Zaloguj się
Wszystkie
12 sierpnia 2025
476
Każdy, kto jakkolwiek jest związany z elektroniką analogową, kojarzy takie stworzenia jak wzmacniacze operacyjne. Lepsze, gorsze, szybsze, wolniejsze etc. W zdecydowanej większości przypadków wzmacniacze w elektronice audio powinny być zasilane napięciem symetrycznym po to, by prawidłowo pracowały z sygnałami mającymi zmienną polaryzację względem masy. Właśnie, tylko której?
Jeżeli mamy do dyspozycji zasilacz symetryczny, który może dawać jednocześnie napięcia o wartościach, przyjmijmy, +15 V oraz –15 V, wówczas wszyscy są szczęśliwi. Masę sygnału wejściowego, sygnału wyjściowego oraz zasilacza łączymy razem (pamiętając o regułach prowadzenia masy), niemniej jednak są to punkty mające ten sam potencjał, czyli bezpośrednio połączone ze sobą. Taka sytuacja jest możliwa w wielu urządzeniach zasilanych z sieci. Ilustracja takiego układu znajduje się na rysunku 1.
Sprawa jednak staje się trudniejsza, gdy do dyspozycji mamy zasilacz niesymetryczny, na przykład o pojedynczym napięciu 24 V. Wtedy trzeba „zrobić” sobie z niego zarówno +12 V, jak i –12 V. Sztuczki na to są powszechnie znane, a najpopularniejsza polega na użyciu dzielnika oporowego. Dzielnik rezystancyjny ma tę przewagę, że zawsze dzieli podane napięcie na dwie równe części, z dokładnością do tolerancji użytych rezystorów, niezależnie od aktualnej wartości napięcia nań podanego. Wiąże się to jednak z koniecznością zmiany węzła odniesienia, bowiem teraz za 0 V trzeba przyjmować wyjście owego dzielnika, zaś zaciski zasilacza – za bieguny zasilacza symetrycznego.
Teraz zaczynają się schody. Wiele osób radośnie uznaje, że przecież potencjał to potencjał i nie ma się co przejmować rezystorami tego dzielnika. Umieszczają więc tam rezystory o absurdalnie wysokich wartościach, typu 470 kΩ, argumentując to chęcią redukcji mocy pobieranej przez układ. Wszystko dobrze, tylko co się stanie, kiedy w tę sztuczną masę jakiś obwód wpuści prąd o natężeniu, załóżmy, jedynie 20 μA? Odpowiem: potencjał tejże „masy” podniesie się o 4,7 V. Zatem trudno mówić o stabilności tego potencjału w sytuacji, kiedy pobranie (lub dodanie) do węzła jakiegokolwiek prądu będzie miało na niego wpływ tak drastyczny, że może przesunąć punkty pracy podzespołów – prowadząc w skrajnym przypadku do obcinania fragmentów przenoszonego sygnału.
Można tak zrobić, ale pod dwoma warunkami. Po pierwsze, musimy mieć pewność, że sztuczną masą są polaryzowane jedynie obwody pobierające naprawdę znikomy prąd, na przykład wejścia wzmacniaczy operacyjnych z tranzystorami polowymi. Wówczas te pikoampery pobieranego przez nie prądu faktycznie można zaniedbać. Za drugi warunek uważam zbocznikowanie jednego z rezystorów dzielnika (najczęściej jest to dolny, od strony masy zasilacza) kondensatorem lub zespołem kondensatorów. Ma to na celu zmniejszenie impedancji wewnętrznej tak utworzonej „sztucznej masy” oraz zawężenie pasma szumowego – wszak rezystory są doskonałym źródłem szumu termicznego.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
