da uscita DAC a cassa audio 1W

[simo85]

Invece di mettere solo il filtro passa alto, non sarebbe meglio un filtro passa banda ?

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[SediciAmpere]

qual è la tensione di alimentazione?
Sarebbe meglio scegliere l'amplificatore in funzione di questa

[deltax]

la tensione di alimentazione è 5V.

[SediciAmpere]

Allora l'unico modo per ottenere 1W è un finale a ponte, come quello consigliato da TardoFreak con guadagno unitario: se il segnale in uscita dal DAC è 5V picco-picco e noi vogliamo che il segnale in uscita dal finale sia 5V picco-picco (per sfruttare tutta l'escursione di tensione di alimentazione) , senza nessun partitore.
Riferendomi al circuito di fig.3 del datasheet: le resistenze Ri e Rf dovranno essere entrambe da 22kOhm , il condensatore Ci da 47nF crea un passa-alto da circa 150Hz.

[TardoFreak]

Ma io mi chiedo perché un segnale così ampio in ingresso? Non ha senso!

[deltax]

Ma io mi chiedo perché un segnale così ampio in ingresso? Non ha senso!

come aveov già scritto, la scelta iniziale di un un segnale in ingresso che avesse il massimo swing (da 0 a V di alimentazione, che nel mio caso è 5 V), era dettata da un mia convinzione personale, la cui logica ho spiegato in un post precedente. Tu però mi hai detto che tale ragionamento era sbagliato. Tuttavia in un post successivo angel99 ha detto che c'è un vantaggio nel scegliere un segnale d'ingresso ampio, ma non ha spiegato il perché.
A questo punto sono un po' confuso. Ci tengo a ribadire che comunque a me interessa anche e soprattutto il capire il perché delle cose, il motivo delle scelte.

Eccolo qui! Menomale che ne abbiamo parlato.

Devi vedere la forma d'onda generata dal DAC come centrata a 2.5 V. Quando non c'è segnale, o il volume è a zero, devi avere 2.5 V in uscita. Un qualsiasi segnale generato deve essere alternato con valore medio pari a 2.5 V. Il segnale massimo raggiungerà gli zero volt con il picco minimo e i cinque volt con quello massimo.

Se cambi la componente continua del segnale in uscita del DAC, questa variazione passerà attraverso il derivatore Ci e la udirai in uscita. Se la variazione dovesse essere molto rapida, come quando vari il volume a passi, il segnale in uscita dell'amplificatore sarà perfettamente udibile e molto fastidioso.

e su questo post sono ancora più confuso. Mi sono preso qualche giorno per rispondere perché ci ho pensato (anche perché avevo altre cose da fare), però ogni volta che ci penso mi va in pappa il cervello. Credo che bisogna partire dall'ADC e dallo storing dei campioni su microcontrollore, per farmi capire. Io ho una capsula microfonica come questa http://www.ebay.it/itm/Capsula-microfon ... RTM1793565
Ora, dalle scarne informazioni vedo che ha un uscita 1,5-10V, e c'è pure il circuito.
Da questo tramite opportune manipolazioni per adattarlo all'ingresso di un ADC, salvo i campioni digitali in uscita dall'ADC dentro il microcontrollore.
Poi, in un momento successivo, devo mandarli tramite il DAC e l'amplificatore a 1 W. Il fatto che non riesco a capire il range dell'uscita è sicuramente legato ad una mia errata comprensione del segnale d'ingresso, ovvero ciò che esce dal microfono.

[angel99]

Vediamo di rispondere in due parti, la prima riguardo l'ampiezza dei segnali, la seconda riguardo il valore "zero" del segnale.

Premetto che Freak è un professionista preparato e lo dimostra ad ogni post, ma questa volta la sua posizione mi lascia perplesso. Aspetto di leggere le motivazioni sull'argomento che saranno certamente del massimo interesse.

Un'importante punto fermo è che più i segnali sono di livello basso, e più risentono del rumore che sempre e comunque è presente nelle vicinanze dei circuiti dove i segnali transitano. Un altro punto fermo è che ridurre l'ampiezza di un segnale e poi amplificarla nuovamente al livello precedente non è un'operazione gratuita, ma la si paga con un peggioramento del rapporto segnale / disturbo.

Presi i due punti fermi qui sopra, nel progetto bisogna partire con l'idea di mantenere il segnale il più ampio possibile lungo l'intera catena, dal riferimento all'altoparlante. Dato che il DAC può lavorare con l'escursione 0 - 5 V, non v'è motivo di ridurre questa escursione, anzi. Per mantenere il SNR il più alto possibile, è bene portare in giro il segnale con questa escursione il più a lungo possibile. Arrivati all'amplificatore, se si vuole avere una potenza massima di 1 W è necessario impostare un'amplificazione di tensione leggermente inferiore all'unità, ma questo non ha nulla di strano: ciò che vogliamo è amplificare la potenza del segnale, non la sua ampiezza.

