Consejo del amplificador para el circuito del sintetizador de voz

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Estoy diseñando un circuito que conecta un sintetizador de voz SP0256A a un microcontrolador AVR y me gustaría recibir ayuda con la amplificación de la salida de audio. La hoja de datos describe la salida como "un modulador de ancho de pulso que crea una salida digital que se convierte en una señal analógica cuando es filtrada por un filtro de paso bajo externo". Un circuito de ejemplo se da usando un LM386

OtrocircuitoquetengoesdeunproyectodeMaplinqueusaunpardetransistores

(lapartesuperioresde5v,laconexióncorrectaesalatomaDINqueseconectaalaentradadeaudiodeltelevisor)

Comoloveo,laventajadelcircuitodeMaplinesquelasalidadelsintetizadordevozsepuedecombinarconlasalidadesonidodelacomputadora(unCommodoreVIC-20),elcircuitocompletotieneunpardeconectoresDINsoloparaestepropósito.

Megustaríateneruncircuitomáscompacto,¿puedousarelLM386enlugardelostransistores?

(edición:henotadolosiguienteenlahojadedatosconrespectoalaSalidadigital"Salida de voz digital modulada en ancho de pulso que, cuando se filtra con un filtro de paso bajo de 5 KHz y se amplifica, activará un altavoz")

    
pregunta Simon Rowe

2 respuestas

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Sí, puede usar un filtro activo , como, como sugiere, en lugar de la primera etapa pasiva en el diagrama superior, y en lugar del filtro no lineal basado en BJT en el diagrama inferior.

Si el LM386 sería mi amplificador de elección aquí: probablemente no, ¡pero lo que sea que satisfaga las necesidades de su aplicación!

Tendrías que ocuparte de:

  • asegure una alta impedancia de entrada: la hoja de datos del IC sugiere (no es una gran hoja de datos para los estándares modernos) que no debe esperar que la fuente obtenga más de 50 µA.
  • Acople a CA o use un módulo de riel a riel o use un suministro doble para permitir que el amplificador funcione incluso con un volumen de salida bajo a largo plazo (esta es la razón por la que LM386 no sería mi elección)

El problema con el LM386 es que no es un opamp; por lo tanto, calcular cómo construir un bucle limitador de ancho de banda va a ser bastante intenso.

Si quisiera usar un LM386: un filtro RC de una sola etapa haría más que el truco de ser un filtro de paso bajo con un corte de, digamos, 4.5 kHz y una banda de parada a partir de 10 kHz con 50 dB de atenuación. O bien la nota de aplicación / hoja de datos del sintetizador de voz no es ni siquiera remotamente honesta cuando dice "todo el ruido se desplaza por encima de 10 kHz", o el circuito de filtrado es un exceso excesivo. Iré con ambas suposiciones y diré: obtenga un opamp con 2 canales (o más). Use un canal como un búfer de voltaje para mejorar la capacidad de fuente de corriente horrible de esa salida PWM (por eso es tan malo, esto debería ser un dispositivo CMOS, y un controlador de salida CMOS debería funcionar mejor y podría haberse implementado en la misma tecnología) ; use la salida de ese búfer de voltaje para alimentar un filtro RC simple, seguido por la segunda etapa, seguido por otro filtro RC, seguido por el LM386. Es un diseño estúpido (con dos etapas opamp, uno podría haber construido un filtro mucho mejor), pero funciona sin ningún problema.

Seamos honestos aquí: no la ruta que tomaría. El LM386 es un amplificador relativamente malo, y sus características de filtro son descuidadas, es difícil diseñar alrededor y, además:

Tienes una señal PWM. ¿Por qué usar un amplificador de clase AB para hacerlo alto, especialmente cuando necesita filtrarlo al mismo tiempo?

En su lugar, propondré lo siguiente:

Construye un amplificador de clase D. ¡Ya tienes una señal PWM!

Utilícelo para controlar uno de los miles de controladores de compuerta de medio puente que puede comprar, por ejemplo, ADP3110A .

Use las salidas de eso para controlar un dispositivo mosfet dual de n canales, por ejemplo. NTGD3148N .

Conecte los mosfets como se muestra en la hoja de datos del controlador de la compuerta, y acople la salida a un filtro de paso bajo LC. Tadah! Amplificador de clase D.

Honestamente, ¡me sorprendió cuando leí la hoja de datos de SPO0256! Esta fue una hazaña impresionante para DSP a principios de la década de 1980.

Esto es esencialmente un decodificador para voz comprimida LPC. ¡Bonito! Aunque debo admitir: si lo que realmente desea es reproducir el habla comprimida, elija cualquier códec de voz moderno y realice la descompresión del software en el propio Arduino. Todos, excepto los primeros Arduinos, son lo suficientemente rápidos para codecs simplistas.

Si su objetivo es reproducir el sonido original de los sintetizadores de voz de la década de 1980, inténtelo :) este es un proyecto genial.

    
respondido por el Marcus Müller
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El amplificador es secundario a la aplicación, el filtro es la parte crítica.

El amplificador solo tiene que:

  1. Satisfaga los requisitos de entrada de su carga.
  2. Aísle el filtro de la carga.

La elección de su amplificador depende completamente de la carga que vaya a cargar.

Las dos opciones que presentas hacen esto, pero el amplificador del transistor carece de retroalimentación general, lo que significa que tendrá más distorsión. También es un diseño de clase A, mientras que el opamp es una clase AB. Esto hace que sea probable que tenga más consumo de energía.

    
respondido por el Edgar Brown

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