+/- 9V DC Güç Kaynağı

Basit bir ses mikseri projesi üzerinde çalışıyorum. (LM741) kullandığım op-amp'ler + 9V ve -9V girişleri alıyor. Şu anda bunu iki 9V pili birbirine bağlayarak, diğerine + bağlayarak ve çifti topraklayarak alıyorum. Bu işe yarıyor gibi görünüyor, ama şimdi bir güç kaynağına geçmek istiyorum. Bir grup 9V güç kaynağı bulabilirim, ancak hepsinin sadece bir polaritesi var. Merkez negatif güç kaynağından + 9V almanın kolay bir yolu var mı? Muhtemelen bir invertör devresine veya başka bir şeye ihtiyacım olduğunu düşünüyorum, ama ne yaptığımı gerçekten anlamıyorum.

Güç kaynaklarından en az birinin izole edildiğini varsayarsak (bu iyi güç kaynaklarıysa doğrudur, ancak ucuzsa olmayabilir), iki kaynak yığını yapabilirsiniz, böylece 0 V, 9 V çıkışlarınız vardır. ve 18 V sonra, op-amp devrenizi şu şekilde bağlayın:

• Güç kaynağı 18 V -> 9 V op-amp pin
• Güç kaynağı 9 V -> 0 V op-amp pin
• Güç kaynağı 0 V -> -9 V op-amp pin

Bunu düşünmenin bir başka yolu, zeminin (0 V) göreceli bir seçim olduğunu anlamaktır; bir devre içinde tutarlı olduğunuz sürece seçiminizi değiştirebilirsiniz.

Bir not daha - ne demek istediğimi "izole" olarak açıklamalıyım. Ucuz bir güç kaynağı, topraklama pimini güç kablosunun nötr teline bağlayacaktır. Çoğu zaman, bu iyi. Ancak sarf malzemelerini istiflemek istiyorsanız, yalıtılmış bir sarf malzemesine ihtiyacınız vardır, yani güç kablosuna dahili olarak çıkış piminin bağlı olmadığı bir sarf malzemesi.

Yalıtımsız malzemeleri istiflemeye çalışırsanız, pozitif çıkışı nötr kabloya bağlayacaksınız, bu da kaynağı kısaltmakla aynıdır, böylece dahili sigortası patlar. ( Gerçekten ucuz bir tedarikse, bu onu yok edecektir.)

Bir çözüm daha

Ellerinizi izole bir kaynağa koyamıyorsanız, anahtarlamalı bir kapasitör voltaj dönüştürücü kullanabilirsiniz . Bu, bir kondansatörü şarj eden bir çiptir ve daha sonra pimleri hızla değiştirir, böylece daha önce pozitif kurşun toprağa bağlanır ve eski toprak negatif bir çıkış haline gelir. Bu şarj / anahtarlama rutinini 10-100 kHz'de yapar, bu yüzden insanlar için negatif bir tedarik gibi görünür.

1. LM741, ses için korkunç bir op-amp. NE5532, 15 dB daha sessiz ve yine de ucuz bir şey. Sesli Amfilerle İlgili Notlar
2. En iyi dinamik aralık için mümkün olduğunca yüksek raylar kullanmalısınız. Üzerinde çalıştığım mikserler her zaman ± 15 V'dur, çünkü bu çoğu op-amperin önerdiği en yüksek voltajdır.
3. Bölünmüş orta çıkışlı güç kaynakları var, ancak şu anda hiçbir şey bulamıyorum. Bu aslında iki izole malzemenin istiflenmesi ile aynı şeydir. Ayrıca, her zaman merkezden dişli bir transformatör ile kendiniz oluşturabilir ve doğrusal sarf malzemelerini nasıl oluşturacağınızı öğrenebilirsiniz. Çok karmaşık değil: Yüksek Kaliteli Ses Mikseri - Aşama 3 - Güç kaynakları

0V'nize çok fazla kaynak ayırmayacak veya akmayacak ve sadece tek bir kaynağa sahip olmayacağınız zaman yapabileceğiniz bir şey, bir 'sanal toprak' kullanmaktır.

Örneğin, yalnızca 24V'luk bir kaynağınız olduğunu varsayalım - iki uç, besleme ve geri dönüş. Yarım noktayı sabitlemek için bir op-amp ayırarak -12V / 0V / + 12V elde edebilirsiniz ve daha sonra bunu 0V referans olarak kullanabilirsiniz. Başka bir deyişle, 24V besleme + 12V hattınız olur, 24V besleme dönüşü -12V hattınız olur ve özel op-amp 0V hattını üretir. Tek yapmanız gereken, size yarım yol noktası vermek için 24V'ye% 50 voltaj bölücü koymak ve daha sonra bir voltaj takip yapılandırması ile tamponlamaktır.

Temel olarak op-amp'leriniz zaten + V / -V raylarından güç alıyor, sorun topraklanmıyor. Yarım nokta gerilim takipçisi sizin için orta noktayı etkin bir şekilde 'düzenler'. Sınırlama, sanal zemine, ileten op-amp'in işleyebileceğinden daha fazla kaynak sağlayamaz veya batıramaz veya referansınızı kaybedemezsiniz.

