Zakres zadania
W sprzęcie akustycznym wzmacniacze operacyjne są zaskakująco niezawodne, a ich awaryjność jest prawie tak niska jak w przypadku pojedynczych tranzystorów małej mocy. Najczęstszą przyczyną awarii wzmacniacza operacyjnego jest uszkodzenie jego wejść w wyniku nieprawidłowego użytkowania – na przykład po podłączeniu do wejścia dużych, nierozładowanych kondensatorów lub przedostaniu się napięcia fantomowego o wartości 48 V w wyniku braku stosownych zabezpieczeń. Zazwyczaj skutkuje to trwałym uszkodzeniem struktury wewnętrznej układu. W takich przypadkach wystarczy przeprowadzić prosty test za pomocą multimetru lub sprawdzić, czy nie poszedł przysłowiowy dym. Trudniejszą do wykrycia awarią jest częściowe uszkodzenie tranzystorów wejściowych, powodujące wzrost poziomu szumów, co stanowi poważny problem w przypadku urządzeń akustycznych. Najlepszym sposobem sprawdzenia stanu układu jest umieszczenie go we wzmacniaczu o wysokim wzmocnieniu i odsłuchanie sygnału wyjściowego, lub jego sprawdzenie za pomocą oscyloskopu. Ostatecznie zdecydowałem, że najlepszym sposobem na testowanie wzmacniaczy operacyjnych jest zaprojektowanie uniwersalnej płytki drukowanej, na której można łatwo zmontować większość standardowych konfiguracji wzmacniaczy operacyjnych.
Zdobycie płytki drukowanej
Kiedyś, w sieci RS dostępna była płytka do testowania wzmacniaczy operacyjnych. Firma Maplin również produkowała takie płytki. Przez lata używałem wielu wycofanych już z handlu układów, na przykład stosowanych we wzmacniaczu testowym EPE i kompresorze Upwards Compressor. Ponieważ tak przydatna płytka nie jest już dostępna w handlu, nadszedł czas aby stworzyć jej zamiennik, a przy okazji zastąpić elementy przewlekane z końca lat siedemdziesiątych współczesnymi elementami SMD.
Płytki RS były stosowane w oprzyrządowaniu przemysłowym. Kiedy używałem ich w układach akustycznych, często zdarzało się, że duże kondensatory zwisały niebezpiecznie wokół płytki. Dlatego w moim nowym projekcie konieczne było uwzględnienie dobrego zamocowania dużych elementów. Z drugiej strony, niektóre wymagania dotyczące oprzyrządowania przemysłowego, takie jak duży zakres regulacji przesunięcia napięcia wyjściowego, można było pominąć. Potrzebna była również szyna do polaryzacji wejść podczas pracy z jednoprzewodowym zasilaniem. Ponadto jeden z najpopularniejszych wzmacniaczy operacyjnych stosowanych w układach akustycznych, czyli NE5534, wymaga czasami użycia kondensatora kompensacyjnego, włączonego między piny 5 i 8.