Miniverstärker-ICs von 3 bis 18 Volt

[AlphaRay]

Da mir mein LM386 für ein Projekt nicht ausreicht, habe ich nach einem IC gesucht, welcher eine höhere Verstärkung hat, aber gleichzeitig immer noch via USB läuft (Akku-Tank, Laptop, Netbook oder über Tablet/Smartphone via OTG-Kabel).
Vielleicht hat ja noch wer verwendung dafür bzw. war auf der Suche nach einem sehr einfachen Amp der ab 5 oder gar ab 3,x Volt läuft

LM386 hat bei 8R Lautsprecher und 9 Volt gerade mal 0,275 Watt Leistung. Bei 5V fällt es auf etwas um 0,1 Watt. Bei 12V (Auto/PC) kommt der kleine auf 0,72 Watt bzw. 1,12 bei 4R.

Für die 5V Anwendung habe ich den TBA820M gefunden, welcher ebenfalls nur acht Beinchen hat (DIP8 bzw. auch als SMD-Variante erhältlich). Dieser bringt bei 8R und 9 Volt 0,68 Watt, was fast dem dreifachen des LM386 entspricht. Bei 5V sinds immer noch 0,2 Watt. Er läuft sogar ab ewta 3V - kann also auch über eine LiIon/LiPo Zelle betrieben werden.
Er braucht wie der LM386 nur wenige Bauteile.

In diesem PDF werden mehrere solcher Chips aufgelistet. Samt der Verstärkerleistung bei diversen Spannungen und Impedanzen (LM386N-1,TDA7052,TBA820M,LM380N,TDA2003)
http://elektron.uw.hu/elektro/hang/Simple_Audio_1.pdf

Hier das Hersteller-PDF zum TBA820M:
http://elektronikbasteln.pl7.de/imag...0m/tba820m.pdf

Das Absolute Maximum laut dem Datenblatt liegt bei 2 Watt @ 8R bei 12V bzw. 1,6 Watt @ 4R bei 9V.
Frequenzbereich liegt bei 25-20000 @ -3 dB.


Alternativ gibt es zwei Variationen für den LM386, welche ich noch nicht probiert habe.
Die erste Variante nutzt einen vorgeschalteten BC107 Transistor (Vorverstärkung?):
http://www.mikroe.com/old/books/keu/07/7-07.gif

Die zweite Variante ist eine Brückung von zweien LM386. 1 Watt @ 4R bei 4V bzw. sogar 3,5W @ 8R bei 12V sollen damit möglich sein:
http://circuit-diagram.hqew.net/Low-...ier_12023.html

Hier eine einfachere Darstellung der Schaltung:
http://www.seekic.com/uploadfile/ic-...2631055622.jpg

Theoretisch sollte so eine Brückung auch mit dem TBA820M möglich sein

[Frankynstone]

Sehr interessant. Wenn wenig Betriebsspannung zur Verfügung steht (Batterien, USB), dann muss man aber oft auch mit der Stromaufnahme knausern, wie wäre es also mit Class D?

https://wiki.xtronics.com/index.php/...igma_Modulator

http://circuitsgallery.blogspot.de/2...chematics.html

Um Strom zu sparen, sollte man die CMOS-Variante LMC555 nehmen, den es unter ähnlichen Bezeichnungen von vielen Herstellern gibt. Der 556 ist Stereo.

Die Class-D-Schaltungen mit 555 sind alle ohne Tiefpassspule im Ausgang, die würde ich unbedingt noch ergänzen! Man spart Strom, wenn die Schaltfrequenz nicht in den Lautsprecher gefüllt wird.

Für mehr Ausgangsleistung kann man ein paar schnelle Transistoren am Ausgang ergänzen oder mit vier Transistoren und einem Negator BTL draus machen.

[Frankynstone]

Wenn es kein IC sein muss, kann man PWM auch wunderbar mit einem astabilen Multivibrator machen. Ich habe vor Jahrenden damit experimentiert und überraschenderweise guten Klang erzielt. Was braucht man dafür?

Transistoranzahlen in Klammern: Astabilen Multivibrator (2) dessen Basisströme gegenphasig moduliert werden (3), eventuell einen Vorverstärker (1) und natürlich die Leistungsstufe (2). Drumherum ein paar Widerstände und Kondensatoren, Tiefpassspule im Ausgang. Falls ich rechnen kann: 8 Transistoren und etwas Kleinkram. Die Geschichte ist erweiterbar, auch BTL für mehr Ausgangsleistung.

