12. Teljesítmény audió erősítők
JELENLEG - 12. Power Audio Op-amperek
ELŐZŐ - 11. Csatlakozás több bemenet között
Teljesítmény audió erősítők
A lineáris erősítők gyakori használata az audio rendszerek erősítésének biztosítása. egy audio erősítő fogad egy bemeneti jelet egy mikrofonról, hangkártyáról, kazettáról vagy AM / FM tunerről. Az erősítő kimenete hangszórórendszert, fejhallgatót vagy szalagos magnót vezet. A fent nevezett bemeneti eszközök általában alacsony kimeneti feszültségű és nagy forrásimpedanciájú feszültségforrással modellezhetők. Ezért az eszközt követő erősítő bemeneti impedanciájának magasnak kell lennie (sokkal nagyobb, mint a bemeneti eszköz forrásimpedancia). Ily módon az erősítő nem terheli jelentősen a bemeneti eszközt, és az erősítés nem csökken.
Az erősítő által vezérelt eszközök általában alacsony impedanciájúak. Például egy hangszóró impedanciája általában 8 Ω. Ezek az eszközök erőforrásokat igényelhetnek az 1 és az 10 W között.
48 ábra - Az LM380 audio chip és az opcionális hűtőborda
Az elektronikus tervezőmérnök számos különböző kimeneti teljesítményű, integrált áramkörű hangerő-opcióval rendelkezik. Például bemutatjuk az LM380 audió erősítőt[1] amelyet olyan fogyasztói alkalmazásokban használnak, mint a phono és a szalagos erősítők, a hangszórók, a vonali meghajtók, a riasztások, a TV hangrendszerek, az AM / FM rádiók, a kis szervo meghajtók és az energiaátalakítók. Az 50 (34 dB) belső rögzítéssel rendelkezik, és a kimenet a tápfeszültség fele köré áll. A bemenetek vagy a talajra vonatkoznak, vagy kiegyensúlyozottak. A kimeneti fokozat védett a rövidzárlati áram korlátozásával és a termikus leállítási áramkörrel. Az erősítő egy 14-pin DIP csomagba van csomagolva, amint azt az 48 (a) ábra mutatja.
A kimeneti áramerősség 1.3 A csúcson van. Mivel az eszköz leáll az 150 feletti hőmérsékleten oC, egy hűtőborda [Lásd az 48 (b) ábrát] a forrasztáshoz. A maximális kimeneti teljesítmény (hűtőbordával) 3.7 watt. A készülék belsőleg elfogult.
1Az adatokat és az áramköröket a gyártó, a National Semiconductor Corp. engedélyével nyomtatják ki. A hallgatót arra kérjük, hogy az adattárakat használja a teljesítmény-erősítővel rendelkező berendezések tervezésénél.
Az 49 ábra egy teljes phono erősítő áramköri konfigurációját mutatja. Egy kötet- és hangvezérlés is bekerült a körbe.
49 - Phono erősítő LM380 segítségével
12.1 operációs erősítő egyenértékű áramkör
Ha egy adott alkalmazás több energiát igényel, mint az egyetlen teljesítmény op-amp, akkor az 50 ábra hídkonfigurációját használhatjuk.
Mivel ez a rendszer kétszerese a feszültségáramnak a terhelésen keresztül, mint az egy eszközrendszer, a teljesítményt elméletileg megnöveli az 4 tényezője az egyetlen erősítőn (egy adott tápfeszültségnél). Mivel a hőelvezetés ez a tervezés korlátozó problémája, rendszerint konzervatívan tervezzük meg a rendszert, és csak kétszerese a kimenő teljesítmény.
50 ábra - A nagy teljesítményű hídkonfiguráció
12.2 Intercom
Az 51 ábrán egy intercom van feltüntetve, amely egy teljesítmény op-amp és néhány külső komponenst tartalmaz.
A kettős kétállású kapcsolóval (S1A-S1B) a beszédhelyzetben (amint az az ábrán látható) a mesterállomás hangszórója egy mikrofon funkcióját végzi, és az áramellátást fokozó transzformátoron keresztül hajtja. A távoli hangszóró a teljesítmény op-amp kimenetéből indul ki.
Az S1A-S1B átkapcsolása a hallgató pozícióba megfordítja a mester és a távoli szerepét. Most a távoli A hangszóró játszik a mikrofon szerepét, és a teljesítményerősítőt egy fokozatos transzformátoron keresztül vezeti. A mester hangszóró most a teljesítmény op-amp kimenetéből indul ki. A hallgatónak meg kell nyomon követnie a vezetékeket az S1A-S1B-vel a hallgatói pozícióban annak ellenőrzéséhez. Az 1: 25 fordulatszámmal rendelkező fokozatos transzformátor használható, és a potenciométer, Rv, hangerőszabályzóként működik.
51. ábra - kaputelefon
ÖSSZEFOGLALÓ
Ez a fejezet a „fejezetben bemutatott anyagra épültIdeális működési erősítők ”, ahol az ideális operációs erősítőre koncentráltunk. Jóllehet ez a fontos építőelem úgy viselkedik, mint az ideális erősítő, a tervezőmérnöknek meg kell értenie a gyakorlati eszköz és az ideális modell közötti ellentéteket.
A fejezetet a differenciálerősítő vizsgálatával kezdtük. Megvizsgáltuk a különböző konfigurációkat és az átviteli jellemzőket. Ezután megvizsgáltuk a tipikus operációs erősítőt, beleértve a csomagolást és a belső áramkört. Megnéztük, hogy a gyártó hogyan határozza meg az erősítő paramétereit.
Ezután bemutatták a gyakorlati erősítők jellemzőit, beleértve a nyereséget, az eltolási feszültséget, a torzítási áramot, a közös módú elutasítást és a tápegység elutasított arányát. Ezt követően a számítógépes szimulációs modelleket vizsgáltuk, majd részletesen elemeztük a nem invertáló és invertáló erősítőket.
A fejezet számos tervezési szempontból és példával zárult. Megvizsgáltuk a kiegyensúlyozott bemeneteket és kimeneteket és a bemenetek közötti összekapcsolást. Azt is megvizsgáltuk, hogy milyen teljesítményű audió erősítők vannak, beleértve az intercom áramkörét.
----
1Az adatokat és az áramköröket a gyártó, a National Semiconductor Corp. engedélyével nyomtatják ki. A hallgatót arra kérjük, hogy az adattárakat használja a teljesítmény-erősítővel rendelkező berendezések tervezésénél.