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NoFo
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XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 29 Jan. 2012 10:49
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Hallo Elektroniker!
Ich hab‘ mal eine Frage zur symmetrischen Signalübertragung. Wenn ich alles richtig verstanden habe, ist der Clou bei der symmetrischen Signalübertragung doch, daß die beiden Signalleitungen miteinander verdrillt sind und sich Störungen im gleichen Maße einfangen. Diese Störungen heben sich dann beim Empfänger durch Differenzbildung gegenseitig auf. Richtig?
Bei den XLR-Stecker ist aber Pin 1 als Masse/Schirmung ausgewiesen. Die Kabel sind definitiv geschirmt. Wozu ist das gut bzw. wozu braucht man die Schirmung, wenn sich doch sowieso alle Störungen beim Empfänger gegenseitig aufheben?
Danke für eure Hilfe!
Grüße
Norbert
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Frank
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RE: XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 29 Jan. 2012 22:55
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Wenn ich alles richtig verstanden habe, ist der Clou bei der symmetrischen Signalübertragung doch, daß die beiden Signalleitungen miteinander verdrillt sind und sich Störungen im gleichen Maße einfangen. Diese Störungen heben sich dann beim Empfänger durch Differenzbildung gegenseitig auf. Richtig?
Ja
Wozu ist das gut bzw. wozu braucht man die Schirmung, wenn sich doch sowieso alle Störungen beim Empfänger gegenseitig aufheben?
Masse braucht man sowieso, und die führt man gleich als Schirm aus. Das vermindert die Störeinstrahlung drastisch, damit die Gleichtaktspannung (d.h. Störspannung) sich in Grenzen hält.
Gruß
Frank
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NoFo
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RE: XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 30 Jan. 2012 16:37
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Hallo!
Das verstehe ich nicht. Wenn doch schon die Störungen durch das symmetrische Kabel vollständig unterdrückt werden, wozu dann noch eine Schirmung? Die Schirmung macht doch bestimmt einen großen Anteil am Kabelpreis aus. Warum doppelt gemoppelt? Ob die Störung 1 mV oder 10 V sind, ist dem Eingangstrafo doch völlig egal. Oder nicht?
Grüße
Norbert
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Frank
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RE: XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 30 Jan. 2012 23:24
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Das macht man, weil auch Trafos eine kapazitive Kopplung besitzen, die eben nicht genau identisch ist. Deshalb ist die Störunterdrückung in der Praxis kleiner als 100%. Außerdem benutzt man heutzutage überwiedend elektronische Eingangsstufen, und bei denen ist das max. zulässige Eingangssignal begrenzt. Insofern ist es hilfreich, wenn man durch eine Schirmung verhindert, daß ein störendes E-Feld die Signaladern in nennenswerter Feldstärke erreicht. H-Feld-Störungen sind ohnehin viel kleiner.
Gruß
Frank
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NoFo
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RE: XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 31 Jan. 2012 17:37
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Hallo!
Bei so vielen Schlagworten (kapazitive Kopplung, E-Feld, H-Feld, H-Feld-Störungen) versteh‘ ich leider nur Bahnhof. Wär‘s möglich, das so zu erklären, daß es auch Otto Normal vesteht?
Grüße
Norbert
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Frank
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RE: XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 31 Jan. 2012 22:14
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Um‘s anders zu sagen: Die Störkompensation mittels Trafo funktioniert nicht zu 100%. Dadurch ist es sinnvoll, durch Abschirmung des Kabels kapazitiv eingekoppelte Störungen (bei Bedarf diesen Begriff googlen) zu vermeiden. Denn dann kommen weniger Störungen am Trafo an, und insgesamt hat man dann am Ausgang weniger Störungen als bei einem ungeschirmten Kabel.
Die Schirmung hilft aber nur gegen kapazitiv eingekoppelte Störungen (sog. E-Feld). Gegen induktiv eingekoppelte Störungen hilft sie nicht. Heißt: Wenn man das Kabel um einen Trafo wickelt, nutzt die Schirmung nichts.
