Zaloguj się
Wszystkie
17 października 2022
1200
- sumowanie sygnału audio z dwóch źródeł,
- amplitudy sygnałów ze źródeł sumowane są w identycznym stosunku, niezależnie od impedancji wyjściowej źródła sygnału,
- stała impedancja wejściowa 1 MΩ,
- stała impedancja wyjściowa 33 Ω,
- dwa kanały,
- pasmo przenoszenia od 0 Hz (składowa stała),
- brak odwracania fazy między sygnałami wejściowymi a wyjściowym,
- zasilanie napięciem symetrycznym +15 V i -15 V (lub z przedziału ±9 V… ±15 V).
Kiedy na jedno wejście trzeba podać sygnał z więcej niż jednego źródła, należy sygnały z tych źródeł poddać operacji sumowania. W teorii to nie jest nic trudnego – spójrzmy na rysunek 1 – wystarczą dwa rezystory. Ale praktyka dowodzi inaczej. Po pierwsze, te źródła mogą mieć różną (najczęściej większą od zera) impedancję wyjściową. Ulegnie ona zsumowaniu z rezystancją opornika ograniczającego prąd wyjściowy danego źródła i spowoduje, że będzie ono brane z mniejszą wagą, tj. w wynikowym sygnale jego udział będzie mniejszy. O ile mniejszy? Tego najczęściej nie wiemy, zwłaszcza kiedy impedancja zależy od częstotliwości. Druga rzecz: impedancja wyjściowa tego tworu wynosi R/2, co w wielu przypadkach może być przyczyną silnego tłumienia już zsumowanego sygnału.
Jednak wystarczy obudować ten prosty twór trzema wtórnikami napięciowymi oraz paroma innymi elementami, aby uzyskać układ o parametrach znacznie lepszych od tego z rysunku 1.
Budowa i działanie
W układzie jest w sumie sześć wzmacniaczy operacyjnych, zamkniętych w trzech układach typu TL082. Te tanie i popularne kostki o bardzo przyzwoitych parametrach mogą z powodzeniem znaleźć zastosowanie w dziedzinie audio. Jak pokażą pomiary, nadają się do tego zastosowania wręcz doskonale.
Napięcie zasilające jest filtrowane przez osiem kondensatorów: dwa elektrolityczne i sześć ceramicznych, zlokalizowanych tuż przy wyprowadzeniach wzmacniaczy operacyjnych. Dwa rezystory – R1 i R2 – tworzą z tymi kondensatorami filtry dolnoprzepustowe, redukując amplitudę przenikających do układu zakłóceń. Zwłaszcza należy mieć na uwadze niepożądane składowe pochodzące od zasilaczy impulsowych, których częstotliwość wynosi często wiele dziesiątek kiloherców a które w kolumnach głośnikowych objawiają się ciągłym, irytującym szumem.
Rezystory R3…R6 o rezystancji 1 MΩ polaryzują wejścia wzmacniaczy operacyjnych, stanowiąc przy tym bardzo małe obciążenie dla źródeł sygnału. Ponieważ układy typu TL082 mają obwody wejściowe z tranzystorami FET, nie trzeba przejmować się problemem wyrównywania rezystancji widzianej przez wejścia wzmacniaczy operacyjnych, gdyż prąd przez nie pobierany jest rzędu nanoamperów, a rezystancja wejściowa wynosi wiele gigaomów.
Zadaniem rezystorów R7…R10 jest ochrona delikatnych bramek tranzystorów FET przed uszkodzeniem, jakie mogłyby wywołać impulsy napięcia przekraczającego dopuszczalny zakres. Ich źródłem mogą być silne zakłócenia elektromagnetyczne lub wyładowania elektrostatyczne. Te rezystory wytracają na sobie część mocy, ograniczając jednocześnie prąd płynący przez wejścia wzmacniaczy operacyjnych.
Układy US1 i US2 pełnią funkcję wejściowych wtórników napięciowych. Ich impedancja wyjściowa jest bliska zeru, więc doskonale imitują źródła napięciowe z rysunku 1. Rezystory R11 i R12 oraz R13 i R14 są odpowiedzialne za sumowanie sygnałów z dwóch źródeł.
Polecam, aby ich tolerancja wynosiła 1% (lub mniej), by sumowanie odbywało się w stosunku 1:1.
Za rezystorami sumującymi znalazły się wtórniki napięciowe. Łatwo obliczyć, że bez nich impedancja wyjściowa układu wynosiłaby 5 kΩ. Rezystory R17 i R18 nadają pewną, aczkolwiek niewielką, rezystancję wyjściową, aby układ mógł pracować poprawnie na przykład z długimi przewodami prowadzącymi sygnał wyjściowy. Praktyka dowodzi, że bez nich wzmacniacze operacyjne niekiedy reagują wzbudzeniem na obciążenie o charakterze silnie pojemnościowym, a takim niewątpliwie jest długi przewód ekranowany.
Rezystory R15 i R16 stanowią wstępne obciążenie dla stopni wyjściowych wzmacniaczy operacyjnych US3A i US3B, czyniąc ich pracę bardziej liniową. Tutaj również praktyka dowodzi, że taki zabieg zmniejsza ilość słyszalnych zniekształceń (w porównaniu z brakiem jakiegokolwiek obciążenia), a jest bardzo prosty i niedrogi w realizacji.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
