Ansteuern eines 8-Ω-Lautsprechers von einem 3,3-V-DAC

Ich suche nach Ratschlägen zum Betreiben eines 8-Ω-2-W-Lautsprechers mit nahezu voller Leistung von einem 3,3-V-DAC. Ich habe einen Stromverstärker mit einem Rail-to-Rail-Operationsverstärker und zwei BJTs zusammengestellt, aber er liefert nicht so viel Strom, wie ich dachte.

In einem idealen Szenario hatte ich gehofft, den Lautsprecher auf ~ 1,25 W treiben zu können, aber in Wirklichkeit bekomme ich nur etwa 0,3 W, wenn ich 3,3 V in den positiven Eingang des Operationsverstärkers stecke.

3,3 V / 8 Ω = 412,5 mA = 1,36 W

Ich frage mich, ob jemand Vorschläge zur Verbesserung dieser Schaltung oder Alternativen hat. Der DAC liefert einen 3,3-V-Ausgang und meine verfügbare Stromversorgung beträgt 3,3 V, daher würde ich es vorziehen, wenn jeder Verstärker, den ich verwende, eine Einheitsverstärkung hat.

Danke schön!

Stromverstärkerschaltung

Ist das Schema richtig? Ihr invertierender Eingang sollte für Einheitsverstärkung mit dem Ausgang verbunden sein, nicht mit Masse.
Angenommen, Ihr Operationsverstärker ist tatsächlich richtig verdrahtet, sind Ihre Transistoren Emitterfolger - Sie werden dann niemals einen Rail-to-Rail-Ausgang erzeugen. Im besten Fall erhalten Sie 0,6 V bis 2,7 V (und das ist wahrscheinlich optimistisch). Bedenken Sie dann, dass Sie dadurch 2,1 V Spitze-zu-Spitze erhalten, was 1,05 V Spitze oder etwa 0,74 Veff entspricht (unter der Annahme einer Sinuswelle). Das ergibt weniger als 70mW an den Lautsprecher ...
Teilen Sie diese 3,3 V durch 2 aufgrund der Wechselstromkopplung durch diesen Kondensator und teilen Sie diese mit sqrt (2), um den Effektivwert zu erhalten. Immer noch laut genug?
@brhans du hast Recht, ich habe den Schaltplan falsch dargestellt. Die Schaltung ist richtig verdrahtet.

Antworten (1)

Die besten Ergebnisse erzielen Sie, wenn Sie einen Full-H-Treiber der Klasse D verwenden.

Mehr hier: https://www.analog.com/en/analog-dialog/articles/class-d-audio-amplifiers.html

Und hier: https://os.mbed.com/users/4180_1/notebook/tpa2005d1-class-d-audio-amp/

Erwägen Sie auch, stattdessen einen 4-Ohm-Lautsprecher zu verwenden.

Danke schön. Wenn man sich das Datenblatt des TPA2005D1 ansieht, sieht es so aus, als hätte es eine Mindestverstärkung von 2. Kennen Sie Verstärker-ICs, die eine Einheitsverstärkung haben? Natürlich könnte ich das Signal vom DAC immer halbieren, aber es scheint, als würde dies zu Verzerrungen führen, wenn keine Verstärkung angewendet wird.
Es ist ein Einheitsgewinn, aber differenziell. Bei einem unsymmetrischen Eingang beträgt die Verstärkung 1 V/V an dem einen schwingenden Eingang.
Danke schön. Das ist eine große Hilfe. Werde mich mal nach Class-D-Verstärkern umsehen.
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