Hallo, ich plane gerade mein erstes Projekt mit Audioausgabe und dabei sind für mich noch einige (Anfänger-)Fragen offen, die ich hier gerne stellen möchte. Die Anwendung ist ein Wecker, der von einer SD-Karte unkomrimierte, mono wav-Dateien abspielen soll. Als Mikrocontroller verwende ich einen STM32F103, der schon einen integrierten 12-Bit DAC. In der AppNote AN3126 ist eine beispielhafte Implementierung einer einfachen Audiowiedergabe aufgeführt. Als Verstärker würde ich den weitverbreiteten TDA7052A verwenden. Dieser benötigt kaum externe Bauteile und ist für den einfachen Lochraster-Aufbau in einem DIP8-Gehäuse verfügbar. Als Lausprecher käme der Visaton SC 4.7 ND mit 8 Ohm und 4 Watt in Frage. Verfügbare Spannungen sind 12 Volt von meiner Primärquelle und 3.3 Volt für den Mikrocontroller und weitere Komponenten. 1. Kann ich den Eingang des TDA7052A (Pin 2) direkt an den DAC-Ausgang des STM32F103 (0.0 bis 3.3 Volt) hängen oder muss da noch eine Filterschaltung dazwischen? 2. Der TDA7052A hat laut Datenblatt eine typische maximale Spannungsverstärkung von 35.5 Dezibel. Wenn ich den TDA7052A mit 12 Volt versorge, dann erreiche ich doch schon bei etwa 0.2 Volt die maximales Ausgangsspanung von 12 Volt. Mein Eingangspegel kann aber bei bis zu 3.3 Volt liegen. Ist mein Eingangspegel also zu hoch? 3. Bei 6 Volt Versorgungsspannung und 8 Ohm Last erreicht der TDA7052A 1.1 Watt. Gilt dieser Wert auch bei 12 Volt Versorgungspannung? Ist dann ein Kühlkörper erforderlich bzw. empfehlenswert? 4. Passt der ausgewählt Lautsprecher zum Verstärker? Der SC 4.7 ND hat eine Maximalleistung von 4 Watt und eine Nennleistung von 2 Watt. Ist diese Leistungsreserve bezüglich den maximal 1.1 Watt des TDA7052A eher gut (kein Übersteueren des Lautsprechers) oder eher schlecht (zu leise Ausgabe)? Über begründete Antworten wäre ich sehr dankbar! Schönen Sonntag bzw. 1. Advent :) Janis Link zur AppNote AN3126: http://www.st.com/internet/com/TECHNICAL_RESOURCES/TECHNICAL_LITERATURE/APPLICATION_NOTE/CD00259245.pdf Link zum Datenblatt TDA7052A: http://www.datasheetcatalog.net/de/datasheets_pdf/T/D/A/7/TDA7052A.shtml Link zum Datenblatt SC 4.7 ND http://www.visaton.de/de/industrie/geschirmt/sc4_7nd_8.html
Janis W. schrieb: > 3. Bei 6 Volt Versorgungsspannung und 8 Ohm Last erreicht der TDA7052A > 1.1 Watt. Gilt dieser Wert auch bei 12 Volt Versorgungspannung? Ist dann > ein Kühlkörper erforderlich bzw. empfehlenswert? Kann man ausrechnen: Bei einer Brueckenschaltung mit Versorgung von 6V hast du rund 4.5 Vs am Lautsprecher, macht 3.18 Veff. Die 4.5V ergeben sich aufgrund der Tatsache das die Transistoren eine Saettigungsspanung haben. Die an einem 8 Ohm Lautsprecher macht U^2/R = 1.26V. Geht man nun von gleichen Abfall bei 12V Versorgung aus macht das 10.5Vs = 7.42Veff die an 8 Ohm macht 6.8W. Jetzt kann man die interne Verlustleistung pro Ausgangstransistor berechnen nach folgender Formel: (Ub/2)^2 Pt = -------- = 0.45W Pi^2 * Rl Rl = 8 Ohm Ub = 12V Da eine Brueckenschaltung 4 Transistoren hat ist Pgv = 0.45W * 4 = 1.8W Das IC Gehauese kann maximal 1.25W an Verlustleistung ab. Also geht das nicht mit 12V Versorgung. Janis W. schrieb: > 2. Der TDA7052A hat laut Datenblatt eine typische maximale > Spannungsverstärkung von 35.5 Dezibel. Wenn ich den TDA7052A mit 12 Volt > versorge, dann erreiche ich doch schon bei etwa 0.2 Volt die maximales > Ausgangsspanung von 12 Volt. Mein Eingangspegel kann aber bei bis zu 3.3 > Volt liegen. Ist mein Eingangspegel also zu hoch? Jepp. Der ist zu hoch. Janis W. schrieb: > 1. Kann ich den Eingang des TDA7052A (Pin 2) direkt an den DAC-Ausgang > des STM32F103 (0.0 bis 3.3 Volt) hängen oder muss da noch eine > Filterschaltung dazwischen? Ich wuerde da ein Tiefpassfilter einbauen. Sonst hast du den Ausgabetakt mit auf dem Lautsprecher. Janis W. schrieb: > 4. Passt der ausgewählt Lautsprecher zum Verstärker? Der SC 4.7 ND hat > eine Maximalleistung von 4 Watt und eine Nennleistung von 2 Watt. Ist > diese Leistungsreserve bezüglich den maximal 1.1 Watt des TDA7052A eher > gut (kein Übersteueren des Lautsprechers) oder eher schlecht (zu leise > Ausgabe)? 4W kann der LS 1.1W kann dein Verstaerker also passt das.
