Opa134 схема включения: Opa134 схема включения

Лучшие операционные усилители для звуковых схем

---

Выбор операционного усилителя (ОУ) для аудио применений

Условные обозначения, принятые для этой страницы:

• Треугольник используется для обозначения операционного усилителя
• Вывод подключения напряжения питания положительной полярности (+V) расположен слева от треугольника и направлен вверх.
• Вывод подключения напряжения питания отрицательной полярности(-V) расположен слева от треугольника и направлен вниз.
• Неинвертирующий вход расположен слева и обозначен знаком «+».
• Инвертирующий вход расположен слева и обозначен знаком «-».
• Выход ОУ изображается справа в вершине треугольника и направлен вправо
• Выводы частотной компенсации или регулировки напряжения смещения справа от контактов питания и направлены вверх или вниз.
• Названия корпусов соответствуют стандартизированным обозначениям.

---

Простой Операционный Усилитель в корпусе DIL8 (V1)

Контакт 4 = -V 
Контакт 7 = +V 
Примеры : 709, 748, CA3130, LT1028, NE5534, OPA121, AD797

---

Одиночный ОУ в корпусе DIL8 (V2)

Контакт 4 = -V
Контакт 7 = +V 
Примеры : 741, AD711, LF351, LM301, OPA606, TL061, TL071, TL081, OPA604, OPA627 (более специализированные приборы, предназначенные для схем сбора данных, но иногда используются и для аудио)

---

Одиночный ОУ в корпусе DIL8 (V3)

Контакт 4 = -V
Контакт 7 = +V 
Примеры : EL2030

---

Одиночный ОУ в корпусе DIL8 (V4)

Контакт 4 = -V
Контакт 7 = +V 
Примеры : OP07, OP27, OP37, OPA134

---

Сдвоенный ОУ в корпусе DIL14

Контакт 4 = -V
Контакт 13 = +V 
Примеры : 747, NE5533 (двойной NE5534)

---

Сдвоенный АОП в корпусе DIL8

Контакт 4 = -V
Контакт 8 = +V
Примеры : 1458, 1558, 4559, AD642, AD644, AD647, AD648, AD712, LF353, LM358, LM833, NE5532, JRC5532, OP270 (обратите внимание, есть также OP270 в 14-контактном корпусе), OP275, OPA2107, OPA2111, OPA2134, OPA2604, TL062, TL072, TL082, TL052, JRC072, JRC4558, MC4558, LM4558, MC33078

---

---

Счетверенный АОП в корпусе DIL14

Контакт 11 = -V 
Контакт 4 = +V 
Примеры : 4156, LM124, LM324, LM348, LM837, OPA404, TL064, TL074, TL084, OPA4134, MC33079

---

Самые популярные ОУ

Некоторые ОУ стали очень популярны и использовались в тысячах конструкций. Кто из электронщиков последних десятилетий не знает uA741? Но uA741, конечно, не единственный сверх — популярный ОУ. У него есть множество «инкарнаций», такие как например uA747 (сдвоенный 741), MC1458 (сдвоенный 741), LM348 (счетверенный 741).

Также стали очень популярными чипы серии TL0xx (TL071, TL072, TL074, TL081, TL082, TL084) и CA3140. Микросхемы LM324, LM358 и CA3140 очень часто применяются в схемах с однополярным питанием. Серии TL07x и TL08x в основном используются для схем с симметричным питанием.

Самые известные, но не обязательно лучшие для аудио…

LM741 и LM324 очень популярны и используются повсеместно, то это главным образом благодаря тому, что они внесли огромный вклад в небольшую революцию в области интегральных усилителей. LM741 и LM324 были «лучше» и стабильнее своих предшественников LM709, но их характеристики вряд ли предназначались для усиления слабых звуковых сигналов. Тем не менее, они все таки для этого использовались, порой даже в схемах микрофонных усилителей.

NE5532 и NE5534 — отличное соотношение цена/качество. Очень подходят для изготовления небольших микрофонных предусилителей или даже предусилителей RIAA (RIAA — сертификация американской ассоциации звукозаписывающей индустрии Recording Industry Association of America). Эти чипы имеют небольшую склонность к нестабильности на высоких коэффициентах усиления (паразитные автоколебания на высокой частоте, обычно неслышимые и видимые только на осциллографе, приводящие однако к искажению звукового сигнала при прослушивании). Однако это явление легко устранить, обеспечив хорошую развязку по питанию и и добавив небольшую емкость в несколько пФ в цепи обратной связи. 

Кроме того, иметь четыре ОУ в одном корпусе (например LM324) было и остается весьма практичным, даже при сомнительной линейности и уровне шума этих чипов.

