Hogyan használjuk az op erősítőt egyetlen tápegységként

Üdvözöljük a Gitár effektusok készítésében! Ha új vagy itt, érdemes elolvasnod az első effektpedál klónozásáról szóló könyvemet, ide kattintva ingyenesen letöltheted a könyvet! 🙂

Üdvözöljük a Gitáreffektusok készítésében! Mivel nem ez az első alkalom itt, valószínűleg el akarja olvasni a könyvemet, amely elmagyarázza, hogyan klónozza az első effekt pedált. Kattintson ide a könyv ingyenes letöltéséhez! 🙂

A műveleti erősítő, amiről már tárgyaltunk (főleg a gitárerősítő pedál kialakításához) elengedhetetlen alkotóelem gitárpedáljaink áramkörében, akárcsak a tranzisztor. Rendszerint kettős (vagy bipoláris, vagy kiegyensúlyozott) tápegységként működik, például + 9V és -9V. Az akkumulátorellátáshoz ezért jól kell működni két 9 V-os elem használatával.

Azonban, és legalább észrevette a legújabb effektpedálokon, ezekhez csak egyetlen 9 V-os elem szükséges. Ezért egyetlen tápegységről beszélünk. Hogyan lehetséges ez ?

Az ötlet az, hogy torzító feszültséget alkalmazzon az audio jelre feszültségosztó hídon keresztül. De ez a meglehetősen egyszerű rendszer jelentős parazita zajhoz vezet bizonyos összetevők hozzáadása nélkül.

Ebben a cikkben ezért elmagyarázom a működési erősítők egyetlen tápegységgel történő ellátásának koncepcióját. Ez az áramkör található a RAT torzító pedálban.

Korábban a koncepció bevezetése érdekében röviden megnézzük, hogy általában mi az erősítő szerkezete. Ezután, hogy frissítsük elképzeléseinket az op erősítőkön, meg fogjuk látni a két erősítő egységet szimmetrikus tápegységben. .

Végül meglátjuk az op erősítő összeszerelését egyszerű étel valamint az alkatrészek kiválasztásakor meghozandó óvintézkedések az általuk generált hangzaj csökkentése érdekében. Ezt a részt nagyrészt a ref ihlette [1].

1 Egy erősítő áramkör általános felépítése

A következő ábrán bemutattam az erősítő szerelvény működési elvét (amely tartalmazhat tranzisztort vagy műveleti erősítőt). Ezt az ábrát a ref [2] ihlette. Az ötlet egyszerű, az erősített bemeneti jelet akarjuk a kimeneten. Ennek lehetővé tétele érdekében a szerelvényt tápegységgel látják el, amely egy forrás DC feszültség. Ez biztosítja az erősítő szükséges energiáját polároz az alkatrész a működési pontján.

A be- és kimeneti jelek váltakozó jelek, vagyis az időtől függenek. Természetesen az AC jelet akarjuk felerősíteni, és nem az egyenáramú jelet, amely lehetővé teszi az aktív komponensek polarizációját.

Az erősítőt akkor mondjuk lineárisnak, ha az s (t) jel arányos e (t) -vel, vagyis ha az erősítési erősítés a frekvenciától függetlenül állandó. Ellenkező esetben a kimeneten a bemeneti jel módosul, ami a jel torzulásához vezet.

Műveleti erősítő esetén az áramot általában a bipoláris áramforrás, képes + V és -V generálására 0V vonatkozásában, ahogy azt a következő ábra mutatja:

Mielőtt áttérne az op erősítőre egyszerű étel, amely abból áll, hogy a -V-t 0V-re cseréljük a fenti ábrán, először nézzük át az operatív erősítő két erősítőegységének alapjait a kettős tápegységben.

2 A műveleti erősítő tolató és nem hátramenet szerelése

2.1 A két szerelvény leírása

Itt érdekel minket az eset az op amp kimenet és az inverter bemenet között van egy visszacsatolási hurok egy R2 nevű ellenállással a következő ábrán. Ez a hurok lehetővé teszi az amplifikáció erősítésének külső komponensekkel történő szabályozását, amint azt a képleteken látni fogjuk. Megjegyezzük az R2-hez csatlakoztatott második R1 ellenállás jelenlétét is.

Ne feledje, hogy más szerelvényekben, például az összehasonlítóban, a visszacsatolási ciklus a nem invertáló bemeneten történik, ami az op erősítő eltérő viselkedéséhez vezet.

A nem invertáló és invertáló szerelés közötti különbség a bemeneti jel szintjén történik, attól függően, hogy a nem invertáló bemenethez vagy az invertáló bemenethez csatlakozik-e. Végül azt látjuk az op erősítőt két feszültséggenerátor polarizálja, az egyik + 9V a pozitív terminálon, a másik pedig a -9V a negatív terminálján.

2.2 Az erősítőszerelvény két típusának összehasonlítása

Miért van ez a kétféle beállítás, az inverter és a nem inverter? A két együttes nyereségének kifejezését tekintve különbségeket találunk. Valójában kiszámíthatjuk, hogy a nem invertáló esetben a Vs (t)/Ve (t) által meghatározott G erősítés értéke:

És fordított esetben a nyereség megéri:

Látjuk, hogy két ellenállás egyszerű hozzáadása lehetővé teszi számunkra, hogy ellenőrizzék az op erősítő erősítési értékét. És a különbségek a következők:

az inverter szerelvény lehetővé teszi az 1-nél kisebb vagy nagyobb erősítés elérését. Hagyjuk el egy pillanatra a mínusz jelet. Ha például R2 = 10 kohm és R1 = 1 kohm van, akkor G = 10k/1k = 10. Másrészt, ha R2 = 1 kohm és R1 = 10 kohm, G = 1k/10k = 0,1. Az első esetben erősítőnk, a másodikban csillapítónk van. A nem invertáló szerelvény esetében nem lehet csillapítani, mert az erősítés mindig nagyobb lesz, mint 1. Legalább 1 erősítéssel rendelkezhetünk, vagyis nem erősített vagy csillapított jelet (ez az összeállítás létezik, ezt hívják követői összeszerelésnek és impedancia adaptációkhoz vagy pufferekhez használják).
A mínuszjel az inverter áramkörének erősítési értékében azt jelenti, hogy a kimeneti jel 180º fázison kívül van. Fontos lehet attól függően, hogy mit szeretnél csinálni.
A nem invertáló egység bemeneti impedanciája nagyon nagy, mert megegyezik az op erősítő bemeneti impedanciájával. Másrészt az inverter szerelvény esetében csökken az R1 jelenléte miatt a jel és az op erősítő bemenete között.