Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Impedancja wejściowa głośnika Xiaomi Bluetooth

26 Sie 2018 17:58 423 19
  • Poziom 9  
    Witam

    Niedawno poproszono mnie o zaprojektowanie i zmontowanie układu wzmacniacza / przedwzmacniacza mikrofonowego dla mikrofonu elektretowego "zwykłego". Mikrofon taki dostaniemy w każdym chyba sklepie elektronicznym. W razie potrzeby dorzucę grafikę. Jednak nie to mnie interesuje. Przy projektowaniu stawiałem na układ z elementów dyskretnych o jak najmniejszej ich liczbie oraz poborze prądu - Klasa A; Zasilanie: 2x "pastylka" L621 1,5V 14 mAh Alkaliczna. Problem pojawił się przy określeniu potrzebnej impedancji wyjściowej. Wzmacniacz ma pracować z wejściem głośnika Bluetooth Xiaomi. I teraz się zaczyna. Mimo mojej uporczywości tłumaczenie chińskich not katalogowych nie przyniosło skutku i nie znalazłem informacji o impedancji wejściowej. Z tego też powodu proszę o pomoc bardziej doświadczonych w nadziei, że ktoś już się tym tematem interesował.

    Pozdrawiam :)

    Impedancja wejściowa głośnika Xiaomi BluetoothImpedancja wejściowa głośnika Xiaomi Bluetooth
  • Poziom 10  
    Taki głośnik na pewno ma w środku wzmacniacz i przedwzmacniacz, więc jego impedancja jest duża i nie sądzę, aby była potrzebna dokładna jej wartość, do dorobienia mikrofonu do niego
  • Poziom 9  
    Witam

    Nie wątpię, że posiada on już własne "układy aktywne" jednak nie posiadam zbytniego "wyczucia" żeby przyjąć impedancje wyjściową przedwzmacniacza. Czy powiedzmy możliwość wysterowania 10 kΩ obciążenia będzie wystarczająca ? Pytanie padło nie tylko z powodu braku poszukiwanych prze ze mnie dokładniejszych informacji, ale również z powodu podejrzliwości, ponieważ głośnik ten jest "czystą robotą chińczyka" co oznacza, że pokładanie nadziei w jego konstrukcji może okazać się zaskakująco błędne.

    Pozdrawiam :)
  • Poziom 10  
    Myślę, że najłatwiej byłoby po prostu zbudować taki przedwzmacniacz i sprawdzić, to chyba nie będzie jakaś zaawansowana konstrukcja, żeby jej modyfikacja trwała więcej niż parę minut, w jaki sposób zamierzasz to zrealizować?
  • Poziom 9  
    Zrealizować zamierzam na dwóch może trzech tranzystorach bipolarnych, ale raczej trzech, ponieważ wzmocnienie całkowite ma wynosić około 200 V/V, a to dosyć dużo, ponieważ jak już napisałem napięcie zasilania wynosi tylko 3V zatem trzeba będzie robić stopnie z pojedynczych tranzystorów bo braknie napięcia. Zasilanie będzie niestabilizowane, a jedynie będzie dana pojemność powiedzmy 10 µF dla tłumienia tętnień powstałych na impedancji baterii. Oznacza to również, że układ będzie musiał sam stabilizować bias. W każdym razie jak już powiedziałem mam to wszystko przemyślane tylko te cholerne warunki pracy :| . No nic masz racje. To nie jest projekt dla wielkiej korporacji do masowej produkcji więc myślę, że jak "nagnę" nieco zasady i dobiorę nie które parametry na ucho to nie będzie tragedii. Jednak z natury zawsze wolę najpierw wszystko na sucho policzyć, żeby wiedzieć na czym stoję. Póżniej dodam schemacik :)
  • Poziom 9  
    Witam

    Złapało mnie życie więc projekt musiał odleżeć swoje :lol:

    Cacko jeszcze nie zbudowane, ale mam schemacik. Konstrukcja moja, ale nic szczególnego ani innowacyjnego więc raczej patentu nie stracę:
    Impedancja wejściowa głośnika Xiaomi Bluetooth

    Nastąpiły zmiany w założeniach projektu m.in. zamiast 3V będzie 5V zasilania oraz będzie ono stabilizowane liniowo z 9V.

