Neden “ses mikserleri için nadiren tek bir besleme gerilimi kullanılır”?


11

" Bir Tek Besleme Op-Amp Devre Koleksiyonu " nu okuyorum ve toplama paragrafında (sayfa 9) " Ses mikserleri için nadiren tek bir besleme voltajı kullanıyorum. Tasarımcılar genellikle bir op amp'i bazen ve bazen msgstr " Dinamik aralığı artırmak için önerilen voltaj raylarının ötesinde ".

Bu hala geçerli mi? Çağdaş tek besleme op-amp'lerinin karıştırma uygulamaları için sınırlı dinamik aralığı var mı? Bu durumda, sinyal dinamik aralığının kaç kanal için ayrı beslemeli op-ampere ihtiyacı vardır?


Op-amperlerle bant genişliği kelimesini kullanırken dikkatli olmalısınız. Bant genişliği frekans aralığını, dinamik aralık genlik aralığını ifade eder.
jalalipop

14
Bu neden reddedildi? Elektronik tasarımla ilgili görünüyor ve gösterilen iş olmadan bir ev ödevi sorunu değil.
Bort

1
Belki de tek ve çift besleme op-amp'leri olmadığı için, sadece tek ve çift besleme devreleri?
Finbarr

3
@Finbarr Tek ve çift besleme op-amp'leri vardır. Elbette, tüm op-amplifikatörlerde iki besleme rayı olacaktır, ancak bir opampı negatif beslemeden (veya negatif beslemenin altında bile) çalışacak şekilde optimize edebilirsiniz. tasarımın sadece düzenlenmesi gereken bir voltaj rayı kullanmasına izin vererek devreleri basitleştirmek.
Joren Vaes

2
Devre tasarımındaki bazı "hatalar" popüler sondaj devrelerine yol açmıştır ve bu sesleri dinleyen insanlar önerilen veya maksimum voltajların aşılıp aşılmadığını bilmez veya umursamazlar, bu nedenle bir op-amp için önerilen besleme voltajının aşılması birçok müzisyen ve prodüktör, vb. için hoş (ya da uygun şekilde agresif ya da bir şey) olarak kabul edilen belirli bir ses türü olsa da.
Todd Wilcox

Yanıtlar:


15

Ses mikserleri için neden nadiren tek bir besleme gerilimi kullanılır? ”

Çünkü ses devrelerinde, simetrik bir besleme gerilimi ile (+/- 15V gibi) devreler çok daha basit hale gelir . Biri tek bir 30 V besleme kullanacaksa (örneğin) DC sapmasına karşı önlem almanız gerekir opamplerin girişlerini +15 V olacak 30 V besleme ile "ortada" bir yerde bir voltaja yöneltmek .

Ayrıca DC'den +15 V "AC toprak" rayı da oluşturabilirsiniz, ancak tüm girişleri önyargıya verir, ancak güç kaynağının +/- 15 V vermesi genellikle küçük bir adımdır. 0 V "temiz" ve "kolay". Daha sonra sinyaller, +15 V DC eklenmek yerine 0 V (toprak) etrafında ortalanacaktır.

Tasarımcılar, dinamik aralığı artırmak için genellikle bir op amp'i bazen tavsiye edilen voltaj raylarının ötesine iter.

Bu hala geçerli mi?

Evet, prensipte öyle. Maksimum besleme geriliminin kullanılması, en büyük dinamik aralığa ulaşmak için gereken maksimum çıkış gerilimi salınımını verir . +/- 5 V ile bir opamp besleyin ve en iyi opamp bile 10 Vpp çıkış voltajı salınımıyla sınırlıdır. +/- 15 V kullanın ve 30 Vpp çıkış voltajı salınımı elde edin.

Ancak, önerilen besleme voltajını kullanmamak (bunun yerine maksimum değeri kullanmak) veri sayfasında listelenmemiş olabilecek sorunlara neden olabilir. Ancak, maksimum değeri aşmadıkça genellikle herhangi bir sorun olmamalıdır.

Herşey devrelerin sınırlı bir dinamik aralığı vardır, opampa bağlı olarak daha fazla menzil elde edersiniz veya daha az alırsınız.

Kanal sayısının dinamik aralık ile sınırlı olduğunu söyleyemezsiniz. Toplanan sinyalin (akım) devrenin kaldırabileceğinin altında olduğu sürece (opamp çıkışı klipslenmeyecektir), o zaman temelde kanal sayısında bir sınır yoktur.