Мое любимые ОУ для аудио

Кое-кто осуждает использование развязки источника питания, так как это может привести к увеличению шума.  Лично я выступаю за использование локальной развязки по питанию. Я всегда буду защищать её использование, пока сам не увижу неблагоприятный эффект. 

Существует версия NE5534N с более низким уровнем собственного шума, чем у NE5534. Честно говоря, я пробовал оба и не заметил никакой разницы на слух или на осциллографе. Но, возможно, мои тесты были недостаточно «чистыми», чтобы заметить разницу…

TL071, TL072, TL074 — я использовал их много раз для схем усиления сигналов линейного уровня и даже для микрофонных предусилителей (хотя для последних я предпочитаю NE5534). Они дают очень хорошие результаты, а также имеют очень хорошее соотношение цена/качество.

AD797 — эта схема идеальна для изготовления малошумящих микрофонов или предусилителей RIAA. Я использовал этот чип один раз для реализации предусилителя RIAA. Результат меня полностью удовлетворил. На тот момент у меня не было возможности провести сравнения с NE5534 (или 5532), но мне кажется, что последний все же лучше.  Однако, это был единичный опыт, и не стоит принимать его за правило.

OPA2134 — используется в микрофонных предусилителях или предусилителях RIAA, а также во входных каскадах некоторых звуковых устройств (микшерных пультов, радиопередатчиков).

OP27 и OP37 — считается «лучше», чем NE5534, особенно с точки зрения уровня шума. И правда, эти микросхемы менее «шумны», чем NE5534, но большая разница в цене между ними и последними мне не кажется оправданной, по крайней мере, для звуковых схем. 

Общее правило выбора «правильного» ОУ для звука

Я не знаю никаких магических правил. Вообще говоря, ОУ с биполярными транзисторами на входе всегда предпочтительнее, чем с входами на полевых транзисторах. Тем не менее, OPA2134 (FET) имеет «всего» на 6 дБ больше шума, чем NE5534 (биполярный). Время нарастания ( скорость нарастания выходного напряжения) является важным параметром, который дает хорошее представление о том, что можно ожидать от сигнала большой амплитуды и высокой частоты (скажем, выше 10 кГц для аудио).  

Если ОУ недостаточно быстр, не ожидайте от него слишком многого… TL07x (FET) имеет довольно высокий уровень шума (18 нВ/rHz), но его время нарастания 13 В/мкс достаточно хорошее, в любом случае, намного выше, чем у LM741 (0,5 В/мкс)! Кстати, необходимо иметь в виду, что время нарастания около 2 В/мкс достаточно для обработки сигнала частотой 20 кГц с полной амплитудой.

Хорошая репутация, но лично не пробовал

LT1028 — эта довольно старая микросхема, которая всегда считалась одной из лучших в области аудио и много раз использовалась в микрофонных предусилителях, предусилителях RIAA и NAB. К сожалению, ни разу не держал в руках.

LM4562 — более новый чип, чем LT1028, с очень хорошими характеристиками.

LM6172 — может работать на более высокую емкостную нагрузку, чем средние ОУ, и имеет низкий уровень искажений.

AD8599 —

OPA2211 и OPA2827- 

Разные производители одних и тех же чипов

NE5534 не обязательно имеет те же звуковые качества, что и другой NE5534, выпущенный другим производителем.  Один и тот же образец интегральной схемы могут предлагать разные производители, они не обязательно будут изготавливаться по одним и тем же технологиям, каждая отрасль имеет свои предпочтения и «секреты» производства. Я не претендую на то, что один бренд лучше другого. Тем не менее, похоже, что аудиофилы предпочитают бренд JRC, а не Signetic, Philips или Texas Instruments. Burr Brown — еще один бренд, заслуживший солидную репутацию благодаря высокому качеству в области аудиотехники. Однако мы должны оставаться скромными в этих суждениях и помнить, что есть схемные решения, в которых звуковые различия слышны меньше, чем в других.

Замена операционных усилителей

Безопасно ли менять одну микросхему на другую? Если корпуса содержат одинаковые функциональные блоки (например, два ОУ), то да. Существуют корпуса DIL8, содержащие только один ОУ (например, NE5534), и корпуса DIL8, содержащие два ОУ (например, NE5532). Таким образом, NE5534 и NE5532 имеют идентичный корпус (DIL8), но поскольку их внутренняя структура (распиновка) различается, замена одного на другой может просто привести к их полному выходу из строя! 

С другой стороны, замена TL084 (корпус DIL14) на TL074 (также в корпусе DIL14) вполне возможна, поскольку разводка четырех ОУ, которые они оба содержат — идентична.  

