Suche Audioverstärker IC

Also hier mal meine Daten.

Lautsprecher:

Impedance= 8 Ohm
Power (Nominal)= 1 W
Power (Maximum)= 2 W


Ich würde den Speaker gerne beibehalten, da er mit seinen (19 x 35) mm 
genau in mein Gehäuse passt.

Mein TDA hat eine Versogrungsspannung von 5 V.
Ich habe ihn im BTL Betrieb geschaltet. Er wird eingangsseitig mit einem 
DAC gespeist, der einen Sinus von 0-4,096 V liefert.

Den Gain habe ich noch nicht richtig eingestellt ^^ Habe das auch noch 
nie berechnet. Ich würde das nun mal versuchen. Wäre super hilfreich, 
wenn ihr mal drüber schaut.


Rechnung:

Gewünschte Leistung: P = 2 W

P = Ueff² / R

mit Ueff = 1/sqrt(2) * Udach

<=> Udach = sqrt(2  R  Pmax) = 5.657 V

Mein TDA bringt aber nur 5 Volt maximal. Daher komme ich maximal auf

P(Udach=5V) = (1/sqrt(2) * 5V) / R = 1.56 Watt.

Ich muss also mein Eingangssignal am Verstärker von 4.096 V auf 5 V 
verstärken, um die maximale Leistung von 1.56 Watt zu erzielen.

Der Gain ist doch Uout / Uin = 5V / 4.096V = 1.22 ?

Ist das richtig?

Der Speaker arbeitet übrigens nur alle paar Minuten mal für ca. 3 
Sekunden. Ist sowas wie ein Alarmton ;) Daher kann man den denke ich 
etwas quälen.

Wenn du sowohl die Versorgungsspannung als auch den Lautsprecher nicht 
ändern willst, kannst du sowieso nicht mehr Leistung heraus holen. Die 
ergibt sich ja gerade aus Spannung und Impedanz.

> Ich muss also mein Eingangssignal am Verstärker von 4.096 V auf 5 V
> verstärken, um die maximale Leistung von 1.56 Watt zu erzielen.
> Ist das richtig?

Nein. Aus einem Verstärker kann unmöglich mehr als die 
Versorgungsspannung raus kommen. Ganz im Gegenteil, die Ausgangsspannung 
ist typischerweise mindestens 1V geringer und dann hast du schon 
erhebliche Verzerrungen.

Abgesehen davon wirst du den Unterschied zwischen 1 Watt und 1,56 Watt 
nicht wahrnehmen können. Bedenke, dass das Ohr logarithmisch hört. Für 
doppelte Lautstärke braucht du die zehnfache Leistung. Jede kleinere 
Verbesserung wirst du bestenfalls im direkten Vergleich wahrnehmen 
können, bringt in Praxis aber nichts.

Doch, indem ich den Gain richtig einstelle. Da bin ich aber grad bei. 
Bisher bekomme ich nur 3.5 V aus dem Verstärker. Melde mich mal nachher, 
wenn ich die Ausgangsspannung auf +-5V habe.

> Doch, indem ich den Gain richtig einstelle.

Nein, das geht nicht. Sonst hätte der Hersteller nicht ins Db 
geschrieben, dass der Chip bei 5V an 8 Ohm 1,2 Watt liefert. Und selbst 
diese Angabe ich - wie wir alle wissen - in der Regel schon schön 
gerechnet.

Insofern verwundert der folgende Satz (ich Zittiere) auch nicht:
" The total voltage loss is <1 V and with a 5 V
supply voltage and an 8 Ω loudspeaker an output power of
1 W can be delivered."

Siehst du, da sind aus den 1,2 Watt schon nur noch 1 Watt geworden.

Und noch etwas weiter unten bei den AC Characteristics garantiert der 
Hersteller sogar noch weniger, nämlich nur noch 0,6 Watt bei 0,5% 
Verzerrung.

Bei 1 Watt hast du schon 10% Verzerrung, das will sich niemand anhören.

