Op-Amp disminuye la amplitud de la señal de audio

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Para un proyecto final para un curso de ingeniería eléctrica que estoy tomando (mi primer trabajo), se nos asignó la tarea de combinar la entrada de un micrófono pequeño y un cable auxiliar, amplificarlo, transmitirlo a través de un láser y recibirlo a 50 pies de distancia. utilizando una célula solar y reproduciendo la misma entrada en un altavoz, todo alimentado por una batería de 9V.

Nos dijeron que el láser debería funcionar entre 4-5 V, que el micrófono emitiría a lo sumo 10 mV y el cable auxiliar daría como máximo 0,5 V. También nos dijeron que usáramos una polarización T para mezclar la señal de audio con una señal de CC para alimentar el láser. El circuito de transmisión que mi socio y yo diseñamos es el siguiente:

El circuito funciona perfectamente en la simulación, pero no en la vida real. Primero intenté configurar la entrada auxiliar, y en la salida del amplificador operacional (U4), la señal es extremadamente ruidosa y más silenciosa que en la entrada (probé esto con el altavoz) cuando me parece debería ser más fuerte. En el punto posterior a la resistencia de 1k (R13), no se oye nada, excepto un clic débil en la conexión.

Supongo que mi pregunta es entonces, ¿por qué un amplificador operacional con una ganancia aparentemente positiva en realidad causa una señal más pequeña (y por qué es notablemente más ruidoso)?

Si he dicho algo mal (y estoy seguro de que lo he hecho; no lo entiendo muy bien porque no se nos enseñó casi nada acerca de los circuitos de CA), corríjame. ¡Muchas gracias!

    
pregunta Oracular

2 respuestas

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Necesitas rutas para las corrientes de polarización en U1 y U4: una resistencia a tierra virtual es suficiente.

El valor de la resistencia debe ser lo suficientemente bajo como para que no cause demasiada compensación. También considere la frecuencia de caída con los condensadores de acoplamiento.

Cualquier simulación realista debería haber mostrado que los amplificadores operacionales se desplazan gradualmente hacia uno de los rieles, y la condición de polarización inicial debería haber mostrado esto si usó SPICE, incluso para un op-amp con entrada JFET.

    
respondido por el Spehro Pefhany
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Es probable que su entrada Aux conduzca un altavoz razonablemente bien. Digamos que produce .5 vrms con el altavoz conectado. Su amplificador que tiene una ganancia de 4, para producir 2 vrms. Intentar conectar el altavoz a la salida del amplificador operacional no funcionará: el amplificador operacional no puede manejar de manera útil 8 ohmios. Cuando coloca una resistencia de 1 k entre el amplificador operacional y el altavoz, el amplificador operacional puede controlar la resistencia, pero el nivel en el altavoz será $$ V = 2 (\ frac {8} {1000 + 8}) = .016 \ text {vrms} $$ Esto es, por supuesto, mucho menor que su señal original. Ah, sí, y como no ha especificado su amplificador operacional, es posible que no pueda manejar bien 1k, lo que reducirá aún más su voltaje. Y, finalmente, necesita conectar el altavoz a su base virtual, si aún no lo ha descubierto. Si lo ha conectado a tierra, el amplificador operacional se encuentra en un mundo serio de daños tratando de producir la corriente necesaria.

Entonces, su problema es que está tratando de monitorear su circuito con un instrumento (un altavoz) que no es adecuado para el trabajo. Obtener un alcance.

    
respondido por el WhatRoughBeast

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