Схема усилителя для стереотелефонов с микросхемой ne5532: Усилитель для наушников самодельный А-класса

+62 +79

Усилитель для наушников ne5532

Любители иногда погромче послушать музыку в наушниках знают, что стандартная аудиокарта в ПК с большим трудом это позволяет — отсюда и необходимость делать отдельный усилитель. После первой сборки усилитель заработал сразу, однако, после установки его в корпус трансформатор был еще тогда внутри корпуса было слышно легкое гудение. При громкой музыке оно было практически не слышно — но это не дело. Поэтому вытащили трансформатор из корпуса и сразу помогло: не слышно никакого постороннего гудения в музыке. Ощущения от прослушки в целом хорошие — наушники выдали гораздо лучший бас по сравнению с прослушиванием непосредственно от ПК и стало возможно повышение уровня звука до мощных значений, даже не доводя РГ до середины потенциометра. Работает усилитель мощности в классе А.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

Содержание:

• E3 Усилители домашние BD139 BD140 NE5532 HiFi усилитель для наушников доска
• Уважаемый Пользователь!
• Усилитель-конструктор для наушников на УС NE5532P
• Предварительный усилитель Hi-Fi на NE5532 своими руками
• ХУ-это усилитель для наушников
• Щось пішло не так 🙁

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Плата для сборки предварительного усилителя на основе микросхемы NE5532

E3 Усилители домашние BD139 BD140 NE5532 HiFi усилитель для наушников доска

Операционный усилитель — это интегральная схема, предназначенная для усиления слабого сигнала. Операционные усилители часто используются в различных аудио-устройствах. Например, если вы решите спаять усилитель для высокоомных наушников, вам наверняка понадобится операционный усилитель.

Звучит, как что-то полезное. Так давайте же разберемся, как работать с этим хозяйством, на примере конкретного чипа NE Рассмотрим такую задачу. Допустим, мы хотим сделать микрофон, чтобы его можно было подключить прямо к компьютеру и записывать с него звук, например, в Audacity.

Популярным и дешевым видом микрофона является электретный микрофон. Типичная схема его подключения выглядит как-то так:. Обратите внимание, что у электретного микрофона есть полярность. Определить, где у микрофона минус, обычно не сложно. Если перевернуть микрофон контактами кверху, то со стороны минуса у него будут видны дорожки, идущие к корпусу. Впрочем, мне попадались электретные микрофоны и без таких дорожек. Так что же происходит на приведенной схеме? Будучи соединенным последовательно с резистором, как показано на верхней части схемы, электретный микрофон создает колебания напряжения в точке между собой и резистором.

Колебания эти соответствуют окружающему звуку. Однако есть проблема, и даже несколько. Для начала, у напряжения в точке между микрофон и резистором есть две составляющие — постоянная и переменная. Из них нам интересна только переменная составляющая, значит, постоянную нужно как-то отрезать. Именно для этого в схеме и используется конденсатор C2, подтянутый к земле через резистор R3.

Как вам может быть известно, конденсаторы пропускают через себя переменную часть сигнала, отрезая постоянную, а это именно то, что нам нужно. Резистор R3 нужен для того, чтобы результирующий сигнал колебался вокруг строго определенной точки 0 В.

Таким образом, на выходе mic мы получим интересующий нас сигнал с отрезанной постоянной составляющей. Тут-то в дело и вступают операционные усилители. Для наглядности я забегу немного вперед и приведу следующую картинку, полученную при помощи осциллографа Rigol DSZ :. Здесь желтый сигнал, которого почти не видно — это исходный сигнал, полученный от электретного микрофона.

Синий сигнал — это он же, но усиленный с помощью операционного усилителя. На глаз коэффициент усиления можно оценить, как Несмотря на то, что операционный усилитель обозначается на схемах так же, как компаратор , это два разных компонента, которые не следует путать. Стоит отметить, что при определенных условиях операционные усилители могут работать в качестве не очень хорошего компаратора, но вы почти наверняка не должны этого хотеть.

Отличить компаратор от операционного усилителя обычно можно по подписанному рядом названию чипа. Обратите внимание на знак минус в формуле. Он означает, что сигнал на выходе будет инвертирован.

Недостатком схемы является довольно низкий входной импеданс. По этой причине в большинстве случаев предпочтительнее использовать неинвертирующее включение операционного усилителя, изображенное на второй схеме. Если добавить в схему конденсатор, соединенный параллельно с регистром RA, получится фильтр верхних частот. В этом проекте мы воспользуемся именно неинвертирующим включением. Как видите, чип содержит в себе два операционных усилителя, из которых в этом проекте нам понадобится только один.

Для снижения энергопотребления и повышения стабильности работы чипа неиспользуемый операционный усилитель следует подключать образом, изображенным на следующей картинке справа:. Оставшийся же усилитель был подключен по обычной неинвертирующей схеме. Единственное отличие здесь заключается в том, что RB был заменен на подстроечный резистор для возможности регулирования коэффициента усиления.

