12 Power Audio Op-amps
ปัจจุบัน - 12. เพาเวอร์ออดิโอออปแอมป์
ก่อนหน้า - 11 การเชื่อมต่อระหว่างอินพุตหลายตัว
Power Audio Op-amps
การใช้งานทั่วไปสำหรับแอมป์เชิงเส้นคือการให้ระบบเสียง เครื่องขยายเสียง รับสัญญาณอินพุตจากไมโครโฟนคาร์ทริดจ์แผ่นเสียงช่องใส่เทปหรือเครื่องรับ AM / FM เอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์จะขับระบบลำโพงหูฟังหรือเครื่องบันทึกเทป อุปกรณ์อินพุตที่กล่าวมาข้างต้นสามารถสร้างแบบจำลองโดยแหล่งจ่ายแรงดันที่มีแรงดันเอาต์พุตต่ำและอิมพีแดนซ์แหล่งกำเนิดสูง ดังนั้นความต้านทานอินพุตของเครื่องขยายเสียงที่ตามหลังอุปกรณ์นี้จะต้องสูง (สูงกว่าอิมพีแดนซ์ต้นทางของอุปกรณ์อินพุต) ในลักษณะนี้เครื่องขยายเสียงจะไม่โหลดอุปกรณ์อินพุตอย่างมีนัยสำคัญและอัตราขยายจะไม่ลดลง
อุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยเครื่องขยายเสียงมักจะมีความต้านทานต่ำ ตัวอย่างเช่นความต้านทานของลำโพงเดียวคือปกติ 8 Ω อุปกรณ์เหล่านี้อาจต้องการพลังในการสั่งซื้อ 1 ถึง 10 W.
รูปที่ 48 - ชิปเสียง LM380 และชุดระบายความร้อนเสริม
op-amps พลังเสียงวงจรรวมที่มีกำลังขับแตกต่างกันมีให้สำหรับวิศวกรออกแบบอิเล็กทรอนิกส์ ตัวอย่างเช่นเรานำเสนอเครื่องขยายเสียงพลังเสียง LM380[1] ซึ่งใช้ในแอพพลิเคชั่นสำหรับผู้บริโภคเช่นแอมพลิไฟเออร์ phono และเทป, อินเตอร์คอม, ไดร์เวอร์ไลน์, สัญญาณเตือน, ระบบเสียงทีวี, วิทยุ AM / FM, เซอร์โวมอเตอร์ขนาดเล็ก มันมีอัตราขยายคงที่ของ 50 (34 dB) และเอาท์พุทที่อยู่กึ่งกลางของแรงดันไฟฟ้าครึ่งหนึ่ง อินพุตสามารถอ้างอิงได้กับกราวด์หรือสมดุล ขั้นตอนการส่งออกได้รับการคุ้มครองด้วยการ จำกัด กระแสไฟฟ้าลัดวงจรและวงจรปิดระบบความร้อน เครื่องขยายเสียงถูกบรรจุในแพ็คเกจ 14-pin ดังแสดงในรูปที่ 48 (a)
กระแสไฟขาออกถูกจัดอันดับที่ 1.3 A peak เนื่องจากอุปกรณ์ปิดที่อุณหภูมิทางแยกสูงกว่า 150 oC, แผ่นระบายความร้อน [ดูรูปที่ 48 (b)] ควรบัดกรีด้วยเครื่อง กำลังขับสูงสุด (พร้อมแผ่นระบายความร้อน) คือ 3.7 วัตต์ อุปกรณ์มีอคติภายใน
1ข้อมูลและวงจรได้รับการพิมพ์โดยได้รับอนุญาตจากผู้ผลิต National Semiconductor Corp. นักเรียนจะได้รับการกระตุ้นให้ใช้หนังสือข้อมูลเมื่อออกแบบอุปกรณ์ที่มีกำลัง op-amps
รูปที่ 49 แสดงการกำหนดค่าวงจรของเครื่องขยายเสียงท่วงทำนองที่สมบูรณ์ มีการควบคุมระดับเสียงและโทนเสียงในวงจรนี้
รูปที่ 49 - เครื่องขยายเสียงท่วงทำนองโดยใช้ LM380
วงจรสมมูลของแอมพลิฟายเออร์ 12.1
หากแอปพลิเคชันเฉพาะต้องการพลังงานมากกว่าที่สามารถรับได้จากเพาเวอร์แอพเดียวเราสามารถใช้การกำหนดค่าบริดจ์ของรูปที่ 50
