¿Cuántos voltios puede tomar un altavoz de 1 vatio 8 ohmios?

Puede tomar 1W de potencia. El voltaje no es el problema.

Más de 1W y la bobina se recalentará y fundirá.

Es 8Ω. Míralo desde el punto de vista de DC. Eso significa que podemos usar la simple Ley de Ohm para examinarla.

Tienes 1W y 8Ω. Hay dos fórmulas que incorporan esos dos valores:

\ $ P = I²R \ $

y

\ $ P = \ frac {V²} {R} \ $

Estamos interesados en el voltaje, así que reordena el segundo para dar:

\ $ V = \ sqrt {P × R} \ $

Entonces 1W a través de una carga de 8Ω debe ser 2.83V. Reorganizar el actual, por lo que es:

\ $ I = \ sqrt {\ frac {P} {R}} \ $

y obtenemos un sorteo actual de .354A, o 353.55mA.

El hecho de que sus puertos IO estén limitados a 40 mA (ese es el máximo absoluto , por cierto, Atmel no recomienda más de 20 mA), significa:

\ $ P = VI = 0.2W \ $, por lo que su altavoz no se derrite y no es muy ruidoso.

Entonces, ¿qué quieres?

Bueno, usted quiere 2.83 V en su altavoz con una corriente ilimitada disponible, o un voltaje ilimitado disponible con una corriente de 353.55 mA. Lo primero es más alcanzable, así que lo haremos.

Un simple divisor de voltaje puede limitar el voltaje a 2.83V. La formula

\ $ V_ {OUT} = \ frac {R_2} {R_1 + R_2} V_ {IN} \ $ se puede reorganizar para dar:

\ $ R_1 = R_2 (\ frac {V_ {IN}} {V_ {OUT}} - 1) \ $

Sabemos que R2, eso es 8Ω, Vin es 5V y Vout es 2.83V. Así que sustituye los valores y tenemos:

\ $ R_1 = 8 (\ frac {5} {2.83} -1) \ $

que nos da 6.134Ω. El E24 más cercano sería 6.8Ω, lo que sería ideal. Por supuesto, necesita una buena resistencia gruesa, al menos 1W, preferiblemente un poco más.

Tu esquema podría verse como:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

O, para el arreglo de amplificador de clase A más tradicional:

^{simular este circuito}

Por supuesto, su resistencia de 6.8Ω tendría que hacer frente a los 5V completos a través de ella, por lo que tendría que tener un mínimo de 3.6W.

Potencia = voltaje x corriente
corriente = voltaje / resistencia
potencia = voltaje x (voltaje / resistencia)
voltaje ^ 2 = potencia x resistencia
voltaje = sqrt (potencia x resistencia) = sqrt (1 * 8) = sqrt (8) = 2.83 V

No es una pregunta fácil, porque las calificaciones de los altavoces a veces se especifican como potencia máxima y otras como potencia RMS (promedio): enlace

De cualquier manera, para calcular la corriente o el voltaje máximos, puede asumir que el altavoz actúa como una resistencia, por lo que P = U ^ 2 * R. Para U, deberá conectar la amplitud o el valor RMS, dependiendo de la calificación del altavoz.

Además, amplificar con un solo transistor puede provocar una gran distorsión, excepto si se está utilizando una señal de onda cuadrada. Lea sobre algunos circuitos de amplificadores básicos como el "amplificador de emisor común" o circuitos de amplificadores operacionales.

Si está conectando el altavoz a un emisor de transistores NPN y alimentando la base desde un arduino (presumiblemente 5v lógico), es probable que vea un pico de voltaje de CC de aproximadamente 4,3 voltios a través del altavoz, por lo que debe estar polarizado. arriba correctamente y luego se sentará a 2,2 voltios en condiciones de reposo (para maximizar la señal de CA sin distorsión aplicada al altavoz).

Este 2,2 voltios fuerza una corriente de CC a través del altavoz de aproximadamente 370 mA; esto se basa en la probable resistencia de CC del altavoz de 8 ohmios que es de aproximadamente 6 ohmios. Esto está generando una potencia (calor) de 0.806 vatios, por lo tanto, el "vataje de reserva" restante para el audio es ligeramente inferior a 200 mW. Esto es equivalente a una amplitud de onda sinusoidal de 1,265 voltios RMS o aproximadamente 3,6 voltios p-p.

Si usó un circuito push-pull y un desacoplador de condensador, se podría esperar que un altavoz de 1 vatio a 8 ohmios de impedancia maneje aproximadamente 2.828 V RMS u 8 voltios pico a pico. El mejor circuito sería alrededor de 7dB más alto y menos distorsión.