Обратите внимание, что вы можете использовать для замены ОУ с отличающейся распиновкой, используя сделав (или купив) небольшую плату — перходник. Ничто не мешает вам заменить NE5532 (двойной ОУ в корпусе DIL8) двумя NE5534 (каждый в корпусе DIL8), используя небольшую печатную плату, обеспечивающую механический «интерфейс»

---

Переведено с французского. Источник >>

---

Малошумящий High-End предусилитель на транзисторах, схема и описание

Предлагаемая автором конструкция ПУ используется в составе звуковоспроизводящего комплекса вместе с УМЗЧ, описанным в статье “Сверхлинейный УМЗЧ класса High-End на транзисторах”.

Сравниваются особенности спектра нелинейных искажений в усилителях с различной частотой среза АЧХ. Показано, что устройства на операционных усилителях обогащают звуковой сигнал высшими гармониками, поэтому их применение в аудиокомплексах особо высокого качества нежелательно. Представлена конструкция малошумящего высоколинейного предварительного усилителя с большой частотой среза и блоками регулировок громкости и тембра.

При использовании пассивных регуляторов тембра (РТ) и достаточной чувствительности УМЗЧ назначением предварительного усилителя ЗЧ (ПУЗЧ) остается компенсация вносимого РТ ослабления усиливаемого сигнала и согласования входных и выходных сопротивлений различных звеньев тракта между собой.

Эта функция принадлежит линейным малошумящим каскадам усиления с высоким (десятки-сотни кОм) входным и низким (не более 600 Ом) выходным сопротивлением. Такие значения необходимы, чтобы не вносились погрешности в характеристики регулирования РТ и регулятора громкости (РГ) и не оказывалось влияние на характеристики источников сигнала.

Известные автору конструкции ПУЗЧ не удовлетворяют возросшим к ним требованиям. Если ранее при воспроизведении граммофонной или магнитофонной записи было вполне достаточно, чтобы относительный уровень шума ПУЗЧ был около -80…-85 дБ, что не хуже, чем у источников сигнала, то при прослушивании компакт-дисков, когда “мертвая тишина” в паузах наполняется досадным шипением, такой шум уже становится назойливой помехой. Оставляют желать лучшего и другие параметры, особенно у ПУЗЧ, выполненных с использованием операционных усилителей (ОУ).

Низкая (десятки-сотни герц) собственная частота среза ОУ fc обусловливает не самую лучшую переходную характеристику, определяющую верность передачи фронта импульсных сигналов.

Такая fc заставляет считаться с возможностью возникновения динамических искажений, а также приводит к уменьшению глубины ООС с ростом частоты, т.е. к росту нелинейных искажений (НИ). Ухудшение подавления искажений сигнала начинается в ОУ, охваченном ООС, с частоты его среза to и происходит приблизительно прямо пропорционально частоте.

Например, если fc<500 Гц и при усилении сигнала с частотой fA=1 кГц получен уровень второй гармоники (на частоте 2 кГц) 0,001%, то при усилении равного по амплитуде сигнала с частотой fB=8 кГц уровень второй гармоники (на частоте 16 кГц) будет примерно в fB/fA=8 раз больше, что дает уже не такие благополучные искажения (0,008%). Однако это еще только полбеды.

Еще хуже то, что вместе с этим изменяется соотношение между гармониками одного и того же сигнала в пользу гармоник более высокого порядка. Это касается НИ, генерируемых теми каскадами ОУ (прежде всего, выходными, из-за значительности их вклада в общий уровень НИ), которые следуют за каскадом, формирующим излом АЧХ на частоте fc. Искажения этих каскадов и будем иметь в виду далее (в первых каскадах ОУ процессы имеют свои особенности).

На рис.1 показаны частотные зависимости отношения коэффициента НИ по гармонике n>2 Qn к коэффициенту НИ по второй гармонике Q2, приведенных к такому же отношению для ОУ без ООС Qn/Q2.

Прямая 1 соответствует ОУ без ООС, прямая 2 – ОУ с замкнутой петлей ООС. Прямая 1 соответствует также усилителю, имеющему высокую частоту среза fc’>>20 кГц, причем безразлично, включена ООС или нет.

Как видно, УЗЧ на ОУ обогащает спектр НИ гармониками высших порядков. Наблюдаемую реально картину сглаживает лишь то, что исходные (без ООС) амплитуды гармоник сами обычно уменьшаются с ростом их номера n, поэтому регистрируемые при измерениях продукты искажений зависят не так сильно от частоты.

Понятно, что картина, аналогичная рис.1, имеет место и для компонентов интермодуляционных искажений различных порядков.

Как известно, качество звучания зависит не только от амплитуд гармоник различного порядка, но и от соотношения между ними: желательно, чтобы с ростом номера гармоники ее амплитуда достаточно быстро убывала, в противном случае звучание становится жестким, приобретает неприятный металлический оттенок.