В действительности, все не так страшно, как может показаться на первый взгляд. Напряжение зависит от выбранной точки отсчета. Отрицательное напряжение достаточно просто получить при помощи делителя напряжения или двух последовательно соединенных батареек. Но такие схемы далеки от идеала. В случае же с делителем напряжения следует учесть вклад сопротивления самой нагрузки, которая получается соединенной параллельно с резистором на делителе, опять таки, смещая тем самым ноль.

Поэтому в данном проекте я решил пойти другим путем. Путь заключается в использовании специальной микросхемы для инвертирования напряжения под названием ICL Принцип действия этого чипа не сложен для понимания и основывается на переключающихся конденсаторах. Подробности можно найти в даташите [PDF] на рисунке Интересно, что ICL можно использовать не только как инвертор напряжения, но и как удвоитель. А при использовании нескольких чипов напряжение можно умножить на 4 или 8. Следует однако учесть, что при использовании ICL в качестве удвоителя рекомендуемая производителем схема подключения отличается от приведенной выше.

Fun fact! Еще в интернете можно найти схемы инвертора напряжения на основе знакомого нам таймера Поскольку мы работает со звуком, лишние шумы нам ни к чему. А ICL показал себя как достаточно шумный источник напряжения, по крайней мере, на макетной плате. Поэтому я решил также добавить в схему два линейных регулятора напряжения — LM для положительного напряжения и аналогичный ему LM для отрицательного:. Регуляторы напряжения хороши еще тем, что позволяет питать схему напряжением из некого диапазона, а не фиксированным.

Заметьте, что выход операционного усилителя идет через конденсатор. Так сделано по той причине, что вход для микрофона компьютера на левом и правом канале имеет какое-то постоянное напряжение, и нам нужно от него отгородиться. Должен сказать, что качество звука меня приятно удивило. Нет, до профессионального конденсаторного микрофона, конечно же, еще очень далеко. Но какой-либо фоновый писк, треск или иные артефакты, которых я ожидал, совершенно отсутствуют.

Если говорить исключительно о передаче голоса, то устройство даст огромную фору многим USB-гарнитурам. Полную версию проекта для KiCad вы найдете в этом Git-репозитории. Дополнение: Пример использования операционного усилителя в роли повторителя напряжения и создания с его помощью ЦАП вы найдете в посте Генерация синусоидального сигнала, а следовательно и звука, на FPGA. Кое-какие подробности о фильтрах нижних и верхних частот вы найдете в посте Базовые аналоговые фильтры: теория и практика.

Метки: Аудио , Электроника. Для отображения комментариев необходимо включить JavaScript! Копирование представленных на данном сайте материалов любыми способами не возбраняется. Указание ссылки на оригинал приветствуется. Записки программиста. Блог о программировании, операционных системах, СУБД, девайсах, сетях, алгоритмах, электронике, радио и пр. Изучаем работу операционного усилителя на примере NE 1 декабря Типичная схема его подключения выглядит как-то так: Обратите внимание, что у электретного микрофона есть полярность.

Для наглядности я забегу немного вперед и приведу следующую картинку, полученную при помощи осциллографа Rigol DSZ : Здесь желтый сигнал, которого почти не видно — это исходный сигнал, полученный от электретного микрофона. Итак, существует две типичные схемы использования операционного усилителя: Важно! Взглянем на распиновку NE Как видите, чип содержит в себе два операционных усилителя, из которых в этом проекте нам понадобится только один. Для снижения энергопотребления и повышения стабильности работы чипа неиспользуемый операционный усилитель следует подключать образом, изображенным на следующей картинке справа: Оставшийся же усилитель был подключен по обычной неинвертирующей схеме.

Путь заключается в использовании специальной микросхемы для инвертирования напряжения под названием ICL Принцип действия этого чипа не сложен для понимания и основывается на переключающихся конденсаторах. Поэтому я решил также добавить в схему два линейных регулятора напряжения — LM для положительного напряжения и аналогичный ему LM для отрицательного: Регуляторы напряжения хороши еще тем, что позволяет питать схему напряжением из некого диапазона, а не фиксированным.

Остался последний штрих, а именно — добавить в схему разъем 3. Окончательный вид устройства, спаянного на макетке: Должен сказать, что качество звука меня приятно удивило.

А доводилось ли вам паять что-то связанное со звуком, и если да, то что именно? Понравился пост? Узнайте, как можно поддержать развитие этого блога. Коротко о себе Всем привет! Мой контактный e-mail — mail eax. Если вы хотите мне написать, прошу предварительно ознакомиться с этим FAQ. Если у вас технический вопрос, просьба адресовать его на форум forum.

