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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik kleiner Batterie NF Verstärker?


Autor: Veit Devil (devil-elec)
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Hallo,

ich suche eine NF-Verstärkerschaltung für reinen Batteriebetrieb. Das 
Teil soll dann in eine Box ans Fahrrad, Die Musik kommt vom Handy aus 
dessen Klinkenbuchse.
Ich dachte an einen 9V Block für die Betriebsspannung?
Als Ausgangsleistung denke ich so an 1 bis 2W. Ich hoffe das reicht. Die 
Musik aus dem Handy in der Trickottasche hört man nämlich kaum. Das 
ganze sollte dann schon ca. 4h durchhalten. Die Kühlung ist wegen 
Gehäuseeinbau eingeschränkt. Absolut hermetisch dicht werde ich sie 
natürlich nicht machen. Etwas frische Luft muß rein.

Beim googeln konnte ich von einem LM386 lesen. Der ist für 0,5W gut.
Auch der TDA2003/2030 wurde erwähnt, sind aber wohl nicht für 
Batteriebetrieb geeignet.?

Die Lautstärke kann ich mit dem Handy regeln. Weis aber nicht welche 
Spannungspegel dort rauskommen und ob man die einfach so verstärken 
kann.

Könnt Ihr mir Hinweise geben?
Auf Klangtechnische Feinheiten muß man hier keinen Wert legen. Soll nur 
einen guten Wirkungsgrad haben und den Handylautsprecher ersetzen, 
sodass paar Leute ringsherum bequem mithören können.

Tschau
Devil-Elec

Autor: Ich (Gast)
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Die Batterien werden schwerer werden als ein 9V-Block. Mal ganz 
abgesehen vom größeren Lautsprecher für einen annehmbaren Klang.

Autor: Ich (Gast)
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Schau mal nach Aktivbox für Notebooks.

Autor: Gast4 (Gast)
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1-2W Ausgangsleistung fuer 4h ergibt 4-8 Wh Batteriekapazitaet (ohne 
Betrachtung des Wirkungsgrades), hast Du schon nachgesehen, was 
9V-Blocks so haben?

Gast4

Autor: Devil-Elec (Gast)
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Hallo,

verstehe jetzt nicht warum ich sehr große / viele Batterien benötigen 
soll?
Einfache Kofferradios sind mit 4 Monozellen bestückt und spielen recht 
lange.
Meinetwegen nehme ich auch Monozellen, nagelt mich jetzt bitte nicht auf 
die Verwendung von 9V Blocks fest. Das ist so eine erste Idee.

Tschau
Devil-Elec

Autor: Ich (Gast)
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Wie lange das Radio spielt hängt von der Lautstärke ab. Bei 1-2 Watt 
Ausgangsleistung...

Autor: Hewlett (Gast)
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Habe einen LM386 als Batterie NF-Verstärker gebaut.
Wenn man nicht immer volles Rohr aufdreht, reicht ein 9V Block für 
einige Stunden.
Man kann auch einen 4er Pack 1,5 V Akkus nehmen, dann reichts für 
mindestens 10 Stunden

Autor: Veit Devil (devil-elec)
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Hallo,

ach Leute, reitet doch nicht immer so auf den Werten rum. Ich habe doch 
geschrieben nur paar Zahlen pauschal angenommen. Wenn Ihr aus Erfahrung 
sagt es reichen zum beschallen auch 0,5W, dann ist das doch auch i.O. 
für mich. Ich habe da keine Erfahrung wieviel man wirklich im Freien 
benötigt, deshalb die Fragen.

okay Hewlett,

die ca. 0,5W sind ausreichend für paar Meter ringsherum?
Hast Du die Beschaltung aus dem Datenblatt verwendet? Welche bitte?
Hast Du auch ein Handy dran oder was ähnliches?

Danke

Tschau
Devil-Elec

Autor: Veit Devil (devil-elec)
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Hallo,

habe ich einen Denkfehler? Wahrscheinlich  :-)
Eine Babyzelle soll rund 8000 mAh haben.
Bei 0,5W und 6V fließt ein Strom von großzügigen 90mA. Der Rest der 
Schaltung will auch noch was haben, sagen wir 100mA.
Dann würde das Teil ja theoretisch 80h spielen können ... geht ja nun 
wirklich nicht ... ???

