Zaloguj się
Wszystkie
22 października 2026
22
Priorytety w systemach akustycznych
Jednak w systemach akustycznych, w których poszczególne stopnie mogą być ze sobą sprzężone tylko dla prądu przemiennego, minimalizacja przesunięć dla prądu stałego ma mniejsze znaczenie. Ponadto nie jest wymagana bardzo wysoka częstotliwość graniczna układu. Nasuwa się więc uzasadnione pytanie: po co płacić za układy pracujące w paśmie do 300 MHz, skoro 100 kHz w zupełności wystarcza do celów akustycznych? W rzeczywistości znacznie ważniejszymi kryteriami są rezerwa mocy wyjściowej, małe zniekształcenia i niski poziom szumów. Ze względu na krótkie serie produkcyjne sprzętu akustycznego najwyższej jakości oraz wysoką cenę profesjonalnych scalonych wzmacniaczy operacyjnych warto przekonać się, czy układy zbudowane z elementów dyskretnych nie mają jakichś zalet.
Na początek przypomnijmy, że wzmacniacze operacyjne z serii OP i AD firmy Texas Instruments kosztują zazwyczaj od 2,50 do 10 funtów za sztukę, a inne specjalistyczne układy są trudne do zdobycia lub stają się przestarzałe zaraz po zakończeniu projektu! Stali czytelnicy mojego cyklu wiedzą, że istnieje jeden niedrogi, dostępny u wielu dostawców wyjątek wśród drogich, trudno dostępnych wzmacniaczy operacyjnych przystosowanych do pracy w układach akustycznych. Jest to scalony wzmacniacz operacyjny typu NE5534 lub NE5532, który zazwyczaj kosztuje poniżej jednego funta. Aby projekt dyskretnego wzmacniacza operacyjnego był wart rozważenia, musi być lepszy niż te układy i właśnie tego spróbujemy dokonać.
Projektowanie hybrydowe
Często stosuję podejście hybrydowe, czyli umieszczam dyskretne tranzystory przed scalonym wzmacniaczem operacyjnym w celu zmniejszenia szumów lub dodaję tranzystory do jego wyjścia w celu uzyskania większej obciążalności. Chociaż jest to przydatna technika, pomyślałem, by pójść na całość i stworzyć układ czysto dyskretny, aby porównać go z jego scalonymi odpowiednikami.
Głównym problemem w podejściu hybrydowym jest ograniczenie maksymalnej wartości napięcia zasilania wzmacniacza operacyjnego, zazwyczaj do ±18 V. W rzeczywistości w przypadku niektórych nowych wzmacniaczy operacyjnych napięcie robocze jest jeszcze niższe, na przykład w LM4562 wynosi ±17 V. Wynika to z procesów technologicznych, w których zmniejszane są rozmiary struktur na matrycy, a wraz z nimi maleje maksymalne napięcie zasilania. Dyskretne bipolarne tranzystory sygnałowe, takie jak BC556, kosztują grosze, a ich maksymalne napięcie pracy wynosi 65 V. Umożliwia to stworzenie taniego dyskretnego wzmacniacza operacyjnego zasilanego napięciem od ±24 V do ±30 V. To prawda, że rachunek ekonomiczny nie uwzględnia kosztów pracy, ale dla hobbystów nie ma to większego znaczenia – to przecież praca dla przyjemności!
To nieco zaskakujące, jednak dzięki zautomatyzowanym technikom montażu powierzchniowego konstrukcja dyskretna może przynieść oszczędności w porównaniu z produkcją układów scalonych z wyższej półki. Inne zalety to możliwość zastosowania niskoszumnych tranzystorów PNP o wysokim wzmocnieniu, metalizowanych rezystorów cienkowarstwowych i kondensatorów dobrej jakości. Nie bez znaczenia jest łatwość modyfikacji i rozbudowy układu. Te dwa ostatnie czynniki są szczególnie istotne dla hobbystów. Konstrukcja dyskretna oferuje nieograniczone możliwości majsterkowania, eksperymentowania i ulepszania podstawowego projektu.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