Из рис.1 видно, что УЗЧ на ОУ действует в прямо противоположном направлении, причем практически во всем звуковом диапазоне, исключая лишь самые низкие частоты (и это касается, конечно, не только ПУЗЧ, но и усилителей мощности).

Рис. 1. График 1.

И если регулятор тембра НЧ, поднимая АЧХ тракта на частотах, ниже 1 кГц, в какой-то степени восстанавливает соотношение между гармониками в диапазоне наклона участка своей АЧХ, то подъем высоких частот регулятором тембра ВЧ еще более усугубляет нарушение соотношения между ними на частотах более 1 кГц.

Таким образом, пресловутое “транзисторное звучание” начинает зарождаться еще в ПУЗЧ, выполненных на ОУ. Поэтому увлечение такими схемами, несмотря на все удобства и упрощения при использовании ОУ, идет в ущерб качеству звуковоспроизведения.

И нет ничего удивительного в том, что они звучат хуже ламповых усилителей, имеющих, как правило, достаточно высокую fc (что возможно благодаря относительно неглубокой ООС) и к тому же благоприятный спектр генерируемых лампами гармоник (не выше пятого порядка).

Для получения благоприятного спектра НИ транзисторный усилитель до охвата ООС должен иметь частоту среза fc’>20 кГц (рис.2, кривая 1). Это требование удачно согласуется и с условием отсутствия динамических искажений.

Любопытной вместе с этим выглядит возможность дополнительного улучшения спектра гармоник и приближения его характера к ламповому путем специфической коррекции, заключающейся в подъеме исходной (без ООС) АЧХ с ростом частоты в звуковом диапазоне или хотя бы на некотором его участке (рис. 0) -103 дБ

• Взвешенное значение -109 дБА

• Выходное сопротивление < 0,1Ом

• Фазовый угол при f=0,1 …200 кГц < 0,1°

• Минимальное сопротивление нагрузки R 300 Ом.

Принципиальная схема

Усилитель выполнен по симметричной схеме на комплементарных парах транзисторов, такая структура значительно повышает его исходную линейность еще до охвата ООС.

Все транзисторы, включая выходные, работают в режиме класса “А”, причем коллекторный ток покоя VT7, VT8 около 10 мА и позволяет им сохранять этот режим при сопротивлениях нагрузки Rh не менее 300 Ом.

Несмотря на то, что VT5 и VT6 включены по схеме с общим эмиттером, их передаточные характеристики достаточно линеаризированы значительными сопротивлениями в эмиттерных цепях (R15, R16).

Уровень НИ оказался настолько мал, что решено было не применять предусматривавшиеся петли ЕПОС [1, 3], которые значительно усложнили бы схему.

Входной каскад с целью получения низкого уровня шума выполнен на полевых транзисторах с р-п-переходом. Входное сопротивление усилителя, равное около 350 кОм, определяется только сопротивлениями резисторов R3, R6 (при этом следует не забыть о соответствующем изменении емкостей С1, С2, чтобы постоянные времени ФВЧ R3C1 и R6C2 оставались прежними).

Делители напряжения R1R2 и R4R5R7 задают рабочие точки VT1 и VT2, резистор R4 служит для начальной установки нулевого напряжения на выходе усилителя и после настройки его можно заменить постоянным резистором нужного сопротивления, причем значение постоянной составляющей на выходе усилителя не столь критично и может находиться в пределах ±200 мВ.

Для получения большого коэффициента усиления входного каскада и малого шума применена динамическая нагрузка на полевых транзисторах VT3, VT4. Поскольку оба плеча входного каскада (VT1-VT3 и VT2-VT4) в конечном итоге работают на общую нагрузку, это дает выигрыш в уровне шума 3 дБ.

В результате шум усилителя оказался примерно втрое (на 10 дБ) меньше, чем у усилителей, входной каскад которых выполнен на ОУ К157УД2.

Рис. 3. Принципиальная схема малошумящего High-End предусилителя на транзисторах.

Сигнал ООС с выхода подается в точку соединения R13R14. Коэффициент передачи цепи ООС определяется цепочками R10R13C3 и R11R1404 вместе с регулятором усиления R12, которым устанавливают коэффициент усиления устройства в пределах 2-5. При желании диапазон регулировки усиления можно расширить уменьшением R10 и R11.

Конденсаторы С5-С7 корректируют АЧХ усилителя с целью получения наилучшей переходной характеристики, но его работоспособность сохраняется и без них, однако фронт прямоугольного импульса в их отсутствие приобретает небольшой выброс, а на “полке” появляется рябь.