Tschau
Devil-Elec

Autor: Rainer (Gast)
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Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

Veit Devil schrieb:
> Hallo,
>
> habe ich einen Denkfehler? Wahrscheinlich  :-)
> Eine Babyzelle soll rund 8000 mAh haben.
Habe ich jetzt nicht nachgeschaut, kann aber sein.

> Bei 0,5W und 6V fließt ein Strom von großzügigen 90mA. Der Rest der
> Schaltung will auch noch was haben, sagen wir 100mA.
> Dann würde das Teil ja theoretisch 80h spielen können ... geht ja nun
> wirklich nicht ... ???

Das würde einen Wirkungsgrad von 90% bedeuten. Das schaffen zur Not 
Class-D Verstärker, aber auch nicht bei 6V.

Die theoretische Leistung einer Gegentaktendstufe ist U^2 / (8*RL).
Wenn also ein 8 Ohm Lautsprecher dran ist 6*6/8*8 =  0,56W
Praktisch ist so eine Endstufe kein Rail2Rail-OPV. Nehmen wir an, die 
kommt bis 0,7V runter. Damit es nicht verzerrt geht es also auch nicht 
höher.
Damit haben wir real nur noch 6V - 2*0,7V = 4,6V
4,6*4,6/8*8 = 0,33W, die wir bekommen.
Also 4 Ohm Lautsprecher genommen. 4,6*4,6/8*4 = 0,66W
Damit sind wir nahe genug an den 0,5W.
Strom wird also 0,66W/4Ohm = 165mA sein.

Sind dann eben noch rund 48 Stunden.
Ist doch ok. Höng an die 4 Babyzellen eine Fahrrad-Rücklichtlampe (6V 
0,1A) und schau, wieviele Stunden die leuchtet.

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: einer (Gast)
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0,5 Watt ist im genug.

Autor: Veit Devil (devil-elec)
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Hallo,

Danke für die Rechnungskorrektur. Eine Monozelle soll ca. 20.000mAh 
haben. Alles laut Wikipedia. Dann könnte ich auch auf 1W gehen.
Frage wäre nur - muß ich das? Ist das sinnvoll für den Zweck?
Ich habe keine richtige Vorstellung wieviel Watt sinnvoll sind. Etwas 
mehr wie vom Handy soll schon rauskommen.

Ich muß mir eh erst das IC besorgen, deshalb kann ich nicht einfach 
rumprobieren nach Lust und Laune.

IC Kühlkörper? Wie groß sollte er sein? Also welchen max. Rth darf er 
haben?

Den Handy Stereoausgang kann ich über zwei 10k Widerstanden 
zusammenlegen für die Monoverstärkung?

Tschau
Devil-Elec

Autor: avr (Gast)
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Schau dir mal diesen NXP an:

http://www.nxp.com/acrobat_download/datasheets/TDA...

Da ist die Lautstärkeregelung über Taster gleich dabei.

Oder den hier (Regelung über Spg. etwas aufwändiger):

http://www.nxp.com/acrobat_download/datasheets/TDA...

Hab mit beiden gute erfahrungen gemacht.

avr

Autor: Ich (Gast)
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Wenns ganz einfach sein soll, Pollin    630282

Autor: Jens G. (jensig)
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>IC Kühlkörper? Wie groß sollte er sein? Also welchen max. Rth darf er
>haben?

Also wenn es wirklich nur um 0.5-1W geht (Sinus), dann machen es übliche 
Verstärker-IC's schon ohne KK

Autor: Veit Devil (devil-elec)
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Hallo,

Danke Euch erstmal allen.

Zwei Fragen hätte ich noch.
Ich möchte am Verstärkereingang zur Sicherheit ein Koppelkondensator 
einfügen. Weil es manchmal aus dem Handy beim Titelsprung nicht 
nachvollziehbar knackts. Am Lineausgang. Kann ich da einen 100nF Keramik 
nehmen oder muß es Folie sein?

Und das Stereosignal kann ich über je einen 10k oder 4,7k Widerstand zu 
Mono zusammenführen? Büßt man dadurch an Lautstärke ein? Was man dann 
wieder mehr verstärken muß zu, lasten der Batterielaufzeit?

Tschau
Devil-Elec

Autor: Herr_Mann (Gast)
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heißer tipp:

viele ältere restpostenlautsprecher und lautsprecher z.b. aus alten 
fernsehern haben einen ziemlich hohen wirkungsgrad.
da können 100mW (0,1W) schon viel zu laut fürs zimmer sein.
vielleicht mal bei pollin schauen, was die so im sortiment haben...