    Pozdrawiam :lol:
  • Poziom 10  
    Nie za bardzo rozumiem, po co te układy z wtórnikami emiterowymi, Ciebie powinno interesować wzmocnienie napięcia, a to można zrealizować na układach OE, nawet spróbowałbym po prostu połączyć 2 układy ze wspólnym emiterem, bez stabilizacji napięcia, bo raczej nie będzie potrzebna, ale jak chcesz komplikować, to proszę bardzo, powodzenia :D

    http://robotykadlapoczatkujacych.pl/lekcja-15-wzmacniacz-mikrofonowy/
  • Poziom 43  
    Brakuje układu polaryzacji do mikrofonu, pierwszy stopień nie wzmacnia a produkuje szumy, (znaczne dzięki dużym rezystancjom i małym prądom) szum cieplny rezystora 1MΩ to 18uV (w paśmie 20kHz), a mikrofon elektretowy ma poniżej 6uV, takie rozwiązanie z wtórnikami nie bardzo nadaje się do układów niskonapięciowych bo niezbyt efektywnie wykorzystuje dostępne napięcie.
    Po co ci te wtórniki komplementarne? Wtórnik może się czasem przydać, ale komplementarne są potrzebne tylko przy dużych wydajnościach prądowych.

    Cytat:
    Przy projektowaniu stawiałem na układ z elementów dyskretnych o jak najmniejszej ich liczbie...
    Dawno nie widziałem tak skomplikowanego układu który w sumie niewiele daje, w dziedzinie wzmacniaczy osiągnięto naprawdę dużo, jeśli komuś nie chce się tego wszystkiego ogarniać (a ze schematu wynika że tak jest) to łatwiej użyć gotowego scalonego operacyjnego.

    Cytat:
    oraz poborze prądu - Klasa A;
    Pierwszy stopień pobiera prąd, zwiększa szumy, a wzmocnienia nie daje.
  • Poziom 9  
    Witam

    Muszę przyznać, że układ wogóle nie działa.
    I mam dziwne wrażenie, że to z powodu rezystorów i kondensatorów emiterowych przy wtornikach. Chyba faktycznie przedobrzyłem z tymi stopniami jednak nie zgodzę się co do całkowitej bezsensowności schematu. Jako, że kolega DarkMajster zdaje się niedokońca rozumieć moją myśl techniczną, a raczej intencje bo układ nie zadziałał - już objaśniam.

    Jak już zauważono układ złożony jest z dwóch stopni; każdy wyposażony we wtórnik emiterowy z pary komplementarnej. Pierwszy stopień ma dwa zadania: tworzyć impedancję wejściową 1 MOhm oraz "napędzać" drugi stopień. I tu mamy już powód dlaczego jest wtórnik. Jak można zobaczyć impedancja wejściowa drugiego stopnia jest bardzo niska i ustala ją rezystor 470 Ohm. Rezystor ten wraz z kolejnym rezystorem 1 MOhm podłączonym do wyjścia drugiego stopnia oraz potencjometrem 1 MOhm jest pentlą sprzężenia zwrotnego - ustala wzmocnienie, które może być wybrane z zakresu 1 do ponad 1000 V/V. Teraz dlaczego takie, a nie inne watości ? Bo narzucają je parametry pasożytnicze tranzystorów. BC548C ma około 6 pF pojemności CB co przy 25 kHz daje prawie 1 MOhm reaktancji. Zważywszy, że przy maksymalnej rezystancji potencjomteru 1MOhm mamy około 500 KOhm wartości zastępczej na CB to dodając kondensator 5.6 pF (z uwzględnieniem jego tolerancji) daje nam to naturalny filtr dolno przepustowy i ustala górną częstotliwość wzmacniacza. Tak tylko jeszcze dodam, że nie znalazłem większego potencjometru niż 1 MOhm dlatego też najbardziej mi takie wartości i elementy aktywne pasowały.

