Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

mp3-player -> wzmacniacz operacyjny -> głośniczek

matej1410 02 Sie 2012 17:07 2082 5
  • #1 02 Sie 2012 17:07
    matej1410
    Poziom 19  

    Witam.

    Przygodę ze wzmacniaczami operacyjnymi zacząłem stosunkowo niedawno, zatem chciałbym dowiedzieć się kilku fundamentalnych rzeczy(i dodam, że przeczytałem artykuły Piotra Góreckiego 3 razy żeby mnie nikt już tam nie odsyłał bo tego co ja się chcę dowiedzieć tutaj, tam nie ma).
    Weźmy LM358.
    mp3-player -> wzmacniacz operacyjny -> głośniczek


    Jak wiadomo żeby wzmacniacz z obrazka powyżej wzmacniał jakieś napięcia to musi być jakieś napięcie różnicowe na jego wejściu, tak?
    Wobec tego jak tu podłączyć wyjście jakiegokolwiek urządzenia generującego sygnał np.: odtwarzacza mp3 do tego wzmacniacza(dajmy na to, że na jego wyjściu jest około 600mV)?
    Przy okazji rodzi się pytanie czy na wyjściu tej mp3- napięcie wyjściowe oscyluje wokół tej wartości 600mV tzn. czy może mieć czasem np. 550mV a czasem 700mV?
    Czy tu we wzmakach operacyjnych istnieje jakiś punkt pracy jak np. we wzmacniaczu tranzystorowym w konfiguracji OE, gdzie dobieramy właściwy dzielnik napięcia oraz rezystory emitera i kolektora aby ustabilizować punkt pracy?
    Jedyne co można zrobić w tej powyższej obrazkowej konfiguracji to obliczyć wzmocnienie przypuśćmy, że jest to konfiguracja nieodwracająca wiec
    G=1+(stosunek odpowiednich rezystancji)... co dalej?

    Znalazłem coś takiego:
    mp3-player -> wzmacniacz operacyjny -> głośniczek

    Dlaczego sygnał z mikrofonu idzie tylko do nóżki dodatniej?
    Gdzie ta różnica napięć na wejściu wzmacniacza?

    0 5
  • #2 03 Sie 2012 10:42
    DJOstry
    Poziom 25  

    Cytat:
    Przy okazji rodzi się pytanie czy na wyjściu tej mp3- napięcie wyjściowe oscyluje wokół tej wartości 600mV tzn. czy może mieć czasem np. 550mV a czasem 700mV?


    No dokładnie tak, przecież dźwięk z mp3 to zmienna amplituda w jakimś czasie.
    oscyluje się w jakiś tam granicach.

    Jak wzmacniacz operacyjny wzmacnia załóżmy 10X to na jego wejściu mamy np 1V względem masy to na wyjściu jest 10V. proste.

    Musisz jeszcze poczytać o tych wzmacniaczach.
    Polecam książkę P. Góreckiego "wzmacniacze operacyjne".

    Cytat:
    Dlaczego sygnał z mikrofonu idzie tylko do nóżki dodatniej?
    Gdzie ta różnica napięć na wejściu wzmacniacza?


    różnica miedzy ,masą a wejściem nieodwracającym.
    drugi sygnał z mikrofonu to masa.


    pozdr.

    0
  • #3 03 Sie 2012 12:02
    matej1410
    Poziom 19  

    A jak wygląda sprawa z impedancjami?
    A konkretnie jak powinno się dopasowywać impedancje?
    Czy impedancje np. wyjścia mp3 i wzmacniacza operacyjnego powinny być zbliżone?
    Czy impedancja wyjścia wzmacniacza oraz głośnika powinny być jak najbardziej podobne?

    Mówi się również, że wzmacniacz wzmacnia napięcie np. 100000("dużo")razy ale przecież o wzmocnieniu to my decydujemy tak? Bo dobieramy odpowiedni stosunek dwóch rezystorów? Czyli to 100000 razy to tylko jakby jego możliwości a my wyciskamy z niego tylko np. 10 razy lub 15(Gdy R1>R2 14 razy(plus ta jedynka ze wzoru na G we wzmacniaczu nieodwracającym)). Czy tak?

    0
  • #4 03 Sie 2012 15:58
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Cytat:
    Jak wiadomo żeby wzmacniacz z obrazka powyżej wzmacniał jakieś napięcia to musi być jakieś napięcie różnicowe na jego wejściu, tak?

    Napięcie różnicowe jest, pomiędzy wejściem nieodwracającym, a odwracającym, czyli pomiędzy napięciem wejściowym , a częścią napięcia wyjściowego z dzielnika.
    Cytat:
    Wobec tego jak tu podłączyć wyjście jakiegokolwiek urządzenia generującego sygnał np.: odtwarzacza mp3 do tego wzmacniacza(dajmy na to, że na jego wyjściu jest około 600mV)?

    Najprawdopodobniej sygnał musisz sprząc zmiennoprądowo i ustalić stałoprądowy punkt pracy.
    Cytat:
    Czy tu we wzmakach operacyjnych istnieje jakiś punkt pracy

    Tak samo jak w tranzystorowych, we wzmacniaczu AC musisz ustalić stałoprądowy punkt pracy, jednak nie musisz go stablizować. Nie pisz żargonowo "wzmak" bo używanie takich słów jest charakterystyczne dla idiotów, którzy piszą dużo głupot, o rzeczach na których się nie znają (nie chcę Cie obrazić, wnioskuję z doświadczenia, nie wiem dlaczego tak jest, ale tak jest).
    Cytat:
    Znalazłem coś takiego:
    mp3-player -> wzmacniacz operacyjny -> głośniczek

    Typowy wzmacniacz operacyjny się nie nada.
    Cytat:
    Dlaczego sygnał z mikrofonu idzie tylko do nóżki dodatniej?

