Seguidor de voltaje de amplificador operacional de suministro único - recorte negativo con carga acoplada a CA

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Estoy usando un algoritmo µC con DDS para sintetizar ciertas formas de onda (de hecho, hice un generador de música de 3 canales con efectos de modulación de amplitud de portamento y amplificación, comandos para cambiar las formas de onda, etc. pero eso no es relevante para la pregunta). La salida de µC es una señal PWM de 15686.27 Hz (8e6 / 510) con ciclo de trabajo variable. Estoy actualizando el ciclo de trabajo de una tabla de búsqueda para generar la forma de onda deseada a la frecuencia deseada y luego la señal va al filtro RC de paso bajo.

La salida del filtro RC tiene una desviación de + 2.5V DC y una amplitud de 2.5V (los valores máximos absolutos son 0 y +5 V). He conectado esa señal a un trimmer de 50k que actúa como divisor de voltaje para reducir la señal a una desviación de + 1.5V y una amplitud de 1.5V, por lo que puedo usar LM324 en la configuración del seguidor de voltaje para controlar la carga. Reduje el voltaje porque LM324 con un solo suministro de 5V no puede superar los 3.7 V. Esta es la señal que va a LM324:

Losajustesson:acoplamientoDC,1V/DIV,2ms/DIV.Lafrecuenciadeondasinusoidales329.6Hz(tonoE4).

Laformadeondaenlasalidadelseguidordevoltaje(salidaLM324cortocircuitadaconlaentradainversora)porsupuestoseveexactamenteigual(conosincargaresistiva).

ElproblemaseproducealinsertarelcondensadordeacoplamientodeCAparaeliminareldesplazamientodeCC,estaeslaformadeondaenlasalidadelamplificadoroperacionalconunacargade100OhmiosACacopladaconuncondensadorde470µF:

Yaquíestálaformadeondadespuésdelcondensador:

ElsesgodeDCahoraseelimina.

Ahora,soyconscientedeporquéesterecorteseproduciríaconunseguidordeemisordetransistorúnico(configuracióndecolectorcomún). Aquí está la explicación detallada de qué sucede cuando se usa el AC con transistor simple seguidor de voltaje Desafortunadamente, la explicación es demasiado larga para insertar el texto en la pregunta, pero esto es un hecho bien conocido: el problema es que el transistor no puede acumular corriente durante la mitad negativa de la forma de onda.

Sin embargo, dado que LM324 puede alcanzar 0V con un solo suministro de 5V, pensé que no habría clipping pero sí.

Al aumentar la resistencia de carga, el recorte disminuye, aquí está la forma de onda con carga de 10k:

Yaúnmejorresultadocon15kdecarga:

Sinembargo,necesitounaseñalnodistorsionadaconunacargade100a200ohmios(4ohmiosdealtavoz+resistencia)ylapreguntaessihayunamaneradeeliminarelrecortesinutilizarunamplificadordealtaimpedanciadeentrada.

Podríacolocarotroamplificadoroperacionaldetrásdelcapacitorparaevitarelrecorte(porquelaimpedanciadeentradaseríamuygrande),peroluegotendríaqueusarunafuentedealimentacióndualdebidoalapolarizacióndeCCyaeliminada.¿Hayunaformasencilladeevitarelrecortenegativoendichaconfiguración?

EDITAR:
Elesquema:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

ACTUALIZACIÓN:
Salida de TL084 en lugar de LM324:

    
pregunta Chupo_cro

2 respuestas

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Nunca conseguirás que LM324 haga lo que quieres, así que, ¿por qué no morder la bala y usar un LM386? Su suministro mínimo es de 4 voltios y a 5 voltios puede producir 4 voltios de pico a pico. También está diseñado para aplicaciones de audio y puede manejar una carga de 4 ohmios (o más): -

Lea la hoja de datos si desea más detalles y otros circuitos de aplicación.

    
respondido por el Andy aka
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El problema es que su LM234 puede ser capaz de manejar 0 voltios cuando no tiene que suministrar ninguna corriente, pero no puede bajar a cero mientras se está hundiendo.

Lo que debe hacer es usar un punto BIAS que no haga que la salida del amplificador operacional se ponga a cero. En lugar de trabajar con una amplitud de 1.5V y una polarización de 1.5V, intente trabajar con una amplitud de 1.5V y una polarización de 2.5V. Puede hacer esto conectando la parte inferior de su potenciómetro de "control de nivel de señal" a un divisor de voltaje del riel medio en lugar de conectarlo al riel de tierra.

Es posible que también debas usar un amplificador operacional diferente (unidad de corriente más alta y / o capaz de acercarse a los rieles).

    
respondido por el Peter Green

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