    Pozdrawiam
  • Poziom 10  
    Wydaje mi się, że dobieranie elementów pod takie wartości parametrów pasożytniczych nie ma sensu, życie to nie nota katalogowa :D Najprostsze rozwiązania są często najlepsze i tak też bym sugerował zrobić, zwłaszcza, że twój nie działa, zobacz artykuł, który podesłałem post wyżej.
  • Poziom 43  
    high voltage science napisał:
    Pierwszy stopień ma dwa zadania: tworzyć impedancję wejściową 1 MOhm oraz "napędzać" drugi stopień.
    Przydało by się "liznąć" choć odrobinę wiedzy na temat mikrofonów, elektretowych, projektowanie "na pałę" do niczego nie prowadzi, taki mikrofon ma wyjście tranzystorowe o rezystancji wyjściowej ustalanej zewnętrznym rezystorem, typowa wartość 2,2kΩ, cały trud robienia impedancji 1MΩ poszedł na marne, bo nie jest ona do niczego potrzebna, za to szumy większe, no i dlaczego wiedząc że dążysz do zwiększenia rezystancji wejściowej wybrałeś układ sprzężenia równoległego, który ją zmniejsza utrudniając całą zabawę?

    Dodano po 8 [minuty]:

    high voltage science napisał:
    Rezystor ten wraz z kolejnym rezystorem 1 MOhm podłączonym do wyjścia drugiego stopnia oraz potencjometrem 1 MOhm jest pentlą sprzężenia zwrotnego - ustala wzmocnienie, które może być wybrane z zakresu 1 do ponad 1000 V/V.
    A myślisz że z jednego stopnia bez obciążenia źródłem prądowym dostaniesz 1000V/V :) marzyciel, Rc/re=150kΩ/2,6kΩ=58V/V

    Cytat:
    Muszę przyznać, że układ wogóle nie działa.
    A powinien działać, punkty pracy ustaliłeś?
  • Poziom 9  
    Witam

    Niestety każdy ma swoje wady, a moją jest skłonność do pomijania takich szczegółów jak skończona rezystancja na kolektorze czy jak sam zauważyłeś marzycielstwo.

    Z bólem przyznaję, że masz rację. Mimo, że doskonale znam oraz uwielbiam układy ze źródłem prądowym to tutaj nie mogłem go dać ze względu na niskie napięcia. A nie skojarzyłem, że rezystancja kolektorowa będzie już stanowiła pewne - w tym przypadku relatywnie duże - obciążenie i baza zacznie obciążać dzielnik sprzężenia co doprowadzi do utraty większości wzmocnienia. I teraz już wiem dlaczego nawet w skrajnym położeniach potencjometru 1MOhm głośność niewiele się różniła. Co do budowy mikrofonów i dobierania impedancji wejściowej - również nie jestem taki zielony, ale lubię "zaszaleć" kiedy przychodzi coś projektować :lol: tylko, że często nic z tego szaleństwa nie wychodzi tak jak tutaj :-?

    A swoją drogą odnośnie kursu Robotyki podesłanego przed DarkMajstera - taki schemat to możesz do kosza wewalić. Tego typu schematy to największy chłam jaki można znaleźć. Jak niema nawet rezystora na emiterze ani sprzężenia, które jakoś by wzmocnienie kontrolowało to nawet niema co patrzeć na taki schemat. Nigdy nie polegał bym na parametrach takich jak rezystancja dynamiczna złącza BE bo nie dość, że nieliniowa to jeszcze mała i szybkozmienna - jedna wielka niewiadoma. Zawsze wole trzymać wszystko sztywno rezystancjami. Jakim cudem ten układ w ogóle działa - bo tak wynika z tego pdf'a - nie mam pojęcia, ale osobiście nie zamierzam temu ufać.

    Odnośnie projektu - zaprojektuje na nowo bez żadnych kosmicznych wymysłów.

    Pozdrawiam
  • Poziom 10  
    Jaki problem złożyć w pająku taki kilkuelementowy wzmacniacz (z artykułu), dobrać punkt pracy, jak nie zadziała to trudno - czy to nie najlepsze w elektronice? :D