Уважаемый Пользователь!

Простой и качественный усилитель для ушей можно собрать на микросхеме NE Данная микросхема обладает весьма высокими характеристиками что обеспечивает весьма качественный звук с наименьшими шумами и искажениями. Микросхема имеет в себе два ОУ в компактном корпусе, что позволяет построить на одной микросхеме полноценный стерео усилитель для наушников. Усилитель состоит все из пару деталей, что дает возможность его собрать навесным монтажом или на макетной плате. Питание усилителя однополярное и составляет 9В. Правильно собранный усилитель не нуждается в настройке. С усилителем рекомендуется использовать 32 Ом наушники закрывающие ухо.

Простой усилитель для наушников. Не смотря на свою простоту, данный усилитель обеспечивает отличное качество звучания. Я встроил его в свой.

Усилитель-конструктор для наушников на УС NE5532P

Что нового? Если это ваш первый визит, рекомендуем почитать справку по сайту. Для того, чтобы начать писать сообщения, Вам необходимо зарегистрироваться. Для просмотра сообщений регистрация не требуется. Забыли пароль? Страница 1 из 6 1 2 К странице: Показано с 1 по 20 из Тема: Усилитель для наушников. Опции темы Версия для печати Отправить по электронной почте… Подписаться на эту тему…. Усилитель для наушников.

Предварительный усилитель Hi-Fi на NE5532 своими руками

Резисторами R9, R10 регулируется коэффициент усиления. Провода для аудио сигнала нужно использовать экранированные. Выберите значение Информация, нарушающая авторские права Информация о товарах и услугах, не соответствующих законодательству Информация непристойного содержания Спам, вредоносные программы и вирусы в том числе ссылки Информация оскорбляющая честь и достоинство третьих лиц Другие нарушения правил размещения информации. Сообщение: Отправить сообщение.

Новокузнецк, Кемеровская обл. Логин: Пароль Забыли?

ХУ-это усилитель для наушников

Сайт помогает найти что-нибудь интересное в огромном ассортименте магазинов и сделать удачную покупку. Если Вы купили что-то полезное, то, пожалуйста, поделитесь информацией с другими. Также у нас есть DIY сообщество , где приветствуются обзоры вещей, сделанных своими руками. Xiaomi MI9 SE. Мешаю дешевую табачную жидкость.

Щось пішло не так 🙁

В середине апреля, как обычно, в Москве проходила выставка потребительской электроники, фото-техники и т. На выставке довелось послушать усилитель для наушников Beyerdynamic A1 c их же топовыми наушниками. Звучание этих комплектов произвело довольно сильное впечатление, захотелось сделать что-то подобное для себя. Изначально планировалось сделать констукцию на основе операционного усилителя, дополненного мощным эмиттерным повторителем, работающим в классе А без отсечки выходного тока. Набросал схему, потом решил посмотреть, что же из себя представляет этот самый A1. Здесь схема A1, найденная в интернете. Оказалось, что это тоже умощненный операционный усилитель, причем и структура и некоторые номиналы совпадали с моим наброском.

Самодельный усилитель для наушников — схема устройства но и многие другие могут быть установлены, например OPA, OPA, NE

Купить или собрать самому? Такой вопрос никогда не встанет перед настоящим радиолюбителем, особенно если речь идёт о простом устройстве, например портативном усилителе к наушникам. Это статья о новой конструкции самодельного усилителя для наушников.

Сайт помогает найти что-нибудь интересное в огромном ассортименте магазинов и сделать удачную покупку. Если Вы купили что-то полезное, то, пожалуйста, поделитесь информацией с другими. Также у нас есть DIY сообщество , где приветствуются обзоры вещей, сделанных своими руками. Xiaomi MI9 SE. Мешаю дешевую табачную жидкость.

Войти через. Защита Покупателя.

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день. Войти Чужой компьютер. В гостях у Самоделкина! Предварительный усилитель Hi-Fi на NE своими руками. Доставка новых самоделок на почту Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

Войти на сайт Логин:. Сделать стартовой Добавить в закладки. Мы рады приветствовать Вас на нашем сайте! Мы уверены, что у нас Вы найдете много полезной информации для себя, читайте, скачивайте, все абсолютно бесплатно и без паролей.

Как работает схема усилителя звука NE5532 [Часто задаваемые вопросы]

I Описание

В этом блоге будет представлен усилитель звука, разработанный на основе интегральных схем NE5532 и TDA2030. В основном он включает в себя следующие части: состав, функции и принцип работы аудиоусилителя. По своим характеристикам данный усилитель имеет следующие преимущества:

• Малые переходные интермодуляционные искажения;
• Высокая выходная мощность;
• Схема проста и легка в изготовлении.

Вот почему NE5532 всегда можно широко использовать в аудиосистемах, таких как домашнее аудио и высококачественное стерео.

