An welche Spannung den Lautsprecher anschließen?

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janmm
Ist häufiger hier

#1 erstellt: 23. Dez 2009, 23:39

Ich habe mich in letzter Zeit mit Verstärkerschaltungen beschäftigt und bin gerade dabei es zu verstehen, aber jetzt stellt sich mir die Frage, wie ich berechne, welche Spannung der Verstärker an den Lautsprecher abgeben soll.
Gleich mal mit Beispiel: (passend zu dieser Schaltung zu verstehen:

http://www.elexs.de/ev1.gif)
Auf dem Lautsprecher steht:
0.5 Watt; 8 Ohm

Nun komme ich bei meinen Überlegungen, bei denen ich in der Gleichung P=U*I das I durch U/R ersetze auf U=P*R/2. Wobei ich jetzt davon ausgegangen bin, dass die Impedanz Z=R ist. In meinem Beispiel würden da nach dieser Rechnung somit 2V rauskommen.
Meine erste Frage: Stimmt die Überlegung?

Und zweitens:
Wenn man zwei gleiche Lautsprecher anschließt, wie ändert sich die Spannung, die notwendig ist? Ist das einfach über Parallelschaltung (wo die Spannung gleich bleibt) und Reihenschaltung (wo eine doppelt so hohe Spannung nötig wäre) zu erklären?

Kay*
Inventar

#2 erstellt: 24. Dez 2009, 00:39

Stimmt die Überlegung?

welche
2^2 / 8 = 0,5 ist sicherlich richtig

gerechnet wurde aber mit einer "Nenn"-Impedanz

wie ändert sich die Spannung, die notwendig ist

im Grunde das gleiche Thema,
ein LS hat einen Impedanzverlauf über die Freq.

ansonsten, "Spannung nötig" für was?

(Bedenke,
es geht eigentlich immer um 'Leistung' und deren Verteilung auf die beabsichtigten Lastwiderstände)

ehemals_Mwf
Inventar

#3 erstellt: 24. Dez 2009, 00:40

Hi,

Alles richtig so weit.

Die Spannungen (und Ströme) sind dabei Effektivwerte. Mit Sinus ist der Spitzenwert um Faktor (Wurzel 2) = 1.41 höher.

Beim Anschluß von 2 LS muss der Verstärker die Leistung für jeden LS bringen, in der Summe also das Doppelte.
Bei Parallelschaltung wg. doppeltem Strom (halber Widerstand), bei Reihenschaltung wg. doppelter Spannung (doppelter Widerstand, gleicher Strom).

Gruß,
Michael

FlexBen
Stammgast

#4 erstellt: 24. Dez 2009, 00:43

Die Formel ist komisch...

P=U*I
I=U/R
-> P=U²/R
P*R=U²
U=WURZEL(P*R)

P=0,5W
R=8Ohm
U=WURZEL(0,5*8 V²)
U=WURZEL(4V²)=2V
2V stimmt. Aber:
- Dein Verstärker wird an seinem Ausgang nicht 100% bis an die Versorgungsspannung kommen. Da bleibt immer ein bischen Abstand.
- Der Verstärker würde nur soviel Leistung abgeben können, wie dein Chassis verträgt. Macht man so nicht.
- Weil der Speaker wechselstromgetrieben ist, sind die 0,5W vermutlich ein RMS-Wert. Dein Amp muss also die Spitzelspannung für 2V RMS liefern können. Kannst dir ja mal ausgooglen, wieviel das ist.
- Die Impedanz Z ist bei einer Angabe von 8Ohm bei den meisten Frequenzen über 8 Ohm, bei manchen Frequenzen drunter. Darum ist das penible Auslegen eines Amps auf eine bestimmt Leistung nicht üblich.

Mein Tipp wäre, eine deutlich höhere Spannung als 2V zu nehmen. Aber bleib bei Schutzkleinspannung, also unter 30V.

Gruß,
Benni

Kay*
Inventar

#5 erstellt: 24. Dez 2009, 01:02

Spitzelspannung

ind die 0,5W vermutlich ein RMS-Wert. Dein Amp muss also die Spitzelspannung für 2V RMS liefern

nö, nicht Spitze, sondern Effektiv (RMS)

janmm
Ist häufiger hier

#6 erstellt: 24. Dez 2009, 01:34

Danke für die Antworten.

ansonsten, "Spannung nötig" für was?

...um die Lautsprecher voll auszulasten, aber nicht zu überlasten.

Die Formel ist komisch...

P=U*I
I=U/R
-> P=U²/R
P*R=U²
U=WURZEL(P*R)

oh, das hätte ich wissen können...

Dein Amp muss also die Spitzelspannung für 2V RMS liefern können.
Mein Tipp wäre, eine deutlich höhere Spannung als 2V zu nehmen

Das hängt dann von der Stärke des Eingangssignals ab, oder? Wie kann man das sicher berechnen? Ich will die Spannung ja auch nicht zu hoch wählen.

FlexBen
Stammgast

#7 erstellt: 24. Dez 2009, 01:58

janmm schrieb:

Danke für die Antworten.

Dein Amp muss also die Spitzelspannung für 2V RMS liefern können.
Mein Tipp wäre, eine deutlich höhere Spannung als 2V zu nehmen

Das hängt dann von der Stärke des Eingangssignals ab, oder? Wie kann man das sicher berechnen? Ich will die Spannung ja auch nicht zu hoch wählen.

Ja, und auch vom Rest der Schaltung

Indem du konkrete Werte für die Cs und Rs berechnest, stellt du den Arbeitspunkt des Amps ein. Ich würde anfangen, indem ich schaue, wie ich den Transistor thermisch belasten darf. Stichwort: Verlustleistungshyperbel.
Damit kannst du dir dann einen Arbeitspunkt aussuchen (Stichwort hier: 4-Quadranten-Kennlinienfeld).
Die Verstärkung darf dann ruhig erstmal "zu hoch" sein. Denn der Amp wird ja mit einem lautstärkegeregelten Signal angesteuert (zB Poti vom Eingang nach Masse, der Schleiferabgriff zum eigentlichen Amp (-> Variabler Spannungsteiler)).

Hmm..hab lange keinen Analogkram gemacht, stell ich grade fest. Zumindest nichts ohne OP