Mini-Amp mit TDA1518Q - Ein paar Fragen

Laut Datenblatt ist klar, dass man den Ausgang entweder brücken oder einzeln verwenden kann. Gebrückt liegt der Lautsprecher zwischen den Ausgängen und damit nicht an Masse. Somit gibt es über dem Lautsprecher keine Gleichspannung und damit ist ein Koppel-Elko nicht nötig.
Bei Stereo wird jeder Lautsprecher zwischen Ausgang und Masse betrieben, wobei der Verstärker-Ausgang logischerweise zwischen Speisung und Masse ausgesteuert wird, im Mittel also halbe Speisung. Und damit ist auch klar, dass der Koppel-Elko unverzichtbar ist!! Nun sind 1000 Mikrofarad bei 4 Ohm etwas knapp. Das ergibt eine Grenzfrequenz von rund 40Hz. Sinnvoller wäre ein Elko von jeweils 4700 Mikrofarad.

Ob das mit dem Netzteil geht hängt davon ab, welchen Strom die Teilwicklungen liefern können. Normalerweise hat eine Netztrafo-Wicklung einen Teil für den höchsten Strom, das ist dann auch der dickste Draht. Andere Wicklungen sind oft für höhere Spannungen vorgesehen, weil die Treibertransistoren üblicherweise eine höhere Betriebsspannung benötigen als die eigentlichen Endtransistoren.

Wenn Du die Endstufen tatsächlich einzeln in Stereo betreiben willst, kommt Du auf maximal 6W an 4 Ohm (10% Klirr!!) und damit muss das Netzteil mindestens 45VA liefern können bei rund 15V Gleichspannung (für beide Stereo-Kanäle zusammen). Ob es da nicht sinnvoller wäre, gleich einen richtigen, passenden Trafo mit 12V Wechselspannung (ergibt nach dem Gleichrichter rund 15V Gleichspannung) und 3.7A Wechselstrom zu besorgen?

Wenn wir den Spannungsverlust am Elko bei 1V halten wollen ist eine Kapazität von 26'000 Mikrofarad nötig, das wären also vier Elkos von 6800 Mikrofarad (25V) parallel.

Hallo,

Erstmal vielen Dank für die Antwort, richi44, bin momentan etwas im Stress und komm erst jetzt zum schreiben.
Habe mir das ganze nochmal etwas durch den Kopf gehen lassen. Das mit dem Netzteil ist sicher so ne Sache. Dachte halt, da es ja aus ner kleinen Anlage kommt, sollte es ja für so nen kleinen Chip auch ausreichen. Aber die Dinger sind wohl doch recht Stromhungrig... Naja, hab die Tage im Keller meiner Eltern noch nen 12V Trafo mit 60 VA gefunden (war glaub mal für ne Halogenlampe). Grad mal getestet und scheint noch zu funktionieren. Denke mit dem bin ich dann besser beraten. Das mit der Siebung werd ich dann so machen, wie du geschrieben hast.

Was mir grad auch noch gedanken macht: ich möchte die alten Boxen der jetzt ausgeschlachteten Kompaktanlage mit dem Verstärker betreiben. Die haben allerdings 6 Ohm Impedanz. Ist glaub nen bissel hoch für so nen Auto Chip, die ja scheints eher für 2 Ohm ausgelegt sind. Hab jetzt noch nen bissel bei Reichelt gestöbert und bin auf den TDA 2616Q gestoßen, der als Hifi-Amp ausgezeichnet ist. Laut Datenblatt auch eher für die üblichen 4-8 Ohm Impedanz ausgelegt und vom Aufbau her auch nicht wesentlich aufwändiger. Normal wird der über nen Symmetrisches Netzteil betrieben (max. +-21 Volt), kann aber auch über nen Asymmetrisches betrieben werden (Schaltung dazu steht im Datenblatt, max. 28V). Jetzt bin ich mir nur nicht sicher ob die ca. 15 Volt die ich mit meinem Trafo hinkrieg ausreichen, bzw. ob der sich mit dieser Spannung noch sinnvoll betreiben lässt. Wäre schön wenn mich da jemand aufklären könnte

Mit schönen Ostergrüßen,

BB

Servus
Mit deinem 12 V Trafo hast du nach der Gleichrichtung, Siebung knappe 17V raus. Das ist nicht besonders viel, vorallem an höheren Impedanzen. Bau lieber was im Bridge Mode. Der TDA1558Q bietet sich hier an.

