Помощь в изменении коэффициента уселения на ОУ в схеме преобразователя дифференциальных выходов в линейные

[DJ_Nikos]

Всем привет. Собрал на ОУ преобразователь с дифференциальных выходов в линейные. Используется совместно с блютуз модулем RN52-I. Проблема в том, что звук после этой схемы довольно тихий, примерно в 2 раза тише, чем при подключении компьютера или телефона напрямую к усилителю. Может кто-то знает, как побороть данную проблему?

Вот сама схема, которую я собрал (взята из интернета, номиналы оставил те же, только ОУ заменил на 4558p).


Исходя из информации, что удалось найти, я полагаю, что увеличение сопротивления резисторов R1, R4, R7 и R10 до 40КОм должны поднять коэффициент в 2 раза, но я не уверен, что данное решение приведет к желаемому результату и не доставит проблем с оконечным усилителем или же блютуз модулем.

Прошу помочь с данным вопросом знающих людей.

 

[Геннадий П]

Питание сколько на ОУ подаете?
У вас коэффициент усиления равняется единице. Если нужно усиление, то Гугл -> "дифференциальный усилитель коэффициент усиления"

 

[rkit]

А что ты собрался вообще питать от LM358? Ты в курсе, что у него выход на сток максимум 10 мА выдает? Даже для качественных наушников в пике надо 25.

 

[poty]

@DJ_Nikos, такие конструкции часто делают для высокоомных наушников (>160 Ом), тогда для получения нужной мощности, как верно заметил
@rkit, не потребуется большого тока. Но даже в этом случае качество звука будет так себе.
Т.е., в первую очередь нужно обеспечить сопряжение выхода ОУ и низкоомной нагрузки (усилитель мощности, например), а потом думать над усилением.
Не совсем понятно, если есть выход на наушники от bluetooth-модуля, то зачем в принципе дополнительный каскад?

 

[Геннадий П]

@poty, На сколько понял, автор темы подключает к усилителю, поэтому и не стал уточнять этот момент.

звук после этой схемы довольно тихий, примерно в 2 раза тише, чем при подключении компьютера или телефона напрямую к усилителю

 

[DJ_Nikos]

@poty, Вся проблема в том, что я не разбираюсь в ОУ, у меня есть цель из bluetooth модуля подать сигнал на усилитель, допустим, тот же tda2030, условно, но выход в модуле только фиффиринцеальный.

А что ты собрался вообще питать от LM358?

ОУ я использую 4558p, т.к. их есть в наличие, пробовал 358p, но он по качеству звука совсем печальный, что вроде как и не удивительно.

Питание сколько на ОУ подаете?

Питаю, на данный момент 5ю вольтами.

У вас коэффициент усиления равняется единице. Если нужно усиление, то Гугл -> "дифференциальный усилитель коэффициент усиления"

Смотрел и читал в интернете, в связи с чем и предположил, что увеличение сопротивления резисторов R1, R4, R7 и R10 до 40КОм должны поднять коэффициент в 2 раза, но в формуле расчета присутствуют U1и U2, и я понятия не имею, как считать напряжения звука)

Не совсем понятно, если есть выход на наушники от bluetooth-модуля, то зачем в принципе дополнительный каскад?

Как и писал @Геннадий П, конечная цель - подключение блютуза к линейному входу усилителя, но скорее всего, сигнал будет подаваться на аудио процессор по типу PT2314 или аналогичных.

P.S.
На слух искажений, или срезов не слышно, даже на максимальной громкости, т.е. на данный момент все в целом устраивает, за исключением громкости. Не спорю, возможно есть более простой и изящный способ решения для того, чтобы дифференцальные выходы подключить к линейному, но кроме микросхем усилителей для наушников, специализированных, не удалось ничего найти, стоят они прилично и ждать долго, и по нагрузке, вроде как годятся только для наушников.

 

[Эдуард Анисимов]

Самое простое, но не очень хорошее решение - заземлить отрицательный выход, а с плюсового подать на нагрузку.
Я не знаю как у этого модуля, такое решение подходит не всегда, но даже в HiEnd аппаратуре иногда такое присутствует.

