###### tags: `Kallies` # Verstärker ![](https://i.imgur.com/0gY8wf2.png) --- ## Geplanter Zeitplan | Woche | Ziel | erledigt | | -------- | -------- | -------- | | KW 16 | Schaltplan |:heavy_check_mark:| | | Layout |:heavy_check_mark:| | | Schaltung auf Steckbrett aufbauen |:heavy_check_mark:| | KW 17 | Schaltplananalyse |:heavy_check_mark:| | | Funktionsbeschreibung verfassen |:heavy_check_mark:| | | Platine bestellen |:heavy_check_mark: | | | Extras (Arduino und Co.) |:heavy_check_mark:| | KW 18 | Steckbrett mit Extras |:heavy_check_mark:| | | Schaltplan für Extras |:heavy_check_mark:| | | Layout für Extras |:heavy_check_mark:| | Woche | Ziel | erledigt | | -------- | -------- | -------- | | KW 19 | Puffer | :heavy_check_mark: | | | Arduino Code|:heavy_check_mark:| | KW 20 | Platine bestücken | :heavy_check_mark: | | | Platine testen |:heavy_check_mark:| | | Gehäuse planen|:heavy_check_mark:| | | Arduino Code|:heavy_check_mark:| | KW 21 | Platine bestücken |:heavy_check_mark:| | | Platine testen |:heavy_check_mark:| | | Gehäuse planen|:heavy_check_mark:| | | Arduino Code|:heavy_check_mark:| | Woche | Ziel | erledigt | | -------- | -------- | -------- | | KW 22 | Logikkarte bestücken |:heavy_check_mark:| | | Logikkarte testen |:heavy_check_mark:| | | Gehäuse planen|:heavy_check_mark:| | | Arduino Code|:heavy_check_mark:| | KW 23 | Logikkarte bestücken |:heavy_check_mark:| | | Logikkarte testen |:heavy_check_mark:| | | Gehäuse planen|:heavy_check_mark:| | KW 24 | Gehäuse 3D-Druck | | | | Präsentation | | | KW 25 | Abgabe und Präsentation | | ## Tatsächlicher Zeitplan | Woche | Ziel | erledigt | | -------- | -------- | -------- | | KW 16 | Schaltplan |:heavy_check_mark:| | | Layout |:heavy_check_mark:| | | Schaltung auf Steckbrett aufbauen |:heavy_check_mark:| | | Schaltplananalyse |:heavy_check_mark:| | | Funktionsbeschreibung verfassen |:heavy_check_mark:| | KW 17 | Extras planen (Arduino und Co.) |:heavy_check_mark:| | | Steckbrett mit Extras |:heavy_check_mark:| | | Schaltplan für Extras |:heavy_check_mark:| | | Layout für Extras |:heavy_check_mark:| | KW18 | Platine, Bauteile, Extras bestellen |:heavy_check_mark: | | Woche | Ziel | erledigt | | -------- | -------- | -------- | | KW 19 | Puffer | :heavy_check_mark: | | | Arduino Code | :heavy_check_mark: | | KW 20 | Platine bestücken | :heavy_check_mark: | | | Platine testen |:heavy_check_mark:| | | Gehäuse planen|:heavy_check_mark:| | | Arduino Code | :heavy_check_mark: | | KW 21 | Platine bestücken |:heavy_check_mark:| | | Platine testen |:heavy_check_mark:| | | Gehäuse planen|:heavy_check_mark:| | | Arduino Code | :heavy_check_mark: | | Woche | Ziel | erledigt | | -------- | -------- | -------- | | KW 22 | Logikkarte bestücken |:heavy_check_mark:| | | Logikkarte testen |:heavy_check_mark:| | | Gehäuse planen|:heavy_check_mark:| | | Arduino Code | :heavy_check_mark: | | KW 23 | Logikkarte bestücken |:heavy_check_mark:| | | Logikkarte testen |:heavy_check_mark:| | | Gehäuse planen|:heavy_check_mark:| | KW 24 | Gehäuse 3D-Druck | | | | Alles zusammen testen | :heavy_check_mark: | | | Fehlersuche|:heavy_check_mark:| | | Präsentation |:heavy_check_mark: | | KW 25 | Gehäuse 3D-Druck | | | | Abgabe und Präsentation | | --- ## Funktionsbeschreibung der Endstufe Die grundlegende Funktion der Gegentaktendstufe besteht darin ein analoges Audiosignal in seiner Amplitude zu verstärkern und das verstärkte Signal über einen Lautsprecher für einen Menschen hörbar zu machen. Dabei wird ein Signal an *in* massebezogen eingespeist. Die