    A jeżeli nie ufasz tranzystorom, to
    w sumie masz 9V do dyspozycji, możnaby użyć jakiegoś wzmacniacza operacyjnego
  • Poziom 43  
    high voltage science napisał:
    Niestety każdy ma swoje wady, a moją jest skłonność do pomijania takich szczegółów jak skończona rezystancja na kolektorze czy jak sam zauważyłeś marzycielstwo.
    Ogólnie projektowanie wzmacniaczy to trudny temat, poza banalnymi przypadkami na jednym tranzystorze omawianymi w szkołach. Pomiędzy nawet najlepszym uczniem, a doświadczonym konstruktorem jest spora różnica zarówno w wiedzy teoretycznej, doświadczeniu jak i oczytaniu, wspominam o tym ostatnim dlatego że w szkołach temat praktycznie nie istnieje, ile widziałeś/analizowałeś, praktycznych schematów wzmacniaczy tranzystorowych (więcej niż jeden tranzystor)? Wygląda mi na to że w gąszczu różnych parametrów do optymalizacji wybrałeś sobie nie te co trzeba, zawsze jest tak że optymalizując coś tracimy coś innego, jeśli optymalizujemy nieistotny parametr to mamy stratę bez zysku.

    high voltage science napisał:
    Mimo, że doskonale znam oraz uwielbiam układy ze źródłem prądowym to tutaj nie mogłem go dać ze względu na niskie napięcia.
    A lustra prądowe? mały spadek napięcia, przy małych prądach wersje z elementów dyskretnych działają znośnie poz tym są specjalne tranzystory do tego jak BCV61 (tanie, ale nie jest to jedna struktura krzemowa) albo MAT03 (drogie)

    high voltage science napisał:
    A nie skojarzyłem, że rezystancja kolektorowa będzie już stanowiła pewne - w tym przypadku relatywnie duże - obciążenie i baza zacznie obciążać dzielnik sprzężenia co doprowadzi do utraty większości wzmocnienia.
    To nie tak, jeśli prąd spoczynkowy wyniesie 10uA to rezystancja dynamiczna re=26mV/10uA=2600Ω a więc maksymalne wzmocnienie 150kΩ/2,6kΩ=57,7

    high voltage science napisał:
    Co do budowy mikrofonów i dobierania impedancji wejściowej - również nie jestem taki zielony, ale lubię "zaszaleć" kiedy przychodzi coś projektować :lol: tylko, że często nic z tego szaleństwa nie wychodzi tak jak tutaj :-?
    W technikum też mi się wydawało że dużo wiem, więc człowiek chce się wykazać, potem odkrywa że nie wszystko umie i uczy się dalej :)
  • Poziom 9  
    Witam

    Jakoś nie rozumiem jak działa ta rezystancja bazy. Czytałem gdzieś kiedyś, że się przyjmuje 26mV/[Ie] - gdzie [Ie] prąd emitera - ale czy to obowiązuje przy każdym tranzystorze bipolarnym i czy można to sobie tak po prostu bez względu na wszystkie warunki liczyć ? Poza tym - bo znowu żle mnie zrozumiano - bardzo ufam tranzystorom, powiedział bym nawet, że do przesady. Jestem Analogowcem do szpiku kości oraz miłośnikiem elementów dyskretnych. Mówicie, że zawsze można użyć wzmacniacza operacyjnego - oczywiście, że tak i nic mnie przed tym nie powstrzymuje !!! Ale mam większe ambicje niż kostka i kilka elementów RC. Od zawsze w elektronice fascynujące były dla mnie układy dyskretne/analogowe, ponieważ żeby je projektować lub naprawiać, a nawet uruchamiać trzeba się nieraz namęczyć i mieć do tego łeb.

    Jeżeli chodzi o moją wiedzę - cóż mogę powiedzieć... Na elektronikę poszedłem z pasji jak i z powołania. Muszę przyznać, że moja "działalność" wykracza ekstremalnie daleko w porównaniu z tym co mam w szkole, ponieważ np. na zajęciach z układów analogowych, schematy są omawiane bardzo skrótowo właściwie tylko symbolicznie. Moi koledzy lubią iść z duchem czasu i np. na wzmacniaczach wręcz ukochali wzmacniacz operacyjny, ponieważ jest tak wszechstronny, że można budować na nim nie tylko wzmacniacze, ale i układy całkujące, różniczkujące, konwertery C/A, A/C itp. Ja mam inne podejście i do teraz tj. półtorej roku siedzie w układach tranzystorowych - dlaczego ? Ponieważ kiedyś nie było układów scalonych i wszystko musiało być robione od zera, a najlepsze jest to, że ludzie to robili i działało. Przykładem jest schemat końcówki mocy WS-304S, która gdyby nie to, że ma "protekta" w postaci dwóch tranzystorów to niczym nie różniła by się od byle schematu z tym samym rozwiązaniem układowym zerżniętym z internetu. Para komplementarna w stopniu mocy, wejście różnicowe, żródło napięciowe z tranzystora i dzielnika rezystancyjnego - ubogie, ale działa i ktoś musiał się pomęczyć i policzyć, żeby zadziałało.

