Ausgangsleistung des Verstärkers begrenzen

Ich bin dabei, diesen TPA0211 -Chip zu verwenden, um mein Audiosignal zu verstärken. Die Versorgungsspannung beträgt 5 V und der Lastwiderstand 4 Ω. Gemäß Abbildung 6 Seite 6 beträgt die Ausgangsleistung etwa 2 W. Allerdings benötige ich 1,5W als Ausgangsleistung.

Ich sehe zwei Lösungen:

  1. Niedrige Versorgungsspannung dank Diode
  2. Erhöhen Sie den Innenwiderstand des Lautsprechers

Hier sind meine Fragen: Wie ist es möglich, Rl zu erhöhen (immer noch in Abbildung 6 Seite 6)? Funktioniert ein einfacher serieller Widerstand (Radd in der nächsten Abbildung)?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Antworten (2)

Sie müssen verstehen, dass die Leistung, die der Verstärker ausgibt, nicht von der Nennleistung des Verstärkers abhängt (ich weiß, das scheint ein Paradoxon zu sein). Genauso wie ein für 10 W ausgelegter Widerstand nicht immer 10 W abführt, ist die Nennleistung des Verstärkers nur das Maximum, das Sie damit erreichen können.

Die Menge an Leistung, die der Verstärker tatsächlich ausgibt, hängt von drei Dingen ab:

  • Der Spannungspegel des Eingangs (dies ist ein Parameter, den nur Sie kennen können).
  • Die Verstärkung des Verstärkers (in Ihrem speziellen Fall hängt sie von R I und der SE/BTL-Konfiguration ab - siehe Datenblatt).
  • Die Impedanz des Lautsprechers.

Lassen Sie uns ein wenig rechnen: P = U*I = U²/R L ( R L ist die Lautsprecherimpedanz). Wenn wir sagen U = G*V IN ( G ist die Verstärkung) und G = 125kΩ/R I (unter der Annahme des BTL-Modus - siehe Datenblatt), haben wir:

P = ( v ICH N 125 k Ω R ICH ) 2 R L

Um die angegebene Leistung P max nicht zu überschreiten, müssen Sie daher Folgendes wählen:

R ICH > v ICH N P M A X R L 125 k Ω

Wenn Sie also wissen, welche maximale Spannung Sie am Eingang haben, wissen Sie , welchen RI Sie benötigen.

Wenn Sie beispielsweise einen Line-Eingangspegel von 1 V haben, müssen Sie R I = 51 kΩ wählen , um eine Ausgangsleistung von 1,5 W an 4 Ω zu erhalten (dies sind alles momentane Maximalwerte).

Danke für diese Erklärung, übrigens, was ist der Unterschied zwischen SE- und BTL-Modus, ich habe Wikipedia gefragt, aber es ist mir immer noch nicht ganz klar. Im Datenblatt ändert der SE / BTL-Modus nur die Verstärkungsberechnung ...
Das Datenblatt erklärt es ausführlich ab Seite 13. Grundsätzlich ist BTL (Bridge-Tied Load) für einen Lautsprecher geeignet, weil es mehr Ausgangsleistung ermöglicht, indem es die Ausgangsspannung verdoppelt und beide Pole mit 180° Phasenverschiebung ansteuert. Dies bedeutet jedoch, dass der Ausgang nicht auf Masse bezogen ist. SE (Single-Ended) ist eher für einen Klinkenausgang geeignet, bei dem Sie einen Bezug zur Masse benötigen (aber die Leistung ist geringer). Eigentlich hätte ich in meinem Beispiel davon ausgehen sollen, BTL zu verwenden, es wäre für Ihren Fall besser geeignet gewesen. Ich bearbeite meine Antwort.

Die Ausgangsleistung beträgt etwa 2 W. Allerdings benötige ich 1,5W als Ausgangsleistung.

Ihrer Frage entnehme ich, dass Sie einen 1,5-W-Lautsprecher haben und befürchten, dass ein 2-W-Verstärker diesen beschädigen könnte.

Sie müssen nichts tun, außer die Lautstärke am Audioeingang zu verringern. Sie werden Verzerrungen (einen harten Ton) aus Ihrem Lautsprecher hören, bevor er beschädigt wird. Wenn Sie Verzerrungen hören, wissen Sie, dass Sie die Signallautstärke verringern müssen.

Danke für deine schnelle Antwort. Dann behalte ich meine aktuelle Einstellung. Nur aus Neugier, wird das Hinzufügen eines Widerstands funktionieren?
Ja, es würde funktionieren. Bei einer HiFi-Anlage versuchen wir, den Lautsprecher direkt mit sehr geringem Widerstand inklusive Kabel anzusteuern, um die Induktivität des Lautsprechers zu überwinden. Ich denke, dies ist ein viel einfacheres Audio mit geringer Qualität, sodass dies kein Problem darstellen würde.
Sie können am Eingang einen Widerstand hinzufügen, sodass die maximale Lautstärke nicht wirklich maximal ist.
Ja, ich werde einen Widerstand an den Eingang legen, um die Verstärkung anzupassen. Die Gesamtlautstärke wird vom eingebetteten Linux überwacht. Nochmals vielen Dank für Ihre schnelle genaue Antwort :)