Schaltung wird mit einer 12V- Singlespannung versorgt. Der Kondensator C1 dient als Koppelkondensator und sorgt dafür, dass nur Wechselsignale die Schaltung passieren und Gleichstromanteile gesperrt werden. Das liegt an der Frequenzabhängigkeit von Kapazitäten, die bei einer Frequenz von 0 einen nahezu unendlich hohen Blindwiderstand besitzen. Das eingespeiste Signal wird am nicht invertierenden Eingang des OPs (TDA2030) über den Widerstand R3 auf eine 6V-Gleichspannung gelegt, welche durch den Spannungsteiler R2/R1 realisiert und durch C2 stabilisiert wird. Das Eingangssignal am nicht invertierenden OP wird mit dem Faktor 13.2 verstärkt. Diese Verstärkung ergibt sich aus der Wahl der Gegenkopplungswiderstände R7 = 100k und R6 = 8.2k und lässt sich folgendermaßen berechnen: $$ v = 1 + \frac{R_7}{R_6}$$ In Reihe zum Widerstand R6 ist der Kondensator C3 gegen Masse geschaltet. Dieser verhindert die Verstärkung einer Gleichspannung, da die gleichstrommäßige Gegenkopplung verhindert wird und somit eine Verstärkung von 1 erwirkt wird. Die Transistoren T1 und T2 sind als Komplementärtransistoren ausgeführt (pnp- und npn-Transistor) und sind für das Treiben des Stroms bei positiver bzw. negativer Halbwelle verantwortlich. Bei positiver Halbwelle des Signals am Eingang fließt Strom über R4 und R8 bis der Spannungsabfall über die Parallelschaltung der beiden Widerstände der Basis-Emitterspannung von T1 entspricht. Dies ist der Fall wenn 1 A fließt, da die Parallelschaltung aus R4 und R5 einen Gesamtwiderstand von 0,7 Ohm haben und somit nach dem Ohm'schen Gesetz der Spannungsabfall über die Widerstände 0,7V beträgt. Dadurch wird der Transistor leitend, da die Potentialdifferenz zwischen Basis und Emitter 0,7V beträgt. Somit fließt auch durch den Transistor Strom zum Lautsprecher. Der Kondensator C4, der zwischen den Basisanschlüssen der Transistoren geschaltet ist, hat die Funktion die Schwingneigung der Schaltung zu verringern. Parallel zu den beiden Transistoren sind zwei Dioden geschaltet, die dafür sorgen, dass die Versorgungsspannung für den Lautsprecher -0,7 V nicht untersteigt und UB +0,7V nicht übersteigt. Am Ausgang der Schaltung wird durch die Reihenschaltung von R10 und C5 eine eventuelle Filterung des Ausgangssignals erreicht. Danach gelangt das NF-Signal über den Kondensator C6 zum Lautsprecher. C6 verhindert dabei, dass Gleichspannung zur Lautsprechermembran gelangt. Dies hätte eine eventuelle Zerstörung des Lautsprechers zur Folge. Wenn das Audiosignal vom Gleichspannungsanteil entkoppelt wurde, versetzt dieses die Spule des Lautsprechers in Schwingungen, die wir hören können. --- ## Extras - Kühlung - Kühlkörper - Lüfter - Lautstärkeregler - Drehpoti (logarithmisch) - Anzeige - LCD - Schnittstelle - AUX - Spektrumanalyzer - Matrix - Gehäuse - 3D-Druck - Lautsprecher im Gehäuse --- ## Schaltplan: Verstärker & Arduino Extras ![](https://i.imgur.com/l2it9jk.png) ## Layout: Verstärker ![](https://i.imgur.com/4kF12YC.png) ## Layout: Arduino Extras ![](https://i.imgur.com/MCaqvf2.png) --- ## Steckbrett ![](https://i.imgur.com/hDOhoUm.jpg) <iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/9EL3PFNtyPA" title="YouTube video player" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe> --- ## LED Matrix - Spectrum Analyzer <iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/GyaKZ4i_dAU" title="YouTube video player" frameborder="0" allow="accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture" allowfullscreen></iframe> ## Arduino Code ![](https://i.imgur.com/zmHvPVZ.png)