Moin,
hmmm, in allen Datenblättern von Autoradio-Chips geht die Leistung bei höheren Impedanzen stark runter. Bin ich da nicht besser dran, wenn ich direkt einen für höhere Impedanzen ausgelegten Chip nehme - auch wenn ich von der Spannungsversorgung eher am unteren Limit bin? Oder besser gefragt: was passiert, wenn ich so nen Chip mit eher niedriger Spannung betreibe?
Gruß,
BB

PS: Möchte primär auf Zimmerlautstärke hören, soll also kein Lautstärkewunder werden

Voraussetzung ist das "Ohmsche Gesetz". Und da steht U = I x R, also Spannung = Strom mal Widerstand. Und da dies Algebra ist, lassen sich die Formeln umstellen und es können alle denkbaren und undenkbaren Zahlen eingeasetzt werden.
Und dann gibt es noch die Leistungsformel, die besagt: P = U x I, also Leistung = Spannung mal Strom.
Jetzt nehmen wir zwei 6V Batterien und einen 4 Ohm Widerstand. Die beiden Batterien schalten wir in Serie und an diesen Verbindungspunkt schliessen wir das eine Ende des Widerstandes an. Wenn wir das andere Ende mal nach Plus der einen Batterie halten und mal nach Minus der anderen, dann fliesst durch den Widerstand jeweils ein Strom.
Wir haben also jeweils 6V und 4 Ohm, macht 1.5A Strom. Und das macht auch 9W. Wir haben also einmal einen Strom im Widerstand der vom Batterie-Verbindungspunkt "positiv" durch den Widerstand geht und einmal "negativ". Und wenn wir statt dem Widerstand einen Lautsprecher nehmen würden (nur gedacht!!) so würde einmal die Membran nach aussen ausgelenkt und einmal nach innen. Und hätten wir einen Schalter, der die Verbindungen herstellt und wir würden ganz schnell umschalten, so bekämen wir eine rasche Auslenkung und damit einen hörbaren Ton.

Jetzt stell Dir vor was passiert, wenn wir die Spannung erhöhen, z.B. auf 2 x 12V. Dann haben wir jeweils einen Strom von (I=U:R) 12:4 = 3A. Und das ergibt (P=UxI) eine Leistung von 12 x 3 = 36W

Und jetzt machen wir etwas anderes, wir verringern den Widerstand auf 2 Ohm und bleiben bei den ursprünglichen 6V. Der Strom wird dann 3A und die Leistung 18W.

Du siehst erstens, dass es da die Zusammenhänge gibt, wie sie die Formeln vorgeben und Du siehst weiter, dass es bei einer Spannungsverdoppelung auch gleichzeitig eine Stromverdoppelung gibt und damit steigt (oder fällt) die Leistung um den Faktor 4.

