Die bewährte Schaltung zum Stummschalten des Lautsprechers ist für den ESP32 nano nicht optimal. Dadurch, dass der ESP32 nano nur einen High-Pegel von max 3,3V ausgeben kann, ist es erforderlich den Pegel an den Gates der beiden MOSFET’s anzuheben. Die bisherige Lösung mit dem zusätzlichen Widerstand gegen 5V funktioniert prinzipiell. Es kann aber bei stummgeschaltetem Lautsprecher und lauten Passagen des abgespielten Tracks dazu kommen, dass hohe Pegelspitzen des NF-Signals die MOSFET’s kurzzeitig aufsteuern. Das äußert sich in kurzen Knarztönen aus dem Lautsprecher.
Die Lösung ist eine verbesserte Schaltung, die die Pegel für LSP ON und LSP OFF an den MOSFET’s sicher auf 5V bzw GND zieht und somit die NF Pegelspitzen unwirksam macht.
Die dargestellte Schaltung ist ein Auszug aus meiner Trägerplatine mit Bluetooth, lässt sich aber auf alle anderen Hardwarelösungen übertragen.
Funktionsweise:
Die Gates von Q3 und Q4 liegen über R27 dauerhaft an 5V. Q5 zieht bei Stummschaltung die Gates zuverlässig nach GND. Das Gate von Q5 liegt hochohmig über R28 ebenfalls an 5V. Das sorgt in der Einschaltphase dafür, dass die Gates von Q3 und Q4 an GND gezogen werden und die Stummschaltung aktiv wird.
Das Steuersignal vom Prozessor für die Lautsprecherschaltung wird an das Gate von Q9 gelegt. Beim Einschalten und bei Stummschaltung ist dieser Pegel LOW. Q9 leitet nicht, und die Stummschaltung bleibt aktiv. Soll der Lautsprecher eingeschaltet werden steuert Q9 durch High an seinem Gate durch und sperrt Q5. Dadurch liegen die Gates von Q3 und Q4 an 5V und der LSP wird eingeschaltet.
Für die Stummschaltung bei gekoppelter Bluetoothverbindung wird der High-Pegel des Link Signals niederohmig an das Gate von Q5 geschaltet und übersteuert das Steuersignal vom Prozessor bzw von Q9 bei aktivem Lautsprecher. Dadurch wird Q5 leitend und der Lautsprecher abgeschaltet. Die Diode D5 verhindert, dass die hochohmig zum Gate Q5 geführte 5V Spannung bei inaktivem Bluetooth zusammenbricht.
R20 im Schaltplan mit 4,7k angegeben verringern auf 100 bis 560 Ohm. Das BT-Modul gibt am Linkausgang keine 5V aus, sondern nur ca 3V. Zum Übersteuern des Spk-On Signals vom Prozessor über 4,7K reicht das nicht aus. Deshalb muss R20 Niederohmig sein.