>Kann ich da einen 100nF Keramik
>nehmen oder muß es Folie sein?

wenn ich wählen müsste, würde ich lieber folie nehmen. allerdings eher 
470n bis 2µ2 (dann aber eher Elko). hängt aber vom eingangswiderstand 
des endverstärkers ab (bei 10k Rin wird bei 100n der bassbereich 
wahrscheinlich zu sehr beschnitten. ist weniger bass auch ok, spart man 
strom).

>Und das Stereosignal kann ich über je einen 10k oder 4,7k Widerstand zu
>Mono zusammenführen? Büßt man dadurch an Lautstärke ein?

wenn die signale vom handy für normale 32-ohm-kopfhörer gedacht sind, 
kannst du getrost die 4k7-widerstände nehmen. wenn der endverstärker 
einen eingangswiederstand von 100k besitzt, sind die lautstärkeeinbußen 
minimal. bei 10k siehts schon ungünstiger aus...

noch was: wenn der klang nicht sooo super wichtig ist, könnte man 
eventuell einen klasse-B-verstärker benutzen. dann geht der strom 
wirklich nur für "gehörte musik" drauf und nicht mehr für irgendwelche 
ruheströme der halbleiter. dürfte bei leiser lautstärke aber recht 
kratzig klingen...

meine empfehlung ist der TDA7231. der kann 1,8V bis 15V (kann also jede 
Batterie quasi bis zum schluss komplett leersaufen) und liefert bei 12V 
knapp 2W. bei einem lautsprecher mit hohem wirkungsgrad wird das 
wahrscheinlich schon arg zu viel sein.
ansonsten ist der TDA7231 ein softklipper, d.h. bei übersteuerung klingt 
er wesentlich weniger kratzig als andere NF-verstärker-ICs. das ist 
besonders interessant, wenn die batterien zur neige gehen.
der eingangswiderstand von dem teil ist in standardbeschaltung (s. 
datenblatt) 100k.
glaube, als ruhestrom verbraucht er grade mal 3mA oder so.
(so, genug werbung gemacht ;O)   ich benutze das teil übrigens gerne für 
portable gitarrenverstärker)

Autor: Wolfram (Gast)
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hier ein simpler gegentaktverstärker im AB-betrieb.
ruhestrom ca. 3,5mW, bei einer eingangsspannung von 25mV eine 
ausgangsspannung von 1V (jew. spitze-spitze)

mit einer anderen betriebsspannung und entsprechend geänderten 
widerständen sind auch andere verstärkungen und ausgangsleistungen 
möglich.

die angegebenen endtufentransistoren vertragen aber nicht allzuviel, für 
höhere leistungen durch leistungs-darlington-Ts ersetzen.

Autor: Wolfram (Gast)
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ps: hier eine verbesserung:

bei einer eingangsspannung von 25mV ergibt sich eine
ausgangsspannung von knapp 2V (jew. spitze-spitze)

Autor: Trafowickler (Gast)
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TBA 820 M geht gut, kostet wenig.

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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TDA7050 ist besser.

Autor: Veit Devil (devil-elec)
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Hallo,

Danke für die weitern Informationen.

Langsam gefällt mir der TDA7231 immer besser. Sonst steht gefällt mir 
der LM386 auch sehr gut. Weis noch nicht recht. Die mögliche niedrigere 
Betriebsspannung spricht für den TDA7231 derzeit.

Der Eingangswiderstand ist in der Datenblatt Beschaltung R1 10k, nicht 
100k. Oder hast Du andere Schaltungen zur Hand?

Und wie stellt man die Verstärkung ein? Oder muß ich ausprobieren und 
ggf. ein Poti in Reihe zu R1 und den Potiabgriff auf Pin 4 geben?

Wenn ich etwas mit C Werten hin und her rechne, wegen den 
Grenzfrequenzen, bei Rin 10k, dann komme ich auf

0,1µ  > 159 Hz
0,47µ > 34 Hz
1µ    > 16 Hz

Ich werde das wohl mit Werten zwischen 0,1µ und 0,47µ versuchen.
Große Lautsprecher für Bässe will ich eh nicht verbauen, muß ja noch 
elegant verpackt im Rahmendreieck verbaut werden können. Eher in 
Richtung 0,1µ

Was ich jedoch damals schon in der Lehre nie so richtig verstanden habe 
ist das mit Kondensatorentypen. Warum man wofür bestimmte Typen 
verwendet. Ich meine die Kapazität steht doch fest. Also geht es um die 
Eigenschaften der Sorten. Das ist schon klar. Aber nicht so richtig. Was 
macht ein Folien C anders wie ein Keramik oder Elektrolyt? Mehr wie 
Ladungen speichern und wieder abgeben machen die doch alle nicht inkl. 
verschiedenen Leckströmen je nach Typ.
Warum ist das bei NF Audio so wichtig?

