Wzmacniacz oparty na LM386, zmiana opornika i wpływ na wzmocnienie.

Witam! Czy zmiana opornika R3 wpływa na zmianę wzmocnienia?

Pomiary zrobiłem dla 4 oporników, 10, 100, 500 i 1.2k
Oraz dla częstotliwości: 10Hz, 100Hz, 1 000Hz, 10 000Hz

Wyniki wyszły niemalże identyczne.
Konkretnie:


Opornik 10
10Hz - 7,57 dB
100Hz - 26,11
1000Hz - 41,67
10000Hz - 44,79

Opornik 100
10Hz - 7,70 dB
100Hz - 26,09
1000Hz - 41,67
10000Hz - 44,80

Opornik 500
10Hz - 7,62 dB
100Hz - 26,08
1000Hz - 41,67
10000Hz - 44,80

Opornik 500
10Hz - 7,3 dB
100Hz - 26,09
1000Hz - 41,67
10000Hz - 44,80

Zastanawiam się czy wyniki wyszły mi poprawne, tzn. czy wniosek, że zmiana tego opornika nie ma prawie żadnego wpływu na wzmocnienie.

luki527 wrote:

czy wniosek, że zmiana tego opornika nie ma prawie żadnego wpływu na wzmocnienie.

Producent układu się myli? Wątpię.

luki527 wrote:

Pomiary zrobiłem dla 4 oporników, 10, 100, 500 i 1.2k

To nie pomiar tylko symulacja a jej wyniki zależą od modelu matematycznego symulowanego podzespołu (tu LM386). Gwarantuję Ci że w rzeczywistym układzie zmiany są słyszalne i mierzalne.

Przecież pod R3 i C5 masz drut - te elementy są zwarte. Symulacja pokazuje że w R2 wydziela się 2,7W a w U1 2W, w realnym układzie wąchał byś dym ze spalonego rezystora i/lub scalaka.

Ponownie przetestuj schemat, ale zwiększ pojemność kondensatora C1 do 10uF.Z kondensatorem takiej pojemności wzmacnianie będzie 200, bez kondensatora - 20. Żeby była możliwość regulować wzmacnianie w granicach 20-200 szeregowo z kondensatorem włącz potencjometr 10кОm.

Taki sam układ jest na karcie którą dostałem. Mój błąd to kondensator C1 (w karcie jest 10u). Dziękuję za pomoc!

Poprawiłem układ i wyniki przy zmianie opornika są teraz poprawne. Im mniejsza impedancja tym większe wzmocnienie.
Tylko mam mały problem odnośnie częstotliwości.

Opornik 1.2k
100Hz 29,47dB
1000Hz 37,63dB
10000Hz 37,44dB

Opornik 500
100Hz 32,77dB
1000Hz 35,06dB
10000Hz 35,02dB

Opornik 100
100Hz 37,80dB
1000Hz 41,30dB
10000Hz 31,31dB

Opornik 10
100Hz 39,62dB
1000Hz 44,68dB
10000Hz 44,70dB

Dlaczego przy opornikach 1.2k oraz 500 przy 10kHz wzmocnienie nieznacznie spada?

Dodano po 1 [godziny] 14 [minuty]:

Przejrzałem kilka informacji o tym układzie i z tego co wnioskuję to normalne, że zaczyna spadać przy około 10kHz. Tylko dlaczego nie dzieje się to z opornikami 100 i 10?

Czy ma to związek z tym, że im większe wzmocnienie (mniejszy opór pomiędzy pinami 1 - 8 ) tym ten zakres się nieznacznie zwiększa?
I ostatnie pytanie: czy częstotliwości poniże 0dB są ucinane?

Według dokumentacji przy wyższych wzmocnieniach charakterystyka zakrzywia się ok 20kHz, więc powinniśmy się spodziewać się niewielkiego spadku przy małych rezystorach.


C4 u ciebie ma nietypowo mała wartość, powinno być 10uF kondensator ten służy do filtracji - w symulacji zasilania nie trzeba filtrować, ale nie wiem czy wartość kondensatora nie wpływa na pozostałe parametry wzmacniacza.

Ograniczenie pasma od dołu spowodowane jest obwodami RC z kondensatorami C3 C1 i C2.

Ok, dzięki za pomoc. Jeszcze tylko jeśli możecie pomóc mi z tym ostatnim pytaniem: czu wartości od 20Hz do około 300Hz są obcinane, ponieważ wzmocnienie jest poniżej 0?

Niskie częstotliwości osłabiają pojemności C2 i C3.Pojemność kondensatora wejściowego można zwiększyć do 2.2 uF, a kondensatora 250uF do 470-1000uF.

luki527 wrote:

czu wartości od 20Hz do około 300Hz są obcinane, ponieważ wzmocnienie jest poniżej 0?

Skoro wzmocnienie jest poniżej 0bB to nie są wzmacniane. Ale przyznam że nie rozumiem o co chodzi pytającemu, "obcinanie" to żargonowe określenie, nie ma definicji, zazwyczaj nie interesuje nas bezwzględna wartość w jakimś punkcie na zboczu, tylko częstotliwość graniczna przy której wzmocnienie spada o 3dB.

luki527 wrote:

Jeszcze tylko jeśli możecie pomóc mi z tym ostatnim pytaniem: czu wartości od 20Hz do około 300Hz są obcinane, ponieważ wzmocnienie jest poniżej 0?

