Öka ljudvolymen från pwm på en mikroprocessor?

[ErikHK]

Jag har byggt mig en enkel keyboard med en ATTiny2313, som drivs med ett 3V knappcellsbatteri. Jag har slaktat en gammal sony ericsson K750 o använder dess högtalare, men kopplar jag direkt från pwm till högtalaren blir ljudet mycket lågt.. Jag kan få det något högre genom att koppla en kondensator innan högtalaren, egentligen gissade jag mig till det och förstår inte helt varför det blev så.. Jag har kollat på olika kopplingsscheman för förstärkare, men de verkar så komplexa, och jag har inte ens så många komponenter hemma.

Jag kollade in den här länken: http://www.creative-science.org.uk/transistor.html och har prövat att koppla outputen från mikroprocessorn till C och sen från E till GND på avr:en, och sedan bara "kortslutit" C och B, men ljudet ökar inte i volym.

Eftersom SE K750 kan få ett jädra högt ljud ur den där lilla högtalaren med ett batteri på 3,6 V så borde jag kunna öka ljudvolymen utan extern strömkälla, eller?

[HUGGBÄVERN]

Uh?!
Om du tittar på bilden nedan, ska du ansluta mikroprocessorn till basen (B), gärna vi ett lagom motstånd - 470 ohm kanske.
E - emittern - ansluts till "jord"/"nollan".
C - Kollektorn - ansluter du till högtalaren, vars andra anslutning går till "plus" (3,6V)

[Norpan]

Mest troligt är det en bryggkopplad utgång i telefonen, två likadana förstärkarutgångar men den ena är inverterad, så när den ena går uppåt så går den andra nedåt och en till varje pol på högtalaren, kanske med bootstrapping åxå.

Med bootstrapping så tar man utsignalen och, enkelt förklarat, spänningsdubblar den med en kondensator och lite annat och matar slutsteget med denna högre spänning.
I princip att man laddar upp en kondensator med 3V och när den är uppladdad lägger den i serie med de 3Volten och får då 6V.
Uttrycket "bootstrapping" ska komma från nån gammal skröna om att lyfta sig själv i stövelstropparna.

Din kondensator tar bort likspänningen från pwm:andet så högtalarmembranet svänger runt mitten av sitt område, där verkningsgraden är som högst.

Om det nu inte är det den batteridrivne mannen upptäckte medans jag skrev detta.

[ErikHK]

Uh?!
Om du tittar på bilden nedan, ska du ansluta mikroprocessorn till basen (B), gärna vi ett lagom motstånd - 470 ohm kanske.
E - emittern - ansluts till "jord"/"nollan".
C - Kollektorn - ansluter du till högtalaren, vars andra anslutning går till "plus" (3,6V)

Hm, testade att koppla precis så nu, men satte en 1 kOhm potentiometer istället för en 470-ohmsresistor, men ljudnivån är fortfarande samma som tidigare, och sjunker om man ökar motståndet i potentiometern.

Kan man lösa det hela med en OP-förstärkare, eller ska det gå med den här transistorkopplingen?

[Nerre]

http://www.tpub.com/neets/book7/25c.htm

[jesse]

en koppling för lysdiod är kanske inte det smartaste exemplet om man vill driva en högtalare. De fungerar väldigt olika.

Länken ovan är också väldigt felaktig om du ska koppla den till en microprocessor, den ska t.ex ha ett motstånd på ingången, inte en kondensator, däremot en kondensator på utgången, annars går det likström genom högtalaren och et drar onödig ström samt sänker volymen (det var därför volymen blev lite högre när du använde en kondensator i serie med högtalaren - den hindrar all likström att komma fram).
Helst ska du använda två transistorer i en "totempolekoppling" eller ännu hellre - två olika utgångar på procesorn som är inverterade mot varandra, så kopplar du högtalaren direkt mot de två utgångarna (med en kondensator i serie), då behöver du ingen transistor alls och får maximal effekt.

(skrev detta inlägg på förmiddagen, men han aldrig trycka på "sänd" - så nu kommer den!)

[HUGGBÄVERN]

Ett problem är den låga matningsspänningen. - man tappar ju en volt över varje trissa.

[jesse]

ja, då är väl bara "dubbel inverterad utgång" det bästa, då får du ju ett sving på 6 volt över högtalaren. Om det går att programmera processorn så, annars blir det väl att skaffa en inverterande krets av typen 74ACxx, den är av CMOS-typ men lämnar upp till 32 mA ut.

[ErikHK]

Verkar visst vara ett mer komplicerat problem än jag trodde. Kan en 8-pins DIP OP-förstärkare från elfa skulle kunna lösa problemet på ett smidigt sätt? Eller behöver den separat strömförsörjning tro? Jag kollade upp totempåle-kretsen, men om det går med en sån OP-förstärkare så kör jag hellre på det.

EDIT: Missade sista svaret där, så en schmitt inverter kan lösa problemet med andra ord?

[HUGGBÄVERN]

Finns det ingen bufferthistoria som går på låg spänning och som kan driva ljudgrejer?

[ErikHK]

Är inte insatt i sånt här alls, så jag förstår inte riktigt vad du menar. Men om man kopplar som jesse säger, så att ena pwm-benet är fullt inverterat av det andra, får man då ut absolut maximala ljudnivån man kan ur kretsen så att säga? Eller skulle en förstärkare kunna öka ljudet ännu mer då?

[jesse]

"schmitt inverter" existerar väl inte?
Det finns något som heter "schmitt trigger" men det behövs inte här. Bara vilken logisk grind som helst som inverterar signalen och som kan ge bra med ström ut. t.ex. 74AC00, 74AC06 eller nån annan liknande. (ac00 innehåller 4 NAND-grindar och AC06 innehåller 6 st NOT-grindar). Du behåver bara använda en av grindarna. De oanvända ska ha sina ingångar kopplade till t.ex. matningsspänningen. Utgångarna på de oanvända grindarna ska inte vara kopplade nånstans!

Om du kör med ovanstående grindar eller med ett extra PWM-ben så kan du inte koppla på nån förstärkare, då ska högtalaren dit direkt. Men vi kan räkna lite:

Om högtalaren är på 8 ohm (antar vi) så kan den ge max effekt 3*3/8= 1.125 watt om man kör en enkel förstärkare på 3 volt.
Processorns utgångar ger kanske max 30 mA ut, 2st "motkopplade" utgången kan då ge max 6*0.03 = 0.18 watt.
Bäst effekt blir det om du gör 2 st mosfetslutsteg (dvs med fyra transistorer) då kan du kanske få ut 6*6/8 = 4.5 watt.

Nu är det troligt att man får räkna bort en del eftersom det är en pulsad ström osv... men proportionerna bör vara ungefär samma.
En enkel utgång från processorn kan ge 3*0.03 = 0.09 watt... Är jag ute och cyklar nu, ni som är ljudingengörer här?

Sen får man kanske räkna om effekten i watt till dB om man vill veta hur mycket det hörs.