Man sieht aber noch etwas, zwar nicht auf den ersten Blick. Ich habe den Widerstand genommen (statt des Lautsprechers) und ich habe einen Schalter genommen. Nun haben wir aber keinen Schalter in Wirklichkeit, denn wir wollen nicht nur die Batteriespannung jeweils auf den Spitzenwert umschalten. Wenn wir einen Sinus-Ton haben, so gibt es den Spitzenwert, aber es gibt auch unzählige Werte darunter. Und aus all den Werten bildet sich letztlich die Sinuskennlinie, also das Tonsignal. Wir haben statt des Schalters Transistoren und je nach Schaltungsauslegung liegen an diesen Transistoren mehr oder weniger grosse Minimalspannungen, damit die Dinger überhaupt funktionieren. Das kann also sein, dass an einem Endtransistor 0,8V "verschwinden", die uns in der Schlussrechnung fehlen. Wenn wir also den Umschalter durch Transistoren ersetzen, so werden aus den 2x 6V nur noch 2x 5.2V. Und damit sinkt der Strom von 1.5A auf 1.3A und die Leistung von 9W auf 6.76W.
Und rechnen wir nun noch durch, wie viel verloren geht, weil wir ja nicht dauernd auf dem Maximalpegel sind sondern in der Sinuskurve auch zwischendurch wesentlich tiefer liegen, so kommen wir auf einen Spannungsverlust von Faktor Wurzel 2, also 1.414. Das bedeutet, dass die Spannung, mit der wir rechnen müssen nicht 6V sind und nicht 5,2V, sondern nur noch 5,2 : 1.414 = 3.676. Und damit sinkt der Strom von 1.5A auf 0.919A und damit die Leistung auf 3.378W

Aus dieser ganzen Rechnerei kann man nun ableiten, dass wir bei einer Speisung von total 12V (Autobatterie) und einer einfachen Ausgangsschaltung ohne Verzerrungen nur gerade 3.378W an den Lautsprecher bringen. Wenn wir nun diesen Verstärker übersteuern, sodass er eigentlich schon vor seiner eigentlichen Sinusspitze und auch noch nachher die volle mögliche Spannung von 5,2V liefert, so ist diese maximale Leistung über längere Zeit vorhanden und damit steigt die angeschriebene Leistung (berechnet aus Leistung pro Zeiteinheit). Aber da die Leistung nicht mehr der Musik folgt, sondern einfach an ihrer "Spannungsmauer" ansteht klingt es auch nicht mehr nach Musik, sondern nach einem Crash an einer Mauer, KLIRR!!

Wenn wir also einen Lautsprecher mit 8 Ohm haben, so ist mit Sicherheit der Strom nur halb so gross wie beim 4 Ohm Lautsprecher und damit ist die Leistung auch nur halb so gross (die maximale Spannung bleibt gleich!). Wir müssen folglich einen Verstärker aufbauen, der mit einer höheren Betriebsspannung läuft und das ist halt dann kein Autoradio-Baustein.

Hier nochschnell die Erklärung, warum höhere Leistungen angegeben werden: Läuft das Auto, so lädt der Alternator die Batterie und damit steht eine höhere Spannung zur Verfügung, üblicherweise 14.4V.
Weiter geht man davon aus, dass der Motor so einen Krach macht, dass Feinheiten nicht mehr gehört werden, also stört ein Klirr von 10% nicht (was man zuhause nie tolerieren würde).

Wenn Du also eine Schaltung mit einer höheren Leistung brauchst, dann geht das nicht mehr mit den üblichen Autoradiodingern, jedenfalls nicht mit den einfachen, sondern es sind Hifi-Bausteine nötig und diese sind üblicherweise auf einen höheren zusätzlichen Bauteilbedarf ausgelegt. Ebenso entsteht bei höherer Betriebsspannung (und höherer Leistung) mehr Abwärme, sodass die Kühlung entsprechend aufwändiger wird!

Hallo,

danke für den ausführlichen Beitrag! So langsam kommt zumindest etwas Licht ins dunkel. Versteh ich das jetzt richtig, dass der Hifi-Chip bei zu niedriger Betriebsspannung schneller übersteuert? In dem Fall wär ich also trotz meiner 6 Ohm Boxen besser mit nem Autoradio-Chip bedient.
Nen anderen Trafo hab ich nämlich nicht, und kaufen lohnt nicht. Das ganze soll für mich möglichst günstig werden (Student...), und da sind 20 Euro für nen Trafo einfach zu viel - das lohnt imo einfach nicht. Will einfach mit möglichst wenig Geld was zumindest halbwegs anständiges zusammen basteln und dabei vlt auch ein klein wenig lernen

Ich denk, ich werde dann doch dem Rat vom Goldenen Reiter folgen und einen gebrückten Amp bauen. So lange ich nicht voll austeuer müsste der 60 VA Trafo ja ausreichend sein. Fragt sich nur noch ob TDA 1558Q oder zwei TDA 1518Q... ich denke ersterer ist etwas einfacher aufzubauen, da ich zwei Chips ja auch erstmal irgendwie im Gehäuse und am Kühlkörper unterbringen muss.