Резисторы R19, R20 предохраняют VT7, VT8 от перегрузки при коротком замыкании на выходе.

Режимы усилителя по постоянному току стабилизированы как местной (R13, R14, R8, R9, R15, R16), так и глубокой (около 66 дБ) общей ООС, благодаря чему температурные колебания и дрейф параметров элементов мало сказываются на его работе.

Детали

Полевые транзисторы следует подобрать в пары по начальному току стока. У транзисторов VT1, VT2 он должен быть около 0,8-1,8 мА, у VT3, VT4 – не менее 5-6 мА. VT1 можно взять с индексами Б, А, VT2 – с индексами И, Е, Ж, К, VT3, VT4 – с индексами Д, Г, Е, КТ3107 – с индексами Б или И, КТ3102 – соответственно А или Б, В, Д, VT5-VT8 можно не подбирать

Конденсаторы С5, С7 – типов КТ, КД, С1-С4 – К73-16, К73-17, К71-4, К76-5 и т.п. В качестве С3, С4 можно использовать электролитические конденсаторы, например, К50-16, К50-6 либо импортные.

Питание усилителя – от любого стабилизированного двуполярного источника напряжения ±15 В.

Налаживание

Налаживание собранного из исправных деталей усилителя несложно. Подбором R8 и R9 устанавливают указанные на схеме напряжения на стоках VT1 и VT2 (12± 0,5 В), а подбором R17, R18 – напряжения на эмиттерах VT7, VT8 (0,8-1,2 В). Параллельно этому подстройкой R4 устанавливают близким к нулю выходное напряжение.

Если же нужные режимы транзисторов сразу установить не удается, следует вначале наладить отдельно входной каскад. Для этого выход усилителя соединяют с общим проводом (чтобы отключить общую ООС) и отключают базы VT5 и VT6 от стоков VT1 и VT2, закорачивая затем эти базы со своими эмиттерами.

После этого добиваются во входном каскаде режимов, как указано выше. Если это удается, то восстанавливают соединения схемы и окончательно подбирают R17,R18 и R4.

Регулятор громкости и тембра

Схема регулятора громкости и тембра с использованием показанного на рис.3 усилителя представлена на рис.4, где А1, А2 – два таких усилителя; ФРТ – физиологический регулятор тембра [3]; ТКРГ – тонкомпенсированный регулятор громкости, выход которого подключается к УМЗЧ.

Инфразвуковые частоты срезаются в каждом из усилителей А1 и А2 как на входе (ФВЧ R1-R3C1 и R4-R5-R6-C2, рис.3), так и в цепи ООС (R10-R13-C3 и R11-R14-C4), что дает в итоге ФВЧ 4-го порядка (а вместе с входным ФВЧ УМЗЧ [1] – 5-го порядка), этого достаточно для эффективного подавления низкочастотных помех с частотой меньше 20 Гц, таких, например, как от коробленных грампластинок.

В обходе ФРТ нет острой необходимости, так как его органами регулировки легко получить строго горизонтальную АЧХ. Однако эту функцию несложно осуществить, как показано на рис.4, с помощью переключателя S1 и делителя R1R2.

Рис. 4. Схема регулятора громкости и тембра.

В качестве R12 (рис.3) использован сдвоенный переменный резистор, “половинки” которого включают в разные каналы стереотракта. В каскадах А1 они включены “синфазно” (сопротивление реостата R12 в обоих каналах изменяется в одну сторону при перемещении движка регулятора) и выполняют роль дополнительного регулятора уровня, повышая тем самым перегрузочную способность ПУЗЧ до 26 дБ и обеспечивая согласование АЧХ ТКРГ с уровнем сигнала. В каскадах А2 они включены “противофазно” (сопротивление R12 в одном канале увеличивается, в другом уменьшается) и играют роль регулятора стереобаланса.

На рис.5 изображена принципиальная схема ТКРГ, выполненного на сдвоенном переменном резисторе с двумя отводами типа СП3-30В. Часто в схемах ТКРГ применяется подключение цепей частотной коррекции к движку потенциометра.

Рис. 5. Принципиальная схема тонкомпенсированныого регулятора громкости.

Движущиеся контакты движка не могут быть идеальными, и при регулировании громкости их сопротивления изменяются от почти нулевого до весьма заметного, особенно после продолжительной эксплуатации.

В простом (не тонкомпенсированном) регуляторе это почти не ощущается, особенно если последующий каскад имеет достаточно большое входное сопротивление, и может проявляться незначительными шорохами при регулировании.

В ТКРГ с подключением цепей коррекции к движку дела обстоят значительно хуже, АЧХ при ухудшениях контакта может искажаться очень сильно и становиться полностью неприемлемой, временами оглушая слушателя резким звуком неестественной окраски.

