AW: VCAs in Reihe
So, gerade mal in die
Unterlagen geschaut. Der VCA hat Stromein- und Ausgänge. Da läuft einiges ein bißchen anders, als man es sich vorstellt, wenn man bislang nur mit Spannungsein- und Ausgängen gearbeitet und gedacht hat.
Stromeingang heißt: null Ohm (idealisiert) Eingangswiderstand. Würde man da z.B. einen CD-Player mit seinem niederohmigen Ausgang anschließen, würde der soviel Strom in diesen "Kurzschluß" pumpen, daß der arme VCA völlig übersteuert wird und nur noch wild verzerrt oder gar durchbrennt. In der Applikationsschaltung (Datenblatt S. 8) siehst Du vor den Eingängen jeweils 30 kOhm als Vorwiderstand. Die konvertieren die oft niederohmigen Quellen von Spannungsquelle auf Stromquelle um, begrenzen also den maximal fließenden Eingangsstrom. Stelle Dir bitte vor, daß der Eingang des VCA jeweils dynamisch auf Massepotential liegt. Da besteht also ein Stromkreis Quelle - 30 kOhm - Masse. Ein NF-Signal mit z.B. 1 Volt Effektivwert führt somit zu einem Eingangsstrom-Effektivwert von 1 V / 30 kOhm = 33 µA.
Das Datenblatt verschweigt die maximalen Eingangsströme für sauberen Betrieb (soweit ich das gesehen habe), gibt aber auf Seite 2 an:
"Headroom (Clip Point = 1 % THD+N): 22 dBu" und bezieht alles auf Rin = 30 kOhm.
Damit also: +22 dBu an 30 kOhm maximal für 1 % Klirr, also 9.75 V Effektivwert maximale Eingangsspannung an 30 kOhm, entsprechend 0.325 mA maximalem Eingangsstrom. Wer das nicht braucht, kann z.B. auf 15 kOhm gehen und erreicht den maximal zulässigen Eingangsstrom mit 6 dB weniger Aussteuerung am Eingang - so denn die Quelle solche Lastwiderstände mag. Man kann so also eine Anpassung der vorherrschenden Pegelverhältnisse an die (Strom-)Aussteuerbarkeit des VCAs vornehmen, um keinen Headroom zu verschenken und keine Übersteuerung zu riskieren.
Während der Eingang des VCA also eine Stromsenke ist und einen Vorwiderstand braucht, wenn die zuliefernde Quelle selbst nicht verzerrungsfrei strombegrenzt ist, ist der Ausgang des VCA wiederum eine Stromquelle. Die sollte man bedenkenlos kurzschließen können. Nein, die muß man sogar dynamisch kurzzschließen, damit sie den richtigen Signalstrom liefert. Du kannst da also einen virtuellen (dynamischen) Massepunkt an einem in invertierender Schaltung arbeitenden Operationsverstärker speisen (wie in der Schaltung auf Seite 8), Du könntest dort auch die Ausgänge mehrerer VCAs einfach rückwirkungsfrei an einem virtuellen Nullpunkt zusammenmischen (Anwendung in einem Mischpult, Knotenpunkt einer Mix-Schiene, siehe Abb. 25 auf Seite 9) - oder einfach den nächsten VCA ranhängen - ohne Reihen-Widerstand und ohne "Verstärker" (der hier nur ein Strom-/Spannungs-Wandler ist) dazwischen. Der Ausgangsstrom des ersten VCA übersteigt trotz des "Kurzschlusses" des nachfolgenden Eingangs nie den Wert, der zum momentanen Signal gehört. Das Ausgangssignal ist halt "in Strom" codiert und nicht "in Spannung". Der ganze Chip ist vom Konzept her auf "Strom" statt auf "Spannung" gestrickt. Das geht so weit, daß selbst die Anstiegsgeschwindigkeit nicht in V/s, sondern in A/s angegeben wird.
Ein Problem habe ich bislang allerdings außer Acht gelassen: die Eingangsbeschaltung im Beispiel auf Seite 8 sieht dieses RC-Glied mit 500 Ohm + 560 pF gegen Masse vor - aus Stabilitätsgründen. Ob die hier Schwingneigung unterdrücken müssen, weiß ich nicht. Die Frage, ob diese Maßnahme auch an einem nachgeschalteten VCA angewendet werden muß, muß ich leider auch unbeantwortet lassen. Versuch macht klug - aber bitte nicht erst an der Stelle, an der die Hochtöner der Saalbeschallung zerbraten werden, weil da was jenseits des Hörbereichs schwingt. Also entweder ausprobieren und mit Oszilloskop auf Schwingneigung untersuchen (auch bei mehreren 100 kHz, also Ablenkung entsprechend wählen!) - oder Mail an Analog Devices. Die sollten wissen, wie groß die Ausgangskapazität des VCA ist und ob da zusätzlich extern bei der Reihenschaltung ein weiteres RC-Glied vorzusehen ist.
Aber könnte man nicht einfach den Crossfader irgendwie mit über die Steuerspannung eines einzigen VCA realisieren? Oder brauchst Du unabhängig von der Crossfaderstellung noch irgendwo das nur mit dem Kanalfader eingestellte Signal?