[AlphaRay]

Klingt auch nicht schlecht.. allerdings wird das ganze dann leider weder mini noch günstig :/ Das schöne an den ICs ist ja, dass man das ganze theoretisch auf ca. 2 cm² aufbauen kann

Mit Mosfets, Kühlkörper und Spulen wird das ganze dann schon schon massiver. Die Bauteileanzahl steigt hier auf das zwei bis dreifache...ist dann aber nett für den kleinen Schreibtisch-Amp!

So in etwa meinst du das mit den Spulen?
http://www.elektor-labs.com/project/...4-i.13004.html

Zu der Verstärkungsleistung habe ich nirgendwo was finden können. Aber wenn die Mosfets sogar gekühlt werden müssen, dann sollte der ja ein paar Watt schaffen

[Frankynstone]

Nee, ich dachte viel kleiner. Zwei SMD-MOSFETs mit niedrigem Vth und niedrigem Rds,on ohne Kühlkörper. Ein p-Kanal gegen VCC und ein n-Kanal gegen GND über sehr kleine Gatevorwiderstände an den Ausgang vom 555. Die schalten doch schnell und haben kaum Verlustleistung. Die Spule ebenfalls SMD. Die Schaltung wird kaum größer als 'ne Briefmarke und bringt aus 5V in 4 Ohm ein halbes Watt. Noch zwei FETs dazu und du hast ein ganzes Watt Sinusleistung in 8 Ohm. Die Brückenschaltung geht ohne Negator. Die Bauelemente kosten insgesamt im einstelligen Eurobereich. Die Leiterplatte wird schon teurer.

'ne Stereoversion inklusive Anschlüsse, Lautstärkepoti und Befestigungsbohrungen kannst du meiner Schätzung nach auf eine Platine im Kretidtkartenformat löten, einen Handyakku findet zwischen den Anschlussbuchsen auf den Bauelementen liegend Platz. Schön niederohmige FETs wählen, dann hast du 2x1,5W in 4 Ohm bei vollem Akku und die Geschichte bleibt kühl ohne den Haufen Aluschrott.

Aber Obacht, wenn der 555/556 nicht anschwingt, bringt die Brückenschaltung die volle Betriebsspannung an den Lautsprecher und zuppelt den Akku leer. Man sollte eine Schutzschaltung einbauen, die bei Stillstand die Endstufe disablet.

[broesel]

LM386 hat bei 8R Lautsprecher und 9 Volt gerade mal 0,275 Watt Leistung ... habe ich den TBA820M gefunden, welcher ebenfalls nur acht Beinchen hat. Dieser bringt bei 8R und 9 Volt 0,68 Watt, was fast dem dreifachen des LM386 entspricht.

Also 3x soviel "Watt" = 3x so laut, oder..?

Mir ist nicht ganz klar, was du eigentlich erreichen willst, kanns mir aber denken.

Fingerzeig: Wenn du die "subjektiv empfundene" Lautstärke eines Verstärkers an gegebener Senke verdoppeln möchtest, musst du dessen Ausgangsleistung verzehnfachen.

Gruß Achim.

[Frankynstone]

Brösels Finerzeig ist richtig.

Übrigens muss man nicht auf Steinzeitschaltkreisen wie TDA2003 hängenbleiben. Beispielsweise Texas Instruments bietet Speaker Amplifiers Class AB / Class D in großer Zahl. Meine Beispielsuche brachte 27 Typen in bastlerfreundlichen Gehäusen, die ab 2,5V funktionieren (damit kann man schon zwei Primärzellen auslutschen) und fünf davon laufen sogar mit 2V (zwei NiMH-Akkus, aber ganz leer kriegt man sie nicht).

Eine zeitgemäße Lösung ist dieser Kraftzwerg:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tpa2005d1.pdf
Er läuft bis 2,5V runter. Man könnte ihn versorgen mit einem Handyakku oder mit vier universell einsetzbaren NiMH-Akkus.

Ich stopfe "ready-to-use" NiMH überall rein, LED-Scheinwerfer am Fahrrad, Digitalradio, Digitalkamera. Wenn ich unterwegs Strom brauche, sind die Rundzellen immer meine erste Wahl. AA-Batteriehalter sind in meinem Bastelzeug immer vorhanden.
https://de.wikipedia.org/wiki/Mignon....C3.BCbersicht
http://www.pollin.de/shop/dt/NTIyOTI3OTk-/
http://www.pollin.de/shop/dt/MTIyOTI3OTk-/

[AlphaRay]

Also 3x soviel "Watt" = 3x so laut, oder..?
Mir ist nicht ganz klar, was du eigentlich erreichen willst, kanns mir aber denken.

