12. Napajanje pojačala

Napajanje pojačala

Uobičajena uporaba linearnih pojačala je osiguravanje pojačanja za audio sustave. audio pojačalo prima ulazni signal iz mikrofona, gramofonskog spremnika, kasetofona ili AM / FM tunera. Izlaz pojačala pokreće sustav zvučnika, slušalice ili kasetofon. Gore navedeni uređaji obično mogu biti modelirani pomoću izvora napona s niskim izlaznim naponom i velikom impedancijom izvora. Stoga ulazna impedancija pojačala koja slijedi ovaj uređaj mora biti visoka (mnogo veća od impedancije izvora ulaznog uređaja). Na taj način pojačalo ne opterećuje značajno ulazni uređaj i pojačanje se ne smanjuje.

Uređaji koje pokreće pojačalo obično imaju nisku impedanciju. Na primjer, impedancija jednog zvučnika je normalno 8 Ω. Ovi uređaji mogu zahtijevati ovlasti u redoslijedu 1 na 10 W.

Power Audio Op-pojačala, operativna pojačala, op-amperi, simulacija kruga

Slika 48 - LM380 audio čip i dodatni hladnjak

Elektroničkom projektantu na raspolaganju je mnoštvo audio-naponskih pojačala s integriranim krugom, s različitim izlaznim snagama. Kao primjer, predstavljamo LM380 audio pojačalo snage[1] koji se koristi u potrošačkim aplikacijama kao što su pojačala za fono i kasetofon, interfoni, linijski upravljački programi, alarmi, TV zvučni sustavi, AM / FM radio, mali servo upravljači i pretvarači snage. Ima interno fiksni dobitak 50 (34 dB) i izlaz koji se usredotočuje oko polovice napona napajanja. Ulazi mogu biti referencirani na tlo ili uravnoteženi. Krajnji stupanj je zaštićen s ograničenjem struje kratkog spoja i sklopom toplinskog isključivanja. Pojačalo je pakirano u 14-pin DIP paket kao što je prikazano na slici 48 (a).

Izlazna struja je ocijenjena na 1.3 A piku. Budući da se uređaj isključuje pri temperaturama spoja iznad 150 oC, hladnjak [vidi sliku 48 (b)] treba zalemiti na jedinicu. Maksimalna izlazna snaga (s rashladnim tijelom) je 3.7 vata. Uređaj je interno pristran.

1Podaci i sklopovi tiskaju se uz dopuštenje proizvođača, National Semiconductor Corp. Studenta se poziva da koristi podatkovne knjige pri projektiranju opreme s opcijskim pojačalima.

Slika 49 prikazuje konfiguraciju sklopa kompletnog fono pojačala. Kontrola glasnoće i tona uključena je u ovaj krug.

Power Audio Op-pojačala, operativna pojačala, op-amperi, praktična op-ampera, simulacija kruga

Slika 49 - Phono pojačalo koje koristi LM380

12.1 operativno pojačalo ekvivalentnog kruga

Ako određena aplikacija zahtijeva više snage nego što se može dobiti iz jedne snage op-amp, možemo koristiti konfiguraciju mosta na slici 50.

Budući da ovaj sustav osigurava dvostruko preokretanje napona preko opterećenja kao i sustav s jednim uređajem, snaga se teoretski povećava za faktor 4 nad pojedinačnim pojačalom (za dani napon napajanja). Budući da je rasipanje topline ograničavajući problem u ovom dizajnu, obično projektiramo sustav konzervativno i samo udvostručujemo izlaznu snagu.

operacijska pojačala, op-amperi, praktična op-ampera, simulacija kruga

Slika 50 - konfiguracija mosta za veliku snagu

12.2 Intercom

Slika 51 prikazuje interkom koji uključuje op-amp snage i nekoliko vanjskih komponenti.

S dvostrukim dvo-pozicijskim prekidačem (S1A-S1B) u govornom položaju (kao što je prikazano na slici), zvučnik glavne stanice obavlja funkciju mikrofona i pokreće op-amp napajanja kroz pojačani transformator. Udaljeni zvučnik se pokreće iz izlaznog napajanja.

Prebacivanje S1A-S1B u položaj slušanja obrće ulogu glavnog i udaljenog. Sada daljinski zvučnik igra ulogu mikrofona i on pogoni pojačalo snage preko pojačanog transformatora. Glavni zvučnik sada se pokreće s izlaznog napajanja. Učenik treba pratiti ožičenje sa S1A-S1B u položaju slušanja kako bi to provjerio. Može se koristiti pojačani transformator s omjerom okretaja 1: 25 i potenciometrom, Rv, djeluje kao kontrola glasnoće.

operacijska pojačala, op-amperi, praktična op-ampera, simulacija kruga

Slika 51 - Interfon

 

SAŽETAK

Ovo se poglavlje temelji na materijalu predstavljenom u poglavlju „Idealna operativna pojačala ", gdje smo se usredotočili na idealno operativno pojačalo. Iako se ovaj važan građevni blok ponaša gotovo kao idealno pojačalo, projektant mora razumjeti kontraste između praktičnog uređaja i idealnog modela.

Poglavlje smo započeli ispitujući diferencijalno pojačalo. Pregledali smo različite konfiguracije i karakteristike prijenosa. Zatim smo ispitali tipično operativno pojačalo, uključujući ambalažu i unutarnje sklopove. Pregledali smo način na koji proizvođač navodi parametre za pojačalo.

Predstavljene su karakteristike praktičnih op-pojačala, uključujući pojačanje, napon pomaka, struju pristranosti, odbacivanje u zajedničkom modu i omjer napona napajanja. Sljedeći su razmatrani računalni simulacijski modeli, nakon čega je uslijedila detaljna analiza neinvertirajućih i inverting pojačala.

Poglavlje je zaključeno različitim dizajnerskim razmatranjima i primjerima. Ispitali smo uravnotežene ulaze i izlaze i povezivanje ulaznih podataka. Također smo pogledali op-ampere za napajanje zvuka, uključujući primjer interkomskog kruga.

----

1Podaci i sklopovi tiskaju se uz dopuštenje proizvođača, National Semiconductor Corp. Studenta se poziva da koristi podatkovne knjige pri projektiranju opreme s opcijskim pojačalima.