12. Потужність аудіосигналу Op-amps
ТОК - 12. Потужність аудіо-підсилювачів
ПОПЕРЕДНЯ 11. Зв'язок між кількома входами
Потужність аудіосигналу Op-amps
Поширеним для лінійних підсилювачів є забезпечення посилення для аудіосистем. An підсилювач отримує вхідний сигнал від мікрофона, картриджа фонографа, магнітоли або AM / FM-тюнера. Вихід підсилювача приводить в дію акустичну систему, навушники або магнітофон. Вхідні пристрої, названі вище, зазвичай можуть моделюватися джерелом напруги з низькою вихідною напругою і високим імпедансом джерела. Тому вхідний опір підсилювача, що слідує за цим пристроєм, має бути високим (набагато більше вихідного імпедансу пристрою введення). Таким чином, підсилювач не значно навантажує пристрій введення і посилення не зменшується.
Пристрої, керовані підсилювачем, зазвичай мають низький імпеданс. Наприклад, імпеданс одного динаміка зазвичай 8 Ω. Ці пристрої можуть вимагати повноважень на замовлення 1 на 10 W.
Малюнок 48 - Аудіочип LM380 і додатковий радіатор
Інженер з електронного проектування має доступ до різних підсилювачів потужності інтегральної схеми з різними вихідними потужностями. Наприклад, ми представляємо підсилювач потужності звуку LM380[1] яка використовується в таких споживчих додатках, як підсилювачі фоно-і магнітофонів, домофони, лінійні драйвери, тривоги, телевізійні системи, AM / FM-радіоприймачі, малі сервоприводи і перетворювачі потужності. Він має внутрішньо зафіксований коефіцієнт підсилення 50 (34 dB) і вихід, який центрується навколо половини напруги живлення. Входи можуть бути або посилатися на землю, або бути збалансованими. Вихідний каскад захищений як обмеженням струму короткого замикання, так і схемою теплового відключення. Підсилювач упакований в пакет DIP 14-pin, як показано на малюнку 48 (a).
Вихідний струм розрахований на піку 1.3 A. Оскільки пристрій вимикається при температурах переходу вище 150 oC, тепловідвід [див. Малюнок 48 (b)] повинен бути припаяний до пристрою. Максимальна вихідна потужність (з радіатором) - 3.7 ват. Пристрій внутрішньо зміщений.
1Дані та схеми друкуються з дозволу виробника, Національної напівпровідникової корпорації. Студенту рекомендується використовувати книги даних при розробці обладнання з потужними підсилювачами.
На малюнку 49 показана конфігурація схеми повного підсилювача фоно. У цей контур включено регулювання гучності та тону.
Малюнок 49 - Підсилювач Phono з використанням LM380
12.1 операційний підсилювач, еквівалентний контур
Якщо конкретне додаток вимагає більшої потужності, ніж може бути отримано з однієї потужності op-amp, ми можемо використовувати конфігурацію мосту на Фігурі 50.
Оскільки ця система забезпечує вдвічі перевищення напруги через навантаження, як система з одним пристроєм, потужність теоретично збільшується на коефіцієнт 4 над одним підсилювачем (для заданої напруги живлення). Оскільки розсіювання тепла є граничною проблемою в цій конструкції, ми зазвичай конструюємо систему консервативно і тільки подвоюємо вихідну потужність.
Малюнок 50 - конфігурація моста для високої потужності
12.2 Інтерком
На малюнку 51 показана домофон, що включає потужність операційного підсилювача і кілька зовнішніх компонентів.
З подвійним двопозиційним перемикачем (S1A-S1B) в положенні розмови (як показано на малюнку), динамік головної станції виконує функцію мікрофона, керуючи потужністю операційного підсилювача через підвищувальний трансформатор. Віддалений динамік приводиться в дію з виходу підсилювача потужності.
Перемикання S1A-S1B на позицію прослуховування змінює роль головного і віддаленого. Тепер віддалений Виступає роль мікрофона, і він підводить підсилювач потужності через підвищувальний трансформатор. Тепер головний динамік виводиться з виходу підсилювача потужності. Студент повинен простежити проводку з S1A-S1B в позиції прослуховування, щоб перевірити це. Може використовуватися підвищувальний трансформатор з коефіцієнтом повороту 1: 25, і потенціометром, Rv, виконує роль регулятора гучності.
Рисунок 51 - Домофон
РЕЗЮМЕ
Ця глава побудована на матеріалі, представленому в главі “Ідеальні операційні підсилювачі ", де ми зосередилися на ідеальному операційному підсилювачі. Хоча цей важливий будівельний блок поводиться майже як ідеальний підсилювач, інженер-конструктор повинен розуміти контрасти між практичним пристроєм і ідеальною моделлю.
Ми розпочали цю главу, вивчивши диференціальний підсилювач. Ми розглянули різні конфігурації та характеристики передачі. Потім ми розглянули типовий операційний підсилювач, включаючи упаковку і внутрішню схему. Ми розглянули, яким чином виробник вказує параметри підсилювача.
Потім були представлені характеристики практичних оп-підсилювачів, в тому числі коефіцієнт посилення, напруга зміщення, струм зміщення, відхилення спільного режиму і відхилене джерело живлення. Далі розглядалися комп'ютерні імітаційні моделі, а потім детальний аналіз неінвертуючих і інвертуючих підсилювачів.
Розділ завершився різноманітними конструкторськими міркуваннями та прикладами. Ми розглянули збалансовані входи і виходи і зв'язок між входами. Ми також подивилися на силові аудіосигнали, включаючи приклад домофона.
----
1Дані та схеми друкуються з дозволу виробника, Національної напівпровідникової корпорації. Студенту рекомендується використовувати книги даних при розробці обладнання з потужними підсилювачами.