12. Op-amp Audio Daya
SAAT INI - 12. Op-amp Audio Daya
SEBELUMNYA- 11. Kopling antara Banyak Input
Op-amp Audio Daya
Penggunaan umum untuk amplifier linier adalah untuk memberikan penguatan untuk sistem audio. Sebuah audio amplifier menerima sinyal input dari mikrofon, kartrid fonograf, tape deck, atau tuner AM / FM. Output dari penguat menggerakkan sistem speaker, headphone, atau tape recorder. Perangkat input yang disebutkan di atas biasanya dapat dimodelkan oleh sumber tegangan dengan tegangan keluaran rendah dan impedansi sumber tinggi. Oleh karena itu impedansi input amplifier yang mengikuti perangkat ini harus tinggi (jauh lebih besar daripada impedansi sumber dari perangkat input). Dengan cara ini, amplifier tidak memuat perangkat input secara signifikan dan penguatannya tidak berkurang.
Perangkat yang digerakkan oleh amplifier biasanya memiliki impedansi rendah. Misalnya, impedansi satu speaker biasanya 8 Ω. Perangkat ini mungkin memerlukan daya pada urutan 1 hingga 10 W.
Gambar 48 - Chip audio LM380 dan unit pendingin opsional
Berbagai op-amp daya audio sirkuit terpadu, dengan daya keluaran yang berbeda, tersedia untuk insinyur desain elektronik. Sebagai contoh, kami menyajikan penguat daya audio LM380[1] yang digunakan dalam aplikasi konsumen seperti amplifier phono dan tape deck, interkom, driver garis, alarm, sistem suara TV, radio AM / FM, driver servo kecil, dan konverter daya. Ini memiliki internal gain tetap 50 (34 dB) dan output yang berpusat pada sekitar setengah dari tegangan suplai. Input dapat dirujuk ke ground atau seimbang. Tahap output dilindungi dengan pembatas arus hubung singkat dan sirkuit pemutus termal. Penguat dikemas dalam paket DIP-pin 14 seperti yang ditunjukkan pada Gambar 48 (a).
Arus keluaran dinilai pada puncak 1.3 A. Karena perangkat dimatikan pada suhu persimpangan di atas 150 oC, sebuah heat sink [Lihat Gambar 48 (b)] harus disolder ke unit. Daya output maksimum (dengan pendingin) adalah 3.7 watt. Perangkat ini bias internal.
1Data dan sirkuit dicetak dengan izin dari pabrikan, National Semiconductor Corp. Siswa didorong untuk menggunakan buku data saat merancang peralatan dengan op-amp daya.
Gambar 49 menunjukkan konfigurasi rangkaian amplifier phono lengkap. Kontrol volume dan nada telah disertakan dalam sirkuit ini.
Gambar 49 - Penguat phono menggunakan LM380
Sirkuit Setara Penguat Operasional 12.1
Jika aplikasi tertentu membutuhkan lebih banyak daya daripada yang dapat diperoleh dari op-amp daya tunggal, kita dapat menggunakan konfigurasi jembatan pada Gambar 50.
Karena sistem ini menyediakan dua kali ayunan tegangan melintasi beban sebagai sistem perangkat tunggal, kemampuan daya secara teoritis ditingkatkan oleh faktor 4 di atas amplifier tunggal (untuk tegangan catu daya tertentu). Karena pembuangan panas adalah masalah yang membatasi dalam desain ini, kami biasanya merancang sistem secara konservatif dan hanya menggandakan kekuatan output.
Gambar 50 - Konfigurasi jembatan untuk daya tinggi
Interkom 12.2
Gambar 51 menunjukkan interkom yang menggabungkan op-amp daya dan beberapa komponen eksternal.
Dengan sakelar dua posisi ganda (S1A-S1B) pada posisi bicara (seperti yang ditunjukkan pada gambar), speaker stasiun master melakukan fungsi mikrofon, menggerakkan op-amp daya melalui transformator step-up. Speaker jarak jauh digerakkan dari output op-amp daya.
Beralih S1A-S1B ke posisi mendengarkan membalikkan peran master dan remote. Sekarang terpencil speaker memainkan peran mikrofon, dan menggerakkan power amplifier melalui transformator step-up. Master speaker sekarang digerakkan dari keluaran op-amp daya. Siswa harus melacak kabel dengan S1A-S1B di posisi mendengarkan untuk memverifikasi ini. Sebuah transformator step-up dengan rasio belokan 1: 25 dapat digunakan, dan potensiometer, Rv, bertindak sebagai kontrol volume.
Gambar 51 - Interkom
RINGKASAN
Bab ini dibangun di atas materi yang disajikan di Bab “Amplifier Operasional Ideal ”, di mana kami fokus pada penguat operasional yang ideal. Meskipun blok bangunan penting ini berperilaku hampir sebagai penguat ideal, insinyur desain harus memahami perbedaan antara perangkat praktis dan model ideal.
Kami memulai bab ini dengan memeriksa penguat diferensial. Kami melihat berbagai konfigurasi dan karakteristik transfer. Kemudian kami memeriksa penguat operasional yang khas, termasuk pengemasan dan sirkuit internal. Kami melihat cara produsen menentukan parameter untuk amplifier.
Karakteristik dari op-amp praktis kemudian disajikan, termasuk penguatan, tegangan offset, arus bias, penolakan mode-umum, dan rasio penolakan catu daya. Model simulasi komputer selanjutnya dipertimbangkan, diikuti oleh analisis terperinci dari amplifier non-inverting dan inverting.
Bab ini diakhiri dengan berbagai pertimbangan dan contoh desain. Kami memeriksa input dan output yang seimbang dan menggabungkan antara input. Kami juga melihat op-amp audio power, termasuk contoh rangkaian interkom.
----
1Data dan sirkuit dicetak dengan izin dari pabrikan, National Semiconductor Corp. Siswa didorong untuk menggunakan buku data saat merancang peralatan dengan op-amp daya.