Sullo "zero segnale", chiamiamolo così, è importante che tu abbia le idee molto chiare. Zero segnale non significa 0 V in uscita al DAC. Stai lavorando con segnali alternati e per sfruttare al massimo l'escursione del DAC, il valore medio devi impostarlo al centro dell'escursione possibile. Questo sia in ingresso, come in uscita.

In ingresso devi avere un partitore che in assenza di segnale ti faccia avere Vref/2 all'ingresso del ADC. Il segnale che proviene dal microfono, opportunamente condizionato, deve darti un'ampiezza di Vref (picco-picco) e deve essere applicato con un condensatore di disaccoppiamento al partitore di cui ti ho detto sopra. In questo modo, all'ingresso avrai segnali che se deboli si muoveranno poco attorno a Vref/2, se di grande ampiezza sfrutteranno tutta la dinamica tra 0 V e Vref.

Il DAC deve fare la stessa cosa: in assenza di segnale deve darti un'uscita Vref/2 e i segnali in uscita devono muoversi nell'intorno di questo livello. Poco o tanto, ma il valore medio deve restare sempre Vref/2.

Questo dovrebbe farti capire che un controllo di volume non può essere fatto moltiplicando banalmente il valore binario di ingresso per un coefficiente e poi buttandolo al DAC di uscita, ma bisogna considerare quel valore medio che non deve essere modificato.

I calcoli da fare non sono assolutamente complessi, ma solo se si comprende la motivazione per cui è necessario farli.

[TardoFreak]

Segnale che va da 0 a 5V e che poi entra in una catena di amplificatori/filtri/comapagnia cantante ... alimentata a 5V (con alimentazione singola). E si vuole mantenere questa ampiezza!
Non c'è niente da spiegare, è tutto fin troppo chiaro.

[angel99]

Non c'è niente da spiegare, è tutto fin troppo chiaro.

Capisco tu sia impegnato, ma se lo spiegassi sarebbe più chiaro a tutti (anche a me...).

Guardando il datasheet che hai allegato in [4], a pagina 2, figura 3 si vede il circuito con amplificazione Av=1, come suggerito. Andando poi a leggere a cavallo tra pagina 3 e pagina 4 le specifiche dettagliate, si nota che, nelle condizioni a cappello

The following specifications apply for VDD = 5V and RL = 8Ω

la potenza massima ottenibile in uscita è 1.2 W. Questo implica che la compliance di uscita con alimentazione a 5 V è sufficiente a dare 1.2 W che corrispondono ad un'escursione massima di circa 4.4 V ad ogni uscita.

Per la compliance di ingresso, nel funzionamento normale dell'amplificatore, la tensione al piedino 4 è la stessa di quella al piedino 3 (è un amplificatore operazionale in configurazione invertente), pari alla tensione di bias come si avrebbe con qualsiasi ampiezza di ingresso se opportunamente compensata dalla corretta amplificazione di tensione.

Resta il caso in cui l'anello non sia in equilibrio, ma se guardiamo le Absolute Maximum Ratings di pagina 3, vediamo che anche in condizioni di malfunzionamento, la tensione all'ingresso non supererebbe i limiti.

Se la tensione di alimentazione è unica, pari a 5 V, non vedo (ma potrei essere miope) alcuna controindicazione a quanto consigliato. Sempre di non essere in uno dei casi indicati nella tua firma, un datasheet errato.

[TardoFreak]

Il problema non sta nell' amplificatore ma in quello che c'è fra il DAC e l' amplificatore.
Siamo d'accordo che è necessario un filtro per eliminare la frequenza di campionamento?
Siamo d' accordo che deve essere almeno un filtro di 4° ordine?
Oppure si vuole fare un lavoro ad minkiam senza filtri?
Siamo d' accordo che questi filtri si realizzano utilizzando anche solo degli operazionali?
E che operazionali ci mettiamo se la tensione di alimentazione è 5V, ovviamente dei rail to rail perché il segnale è (troppo) ampio.
E li facciamo lavorare ai limiti? E se si perché? Perché ci siamo fissati nel volere tenere a tutti costi un segnale ampio?
E come lavorano con tensioni d' ingresso/uscita uguali alle tensioni di alimentazione (0 e 5V)?
La risposta è: male, malissimo.
Ha senso, in queste condizioni (con gli operazionali che lavorano in saturazione), fare le pulci ad un rumore (trascurabile) che eventualmente potrebbe, forse, ma anche no, disturbare il segnale?
Per questo non ha senso tenere un segnale così amplio.
Basta un segnale da 1V picco picco, i filtri li si possono realizzare con operazionali, non dico normali, ma quasi e, alla fine, si dà un po' di amplificatore al finale e finito il chiasso.

O no?