Genellikle negatif voltaj raylarımı sağlamak için bir ters çevirme şarj pompası kullanıyorum, gürültü gereksinimlerinize dikkat ediyorum, bazen anahtarlama dalgalanmasını azaltmak için çıkışta bir LC filtresi kullanıyorum. Digikey kategorisinde lingo istediğiniz "ters çevrilmiş kapasitör DC-DC regülatörü" dür. Bu, + 9V girişinizi -9V'ye dönüştürür (daha çok -8.8V veya yakın bir şey gibi).

Sesle çalışıyorsanız, ses aralığının çok üzerinde anahtarlama frekansına sahip bir IC seçin, 400khz ortak bir değerdir, ancak 10khz ila 2mhz arasında değişir. Devrenizde ayrıca bir miktar dijital devre varsa ve kompaktsa, anahtarlama senkronizasyon girişine sahip bir şarj pompası düşünün. Gürültüyü azaltmak için anahtarlama kapasitörlerini IC'ye mümkün olduğunca yakın tutun.

Digikey / mouser arama yaparsanız tonlarca seçenek olacaktır, sadece istediğiniz parametreleri / paketi girin, SOT-23-5'ten DIP-8'e kadar her şeye gelirler.

Sanal bir zemin oluşturmak için yüksek bir akım arabelleği kullanabilirsiniz:

BUF634 daha da 9V pille çizmek istiyorum daha olacak olan 150 mA (TO-220 versiyonunda 250 mA) sağlayabilmektedir burada kullandı.

(görüntü utanmadan çalındı burada )

Toprak referanslı sinyaller için +/- sarf malzemelerine sahip olmak güzel olsa da, sizinki de dahil olmak üzere birçok durumda gerekli değildir. Tasarımı kavramsal olarak daha basit hale getirebilir, ancak daha karmaşık bir güç kaynağı, özellikle de sizin durumunuzda, tek uçlu bir kaynakla çalışmak üzere amplifikatörü tasarlamaktan daha fazla sorun olacaktır.

Dikkat edilmesi gereken şey, sesin sadece AC olmasıdır. Aslında Sen, göz ardı edebilirsiniz gerektiğini , herhangi bir giriş DC bileşenini gözardı. Çıkışın da benzer şekilde ortalama bir DC bileşeni olmamalıdır. Bu gözlemle, hem giriş hem de çıkışın amperin dahili olarak üzerinde çalıştığı başka bir voltaja bağlı kapasitör olabileceğini fark edebilirsiniz.

9V değerinin nereden geldiğini söylemediniz. Bunun, ihtiyacınız olan voltaj ek yükünün dikkatli bir şekilde dikkate alınıp alınmadığı veya sadece mevcut güç kaynağı veya akü voltajları nedeniyle bir kolaylık nedeniyle olup olmadığı net değildir. Ek bilgi olmadan çıkış voltajı aralığına ihtiyacınız olduğunu varsaymak zorundayız. Duvar siğilleri voltajlar için geniş bir aralıkta mevcut olduğundan, amfiyi 18-28 volt aralığında tek uçlu bir DC kaynağından çalışacak şekilde tasarlardım.

Diğerlerinin de belirttiği gibi, bir LM741 ses için oldukça zayıf. Bu tür uygulamalar için özel olarak bazı opamp'ler vardır, ancak hobi amaçlı olarak çok uygun ve ucuz TL07x'e (ikili için072 TL, dörtlü için TL74) bakabilirsiniz. Bunlar çok daha düşük gürültüye ve daha yüksek dönüş hızına sahiptir. Her iki uçta birkaç volt tavan boşluğu gerekir, ancak 24V veya daha fazla besleme ile bol miktarda kalır. 741'in de tavan boşluğuna ihtiyacı vardı.

Devreyi, beslemenin yarısına eğimli dahili sinyallerle birlikte tüm girişler kapasitif ile tasarlayın. Kaçınılmaz güç kaynağı gürültüsünün çıkışa girmemesi için bu yarı besleme sinyalini filtrelediğinizden emin olun. Çok fazla akım batması ya da kaynak yapması gerekmediğinden tam bir sanal zemin olması gerekmez. Bu bir zeminden ziyade bir "önyargı".

Bu yöne devam etmekle ilgileniyorsanız, bana bildirin, daha fazla ayrıntıya girebiliriz.

^{bu devreyi simüle et - CircuitLab kullanılarak oluşturulan şematik}

Şekil 1. Düzenli 9 V PSU duvar siğili. Şekil 2. + 9/0 / -9 V için değiştirildi.

Standart bir 9 V duvar siğili beslemesini Şekil 2'de gösterildiği gibi kolayca değiştirebilirsiniz. Dalgalanma voltajı daha kötü olacak ve her bir beslemedeki maksimum akım orijinal spesifikasyonun yarısı olacaktır, bu yüzden uğultuyu ortadan kaldırmak için bazı büyük kapaklar veya voltaj regülatörleri tavsiye ederim.

PSU'da standart bir jak tutmak istiyorsanız, doğrultucu ve kapasitörleri çıkararak ve diyotları ve başlıkları proje durumunuza koyarak AC PSU'ya dönüştürün.

bu devre ile opamp'ınız için bir +/- vcc elde etmek için sanal bir toprak devresi kullanabilirsiniz