12. Amplificatoare audio de putere
CURENT - 12. Amplificatoare audio de putere
PREVIOUS- 11. Cuplarea între intrările multiple
Amplificatoare audio de putere
O utilizare obișnuită pentru amplificatoarele liniare este de a oferi câștig pentru sistemele audio. Un amplificator audio primește un semnal de intrare de la un microfon, un cartuș de fonograf, un pachet de benzi sau un tuner AM / FM. Ieșirea amplificatorului comandă un sistem de difuzoare, căști sau un magnetofon. Dispozitivele de intrare denumite mai sus, de obicei, pot fi modelate de o sursă de tensiune cu o tensiune scăzută de ieșire și o impedanță de sursă mare. Prin urmare, impedanța de intrare a amplificatorului care urmează acestui dispozitiv trebuie să fie ridicată (mult mai mare decât impedanța sursă a dispozitivului de intrare). În acest mod, amplificatorul nu încarcă în mod semnificativ dispozitivul de intrare și câștigul nu este scăzut.
Dispozitivele care sunt conduse de amplificator au de obicei impedanță redusă. De exemplu, impedanța unui singur difuzor este în mod normal 8 Ω. Aceste dispozitive pot necesita puteri de la 1 la 10 W.
Figura 48 - Cipul audio LM380 și radiatorul opțional
O varietate de op-amperi de putere integrată pentru circuite integrate, cu diferite puteri de ieșire, sunt disponibile inginerului de proiectare electronică. De exemplu, prezentăm amplificatorul de putere audio LM380[1] care este utilizată în aplicațiile de consum, cum ar fi amplificatoare de fono și de bandă, interfoane, drivere de linie, alarme, sisteme de sunet TV, radiouri AM / FM, drivere mici servo și convertoare de putere. Ea are un câștig intern fix 50 (34 dB) și o ieșire care se centrează pe o jumătate din tensiunea de alimentare. Intrările pot fi fie referite la sol, fie echilibrate. Stadiul de ieșire este protejat atât cu circuite de limitare a curentului de scurtcircuit, cât și cu circuite de închidere termică. Amplificatorul este ambalat într-un pachet DIP 14-pin, așa cum se arată în Figura 48 (a).
Curentul de ieșire este evaluat la vârful 1.3 A. Deoarece dispozitivul se închide la temperaturi de joncțiune deasupra 150 oC, un radiator [vezi Figura 48 (b)] trebuie să fie lipit pe unitate. Puterea maximă de ieșire (cu radiator) este 3.7 wați. Dispozitivul este părtinitor intern.
1Datele și circuitele sunt tipărite cu permisiunea producătorului, National Semiconductor Corp. Studentul este îndemnat să utilizeze cărțile de date atunci când proiectează echipamente cu amplificatoare de putere.
Figura 49 arată configurația circuitului unui amplificator phono complet. Un control al volumului și tonului a fost inclus în acest circuit.
Figura 49 - amplificator Phono utilizând LM380
Circuitul echivalent cu amplificator operațional 12.1
Dacă o anumită aplicație necesită mai multă putere decât poate fi obținută de la un singur op-amp, putem folosi configurația podului din Figura 50.
Din moment ce acest sistem oferă dublu tensiunea de tensiune pe întreaga încărcătură ca sistem cu un singur dispozitiv, capacitatea de alimentare este teoretic mărită cu un factor de 4 asupra amplificatorului unic (pentru o anumită tensiune de alimentare). Din moment ce disiparea căldurii este îngrijorarea limitantă în acest design, de obicei, proiectăm sistemul în mod conservator și doar dublează puterea de ieșire.
Figura 50 - Configurația podului pentru o putere mare
12.2 Intercom
Figura 51 arată un interfon care încorporează un op-amp de putere și câteva componente externe.
Cu ajutorul comutatorului dual cu două poziții (S1A-S1B) în poziția de vorbire (așa cum se arată în figură), difuzorul stației master efectuează funcția unui microfon, acționând op-ampul printr-un transformator de tip step-up. Difuzorul de la distanță este condus de ieșirea op-amp-ului.
Comutarea S1A-S1B în poziția de ascultare inversează rolul comandantului și al telecomenzii. Acum la distanta difuzorul joacă rolul microfonului și acționează amplificatorul printr-un transformator de tip step-up. Difuzorul principal este acum condus de la ieșirea op-amp-ului. Studentul ar trebui să urmărească cablajul cu S1A-S1B în poziția de ascultare pentru a verifica acest lucru. Se poate utiliza un transformator de tip step-up cu un raport de transformare 1: 25, iar potențiometrul, Rv, acționează ca control al volumului.
Figura 51 - Interfon
REZUMAT
Acest capitol construit pe materialul prezentat în capitolul „Amplificatoare operaționale ideale ”, unde ne-am concentrat pe amplificatorul operațional ideal. Deși acest bloc de construcție important se comportă aproape ca un amplificator ideal, inginerul de proiectare trebuie să înțeleagă contrastul dintre dispozitivul practic și modelul ideal.
Am început capitolul examinând amplificatorul diferențial. Am analizat diferitele configurații și caracteristicile de transfer. Apoi am examinat amplificatorul operațional tipic, inclusiv ambalajele și circuitele interne. Am analizat modul în care producătorul specifică parametrii pentru amplificator.
Apoi au fost prezentate caracteristicile op-ampurilor practice, incluzând câștigul, tensiunea de compensare, curentul de părtinire, respingerea în mod obișnuit și raportul de refuz al sursei de alimentare. În continuare au fost luate în considerare modelele de simulare a computerelor, urmate de o analiză detaliată a amplificatoarelor neinversive și inversoare.
Capitolul sa încheiat cu o varietate de considerații și exemple de proiectare. Am examinat intrările și ieșirile echilibrate și cuplarea intrărilor. Ne-am uitat de asemenea la amplificatoarele audio de putere, inclusiv un exemplu de circuit interfon.
----
1Datele și circuitele sunt tipărite cu permisiunea producătorului, National Semiconductor Corp. Studentul este îndemnat să utilizeze cărțile de date atunci când proiectează echipamente cu amplificatoare de putere.