Hörlursförstärkare 1.0

[Greve Hamilton]

Exakt varför det är bra att använda buffert till jorden kan jag inte ge ett bra svar på, men jag kan ju tänka mig att det ligger mycket i att man då skiljer på den relativt höga strömmen som kommer från hörlurarna, och signaljord som används för skärmning/avkoppling och sådana saker som ej kräver hög ström och är lite mer känsligt för potentialvariation. Den totala utgångsimpedansen sjunker ju också.

Jag använde virtuell jord när jag gjorde mätningarna.

Ang OP-val, kolla denna sida:

http://www.tangentsoft.net/audio/opamps.html

Det finns mycket annat nyttigt där också. Personligen ser jag egentligen ingen anledning till att ta något annat än OPA134, om inte för ren nyfikenhet av andra.

[psynoise]

Ahh, den hemsidan var lite hemlig, författaren säger bara "better for audio" och inte varför. Kort sagt bipolar op-förstärkare har lägre brus men även lägre ingångsimpedans än FET op-förstärkare. Sen var det mer eller mindre ett lyssnings test och det som låter bra behöver inte vara låg distrotion. Prova att blanda signalen med lite dist i övre frekvenserna så har du plösligt fått mycket mer klarhet i ljuder pga att nya övertoner har tillkommit.

Men det är klart att ska man bygga ett exemplar är 100 kr hit och dit inget att bekymmra sig över.

Beroende på hur man skapar den viruella jorden kan en buffer behövas, t.ex är det vanligt att man använder en spänningsdelare med två motstånd.

Att man använder tre kanaler inkl. förstärkare till lastens jord borde öka utgångsimpedansen med det dubbla.

[anders_bzn]

Jag förstår varför man behöver en buffer om man kör med virtuell jord. Jag gissade att det var anledningen. Nätagget som jag har konstruerat för detta projektet har +-10V matning. Då behövs ingen buffer för jorden.

Jag ska förse nätagget med en möjlighet att välja att sätta dit en mångvarvig trimpot eller fast motstånd för att bestämma utspänningen. Man kan då välja om man vill kunna trimma matningen.

[psynoise]

Eller så håller man sig med lite marginal inom op-förstärkarens spänningssving. Dom brukar kunna komma närmare den negativa matningsspäningen än den positiva.

Hur hög känslighet har ett par 600-Ohms-lurar? Jag funderar lite på om +-10 V räcker till.

Kod: Markera allt

Pmax = V*I = V^2/R = 20^2/600 = 4/6 [W]

Hörrum i värsta fall 20 dB (klassisk musik), vilket ger medeleffekten:
P = 4/6 / 100 W = 40/6 mW = 7 mW

Räcker 7 mW för bra lyssningsvolym?

EDIT:
Ändrade siffrorna lite.

[anders_bzn]

Ja, +-10V räcker för att bli döv. Mina lurar är specade till 103dB vid 1Vrms. Dessutom så noterade jag att mina lurar inte alls har 600Ohms impedans utan bara 300Ohm. Oklart varifrån jag fått 600Ohm ifrån.

[Greve Hamilton]

Sorry, tankefel. Anledningen till att jag använde buffert på jord var att min pseudojord gjordes av två spänningsdelande motstånd.

[anders_bzn]

Jag har uppdaterat första posten nu. Har fixat lite med nätdelen.

[manw]

Tittade in på nätdelen eftersom du nämnde den.

Kondensatorerna över dioderna skulle du nog till och med kunna gå upp i värde med till kanske 1 - 10 nF. LT-Spice is your friend

Bleeder resistorerna R7 och R8 behövs egentligen inte, så länge kopplingen ser ut som den gör så blöder det så bra genom regulatorerna när du slår av spänningen.

Varför har du lagt till potentiometrar för att reglera spänningen? Motstånden ser av värdet att döma ut som 1%-iga, varför skulle man behöva trimma spänningen inom 1%? Eller vill du kunna använda olika matningspänningar till OP'n, men varför? Tror inte att det är rätt sätt att trimma offsetspänningen på OP-förstärkarna heller.

Det lär vara fördelaktigt för regulatorerna med en lite större last än vad operationsförstärkarna drar i tomgång (några få mA), på detta sätt blir de snabbare, och behöver reglera mindre när det läggs på en signal. Kanske en last (motstånd) över C7 resp C8 som drar sisodär 100mA.

