Versterker vraag

He luitjes,
Vandaag een versterkertje opgebouwd met een TDA2030.
Waar ik hem voor ga gebruiken is het versterken van mijn koptelefoon uit van de laptop. Daar draai ik een toongenerator op die een sinus met instelbare frequentie uitstuurt.
Op dit moment heb ik een versterking van 14,5 keer. Dit zou ik graag hoger willen zien.

In het bijgevoegde schema is de schakeling te vinden. Is er iemand die een aanpassing weet waarmee ik de amplitude van het uitgangssignaal kan verhogen ?
Voedingsspanning is 17 Vdc. Ingansspanning is 340 mV. Uitgangsspanning Ueff=4,9 V

Schema:
http://www.service-engineer.nl/schema.doc

Groeten,
Jurgen

Het staat in de datasheet.

Hint: R1.

[Bericht gewijzigd door Bart Hiddink op (20%)]

Bart,

Bedankt voor de vlugge reactie.

R1 staat inderdaad voor gain increase. Maar R2 ook. Weet jij of die twee in verhouding met elkaar blijven ?
Ik zat ook met de vraag welke spanning er maximaal op mag komen met een enkele voeding. Als ik het goed snap 28 V. Kan iemand aangeven of dat inderdaad zo is ?

Eventueel een link naar de datasheet:
http://www.service-engineer.nl/tda2030.pdf

Groeten,
Jurgen

Als de weerstanden "in verhouding met elkaar blijven", verandert de versterking natuurlijk niet.
Het is gewoon een power-opamp; de normale formules gelden.
In dit geval dus A = 1 + R2/R1 A= 1 + R1/R2.

De waarde van 14,5 × die je nu hebt is aan de lage kant. Welke R2 en R1 gebruik je daarbij?

De maximale voedingsspanning, enkelpotig, staat gewoon vermeld (1e pagina, middenin); hij bedraagt 36V. Pas wel op dat dit een 'absolute maximum rating' is.

De waardes die ik nu heb is 4,7 k (R2) en 150k (R1).

Als ik het goed begrijp word dan is de versterking A=1+(4,7 / 150) = 1,03
Hoe moet ik A zien in verhouding tot de 14,5x die ik meet ?

Ik heb ook geprobeerd de spanning van de input iets te verhogen. Dan krijg ik op de uitgang een sinus met een afgevlakte top. Ik zal de voeding spanning ipv 17 Vdc eens verhogen naar 24 Vdc om te kijken wat er gebeurd als ik dan het inkomende signaal verhoog. Ik verwacht dat dan de uitsturing (met in tact blijvende sinus) hoger kan worden.

Eh nee, sorry, ik verwisselde R2 en R1. In het datablad hebben ze die andersom als ik dacht; ik heb de post hierboven aangepast.

Je zou dus moeten vinden A = 1 + 150/4.7 = 33.

In de praktijk zou dit wel iéts lager liggen, maar 14.5 is te weinig. En daar heeft de voedingsspanning niets mee te maken; die bepaalt alleen hoe groot de uitgangsspanning maximaal onvervormd kan worden.

Bij hoe grote uitgangsspanning begint je sinus juist met clippen? (top-top)

De spanning van top top waarbij hij af begint te vlakken is ong. 12-12,5 V.

Ingansspanning is top top 0,65 V via een pot 22K op de ingang zoals geteked in het voorbeeld.

Is op zich wel apart om dan op zo'n lage uitgangspanning uit te komen. Enige hint over een zinnige meting om achter de lage versterking te komen ?

Het is natuurlijk wel zo dat 12,5/0,65 alweer ruim 19 is; dat is meer dan de 14,5 die je noemde. Als je de spanning vóór de volumeregelaar meet, is de totale versterking natuurlijk afhankelijk van de stand van die regelaar. Voluit kan de A dan best 33 bedragen.

Je kunt even, bij een spanning waarbij je nog geen clipping hebt, de spanningen op pen 4 (uitgang) en 1 (-ingang) met elkaar vergelijken.
Hun verhouding zou dicht bij 32 à 33 moeten liggen.

Als het veel minder is, meet dan eens of de spanning op pen 2 wel hetzelfde is als op pen 1.

Wat betreft die 19 keer en ingangs pot heb je inderdaad een punt.

Als ik er zo eens op terug kijk heb ik me te veel bezig gehouden met het clippen bij een laag voltage. Ik ga als eerste de voedingsspanning verhogen en dan een poging doen om de ingangspot helemaal dicht te zetten.
Daarna zal ik een scoop beeld van het ingangssignaal te opzichte van het uitgangssignaal plaatsen. Kijken wat dat gaat brengen.

