12. Power Audio Op-ampere
STRØM - 12. Power Audio Op-forstærkere
TIDLIGERE - 11. Kobling mellem flere indgange
Power Audio Op-ampere
En fælles brug for lineære forstærkere er at give gevinst for lydsystemer. en audio-forstærker Modtager et indgangssignal fra en mikrofon, fonografpatron, båndoptager eller AM / FM-tuner. Udgangen fra forstærkeren driver et højttalersystem, hovedtelefoner eller en båndoptager. De ovennævnte input enheder kan normalt modelleres af en spændingskilde med lav udgangsspænding og højkildeimpedans. Derfor skal inputimpedansen af forstærkeren efter denne enhed være høj (meget større end indgangsindretningens kildeimpedans). På denne måde indlæser forstærkeren ikke signifikant indgangsenheden, og forstærkningen reduceres ikke.
De enheder, der drives af forstærkeren har normalt lav impedans. For eksempel er impedansen af en enkelt højttaler normalt 8 Ω. Disse enheder kan kræve beføjelser i rækkefølgen af 1 til 10 W.
Figur 48 - LM380 lydchip og valgfri køleskab
En række integrerede kredsløbs audio-forstærkere med forskellige udgangseffekter er til rådighed for den elektroniske designingeniør. Eksempelvis præsenterer vi LM380 lydforstærkeren[1] som bruges i sådanne forbrugsapplikationer som phono- og bånddæksforstærkere, intercoms, linjedrivere, alarmer, tv-lydsystemer, AM / FM-radioer, små servostyrere og effektomformere. Den har en internt fast gevinst på 50 (34 dB) og en udgang, der centrerer sig omkring halvdelen af forsyningsspændingen. Indgange kan enten refereres til jord eller afbalanceret. Udgangstrinnet er beskyttet med både kortslutningsstrømbegrænsende og termisk nedlukningskredsløb. Forstærkeren er pakket i en 14-pin DIP-pakke som vist i figur 48 (a).
Udgangsstrømmen er bedømt til 1.3 A peak. Da enheden lukker ved krydsetemperaturer over 150 oC, en kølelegeme [Se figur 48 (b)] skal loddes til enheden. Maksimal udgangseffekt (med køleskab) er 3.7 watt. Enheden er internt forspændt.
1Dataene og kredsløbene udskrives med tilladelse fra producenten, National Semiconductor Corp. Den studerende opfordres til at bruge databøgerne, når han designer udstyr med effektforstærkere.
Figur 49 viser kredsløbskonfigurationen af en komplet phonoforstærker. En lydstyrke og tonekontrol er inkluderet i dette kredsløb.
Figur 49 - Phono forstærker ved hjælp af LM380
12.1 Operationsforstærker Equivalent Circuit
Hvis en bestemt applikation kræver mere strøm end kan opnås fra en enkelt power-op-amp, kan vi bruge brokonfigurationen af figur 50.
Da dette system giver to gange spændingen svingning over belastningen som single-system, øges effekten teoretisk med en faktor 4 over enkeltforstærkeren (for en given strømforsyningsspænding). Da varmeafledning er den begrænsende bekymring i dette design, designer vi normalt systemet konservativt og kun fordobler udgangseffekten.
Figur 50 - Bridge-konfiguration til høj effekt
12.2 Intercom
Figur 51 viser et intercom med en strømforstærker og et par eksterne komponenter.
Med den dobbelte topositionsomskifter (S1A-S1B) i talepositionen (som vist på figuren) udfører højttaleren på hovedstationen funktionen af en mikrofon, der driver strømforstærkeren via en step-up-transformer. Fjernhøjttaleren drives fra strømforsyningen fra strømforsyningen.
Hvis du skifter S1A-S1B til lyttepositionen, reverseres rollen som master og fjernbetjening. Nu fjern højttaler spiller rollen som mikrofonen, og den driver strømforstærkeren gennem en step-up transformer. Hovedhøjttaleren er nu drevet fra udgangen af strømforstærkeren. Eleven skal spore ledningerne med S1A-S1B i lyttepositionen for at bekræfte dette. En step-up transformer med svingforhold 1: 25 kan anvendes, og potentiometeret, Rv, fungerer som volumenkontrol.
Figur 51 - Intercom
RESUMÉ
Dette kapitel byggede på det materiale, der blev præsenteret i kapitel “Ideelle driftsforstærkere ”, hvor vi fokuserede på den ideelle operationsforstærker. Selvom denne vigtige byggesten opfører sig næsten som ideel forstærker, skal designingeniør forstå kontrasterne mellem den praktiske enhed og den ideelle model.
Vi begyndte kapitlet ved at undersøge differentialforstærkeren. Vi kigget på de forskellige konfigurationer og overføringsegenskaber. Derefter undersøgte vi den typiske operationsforstærker, herunder emballage og intern kredsløb. Vi undersøgte den måde, hvorpå producenten angiver parametre for forstærkeren.
Karakteristika for praktiske op-ampere blev derefter præsenteret, inklusiv forstærkning, offset spænding, bias strøm, common mode rejection og strømforsyning afvist forhold. Computer simuleringsmodeller blev efterfølgende overvejet efterfulgt af en detaljeret analyse af ikke-inverterende og inverterende forstærkere.
Kapitlet afsluttedes med en række forskellige designhensyn og eksempler. Vi undersøgte afbalancerede indgange og udgange og kobling mellem indgange. Vi har også set på magt lyd op-ampere, herunder et eksempel på et intercom kredsløb.
----
1Dataene og kredsløbene udskrives med tilladelse fra producenten, National Semiconductor Corp. Den studerende opfordres til at bruge databøgerne, når han designer udstyr med effektforstærkere.