Clips de amplificador de audio de bajo voltaje en cargas de 8 ohmios

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Tiempo de exposición:
Uno podría llamarme un estudiante de primer año en electrónica y acabo de diseñar mi primer pequeño amplificador de audio para auriculares. (Diseño de bolsillo, quiero poder manejar 4 pares de auriculares desde una sola fuente) Aquí está el esquema, así que ustedes saben de lo que estoy hablando:
(Sin fuente de alimentación (9V bat) y canal único)

Ofc,4auricularesconsumenmuchacorriente,porloquenecesitounaetapadesalidaadecuada.Hasta200mAparaserprecisos.Eldiseñoactualquehiceutilizatransistores2N5551y2N5401perosugananciadecorrienteDCeshorrible(<10)loquehacequeelOPAsesobrecargue.NoquierocargarmuchoenelOPAtambién(máx.20mA).Unmayorvoltajedeentradaestáfueradediscusión.
Porlotanto,necesitomejorestransistoresdesalida(Q3yamp;Q4)queproporcionenunamayorgananciadecorrienteperoquetambiénseancapacesdecambiarlosuficientementerápidoparalasseñalesdeaudio.Debenserbaratosypequeños.Noséquehayamuchoscomponentesyelmercadoqueexisteessolounajungladepartesdiferentes.

Lapregunta:
¿Esposiblecompensarelrecortecondiferentestransistoresdesalida?Elcircuitosecomportamuybienen32ohmios,perounaimpedanciadecargamásbajalodestruye.TambiénestoyabiertoalassolucionesdematrizdeDarlington.

*EDITAR:NopuedousarpartesSMD.Necesitoatravésdepaquetesdeagujero.

**EDITAR:Juuuustfiguró!EsteOPAnisiquierapuedesuministrar20mA,porqueR9&R17sondemasiadograndes.Enesecaso,unaconfiguracióndeDarlingtonconlostransistoresactualespodríafuncionar,solotengoquebajaresasresistencias.Vamosamantenerlosinformados.;)

Solución:Haymásdeunasoluciónparaesteproblema:

  1. UseunamplificadorOPdiferentequepuedaconducirlostransistoresrielariel(vealarespuestaaceptada).Estosolofuncionasilostransistoresdesalida2N5551y2N5401estánconfiguradosenunaconfiguracióndeDarlington.Sinembargo,laOPAutilizadaenestecircuitocasiconducerielariel,ya.(+-4Venlasalida)
  2. Otrostransistoresdesalidaconunamejorganancia.8550(PNP)y8050(NPN)secomportanengranmedidaparaestaaplicación,sinembargo,aúnnecesitanunaconfiguracióndeDarlington.(GraciasespecialesaSpehroPefhany)
  3. Aumentelatensióndealimentación.Estofuncionacomounregalo,sirealmentepuedeshacerlo.Lamentablemente,noestoyenmiconfiguración.
  4. Reemplacelaetapadesalidaconun"circuito de amortiguación de diamante". Se desempeña bien en la simulación, aún no lo probó en el tablero de pan. Pero la naturaleza de un seguidor de voltaje que impulsa los transistores de empuje / tracción disminuye el giro total del amplificador operacional, lo que resulta en mejores tasas de giro y, por lo tanto, también en la respuesta de frecuencia del circuito. Gracias a ioplex por agregar esto.

Mi solución:
Mantuve el OPA y usé una configuración de Darlington en la salida. En mis pruebas anteriores, olvidé modificar el divisor de voltaje para ajustar el voltaje de compensación entre ambos transistores. Arreglé eso y ahora funciona el circuito. Sin recorte, incluso en las peores señales de entrada, eso es lo que quería. Las pruebas con mi fuente de alimentación muestran que realmente funciona a + -3 V, lo cual es excelente si se considera la caída de voltaje en la batería a medida que se va cargando con el tiempo. Este es solo el primer diseño, cambiaré algunas cosas en el futuro. Es bastante claro que esta no es la mejor configuración y que no estoy usando los mejores componentes para ella. Los objetivos de diseño, sin embargo, fueron los bajos costos de los componentes y el voltaje de suministro. Y estos se cumplen con un rendimiento decente del circuito. ¡Suena maravilloso, siéntete libre de probarlo tú mismo! :)

Gracias a todos por la ayuda que aprendí mucho a través de este proyecto.
Aquí está el nuevo esquema (2N5550 es un 2N5551):

PD: Lo que no está en este esquema es el límite de compensación en los pines COMP - COMP / BAL de este amplificador operacional en particular. Es 47pF pero LT-Spice no tiene un símbolo adecuado para el NE5534P.

    
pregunta Alzurana

2 respuestas

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El problema en su diseño no son los transistores de salida y esto tampoco se resolverá mediante el uso de darlington, de hecho, el problema empeorará con los darlington. Mire la especificación de la NE5534 y lea la sección sobre la variación máxima del voltaje de salida.

En la página 5 le indica que el máximo de oscilación puede ser tan bajo como 24 V con un suministro de +/- 15 voltios, es decir, que un suministro de 30 V solo garantiza una oscilación de salida sin sujetar de 24 voltios por pp. Eso significa que los transistores internos en el dispositivo "perder" 3 V arriba y abajo. Esto no mejora mágicamente en una fuente más baja y debe esperar que, en una fuente de 9V, genere una oscilación máxima de salida de 3 voltios de pico a pico.

Bien, si usaste la especificación típica del NE5534, esto podría aumentar a 5 voltios p-p.

Esto se ve agravado por la etapa push-pull: es una etapa push-push del seguidor del emisor y su salida "perderá" entre 0,6 voltios y 1 voltios por transistor, dependiendo de su carga.

Esto te deja con un poco de 1 voltio a 3.8 voltios p-p que se alimenta a tus auriculares antes de que se produzca el recorte. Si usas darlingtons, ellos "pierden" el doble de lo que pierde un transistor regular, por lo que esto será aún peor.

Recomendación: use un amplificador operacional de salida riel a riel. Hay muchos en estos días y probablemente solo bajarán unos 100 mV por riel.

    
respondido por el Andy aka
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Las partes asiáticas comunes para esta aplicación son 8550 (PNP) y 8050 (NPN) disponible en Ambos TO-92 (varios pinouts) y SMT.

Si compra la bandeja de ganancia más alta, el hfe estará en el rango de 160-300 a 100 mA (cuesta un poco más que las cajas de baja ganancia).

    
respondido por el Spehro Pefhany

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