Каталог

3,2 Схема управления тональной цепи

3.3 Схема усилителя мощности

5.2 Схема регулировки тембра

5.3 Схема усилителя мощности

II Композиция Audio Amplifier

в вашем Imppction, Audio Audio Adio Amplifier? Аудиоусилитель — это устройство, которое восстанавливает электрические сигналы в звуковые сигналы. Он требует высокой выходной мощности, низкого уровня искажений и высокой эффективности.

Для интегральных схем он имеет характеристики низкой цены, легкого веса и хороших характеристик, поэтому он широко используется в аудиоусилителях. В этом блоге будет проведено углубленное исследование аудиоусилителей с использованием NE5532 интегрированный операционный усилитель и TDA2030 интегрированный усилитель мощности для разработки аудиоусилителя.

Схема аудиоусилителя в основном состоит из 3 частей:

• Схема предусилителя;
• Цепь управления тембром;
• Цепь усилителя мощности.

Сигнал микрофона сначала усиливается усилителем. Затем сигнал поступает в схему регулировки тембра для управления высоким и низким тоном. Наконец, он поступает в усилитель мощности для усиления, чтобы обеспечить максимальную неискаженную мощность звука для динамика. Пользователи могут усиливать или ослаблять басы с частотой 100 Гц в качестве контрольной точки и высокие частоты с 10 кГц в качестве контрольной точки высоких частот в соответствии со своими потребностями. В конце концов, можно получить удовлетворительные эффекты управления высокими и низкими частотами. Блок-схема его схемного состава показана на рис. 1.9.0007

Рисунок 1. Блок-схема схемы усилителя звука

III Характеристики и требования к схемам

3.1 Схема предварительного усиления

Предусилитель усиливает аудиосигнал таким образом, что усиленный сигнал находится в пределах входного диапазона усилитель мощности. Входной звук аудиоусилителя очень разный, и диапазон выходного напряжения также очень велик. Некоторые входные сигналы необходимо сначала компенсировать по мощности, а затем усилить усилителем мощности, что может сделать кривую частотной характеристики более плоской.

Таким образом, основные функции предварительного усилителя следующие:

• Согласование импеданса;
• Соответствие амплитуды напряжения и чувствительности.

Существуют также следующие два требования для предусилителей:

• Шум силовой лампы должен быть очень низким;
•  Убедитесь, что его полоса частот достаточно широка.

Только при соблюдении этих двух требований сигнал предусилителя может выводиться без искажений.

3.2 Цепь регулировки тембра

Основная функция цепи регулировки тембра заключается в регулировке формы кривой частотной характеристики аудиоусилителя в полосе звуковых частот. Другими словами, путем усиления сигнала определенной полосы частот или ослабления сигнала определенной полосы частот. Сигналы в других частотных диапазонах остаются без изменений.

Цепь управления тоном в основном состоит из фильтра верхних частот и фильтра нижних частот. Поэтому, с одной стороны, он может управлять тембром звукового сигнала; с другой стороны, он также может компенсировать отсутствие частотных составляющих в сигнале. Таким образом, улучшается не только тон системы воспроизведения звука, но также улучшается эффект воспроизведения звука.

В схеме воспроизведения высококачественного стереозвука мы обычно используем схему управления тоном с регулируемыми высокими и низкими частотами. Если характеристики схемы регулировки тембра достаточно хороши, ее диапазон регулировки частоты должен быть достаточно широким. Таким образом, амплитуда сигнала средних частот не будет сильно меняться при изменении тона аудиоусилителя от самого слабого до самого сильного. Таким образом, выходной объем может оставаться стабильным.

Схема управления тоном в основном разделена на схему управления тоном с отрицательной обратной связью и схему управления тоном с ослаблением. Для первого шум и искажение относительно малы, а его угловая частота в основном неизменна, но соответственно изменится наклон характеристической кривой. У последних диапазон регулировки высоты тона шире, но шумы и искажения больше.

3.3 Цепь усилителя мощности

• Функция : Обеспечение необходимой мощности для выходной нагрузки аудиоусилителя.
• Показатели эффективности : искажение, частотная характеристика, отношение сигнал/шум и эффективность.
• Классификация : OTL, OCL и BTL.

Применение встроенного усилителя мощности становится все более и более обширным. Это связано с тем, что встроенный усилитель мощности имеет функции малого искажения, небольшого размера, легкого веса, низкого энергопотребления, высокой производительности, защиты от перенапряжения и шумоподавления.

IV Знакомство с интегрированными устройствами

4.

Интегрированный операционный усилитель NE5532 обладает мощными выходными характеристиками и хорошим шумовым сигналом. Он также имеет более высокую пропускную способность и слабый сигнал. Таким образом, NE5532 представляет собой высокопроизводительный малошумящий операционный усилитель с двумя операционными усилителями.