[anders_bzn]

Anledningen till trimpottarna är att man då kan justera in spänningen utan att behöva byta resistorer. Vref kan variera mellan -1.212 - 1.287V för LM337

Lastresistorer kommer...

[Fritzell]

Vad gör R5 och R12 i förstärkarschemat?

[anders_bzn]

Samma som R7 & R14, ser till så att det alltid går ström genom OP-förstärkarna så att de alltid jobbar i klass A. Igentligen så ska man ha en konstantström koppling här. Ska labba lite med en sådan också.

Idag ska jag hämta en "godispåse" på Elfa...

Edit: Stavfel

[Fritzell]

Jaha. Men borde inte de vara kopplade mot jord istället då? Dessutom får man ju en automatisk "pulldown" i potentiometern? Får man inte dessutom en gräslig DC-offset av att koppla upp sig mot vcc? Det förtar ju hela tanken med dubbelmatning?

[anders_bzn]

Om man tänker sig en OP förstärkare som är kopplad som spänningsföljare med förstärkningen =1 så gör återkopplingen att utgången vill ha samma spänning som ingången. U(in) = U(out) (detta är enkelt att bevisa matematiskt och gäller för en ideal OP).

Om man då håller ingången så U(in)=0 så kommer ju U(out)=0.

Kopplar jag då en resistor till GND (GND=0V) så kommer det inte gå nångon ström genom denna U(in)=0. Kopplar jag en resistor till +10V eller -10V så kommer det att gå ström genom resistorn, men eftersom U(in)=0 så kommer U(out)=0.

Spänningen över resistorn kommer då att vara 10V (i mitt fall så kommer den vara +10V då den är kopplad till Vcc).I=U/R ger då att det går 1mA genom OP:n ständigt. Man får dock se till så att strömmen inte blir förstor så att OP:n klarar av att driva strömmen utan att vara på gränsen att orka med.

Om man sen tänker sig att man matar på en liten signal så är det meningen att den ska variera runt 0-spänningen utan att strömmen ut från OP:n ändrar tecken. Man har då fått effekten av att OP:n jobbar i klass A och man slipper nollgenomgångs distrosion.

Normalt så använder man en konstantströmgenerator istället för ett motstånd eftersom biaseringströmmen (den man får av resistorn kallas så) annars ändrar sig med signalen.

I mitt fall så har man ochså en resistiv last i form av potten som inverkar på strömmen, men den påverkar ju bara av signalens variation.

Sen har jag förstärkning i min återkoppling men det spelar ingen roll för resonemanget ovan. Någon DC-offset får man således inte.

[Fritzell]

Okej, tack för förklaringen. Har ändå svårt att se att detta skulle ha någon direkt effekt? Det står ju i databladet för OPA604 att utgångssteget är biaserat för att inte få nån cutoff.. Visserligen innebär det ju inte att den arbetar i Klass-A, snarare B eller AB men det innebär ju inte att man får nån hiskelig övergångsdistorsion. Men i småsignal sammanhang spelar det ju inte så stor roll ur energiförbrukning att man kör Klass-A så det är ju bara en fördel. Sen borde det ju bero helt på hur utgångssteget är kopplat i op'n också ifall det kan rinna ström genom motståndet?

Men borde man inte ha ett motstånd till V- också isåfall så man får flytande ström genom båda utgångstrissorna förutsatt att det är pushpull? Annars får man ju bara mindre övergångsdistortion på 'ena hållet'?

[anders_bzn]

Nej, ett motstånd till V- skulle bara göra att ingen ström skulle gå in/ut genom OP:n.

Tricket är ju att man inte vill ha någon övergångsdistortion, man biaserar då OP:n med ett motstånd (eller en konstatströmgenerator) lagom mycket. När signalen läggs på så kommer bara den ena utgångstrissan trissan jobba och man får då ingen genomgångs dist.

En OP är inte pull-push kopplad. En pull push kopplad förstärkare har inte lasten kopplad till jord utan till utgången på en förstärkare med motsatt (180grader) fas. Man behöver då 4st trissor i utgångsteget kopplas som en H-brygga.