    Skoro nie zapamiętałeś nawet nazwy "wejście nieodwracające" to znaczy że powinieneś zacząć czytać te artykuły od początku, czytaj aż zrozumiesz/zapamiętasz i przestań liczyć ile razy czytałeś, zero pomnożone przez 3 to dalej zero. Lepiej przeczytaj jeszcze raz i napisz czego się nauczyłeś.
    Cytat:
    A jak wygląda sprawa z impedancjami?
    A konkretnie jak powinno się dopasowywać impedancje?

    Nie ma czegoś takiego jak dopasowanie impedancji w układach m.cz. , co nie znaczy że możesz podłączyć głośnik 8Ω do wzmacniacza operacyjnego, ale to sprawa wydajności prądowej.
    Cytat:
    Mówi się również, że wzmacniacz wzmacnia napięcie np. 100000("dużo")razy ale przecież o wzmocnieniu to my decydujemy tak? Bo dobieramy odpowiedni stosunek dwóch rezystorów? Czyli to 100000 razy to tylko jakby jego możliwości a my wyciskamy z niego tylko np. 10 razy lub 15(Gdy R1>R2 14 razy(plus ta jedynka ze wzoru na G we wzmacniaczu nieodwracającym)). Czy tak?
    Artykułów z EdW P Góreckiego nie widziałem od lat, ale pamiętam że on to bardzo szczegółowo tłumaczył.
    W skrócie powiem że ten "nadmiar" wzmocnienia się nie marnuje, tylko poprawia jakość, jeśli się go znacznie zmniejszy to pogarsza się liniowość, rosną zniekształcenia i wzmocnienie nie osiąga wartości wynikającej z tych prostych wzorów.

    0
  • #5 03 Sie 2012 20:12
    matej1410
    Poziom 19  

    Ugryźmy temat inaczej.
    mp3-player -> wzmacniacz operacyjny -> głośniczek
    Niech nasz wzmacniacz operacyjny będzie identyczny jak ten na rysunku.
    Wzmocnienie powyższego tworu wynosi zgodnie z definicją 3.
    Zasilmy ten układ napięciem np. 10V.
    Niech sygnał wejściowy będzie sinusoidą o amplitudzie 1V.
    Czy na wyjściu pojawi się sinusoida o amplitudzie 3 woltów?

    Teraz niech naszym sygnałem wejściowym nie będzie już sinus z generatora tylko żywa muzyka.
    mp3-player -> wzmacniacz operacyjny -> głośniczek
    Niech sygnał reprezentujący ową muzykę oscyluje wokół 600mV o plus/minus 50mV (pomińmy w tym momencie całą teorię związaną ze sprzężeniem np. kondensator na wejściu wzmacniacza, który ma odciąć niepożądaną składową stałą) chodzi o sam sygnał na wyjściu który już nie jest "piękny, przewidywalny i okrągły" jak sinusoida a jest on bardziej nieregularny, "postrzępiony".
    Czy będzie on wzmocniony i przede wszystkim dobrze odzwierciedlony(niezniekształcony) na wyjściu?
    Czy gdy na wejściu w danym ułamku sekundy będzie 600mV to na wyjściu 1800mV, dalej na wejściu np. 550mV a na wyjściu 1750mV?
    Potraktujmy tą mp3 na wejściu nie jako źródło muzyki ale jako generator sygnału losowego, który jest ciągły a jego amplituda oscyluje wokół tych 600mV.

    0
  • #6 04 Sie 2012 09:31
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Sygnał audio, w drodze ze studia nagraniowego, do empertójki, przechodzi przez co najmniej kilkadziesiąt wzmacniaczy operacyjnych (konsole mikserskie), w prawidłowo zaprojektowanym układzie zniekształcenia są bardzo małe. Żeby tak było, nie możesz wyjść poza zakres parametrów, w którym wzmacniacz pracuje poprawnie. (zakres napięć wejściowych, wyjściowych, SR, prąd obciążenia itp) Przykładowo, jak do typowego WO podłączysz głośnik, to przekroczysz prąd maksymalny i będziesz miał znikome wzmocnienie i ogromne zniekształcenia.

    Sygnał audio powinno się traktować jako losowy, gorzej jest on niestacjonarny, więc trudno go mierzyć, bo mierzone parametry zmieniają się w czasie. Ma wysoki współczynnik szczytu (crest factor), co powoduje że sygnał o wartości skutecznej 600mV może przyjąć wartości w zakresie od -3V do 3V a czasami więcej, zależnie od rodzaju sygnału.

    Żaden spotykany w praktyce sygnał nie zmienia wartości skokowo, zmienia się z określoną szybkością, wzmacniacz musi być na tyle szybki żeby "nadążył", uzyskanie pasma 20kHz nie jest trudne. A jeśli nie "nadąży" to będziesz miał osłabione wysokie tony.

    Kompresja stratna MPEG tak psuje sygnał, że jeżeli nie zrobisz jakiegoś grubego błędu, to nie da się bardziej zepsuć wzmacniaczem operacyjnym.

    Pozostaje jeszcze problem co empetrójka ma na wyjściu, a ma tam wzmacniacz mocy do słuchawek i może to być wzmacniacz klasy D.

    0