    I teraz codziennie tak sobie myślę, że jeżeli dam sobie spokój i będę operował na kostkach czy nawet gotowych modułach to czy będę dobrym elektronikiem ? Na pewno nie lepszym niż moi "przodkowie", którzy i bez układów scalonych potrafili budować równie dobrze, a czasem nawet lepiej. Może jestem oporny i nie powinienem marnować czasu innych zastanawiając się jak zbudować coś metodą z lat 70-80, ale mam wielki szacunek do ludzi, którzy to potrafią/potrafili bo z mojego dotychczas nabytego poza szkołą doświadczenia wynika, że nie jest/nie było to proste.

    Pozdrawiam :D
  • Poziom 10  
    Większość końcówek mocy Unitry ma podobne rozwiązania układowe, a nawet większość wzmacniaczy tranzystorowych w klasie AB jest zbudowana podobnie, tj. para różnicowa, źródła prądowe, regulacja prądu spoczynkowego, zazwyczaj zabezpieczenia etc. Po prostu ten sposób jest wypróbowany i zapewnia małe zniekształcenia, dlatego był wykorzystywany tak często.
  • Poziom 43  
    high voltage science napisał:
    Jakoś nie rozumiem jak działa ta rezystancja bazy. Czytałem gdzieś kiedyś, że się przyjmuje 26mV/[Ie] - gdzie [Ie] prąd emitera - ale czy to obowiązuje przy każdym tranzystorze bipolarnym i czy można to sobie tak po prostu bez względu na wszystkie warunki liczyć ?
    Tak, można, ponieważ ten parametr nie zmienia sie znacząco w różnych typach tranzystorów. Skutkiem tego wzmocnienie napięciowe nie podlega tak dużym rozrzutom jak np beta.
    high voltage science napisał:
    Jestem Analogowcem do szpiku kości oraz miłośnikiem elementów dyskretnych.
    Współcześnie trudno znaleźć dobre materiały do nauki w tej dziedzinie, bo z jednej strony mamy konstrukcje takie jak w Unitrach które powstawały w czasach kiedy tranzystory nie były tak tanie i powszechnie dostępne jak dziś, a więc tranzystory się oszczędzało nawet jeśli miało się to negatywnie odbić na parametrach, z drugiej mamy układy scalone - dobrzy konstruktorzy i naukowcy przez lata pracowali nad wzmacniaczami operacyjnymi, nie budując układów dyskretnych, dlatego współczesny konstruktor układów dyskretnych wzoruje się na rozwiązaniach z IC, a nie odwrotnie. Wzmacniacze operacyjne mają jednak pewne ograniczenia, jak się wie gdzie, to można zrobić układ lepszy, przynajmniej w kilku najważniejszych parametrach.
  • Poziom 9  
    Witam

    Po tej mojej "paplaninie" dopiero teraz doczytałem do końca jeden z postów w, którym jarek_lnx zapytał o ustalenie punktu pracy. Mimo, że to już teraz mało istotne powiem, że z biasem było trochę kłopotu przez moje niedbalstwo w projektowaniu - już tłumaczę. Jak na schemacie widać w obu stopniach na wejściu do stopnia mamy jeden tranzystor odpowiadający za wzmocnienie napięciowe. Tranzystor ten jest również jednym z dwóch źródeł biasu - tak są dwa i to też jest moje szaleństwo. Tranzystor ma dojście do wyjścia układu zarówno dla składowej stałej jak i zmiennej przez rezystor 1MΩ, który wraz z rezystorem 220kΩ i potencjometrem 200kΩ tworzy regulowane źródło napięciowe z napięciem referencyjnym wziętym z napięcia B-E jako, że emiter jest na potencjale masy - proste, biedne i badziewne jak w PRL-u. Stabilizuje on napięcie wyjścia wtórnika na poziomie 2,5V jako, że zasilanie daje 5V. Drugim, źródłem biasu jest w pierwszym stopniu rezystor 120kΩ i potencjometr 50kΩ, a w drugim 130kΩ z takim samym potencjometrem. W obu stopniach są one zwarte dla składowej zmiennej przez kondensatory elektrolityczne 6,8 uF aby nie zakłócały wzmocnienia napięciowego. Źródła te są również źródłami napięciowymi i odpowiadają za prąd spoczynkowy - również prosto i biednie.

