mikrocontroller.net

Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Präsentiere: carrotAmpD - ein energieeffizienter Klasse-D-Audioverstärker für den Einbau in Compu


Autor: Lukas K. (carrotindustries)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo Zusammen,
ich präsentiere euch den carrotAmpD, einen energieeffizienter 
Klasse-D-Audioverstärker für den Einbau in Computer auf der Basis von 
Standardbauteilen. Der carrotAmpD wurde im Rahmen eines jugend-forscht 
Projektes realisiert, deswegen auch die schriftliche Ausarbeitung 
(http://carrotindustries.net/download/carrotAmpD.pdf), die hoffentlich 
schon viele auftretende Fragen beantwortet. Die Ausgangsleistung liegt 
bei ca. 2x 50W. Dies und viel mehr gibt's auf meiner Homepage 
http://carrotindustries.net/, auf der sich auch der Schaltplan und das 
Layout findet.

Vielen Dank für die Aufmerksamkeit. Anregungen und Fragen sind 
willkommen.
MfG
Lukas

Autor: MaWin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Für einen Schüler eine sehr saubere Leistung.

Wenn es ein Audioleistungsverstärker werden soll (und das soll es ja), 
ist ein Satz wie "Um die anvisierte Ausgangsleistung zu erreichen" nicht 
ganz ausreichend. Denn wie hoch soll die denn sein, ich finde die im 
ganzen Artikel nicht. Dann müsste man den Rechenweg zeigen, wie aus 30V 
eben 68 Watt (Sinus) werden. Und wenn man alles aufgebaut hat, reichen 
Aussagen wie "energieeffizient" nicht, sondern du solltest messen: 
Welchen
Klirrfaktor, Leistungsbandbreite, und eben Verlustleistung dein Amp hat, 
damit man hinterher auch weiß, ob das rauskommt, was man sich erhofft 
hat.

Denn du hast selber schon bemerkt, daß gestörte Versorgungsspannungen 
einem das ganze Audiosignal versauen können, und du setzt einen 
"Hochstetzsteller" (ist es mit dem AVR doch nicht eher ein Regler?) ein, 
die bekannt stören.

Will man ein unverzerrtes Signal, würde man wohl nicht deine 
Hysterese-Schaltung wählen. Hier wären so ein paar Messungen drin:

http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/Tripath/...
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/Tripath/...

Autor: Marius S. (lupin) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Echt sehr ordentlich. Ich würde mal behaupten die meisten 
Hochschulabgänger hätten Probleme damit solch ein Projekt zu 
realisieren.

Ich kenne mich gar nicht mit Verstärker Konzepten aus, aber ist eine 
gestörte Versorgungsspannung bei Klasse D wirklich so schlimm?

Schließlich erzeugt man sich, durch die Digitale Ansteuerung der 
Ausgangsstufe (welche im Verstärker Konzept begründet ist), doch sowieso 
schon eine ganze Menge Störungen, oder?

Für audiophile ist dein Verstärker vermutlich nix?

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
MaWin schrieb:
> Für einen Schüler eine sehr saubere Leistung.
Danke
>
> Wenn es ein Audioleistungsverstärker werden soll (und das soll es ja),
> ist ein Satz wie "Um die anvisierte Ausgangsleistung zu erreichen" nicht
> ganz ausreichend. Denn wie hoch soll die denn sein, ich finde die im
> ganzen Artikel nicht.
:O Stimmt, in der Kurzbeschreibung, welche mit eingereicht wurde war sie 
mit 50W an 8Ohm angegeben.
Es gilt: P=U²/R
-> sqrt(PR)=U
nehmen wir an es handelt sich um eine sinusförmige Wechselspannung.
->sqrt(PR)*sqrt(2)=U
P=50
R=8
so kommt man auf U=28,28V. Aufgerundet gibt das 30 :)

>Dann müsste man den Rechenweg zeigen, wie aus 30V
> eben 68 Watt (Sinus) werden. Und wenn man alles aufgebaut hat, reichen
> Aussagen wie "energieeffizient" nicht, sondern du solltest messen:
> Welchen
> Klirrfaktor
hab keinen Audioanalyzer, der Klirrfaktor wurde jedoch nachträglich in 
LTSpice bestimmt, war immer <0,2%.

