Line-Schutzschaltung mit DC-Offset-Erkennung 2025

Produktbeschreibung: Line-Schutzschaltung mit DC-Offset-Erkennung

Zweck der Schaltung

Diese Schutzschaltung dient zur Erkennung und Abtrennung von Gleichspannungsanteilen (DC-Offset) in Line-Audiosignalen. Im Gegensatz zu Lautsprecherschutzschaltungen arbeitet diese speziell im Niederpegelbereich (Line Level) und schützt empfindliche Audioeingänge vor grobe DC-Schäden.

Die Schaltung eignet sich für den Einsatz in Mono- oder Stereo-Konfigurationen und reagiert auf Gleichspannungsanteile im Audiosignal – ohne das Nutzsignal unnötig zu beeinflussen.

+/- 12V  29 mA

Anpassungsmöglichkeiten

Die Empfindlichkeit der DC-Erkennung und das Frequenzverhalten lassen sich über die Widerstände R7 und R15 anpassen:

1. Höhere DC-Erkennungsempfindlichkeit

• Z.b. R7 & R15 = 330 kΩ
• Vorteil: Früheres Ansprechen auf kleinere DC-Anteile
• Hinweis: der Wert kann beliebig nach bedarf angepasst werden

2. Weniger Empfindlichkeit

• R7 & R15 verkleinern (z. B. 150 kΩ oder kleiner)

• Vorteil: Die Schaltung reagiert weniger empfindlich und vermeidet Fehlauslösungen bei tieffrequenten Nutzanteilen
• Nachteil: Höhere Toleranz gegenüber DC-Offset (Wirkung tritt erst später ein)
• Entwicklerhinweis
• Wie auch bei Lautsprecherschutzschaltungen gilt:
• Es gibt keine universelle Schutzschaltung – Anpassung an die individuellen Gegebenheiten ist entscheidend!
• Die gewählten Werte stellen daher bewusst einen Kompromiss dar, um sowohl Schutzwirkung als auch Pegelausgang sicherzustellen. Wer mit anderen Pegeln arbeitet, kann durch gezieltes Anpassen der Widerstände R7/R15 das Verhalten der Schaltung individuell optimieren.

Relevanz in der Praxis

In der Praxis entstehen gefährliche DC-Offsets meist infolge eines Defekts in vorgeschalteten Geräten, z. B. durch defekte Elkos oder Halbleiter. In solchen Fällen treten typischerweise deutlich höhere Gleichspannungen auf (z. B. ±12 V oder mehr), die von der Schaltung sicher erkannt und zuverlässig unterbrochen werden.

Der Schwellenwert der Schutzschaltung ist so gewählt, dass sie im Fehlerfall rechtzeitig auslöst – ohne bei normalen Signalen oder leichten Unregelmäßigkeiten im Tieftonbereich unnötig einzugreifen.

Diese Line-Schutzschaltung bietet eine effektive und anpassbare Möglichkeit, DC-Offset zuverlässig zu erkennen und so Empfänger-Elektronik zu schützen, ohne das Audiosignal hörbar zu beeinträchtigen. Die Möglichkeit zur Feinabstimmung der Empfindlichkeit erlaubt eine flexible Anpassung an individuelle Anforderungen – sowohl für Studio- als auch HiFi-Anwendungen.

2. Signalableitung im Muting-Zustand (R6 / R14)

Im Fehlerfall (z. B. bei erkannter DC-Offset-Spannung) wird das Line-Signal über die Widerstände R6 und R14 (je 220 kΩ) gegen Masse abgeleitet. Dadurch wird eine leise, kontrollierte Abschaltung erreicht und Knackgeräusche vermieden.

Hinweis zu R6/R14:

• Die Wahl von 220 kΩ bietet einen sicheren Kompromiss, der zuverlässig DC ableitet, ohne modulatives Verhalten zu verursachen. Die Werte wurden unter Laborbedingung ermittelt.
• Werden diese Widerstände zu klein gewählt (z. B. 100 kΩ oder darunter), kann es zu modulierendem Verhalten (Intervallschaltung) kommen – besonders bei geringen DC-Strömen im Milliamperbereich.

• In solchen Fällen schaltet die Schutzschaltung ggf. periodisch an/aus → unerwünschte Effekte im Audiosignal.

Empfehlung: Werte ≥ 220 kΩ für R6 und R14, um stabile Abschaltung und sicheres Verhalten zu gewährleisten.

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