wtórnik (audio)

Do tej pory, gdy zachodziła taka potrzeba, korzystałem z prostych wtórników na pojedynczych tranzystorach. Jak wygląda kwestia stosowania w tym samym celu wzmacniaczy operacyjnych? Mamy sygnały audio, które należy przekazać dalej, przy minimalnym obciążaniu źródła. Czy wzm. op. w układzie wtórnika sprawdzi się w tym zastosowaniu? Podstawową zaletą byłaby oszczędność miejsca na płytce - jeden scalak, z paroma rezystorami i kondensatorami, zamiast większej ilości elementów dyskretnych.

1) Kwestia zasilania - znajdę coś pracującego prawidłowo przy 3-3,5V? 2) Czy poszczególne wzmacniacze w strukturze układu scalonego są w jakiś sposób bardziej podatne na przenikanie sygnału po wspólnym zasilaniu, niż zbudowane z elementów dyskretnych, oddzielone osobnymi filtrami RC?
Reply to
Atlantis
Loading thread data ...

W dniu 2013-09-03 06:58, Atlantis pisze:

Są wręcz do tego stworzone.

Jak tylko wtórnik - to zero elementów dyskretnych oprócz wzmacniacza - wejście minus idzie jako sprzężenie zwrotne wprost od wyjścia wzmacniacza, sygnał podajesz na wejście plus. Koniec. Ewentualnie sprawa zasilania (nie)symetrycznego, wtedy na wejściu plus - dzielnik na 1/2 Ucc, a sygnał wchodzący przez kondensator, ale to już tworzy jakiś filtr i psuje charakterystykę... Dlatego lepsze zasilanie symetryczne.

Zasilanie raczej symetryczne, a przy 0 i 3v - będzie ciężko, ale pewnie ktoś coś ci poda.

Raczej mniej podatne, chyba że twoja dyskretna konstrukcja to jakiś wyczyn...

Reply to
BartekK

W dniu 2013-09-03 10:44, BartekK pisze:

A czy przypadkiem pomiędzy wyjściem a wejściem minus nie powinien się znajdować rezystor o wartości równej Rw źródła sygnału?

No i w moim przypadku odpada możliwość zastosowania zasilania symetrycznego. Tak więc wejście dodatnie też będę musiał spolaryzować dzielnikiem tak, aby w stanie spoczynku była tam (a więc i na wyjściu) połowa napięcia zasilania. Będzie też trzeba dać kondensatory sprzęgające.

BTW jak powinienem dobrać wartości rezystorów tego dzielnika (a właściwie wspólny opór całości)? Jak oszacować opór wejściowy dzielnika (ważny z uwagi na filtr RC tworzony razem z kondensatorem sprzęgającym)?

Filtr RC zmieniający charakterystykę jest wręcz wskazany - zależy mi obcięciu wszystkiego poniżej 300 Hz.

Widzę, że w TME mają spory wybór wzmacniaczy operacyjnych SMD, rail-to-rail o niskich napięciach zasilania. Są zarówno w obudowach SO, jak i SOT. Z tego co widzę zdecydowana większość może dać na wyjściu maksymalnie 30mA. Układ ma pracować na aku li-pol, którego maksymalne napięcie wynosi 4,2V. Na wyjściu będzie słuchawka 150 omów. Tak więc maksymalny chwilowy prąd może wynieść 28mA - na granicy. Powinienem się tym przejmować i szukać bardziej wydajnego wzmacniacza, czy to nie będzie stanowiło żadnego problemu?

Reply to
Atlantis

Użytkownik "Atlantis" snipped-for-privacy@wp.pl napisał w wiadomości news:l052rv$ad7$ snipped-for-privacy@portraits.wsisiz.edu.pl...

Tylko jeśli "boli cię" odchyłka DC na wyjściu o Rw * Ipolaryzacji wejścia wzmacniacza.

Dla sygnałów zmiennych VCC=GND. Dzielnik to więc dwa oporniki połączone równolegle. Typowo dwa rezystory po 10k do 1M będą OK jeśli prąd słuchawek nie będzie też przez nie przepływał. Można dać drugi wzmacniacz sterujący drugi koniec słuchawek (albo na stałe na VCC/2 albo w przeciwfazie do pierwszego).