Viele Grüße

BB

Ich denk, ich werde dann doch dem Rat vom Goldenen Reiter folgen und einen gebrückten Amp bauen. So lange ich nicht voll austeuer müsste der 60 VA Trafo ja ausreichend sein. Fragt sich nur noch ob TDA 1558Q oder zwei TDA 1518Q... ich denke ersterer ist etwas einfacher aufzubauen, da ich zwei Chips ja auch erstmal irgendwie im Gehäuse und am Kühlkörper unterbringen muss.

Mach es so.. und nehm den 1558er, damit hast du ein kompakteres Layout. Im BTL (Bridge) Mode sollten pro Kanal ca. 15 Watt rauskommen (an 6 Ohm Last). Für den ersten Selbstbauamp ist das allemal ausreichend,
grüße

Halli Hallo,

Nachdem ich jetzt endlich dazu gekommen bin, die Teile zu bestellen und gestern und heute auch Zeit zum Löten gefunden hab, höre ich grade das Album "Dookie" von Green Day über meinen ersten Selbstbau Amp. Mein Gesichtsausdruck sieht grad ungefähr so aus. Klingt gar nicht so übel und über zu wenig Lautstärke kann ich mich auch nicht beschweren.

Der Chip wird auch nichtmal handwarm - da hab ich wohl nen ausreichenden Kühlkörper bestellt *g*
Naja, Bilder folgen noch, nen Gehäuse und das LED-VU-Meter muss ich ja auch noch basteln.

Hab da jetzt aber noch ein kleines Problem: Im Datenblatt steht bei den Features was von "No switch on/off plobs". Allerdings kommt ein ziemlich übles Knallen über die Boxen wenn ich den Mute/Standby-Schalte anschalte. Beim ausschalten passiert da nichts und das ist auch nur bei angeschlossener Quelle (Discman) der Fall. Ich dachte eigentlich der Schalter wäre zum vermeiden des Plops gedacht... Das Ploppen ist auch scheints unabhängig von der Stellung des Lautstärkepotis (hab 50kOhm genommen).
Kann man da was gegen machen? Oder hab ich das mit Mute-Switch einfach nur Falsch verstanden?
Die Schaltung hab ich genau wie im Datenblatt aufgebaut (Fig. 4 Stereo BTL Application).

Desweiteren hab ich bei leisen Lautstärken und gestoppter Quelle ein Brummen. Stört nicht so sehr, aber wenn möglich würd ich das auch gerne noch beheben.

Wär toll, wenn da noch jemand was weiß
Viele Grüße
BB

Nachtrag: Brummen und Einschalt knallen treten auch ohne angeschlossene Quelle auf. Wenn ich das Poti von der Platine abstecke (hab steckverbinder verbaut) gibts kein Brummen und kein Knallen. Könnte das auf nen Massebrummen, oder ne Einkopplung über die etwa 40cm Kabel hindeuten?

Mach mal nen Schaltplan von deiner Poti-verkabelung und zusätzlich noch nen Bild vom Aufbau.

Hallo,

hier mal der Schaltplan vom Poti:



Und noch drei Bilder von meinem Aufbau. Hab leider zu Spät gesehen, dass der Kippschalter, den ich als Mute-Switch Verwende nicht auf dem Bild ist und jetzt ist der Akku meiner Kamera leer... Die Poti Verkabelung hätte man sicher auch etwas schöner machen können, aber ich wusste nicht, wie ich die Masse-Leitungen geschickter hätte verlegen können...