Fingerzeig: Wenn du die "subjektiv empfundene" Lautstärke eines Verstärkers an gegebener Senke verdoppeln möchtest, musst du dessen Ausgangsleistung verzehnfachen.

Ouh...iwie den Thread damals "vergessen" War länger auch nicht mehr so wirklich aktiv.
Ich rede nicht von der empfundenen Lautstärke. 0,275 zu 0,68 Watt als Maximum sind etwa +4..5 dB - das ist schon einiges! Ist ja der selbe Unterschied wie 50 zu 150 Watt. Im 5V Betrieb ist der Unterschied 0,1 zu 0,2 Watt, was +3 dB entspricht. Auch nicht wenig - zwei Lautsprecher mit je 0,1 Watt oder einen mit 0,2 Watt antreiben. Für Unterwegs bedeutet das Gewichtseinsparung bzw. mehr Schalldruck, falls man das ganze doch in Stereo mit zwei Lautsprechern macht
Bei 12V und 8R siehts bei der Maximalleistung dann auch etwas anders aus: TBA kommt auf 2 W, LM auf 0,72 W. Bei etwa gleich einfach aufgebauter Schaltung.

Zudem kann der LM nicht mit z.B. LiIon/Po Akkus genutzt werden, da ein Minimum von 4V benötigt werden (Max 12V). Der TBA läuft bereits ab 3V (Max 16V), was der große Unterschied zwischen den beiden ist.


@Frankystone: mir ging's ja hier hauptsächlich um USB-Versorgung > "Akku-Tank, Laptop, Netbook oder über Tablet/Smartphone via OTG-Kabel)". Mini-Lautsprecher am Laptop dran, USB-Kabel vom Verstärker rein, fertig Kein Extragewicht (Akkus) zum schleppen. Das selbe mit Stromversorung über USB-Akku oder gar OTG-Kabel direkt vom Handy oder Tablet

[Frankynstone]

Solange du die maximale Leistung, die aus einer USB-Buchse kommt, nicht überschreitest (das ist übrigens nicht so eindeutig festgelegt), kannst du mit einem Step-Up Converter die Spannung für jeden Verstärker passend erhöhen. Es gibt sogar Verstärker-ICs mit integrierter Ladungspumpe, die die Spannung nahezu verdoppeln kann.

Früher hat man Verstärker für Lautsprecher auch in Transistortechnik mit Übertrager gebaut (Parallelgegentakt). Der Übertrager schränkt zwar die Bandbreite ein, aber für kleine Computer- oder Unterwegs-Lautsprecher ist das nicht von Belang, man schafft ohne Kunststücke 100Hz bis 15kHz und mit verschachtelter Wicklung sind auch 40kHz kein Problem, dann setzt der Kern Grenzen. Und so ein Übertrager ist auch nicht extrem schwer. Sogar Class D mit Ausgangsübertrager ist möglich, er wirkt da gleichzeitig als Ausgangstiefpass, den man meistens braucht.

Ich habe ein altes Radio "Philetta Transistor" zur Reparatur bekommen. Da ist eine Parallelgegentaktendstufe mit Symmetrierübertrager und Ausgangsübertrager drin. Etwas zu viel Eisen für wenig Leistung. Die Schaltung erinnert extrem an die damals noch üblichen Röhrengeräte. Aber es ist verblüffend, wie guten Klang man mit drei Transistoren hinkriegt. Die Verstärker-ICs von heute enthalten wieviele Transistoren? Zig bis Hundert.

[AlphaRay]

Laut Vorgabe sind ein Minimum von 500 mA ein muss, d.h. 2,5 Watt, was schon ausreicht Mein USB-Akku für Unterwegs hat je eine Buchse mit 2,1 und 2,2 A, was für etwas größere Projekte reicht. Dachte schon mal an eine oben auf dem Bildschirm aufsteckbare Soundbar für den Laptop gedacht, in welcher mehrere Chassis (nach hinten verpolt) eingesetzt werden. Hier könnte man jeder einen eigenen Verstärker zuteilen. Sowas kann man meistens direkt am TV dann auch befeuern, da mein mittlerweile acht Jahre alter TV sogar eine > 2A Buchse für USB-Festplatten hat. Ne Soundbar zum mitnehmen quasi, falls jemand keine anständigen Boxen Daheim hat Mit vier FRS8/FRS5 an je max. 2 Watt dürften für die meisten Wohnzimmer reichen.