• Эквивалентное входное шумовое напряжение: 5 нВ/√Гц тип. при 1 кГц
• Полоса пропускания с единичным усилением: 10 МГц, тип.
• Коэффициент подавления синфазного сигнала: 100 дБ, тип.
• Коэффициент усиления высокого постоянного напряжения: 100 В/мВ, тип.
• Размах выходного напряжения 26 В, тип. при VCC± = ±15 В и RL = 600 Ом
• Высокая скорость нарастания: 9 В/мкс, тип.

4.2 Интегрированный усилитель мощности TDA2030

TDA2030 представляет собой V-образный 5-контактный однорядный корпус. Он имеет характеристики небольшого переходного интермодуляционного искажения, высокой скорости нарастания, большой выходной мощности, небольшого размера и легкого веса. И он имеет схемы защиты от перегрузки по току и перенапряжения внутри.

5.1 Схема предусилителя

Интегральный операционный усилитель NE5532 имеет преимущество высокого входного сопротивления. Обычно построенная с его помощью цепь отрицательной обратной связи по напряжению используется в качестве первого каскада предусилителя. Образованная им цепь параллельной отрицательной обратной связи по напряжению используется в качестве второго каскада предварительного усилителя. Схема обладает высокой устойчивостью к помехам синфазного сигнала и низким выходным сопротивлением.

Конструкция схемы предусилителя представлена ​​на рис. 2.

Рис. 2. Схема предусилителя NE5532

Среди них

• C9 и C1 — развязывающие конденсаторы, их функция — устранение низкочастотных автоколебаний;
• C10 и C12 — конденсаторы фильтра высоких частот;
• R5 и C7 определяют нижний предел частоты предварительного усилителя.

5.

В аудиоусилителе используется регулятор тембра с отрицательной обратной связью. Схема показана на рис. 3.

Рис. 3. Цепь управления тембром NE3352

• Rp1: потенциометр регулировки низких частот;
• Rp2: Потенциометр регулировки твитера;
• C13: Конденсатор связи;
• C14: конденсатор усиления НЧ;
• C15: конденсатор затухания басов;
• C16: Конденсатор связи усиления и ослабления высокого тона.

среди них:

• C16 должен быть намного меньше C14;
• Rp1=Rp2=200k
• Р13=Р14=Р15=22к
• С14=С15=0,02 мкФ
• Rp2=9R13.

Когда емкостное сопротивление велико, это эквивалентно разомкнутой цепи, а когда емкостное сопротивление мало, это можно рассматривать как короткое замыкание. Поэтому конденсатор С16 эквивалентен обрыву цепи, и регулировка ползункового реостата Rp2 не повлияет на регулировку НЧ.

При перемещении скользящего реостата Rp1 в левый конец конденсатор С14 можно расценивать как короткое замыкание. Для басового сигнала емкость конденсатора C15 относительно велика, что может усилить басовый сигнал.

Когда скользящий реостат Rp1 перемещается в правый конец, C15 можно рассматривать как короткое замыкание, и цепь можно использовать для достижения эффекта затухания басов.

Емкостное сопротивление C14 и C15 мало по сравнению с сигналом твитера, что эквивалентно короткому замыканию. Когда скользящий реостат перемещается в крайнее левое положение, сигнал твитера может быть усилен, а когда Rp2 скользит в крайнее правое положение, он играет роль затухания высоких частот.

5.3 Конструкция схемы усилителя мощности

Интегральный усилитель мощности имеет простую схему, низкую цену и стабильную работу. В конструкции, представленной в этом блоге, используется интегральная схема TDA2030 с отличными характеристиками, преимуществами которой являются низкие гармонические искажения и защита от перегрева. Схема используется как усилитель мощности OCL, как показано на рисунке. Функция диодов D1 и D2 на картинке — защита цепи. С одной стороны, это предотвращает изменение полярности источника питания; с другой стороны, это ограничение амплитуды входного сигнала. Схема коррекции фазового сдвига на выходе состоит из резистора R22 и конденсатора C22, так что нагрузка эквивалентна чистому резистору. Нижняя предельная частота схемы усилителя мощности обычно определяется входным разделительным конденсатором С17. Конденсаторы С19и С20 — низкочастотный и высокочастотный обходные конденсаторы соответственно, а резистор Rp3 — потенциометр регулировки громкости.

Рис. 4. Схема усилителя мощности TDA2030

Моделирование усилителя звука VI

Используйте программное обеспечение Multisim для имитации аудиоусилителя. Как показано на рисунке 5. Проверьте, соответствует ли рабочее напряжение каждой рабочей точки теоретическому значению, и отрегулируйте параметры схемы на основе полученных результатов испытаний. Благодаря многократному тестированию и настройке схемы различные показатели схемы соответствуют требованиям.