Tschau
Devil-Elec

Autor: Peter (Gast)
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wenn du den TDA7231 benutzen willst, nimm am besten einen 
470nF-Kondensator o.ä. und ersetz im schaltplan den 
10k-eingangswiderstand durch ein 10k-poti:



in o--C---I
          I
          I
          P
          O
          T <--------o zum TDA7231
          I
          I
          I
          I
        masse

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
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Veit Devil schrieb:
> Was ich jedoch damals schon in der Lehre nie so richtig verstanden habe
> ist das mit Kondensatorentypen.

Es gibt gepolte und ungepolte und die verschiedenen Kapazitätswerte 
erreicht man auch nur mit unterschiedlichen Typen.
Mehr Infos z.B. hier:
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0205141.htm

Autor: Veit Devil (devil-elec)
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Hallo,

Danke an Euch alle für die wertvollen Informationen.

Tschau
Devil-Elec

Autor: Veit Devil (devil-elec)
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Hallo,

heute kamen die Bauteile und ich habe die Schaltung gleich auf dem 
Steckbrett aufgebaut. Erstmal mit 5V vom Netzteil betrieben. Das ist ja 
richtig laut.  :-)  Mit 10 cm / 8 Ohm Lautsprecher.

Das 10k Poti mußte ich austauschen gegen 5k R und 5k Poti, sonst kann 
ich nur minimal die Eingangsspannung ändern ohne das gleich die 
Ausgangsspannung gekappt wird.

Dann habe ich mein Oszi rausgeholt und die Schaltung an die PC 
Soundkarte angeschlossen. Erst hatte ich einen Sinusgen. dran.

Ist es normal das am Soundkartenausgang Spitze-Spitze max. 6V 
rauskommen?
Ich dachte immer da kommen nur paar Hundert mV raus?

Weis jemand wieviel Volt an einem Kopfhörerausgang rauskommen?
Mangels Kabel kann ich das nicht messen.

Das leichte Rauschen hier und da, verschwindet es wenn die Schaltung auf 
einer Platine ist mit breiten Masseleiterbahnen?

C6 ist ein Folienkondensator, C5 ein Keramik und der Rest sind 
hochwertige Panasonic Elkos.

Gegen das "ploppen" beim einschalten kann man nichts machen?

Ansonsten bin ich damit voll zufrieden. Ist mehr als ausreichend laut.

Schön ist auch, dass die Verstärkung unabhängig von der Betriebsspannung 
konstant bleibt. Wenn ich das richtig erkannt habe, begrenzt die 
Betriebsspannung das Klipping? Also je leerer später die Batterien 
werden umso mehr klippt es und ich muß die Eingangspannung mittels Poti 
runternehmen im Bedarfsfall. Richtig?

Danke & Tschau
Devil-Elec

Autor: Hartmut Kraus (Gast)
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Von TI gibt es sonst auch sehr schöne Schaltkreise für Class-D 
Verstärker...

Autor: the boogieman (Gast)
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...und ist hier wohl das Mittel der Wahl. Wenn ich in diesem Kontext 
"Kühlkörper" lese...

Autor: Veit Devil (devil-elec)
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Hallo,

ich brauche jetzt keine neuen Tipps mehr für andere Verstärker ICs, 
Annahmeschluss ist schon vorbei  :-)
Ich hätte lieber vernünftige Antworten auf meinen neuen Fragen. Selbst 
wenn ich den Eingang auf Masse lege, egal ob Netzteilbetrieb oder mit 
Batterien, habe ich am Ausgang hörbar ein leichtes brummen mit kurzen 
Nadelimpulsen, sind auf dem Oszi sichtbar.
Wo kommt das denn her? Hat IC ne Macke?
Habe schon andere Kondensatortypen probiert statt der Elkos, hilft aber 
nicht.
Ist das wegen dem Steckaufbau?
Streut was ein?

Tschau
Veit

Autor: Veit Devil (devil-elec)
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Hallo,

kleine Ergänzung noch, das brummen mit Nadelimpulsen ist auch vorhanden 
wenn Musik spielt, also immer, man kann es hier und da heraushören ...

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