Conduzca el altavoz piezoeléctrico con MCU de baja potencia

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Tengo varios altavoces de cristal piezoeléctrico conectados a una MCU de la serie TI MSP430.

Todos los altavoces comparten un pin MCU controlado por PWM común y cada uno usa un pin MCU distinto para seleccionarlos. Si solo uno de esos pines de selección es alto o bajo y los otros están en estado abierto, un altavoz distinto puede emitir la forma de onda de audio entregada por el pin PWM. La amplitud PWM pico a pico es 3V de esta manera, ya que los pines de selección no pueden ser controlados por la frecuencia PWM también.

Ahora necesito elevar el nivel de volumen de la salida de audio.

Intenté usar un amplificador integrado, sin embargo, las opciones son escasas, ya que el circuito debería funcionar con baterías durante años, y solo se pueden usar los amplificadores con consumo en espera. Probé algunos, pero están diseñados para entrada analógica y no pueden hacer frente a la unidad PWM, lo que produce un ruido de fondo masivo.

¿Qué más opciones hay? ¿Es posible usar algún IC que brinde una unidad PWM balanceada (por ejemplo, un puente H doble para proporcionar un pico a pico de 6V) que operan con una potencia de espera de un dígito uA? ¿O hay algún circuito discreto con un consumo estático igualmente bajo?

    
pregunta dronus

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Para proporcionar 6V de pico a pico (aumentando así el volumen), necesita que el pin de altavoz select sea eliminado de la fase, como sugiere.

Ahora, nada te impide tener este pin:

  • ya sea impulsado por el PWM (con 180 cambios de fase)
  • o alta impedancia para apagar el altavoz.

Si no puede hacerlo sin componentes externos porque la MCU no tiene suficientes salidas PWM, o porque no le permite configurarlos como se requiere, usemos puertas lógicas simples para hacer eso. Lo que necesita es solo una compuerta inversora (en realidad una por altavoz) que tenga una entrada habilitar que ponga la salida en alta impedancia. Alimenta la entrada con el PWM y la salida habilita con su señal de selección. La salida va al terminal del altavoz (el otro terminal que se alimenta con el PWM directamente, como lo es actualmente).

Por supuesto, este tipo de chip no existe en el mercado. Por lo tanto, una solución es usar un solo inversor (pero estoy seguro de que realmente puede evitarlo configurando la MCU para que emita directamente una señal PWM complementaria), seguida de un búfer con 3 salidas de estado y habilitación de salida independiente: 74LVC125 , puede alimentar a cuatro spakers. Típicamente 1uA consumo de corriente.

Si tiene muchos altavoces, necesitará varios 74LVC125 y sus corrientes de reposo se sumarán. En algún momento, puede llegar a ser demasiado. En ese caso, conecte su suministro con un pequeño MOSFET de canal P que active (utilizando un GPIO adicional) solo cuando al menos un altavoz esté activo. Entonces, solo la fuga de FET se consumirá la mayor parte del tiempo. Sin embargo, en este caso, asegúrese del software que la salida PWM y todas las líneas select de la MCU están desactivadas cuando el MOSFET está apagado, porque de lo contrario, puede grabar los chips de búfer.

    
respondido por el dim

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