Jeśli słuchawki będą przez C to tam też jest filtr górnoprzepustowy.

Nigdy się nie parałem akustyką. Są jakieś scalaki specjalnie zaprojektowane jako wzmacniacze słuchawkowe. Może lepiej takiego szukać. P.G.

Reply to
Piotr Gałka

W dniu 2013-09-03 19:12, Piotr Gałka pisze:

To znaczy? W jakim układzie prąd słuchawki mógłby przez nie przepływać? Słuchawka będzie się znajdowała za kondensatorem podpiętym do wyjścia...

Co dwa filtry to nie jeden. ;)

To nie jest żaden wyrafinowany układ akustyczny. Tam nie ma słuchawek, ale jest JEDNA słuchawka - taka telefoniczna. Ma odtwarzać mowę, w dość wąskim (telefonicznym) zakresie częstotliwości. Źródłem sygnału będzie wyjście modułu GSM oraz PWM Atmegi8 (przełączane kluczem analogowym). W rozwiązaniach "prototypowych" korzystałem z prostych, jednostopniowych wtórników na BC847 i wszystko działało.

Drugi wtórnik (tak dla świętego spokoju) znajduje się pomiędzy mikrofonem a wejściem mikrofonowym. W tym przypadku nie potrzeba wydajności prądowej, bo wejście ma impedancję 10k. Jedynie ta słuchawka mnie zastanawia. To 30 mA będzie dla niej wystarczające?

Reply to
Atlantis

W dniu 2013-09-03 19:44, Atlantis pisze:

Skoro używasz PWM jako C>A, w tak wąskim paśmie akustycznym, to czemu nie zostaniesz przy cyfrze aż do samego końca, tzn cały "wzmacniacz" cyfrowy (tylko jako zwiększenie wydajności prądowej dla słuchawki), a sama słuchawka jest elementem całkującym-filtrującym PWM (zakładam że częstotliwość pwm masz ustawione ponad pasmem akustycznym). Skoro sygnał już pochodzi z GSM, to był użyty jakiś kodek gsm i pasmo już (powinno) być skutecznie odcięte - więc nie ma co odcinać go z góry i dołu. Dałbym po prostu driver cyfrowy (choćby równolegle spięte 4x bramka, np nand z 4011b) i niech sobie głośnik całkuje prąd ;)

Reply to
BartekK

Użytkownik "BartekK" napisał w W dniu 2013-09-03 06:58, Atlantis pisze:

P.S.

formatting link
I sa nastepne czesci :-)

J.

Reply to
J.F

W dniu 2013-09-03 20:24, BartekK pisze:

Sęk w tym, że sygnał z modułu GSM nie jest cyfrowy, a analogowy. Atmega nie bierze w ogóle udziału w jego przetwarzaniu. PWM używam jedynie do generowania dodatkowych sygnałów (np. dialtone), które również w określonych przypadkach mają trafić do tej samej słuchawki. Przełączanie źródła jest zrealizowane na kluczach analogowych.

Nie o to chodzi - chcę ograniczyć wzmocnienie na częstotliwościach charakterystycznych dla możliwych źródeł zakłóceń, przede wszystkim "terkotu" generowanego przez GSM.

Reply to
Atlantis

W dniu 03.09.2013 21:01, Atlantis pisze:

A nie prościej go po prostu sumować, właśnie na opampie?

Reply to
Jakub Rakus

W dniu 2013-09-03 22:12, Jakub Rakus pisze:

Nie bardzo ma to sens - nie ma ani jednej takiej sytuacji, kiedy obydwa sygnały pojawiałyby się w słuchawce jednocześnie. Możliwe są jedynie trzy stany:

1) Słuchawka odłączona od jakiegokolwiek źródła sygnału. 2) Słuchawka podłączona do wyjścia audio modułu GSM, odtwarza głos rozmówcy. 3) Słuchawka podłączona do kanału PWM Atmegi odtwarza sygnały hmmm... Kontrolne. ;)

Poza tym MUSZĘ mieć możliwość odcięcia słuchawki od modułu z uwagi na jego szczególną cechę - generowanie sygnału dzwonka, czego z jakiegoś powodu nie da się wyłączyć programowo. Aż strach pomyśleć co by się stało, gdyby to zawyło właśnie wtedy, gdy miałbym słuchawkę przy uchu. ;)

Reply to
Atlantis

Użytkownik "Atlantis" snipped-for-privacy@wp.pl napisał w wiadomości news:l05756$bbd$ snipped-for-privacy@portraits.wsisiz.edu.pl...