Рисунок 5. Симуляционная схема усилителя звука

Часто задаваемые вопросы

NwAvGuy: Операционные усилители: мифы и факты

ВВЕДЕНИЕ: Операционный усилитель — это фундаментальный строительный блок аудиоаппаратуры. Операционные усилители широко используются и, что неудивительно, являются популярной темой среди аудиофилов. Так что мифы и факты?

МИФ: БОЛЬШИНСТВО ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ ЗВУЧЕТ ПО РАЗНОМУ — Существует общее мнение, что операционные усилители звучат по-разному. Многие производители оборудования рекламируют бренды операционных усилителей и номера деталей в своей маркетинговой литературе. Предполагается, что OPA2134 за 3 доллара будет звучать намного лучше, чем NE5532 за 1 доллар, а AD8610 за 10 долларов должен звучать еще лучше. Но так ли это? Компании-производители чипов не поддерживают мнение о том, что некоторые из их операционных усилителей обеспечивают более качественный звук. Но при правильном использовании, в типичном звуковом приложении, я вызову любого на прослушивание и поспорю, что они не смогут отличить три вышеупомянутых операционных усилителя друг от друга. Единственная загвоздка в том, что это будет слепой тест , и слушатель не будет знать, какой операционный усилитель какой.

ИСТОРИЯ: Операционный усилитель (ОУ) был изобретен в 40-х годах. Лаборатории Белла подали заявку на патент в 1941 году, и многие считают первым практическим операционным усилителем ламповый K2-W, изобретенный в 1952 году Джорджем Филбриком. Компания Texas Instruments изобрела интегральную схему в 1958 году, что проложило путь Бобу Видлару из Fairchild, изобретшему твердотельный монолитный операционный усилитель uA702 в 1963 году. Но так было до uA741, выпущенного в 1919 году.68, операционные усилители стали относительно недорогими и начали путь к повсеместному распространению. И они не нашли своего применения в потребительском аудиооборудовании до конца 70-х и начала 80-х годов.

МИФ: ДИСКРЕТНЫЕ ЛУЧШЕ — При использовании звука основным конкурентом операционного усилителя является полностью дискретный усилитель, состоящий из транзисторов, резисторов и т. д. Что лучше? Оказывается, почти для всех приложений, для которых подходят операционные усилители на ИС, они легко превосходят дискретные схемы в следующих областях:

