Salida de opamp inesperada

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Estoy experimentando con un preamplificador de micrófono basado en NE5532. Estoy usando el siguiente esquema con algunas modificaciones:

Lasmodificacionesson:

  • lafuentepositivaestáconectadadirectamentealafuentedealimentación(nosefiltraelruidodelaalimentación,peroestoyusandounabateríaquímica)
  • faltaellímitede4.7uF.
  • NE5532enlugardeLM833

Lapartemarcadaconunrectánguloverdeessoloparacrearunareferenciade4.5Vconbajaimpedanciadesalida.

Tensionesenlospuntosmarcadosconcírculosrojos,casisinseñalprovenientedelmicrófonoelectret:

  • Labateríaesde8.5V
  • 14.3V(5%deresistenciasdepelículametálica,error)
  • 24.27V
  • 34.33V
  • 41.4V

Parecequeelopampnopuedeigualarsusentradas.Haydemasiadadiferencia,supongoquenopuedeserunerrordecompensaciónopamp.Probablementenopuedabajarde1.4Vensusalida.

Sidesconectoelcondensador10uFdelaentrada+,midoestos:

  • 14.33V
  • 24.27V
  • 34.33V
  • 44.59V

Primeropenséqueelcapacitorde10uFtieneunafuga.Peronoloes...

Aquíestálaseñaldeentradavs.salidacuandoelmicrófonoelectretestárecibiendounaondadesonidosinusodialde440Hz:

Estáclaroquelaseñaldesalidaestárecortada,yesporqueelopampnopuedeirpordebajode1.4V.Loquenoentiendoes¿PORQUÉdebeirpordebajode1,44Vparaquesusentradasseaniguales?¿Tienequehaceralgoconlaeliminacióndellímite4.7uF?

ACTUALIZACIÓN:latapanosequitósimplemente,sinoquesereemplazóconuntrozodecable.Losientoporserambiguo.

ACTUALIZACIÓN2:sereemplazólaresistenciade100ohmiospor1K,porloquelagananciageneralsereduceaaproximadamente10dB.Puselatapadenuevo,perocambiéa10uF.Lafrecuenciadelaesquinacambióde339Hza16Hz,comosesugirió.Ahoralasalidaenelpunto#4tambiénestáen4.3V,yladistorsiónnoesvisible:

Conclusión: nunca olvide eliminar la amplificación de CC cuando no la necesite

    
pregunta nagylzs

3 respuestas

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Sí, el límite de 4.7uF hace que la ganancia en la unidad de DC sea de tal manera que las pequeñas compensaciones no importen tanto, ya que tiene 40dB de ganancia (parece excesivo para una cápsula motorizada) en la forma correcta de dc, por lo que solo toma unos pocos mV de desplazamiento para conducir la cosa hacia la saturación. Un opamp bipolar con 100k en una pierna y 100R en la otra tendrá típicamente un mayor desplazamiento que debido a las corrientes de polarización. 4.7uF BTW es un poco pequeño si va por tanta ganancia, perderá toda la respuesta de baja frecuencia.

Tampoco me gusta mucho que 10uf en la salida del generador del riel intermedio, daña la estabilidad, al menos coloca una resistencia de 50 ohm o más hacia fuera.

    
respondido por el Dan Mills
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Post Mortem (después de la respuesta aceptada)

El problema real con esta pregunta es que el usuario copió un diseño sin entender lo que hace cada parte y luego se da cuenta de que no todos los diseños que encuentra son perfectos. (el usuario debe leer más notas de la aplicación hasta que se entienda)

Lecciones para aprender

Perfección en ingeniería IMHO significa que cumple o supera todas las especificaciones o requisitos mensurables (costo, rendimiento, métricas de calidad), pero si no tiene ninguna o no sabe lo que es importante, ¡Advertencia! Esto no es ingeniería sino un interés de pasatiempo casual. Los mejores diseños simplemente cumplen con las mejores especificaciones. A menudo, cuando estamos presionados por los horarios, debemos aceptar este criterio incluso si quisiéramos hacer más y, por lo tanto, creemos que solo está completo en un 90%. Así que aprende a tomar decisiones difíciles sobre especificaciones.

El micrófono tiene un drenaje abierto activo de JFET, por lo que la resistencia de pull-up de 10k determina la ganancia de voltaje de CA y el punto de operación de CC y, si se combinan a la perfección, será de mediana escala en la salida de Amp. Op. >

Esto hace que el circuito de búfer Vbat / 2 en el cuadro verde sea irrelevante * junto con una resistencia de 100k. La relación de ganancia es AC acoplada por 4.7uF en serie con 100 ohmios y cae -3dB a 340 Hz y debería ser de 5 a 10 veces más grande para una mejor respuesta de bajos.

¿Por qué *?

Dado que el límite de retroalimentación 4.7uf (¡o más grande!) bloquea DC, pero necesita baja impedancia debido a 100R, ahora puede conectarse a tierra y ya no necesita la polarización de 100K R a V + / 2. Con resistencias de entrada de la serie de 10K desde FET pullup hasta Vin + y 10k Feedback hasta Vin, las corrientes de polarización de entrada producen la misma caída de voltaje, cancelando así, pero como la ganancia de CC es 1 + 1, debemos esperar que la salida sea aproximadamente V + / 2 dentro de 10% o menos.

  

También es importante verificar las tapas con fugas.

Eliminar el 4.7uF demostró eso, pero luego, cuando viste la media onda, lo dudaste. Tenga en cuenta que durante el cruce del cero de la entrada, la salida debería ser la misma que la tensión de CC 4.5 o menos.

final

Para determinar la ganancia de CA. definir la impedancia y la entrada de voltaje mínimo utilizado y la oscilación de salida disponible. Luego, defina la impedancia de carga y elija auriculares de alto Z (por ejemplo, 300 Ohm Sennheiser) para una potencia menor o 60 Ohm Buds, pero si desea usar una batería de 9V, 8 Ohms agotará la batería rápidamente. Lo más probable. La ganancia de 40dB es demasiado alta. Examine cualquier especificación de amplificador de audio de alta calidad y considere al menos una docena de especificaciones críticas en su próximo diseño.

    
respondido por el Tony EE rocketscientist
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La batería es de 8.5V

El suministro mínimo recomendado para el NE5532 es de 10 voltios. No estoy descartando otros problemas, pero esto sería un impedimento para mí.

Si quieres que mi consejo muestre un diagrama de circuito que muestre exactamente lo que estás probando y no esperes que la gente haga una imagen mental basada en el diagrama incorrecto y un montón de notas.

    
respondido por el Andy aka

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