 

[DJ_Nikos]

@Эдуард Анисимов, тоже о б этом думал, но почитав документацию от производителя, понял, что в этом модуле, такое подключение, с большим шансом, приведет к выходу из строя модуль.

 

[Эдуард Анисимов]

Жопа.
Представленная вами схема не совсем верна. Нельзя использовать для разных каналов общую цепь смещения.
По вашей схеме на усиление влияют в большей степени R1 и R10.
Подцепил два файла.
В первом случае дифусилитель. Простейший. Четвёртая схема. Расчёт её там есть.
Во втором файле правильный усилитель.
И ту и другую схему я пробовал. Работает.
Питание двуполярное. Для однополярного напряжения это выглядит немного по другому.

 

[VictorArx]

@DJ_Nikos, Коэффициент усиления ОУ зависит от резистора в отрицательной обратной связи. Есть прога Falstad там можешь нарисовать схему свою и подставляя разные значения резистора увидишь коэффициент усиления и многое другое. Не забудь в самом симуляторе подключить осциллограф, там есть такая опция.

 

[Геннадий П]

Питаю, на данный момент 5ю вольтами.

Вы в курсе, что у RC4558P двуполярное питание +-5..15В? А это значит, что при однополярном питании нужно в два раза выше напряжение, 10..30В.

Коэффициент усиления ОУ зависит от резистора в отрицательной обратной связи.

Не только, от других резисторов тоже зависит.

 

[Эдуард Анисимов]

Вы в курсе, что у RC4558P двуполярное питание +-5..15В?

И вообще. Аналоговые схемы можно питать однополярным напряжением. Но лучше этого не делать. Геморроя много.
Если однополярное напряжение, то лучше использовать микросхемы предназначенные для этого. Но лучше делать правильно.

 

[DJ_Nikos]

Есть прога Falstad там можешь нарисовать схему свою и подставляя разные значения резистора увидишь коэффициент усиления и многое другое.

Я пробовал ее использовать, но она не дает возможности нарисовать всю схему, и по итогу не дает запустить симуляцию при постороении полной схемы.

@Эдуард Анисимов, ну тогда он бы на 50% громкости начинал бы срезать частоты, пердеть - гудеть или заикаться, но ничего нет, звучит точно также, как и если подключить один из дифф каналов к усилителю.

 

[VictorArx]

Я пробовал ее использовать, но она не дает возможности нарисовать всю схему, и по итогу не дает запустить симуляцию при постороении полной схемы.

Такого быть не может. Я рисовал разные сложные схемы, всё запускается. Что касается подачи напряжения всего 5 вольт однополярного, любая схема при пониженном питании работает, вопрос как.

 

[poty]

@DJ_Nikos, можно сколь угодно долго рассуждать и примериваться, но без конкретики (что за Bluetooth-модуль и какой выход, надеюсь, не на наушники?, используете, что за усилитель и какова его чувствительность по входу?) Вы вряд ли что-нибудь внятное получите в рекомендациях.
Для конвертации дифференциального напряжения в "обычное" достаточно взять выход любой полярности относительно земли (а она там просто обязана быть. Амплитуда точно уменьшится в два раза, но обычный усилитель по напряжению гораздо проще сделать (хотя я сомневаюсь, что при правильном выборе выхода bluetooth он потребуется).

 

[Эдуард Анисимов]

Я посмотрел схему модуля. Там на выходе мостовой усилитель. Поэтому с выхода идёт напрямую на нагрузку, без использования земляного провода.
Самое простое решение. Купить микшер с диф входом и усилитель с диф входом. И всё это соединить. Или пойти в институт и отучиться 5 лет и понять, как всё устроено. Интернет вам может помочь в проблеме, но решить за вас не сможет. Потому что в интернете 90% информации лажа выложенная полуграмотными мудаками. Интернетом можно пользоваться правильно только в случае, когда знания уже есть. И нужно подсмотреть расчёты или хитрые решения.