Gruß
Frank
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NoFo
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RE: XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 03 Feb. 2012 08:54
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Hallo!
Danke, soweit fast verstanden. Glaube ich wenigstens...
Die verbleibende Frage ist: Ein Trafo transformiert nur die Spannung an der Primärwicklung auf die Sekundärseite. Also ob an Anschluß 1 0V= und an Anschluß 2 (0V= plus 1V~) liegt oder an 1 1000V= und an 2 (1000V= plus 1V~), müßte ihm doch völlig egal sein. Transformiert wird nur die 1V~. Wieso funktioniert die Unterdrückung von Störspannungen auf beiden Leitungen nicht 100%, wenn‘s sogar bei 1000V funktioniert?
Grüße
Norbert
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ElektronikGuru
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RE: XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 03 Feb. 2012 12:12
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Wegen der unvermeidlichen kapazitiven Kopplung im Trafo funktioniert die Gleichtaktunterdrückung leider nicht wirklich zu 100%. Insofern stimmt Dein Beispiel zwar grob aber nicht nicht ganz: In der Realität koppeln auch Deine 1000 V geringfügig auf die Sekundärseite.
Gruß
ElektronikGuru
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NoFo
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RE: XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 05 Feb. 2012 14:04
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Hallo!
So ganz erschließt sich mir das Ganze leider immer noch nicht. Kapazitive Kopplung ist klar, aber wieso hat das irgendwelche Auswirkungen? Auf der Sekundärseite sollte sich bei symmetrischem Aufbau alle Störsignale aufheben. Wo ist mein Denkfehler?
Grüße
Norbert
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ElektronikGuru
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RE: XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 06 Feb. 2012 12:12
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Das Problem dabei ist, daß die kapazitive Kopplung per se leicht unsymmetrisch ist, weil kein Trafo 100,0% symmetrisch ist. Grund dafür ist der mechanische Aufbau mit den damit zusammenhänden Toleranzen. Dadurch koppelt ein Störsignal von Ader A anders auf die Sekundärseite als das gleiche Störsignal von Ader B. Damit kann auf der Sekundärseite keine vollständige Kompensation der Störsignale erreicht werden.
Gruß
ElektronikGuru
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NoFo
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RE: XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 06 Feb. 2012 18:40
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Hallo!
Danke für den Erklärungsversuch. Mag sein, daß ich gerade völlig auf der Leitung stehe, aber ich kapier‘s einfach nicht. Welchen Grund könnte es geben, damit Ader A anders auf die Sekundärseite überspricht als Ader B? Wicklungskapazität heißt doch Kapazität zwischen Primär- und Sekundärwicklung. Wenn irgendwas von der Primär- auf die Sekundärseite überspricht, dann doch gleich für beide Anschlüsse. Wieso spielt jetzt plötzlich der Anschluß eine Rolle?
Grüße
Norbert
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ElektronikGuru
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RE: XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 07 Feb. 2012 12:15
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Die beiden Anschlüsse der Primärseite haben eine ganz leicht unterschiedliche Kapazität zur Sekundärseite. Das rührt von der mechanischen Ausführung der Wicklung und von mechanischen Toleranzen her. Es gibt nicht nur eine einzige Wicklungskapazität, sondern es handelt sich um einen Kapazitätsbelag, der leider nicht überall konstant ist. Es gibt also nicht nur eine einzige Kapazität, sondern jeder Millimeter Draht der Primärwicklung hat eine Kapazität gegenüber jedem Millimeter Draht der Sekundärwicklung. Verbal ist das leider etwas schwer zu erklären...
Gruß
ElektronikGuru
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NoFo
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RE: XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 07 Feb. 2012 16:41
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Hallo!
