Hey. Ich möchte 5Stück L010 piezo Lautsprecher bei 40khz parallel an einem Verstärker betreiben. https://www.conrad.de/de/p/kemo-l010-piezo-signalgeber-geraeusch-entwicklung-120-db-1-2142389.html Muss ich die hohe kapazitive Last Kompensieren, also mit einem LC-Glied an die Ausgangsimpedanz des Verstärkers anpassen? Ähnlich wie eine Antenne an eine Sendeendstufe? Was macht ein "normaler" Verstärker bei 5x120nF Last? Der schwingt doch von selbst. Die Lautsprecher dürfen maximal 16Volt sehen. Wie sähe eine entsprechende Anpassung aus? Jemand sowas schonmal getestet? Danke Äxl, DG1RTO
Der Schallwandler hat einen Arbeitsbereich von 2 bis 60 kHz und die erste Frage wäre, ob der nur mit 40 kHz betrieben werden soll oder ob ein gewisses Frequenzband ausgegeben werden soll. Dann ist noch die Frage, wie linear der Amplitudengang der Anpassung sein soll. Die einfachste Möglichkeit ist, einen Reihenschwingkreis R, L, C aufzubauen, wobei C die Kapazität der Schallwandler ist. Als Resonanzfrequenz werden entweder die 40 kHz oder die Mitte des zu übertragenden Bandes gewählt. R müsste mindestens die Ausgangsimpedanz des Verstärkers (minus Wicklungswiderstand der Spule) sein. Da beim Reihenkreis nur der ohmsche Anteil den Strom begrenzt, fließt (mit idealen Bauteilen) gerechnet ein Strom in Höhe Ausgangsspannung dividiert durch Rgesamt. Dann ist die Spannung am Lautsprecher gleich dieser Strom multipliziert mit der Impedanz der Lautsprecher, also U = I dividiert durch (2 mal PI mal Frequenz), wobei für die Frequenz die Resonanzfrequenz eingesetzt wird. Diese Spannung bei Resonanz ist auch die höchste, die dann am Kondensator anliegt. Sie kann (bedingt durch die Güte des Serienkreises) höher als die Ausgangsspannung des Verstärkers sein. Da der Schallwandler ja Energie abgibt, wird diese Spannung in der Realität nicht erreicht. Dann kann man R so verringern, dass sich die gewünschte Spannung einstellt. Das war jetzt einfach nur eine theoretische Überlegung, aber es könnte ein erster Versuch sein. Viel Erfolg und bitte hier über die Ergebnisse berichten, damit Mitleser von den gewonnenen Erkenntnissen profitieren können.
Danke für die Antwort: Die "Lautsprecher" sollen tatsächlich bei 40Khz betrieben werden, obgleich deren Resonanzfrequenz wohl eher bei 222Khz zu liegen scheint. Wenn die Teile eingetroffen sind, mach ich mich ans Werk: 5x130nF macht (ca) 650nF. Das rechne ich mir aus, was da für ne Spule davonkommt, um dann bei 40khz eine Serienresomanz zu erzeugen. Bei 22uH und 8R müssten das ja eigentlich 42Khz bei entsprecheder Bandbreite von 20-60khz ergeben. https://wetec.vrok.de/rechner/cskreis.htm Bin gespannt, ob ich die maximal erlaubte Spannung erreiche, oder gleich weit übers Ziel hinausschieße. Es soll einfach nur "Lärm" auf 40Khz produziert werden. Geht um einen Reichweitentest bei unterschiedlichen Umgebungsbedingen (Luftdruck und Temperatur). Auf der anderen Seite sitzt ein HC-SR04 als Empfänger https://www.reichelt.de/entwicklerboards-ultraschall-abstandssensor-hc-sr04-debo-sen-ultra-p161487.html Ansteuern möchte ich die US-Lautsprecher mit zwei MOSFET gatetreibern TC4420/4429. bin ich mir aber auch noch nicht sicher, was ich da am Ende nehme ...