 

[DJ_Nikos]

@poty, модуль, как и писал в шапке RN52-I, вот его пинаут:



Вот его часть выхода аудио:




Выход динамика способен управлять динамиком с
сопротивление не менее 8 Ом напрямую. В целом
усиление выходного сигнала динамика составляет примерно -21 дБ.
0 дБ с шагом 1,5 дБ.




Схема аудиовыхода состоит из дифференциального
выход динамика, которому предшествует ступень усиления и класс
Усилитель АБ. Выходы динамика SPK_L+, SPK_L-,
SPK_R+ и SPK_R-.
Полностью дифференциальная архитектура аналогового сигнала
путь приводит к низкой чувствительности к шуму и хорошей мощности
отклонение питания при эффективном удвоении сигнала
амплитуда. Работает от одного источника питания 1,5 В.
и использует минимум внешних компонентов.

@Эдуард Анисимов, ну купить можно всегда, да вот только нафиг оно надо, если есть куча своих устройств без дела, под котрые хотелось бы адаптировать сие чудо. Да, я мог бы купить другой модуль блютуз, да вот нет других, способных выдавать Meta Data, все модули тупо для вывода звука сделаны, и ничего более.

 

[poty]

@Эдуард Анисимов, в дифференциальных каскадах земля необязательный элемент, но обязательно присутствует. В данном случае - AGND. Для устранения постоянной составляющей надо включить через конденсатор.

@DJ_Nikos, выход этого модуля - для низкоомных нагрузок. Конечно, есть значение 750мВ на выходе, можно попробовать.

 

[DJ_Nikos]

@poty, имеете ввиду взять 2 плюса и AGND через конденсатор?

 

[Эдуард Анисимов]

в дифференциальных каскадах земля необязательный элемент, но обязательно присутствует

Спорное заявление.

 

[DJ_Nikos]

На сайте, который предлагает готовый модуль для отладки (мой модуль, но размещенный на текстолите для удобства), к нему рекомендует усилитель, в котором присутствует следующая схема:

 

[poty]

@DJ_Nikos, если по-правильному:

• каждый плюс через конденсатор на землю через сопротивление 10-100к;
• каждый минус через конденсатор на землю через сопротивление 10-100к;
• от каждого соединения конденсатора (шины плюс) с сопротивлением на землю - выход на усилитель (второй провод - AGND).

 

[Геннадий П]

к нему рекомендует усилитель,

В котором усиление равное 2, судя по номиналам резисторов.



Если так и не научились пользоваться формулами для расчета коэффициента усиления для диф.усилителя, то для вашей схемы вот эти номиналы нужно увеличить в два раза, т.е. заменить их на 40кОм:



Также крайне желательно параллельно резисторам обратной связи поставить подобные конденсаторы малой емкости.

И ОУ желательно поменять на однополярный, который рассчитан для работы на 5В.

 

[DJ_Nikos]

@Геннадий П, спасибо большое, я об этом писал в самом начале, но хотел получить подтверждение. Планирую также заменить ОУ на AD828, т.к. они есть у меня, и питание у них минимальное 5в однополярное и попробовать с ними. Также нашел в интернете еще пару готовых модулей (один из них на Али), которые дифф. выходы преобразуют в линейный, попробую их разобрать для получения схемы. Завтра вечером поэксперементирую.

И да, @VictorArx, я полностью переносил эту схему, но на 2 конденсатора, подтянутые к земле он считал ошибкой, мол они без сопротивления, и не давал запустить симуляцию. Также пробовал спроектировать логику, по схеме, которая была реализована другим человеком, хотел поиграться с емкостями, но он также работал нестабильно, будто он не умеет работать адекватно с конденсаторами.

Вся соль в том, что очень не хочется спалить сам модуль, т.к. он стоит крайне не дешево, а спалить встроенный цап, было бы обидно.

 

[Wan-Derer]

@DJ_Nikos, изменять соотношения резисторов можешь смело, ничего от этого не сгорит. Ещё, мне кажется, маловаты входные конденсаторы. Вон, на выходе 47 мкФ, это нормально для звука.