> Bisher bekomme ich nur 3.5 V aus dem Verstärker.

Was durchaus realistisch ist. Aber wenn du dein Perpetuum Mobile fertig 
hast, kannst du es hier gerne präsentieren.

Stefan U. schrieb:
> Nein. Aus einem Verstärker kann unmöglich mehr als die
> Versorgungsspannung raus kommen.

Herbert schrieb:
> Doch, indem ich den Gain richtig einstelle

Wir lieben Leute, die es besser wissen, bei denen aber nichts 
funktioniert.

Der TDA möchte übrigens minimal um 6dB verstärken, 4.096V auf 5V wird 
also nichts. Wenn du den gain 'noch nicht eingestellt' hast, also 
vermutlich gar keine Gegenkopplungswiderstände dran hast, ist der Chip 
sowieso noch nicht bereit.

Der TO findet sicher noch seinen Weg, die Amper hochzuskillen.

Harald W. schrieb:
> Die mögliche Ausgangs-Leistung eines NF-Verstärkers wird weniger
> durch das IC, sondern hauptsächlich durch Spannung und Widerstand
> bestimmt. Auf Grund des ohmschen Gesetzes sind bei 5V und 8Ohm
> theoretisch nur 1,56W möglich. dabei sind die "Dropspannungen"
> der Transistoren noch nicht berücksichtigt.

Klingt logisch, wobei ich bei meinem Sinussignal dann nochmal um den 
Faktor 1/wurzel(2) tiefer liege.

Die Maximalspannung am Verstärkerausgang von Vcc -ca. 1 V konnte ich mit 
dem Oscilloskop messen und auch die Verzerrung sehen.

Ich würde dann die Betriebsspannung anheben, um auf die gewünschte 
Leistung zu kommen.

Vielen Dank für alle sachlichen und unpersönlichen Beiträge. Ihr habt 
mir sehr weitergeholfen.

Technisch wurde ja jetzt alles gesagt. Am vielversprechendsten ist ein 
vernünftiges Lautsprechergehäuse. Durch ein Horn z.B. kann man den 
Lautstärke-Wirkungsgrad locker um den Faktor 5 verbessern.

Um nochmal zum Topic zurückzukommen ^^
habe jetzt grad mal eine 2W starke alternative zum TDA 8541 gefunden: 
TDA7267 mit 2W laut Ausgangsleistung laut Datenblatt.

Da ich eh nun eine neue Platine routen muss, um die höhere 
Betriebsspannung zu realisieren, überlege ich den Verstärker IC auch 
direkt auszutauschen.

Kennt ihr noch was stärkers in ähnlicher Bauform und Preis?

Noch ist nicht ganz alles klar hier.

Und zwar hauptsächlich, daß man keine 4undeinpaarzerquetschteV
als Eingangssignal bei einem 1W an 8Ohm Verstärker verwendet.
Du tust das? Wirklich?

(Zu 99% tut man das nicht einmal bei echt "großen" Amps. Obwohl es 
dortzumindest solche "Ausnahmen" geben kann, deren Eigenverstärkung - 
für
volle Ausnutzung der Betriebsspannung - für z.B. LINE-Pegel zu gering 
ist.
Diese betreibt man dann mit einem rauscharmen Vorverstärker.)

Solltest Du Deine Behauptung, das eingehende Tonsignal habe >4V,
ernst meinen, dann bin ich der Meinung, Du erzählst uns einen vom
Bären. Oder meinst Du das echt ernst?

Herbert schrieb:
> Kennt ihr noch was stärkers in ähnlicher Bauform und Preis?

Das Du auch mit >4V am Eingang quälen wollen würdest?

Fledermann schrieb:
> Technisch wurde ja jetzt alles gesagt.

