12. אודיו כוח מגברים

אודיו כוח מגברים

שימוש נפוץ במגברים לינאריים הוא לספק רווח עבור מערכות שמע. An מגבר שמע מקבל אות קלט ממיקרופון, מחסנית פונוגר, קלטת, או מקלט FM. פלט המגבר כונני מערכת רמקולים, אוזניות או טייפ. התקני הקלט הנקובים לעיל בדרך כלל יכולים להיות מעוצבים על ידי מקור מתח עם מתח פלט נמוך ועכבת מקור גבוהה. לכן, עכבת הקלט של המגבר בעקבות התקן זה חייבת להיות גבוהה (הרבה יותר מאשר עכבת המקור של התקן הקלט). באופן זה, המגבר אינו טוען באופן משמעותי את התקן הקלט והרווח אינו יורד.

ההתקנים המונעים על ידי המגבר בדרך כלל בעלי עכבה נמוכה. לדוגמה, עכבה של רמקול יחיד הוא בדרך כלל 8 Ω. התקנים אלה עשויים לדרוש סמכויות בסדר גודל של 1 ל- 10 W.

מגברי תפעול, מגברי אופ, סימולציה מעגלית

איור 48 - שבב שמע LM380 וכיור חום אופציונלי

מגוון של מעגלים משולבים של שמע מעגלים משולבים, עם יכולות פלט שונות, זמינים למהנדס התכנון האלקטרוני. לדוגמה, אנו מציגים את LM380 כוח מגבר אודיו[1] אשר משמש ביישומים כגון הצרכן כמו phono ומגבר הסיפון מגברים, אינטרקומים, מנהלי קו, אזעקות, מערכות טלוויזיה, רדיו AM / FM, מנהלי סרוו קטנים, וממירים כוח. יש לה רווח פנימי קבוע של 50 (34 dB) ופלט שמרכז עצמו כמחצית ממתח ההיצע. הקלט יכול להיות הפניה הקרקע או מאוזן. שלב הפלט מוגן עם הגבלת זרם חשמלי קצר ומעגל כיבוי תרמי. המגבר הוא ארוז בחבילה 14 פינים DIP כפי שמוצג באיור 48 (א).

זרם הפלט הוא מדורג ב 1.3 שיא. מכיוון שהמכשיר נסגר בטמפרטורות הצומת מעל 150 oC, גוף הקירור [ראה איור 48 (b)] צריך להיות מולחם ליחידה. הספק המוצא המרבי (עם כיור חום) הוא 3.7 וואט. המכשיר מוטה פנימית.

1הנתונים והמעגלים מודפסים באישור היצרן, National Semiconductor Corp. הסטודנט מתבקש להשתמש בספרי הנתונים בעת תכנון הציוד עם הספק-מגבר.

איור 49 מראה את תצורת המעגל של מגבר phono מלא. בקרת עוצמת קול וטון נכללה במעגל זה.

מגברי תפעול, מגברים אופטיים, מגברי אופטיים מעשיים, סימולציות מעגליות

איור 49 - מגבר Phono באמצעות LM380

12.1 מגבר תפעולי

אם יישום מסוים דורש יותר כוח מאשר ניתן להשיג מגבר כוח יחיד, נוכל להשתמש בתצורת הגשר של איור 50.

מאחר שמערכת זו מספקת פעמיים את המתח על פני העומס כמערכת של התקן יחיד, יכולת הכוח מוגברת באופן תיאורטי על ידי גורם של 4 על המגבר היחיד (עבור מתח ספק כוח נתון). מאז פיזור החום הוא הדאגה המגבילה בעיצוב זה, אנחנו בדרך כלל לעצב את המערכת באופן שמרני ורק להכפיל את כוח המוצא.

מגברים תפעוליים, מגברי אופ, מעגלים אופטיים, סימולציה מעגלית

איור 50 - תצורת גשר עבור צריכת חשמל גבוהה

12.2 אינטרקום

איור 51 מציג אינטרקום המשלב מגבר אופציונלי של הספק ורכיבים חיצוניים אחדים.

עם מתג דו-המיקום הדו-מצבי (S1A-S1B) במצב הדיבור (כפי שמוצג באיור), הדובר של תחנת הבסיס מבצע את פעולת המיקרופון, ומניע את מגבר השמע באמצעות מתג שנאי. הרמקול המרוחק מונע מתפוקת כוח המגבר.

החלפת S1A-S1B למצב האזנה הופכת את תפקיד המאסטר והשלט. עכשיו ה מרחוק הדובר ממלא את תפקיד המיקרופון, והוא מניע את מגבר הכוח באמצעות שנאי צעד. רמקול המאסטר מונע כעת מתפוקת כוח המגבר. התלמיד צריך לעקוב אחר החיווט עם S1A-S1B במצב האזנה כדי לאמת את זה. שנאי צעד למעלה עם יחס פונה של 1: 25 ניתן להשתמש, ואת פוטנציומטרים, Rv, פועל כבקרת עוצמת הקול.

מגברים תפעוליים, מגברי אופ, מעגלים אופטיים, סימולציה מעגלית

איור 51 - אינטרקום

סיכום

פרק זה נבנה על החומר המוצג בפרק "מגברים תפעוליים אידיאליים ", שם התמקדנו במגבר המבצעי האידיאלי. למרות שחסימת הבנייה החשובה הזו מתנהגת כמעט כמגבר אידיאלי, מהנדס התכנון חייב להבין את הניגודים שבין המכשיר המעשי לבין המודל האידיאלי.

התחלנו את הפרק על ידי בדיקת המגבר הדיפרנציאלי. התבוננו בתצורות השונות ובמאפייני ההעברה. לאחר מכן בחנו מגבר תפעולי אופייני, כולל אריזה ומעגלים פנימיים. בדקנו את האופן שבו היצרן מציין פרמטרים עבור המגבר.

לאחר מכן הוצגו מאפייני אופ-אופים מעשיים, כולל רווח, מתח אופסט, זרם הטיה, דחיית מצב שכיח ויחס הספק שנדחה. מודלים הדמיית מחשב נחשבו הבא, ואחריו ניתוח מפורט של מגברים שאינם היפוך והפוכה.

הפרק סיכם עם מגוון של שיקולי עיצוב ודוגמאות. בדקנו תשומות ותפוקות מאוזנות וצימוד בין תשומות. בדקנו גם את עוצמת השמע של המגבר, כולל דוגמה למעגל אינטרקום.

----

1הנתונים והמעגלים מודפסים באישור היצרן, National Semiconductor Corp. הסטודנט מתבקש להשתמש בספרי הנתונים בעת תכנון הציוד עם הספק-מגבר.