Einzelversorgungsverstärker zum Ansteuern von 8-Ohm-0,7-W-Lautsprechern

Betrachten Sie eine einfache Push-Pull-Stufe wie diese, die ich von einem Bild im Internet modifiziert habe (aber beachten Sie die Dinge, die ich weiter unten gesagt habe): -

Es wird eine gewisse Übergangsverzerrung geben, aber da sich die Ausgangstransistoren "innerhalb" der Rückkopplungsschleife des Operationsverstärkers befinden, ist dies nicht zu störend.

Beachten Sie jedoch, dass der LM358 wirklich schlecht darin ist, eine hohe Ausgangsspannung bei einer begrenzten Versorgungsspannung zu liefern - ich würde definitiv nach einem Operationsverstärker suchen, der einen Rail-to-Rail-Ausgang hat.

Wenn Sie einen R2R-Operationsverstärker haben, beträgt die Ausgangsspannung zum Lautsprecher etwa 3,5 Vp-p (Sinuswellenmaximum) und dies ist ein Effektivwert von 1,24 Volt, daher wäre die Leistung in einem 8-Ohm-Lautsprecher auf etwa 200 begrenzt mW mit etwas Verzerrung.

Wenn es jedoch eine dem Lautsprecher zugeführte Rechteckwelle wäre, würde die Ausgangsleistung etwa 380 mW betragen.

Ich versuche, einen einfachen Verstärker zu bauen, um einen 8-Ohm-0,7-W-Lautsprecher mit einer 5-V-Einzelversorgung anzutreiben.

Wenn Sie auf jeden Fall in die Nähe von 0,7 Watt kommen müssen, sollten Sie einen Ausgangstransformator oder einen Brückenverstärker verwenden. Das Problem bei einer einzelnen Gegentaktstufe besteht darin, die Spitze-zu-Spitze-Spannung von einer auf 5 Volt begrenzten Versorgung zu liefern.

Sie benötigen lediglich einen Ausgangstreiber für den LM358. Der einzelne BJT wird es nicht schneiden. Da Sie ein Oszilloskop haben, können Sie auch einige wichtige Tests durchführen. Hübsch.

Hier ist ein Schema, das Sie mit Ihrem LM358 ausprobieren können. Denken Sie daran, dass Sie möglicherweise einen guten Bypass-Kondensator zwischen den Kollektoren der beiden Ausgangs-BJTs und den Versorgungsschienen für den LM358 hinzufügen müssen (im folgenden Schema nicht dargestellt). Ich glaube nicht, dass die Verlustleistung von BJT oder LM358 ein Problem darstellen wird , da der gesamte Verstärker nicht mehr als vielleicht treiben kann$100\:\text{mW}$In ein$8\:\Omega$Lautsprecher. Vielleicht.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Erden Sie den Eingang für einige Anpassungen.

Das Ziel für$R_6$ist ungefähr zu haben$6\:\text{mA}$durch. Das ist auch nicht kritisch. Sie könnten so niedrig wie die Hälfte und so hoch wie vielleicht gehen$8-10\:\text{mA}$. Das kannst du erkennen, indem du die Spannung darüber misst. Ziel$5-6\:\text{mA}$, indem Sie seinen Wert ändern.

Anpassen$R_4$(was auch nur ein normaler Widerstand sein kann, wenn Sie sie gerne ein- und auswechseln), damit es ungefähr geht$1-3\:\text{mV}$über$R_7$und getrennt$R_8$. Sie können die Spannung an ihnen mit einem Messgerät messen. Wenn Sie kurzschließen müssen$R_4$um die Spannungsabfälle so niedrig zu bekommen, dann loswerden$R_4$vollständig (kurzschließen) und mit der Einstellung beginnen$R_3$damit das klappt.$R_5$ist nicht kritisch und Sie können es vollständig entfernen, wenn Sie möchten. (Nehmen Sie dennoch die obigen Anpassungen vor.)

Ich habe arrangiert$R_{10}$Und$R_{11}$um eine kleine Spannungsverstärkung bereitzustellen. Ungefähr ein Faktor von 2,2, wie Sie sehen können. Da die Ausgabe nicht überschreiten kann$\approx 1\:\text{V}_\text{RMS}$, sollten Sie die Eingabe unten beibehalten$450\:\text{mV}_\text{RMS}$mit$R_{10}$Und$R_{11}$wie abgebildet einstellen. Sie können diese Verhältnisse jedoch auch anpassen. Meistens geht es nur darum, etwas zu bekommen, das sich gut anhört, wenn Sie es ausführen.

Ich glaube, all dies sollte innerhalb eines angemessenen Betriebsbereichs des LM358 liegen.

Jetzt können Sie Ihren Eingang enterden und versuchen, ein kleines Signal daran anzulegen. Fangen Sie klein an und arbeiten Sie sich nach oben.

Ich würde einen kleinen Klasse-D- Verstärker vorschlagen, der heutzutage billig erhältlich ist.

Laut Peter Bennetts Kommentar benötigen Sie einen Lastwiderstand vom Emitter zur Masse, oder es gibt keine Möglichkeit, dass die Spannung von Schiene zu Schiene schwingt. Bei 5 Volt könnten Sie einen 5-Ohm-5-Watt-Widerstand verwenden. Der Sprecher „sieht“ nur das Audiosignal, das durch C2 geht.

Aufgrund Ihrer Vorspannungsschaltung liegt der Emitter von Q1 bei 1/2 von 5 Volt oder 2,5 Volt, sodass Sie im Wesentlichen einen Klasse-A-Verstärker hergestellt haben.

2,5 Volt an einer 5-Ohm-Last entsprechen 1/2 Ampere Leerlaufstrom oder 2,5 Watt Leistung als Wärme. Klasse-A-Verstärker haben eine begrenzte Leistung, da sie heiß laufen, aber der Klang ist sehr sauber. Q1 wird heiß, montieren Sie es daher unbedingt an einem großen Kühlkörper.

TIPP: Ersetzen Sie den 5-Ohm-Widerstand durch eine 5-A-2-mH-Induktivität, und Sie erhalten mehr Klang, ähnlich wie bei den Delco-Autoradios der 1960er und 70er Jahre. Der Induktor schwingt mit und ermöglicht einen breiteren Spannungshub.

Wenn Sie 5-V-Logikinverter haben, versuchen Sie dies.

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Holen Sie sich einfach einen Operationsverstärker und verdrahten Sie ihn. Das einfachste Design, das Ihnen genug Lautstärke gibt. Erhöhen Sie den Wert von R2 und R4, um die Verstärkung zu erhöhen.