Zal jammer genoeg wel een aantal dagen duren.

Tot zover bedankt voor jullie input. Aanvullende tips zijn van harte welkom natuurlijk.

Groeten,
Jurgen

Dat zal best lukken; we zien vanzelf hoe het gaat.

In 4 ohm zijn dit al tamelijk 'luide' vermogens. Waar is dat voor?

Ik wil hem gaan gebruiken voor het versterken van een sinus die uit de geluidskaart van mijn laptop komt.
Met dit signaal stel ik beveiligingsunits / regelunits af. Normaal gesproken gebruik ik hier een functie generator voor, maar tijdens mijn werkzaamheden in het buitenland is dit niet praktisch om mee te nemen. De originele spanning komt van een pickup. Een magneet met daar omheen een spoel. De tanden van een starter krans komen er voorbij en daar heb je je sinus spanning. Wordt gebruitk om de motor snelheid te bepalen.
Soms is de pick up ook niet sterk genoeg om de juiste spanning te leveren. Dan brengt deze versterker ook een uitkomst.
Een kleine versterker op een 24 Vdc (die we altijd in het paneel voorhanden hebben) en een laptop die ik altijd bij heb is veel praktischer. Aangezien er meerdere units aan een signaal hangen moet er een paar watt vermogen beschikbaar zijn om het signaal sterk te houden.

Als ik de versterker unit werkend heb ga ik werken aan een regelbare sinus opwekker. zou van 1 Hz-15 kHz moeten kunnen opwekken.

Ik heb me nog niet verdiept in de sinus generator, maar mocht je een idee hebben hoor ik het graag !

Jurgen

Ik vat 'm. Voldoende reserve dus.
Als een haartje vervorming niet erg is, dan zou je een XR2206 (of een van zijn jongere neefjes) kunnen gebruiken.
Maar hoe nauwkeurig moet je de frequentie in kunnen stellen? Anders wordt het toch iets digitaals, een soort audio dds...

Vervorming moet minimaal zijn. Nauwkeurigheid komt op de Hz en niet op enkele 0,1 Hz.
Er komt toch een gecalibreerde multimeter aan om de frequentie af te lezen.
Een meerslagen potmeter om af te stellen zou dus geen probleem zijn. Frequentie moet alleen wel vast zijn (niet verlopen).

Frederick,

Je had helemaal gelijk. Versterking ligt tussen de 32 en 33.

Ik heb wat plaatjes van de spanningen gemaakt (signaal komt van een signaalgenerator).
Op een plaatje zijn beide spanningen nette sinussen:

http://www.service-engineer.nl/versterker_zonder_clipping.png

Op het andere plaatje is de uitgestuurde sinus afgetopped. Is dat wat je clipping noemde ?

http://www.service-engineer.nl/versterker_met_clipping.png

De uitgaande sinus is ten opzichte van massa verhoogd. MAW de negatieve top haalt -8,18V, daar in tegenhaalt de positieve top 14,81V.
Is dat nog op een af andere manier aan te beinvloeden zodat de positieve en negatieve waarden altijd gelijk zijn ?

Frederick heeft me al een flink stuk in de goede richting geholpen. Mochten er nog meer mensen zijn die tips hebben........ laat maar komen.

Jurgen

De afgetopte sinus is inderdaad wat bedoeld wordt met clipping (van het Engelse "to clip", afknippen)

Je moet een belasting aansluiten overeenkomend met de impedantie van een luidspreker, anders zal de uitgangselco een offset op de uitgang geven.

Fuzzbass,

Bedankt voor de vlugge reactie !

Kun je misschien ook aangeven wat het nut is van de elco op de uitgang ?
De belasting die ik er doorgaans aan zal hangen is vele malen lage in ohmse waarde als de 4-8 ohm van een speaker.

Ik was in de veronderstelling dat de weerstandsbruggen voor de offset zorgde.

Jurgen

[Bericht gewijzigd door J. v/d Veen op (14%)]

Op pen 4 van het IC vind je het uitgangssignaal, maar opgeteld bij de halve voedingsspanning (uiteraard; anders zou het IC een negatief signaal moeten kunnen leveren en dat kan niet met alleen positieve voeding).

De elko houdt het gelijkspanningsgedeelte tegen. Als je de uitgang met een luidspreker of andere weerstanden met een relatief lage weerstand belast (onder de 1000 ohm), dan zie je van die gelijkspanning 'niets' terug.