Искажениями АЧХ страдают и ТКРГ, цепи коррекции которых подключают как к отводам, так и к движку. В таких ТКРГ даже при идеальном постоянном контакте движка хорошо заметны на слух раздражающие изменения АЧХ при проходе движка мимо отвода.

Предлагаемый ТКРГ лишен этих недостатков, так как в нем к движку потенциометра цепи частотной коррекции не подключаются. Его АЧХ представлены на рис.6. Они являются хорошим приближением к требуемым, благодаря детальной проработке частотно-зависимых звеньев.

Рис. 6. АЧХ тонкомпенсированныого регулятора громкости.

В схеме ТКРГ (и в ФРТ) нельзя использовать электролитические конденсаторы, так как постоянная составляющая напряжения на их обкладках при работе данных схем равна нулю.

Следует использовать те же типы неэлектролитических конденсаторов, какие указаны в схеме усилителя. Описанный предварительный усилитель и блок регулировки громкости и тембра при работе вместе с УМЗЧ [1], укомплектованым хорошими акустическими системами, обеспечивают превосходное звучание.

Автор:  В. П. Матюшкин, г. Дрогобыч, Украина.

Литература:

1. Матюшкин В.П. Сверхлинейный УМЗЧ класса Hgh-End на транзисторах // Радіоаматор.-1998.-№8.-С.10-11; №9.-С. 10-11.
2. Матюшкин В. П. Параллельные петли обратной связи и их применение в УЗЧ // Радіоаматор.-2000.-№12.-2001; №1-3.

Hobbyist: Это разумная конструкция для аудиоусилителя? (очень эскизный дизайн)

Все это питается, скажем, от блока питания мощностью 150 Вт с шинами +/- 15 В.

При шинах 15 В выходной каскад BJT должен выдавать пиковое напряжение около 13 В. При резистивной нагрузке 8 Ом это пиковая мощность 21 Вт или среднеквадратичное значение 10 Вт. Примечание. «Ватт RMS» на самом деле означает «активная мощность на резистивной нагрузке»…

Таким образом, ваш усилитель должен работать на шинах более высокого операционные усилители ограничены +/- 15В. Таким образом, вы должны использовать дискретность, что означает одновременное открытие всех червей, от стабильности цикла до управления температурой.

Итак… Если вы новичок, я бы определенно не рекомендовал разрабатывать усилитель мощности, потому что вам нужно все сделать правильно. Это может быть дорого и рискованно, и если он дымит, есть большая вероятность, что один из выходных транзисторов выйдет из строя из-за короткого замыкания, что означает, что усилитель будет непрерывно выводить одно из напряжений шины и сожжет громкоговоритель. Также трудно получить правильную разводку печатной платы. Гораздо лучше начать с комплекта, вы получите всю информацию о том, как выбрать радиатор, хорошую печатную плату и т. д.

Если вы хотите что-то построить, маломощная линейная часть с операционными усилителями гораздо менее рискованна, а ошибки обходятся дешевле. Обратите внимание, что плохо работающий предусилитель все еще может разрушить ваши динамики, если он будет колебаться, но это редкость.

Однажды я копался внутри усилителя для наушников … это не страшно, правда? Зонд прицела каким-то образом что-то замкнул, один выходной транзистор взорвался, закоротил и сжег звуковую катушку Sennheiser за 200 долларов, которую я забыл отключить. ОЙ! Это действительно отстой. Всегда пробуйте новый усилитель на бывших в употреблении мусорных колонках…

Если вам нужен самодельный усилитель мощности для полнодиапазонных динамиков, вы не ошибетесь, выбрав комплект на основе LM3886. Поиск “LM3886 сделано правильно”. Он имеет полную защиту и прост в использовании, а LM3886 звучит очень хорошо, учитывая цену и простоту. На самом деле, правильно реализованный LM3886, вероятно, будет звучать лучше, чем большинство комплектов усилителей BJT, и он не дымит, если выход закорочен, что всегда является плюсом…

Для сабвуфера китайский модуль класса D с IRS2092 был бы хорошим вариантом по непревзойденному соотношению цена/мощность.

После того, как вы соберете все это, прочитайте следующие замечательные книги:

“Искусство электроники” Хоровица и Хилла

“Руководство по проектированию аудиоусилителей” Дугласа Селфа

“Проектирование усилителей мощности звука” Боба Корделла

Последняя один, в частности, охватывает каждую хитрую деталь, которая действительно определяет разницу между дымом и отсутствием дыма. Я действительно рекомендую его, он практичен, хорошо написан и «удобен для пользователя», он ответит на все вопросы, которые вы задавали, а также на те, которые вы не задавали. Я имею в виду, что разработка усилителя мощности — это не просто, но и определенно не высшая математика… Наличие книги, в которой объясняются все ошибки, которые вы можете совершить, и способы их избежать, безусловно, сэкономит много времени и перегоревших транзисторов…

Есть еще кое-что, что вам нужно сделать…

Вы часто говорите: «Я хочу усилитель на 150 Вт», но знаете ли вы, сколько ватт вам на самом деле нужно?