Hallo Helmut, danke für Deine ausführliche Antwort! Helmut Lenzen schrieb: > Janis W. schrieb: >> 3. Bei 6 Volt Versorgungsspannung und 8 Ohm Last erreicht der TDA7052A >> 1.1 Watt. Gilt dieser Wert auch bei 12 Volt Versorgungspannung? Ist dann >> ein Kühlkörper erforderlich bzw. empfehlenswert? > > Kann man ausrechnen: > > Bei einer Brueckenschaltung mit Versorgung von 6V hast du rund 4.5 Vs am > Lautsprecher, macht 3.18 Veff. Die 4.5V ergeben sich aufgrund der > Tatsache das die Transistoren eine Saettigungsspanung haben. > Die an einem 8 Ohm Lautsprecher macht U^2/R = 1.26V. > > Geht man nun von gleichen Abfall bei 12V Versorgung aus macht das 10.5Vs > = 7.42Veff die an 8 Ohm macht 6.8W. > > Jetzt kann man die interne Verlustleistung pro Ausgangstransistor > berechnen nach folgender Formel: > > (Ub/2)^2 > Pt = -------- = 0.45W > Pi^2 * Rl > > Rl = 8 Ohm > Ub = 12V > > Da eine Brueckenschaltung 4 Transistoren hat ist Pgv = 0.45W * 4 = 1.8W > Das IC Gehauese kann maximal 1.25W an Verlustleistung ab. > Also geht das nicht mit 12V Versorgung. Ich verstehe, ich müsste also einen Lautsprecher mit höherer Impedanz (16 Ohm) oder eine niedrigere Versorgungsspannung wählen, um die maximale Verlustleistung des Gehäuses nicht zu übersteigen. > Janis W. schrieb: >> 2. Der TDA7052A hat laut Datenblatt eine typische maximale >> Spannungsverstärkung von 35.5 Dezibel. Wenn ich den TDA7052A mit 12 Volt >> versorge, dann erreiche ich doch schon bei etwa 0.2 Volt die maximales >> Ausgangsspanung von 12 Volt. Mein Eingangspegel kann aber bei bis zu 3.3 >> Volt liegen. Ist mein Eingangspegel also zu hoch? > > Jepp. Der ist zu hoch. Das ist natürlich ärgerlich. Wenn ich das richtig sehe, kann ich nun entweder an der Referenzspannung meines DAC, an der Lautstärkeregelung des TDA7052A oder irgendwie per Spannungsteiler an meinem Pegel drehen. > Janis W. schrieb: >> 1. Kann ich den Eingang des TDA7052A (Pin 2) direkt an den DAC-Ausgang >> des STM32F103 (0.0 bis 3.3 Volt) hängen oder muss da noch eine >> Filterschaltung dazwischen? > > Ich wuerde da ein Tiefpassfilter einbauen. Sonst hast du den Ausgabetakt > mit auf dem Lautsprecher. Ok, das sollte kein Problem sein. > Janis W. schrieb: >> 4. Passt der ausgewählt Lautsprecher zum Verstärker? Der SC 4.7 ND hat >> eine Maximalleistung von 4 Watt und eine Nennleistung von 2 Watt. Ist >> diese Leistungsreserve bezüglich den maximal 1.1 Watt des TDA7052A eher >> gut (kein Übersteueren des Lautsprechers) oder eher schlecht (zu leise >> Ausgabe)? > > 4W kann der LS 1.1W kann dein Verstaerker also passt das. Tja, immer passt das :)
Janis W. schrieb: > Das ist natürlich ärgerlich. Wenn ich das richtig sehe, kann ich nun > entweder an der Referenzspannung meines DAC, an der Lautstärkeregelung > des TDA7052A oder irgendwie per Spannungsteiler an meinem Pegel drehen. Naja 2 popelige Widerstaende sind ja nun keine Kostenfrage. An der DAC Referenz wuerde ich nix aendern. Damit sinkt dein Signal-Rauschabstand.
Ok, das ist natürlich wahr. Ich war mir nur nicht so sicher, ob das wirklich die beste Lösung ist. Helmut Lenzen schrieb: > Janis W. schrieb: >> Das ist natürlich ärgerlich. Wenn ich das richtig sehe, kann ich nun >> entweder an der Referenzspannung meines DAC, an der Lautstärkeregelung >> des TDA7052A oder irgendwie per Spannungsteiler an meinem Pegel drehen. > > Naja 2 popelige Widerstaende sind ja nun keine Kostenfrage. > An > der DAC Referenz wuerde ich nix aendern. Damit sinkt dein > Signal-Rauschabstand. Die zu hohe Versorgungsspannung macht mir eher Sorgen. Da werde ich wohl nicht um einen zusätzlichen Spannungswandler rumkommen - zumindest, wenn ich bei dem Lautsprecher bleiben will...
Janis W. schrieb: > zumindest, wenn > ich bei dem Lautsprecher bleiben will... Oder 2 Lautsprecher in Reihe schalten.
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