• Лучшая производительность . Очень сложно сравнить общую производительность даже недорогого операционного усилителя 5532 с дискретной схемой. Дискретная схема имеет недостатки во многих областях, включая согласование компонентов, стабильность смещения и необходимость использования готовых компонентов (каждый «компонент» в операционном усилителе на ИС может быть настроен и оптимизирован для своей задачи).
• Простота – Чтобы хотя бы приблизиться к производительности операционного усилителя на ИС, требуется гораздо больше компонентов. Вам нужны дифференциальные пары, несколько каскадов, токовые зеркала, источники постоянного тока, схемы смещения, схемы защиты и т. д. В итоге у вас есть десятки или даже сотни компонентов, чтобы попытаться подобрать одиночный двойной операционный усилитель IC в маленьком 8-выводном корпусе.
• CMRR/PSRR – коэффициент подавления синфазного сигнала показывает, насколько хорошо усилитель может подавлять нежелательный шум. Благодаря тому, что их внутренние компоненты настолько хорошо согласованы, операционные усилители легко достигают превосходных характеристик CMRR и PSRR (коэффициент ослабления источника питания). Это помогает их реальной производительности в аудиоприложениях, потому что они могут подавлять шум в источнике питания и на входах намного лучше, чем большинство дискретных схем.
• Высокий коэффициент усиления без обратной связи — Операционные усилители обычно имеют более высокий коэффициент усиления без обратной связи. Это обеспечивает большую обратную связь, что, в свою очередь, снижает искажения. Есть еще один аудиофильский миф: высокая обратная связь — это что-то плохое, но это тема другой статьи. Поищите недавнюю статью Бруно Путцея на эту тему. Он в значительной степени разрушает все мифы об обратной связи с помощью реальной науки. Он даже объясняет, почему так много людей сбились с пути. Попытка получить сравнимое усиление разомкнутого контура в дискретной схеме обычно приводит к проблемам со стабильностью.
• Повторяемость — Технические характеристики операционных усилителей строго контролируются, и доступна подробная информация об их характеристиках. Обычно они проходят индивидуальное тестирование при изготовлении, поэтому вы точно знаете, что получаете. Вы можете купить TI 5532 сегодня и On Semi 5532 через год, и оба будут работать очень похоже. Высокопроизводительные дискретные схемы часто требуют согласованных или подобранных вручную компонентов для достижения наилучших характеристик. Это затрудняет их воспроизведение, а их реальная производительность более неизвестна и иногда требует подробного тестирования каждой реализации (что могут сделать немногие мастера). Дискретные схемы также, как правило, не могут обеспечить такую ​​же высокую производительность в широком диапазоне температур.
• Массовые исследования и разработки . Крупные компании, производящие полупроводники, соревнуются друг с другом за победу в разработке. Они тратят серьезные деньги, пытаясь превзойти друг друга, и имеют лаборатории стоимостью в миллионы долларов, заполненные передовым оборудованием. Они проектируют ИС вплоть до свойств каждого транзистора и имеют в своем распоряжении типы внутренних компонентов, которые даже не доступны в виде отдельных частей. Невозможно сопоставить все их возможности с дискретным дизайном.
• Встроенная защита — Многие операционные усилители имеют по крайней мере ограничение тока, а некоторые также имеют другие формы защиты, такие как отключение при перегреве. Это делает их более надежными, чем дискретные схемы, если только аналогичные схемы не добавляются к дискретной схеме, что делает ее еще более дорогостоящей и сложной.
• Простота использования – Операционные усилители очень хорошо охарактеризованы и, как правило, хорошо поддерживаются производителями с подробными характеристиками, графиками производительности и даже примечаниями по применению, а иногда и эталонными проектами. Следование их рекомендациям обычно приводит к предсказуемой производительности. Их также, как правило, легче «склеить» вместе при использовании надлежащего биполярного источника питания, поскольку выходы привязаны к нулю вольт и могут быть напрямую подключены к следующему каскаду. Дискретный дизайнер в основном начинает с нуля, и ему нужно преодолеть гораздо больше препятствий.
• Низкая мощность — Операционный усилитель, благодаря всем передовым технологиям, доступным разработчикам интегральных схем, может работать на своем выходном каскаде в классе B с исчезающе низким уровнем искажений. В то время как дискретные конструкции часто вынуждены использовать гораздо более энергоемкий класс A, чтобы хотя бы приблизиться. В целом, операционному усилителю обычно требуется значительно меньше энергии, чем типичному дискретному эквиваленту. Это огромное преимущество для оборудования с батарейным питанием или если вам нужно много каскадов усилителя.
• Низкая стоимость . Вы можете получить потрясающую производительность менее чем за 1 доллар с помощью операционного усилителя. Вы даже не можете приблизиться к дискретным конструкциям. На самом деле дискретные конструкции часто оказываются значительно скомпрометированными, чтобы ограничить их стоимость и сложность до разумных уровней. Таким образом, вы в конечном итоге сравниваете высокооптимизированную ИС с скомпрометированной дискретной схемой, которая по-прежнему стоит намного дороже, а работает хуже.

ДИСКРЕТНЫЕ ПРЕИМУЩЕСТВА: Есть несколько обстоятельств, когда дискретные конструкции обычно имеют смысл. Одним из них является потребность в выходных напряжениях, превышающих 8 В RMS. Есть несколько высоковольтных операционных усилителей, но выбор ограничен, и они дороги. И то же самое верно, если вам нужны пиковые токи намного выше 300 мА. Есть некоторые сильноточные операционные усилители, но они могут страдать от тепловых проблем, а также относительно дороги. Например, для приводных динамиков требуются как напряжения, так и токи, превышающие эти диапазоны. Вот почему большинство мощных усилителей для динамиков имеют дискретную конструкцию. Есть также несколько приличных «чип-усилителей», но они не совсем операционные усилители. Они также имеют тепловые ограничения и ограничены относительно скромной выходной мощностью. Они также, как правило, имеют довольно инвазивную схему защиты из-за их тепловых ограничений.

ПЕРВАЯ ЗЕРНА ПРАВДЫ: Часто за многими аудиофильскими мифами скрываются крупицы правды. Но очень часто эти зерна больше не применимы, или аудиофилы применяют их совершенно недопустимым образом. Ранние операционные усилители, такие как 741, были довольно некачественными для некоторых аудиоприложений. У них была плохая скорость нарастания, и они не могли добиться большого усиления при сохранении полосы пропускания до 20 кГц, не говоря уже о том, чтобы сделать это с низким уровнем искажений. Они также не могли управлять большой нагрузкой. Это не помешало некоторым производителям использовать ранние операционные усилители в аудиоаппаратуре 70-х и 80-х годов.

