Alimente un altavoz solo con voltajes positivos

3

Estoy utilizando el temporizador de un microcontrolador para crear señales de onda cuadrada de 10 KHz a 40 KHz, pero mi microcontrolador genera la señal solo con valores positivos (0 - 3.3 V). He generado las mismas señales de mi PC con la tarjeta de sonido, las señales en el osciloscopio tienen un rango de -2V a 2V (al máximo volumen), es de 4V de pico a pico de amplitud.

Así que mi pregunta es:
Si el altavoz es capaz de soportar 4V de amplitud, ¿sería correcto usar una señal de 0 a 3.3V? ¿Hay alguna manera de que esta señal positiva pueda dañar mi altavoz?

    

3 respuestas

7

La señal de 0-3.3V tiene un componente de 1.65V DC, y esto será cortocircuitado por el altavoz. No debe conectar el altavoz directamente al microcontrolador, ya que el altavoz presenta una impedancia muy baja en CC (suponiendo un altavoz de imán móvil regular con una bobina de voz), y esencialmente cortará el microcontrolador.

Para asegurarse de que los voltajes de CC no alcancen el altavoz, coloque el altavoz en serie con un condensador. Con un condensador, no tiene que preocuparse por el microcontrolador de 3,3 V, el condensador bloqueará los voltajes de CC. También debe asegurarse de que el pin de salida de su microcontrolador tenga suficientes capacidades de manejo actuales para conducir el altavoz directamente; el almacenamiento en búfer del pin de salida con un MOSFET sería una buena idea, o podría ser más sofisticado y agregar una etapa de amplificación con filtro de paso alto para eliminar el componente de CC.

Si tiene un altavoz de impedancia más alta (más de un timbre), entonces conducirlo directamente puede ser perfectamente correcto. Simplemente debe encontrar la impedancia de CC del altavoz y verificar que el consumo de corriente se encuentre dentro de los límites del controlador GPIO del microcontrolador.

    
respondido por el uint128_t
3

La conducción de un altavoz con señales desviadas de CC provocará que convierta más energía en calor que conduciendo con señales bipolares. Además, los altavoces generalmente están diseñados para esfuerzos mecánicos equilibrados, y una polarización de CC provocará esfuerzos desequilibrados. Los altavoces a menudo serán más tolerantes a esto en frecuencias más altas que en frecuencias más bajas (a medida que las frecuencias se acercan a DC, la fracción de potencia convertida en calor se acerca al 100%), y a 10 kHz los efectos pueden no ser tan malos. Por otro lado, agregar una tapa de acoplamiento evitará el problema y, a 10 KHz, la tapa de acoplamiento requerida puede ser bastante pequeña y barata (la impedancia del altavoz aumentará con la frecuencia, por lo que incluso una tapa de 10 uF podría ser más adecuada). / p>

Como alternativa al uso de una tapa de acoplamiento, o en combinación con ella, puede conducir ambos extremos del altavoz con clavijas de puerto separadas. Esto le permitiría manejar el doble de voltaje y podría eliminar la necesidad de una tapa de acoplamiento (aunque una tapa de acoplamiento podría proporcionar protección en caso de mal funcionamiento del software).

    
respondido por el supercat
2

No es lo ideal, pero en realidad esto se hace con frecuencia cuando solo se desea un ruido del transductor electromagnético, y el "altavoz" tiene una resistencia relativamente alta.

He diseñado varios productos con transductores electromagnéticos tan pequeños controlados por una MCU y un solo transistor.

No es una buena idea colocar un voltaje de CC significativo en algo como un altavoz de 4-8 ohmios; desplazará el cono, causará una disipación de energía innecesaria y podría sobrecalentar la bobina de voz. Utilice un condensador de bloqueo en ese caso.

    
respondido por el Spehro Pefhany

Lea otras preguntas en las etiquetas