Мостови појачала за појединачне апликације

2013 Sequestration: Cuts to the U.S. Federal Budget and U.S. Government Finance (Јун 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Мостови појачала за појединачне апликације


Овај чланак описује конфигурацију мостова и појашњава зашто је то посебно корисно када немате негативан напон.

Подршка информације

  • Увод у Оперативне појачиваче
  • Синусоидна прорачунска снага електричне енергије

Зашто појединачно снабдевање "// ввв.ти.цом/лит/мл/слоа091/слоа091.пдф" таргет = "_ бланк"> Публикација на 46 страна (ПДФ) посвећена искључиво круговима опампа са једним снабдевањем.

Напомена: Не постоји закон који наводи да систем двоструког напајања мора имати позитивне и негативне напоне снаге које су једнаке по величини (тј. Симетричне). Међутим, симетрична потрошња је норма са појачавачким круговима, а дискусија о системима са двоструким снабдевањем или подељеним снабдевањем може укључити претпоставку да су напони напајања симетрични.

Мост појачавач

Једна ствар која може бити тешка у окружењу са једним напајањем је стварање високонапонских излазних сигнала. Хајде да погледамо круг који може помоћи у овом задатку:

Као што видите, улазни сигнал се напаја на два оп-амп круга, један нонинвертинг, други обрнути; отпорници се бирају тако да обе појачавачи имају исту магнитуру добитка. Оптерећење је повезано између излаза два појачала; обратите пажњу да је оптерећење "плутајуће", тј. нема директну везу са земаљским чвором. Као што сте до сада вероватно схватили, појачало моста резултира повећањем напона преко оптерећења фактора од два:

Стандардно појачало мостова приказано овде није круг са једним напајањем. Оба оп-ампс имају улазни терминал који се односи на тло; На тај начин, синусоидни улазни сигнал базиран на земљу би захтијевао и оп-ампс да генеришу негативне излазне напоне, и то је, наравно, прилично немогуће када је пин за негативно снабдевање оп-амп прикључен на земљу.

Верзија са једним снабдевањем

Следеће коло прилагођава конфигурацију моста окружењу са једним снабдевањем:

Битна карактеристика кола за опскрбу са једним снабдевањем је напон пристраности који ствара референцу средњег напајања (баш као што потенцијал земља служи као референтна веза у двоструким системима снабдевања). Напон пристрасности не мора бити на средњем напајању, али ово је уобичајени избор када се ради о синусоидним сигналима, јер пристрасност при средњем напајању осигурава да излазни сигнал има једнаку способност да свијетли "позитивне" и "негативне" (" позитиван "што значи изнад напона пристраности и" негативног "значења испод напона пристрасности).

Постоје различити начини да се избјегне опскрбни круг са једним снабдевањем. Најједноставнији приступ је, по мом мишљењу, онај који је приказан у горњој дијаграм-ви конфигуришете круг као инверзивно појачало и примените В БИАС на позитиван улазни терминал. Због тога појачало за појединачно снабдевање користи два инверзна појачала, док стандардно мостно појачало користи неинверционо појачало и инверзивно појачало.

Подмићивање неинвертираћег ампера је неугодно - без обзира да ли примените пристрасност на позитиван или негативан улазни терминал, однос између напона пристраности и излазног напона је сложенији у поређењу са оном код инверзне конфигурације. Такође, ако користите резистивни дељивац за генерисање напона пристраности, отпорници у неинвертирајућем ампу интерагују са отпорницима у разводнику и на тај начин учинити свој живот још компликованијим него што је већ. Конверторска конфигурација вам омогућава да директно повежете напон пристраности са улазним терминали са високом импедансом оп-амп и на тај начин можете користити резистивни делилац без страха од упечатљивости:

Најзад, вероватно сте приметили да се улаз на једну од оп-ампа узима не из самог улазног сигнала већ из излаза другог оп-амп-а. Цела тачка појачавача моста је да генерише и обрнути и неинвертирани излазни сигнал, а самим тим и каскадни појачавач аранжман је једноставно решење проблема са два обртна појачала.

Више напона → Више снаге

Постоје две истакнуте користи повезане са мостним појачалом. Први ћемо размотрити следеће: појачало моста вам омогућава да испоручите знатно већу снагу за оптерећење. Колико више? Па, знамо да тренутна снага наизменичне струје може бити изражена на следећи начин:

\ (П_ {ЛОАД} = \ лефт (\ фрац {В_ {ПЕАК}} {\ скрт {2}} \ ригхт) ^ {2} \ тимес \ фрац {1} {Р} \)

Дакле, снага је пропорционална квадрату максималног напона. Конструкција моста удвостручује напон преко оптерећења; Стога, он нуди повећање снаге од четири фактора до испоруке. Можда се питате, зашто не можемо само користити један оп-амп и онда повећати добитак да добијемо више напона? Зашто се трудити са конфигурацијом моста? Ово су добра питања, а одговор је следећи: појачало моста четвороструки максимални П ЛОАД који можете постићи за одређени напонски напон . Другим речима, појачало моста је нарочито корисно када покушавате да добијете што више снаге од ваше шине.

У овом добу нисконапонских система, можете утврдити да је напон напајања ограничавајући фактор у колико снага можете да пошаљете на терет. Претпоставимо да је отпор оптерећења фиксиран, тако да не можете повећати снагу тако што ћете смањити Р ЛОАД, и претпоставимо да имате довољно струје доступног из напајања. У овом случају, ваша 3.3 В напајање вас држи уназад - лако можете испоручити више напајања само ако сте имали мало више напона напајања. Па, ту се налази појачало моста: исте напонске шине, четири пута више снаге.

Није потребно поклопац за повезивање

Моја омиљена ствар о појачавачу моста је што вам омогућава елиминацију ДЦ оффсет-а без елиминације ДЦ оффсет-а. . . или нешто слично. Рецимо да имате звучник који треба да возите из круга са једним напајањем. Сви аудио сигнали имају ДЦ оффсет који задржава негативне делове синусоида изнад земље. Али сигнал који шаљемо говорнику треба да буде чист АЦ; ДЦ оффсет у аудио сигналу смањује динамички опсег и доприноси изобличењу. Ово се често остварује помоћу ДЦ-блокирајућег (или АЦ-спојног) кондензатора, али постоје недостаци за овај приступ: Прво, кондензатор ће можда морати да буде прилично велик-лако стотине микрофарада - како би се избјегло слабљење компоненти сигнала ниских фреквенција . Друго, морате се бринути о пролазним ефектима који се односе на пуњење или пражњење поклопца за блокирање ДЦ-а, као што су "клик-и-поп" артефакти који угрожавају репродукцију звука.

Срећом, није потребан блокирни поклопац када имате појачало моста. Комплементарна природа обрнутих и нонверверованих таласних облика је таква да ДЦ оффсет једног сигнала може отказати ДЦ оффсет другог:

Закључак

Погледали смо стандардни мост појачавач као и варијанту компатибилну са једним снабдевањем, а ми смо разматрали двије главне предности које нуди конфигурација моста. Као што је један од мојих професора једном рекао у вези са неким математичким концептом који се не могу сјетити, преклапајте и држите га у џепу штапа; појачало моста може бити прилично корисно када треба да испоручите значајне количине напајања наизменичном струјом из система ниског напона или једносмерног напајања.