Zaloguj się
Wszystkie
10 lutego 2026
34
Wzmacniacze sterowane napięciem to często relatywnie proste układy realizujące ważną dla syntezy analogowej funkcję. W poprzednim artykule wzmacniacz tego typu był elementem jednego z przykładowych oscylatorów i odpowiadał za modulację sygnałem LFO. Oparty był na dość popularnym układzie LM13700, który także występował w roli oscylatora. Zaczniemy więc od tego prostego układu.
LM13700 jako VCA/modulator
Na rysunku 1 przedstawiono schemat VCA z noty katalogowej LM13700 (rysunek 20 w nocie katalogowej). LM13700 to wzmacniacz transkonduktancyjny, czyli zamieniający sygnał napięciowy na prądowy. Sygnał ten jest konwertowany ponownie na napięcie i buforowany przez dwutranzystorowy układ Darlingtona, który stanowi integralną część struktury układu scalonego. Wzór na wzmocnienie układu wygląda następująco:
gdzie:
- Ab to wzmocnienie bufora wyjściowego, typowo 0,84,
- Ri to wartość rezystancji wejściowej,
- Rl to wartość rezystancji obciążenia,
- Id to prąd diod linearyzujących,
- Iabc to prąd polaryzacji wzmacniacza (amplifier bias current).
Prąd Id powinien być wyższy od prądu wejściowego wzmacniacza – zwykle przyjmuje się wartość 1 mA. Układ z prezentowanego schematu oferuje zmienne wzmocnienie od –30 dB do ~0 dB dla zakresu napięć sterujących od około –13 V do +15 V. By osiągnąć współczynnik zniekształceń harmonicznych (THD) poniżej 0,1%, amplituda sygnału wejściowego powinna być niższa niż 50 mVpp, stąd podane wartości na schemacie dla rezystora Rin i potencjometru Rb – układ może zatem pracować amplitudą wejściową do 1 Vpp. Dodatkowo potencjometr ten pozwala zredukować napięcie niezrównoważenia. Warto pamiętać, iż prądy maksymalne Id i Iabc nie mogą przekroczyć 2 mA. Wartość Rabc (tutaj 30 kΩ) należy dobrać stosownie do poziomów sygnału kontrolnego.
Wśród hobbystów korzystających z układu LM13700 do budowy syntezatorów i innych układów audio panuje powszechne, błędne przekonanie, iż jest to problematyczny, zły i wysoce zaszumiony układ. W opinii Autora ta opinia wynika z dwóch czynników: niezrozumienia specyfiki układów transkonduktancyjnych oraz dużej ilości podróbek tego układu obecnych na rynku, szczególnie jeżeli chodzi o układy w obudowach DIP. Texas Instruments nie produkuje wariantu DIP od dłuższego czasu, więc „w naturze” ten wariant zazwyczaj jest podróbką z Chin, a nie oryginalną końcówką magazynową. Układy w obudowach SOIC są powszechnie dostępne w dużych hurtowniach, a przy tym są tanie. Na znanym portalu aukcyjnym ceny tych układów są trzykrotnie zawyżone. Ze względu na naturę sygnałów, z jakimi LM13700 pracuje, należy zachować szczególną uwagę przy projektowaniu płytki drukowanej. To nie jest układ do użycia na płytkach uniwersalnych czy stykowych. Pole masy jest rekomendowane, a nawet wręcz konieczne. W układach amatorskich ta rekomendacja jest często ignorowana, podobnie jak standardowe wymogi dla wzmacniaczy niskoszumnych: jak najmniejsze odległości komponentów od samego wzmacniacza czy stosowanie kondensatorów odsprzęgających o różnych wartościach pojemności, przy czym te najmniejsze powinny być najbliżej pinów zasilania. Oryginalny układ scalony na poprawnie zaprojektowanej płytce powinien działać bez zastrzeżeń.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
