12. Power Audio Операционные усилители
ТОК - 12. Операционные усилители Power Audio
ПРЕДЫДУЩАЯ - 11. Связь между несколькими входами
Power Audio Операционные усилители
Обычным применением линейных усилителей является обеспечение усиления для аудиосистем. усилитель получает входной сигнал от микрофона, фонографического картриджа, магнитофона или AM / FM-тюнера. Выход усилителя управляет акустической системой, наушниками или магнитофоном. Указанные выше устройства ввода обычно могут моделироваться источником напряжения с низким выходным напряжением и высоким сопротивлением источника. Поэтому входное сопротивление усилителя, следующего за этим устройством, должно быть высоким (намного больше, чем сопротивление источника входного устройства). Таким образом, усилитель существенно не нагружает устройство ввода, и усиление не уменьшается.
Устройства, которые приводятся в действие усилителем, обычно имеют низкий импеданс. Например, сопротивление одного динамика обычно составляет 8 Ом. Этим устройствам могут потребоваться полномочия порядка 1 - 10 W.
Рисунок 48 - Аудиочип LM380 и дополнительный радиатор
Разнообразные операционные усилители мощности с интегральной микросхемой с различной выходной мощностью доступны инженерам-электронщикам. В качестве примера приведем усилитель мощности звука LM380[1] который используется в таких потребительских приложениях, как фоно и ленточные усилители, домофоны, линейные драйверы, сигнализация, телевизионные звуковые системы, AM / FM-радио, небольшие сервоприводы и преобразователи питания. Он имеет внутренне фиксированное усиление 50 (34 дБ) и выход, который центрируется вокруг половины напряжения питания. Входы могут быть привязаны к земле или сбалансированы. Выходной каскад защищен как от ограничения тока короткого замыкания, так и от схемы термического отключения. Усилитель упакован в 14-контактный DIP-пакет, как показано на рисунке 48 (a).
Выходной ток рассчитан на пик 1.3. Поскольку устройство выключается при температуре соединения выше 150 oC, радиатор [см. Рисунок 48 (b)] должен быть припаян к устройству. Максимальная выходная мощность (с радиатором) составляет 3.7 Вт. Устройство внутренне смещено.
1Данные и схемы напечатаны с разрешения производителя, National Semiconductor Corp. Студенту рекомендуется использовать справочники при проектировании оборудования с силовыми операционными усилителями.
На рисунке 49 показана конфигурация схемы полного фоноусилителя. Регулировка громкости и тона была включена в эту схему.
Рисунок 49 - Фоноусилитель с использованием LM380
Эквивалентная схема операционного усилителя 12.1
Если конкретному приложению требуется больше энергии, чем можно получить от одного операционного усилителя, мы можем использовать конфигурацию моста на рисунке 50.
Поскольку эта система обеспечивает удвоенное колебание напряжения на нагрузке по сравнению с системой с одним устройством, теоретически мощность питания увеличивается в 4 по сравнению с одиночным усилителем (для данного напряжения питания). Поскольку рассеивание тепла является ограничивающим фактором в этой конструкции, мы обычно проектируем систему консервативно и только удваиваем выходную мощность.
Рисунок 50 - Конфигурация моста для высокой мощности
12.2 Интерком
На рисунке 51 показана внутренняя связь с операционным усилителем и несколькими внешними компонентами.
Когда двойной двухпозиционный переключатель (S1A-S1B) находится в режиме разговора (как показано на рисунке), динамик главной станции выполняет функцию микрофона, управляя усилителем мощности через повышающий трансформатор. Удаленный динамик управляется с выхода усилителя мощности.
Переключение S1A-S1B в положение прослушивания меняет роль ведущего и удаленного. Теперь удаленные Динамик играет роль микрофона и управляет усилителем мощности через повышающий трансформатор. Основной динамик теперь подключен к выходу усилителя мощности. Студент должен проследить проводку с S1A-S1B в положении прослушивания, чтобы убедиться в этом. Можно использовать повышающий трансформатор с отношением витков 1: 25 и потенциометр, Rv, действует как регулятор громкости.
Рисунок 51 - Домофон
РЕЗЮМЕ
Эта глава построена на материале, представленном в главе «Идеальные операционные усилители »где мы сосредоточились на идеальном операционном усилителе. Хотя этот важный строительный блок ведет себя почти как идеальный усилитель, инженер-конструктор должен понимать контраст между практическим устройством и идеальной моделью.
Мы начали главу с изучения дифференциального усилителя. Мы рассмотрели различные конфигурации и характеристики передачи. Затем мы рассмотрели типичный операционный усилитель, включая упаковку и внутреннюю схему. Мы смотрели на то, как производитель указывает параметры для усилителя.
Затем были представлены характеристики практических операционных усилителей, включая усиление, напряжение смещения, ток смещения, синфазное подавление и коэффициент подавления питания. Затем были рассмотрены компьютерные имитационные модели, после чего был проведен подробный анализ неинвертирующих и инвертирующих усилителей.
Глава завершилась множеством конструктивных соображений и примеров. Мы рассмотрели сбалансированные входы и выходы и связь между входами. Мы также рассмотрели операционные усилители аудио, в том числе пример внутренней связи.
----
1Данные и схемы напечатаны с разрешения производителя, National Semiconductor Corp. Студенту рекомендуется использовать справочники при проектировании оборудования с силовыми операционными усилителями.