12. Galios garso op-stiprintuvai
SROVĖ – 12. Power Audio Op-amps
ANKSTESNĖ- 11. Sujungimas tarp kelių įėjimų
Maitinimo garso op-stiprintuvai
Įprastas linijinių stiprintuvų naudojimas yra garso sistemų stiprinimui. An Garso stiprintuvas priima įvesties signalą iš mikrofono, fonografo kasetės, magnetofono arba AM/FM imtuvo. Stiprintuvo išvestis valdo garsiakalbių sistemą, ausines arba magnetofoną. Aukščiau išvardyti įvesties įrenginiai paprastai gali būti modeliuojami naudojant įtampos šaltinį su žema išėjimo įtampa ir didele šaltinio varža. Todėl stiprintuvo, einančio po šio įrenginio, įvesties varža turi būti didelė (daug didesnė už įvesties įrenginio šaltinio varžą). Tokiu būdu stiprintuvas reikšmingai neapkrauna įvesties įrenginio ir stiprinimas nesumažėja.
Įrenginiai, kuriuos valdo stiprintuvas, paprastai turi mažą varžą. Pavyzdžiui, vieno garsiakalbio varža paprastai yra 8 Ω. Šiems įrenginiams gali prireikti nuo 1 iki 10 W galios.
48 pav. – LM380 garso lustas ir pasirenkamas aušintuvas
Elektroninio projektavimo inžinierius gali turėti įvairių integrinių grandynų garso galios operacijų stiprintuvų su skirtinga išėjimo galia. Kaip pavyzdį pateikiame garso galios stiprintuvą LM380[1] kuris naudojamas tokiose vartotojų srityse kaip fono ir magnetofono stiprintuvai, domofonai, linijų tvarkyklės, signalizatoriai, TV garso sistemos, AM/FM radijas, mažos servo tvarkyklės ir galios keitikliai. Jo vidinis fiksuotas stiprinimas yra 50 (34 dB), o išėjimas sutelkiamas į pusę maitinimo įtampos. Įėjimai gali būti nukreipti į žemę arba subalansuoti. Išėjimo pakopa yra apsaugota tiek trumpojo jungimo srovės ribojimo, tiek terminio išjungimo grandine. Stiprintuvas yra supakuotas į 14 kontaktų DIP paketą, kaip parodyta 48 paveiksle (a).
Didžiausia išėjimo srovė yra 1.3 A. Kadangi prietaisas išsijungia, kai sankryžos temperatūra viršija 150 oC, prie įrenginio reikia prilituoti aušintuvą [žr. 48 pav. (b)]. Didžiausia išėjimo galia (su radiatoriumi) yra 3.7 vatai. Įrenginys viduje yra šališkas.
1Duomenys ir grandinės spausdinamos gavus gamintojo National Semiconductor Corp leidimą. Studentas raginamas naudotis duomenų knygelėmis projektuojant įrangą su galios operatyviniais stiprintuvais.
49 paveiksle parodyta viso fono stiprintuvo grandinės konfigūracija. Į šią grandinę įtrauktas garsumo ir tono valdiklis.
49 pav. – Fono stiprintuvas naudojant LM380
12.1 Operacinio stiprintuvo ekvivalentinė grandinė
Jei tam tikrai programai reikia daugiau galios, nei galima gauti iš vieno galios operatyvinio stiprintuvo, galime naudoti tilto konfigūraciją, parodytą 50 paveiksle.
Kadangi ši sistema suteikia dvigubai didesnį įtampos svyravimą per apkrovą nei vieno įrenginio sistema, teoriškai vieno stiprintuvo galia padidinama 4 kartus (esant nurodytai maitinimo įtampai). Kadangi šilumos išsklaidymas yra ribojantis šio dizaino rūpestis, paprastai sistemą projektuojame konservatyviai ir tik padvigubiname išėjimo galią.
50 pav. Didelės galios tilto konfigūracija
„12.2 Intercom“
51 paveiksle parodytas domofonas su galios operacinės sistemos stiprintuvu ir keliais išoriniais komponentais.
Dviejų padėčių jungikliui (S1A-S1B) esant pokalbio padėtyje (kaip parodyta paveikslėlyje), pagrindinės stoties garsiakalbis atlieka mikrofono funkciją, valdydamas galios operatyvinį stiprintuvą per pakopinį transformatorių. Nuotolinis garsiakalbis valdomas iš galios operacinės stiprintuvo išvesties.
S1A-S1B perjungimas į klausymosi padėtį pakeičia pagrindinio ir nuotolinio valdymo pulto vaidmenį. Dabar nuotolinis garsiakalbis atlieka mikrofono vaidmenį ir valdo galios stiprintuvą per paaukštintą transformatorių. Pagrindinis garsiakalbis dabar valdomas iš galios operacinės stiprintuvo išvesties. Mokinys turėtų atsekti laidus su S1A-S1B klausymosi padėtyje, kad tai patikrintų. Galima naudoti pakopinį transformatorių, kurio apsisukimų santykis yra 1:25, o potenciometras, Rv, veikia kaip garsumo valdiklis.
51 paveikslas – domofonas
SANTRAUKA
Šis skyrius pagrįstas medžiaga, pateikta skyriuje „Idealūs operaciniai stiprintuvai“, kur mes sutelkėme dėmesį į idealų operacinį stiprintuvą. Nors šis svarbus elementas veikia kaip idealus stiprintuvas, projektavimo inžinierius turi suprasti praktinio įrenginio ir idealaus modelio kontrastus.
Skyrių pradėjome nagrinėdami diferencialinį stiprintuvą. Mes pažvelgėme į įvairias konfigūracijas ir perdavimo charakteristikas. Tada išnagrinėjome tipinį operacinį stiprintuvą, įskaitant pakuotę ir vidinę grandinę. Pažiūrėjome, kaip gamintojas nurodo stiprintuvo parametrus.
Tada buvo pateiktos praktinių operatyvinių stiprintuvų charakteristikos, įskaitant stiprinimą, poslinkio įtampą, poslinkio srovę, bendrojo režimo atmetimą ir maitinimo šaltinio atmetimo santykį. Toliau buvo svarstomi kompiuterinio modeliavimo modeliai, po to buvo atlikta išsami neinvertuojančių ir invertuojančių stiprintuvų analizė.
Skyrius baigiamas įvairiais dizaino svarstymais ir pavyzdžiais. Mes ištyrėme subalansuotus įėjimus ir išėjimus bei įvesties ryšį. Taip pat pažvelgėme į galios garso operacijų stiprintuvus, įskaitant domofono grandinės pavyzdį.
----
1Duomenys ir grandinės spausdinamos gavus gamintojo National Semiconductor Corp leidimą. Studentas raginamas naudotis duomenų knygelėmis projektuojant įrangą su galios operatyviniais stiprintuvais.