    Teraz zaczyna się masakra. Jako, że źródła te korzystają z prądu spoczynkowego tranzystora wejściowego toteż zakres napięcia wybieranego potencjometrami 50kΩ zależy od tego jaki prąd będzie potrzebny, żeby w zależności od rezystorów 47kΩ oraz 150kΩ na wyjściu pojawiło się stabilizowane 2,5V. Tutaj znowu poprzez moje niedbalstwo w obliczeniach po podaniu napięcia okazało się, że zamiast możliwości ustawienia 100 µA dla pary wtórnika minimalny prąd spoczynkowy wynosi - uwaga - 1,3 mA, a prąd spoczynkowy tranzystora wejściowego był taki, że między bazami było 3V zamiast przewidywanych maksymalnie 1,7 V.

    Czyni to układ niezdatnym do użytku, ponieważ założony całkowity prąd biasu miał wynieść do 300 µA, a tu wychodzi ponad 2,6 mA dokładając jeszcze stabilizator liniowy 5V. Bateria 9V 6LP3146 wytrzyma zaledwie 7,6 dnia i to w spoczynku !!!

    Pozdrawiam :)

    P.S. Jednak opisy na schematach typu R1...R23 się przydają :crazyeyes: Było by trzy razy krócej.
  • Poziom 43  
    high voltage science napisał:
    Tutaj znowu poprzez moje niedbalstwo w obliczeniach po podaniu napięcia okazało się, że zamiast możliwości ustawienia 100 µA dla pary wtórnika minimalny prąd spoczynkowy wynosi - uwaga - 1,3 mA, a prąd spoczynkowy tranzystora wejściowego był taki, że między bazami było 3V zamiast przewidywanych maksymalnie 1,7 V.

    Czyni to układ niezdatnym do użytku, ponieważ założony całkowity prąd biasu miał wynieść do 300 µA,
    To tylko źle dobrany rezystor 120kΩ (130kΩ) zmień na mniejszy i ustaw ile chciałeś.
  • Poziom 9  
    Witam

    Po wielu godzinach rozrysowywania schematów i teoretycznych rozważań doszedłem do jednego wniosku - nie zbuduję na tranzystorach układu, który miałby lepsze osiągi niż układ wykorzystujący aplikację wzmacniacza operacyjnego. Doszło to do mnie podczas rysowania, któregoś z kolei schematu. Zatrzymałem się na chwilę i skojarzyłem, że pod kątem myśli technicznej oraz przewidywanych dalszych problemów, a z tym przyszłych modyfikacji mających je rozwiązać, układ prędzej czy później zaczął by przypominać budową dzisiejsze wzmacniacze operacyjne :lol:. Co prawda przewidywania te są dosyć abstrakcyjne, ponieważ na tą chwilę ma on dopiero 8 tranzystorów w tym dwa służące za źródła prądowe. Jednakże kiedy zacząłem sobie wyobrażać bocznikowanie, kompensowanie czy nawet wykorzystywanie wszystkich parametrów pasożytniczych oraz potrzebną przy tym ilość elementów pomijając już nawet samą zasadę działania układu to zrozumiałem, że niema najmniejszego sensu się w to bawić. Ośmielę się nawet powiedzieć, że w bardzo niewielkim stopniu potrafię sobie teraz wyobrazić ilość pracy jaka została wykonana po to, aby dzisiaj można było korzystać z gotowych już układów scalonych, którymi i tak trzeba umieć się posłużyć :bye:

    W związku z powyższym wzmacniacz wykonam na scalaku LM324.

    Pozdrawiam :D

    P.S. Jeszcze raz - wielki szacunek dla dawnych konstruktorów i dziękuję za przeczytanie posta, który jako tako niewiele wnosi do wątku tematu.[/b]