Fledermann ist wahrscheinlich die deutsche Variante von Batman. Das hört 
sich schon mal ganz sympathisch an.  :)

Ach Du grüne Neune schrieb:
> Fledermann ist wahrscheinlich die deutsche Variante von Batman. Das hört
> sich schon mal ganz sympathisch an.  :)

Hihi... das dachte ich auch, vorhin. :)

federwisch schrieb:
> Das Du auch mit >4V am Eingang quälen wollen würdest?

Na ja, ein 4V Sinus hat ungefähr 2,8 V effektiv. Das liegt nur 
unwesentlich über dem normalen maximalen Pegel von PCs, Smartphones und 
co (~2V).

So kam ich sogar zu meinem Nick "federwisch":

Meine Mutter, Gott hab´ sie selig, nannte den "Federwisch" immer 
versehentlich "Flederwisch". Als ich anfang der Woche zum ersten Mal 
"Fledermann" las, erinnerte mich das daran... und ich wollte mich 
eigentlich "Flederwisch" nennen, aber... ich dachte, das würde dann als 
"boshafte" bzw. "böswillige" Anspielung verstanden - so beließ ich es 
bei federwusel.   dO_Ob

Na ja, Fledermann: Ich dachte dabei weniger daran, daß der IC sterben 
könnte, sondern daran, daß er doch schon bei seiner minimalen 
Verstärkung ständig clippte. Hach... mir jefällt dat eenfach nit.

Nimm PAM8403

federwisch schrieb:
> Herbert schrieb:
>> Kennt ihr noch was stärkers in ähnlicher Bauform und Preis?
>
> Das Du auch mit >4V am Eingang quälen wollen würdest?

Einen Spannungsteiler zur Abschwächung des Eingangssignals wird er noch 
spendieren können...

Ich verwende den LM4871M für 5Volt Versorgungsspannung. Der sollte dann 
maximal 3W liefern. 3W ist auch das höchste der Gefühle was man aus 
5Volt herauskitzeln kann. Der Preis ist ca. 1,60 € pro IC und den gibt 
es im 8 poligen SMD Gehäuse.

Jörg H. schrieb:
> Aus einem Mini-PC Lautsprecher mit 84dB/W wird nie eine Alarmsirene.

Komisch. Bei einem Rauchmelder ist die Lautstärke doch auch so laut, 
dass man die Sirene in der ganzen Wohnung hört und das obwohl ich im 
Rauchmelder noch nie einen Lautsprecher entdeckt habe?

> Komisch. Bei einem Rauchmelder ist die Lautstärke doch auch so laut

Die benutzen keinen Lautsprecher, sondern einen piezokeramisches 
Konstrukt dass auf seiner Resonanzfrequenz schwingt und darüber hinaus 
auch noch mit weit mehr als den 9V der Batterie angesteuert wird.

Hole mal das Piezo Element aus dem Gehäuse raus, und es verstummt fast.

Und außerdem wurde auch das gemacht:

Sabberlott W. schrieb:
> Fuer eine Alarmplaerre koennte es sich lohnen den Ton in eine Frequenz
> mit maximaler Empfindlichkeit zu verschieben.

Stefan U. schrieb:
> Die benutzen keinen Lautsprecher, sondern einen piezokeramisches
> Konstrukt dass auf seiner Resonanzfrequenz schwingt

Aha, dann könnte der TO auch einen CD4093 nehmen und die beiden 
Anschlüsse von seinen Piezo-Lautsprecher an je einen Ausgang von je 
einem Gatter schalten, dann hätte er sogar eine Brückenschaltung. Sogar 
mit höchster Aussteuerung wegen des Rechtecksignals, dass bei ca. 1000Hz 
auch noch gut hörbar ist.

Ein Gatter nutzt er als 1000Hz Oszillator und ein weiteres als Inverter 
für die Ansteuerung der zweiten Brückenhälfte. Sind ja sogar 4 Gatter in 
einem IC drin.

hmm.
Normalerweise hauts einem bei einem Watt die Ohren weg... hmm

Vielleicht hat der TO gar keine Verstärkung, und betreibt das Ding auf 
Linelevel?
Schaltplan?