WAX CYLINDERS: Многие аудиофилы осуждают операционные усилители, основываясь на ранних образцах. По той же логике их виниловые проигрыватели за 10 000 долларов также должны быть осуждены, потому что фонограф Edison Wax Cylinder был ужасен. Он едва мог воспроизводить внятную человеческую речь, не говоря уже о хорошей работе с музыкой. Очевидно, что судить о технологии только по ранним примерам несправедливо. Но именно так операционные усилители в основном получили свою позорную репутацию среди аудиофилов, и она прижилась. 9Операционные усилители 0383 не предлагали серьезных звуковых характеристик по разумным ценам до тех пор, пока примерно в 1985 году не был выпущен 5532 — почти через 20 лет после 741. И потребовалось еще несколько лет, чтобы 5532 появился во многих потребительских устройствах. (фото: photopedia.com)

ВТОРОЕ ЗЕРНО ПРАВДЫ: Некоторые операционные усилители были оценены в неправильных приложениях. Усилитель для наушников Cmoy — как раз такой пример. Типичные операционные усилители рассчитаны на нагрузку в несколько тысяч Ом и выше. Даже более мощные часто рассчитаны только на 600 Ом. Но это никому не мешало использовать эти же операционные усилители для раскачки наушников в диапазоне 16–300 Ом. И, что не удивительно, некоторые из них вслух жалуются на жестокое обращение с ними . Они просто не были рассчитаны на такую ​​низкоимпедансную нагрузку. Если вы сравните перегруженный операционный усилитель A с перегруженным операционным усилителем B, вы можете услышать некоторые различия в их сильно искаженных характеристиках. Но это только потому, что вы наступаете им на хвост и заставляете их визжать от боли.

YACA (еще одна автомобильная аналогия): Возьмем Ferrari и Lamborghini — обе удивительные машины с очень похожими характеристиками на дороге. Но вместо того, чтобы гонять их по асфальту, как задумано их производителем, давайте прицепим их к плугу и попробуем вспахать кукурузные поля. Внезапно две очень похожие машины ведут себя совершенно по-разному. У Lamborghini есть полный привод, и, вероятно, он значительно лучше справляется с ездой по грязи, чем двухколесный Ferrari. Но что с того? Кто пытается вспахать поле на спортивной машине? Это аналогично неправильному использованию операционных усилителей и оценке их производительности на основе приложения, для которого они никогда не предназначались.

МИФ: БОЛЬШИНСТВО ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ СОВМЕСТИМЫ — Операционные усилители являются сложными устройствами. Хотя многие имеют одинаковую конфигурацию контактов, из-за чего кажется, что вы можете просто заменить один на другой, часто это не так. Они оптимизированы для различных значений входного смещения, конфигураций, коэффициентов усиления, цепей обратной связи, импедансов нагрузки, токов покоя, скорости/полосы пропускания, значений компенсации, рабочих напряжений, компромиссов по шуму и т. д. или не понимаю, все эти детали. Поэтому они просто меняют их местами, ничего больше в схеме не меняя. У многих есть любимый операционный усилитель или два, которые они любят использовать почти во всем, не задумываясь, хорошо ли они сочетаются. Это как в старой поговорке: «Когда у тебя есть только молоток, все выглядит как гвоздь». Но это просто не работает для операционных усилителей. И неудивительно, что некоторые операционные усилители работают лучше, чем другие, если игнорировать их требования. Опять же, это очень похоже на Второе Зерно Истины выше. Если вы неправильно используете данный операционный усилитель, он может звучать по-другому. Но это не вина операционного усилителя. Человек, неправильно использующий его, создает слышимые различия .

МИФ: МОДЕРНИЗАЦИЯ ОПЕРАЦИОННОГО УСИЛИТЕЛЯ ОБЫЧНО СТОИТ — Форумы полны сообщений от людей, которые покупают какое-то совершенно хорошее аудиооборудование, открывают его, обнаруживают, что производитель использовал «дешевый 5532» операционный усилитель, и они тут же вставьте что-то гораздо более дорогое и экзотическое, чтобы «улучшить звук». Обычно это люди, которым не хватает тестового оборудования, чтобы иметь представление о том, помогают ли их замены операционных усилителей, вредят или являются просто пустой тратой денег. Они просто используют свои уши для весьма предвзятого зрительного слушания и делают всевозможные ошибочные выводы. Я знаю о замене операционных усилителей, вызывающей потенциально опасные колебания. Кто-то может услышать ультразвуковые артефакты от колебаний как «новообретенную деталь», когда на самом деле он невольно создал радиопередатчик. И это не так редко, как вы думаете, из-за менталитета «чем быстрее, тем лучше». (фото: photozou.jp)

YACA: Некоторые автомобильные журналы провели объективные тесты модернизаций шин, модернизаций амортизаторов, увеличенных колес и т. д. настройка обычно показывает лучшие общие характеристики, время прохождения круга и т. д. Хотя эти массивные 20-дюймовые диски со сверхнизкопрофильными шинами могут выглядеть круто, они часто работают хуже, чем то, что было на машине. Это потому, что производители, особенно для автомобилей, ориентированных на производительность, тщательно оптимизируют шины и подвеску. Они понимают все компромиссы лучше, чем кто-либо. И то же самое часто происходит с операционными усилителями и звуковым оборудованием. В своих попытках «обновить» владелец часто портит тщательно спроектированный дизайн и делает его еще хуже.