เนื่องจากระบบนี้ให้แรงดันแกว่งสองเท่าข้ามโหลดเป็นระบบอุปกรณ์เดี่ยวความสามารถในการใช้พลังงานเพิ่มขึ้นในทางทฤษฎีโดยปัจจัยของ 4 เหนือแอมป์เดี่ยว (สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่กำหนด) เนื่องจากการระบายความร้อนเป็นข้อ จำกัด ในการออกแบบนี้เรามักจะออกแบบระบบให้อนุรักษ์พลังงานและเพิ่มกำลังการผลิตเป็นสองเท่า
รูปที่ 50 - การกำหนดค่าบริดจ์สำหรับพลังงานสูง
12.2 อินเตอร์คอม
รูปที่ 51 แสดงอินเตอร์คอมที่รวม power op-amp และส่วนประกอบภายนอกบางตัว
ด้วยสวิตช์สองตำแหน่งคู่ (S1A-S1B) ในตำแหน่งพูดคุย (ดังแสดงในรูป) ลำโพงของสถานีหลักจะทำหน้าที่ของไมโครโฟนในการขับเพาเวอร์แอมป์ผ่านหม้อแปลงแบบ step-up ลำโพงระยะไกลถูกขับเคลื่อนจากเอาต์พุตของเพาเวอร์แอมป์
การสลับ S1A-S1B ไปยังตำแหน่งฟังเปลี่ยนบทบาทของนายและรีโมท ตอนนี้ รีโมท ลำโพงมีบทบาทเป็นไมโครโฟนและจะขับแอมป์พาวเวอร์ผ่านหม้อแปลงแบบยกระดับ ตอนนี้ลำโพงหลักขับเคลื่อนจากกำลังขับ op-amp นักเรียนควรติดตามการเดินสายด้วย S1A-S1B ในตำแหน่งฟังเพื่อตรวจสอบสิ่งนี้ หม้อแปลงแบบ step-up ที่มีอัตราการเลี้ยวของ 1: 25 สามารถใช้และโพเทนชิออมิเตอร์, Rvทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมระดับเสียง
รูปที่ 51 - อินเตอร์คอม
สรุป
บทนี้สร้างขึ้นจากเนื้อหาที่นำเสนอในบท“แอมพลิฟายเออร์ที่ใช้งานได้ในอุดมคติ”ที่ซึ่งเรามุ่งเน้นไปที่แอมป์ในอุดมคติ แม้ว่า Building Block ที่สำคัญนี้จะทำงานเป็นเครื่องขยายเสียงในอุดมคติ แต่วิศวกรออกแบบจะต้องเข้าใจความแตกต่างระหว่างอุปกรณ์ที่ใช้งานจริงกับแบบจำลองในอุดมคติ
เราเริ่มต้นบทโดยตรวจสอบแอมพลิฟายเออร์ที่แตกต่างกัน เราดูการกำหนดค่าและลักษณะการถ่ายโอนต่างๆ จากนั้นเราตรวจสอบแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานทั่วไปรวมถึงบรรจุภัณฑ์และวงจรภายใน เราดูลักษณะที่ผู้ผลิตระบุพารามิเตอร์สำหรับเครื่องขยายเสียง
จากนั้นนำเสนอลักษณะของ op-amps ที่ใช้งานได้จริงซึ่งรวมถึงอัตราขยาย, แรงดันออฟเซ็ต, กระแสไบอัส, การปฏิเสธโหมดทั่วไปและอัตราส่วนการปฏิเสธแหล่งจ่ายไฟ แบบจำลองคอมพิวเตอร์ถูกนำมาพิจารณาต่อไปตามด้วยการวิเคราะห์รายละเอียดของเครื่องขยายเสียงที่ไม่กลับด้านและกลับด้าน
บทสรุปด้วยข้อพิจารณาและตัวอย่างการออกแบบที่หลากหลาย เราตรวจสอบอินพุตและเอาต์พุตที่สมดุลและคัปปลิ้งระหว่างอินพุต เรายังดู op-amps ระบบเสียงกำลังรวมถึงตัวอย่างของวงจรอินเตอร์คอม
----
1ข้อมูลและวงจรได้รับการพิมพ์โดยได้รับอนุญาตจากผู้ผลิต National Semiconductor Corp. นักเรียนจะได้รับการกระตุ้นให้ใช้หนังสือข้อมูลเมื่อออกแบบอุปกรณ์ที่มีกำลัง op-amps