Das mit dem Brummen hat sich allerdings erledigt: das Kabel lag beim ersten Test neben dem Trafo von dem der Brumm wohl eingekoppelt wurde. Liegt das Kabel etwas entfernt gibts in der Hinsicht kein Problem mehr. Das Knallen beim betätigen des Mute-Schalters bleibt aber...

Viele Grüße
BB

Hast du (wie im Datasheet) auch die Kondensatoren am Mute-Switch gegen Masse drin?

Schaut doch ganz gut aus.
Für die Signalleitungen solltest du geschirmte Kabel benutzen.
Zu dem Problem mit dem Plob:

Laut Datenblatt hat der Pin 14 (mute/stdby) drei Zustände.
0-2V ist Standby on
3.3-6.4V ist Mute on
ab 8,4V ist der Amp betriebsbereit.

Es ist möglich dass die Spannung durch den Kippschalter zu schnell hochgefahren wird.
Abhilfe würde ein kleines RC-Glied schaffen.
10...20k in Reihe nach dem Schalter
1...10uF nach dem R gegen GND

grüße

Hi,
danke mit RC-Glied ists ein bischen besser. Hab jetzt 10 µF und 4,7 kOhm drinne (hab auch 1 µF und 4,7 µF, sowie nen 10 kOhm Widerstand probiert). Was sehr merkwürdig ist, dass der Einschaltplop zwar leiser geworden ist, aber nicht weg ist, der Ausschaltplop ganz weg ist, die Musik aber noch so 10 Sekunden nachläuft.
Ich hab mal die Lade und Entladekurven berechnet und da kommt raus, dass die Zeit jeweils deutlich unter einer Sekunde liegen müsste...

Hab noch probiert den Schalter auf "Ein" zu lassen und so den Netzstecker einzustöpseln und siehe da: kein Einschaltplop zu vernehmen. Find ich ja schon sehr merkwürdig das ganze.
Bin jetzt versucht, den Schalter ganz rauszulassen und nur das RC-Glied als kleine Einschaltverzögerung zu nutzen. Beim Ausschalten läuft der Amp halt noch etwas nach, aber damit kann ich leben.

Mich würd aber echt interessieren, was das für nen Grund haben könnte. Muss ja irgendwie am Schalter liegen...

Viele Grüße
BB

Ich hab mal die Lade und Entladekurven berechnet und da kommt raus, dass die Zeit jeweils deutlich unter einer Sekunde liegen müsste...

Hmm wenn der Schalter geöffnet ist liegt jedoch ein Pol in der Luft, deshalb dauert es so lange. Ist dein Schalter ein Wechsler? Wenn du zwischen GND und Vss umschalten könntest, dürfte das nicht passieren bzw. nicht so lange nachlaufen.

Hab noch probiert den Schalter auf "Ein" zu lassen und so den Netzstecker einzustöpseln und siehe da: kein Einschaltplop zu vernehmen. Find ich ja schon sehr merkwürdig das ganze. Bin jetzt versucht, den Schalter ganz rauszulassen und nur das RC-Glied als kleine Einschaltverzögerung zu nutzen. Beim Ausschalten läuft der Amp halt noch etwas nach, aber damit kann ich leben.

Probier mal folgendes:


Ist S1 offen liegt Vss/(R1/R2) an (1,8V<2V)
Der IC ist somit noch im Standby
Ist S2 geschlossen liegt VSS an. -> Standby zu ende

Die R Werte können/sollten höher sein solange das Verhältnis mind. 1:10 ist. D1 begrenzt den Strom wegen dem 1k R, kann zum Testen oder wenn höhere Werte verwendet werden aber auch weg gelassen werden (1k bei 18V-> 0,32W, mit D1 ->0,032W).

Ich vermute der interne Komparator braucht etwas Offset, die Zeit ist ihm anscheinend wurscht. Deine Beschreibung dass der Plopp beim normalen Einstecken entfällt lässt darauf schließen. Sicher bin ich mir nicht, aber probieren kannst du es ja mal.