Вы можете измерить это с помощью области. Проверьте выход вашего текущего усилителя, используя обычные динамики, включив музыку, которая вам нравится, немного громче, чем обычно.

В прошлый раз я измерил напряжение, эквивалентное 1 Вт в среднем и 10-20 Вт в пике. Так что мой 50-ваттный усилитель на самом деле никогда не обрезается. Это интересный эксперимент. Однако сабвуферам обычно требуется немного больше мощности, поэтому я рекомендовал усилитель класса D.

РЕДАКТИРОВАТЬ:

Около 15 Вт ампер. Вы сэкономите несколько долларов на радиаторе.

Если вы используете одну пару выходных транзисторов (один NPN, один PNP или эквивалент полевого МОП-транзистора) и они такие же мощные, как корпуса TO-247, тогда вы можете получить 50-60 Вт RMS. Для большей мощности требуется больше силовых транзисторов, включенных параллельно, что открывает еще одну банку червей: разделение тока, они должны быть согласованы и т. Д., Плюс большой радиатор, это очень быстро становится дорогим и раздражающим, поэтому вы делаете это, только если вам это нужно.

Усилитель со среднеквадратичной мощностью 50–60 Вт в любом случае никогда не будет ограничивать звук при нормальном уровне прослушивания с достаточно эффективными динамиками. Так нужно ли доплачивать за 100 Вт? Только если вы определите, измерив напряжение на выходе вашего усилителя, что вам нужны дополнительные ватты! Это может быть связано с неэффективными динамиками, сабвуфером или, если вам нравится, ДЕЙСТВИТЕЛЬНО громко.

Однако 15-ваттный усилитель будет ограничиваться, и если в нем используются дискретные компоненты, его схема будет в основном такой же, как у 60-ваттного усилителя, только радиатор будет меньше. Таким образом, усилитель мощностью 15 Вт не имеет никаких преимуществ, если только вы не используете его в классе А и не имеете суперэффективных динамиков.

операционный усилитель — лучший способ уменьшить ВЧ-шум в схеме предусилителя операционного усилителя OMA2134

спросил 1 год, 1 месяц назад

Изменено 8 месяцев назад

Просмотрено 417 раз

\$\начало группы\$

Я собрал следующий предусилитель для электрогитары, который устанавливается внутри инструмента. Основная причина этого заключается в том, что в мосте есть пьезодатчик с очень высоким выходным импедансом, который никогда не звучит хорошо при пассивном подключении к усилителю. Я стремился к чистому выходному усилению 0 дБ с линейной полосой пропускания в диапазоне 20-20k, чтобы не препятствовать атаке и яркости пьезо. В то время как схема проверена на работоспособность в соответствии с назначением, слышны паразитные ВЧ помехи, звон +/- 6–8 кГц или свист, смешанный со статическими помехами на заднем плане, которые становятся слышно громкими во время пауз, когда в основном усилителе используются искажения. . Все отдельные звукосниматели имеют экранированные соединения с главным выключателем внутри резонатора гитары, который дополнительно полностью экранирован токопроводящей краской. Это была тихая электрогитара без предусилителя. Компоненты очень плотно подогнаны на кусок хобби-доски размером 2,5×4 см со звездным заземлением. Клеммы потенциометра соединяются через проволочные перемычки +/- 5 см внутри полости.

1. Возможно, я переборщил с полосой пропускания ВЧ. Достигнет ли этого уменьшение полосы пропускания ВЧ за счет увеличения номиналов С3, С9, С11 и какие из этих конденсаторов наиболее актуальны?
2. Я читал, что установка скромного последовательного резистора +/- 1k перед выходом может улучшить передачу по гитарному кабелю. Так ли это и есть ли другие простые модификации для оптимизации передачи через несбалансированный гитарный кабель?
3. Регуляторы тембра являются бонусом, но не нужны сами по себе. Избавится ли удаление тонального стека от проблемы?
4. Приветствуются любые другие предложения

Спасибо!

