@random-guy

Усилитель звука для микроконтроллера, нормальное ли решение?

У меня есть esp32, я хочу вывести звук с его аналогового выхода на динамик. Динамик 4 ом, 4 ватта, если подключить напрямую к выводу esp32 звучит слишком тихо (что понятно, больше 50 мА с аналогового выхода ждать не приходится). Городить безумную схему не хочется, хочется обойтись минимумом деталей. Требования такие:
- питание от 5 вольт
- минимальное потребление энергии во время простоя
- качественный звук
- выдача максимально возможной мощности на динамик
Я придумал такое решение: использовать мощный транзистор (выбрал MJE3055) в режиме эмиттерного повторителя, динамик подключить в качестве нагрузки напрямую, аналоговый выход esp32 подключить к базе напрямую:
6403abeef1cbc490192082.png
По прикидкам это даст максимальный ток базы около 10 мА, максимальный ток через динамик -- около 1 А, мощность на динамике -- до 4 Вт.
Для минимального потребления во время простоя держать на аналоговом выходе в это время 0.
Чтобы не было искажений выводимый сигнал программно сжать и сдвинуть так, чтобы его амплитуда была в диапазоне +0.5...+3.3 вольта.

Нормальное ли это решение?
Можно ли сделать лучше?
  • Вопрос задан
  • 252 просмотра
Решения вопроса 1
@nehrung
Не забывайте кликать кнопку "Отметить решением"!
Обычно так не делают, но если вы тяготеете к предельной простоте, то да, так можно. Тем не менее кое-что нуждается в комментариях.
качественный звук
Качество звука этой схемой не определяется, а зависит сугубо от того, что скрывается внутри esp32 (я имею ввиду и софт, и железо, т.е. ЦАП).
максимальный ток через динамик -- около 1 А, мощность на динамике -- до 4 Вт
Вот так в лоб это не рассчитывается. Вы забыли, во-первых, про действующее значение переменного напряжения, и во-вторых, двойную амплитуду, т.е. размах. Чтобы получить 4 ватта, вам надо иметь амплитуду звука на динамике около 6 вольт, соответственно размах около 12 вольт. От эмиттерного повторителя при 5-вольтовом питании это не получится.
Для минимального потребления во время простоя держать на аналоговом выходе в это время 0.
Я не программист, но если вы уверены, что сможете написать софт, распознающий паузы в звуке и не создающий на паузах щелчков... в общем, вам виднее. Аналоговая техника решает вопросы экономичности иначе, да и цифровая тоже (ШИМ).
Чтобы не было искажений выводимый сигнал программно сжать и сдвинуть так, чтобы его амплитуда была в диапазоне +0.5...+3.3 вольта.
Тут опять неверная прикидка. В диапазон 0,5...3,3 вольт должна помещаться не амплитуда, а размах. Если он в пределе составляет 2,8 вольт, то пиковая амплитуда - 1,4 вольт, действующее значение - около 1 вольт, и при токе 1 ампер получается всего около 1 ватт.
Тем не менее получить 4 ватта при 5 вольтах питания можно. Для этого надо либо уменьшить сопротивление динамика до 2 Ом (транзистор изменить на более мощный с бОльшим коэфф.усиления по току базы), либо усложнить схему (сделать её 2-тактной или с трансформаторным выходом).
Ответ написан
Пригласить эксперта
Ответы на вопрос 1
@kalapanga
Не знаю, что Вы называете "безумной схемой", но существует масса готовых миниатюрных модулей усилителей. Уж каких только проектов с воспроизведением звука на esp нет - и радио, и плееры всякие...
Ответ написан
Ваш ответ на вопрос

Войдите, чтобы написать ответ

Войти через центр авторизации
Похожие вопросы