amplificador de audio amplificador operacional

Estoy tratando de diseñar un circuito en el que un microcontrolador produzca una señal y luego, usando un amplificador, active un altavoz de 8 ohmios. Hasta ahora he usado LM386, pero no puede superar 1W, lo que resultó ser insuficiente. Además de eso, deseo agregar un LPF antialiasing (de segundo orden) en la salida del microcontrolador.

El esquema general se encuentra a continuación.

Si deseo alimentar el parlante con 2W, entonces necesitaría 4v, 500mA en el parlante. ¿Es posible que lo haga de esta manera o hay un circuito mejor para mis necesidades? ¿Existe un amplificador operacional que pueda cumplir con estos requisitos?

ingrese la descripción de la imagen aquí

Si bien puede haber algunos amplificadores operacionales de salida de alta potencia disponibles, puede ser más fácil y económico usar una etapa de búfer de transistor con el LM386 que ya tiene. El transistor se puede incluir en el circuito de retroalimentación de un amplificador operacional seguidor de voltaje para mejorar su fidelidad de salida.
¿Qué nivel de calidad de audio necesitas?
@Phill Frost, dado que el objetivo principal es DTMF (en frecuencias altas, alrededor de 17 kHz), necesito una distorsión armónica muy baja. ese es prácticamente el único requisito, supongo...
¿DTMF a 2W? Sería interesante saber cuál es el modelo de uso previsto.

Respuestas (3)

Hay varios amplificadores operacionales de potencia, y también circuitos integrados de amplificadores de audio, que cumplirían con los requisitos establecidos. Sin embargo, este enfoque puede ser excesivo para el tipo de fidelidad probable de la fuente de generación de la señal.

Como se menciona en un comentario a la pregunta, agregar una etapa de búfer de transistor es quizás la mejor manera de lograr los resultados deseados.

Además, tenga en cuenta que se necesita un suministro de doble riel (+/- x voltios) a un voltaje relativamente alto para estos amplificadores operacionales/amplificadores de chip. Si bien el requisito de doble riel se puede eludir con una implementación de tierra virtual adecuada, los voltajes involucrados aún no son su rango de voltaje lógico común y corriente.

En cualquier caso, para responder a la pregunta...

Algunos amplificadores operacionales adecuados:

  • PA85 : OpAmp de potencia de alto voltaje: obsoleto, creo, pero aún vendido. Esto solía ser un clásico.
  • OPA541 : amplificador operacional monolítico de alta potencia
  • OPA549 : OpAmp de alto voltaje y alta corriente
  • OPA2544 : OpAmp dual de alto voltaje y alta corriente
  • NE5532 : OpAmp dual de bajo ruido

Algunos amplificadores de audio adecuados:

  • LM3886 : potencia de salida promedio continua de 68 W en 4 Ω a VCC = ± 28 V
  • LM3875 : promedio continuo de 56 W en 8 Ω
  • LM4780 : Amplificador de potencia de audio estéreo de 60 W, mono de 120 W (paralelo)

Para ampliar el comentario sobre una "etapa de búfer de transistor", aquí hay una forma de hacerlo:

tampón de clase B

Esta es una etapa de salida de clase B e introducirá algo de distorsión a medida que cambia de fuente de corriente a corriente de sumidero, pero es suficiente para muchas necesidades. La demanda actual en el amplificador operacional se divide por la ganancia actual del transistor h F mi , y en sus niveles de potencia probablemente no haya un amplificador operacional o transistor de potencia de propósito general que no funcione aquí.

Este esquema es de OPERATIONAL AMPLIFIER BASICS de Harry Lythall, que tiene una sección sobre amplificadores de potencia de audio con algunos diseños adicionales para diferentes necesidades, menor distorsión, etc.

También hay una gran cantidad de información sobre circuitos de audio en Elliott Sound Products .

De hecho, recientemente construí un pequeño prototipo en torno a un dsPIC33FJ64GP802 que hace exactamente lo que está buscando hacer.

Utilicé un amplificador operacional MCP6021 (no es un amplificador operacional "audiófilo" oficial, pero tiene un THD citado como 0.00053% (típico, G = 1 V/V) entrada/salida de riel a riel y es una parte bastante buena en general; también tiene una referencia de suministro medio que es útil para aplicaciones de un solo riel) impulsada de manera diferencial desde el DAC dsPICs, y un circuito integrado de amplificador TDA1517P 2 x 6W para controlar un altavoz pequeño de 8 ohmios (este es el eslabón débil en cuanto a THD; es posible que desee usar una etapa de transistor discreto después del opamp, o un IC de audio de mejor calidad)
Los resultados fueron muy buenos para mis propósitos, aquí hay una imagen (desde entonces, la placa ha sido pirateada para otros fines, pero los tres componentes principales permanecen como se muestra):

Protocolo de audio dsPIC

Me gusta que la hoja de datos afirme "Sin plop de encendido/apagado". ¿Es "plop" la nomenclatura técnica preferida? :-)
Jeje, supongo que te refieres a la hoja de datos TDA1517P "excelente"; también me reí entre dientes. Sin embargo, creo que son correctos, no recuerdo haber escuchado ningún "plop" de encendido / apagado ;-)