>Leistungsbandbreite
wird maßgeblich durch Tiefpassfilter am Ausgang bestimmt und eben 
>Verlustleistung
Die Ausgangstransistoren werden auch bei Vollgas nur unmerklich warm ;)
>dein Amp hat,
> damit man hinterher auch weiß, ob das rauskommt, was man sich erhofft
> hat.
>
> Denn du hast selber schon bemerkt, daß gestörte Versorgungsspannungen
> einem das ganze Audiosignal versauen können, und du setzt einen
> "Hochstetzsteller" (ist es mit dem AVR doch nicht eher ein Regler?) ein,
> die bekannt stören.
Der Hochsetzsteller versorgt eh nur die MOSFETs, der empfindliche 
Modulator und Vorverstärker bekommt also nur Einstreuungen ab.
Wie soll ich sonst die 30V aus den 12V des ATX-Netzteils erzeugen?
>
> Will man ein unverzerrtes Signal, würde man wohl nicht deine
> Hysterese-Schaltung wählen. Hier wären so ein paar Messungen drin:
Am Klang ist IMHO nichts auszusetzen; meine Boxen sind auch nicht die 
Besten.
Wer die Klirrfaktormessungen überprüfen möchte und LTSpice zur Hand hat, 
bittesehr :http://carrotindustries.net/thd.asc
> http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/Tripath/...
> http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/Tripath/...

Autor: MaWin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> ->sqrt(PR)*sqrt(2)=U

Sehr wichtig, weil es zeigt, daß du den Effektivwert verstanden hast.
Aber du erwähnst die Brückenschaltung mit keinem Wort.

> hab keinen Audioanalyzer

Das ist natürlich bedauerlich, und Schulen haben so etwas auch nicht. 
Wenn du eine GUTE Soundkarte hast (96ksps/24bit) gibt es passende 
Software. Da es Jugend Forscht ist, dürften viele Radiotechniker in 
deiner Stadt ein offenes Ohr haben, aber man muss sie erst mal finden. 
Wenn es bei dir bekannte Firmen gibt, frag mal an.

> Wer die Klirrfaktormessungen überprüfen möchte und LTSpice zur Hand hat,

Nein, wir möchen das eher in echt messen, denn LTSpice-Simulationen 
schummeln hin zum Guten, hier z.B. die Versorgungsspannung.

> Wie soll ich sonst die 30V aus den 12V des ATX-Netzteils erzeugen?

Gar nicht. 2 Ohm Lautsprecher nehmen :-) oder einfach leiser.

> Am Klang ist IMHO nichts auszusetzen

Ja ja, die Ohren, mögen auch "warmen" Röhrenklang.

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
MaWin schrieb:
> Gar nicht. 2 Ohm Lautsprecher nehmen :-) oder einfach leiser.
Die Lautsprecher kann ich mir nicht aussuchen, die waren schon da :)
Der Hochsetzsteller ist deswegen ja auch zwischen 12(aus) und 30V 
regelbar aufgebaut.
>Wenn du eine GUTE Soundkarte hast (96ksps/24bit) gibt es passende
>Software.
Stimmt, nur dumm dass das Ausgangssignal symmetrisch ist. Dieses müsste 
ich erst wieder desymmetrieren, wodurch wiederum Verzerrungen entstehen.

Autor: MaWin (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Stimmt, nur dumm dass das Ausgangssignal symmetrisch ist. Dieses müsste
> ich erst wieder desymmetrieren, wodurch wiederum Verzerrungen entstehen.

Nicht unbedingt.
Einerseits kannst du es von einen zweiten PC mit freifliegender Masse 
aus messen lassen dessen GND mit einem Lautsprecheranschluss verbunden 
wäre,
andererseits kann man mit dem Stereoeingang beide samplen und die 
Differenzbildung die Software machen lassen, es reicht ja, einen Kanal 
auszumessen.

Autor: Lukas K. (carrotindustries)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
MaWin schrieb:

> andererseits kann man mit dem Stereoeingang beide samplen und die
> Differenzbildung die Software machen lassen, es reicht ja, einen Kanal
> auszumessen.
Gute Idee, werde ich mal ausprobieren.

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.