An transistoren hatte ich auch gedacht - die Schaltungen sind aber doppelt so groß wie mit nem IC. Der Stromverbrauch dürfte auch höher liegen, da man hier nicht so einen hohen Wirkungsgrad erzielt..denke ich. Und SMD-Transistoren sind zu fummelig zum löten. Das ist ja das schöne an diesen 8-pin ICs: drei bis fünf Teile dazu - Verstärker fertig
Die kleinen ICs enthalten nur ein paar Transistoren. An sich sieht das Innenleben wie so eine normale Transistor-Verstärkerschaltung aus. Ist halt komprimiert und verkleinert, was den Stromverbrauch und Platzbedarf reduziert, oder nicht?

Habe übrigens eine Philetta als Röhrenversion bei eBay mal ersteigert - voll funktionsfähig Mir hat das Design gefallen..ist also eher Deko

[Frankynstone]

Richtig, viele ältere Verstärker-ICs erinnern stark an diskrete Transistorschaltungen, auch die Dickschichthybriden (STK...). Weil Widerstände mit großen Werten schwer integrierbar sind, nimmt man in ICs gerne Konstantstromzweipole, Stromspiegel und so, wodurch die Transistoranzahl sich schnell mal verdoppelt.

Moderne Verstärker-ICs sind fast immer wie Operationsverstärker aufgebaut und enthalten noch Zusatzeinrichtungen wie Stand-By, Überlast- und Übertemperaturschutz, Muting, Diagnoseausgang, programmierbare Verstärkung. Man flanscht sie direkt an einen DSP oder µC an. Radios haben heute nichts mehr von "schöner Ingenieurskunst".

Der Stromverbrauch von ICs gegenüber diskreten Schaltungen ist kaum geringer. Man kann natürlich durch Miniaturisierung der Eingangsstufe mit weniger Biasstrom arbeiten, die gute thermische Kopplung der Endstufe mit der Temperaturkompensation erlaubt auch etwas weniger Ruhestrom. Aber nicht immer ist es gewollt, diese Potenziale zu nutzen. Deshalb immer nach dem Ruhestrom im Datenblatt schauen!

Der Wirkungsgrad einer Endstufe in Class AB oder B ist bei Vollaussteuerung immer gleich, egal ob IC oder diskret aufgebaut. AB ist bei geringer Aussteuerung durch den Ruhestrom schlechter als B.

[HLR_M]

Schau mal nach TPA3116. Der geht von 4,5V bis 26V und dürfte ganz gut passen.
Habe sellbst zwei Varianten davon im Einsatz und bin mehr als zufrieden damit.

[AlphaRay]

Schau mal nach TPA3116. Der geht von 4,5V bis 26V und dürfte ganz gut passen

Ein 50 Watt IC passt da leider nicht wirklich " habe ich nach einem IC gesucht, welcher eine höhere Verstärkung hat, aber gleichzeitig immer noch via USB läuft"

[jhohm]

Ein 50 Watt IC passt da leider nicht wirklich " habe ich nach einem IC gesucht, welcher eine höhere Verstärkung hat, aber gleichzeitig immer noch via USB läuft"

Das Problem ist; ohne Aufwärtswandler wirst du da nix vernünftiges bekommen, es ist die Physik, die dem im Wege steht...

P = U x I = U² / R

Bei 4V eff ( 1V sind Verluste) und 4Ohm Lautsprecher bleiben 4W

Ob es da ein "All in Qne" - IC gibt, weis ich nicht, so einfach geht es jedenfalls nicht!

Gruß Jörn

[AlphaRay]

Reicht ja - es ging hier nur darum etwas stärkeres als die 0,1xx Watt des LM386 bei 5V zu haben 0,4 Watt ist da schon das 4-fache, was ja für so einiges reicht, wenn man Lautsprecher/Chassis ~90 dB hat Der LM386 ist eher was für Kopfhörer an 5V - erst ab 12V kann man Lautsprecher einigermaßen antreiben, was sogar einigermaßen gut funktioniert, wenn man nicht gerade einen ganzen Raum beschallen will