"richtige" und einfache Lautsprecher Verstärker-Schaltung?

Hallo zusammen!

Kurz zu mir: ich beschäftige mich seit ca. 2 Jahren mit dem Arduino und konnte schon erfolgreich mehrere Projekte umsetzen, die sich im Großen und Ganzen alle als Spiele darstellen: Variationen vom „heißen Draht“, elektr. Glücksrad, Quizbuzzer, Reaktionsspiele u.ä.

Auch gelang es mir, das Ganze mehr oder weniger künstlerisch wertvoll mit akustischer Begleitung auszustatten: Pieptöne bei Tastendruck, Gewonnen- oder Verloren-Melodie.. pitches.h und tone sei Dank!

Damit das auch für Umstehende hörbar ist, habe ich mich für eine recht simple Variante eines Audio-Verstärkers entschieden: ein N-Kanal Mosfet an den entsprechenden Arduino-Speaker-Pin, dieser schaltet einen 5-20W-Lautsprecher, der wiederum an 12V anliegt. Je nach Transistor oder Lautsprecher noch diverse Widerstände und ein 100Ohm-Poti(4W Leistung) zwischen Transistor und Lautsprecher, um dort die Leistung/Lautstärke nötigenfalls zu drosseln.

Das klappt eigentlich auch ganz gut, bin mir aber ziemlich sicher, daß es auch eine „elegantere“ Methode gibt, die ebenfalls mit wenigen Bauteilen auskommt?

Bzw. ich bin einfach nicht sicher, ob ich die idealen Komponenten dafür habe..
Als Transistor benutze ich z.b. mehrere Typen: IRF510 oder BUZ11

Ich weiß nicht, wieso sich diese beiden so unterschiedlich verhalten: beim IRF510 habe ich eine ordentliche Lautstärke, wo hingegen beim BUZ11 das Ergebnis zu krass ist: viel zu laut, Lampen (die mit derselben 12V-Spannungsquelle versorgt werden) fangen an zu flackern, wenn ich Töne abspiele. Muss da also noch Leistungswiderstände vor den Lautsprecher hängen.

Leider bin ich in der Halbleiter-Technik ziemlich unbedarft, weswegen ich die Datenblätter nicht richtig zu interpretieren vermag, und verlasse mich deshalb sehr viel auf „habe ich schon so gemacht und klappt“-Empfehlungen aus diesem Forum

Ein zweites Problem ist die Lautstärken-Regelung. Im Augenblick habe ich ein 4W-100Ohm-Drahtpoti (ziemlich teures Bauteil) zwischen Transistor und Lautsprecher gepackt. Das funktioniert & wird nicht heiß, allerdings auch hier wieder die Frage nach Eleganz: wie sollte ich das Poti (oder die Kombination Poti-Transistor) wählen, damit ich das Signal evtl. schon zwischen Pin und Gate regeln kann? Diverse Versuchsaufbauten brachten nicht das gewünschte Ergebnis (Lautstärke-Änderungen zu sprunghaft und nur in Endanschlag-Nähe des Potis).

Mir ist bewusst, daß es bereits für wenige Euronen kleine fertig aufgebaute Verstärker-Platinen gibt, die auch diesen Zweck erfüllen, allerdings versuche ich bei meinen Projekten immer so viele Komponenten wie möglich auf meinem Shield unterzubringen. Und zum Anderen möchte ich ja auch noch etwas dazulernen

Zum Elektronik Nachschlagen und lernen kann ich dieses empfehlen.

Zu den MOSFET: Der BUZ11 dürfte voll durchsteuern (quasi kurzschließen) und der IRF510 noch im weitgehend analogen Modus arbeiten.

Gruß Tommy

Und warum machst du es nicht mit einem LM386, den kannst du als einzelnes Bauteil und ein paar kleine Dinge drumherum verwenden.

Wenn du richtig "Dampf" brauchst, dann guck dir mal den TDA2030 an. Der ist handlich und braucht nicht viel drumherum.
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/SGSThomsonMicroelectronics/mXrxxvs.pdf
Die Lautstärkeregelung ist ebenfalls mit dargestellt.
Seite 6, Bild 15 die asymmetrische Spannungsversorgung ist das, was du brauchst. Das IC mußt du kühlen. Das Teil ist ein richtiger Veteran, mit dem ich schon in meiner Jugend vor über 30 Jahren gebaut habe

@Tommy: Danke für den Buchtipp.. Bin immer auf der Suche nach Must-Have-Nachschlagewerken

@HotSystems: Stimmt, warum eigentlich nicht? Ich bin über diesen Baustein schon ein paarmal gestolpert, dachte allerdings immer, daß der nur im 5V-Bereich arbeitet und er aufgrund mangelnder Lautstärke nichts für mich ist. Aber als ich jetzt mal gezielt gesucht habe und mir das LM386-Datenblatt angeschaut habe, sehe ich ein, daß er auch lauter kann
Werde mir einen bestellen und damit herumexperimentieren.
In diesem Foren-Beitrag haben sich schon einige damit beschäftigt und soll mir als Anfang dienen. Aber wer einen ähnlich simplen Schaltungs-Aufbau im Archiv hat... immer her damit ;D

derGeppi:
.... sehe ich ein, daß er auch lauter kann
Werde mir einen bestellen und damit herumexperimentieren.

Klar, dass er keinen "großen" Verstärker ersetzen kann.
Ich habe den aber schon vor Jahren im Auto eingesetzt und die Lautstärke war für mich ausreichend.

@nix_mehr_frei:
Auch dieses Bauteil landet auf meiner Bestell-Liste

Wie es scheint, verdichten sich die Tipps hier eher Richtung fertiger Audio-Amplifier-IC und weg von meinem bisherigen Ansatz, nur einen Transistor zu verwenden. Aber so wollte ich es ja auch..

Zusätzlich bin ich bei meiner Suche nach dem LM386 noch über LM1875 gestolpert, der sogar bis 30W liefert :o

Mal schauen, welcher sich als für meine Zwecke passendster herausstellt...

Besten Dank schonmal für alle Tipps!

HotSystems:
Klar, dass er keinen "großen" Verstärker ersetzen kann.

Das ist auch gar nicht nötig. Aber ich habe den LM386 bereits auf einigen Shields (z.B. WAV-Shield von Adafruit EDIT: nein, da steckt ein anderer drauf) entdeckt und da kam mir die Lautstärke immer etwas kümmerlich vor. Wenn ich jetzt allerdings lese, daß man auch mehr als 5V Versorgungsspannung anlegen kann oder mit zusätzlichem Kondensator auch einen Verstärkungsfaktor von 200 erreichen kann, dann entspricht das schon eher meinen Ansprüchen. Wie gesagt: ich baue Spiele mit Arcade-Feeling, da sollte die Lautstärke auch der altbekannter "Daddel"-Automaten gleichkommen