Je meetinstrument is erg hoogohmig, en pikt nog een klein beetje gelijk-lekstroom doorheen de condensator op. Dat is niet erg, als je maar weeet hoe het komt. Met een weerstandbelasting is het weg.

Je bedoelt denk ik dat de weerstand (het aantal ohms) die er normaal aanhangt vele malen hoger is dan de 4 tot 8 van een luidspreker.
Dat zou je een 'lichtere' belasting kunnen noemen, maar met 'kleinere' of 'lagere' wordt het al gauw een beetje verwarrend. :)

Weer fredrick toe the rescue.....

Weet jij misschien waar de waarde van de elco op gebaseerd is? Dus waar de waarde door bepaald wordt ?

Dat van die halve voedingsspanning had ik al verwacht, omdat het anders moeilijk wordt een sinus te vormen. Wat ik echter niet beredeneerd krijg is waar de spanning door bepaald word. Ik zou verwachten de twee 100k weerstanden. Maar wat dan de 100k weerstand in serie met ingang 1 doet is me een raadsel.
Ook de 4,7k weerstand tussen poot 2 en massa. Hij bepaald samen met de 150k weerstand de versterkingsfactor. Maar is er een specifieke reden dat er 4,7 k gekozen is buiten het feit dat je een bepaalde versterkingsfactor wil hebben.

Sorry voor de vele vragen, maar het lijkt erop dat jij weet waar je het over hebt. Ik hoop dat je het niet erg vind dat ik er (mis)(ge)bruik van maak >:-)

Het is een redelijk veel voorkomend opamp schema.

De spanningsdeler stelt pen 1 in op halve voeding.
De horizontale 100k voorkomt dat je audio verzuipt in de 22u ontkoppeling linksonder. Dat had je zelf moeten zien!
Minder voor de hand liggend is de oplossing dat zowel de horizontale 100k als de 22u ontkoppeling weggelaten worden. Dat werkt net zo goed, en bespaart twee onderdelen. De delerweerstanden zouden dan naar 330k (eigenlijk 300k) mogen.

De terugkoppeling, samen met de opamp zelf, zorgt ervoor dat de spanning op pen 2 gelijk blijft aan die op pen 1.

Voor gelijkspanning is de spanning op pen 2 gelijk aan die op de uitgang, pen 4. Pen 4 komt dus ook op de halve voedingsspanning; de opamp zorgt daarvoor, gedwongen door de terugkoppeling.

Voor wisselspanning is de spanning op pen 2 gelijk aan ruwweg 1/33 van de spanning op pen 4. Pen 4 voert dus 33 maal de wisselspanning op pen 2, en dus 33 maal die op pen 1.

De uitgangselko moet groot genoeg zijn dat de laagste tonen die je wilt hebben, niet teveel verzwakt worden. Die redenatie gaat trouwens ook op voor de ingangselko en de 2uF in de terugkoppeling.
Maar de uitgangselko moet in 4 of 8 ohm werken, en moet dus een kleine reactantie ten opzichte van dié lage weerstand hebben; dat maakt hem groot.

e: De weerstandkeuze is binnen zekere grenzen vrij. De verhouding is vaak gegeven; bijv. 32 op 1, of 1 op 1. Maar de waarden zelf moet je dan nog kiezen.
Te lage waarden belasten het signaal teveel; te hoge waarden leveren ruis en/of stabiliteitsproblemen op. Dat merk je als ontwerper vanzelf wel; en dan ga je daar tussenin zitten.
Dit is natuurlijk vereenvoudigd voorgesteld, maar zit er niet heel ver naast.

Frederick,

Bedankt voor je uitgebreide toelichting. Een en ander komt wis en warempel weer boven borrelen !
En dat na 15 jaar.

Ik heb aan de versterker 1 k, 470 en 220 ohm gehangen. Allemaal met dezelfde uitwerking.
Beeld wat jij al voorspelde.

http://www.service-engineer.nl/versterker_meetwaarden_1k_belasting.png
http://www.service-engineer.nl/versterker_zonder_clipping_met_belastin…

Nogmaals bedankt voor de input. Het heeft enorm geholpen !

Jurgen

TDA2030 aan een koptelefoon ?

je trommelvliezen gaan tegen elkaar kleven ...

free_electron,

Het is nog spannender......... geluidskaart van m'n laptop via de tda2030 aan een 5,5 MW generator ;-)
Die CAT's 3616 daar zit pas muziek in.... kan je koptelefoontje niet tegenop :)

[Bericht gewijzigd door J. v/d Veen op (25%)]