:

Ich hoffe, du kennst dich aus. :wink:

Steckbrett ist nur was zum Testen. ...da genügt eine Schaltstufe. Mehr würde ich so nicht aufbauen.
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