1
Kanal miktarı dinamik aralık ile sınırlandırılabilir. Giriş eklemek, izin verilen giriş maksimum seviyesini artırmaz, ancak sisteme ek giriş gürültüsü ekler. Böylece, girdi miktarını iki katına çıkardığınızda dinamik aralığınızı 3dB azaltırsınız. Bu, amplifikatörün gürültü faktörünün çok küçük olduğu varsayımından kaynaklanmaktadır.
Joren Vaes

1
@JorenVaes Gerçekten, bu, aynı değer giriş (V ila I) dirençlerini kullanarak sinyalleri toplamaya devam ettiğinizi varsayar. Ancak, maksimum giriş voltajlarını (toplamadan önce) sınırlamanız gerekir, aksi takdirde çıkış klipslenebilir. Bence, opamp'ın kendisi , daha fazla girdi eklerken dinamik aralığı sınırlamaz. Gürültüyü ve dolayısıyla dinamik aralığı belirleyen sistemin kendisinin daha fazla olduğunu düşünüyorum.
Bimpelrekkie

Gerçekten, sinyalleri sınırlamanız gerekir, ancak bu tekrar direnç gerektirir, bu yüzden gürültüyü tekrar artırabilir. Bununla birlikte, sistemin kendisi hakkında konuşmanın daha anlamlı olduğunu kabul ediyorum, çünkü sadece opamp olduğunu söyleyecek çok fazla değişken var.
Joren Vaes

Gerilimleri ölçmeyi seçtiğiniz yer dışında -15 / + 15 raydan bir devreye güç vermek veya 0 / + 30 raydan aynı devreye güç vermek arasındaki fark nedir? Elbette gerçek bileşenler potansiyeli birine mi yoksa diğerine mi çağırdığınızı bile bilemez mi ?
hmakholm Monica

@HenningMakholm Zemin noktası seçimi dışında hiçbir fark yoktur. Özellikle 0 / + 30V durumunda, +15 V'de devrelerin özdeş olabileceğinden "sinyal topraklaması" kullanılacaksa. Sadece birden fazla devre birbirine bağlandığında, 0V'yi +15 V'nin kullanılması gerektiği ortak olarak kullanmak yerine, dikkat edilmelidir. Bu biraz karşı sezgisel ve alışık olduğumuz şey değil. Daha sonra +/- 15 V kullanmak işleri daha kolay anlar.
Bimpelrekkie

4

Çünkü tek tedarik tasarımları emer.

Çift beslemede sinyallerinizi toprak etrafında saptırabilirsiniz. Kuplaj kapasitörleri hala kullanılabilir, ancak sadece büyük kasıtlı DC ofsetleriyle değil, kusurlu op-amplerden gelen küçük DC ofsetleriyle uğraşmak zorundadırlar.

Tek bir besleme sisteminde, sinyallerinizi başka bir yerde saptırmanız gerekir. Bu birkaç sorun yaratır.

  1. Eğilim voltajındaki dalgalanmaların sinyalde gürültü olması muhtemeldir.
  2. Birleştirme kapasitörleri sabit durum seviyelerine şarj ettikleri için neredeyse kesinlikle bir "gümleme" olacaktır. Büyük bir özen gösterilmedikçe, kazanç kontrolleri ayarlandığında benzer harçlar da olabilir.

1

Ses sinyalleri yalnızca AC'dir. 20 Hz'nin altındaki her şey parazittir ve atılabilir. Bu nedenle, tüm sinyallerin durgun seviyesi 0 olacak şekilde devreyi tasarlamak genellikle uygundur. Bu, ± besleme kullanılması anlamına gelir.

Herhangi bir parçayı belirtilen voltaj aralığının ötesine itmek sorumsuz bir tasarımdır. Orada ve şüphesiz hala sorumsuz mühendisler olduğu için, muhtemelen bunun hala yapıldığı ürünleri bulabilirsiniz.

Opamp bant genişliğinin besleme voltajı ile ilgisi yoktur. Bazı ses devrelerinin iki kutuplu beslemeleri, toprakla ilgili simetrik sinyallerle başa çıkma kolaylığı içindir. Bant genişliği ile ilgisi yoktur.

Hayır, soruda olması gereken bilgileri almak için Google'a bir şey yapmayacağız. Bu sizin işiniz.


8Hz üretebilen müzik aletleri vardır ve 16Hz nispeten yaygındır. Alt limitiniz en az iki oktav çok yüksek.
user207421

@EJP Yalnızca hoparlörler veya zemin / koltuk çalkalayıcıları çoğaltabilirse. Birçok ucuz tüketici kutusu, boş alanda 100Hz'e kadar ulaşmak için oldukça iyi çalışıyor. Genel amaçlı "pro" hoparlörler genellikle 50Hz civarında ilan edilir ve subwoofer'lar (hafifçe) düşer. Ayrıca, ~ 20Hz kabaca duyulacak alt sınırdır ; daha düşük bir şey hissedilir, ancak yine de iyi yapılırsa, ekipmanı destekliyor ve bina "deprem" den ayrılmaz. :-)
AaronD

@EJP: 20 Hz - 20 kHz "HiFi" ses olarak kabul edilir. Bu, insan duyma aralığına dayanan bir endüstri sözleşmesidir. Üst düzey subwoofer'lar bile genellikle 20 Hz'e kadar inmez. 20 Hz ila 20 kHz, elektroniğin genel bir sistemdeki sınırlayıcı faktör olmaması için işleyebileceği şeydir. İnsanların 20 Hz altındaki frekansları hissetmelerini (duyamıyorsanız) istiyorsanız, bir HiFi ses sisteminin ötesinde bir şeye ihtiyacınız vardır. Bu, muhtemelen duyulmayan düşük frekanslar için hoparlörlere "çalkalayıcılar" gerektirecektir.
Olin Lathrop
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.