Кстати: у меня нет осциллографа, но есть установка для тестирования громкоговорителей. С регуляторами тембра, установленными на единицу, схема является линейной до +/-40k с общим низким уровнем искажений

Эта схема также общедоступна на CircuitLab: https://www.circuitlab.com/circuit/52475zw4edt5/opa134-based-guitar-preamp-with-tone-control/

• операционный усилитель
• пьезоэлектрический
• гитарный усилитель

\$\конечная группа\$

9

\$\начало группы\$

Наиболее распространенные радиопомехи. Это сотовый телефон, который периодически медленно пингует вышку для проверки связи. Это происходит от электромагнитной связи к проводам на линиях с более высоким импедансом. То, что слышно, – это демодуляция несущей микроволновой несущей на входных диодах или транзисторах.

Выбор высокочастотного колпачка не так уж и сложен, но его нужно разместить только рядом с входом усилителя на землю. Обычно это примерно 50 пФ. NPO и пленка имеют более низкое ESR, но могут не быть необходимыми по сравнению с источником звука с высоким кОм. Если между кабелем датчика и входом усилителя нет последовательного сопротивления, это может улучшить затухание радиочастот, не обязательно влияя на затухание звука из-за точки останова входа 1/T = 1/RC

Мне не ясно, какой кабель и усилитель улавливая помехи, так как ваш выход тоже имеет высокое сопротивление. Таким образом, обработка этого решения зависит от того, какой ввод затронут больше всего. (предусилитель или усилитель мощности)

\$\конечная группа\$

6

\$\начало группы\$

Помехи в цепи с очень высоким входным сопротивлением обычно вызываются проводка не экранирована, а части цепи расположены слишком далеко друг от друга. Возможно, предусилитель должен быть в металлической коробке, подключенной к 0 В, а кабель от пьезопреобразователя должен быть экранированным аудиокабелем.

Надеюсь, вы купили отличные операционные усилители OPA134 у настоящего дистрибьютора электронных запчастей, такого как Digikey, а не подделки «оттуда».

\$\конечная группа\$

5

\$\начало группы\$

Я провел некоторые тесты на основе очень полезных отзывов здесь:

• Без подключенного звукоснимателя можно было услышать фоновое высокочастотное кольцо при настройках усилителя с высоким коэффициентом усиления, что было решено по предложению @user69795 обойти V+/ – с цоколями 0,1 мкФ. Эти перемычки располагались очень близко к нижней части печатной платы
• Было больше фонового шума, когда ЭМ звукосниматели снова были подключены к входу, где пьезоэлектрический датчик не имел реального значения. Предложение @Tony Stewart EE75 для LP-фильтра на входе слегка очистило уровень фонового шума, когда он чистый, но очевиден с овердрайвом и сжатием.
• Следуя совету @Audioguru, я сравнил выходной сигнал между полностью открытым PotVol и обходным PotVol, и в целом было определенно больше ясности. Я беспокоился о том, чтобы поставить потенциометр на вход из-за высокой выходной мощности Z пьезоэлемента, но выбор очевиден. Я попробую входной потенциометр 1M в следующей версии
• Еще в 2020 году я не мог найти никелевую печать для защиты полости электрооборудования. Я нашел акриловую «проводящую краску», которая имела хорошие отзывы, и я заранее протестировал ее, чтобы иметь только 10–15 Ом на +/- 10 см. Какая ошибка! Материал стал немного липким и теперь составляет около 600 Ом. Таким образом, экранирование со временем стало неоптимальным, возможно, также вызывая некоторые шумы.

Я восстановлю с нуля, используя новую схему ниже:

• PotVol теперь перед входом с использованием фильтра RC LP и резистора смещения 4,7 МОм вместо 10 МОм, надеюсь, уменьшим шум еще немного
• Я буду располагать соединения постоянного тока и конденсатор PS 100 мкФ ближе к входам V операционного усилителя плюс развязывающий колпачок 0,1 мкФ непосредственно к контактам V
• Тональные схемы изменены для охвата более широкой полосы пропускания
• Я удалил C4, так как не считаю это необходимым. Рад слышать, если я ошибаюсь.
• Я также добавил еще один LP-фильтр на вход OA2, думая, что, возможно, тональная схема также может привносить шум или УВЧ-резонансы?
• Полость будет переэкранирована чем-нибудь получше

РЕДАКТИРОВАТЬ: Это предполагаемая окончательная схема

Я искренне благодарен за помощь в этом!

\$\конечная группа\$

0

\$\начало группы\$

Блок питания имеет активное заземление (между двумя батареями 7,4 В). Вы должны использовать это как заземление для остальных ваших операционных усилителей вместо емкостной связи с этим заземлением.

Всем этим конденсаторам требуется несколько циклов, чтобы установить центральное напряжение после того, как вы начнете играть. Вы можете установить несколько перемычек (короткие перемычки!) И просто закоротить эти конденсаторы (c2 и c8).