Möglicherweise bin ich einfach zu blöd, aber aus meiner Sicht wird‘s nur immer dubioser. Gibt‘s keine einfache Erklärung, die man verstehen kann, ohne gleich Elektronikchefentwickler zu sein?
Grüße
Norbert
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Frank
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RE: XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 08 Feb. 2012 20:51
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Was Dir ElektronikGuru erklären will, ist, daß ein Trafo nie 100% symmetrisch aufgebaut ist. Aber sei‘s drum, in der Praxis wirkt sich ein anderer Effekt viel stärker aus, und am besten malst Du Dir das auf: Die Primärwicklung wird symmetrisch angesteuert, während Anschluß 1 der Sekundärwicklung auf Masse hängt und Anschluß 2 mit dem Vorverstärker reingeht und entsprechend hochohmig abgeschlossen ist. Man will ja ein symmetrisches Signal in ein asymmetrisches umwandeln, damit man es mit einem ganz normalen Verstärker verstärken kann. So, und jetzt betrachten wir die Auswirkung der Wicklungskapazität. Vereinfacht koppelt Anschluß A der Primärwicklung auf Anschluß 1 der Sekundärwicklung und Anschluß B auf Anschluß 2.
Resultat: Die Kapazität zwischen A und 1 bildet mit dem Eingangswiderstand des Verstärkers einen Spannungsteiler, während die Kopplung zwischen B und 2 völlig egal ist, weil 2 owieso hart an Masse liegt. Auch wenn an A und B das gleiche Signal anliegt (Gleichtaktstörung), was bei einem idealen Trafo zu keinem Ausgangssignal führen würde, kommt beim realen Trafo an 1 ein Signal raus, während 2 nach wie vor Massepegel hat. Dieses Signal, das nichts anderes ist als die Gleichtaktstörung, wird nun weiter verstärkt. Aus diesem Grund funktioniert die Gleichtaktunterdrückung bei einem Trafo nicht zu 100%. Deshalb ist es sinnvoll, auch die Gleichtaktstörungen durch Abschirmung des Kabels zu minimieren.
Gruß
Frank
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Frank
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RE: XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 08 Feb. 2012 20:53
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Korrektur: Es muß natürlich "kommt beim realen Trafo an 2 ein Signal raus, während 1 nach wie vor Massepegel hat" heißen.
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NoFo
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RE: XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 09 Feb. 2012 16:11
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Hallo!
So langsam wird‘s klarer, danke! Sorry, wenn‘s eine doofe Frage ist, aber wieso koppelt nur Anschluß A auf 1 und B auf 2? Ich dachte immer, die gesamte Primärwicklung hätte eine Kapazität zur Sekundärwicklung. A müßte doch auch auf 2 koppeln und B auf 1.
Grüße
Norbert
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Frank
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RE: XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 09 Feb. 2012 21:42
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Natürlich besteht nicht nur zwischen A und 1 sondern auch zwischen A und 2 eine Kapazität, aber diese ist wegen der größeren Entfernung viel kleiner. Das ist aber egal, weil an A und B das gleiche Störsignal anliegt. Das kapazitiv eingekoppelte Störsignal an Anschluß 2 wird dadurch nur noch ein bißchen größer.
Das Ganze ist übrigens noch weitaus komplizierter, weil jeder Millimeter Draht der Wicklung eine Induktivität darstellt und gleichzeitig eine Kapazität zur anderen Wicklung. Es ist also alles mit allem kapazitiv gekoppelt, sogar 2 Windungen der gleichen Spule.
Gruß
Frank
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NoFo
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RE: XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 10 Feb. 2012 15:04
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Hallo!
Okay, jetzt hab ich‘s verstanden. Glaub‘ ich wenigstens.....
Danke und schönes WE!
Grüße
Norbert
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mazz1729
Siedler
1 Beiträge
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RE: XLR-Kabel bzw. symmetrische Signale, 28 Feb. 2012 09:08
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Das sieht doch vielversprechend aus.
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