Günni schrieb: > Dann ist die Spannung am Lautsprecher gleich dieser Strom multipliziert > mit der Impedanz der Lautsprecher, also U = I dividiert durch (2 mal PI > mal Frequenz), wobei für die Frequenz die Resonanzfrequenz eingesetzt > wird. Sorry, in meinem Text war ein Fehler. Statt U = I dividiert durch (2 mal PI > mal Frequenz) muss es heißen: U = I dividiert durch (2 mal PI > mal Frequenz mal C), wobei C die Kapazität der Parallelschaltung der Lautsprecher ist. So kann man die maximale Spannung ausrechnen und riskiert nicht, die Lautsprecher zu überlasten. Wegen der Leistungsabgabe der Lautsprecher wird die Güte des Serienkreises und damit auch die Spannung an den Lautsprechern kleiner. Das kann man dann über kleinere Widerstände ausgleichen. Aber zuerst einmal den Strom I durch Umstellen der Gleichung ausrechnen: I = U mal (2 mal PI mal Frequenz mal C), wobei U hier die maximal zulässige Spannung der Lautsprecher ist. Dann den Anfangswiderstand R ausrechnen mit: Rgesamt = U / I, wobei hier U die Ausgangsspannung des Verstärkers ist. Rgesamt ist als erster Ansatz der ohmsche Widerstand der Spule plus der Widerstand, der im Serienkreis verwendet wird. Ich hoffe, das war nicht allzu kompliziert ausgedrückt. (Erläutern an einer Tafel geht eben viel einfacher.)
Das sind sicherlich Breitbandhochtöner
16V als Nennspannung angenommen, macht dann bei 650nF (1.63A@40khz) 9.7R. da sollten 8R ja passen. 22uH, 8R, fünf von den Schallwandlern und ne Handvoll kleiner Folienkondensatoren zum Feinabgleich. Ich werde "brav berichten" und auch n paar Bilder machen. Danke soweit. LG Äxl, DG1RTO
Angehängte Dateien:
Abdul K. schrieb: > Das sind sicherlich Breitbandhochtöner Im Datenblatt ist tatsächlich ein Frequenzverlauf angegeben. Man sieht schon, dass er lieber um die 20 oder 23 rum "zu Hause" ist. Mal messen, was die Teile bei 40Khz noch "bringen"
Dem Frequenzgang nach sind die für Audio, nicht für 40kHz. Die für 40kHz sind akustische Resonatoren, auf 40kHz getrimmt. Außerdem auch noch keramisch auf diese Frequenz optimiert.
Weiss ich ja. Jetzt hab ich die erstmal bestellt. Werd ja sehen, was da bei 40khz noch rauskommt.
Moin, Muss hier mal den Thread wiederbeleben: Unn zwar taet' mich auch die Impedanz von dem Kemo L010 interessieren. Hier im 1. Beitrag stehen mal 120nF - woher stammt dieser Wert? Bei Amazon hat einer was von 84nF geschrieben. Im Datenblatt vom MAX9788 (Ceramic Speaker Driver) nehmen die eine Reihenschaltung von 10Ohm und 1µF als Zload an. Da ist wenigstens mal eine ohmsche Komponente dabei, das macht die Impedanz fuer mich etwas glaubwuerdiger. Irgendwo muss der Krach(=Wirkleistung) ja herkommen. Hat irgendwer derweilen das Ding mal vermessen? Gruss WK
Moin, So, der freundliche Paketbote hat ihn vorbeigebracht. Hab' den Lautsprecher jetzt mal direkt an den Kalibrierausgang meines guten, alten HM103 Scopes angeschlossen. Piept gut hoerbar. Wenn ich ihn ueber einen Widerstand 6k8 und Kondensator 10nF in Reihe anschliesse, piept er sehr leise. Die Spannung ueber ihm sieht aber wieder ungefaehr rechteckig aus: 15mVss Am Kalibrierausgang: 200mVss. Also schlussfolgere ich mal messerscharf: Das Dingens verhaelt sich impedanzmaessig grob wie eine Reihenschaltung von 120nF Kapazitaet (Ach!) und 550 Ohm Widerstand. Nur falls es mal wen jucken taet' :-) Gruss WK
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