Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Verstärker für PWM Schaltung


von Martin B. (Firma: Privat) (mabad)


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Hallo!

Ich habe den Artikel:
http://www.mikrocontroller.net/articles/Klangerzeugung
gelesen und das Projekt "Simple SD Audio Player with ATtiny85" unter 
Weblinks ausprobiert.

Es wird ein PWM Signal erzeugt und ein Lautsprecher direkt an den µC 
angeschlossen (über einen Kondensator). Ich habe einen kleinen 
Piezo-Signalgeber angeschlossen, funktioniert soweit alles gut, einzig 
die Lautstärke ist mir noch zu gering.

Die im Artikel beschriebene Verstärkerschaltung funktionierte nicht mit 
6V, deshalb die Frage, ob Ihr einige Tipps für eine einfache Verstärkung 
des PWM Signals habt. Ich werde den Player mit Batterie betreiben, 
deshalb habe ich gedacht, zwei 3V Batterien einzusetzen, 3V für den µC 
und 6V für den Verstärker.

Vielen Dank für alle Tipps!
/Martin

von MaWin (Gast)


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Es macht wenig Sinn, die hohe Frequenz des PWM Signals
bis zum Lautsprecher durchzureichen, und darauf zu hoffen,
daß seine mechanische Trägheit die unhörber hohen
Frequenzen dämpft.

Denn ein Piezo ist ein Kondensator und muss mit der hohen
Frequenz umgeladen werden, was sinnlos Leistung kostet
und Strom verbrät.

Es ist sinnvoller, das PWM Signal vor dem Verstärker,
direkt am uC-Ausgang, von unhörbar hohen Frequenzen
zu befreien, dazu dient ein Tiefpass (ab 100Hz, weniger
bringen Kleinlautsprecher eh nicht)

uC-Ausagng--100k--+--Verstärker
                  |
                100nF
                  |
                 GND

Und dann haben wir ein ganz normales Analogsignal, das
auf ganz normale Art passend für den Lautsprecher
verstärkt werden kann.

Such dir einen Verstärker-IC aus, der zu deinem
Lautsprecher passt, der bei der gebotenen Versorgungs-
spannung die Leistung des Lautsprechers auch erreicht,
und abu die Schaltung nach dessen Datenblatt nach,
statt irgendein Bauteilgrab mit minderem Nutzen.

von Martin B. (Firma: Privat) (mabad)


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Vielen Danke für die schnelle Antwort!

Werde das ausprobieren und dann über das Ergebnis schreiben. Habe an den 
LM386 als Verstärker gedacht.

/Martin

von MaWin (Gast)


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> LM386

Kann passen.

> dazu dient ein Tiefpass (ab 100Hz

Uups, wie blöd, 100Hz wären für einen Hochpass gut damit
man Frequenzen unter 100 Hz dämpft, aber ein Teifpass
schneidet damit alles hörbare ab, er sollte lieber ab
10kHz eingreifen, also 10k und 10nF und nicht 100k und 100nF

von Andreas K. (hammerhead)


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MaWin schrieb:
>> LM386
> Kann passen.

der LM386 clippt zu sehr, als dass er sich für eine normale 
Audiowiedergabe eignen würde. In einem Gitarrenamp macht das Ding bis zu 
einer gewissen Grenze Sinn, aber zum Musik abspielen ist er IMHO 
ungeeignet.

von Martin B. (Firma: Privat) (mabad)


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Ich habs jetzt mal mit dem LM386 probiert und die Qualität ist 
ausreichend. Das Problem das weiterhin besteht ist die Lautstärke. Ich 
speise den Verstärker mit 6V doch das Signal aus dem Piezo ist ziemlich 
leise. Liegt das am Piezo-Lautsprecher, ist da einfach nicht mehr 
rauszuholen?
Diesen hier habe ich getestet:
http://octopart.com/pkm13epyh4000-a0-murata-595337

Welche Lautsprecher verwenden denn die meisten Mobiltelefone? Die tönen 
ja auch recht laut :-) Sind das konventionelle Lautsprecher oder 
Piezo-Lautsprecher?

Vielen Dank für alle Antworten.

/Martin

von Martin B. (Firma: Privat) (mabad)


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Hallo

Habe noch das Schema angehängt. Kann jemand einen Fehler entdecken, 
weshalb der Piezo zu leise ist?

Die rot durchgestrichenen Bauteile habe ich nicht verwendet, d.h 
"überbrückt".

Danke!

