音频放大器运算放大器


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我正在尝试设计一种电路,微控制器在该电路中产生信号,然后使用放大器驱动一个8ohm扬声器。到目前为止,我已经使用了LM386,但是它不能超过1W,事实证明这还不够。除此之外,我希望在微控制器的输出端添加一个(二阶)抗混叠LPF。

一般原理图如下。

如果我想用2W的功率为扬声器供电,那么扬声器将需要4v,500mA的电流。我可以这样做吗,还是有更好的电路可以满足我的需求?是否有符合这些要求的运算放大器?

在此处输入图片说明


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尽管可能会有一些高功率输出运算放大器,但将晶体管缓冲级与已经拥有的LM386配合使用可能会更容易且更便宜。该晶体管可以包含在电压跟随器运算放大器的反馈环路中,以提高其输出保真度。
Chintalagiri Shashank

您需要什么级别的音频质量?
Phil Frost 2013年

@Phill Frost,因为主要目标是DTMF(在高频下,大约17kHz),所以我需要非常低的谐波失真。我猜这几乎是唯一的要求……
Daniel

DTMF 2W?知道预期的使用模型是什么会很有趣。
Michael Karas

Answers:


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有几种功率运算放大器以及音频放大器IC,它们可以满足上述要求。但是,对于可能来自信号生成源的保真度而言,这种方法可能会过分杀伤力。

正如对该问题的评论中提到的那样,添加晶体管缓冲级可能是获得所需结果的最佳方法。

另外,请注意,这些运算放大器/芯片放大器需要相对较高电压的双轨(+/- x伏)电源。尽管可以通过合适的虚拟接地实施方式来避免双轨要求,但是所涉及的电压仍然不是您的逻辑逻辑范围。

无论如何,要回答这个问题...

一些合适的运算放大器:

  • PA85:高压功率OpAmp-我认为已经过时了,但仍然销售。这曾经是经典。
  • OPA541:大功率单片运算放大器
  • OPA549:高压,大电流运算放大器
  • OPA2544:高压,大电流双通道运算放大器
  • NE5532:低噪声双通道运算放大器

一些合适的音频放大器:

  • LM3886在VCC =±28V时,68W连续平均输出功率为4Ω
  • LM3875:56 W连续平均到8Ω
  • LM4780:立体声60W,单声道120W(可并联)音频功率放大器

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为了扩展有关“晶体管缓冲级”的评论,这是一种实现方法:

B类缓冲区

这是B类输出级,在从拉电流转换为灌电流时会引入一些失真,但足以满足许多需求。运算放大器的电流需求除以晶体管的电流增益,并且在您的功率水平下,可能没有通用的运算放大器或功率晶体管在这里不起作用。hfe

该原理图来自Harry Lythall的OPERATIONAL AMPLIFIER BASICS,其中包括音频功率放大器,其中有一些针对不同需求,更低失真等的附加设计。

Elliott Sound Products还提供了大量的音频电路信息。


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实际上,我最近刚刚围绕dsPIC33FJ64GP802构建了一个小型原型,该原型可以完全满足您的期望。

我使用了MCP6021运算放大器(不是官方的“发烧友”运算放大器,但它的THD报价为0.00053%(典型值,G = 1 V / V),轨至轨输入/输出,这是一个相当不错的全面部件-它还具有一个由dsPIC DAC差分驱动的中间电源基准(对于单轨应用很方便),以及一个TDA1517P 2 x 6W放大器IC驱动一个较小的8欧姆扬声器(这是THD方面的薄弱环节-您可能要使用运算放大器,或质量更好的音频IC)后分立晶体管级
的结果对于我而言非常不错的,这里有一个图片(板已被砍死用于其他用途,但三个主要组件保持如图所示):

dsPIC音频协议


我喜欢数据表声称“没有开关”。“ plop”是首选的技术术语吗?:-)
Phil Frost

呵呵,我认为您指的是“出色”的TDA1517P数据表-我对此也感到一阵轻笑。我认为它们是正确的,但我不记得听到过任何开/关的“曲线图” ;-)
Oli Glaser
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