Drogi Watsonie, ależ to bardzo proste :-) :

  1. Rozważałeś wstawienie rezystora między wyjście a wejście "-".
  2. Taki rezystor ma na celu wyrównanie spadków napięć DC na wejściach "+" i "-" spowodowanych prądami polaryzacji wejść (różnica między tymi prądami jest znacznie mniejsza niż ich bezwzględna wartość).
  3. To pozwala mieć na wyjściu napięcie równe napięciu podanemu na wejście "+" przez jakieś R (jeśli w sprzężeniu jest taki sam R). Oczywiście z dokładnością do Offsetu wzmacniacza, ale ten w niektórych daje się kompensować.
  4. Z tego wynika, że być może chcesz mieć na wyjściu DC jak najbliższe 0.
  5. Taki cel ma sens tylko wtedy kiedy słuchawka na wyjściu jest podłączona DC (bez kondensatora) - czyli drugim końcem do masy.
  6. Masy nie masz. Masz tylko wirtualną - środek rezystorów.
  7. Być może tak to planujesz połączyć (prawdopodobnie nie, ale na 100% wykluczyć nie mogę).
  8. Przy takim połączeniu prąd słuchawki będzie przepływał przez te rezystory no i przy podanych przeze mnie wartościach będzie nie za bardzo stąd to zastrzeżenie.

Ad.7 Rezystory dają wirtualną masę i zapominamy jak ją zrobiliśmy (to błąd, ale możliwy). Od tej pory zakładamy, ze masę po prostu mamy i stosujemy typowy schemat wtórnika gdy masa jest. Wejście "+" polaryzujemy jakimś R z masy i podajemy na nie sygnał przez C. Wyjście łączymy z "-" przez taki sam R (żeby na wyjściu było DC możliwie bliskie masy). Między wyjściem a masą mamy nasz sygnał więc słuchawka między wyjście a masę.

Aby wzmacniacz pracując jako wtórnik mógł wykorzystać pełny zakres napięć zasilających musi być R2R nie tylko na wyjściu ale też na wejściu. Gdyby pracował jako wzmacniacz odwracający (wzmocnienie = -1) to musiałby być R2R tylko na wyjściu. W takim przypadku polaryzacja DC wejścia powinna uwzględniać dopuszczalny zakres napięcia wejściowego wzmacniacza. Pierwszy scalak jaki miałem w rękach to był ULY741 i udało mi się przy zasilaniu go z

4V5 (jedna płaska bateria) uzyskać około 1,3V liniowego zakresu napięć na wyjściu, ale polaryzacja wejścia nie była połową napięcia zasilania.

Co do wydajności prądowej to jeśli wzmacniacz będzie miał U/2 przez Rsłuchawki to wystarczy (bo maksymalna odchyłka napięcia wyjściowego od pozycji spoczynkowej to U/2). Nie pamiętam, czy podawałeś R słuchawki. Jak kiedyś używałem słuchawek to one miały 2k, ale to były inne czasy i słuchawki były słuchawkami a nie głośnikami. P.G.

Reply to
Piotr Gałka

PDFy z obrazkami u autora:

formatting link
;)

Reply to
Mirosław Kwaśniak

W dniu 2013-09-03 06:58, Atlantis pisze:

Sprawdź MCP6292. Powinien dać radę z taką słuchawką, a zniekształcenia zapewne będą niesłyszalne w porównaniu do sygnału jakości telefonicznej czy wygenerowanych tonów. Nie masz się też co martwić o przenikanie zakłóceń przez zasilanie - PSRR jest duży. Izolacją między wzmacniaczami w jednej kości też się nie martw. Kolega do podsłuchu linii audio (tory przetwarzania, transmisji, miksery) na słuchawkach 32 Ohm używa TL072, tylko zasilany +/-12V. Na moje ucho gra to wystarczająco dobrze.

Reply to
Michał Lankosz

ElectronDepot website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.