/Martin

von Hans (Gast)


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Martin B. schrieb:
> Die rot durchgestrichenen Bauteile habe ich nicht verwendet, d.h
> "überbrückt".

Soll das jetzt ein Witz sein?

von Martin B. (Firma: Privat) (mabad)


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Nein, kein Witz :-|

Bin davon ausgegangen, dass wenn ich das Signal schon am Eingang 
filtere, ein Filter am Ausgang nicht mehr nötig ist.

Ok, wenn ich mir das jetzt nochmals überlege, dann ist der 250µF 
Kondensator nötig, um den DC Anteil zu blockieren. Der 10 Ohm Widerstand 
in Serie zum 0.05µF Kond. dient aber nur dazu, die hohen Frequenzen 
rauszufiltern, kann also weggelassen werden, falls am Eingang ein 
Tiefpass verwendet wird?

von Martin B. (Firma: Privat) (mabad)


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So, verwende nun alle Bauteile, auch die durchgestrichenen. Der Effekt 
ist folgender: Bei leiser Lautstärke ist die Qualität ok, wenn ich aber 
dann die Lautstärke hochdrehe wird das Signal zwar lauter aber auch 
rauschiger und verscherbelt. Brauchts auch noch einen Tiefpass am 
Ausgang oder was ist die Ursache für die Störungen?

Vielen Dank.

/Martin

von mhh (Gast)


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Ein neuer Verstärker IC könnte Besserung bringen, wenn Du ROTKREUZ = 
BRÜCKE hattest.

von Martin B. (Firma: Privat) (mabad)


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Ah ok, der IC könnte also defekt sein? Kann morgen einen neuen IC 
kaufen.

von Martin B. (Firma: Privat) (mabad)


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Hallo

Habe übers Wochenende einen neuen LM386N ausprobiert, leider keine 
Besserung. Danach habe ich noch einen anderen Verstärker-IC getestet: 
TDA2822M. Auch damit bekomme ich kein lautes Signal hin.

Darauf hin habe ich nach mehr Informationen über Verstärkerschaltungen 
für Piezo Lautsprecher gesucht. Da Piezos fast nur eine kapazitive Last 
darstellen sind herkömmliche Verstärker eher ungeeignet, habt Ihr diese 
Erfahrung auch gemacht? Oder sollten die oben beschriebenen ICs auch 
ihren Dienst tun? Habe auch den speziell für Piezos gebauten Verstärker 
MAX9788 gefunden, kennt jemand diesen Baustein?

Vielen Dank für alle Meinungen.

/Martin

von Jens G. (jensig)


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Also mal eine konkrete Frage:
willst Du jetzt bißchen Lautstärke bei "normalen" Frequenzen (<100Hz) 
haben, oder nicht? Wenn ersteres, dann schmeisse den Piezo weg, und 
nehme einen "normalen" Lautsprecher. Denn Piezos sind aufgrund der 
mechanischen Abmessungen und Steifigkeit einfach nur für hohe (höhere) 
Frequenzen geeignet. Läßt sich zwar mit der relativ hohen Kapazität 
schlecht vereinbaren, ist aber so.
Dann können wir weiterquatschen ...

>Ok, wenn ich mir das jetzt nochmals überlege, dann ist der 250µF
>Kondensator nötig, um den DC Anteil zu blockieren. Der 10 Ohm Widerstand

Ja, bis zu eine gewissen DC-Ateil unnötig

>in Serie zum 0.05µF Kond. dient aber nur dazu, die hohen Frequenzen
>rauszufiltern, kann also weggelassen werden, falls am Eingang ein
>Tiefpass verwendet wird?

Jain - das ist das Boucherotglied (wie wird denn das wirklich 
geschrieben?), welches die verzerrte Phasenlage durch den induktiven 
Anteil des Lautsprechers kompensieren soll. Das gilt aber nur für 
induktive Lautsprecher, nicht für kapazitive (Piezos). Könntest Du also 
weglassem im Falle von Piezos. Reinmachen solltest Du aber einen kleinen 
R von paar Ohm, damit der IC nicht direwckt die C des C sieht 
(Schwinggefahr ohne R, aber leider auch Tiefpaßwirkung mit R).

von Martin B. (Firma: Privat) (mabad)


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Hallo Jens

Besten Dank für Deinen erklärenden Beitrag, jetzt verstehe ich das ganze 
besser. Ich werde mit konventionellen Lautsprechern weitertesten.

LG Martin

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