Desplazamiento de CC de los amplificadores para una sola fuente de alimentación de 12 V

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Quiero poder amplificar una señal usando amplificadores operacionales y una única fuente de alimentación. Para que los amplificadores operacionales tengan una oscilación máxima con una fuente de alimentación de 12 V, la señal de entrada de CA debe compensarse a 6 V.

Después de construir el circuito en una placa de pruebas, la salida no fue la que esperaba. Esperaba que la salida de los amplificadores tuviera una onda que oscila entre 5V y 7V, centrándose en 6V. Sin embargo, la salida que medí fue el centrado de la onda a 9V y la oscilación entre 8V y 10V. La salida de la primera etapa es correcta, aunque medí la onda que oscila entre 5.9 V a 6.1 V, centrado en 6 V.

Creo que mi problema es que mis valores de resistencia en los amplificadores operacionales son demasiado grandes, por lo tanto, no se está suministrando suficiente corriente a las entradas de los amplificadores operacionales. También estaba pensando en usar un regulador lineal / de conmutación para la fuente 6V. ¿Podría alguien explicar por qué obtengo estos resultados inesperados?

Nota: los op-amperios LT1006 no se utilizan en realidad en el circuito de la placa de pruebas. LM358 se utilizaron en su lugar.

    
pregunta Guy Lee

1 respuesta

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Ya que solo te preocupa el componente de CA, quieres acoplar la señal de CA. Eso deja el punto de polarización de DC hasta usted e independiente de la señal de entrada.

Aquí hay un circuito simplista que usa un capacitor para acoplar la señal a la CA y luego agregar su propio voltaje de polarización:

R1 y R2 son un divisor de tensión que genera la mitad de la tensión de alimentación. Esta es la única conexión de CC a la entrada positiva del opamp, por lo que será el nivel de CC promedio. C1 permite que solo pase el componente de CA de la señal de entrada, y bloquea DC. Por lo tanto, el nivel de CC a la izquierda de C1 puede ser cualquier cosa (dentro de la capacidad de tensión de C1 para resistir) sin alterar el nivel de polarización de CC a su derecha.

La impedancia de la tensión de polarización es R1 // R2 = 50 kΩ. Con C1 de 200 nF, la frecuencia de reducción del filtro de paso alto es de 16 Hz. Esta reducción sería adecuada para audio de alta fidelidad, por ejemplo.

R4 y R3 son la retroalimentación alrededor del opamp, en este caso produciendo una ganancia de 11. C2 bloquea de nuevo DC. En efecto, el divisor de voltaje de realimentación solo funciona para CA, no para CC. Por lo tanto, la ganancia de CC es 1. La frecuencia de reducción de paso alto se establece mediante R3 y C2, que nuevamente es de 16 Hz.

Una desventaja de esta topología es que mientras C2 funciona solo contra R3 para establecer la frecuencia de rolloff, funciona con R4 y R3 para que el nivel de CC se establezca. La constante de tiempo de establecimiento de CC es (R3 + R4) C2 = 110 ms. Eso significa que este circuito tardará un poco menos de un segundo en establecerse cuando se encienda por primera vez. Para un amplificador de audio típico, eso no suele importar. Sin embargo, en algunas aplicaciones, debes considerar esto.

De todos modos, puedes usar este concepto general para obtener lo que quieres.

    
respondido por el Olin Lathrop

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