Jakim sposobem wzmocnienie mniejsze od 0 (tłumienie) skoro nota mówi że minimalne to 20?

Na wejściu jest sygnał 0.01Vac.
Gdy wstawię 1Vac wzmocnienie wynosi 20 dla 20Hz

ArturAVS wrote:

Jakim sposobem wzmocnienie mniejsze od 0 (tłumienie) skoro nota mówi że minimalne to 20?

Poza pasmem może spadać, ale jakim sposobem w środku pasma jest zaledwie 5dB?

jarek_lnx wrote:

Poza pasmem może spadać

To jest jak najbardziej zrozumiałe

Tak wygląda układ. Jest dokładnie taki sam jak referencyjny. Jeśli na wejście dam 1Vac, wtedy wykres wygląda tak:

Weź pod uwagę przesterowanie wzmacniacza, z drugiej strony przy Uwe = 1Vpk i wzmocnieniu 20 na wyjściu spodziewasz się pewnie 20V? Nic bardziej mylnego, tu ma też znaczenie napięcie zasilania LMa.

Nie wiem jak interpretować wykres przy 0.01V. Część częstotliwości jest poniżej 0 więc po prostu są tłumione, tak? Przy zwiększeniu napięcia wejściowego zakres się zwiększ, tak?

luki527 wrote:

Jeśli na wejście dam 1Vac, wtedy wykres wygląda tak:

Nadal 5dB, co tak kiepsko.

O symulacji małosygnałowej AC powinieneś wiedzieć że nie ma znaczenia czy ustawisz źródło 1mV 1V czy 1kV, proporcjonalnie zmieni się wynik ale obliczenia i tak zostaną wykonane dla skrajnie małych sygnałów. dlatego z 1kV LM386 "zrobi" 100kV

Dlatego ustawienie w symulacji AC czegokolwiek innego niż 1V nie ma sensu, nieliniowości, przesterowanie, zniekształcenia pojawią się tylko w symulacji transient

Mój błąd, zły wykres dla 1Vac


Dodano po 1 [minuty]:

Jako referencja mam 0.01V, dlatego chciałbym się tego trzymać. W tym wypadku wszystko od 20Hz do około 300Hz jest tłumione i dopiero powyżej tej wartości następuje wzmocnienie?

Pojemność kondensatora C4 zwiększyć do 10uF (elektrolityczny).

Zmieniłem, zero zmian.


Tak wygląda projekt referencyjny. Tutaj także jest 1n.

luki527 wrote:

Nie wiem jak interpretować wykres przy 0.01V

Jako przesunięty o 40dB w dół

luki527 wrote:

Jako referencja mam 0.01V, dlatego chciałbym się tego trzymać.

W symulacji bez sensu, w realnym układzie miało by sens. Nie próbujcie na siłę udawać że symulacja to realny układ.

luki527 wrote:

W tym wypadku wszystko od 20Hz do około 300Hz jest tłumione i dopiero powyżej tej wartości następuje wzmocnienie?

Bzdura, w realnym układzie określał byś wzmocnienie jako stosunek napięcia wyjściowego do wejściowego, w decybelach policzył byś różnicę przykładowo 5dBV-(-40dBV)=45dB, ponieważ w symulacji AC poziom nie ma znaczenia to ustalasz sobie na 1V czyli 0dBV i wtedy 45dBV-0dBV=45dB.

Dobra, mam to! Dzięki wielkie za pomoc!

luki527 wrote:

Tak wygląda projekt referencyjny. Tutaj także jest 1n.

Referencyjnym można nazwać to co jest w notach katalogowych i aplikacyjnych producenta, tam jest 10uF. W tym schemacie wartości są przypadkowe, mamy następujące obwody RC i ich częstotliwości graniczne C3 i Rwe 3Hz (dobrze), C2 R1 79Hz (za małe C2), C1 R3 13Hz dla 1uF było 130Hz, filtr zasilania 15kΩ (wewnętrzny) i 1nF czyli zaczyna działać powyżej 10kHz za wysoko

Dlaczego autor wybral do analizy LM386 ?
To nietypowe rozwiązania układu wzmacniacza.
Dlatego trudno jest interpretować wyniki symulacji.

CYRUS2 wrote:

Dlaczego autor wybral do analizy LM386 ?

Obstawiam że takie dostał zadanie.

CYRUS2 wrote:

Dlatego trudno jest interpretować wyniki symulacji.

Ja nie mam trudności.

A może przyczyną jest kondensator 1uF na wejściu? Jego rezystancja dla F=25Hz - 6.36 kOm, F = 50 Hz-3.18 kOm, F=800Hz-199Om, F=10kHz-15.9 Om. LM386 ma wewnętrzne sprzężenie zwrotne przez rezystor 15kOm, które niezależne od częstotliwości sygnału wejściowego. Aby wyrównać wzmocnienie różnych częstotliwości, konieczne jest sprzężenie zwrotne , poziom którego wzrasta wraz ze wzrostem częstotliwości . Aby to zrobić , wystarczy połączyć wyjście wzmacniacza (pin5) z pin 1 przez kondensator 33n połączony szeregowo z rezystorem do 10kOm , a jeszcze lepiej z potencjometrem 10kOm, co pozwoli wybrać optymalny poziom sprzężenia zwrotnego .