Raspberry Pi PWM Sound galvanisch getrennt

[Alexander B. (bittneralexander)]

Wie man einen Audio-Ausgang über PWM realisiert ist sehr gut 
beschrieben.
In meinem Anwendungsszenario muss der Lautsprecher jedoch galvanisch 
getrennt vom Raspberry sein. Es muss kein High-End-Sound sein und Mono 
ist auch ausreichend.

Ich habe versucht den Hoch- und Tiefpass wie in der Originalschaltung 
hinten anzuhängen. Tiefpass geht. Hochpass musste ich weglassen - sonst 
hört man gar nichts. Die abgebildete Schaltung habe ich mir ausgedacht 
und getestet und sie geht auch und auch die Soundqualität ist ganz OK, 
jedoch ist das viel zu leise.
Daher habe ich an die Experten zwei Fragen: warum geht die Schaltung 
nicht mit einem Hochpass und warum ist sie so leise?

[H. H. (Gast)]

Du hast den falschen Koppler genommen, für ein Digitalsignel nimmt man 
einen Digitalkoppler. Gefiltert wird dann ausgangsseitig.

[Egon D. (Gast)]

Alexander B. schrieb:

> Daher habe ich an die Experten zwei Fragen: warum
> geht die Schaltung nicht mit einem Hochpass

Weil der Phototransistor (im Optokoppler) eine
Betriebsspannung braucht, also einen belastbaren DC-Pfad
zur Spannungsquelle. Der existiert in der Schaltung mit
dem Hochpass nicht...


> und warum ist sie so leise?

Weil der einzige vorhandene Transistor -- nämlich der
Phototransistor im Optokoppler -- nicht dafür gedacht ist,
eine so große Last (=geringer Widerstand) wie den 8-Ohm-
Lautsprecher zu treiben.

Abhilfe für Warmduscher (=Normalbürger): LM386
Abhilfe für Hardliner: Transistorverstärker
Abhilfe für Kampfbastler: 24V-Netztrafo als Ausgangs-
übertrager...

[Alexander B. (Gast)]

Aaaah. Danke. Jetzt ergibt das einen Sinn.
Die Möglichkeit für Warmduscher will ich nicht nehmen (habe kein LM386).
Die für Kampbastler ist mir zu groß (so ein Netztrafo ist nun mal 
klobig).
Aber das mit dem Transistorverstärker hört sich gut an. Ich vermute ich 
muss einen normalen Transistor, den man rumliegen hat (BC327 oder BC547) 
samt paar Widerständen hinten dran anlöten und schon würde das gehen.
Falls es Vorschläge gibt - nur her damit.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Alexander B. schrieb:
> Ich vermute ich muss einen normalen Transistor
Es kann sein, dass ein brauchbar lauter Tranistorverstärker mehr als nur 
1 einzigen Transistor braucht. Aber du kannst es ja mal mit dem einen 
Transistor probieren.

Alexander B. schrieb:
> Wie man einen Audio-Ausgang über PWM realisiert ist sehr gut beschrieben.
Welche PWM-Frequenz wird dabei verwendet?

Ich würde aber erstmal auch die ganzen Filter weglassen und die 
Lautsprechermechanik als "Filter" verwenden. Denn wenn deine PWM mit 
z.B. 20kHz ausreichend hochfrequent ist, dann wirkt nämlich schon der 
Lautsprecher selber als Tiefpass:

 
                .--------o----------- +U
                |        |
               1k        |
                |        |
                |      |<'
                o------|
                |      |\
               1k        |
                |        |
         |    |/         | /|
         V => |          [] |
         -    |>.        | \|
         |      |        |
           OK   |        |
                '--------o----------- -U

> In meinem Anwendungsszenario muss der Lautsprecher jedoch galvanisch
> getrennt vom Raspberry sein.
Nur mal aus Interesse: Warum das? Bekommt der Lautsprecherverstärker ein 
eigenes Netzteil, oder wird er aus dem selben Netzteil versorgt wie der 
µC?

[Jobst M. (jobstens-de)]

Völlig passiv: Hochpass + Tiefpass (wie ohne galvanische Trennung am 
RPi) dann anstelle des Lautsprechers einen Übertrager und dann der 
Lautsprecher.

Gruß
Jobst

[Michael M. (Firma: Autotronic) (michael_metzer)]

Den 33n und den 150R Widerstand miteinander vertauschen, denn sonst wird 
der 10uF Elko nur aufgepumpt und man hört nix mehr. Außerdem ist der 
10uF Elko falsch rum eingebaut.

In Bild 2 würde die Schaltung wieder funktionieren, aber leider immer 
noch leise. Zumindest ist jetzt der Lautsprecher über den Elko vor DC 
geschützt.

[Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)]

Alexander B. schrieb:
> Falls es Vorschläge gibt - nur her damit.

Hier ein kleiner Gegentakt Verstärker mit Standardbauteilen. Da kannste 
auch andere Dioden benutzen, z.B. 1N4148 o. ä.

[Alexander B. (bittneralexander)]

Nach etwas Experimentieren habe ich mich doch für die Lösung für 
Warmduscher entschieden.
(@ lkmiller: der MSBH-0505 trennt doch die beiden Stromkreise)
Mit dieser Schaltung funktioniert das.