ทำไมจึงเป็นเช่นนั้น“ แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายเพียงครั้งเดียวไม่ค่อยถูกใช้สำหรับเครื่องผสมสัญญาณเสียง”?

ฉันกำลังอ่าน " การรวบรวมวงจรแอมป์ซัพพลายเดี่ยว " และในย่อหน้าเกี่ยวกับข้อสรุป (หน้า 9) ฉันอ่าน " แรงดันไฟฟ้าเดียวมักไม่ค่อยใช้กับเครื่องผสมเสียงนักออกแบบมักจะดันแอมป์สหกรณ์ขึ้นและบางครั้ง นอกเหนือจากรางแรงดันไฟฟ้าที่แนะนำเพื่อเพิ่มช่วงไดนามิก "

สิ่งนี้ยังคงใช้หรือไม่? op-amps ร่วมสมัยเดียวมีช่วงไดนามิก จำกัด สำหรับการใช้งานผสมหรือไม่? หากเป็นกรณีนี้ว่าการรวมช่วงสัญญาณแบบไดนามิกต้องใช้ op-supply แบบแยกสัญญาณ

circuit-design

— จอห์นแอม
แหล่งที่มา

คุณต้องระมัดระวังในการพูดโดยใช้คำว่าแบนด์วิดธ์กับ op-amps แบนด์วิดธ์หมายถึงช่วงความถี่ช่วงไดนามิกหมายถึงช่วงความกว้าง

— jalalipop

ทำไม downvote นี้ ดูเหมือนว่าเกี่ยวข้องกับการออกแบบอิเล็กทรอนิกส์และไม่ใช่ปัญหาการบ้านหากไม่มีงานแสดง

— Bort

อาจเป็นเพราะไม่มีแหล่งจ่ายไฟเดี่ยวและคู่ op-amps เพียงวงจรจ่ายไฟเดี่ยวและคู่?

— Finbarr

@Finbarr op-amps จ่ายเดี่ยวและคู่ แน่นอนว่า op-amps ทั้งหมดจะมีรางจ่ายสองอัน แต่คุณสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของ opamp ให้ทำงานจากการจ่ายไฟฟ้าเชิงลบได้ (หรือต่ำกว่าการจ่ายไฟฟ้าเชิงลบ) ซึ่งมักจะเรียกว่า "แหล่งจ่ายไฟเดี่ยว" เพราะพวกมันมุ่ง ทำให้วงจรง่ายขึ้นโดยอนุญาตให้การออกแบบใช้รางแรงดันไฟฟ้าเพียงเส้นเดียวที่ต้องมีการควบคุม

— Joren Vaes

"ข้อผิดพลาด" ในการออกแบบวงจรบางอย่างทำให้วงจรเสียงยอดนิยมเกิดขึ้นและผู้คนที่ฟังเสียงเหล่านั้นไม่ทราบหรือไม่สนใจว่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดที่แนะนำหรือเกินนั้นดังนั้นจึงเป็นไปได้ว่าแรงดันเกินที่แนะนำสำหรับ op-amp ประเภทของเสียงเฉพาะที่ถือว่าน่าพอใจ (หรือก้าวร้าวอย่างเหมาะสมหรือบางอย่าง) กับนักดนตรีและโปรดิวเซอร์หลายคน ฯลฯ ฉันไม่สามารถอ้างอิงวงจรตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจงได้

— ทอดด์วิลคอกซ์

คำตอบ:

เหตุใดแรงดันไฟฟ้าเดี่ยวจึงไม่ค่อยถูกใช้สำหรับเครื่องผสมสัญญาณเสียง”

เนื่องจากในวงจรเสียงวงจรจะง่ายขึ้นมากเมื่อใช้กับแรงดันไฟฟ้าแบบสมมาตร (เช่น +/- 15V) หากต้องใช้แหล่งจ่ายไฟเดี่ยว 30 V (เช่น) คุณต้องใช้มาตรการควบคุมกระแสไบอัสอินพุตของ opamps เป็นแรงดันที่ไหนสักแห่ง "ตรงกลาง" โดยมีแหล่งจ่าย 30 V ซึ่งจะเป็น +15 V

คุณสามารถสร้างราง "AC ground" +15 V ให้กระแสไบอัสอินพุตทั้งหมดจาก แต่ก็มักจะเป็นเพียงขั้นตอนเล็ก ๆ เพื่อให้แหล่งจ่ายไฟส่งมอบ +/- 15 V. จากนั้นอินพุตทั้งหมดสามารถเป็น DC biased ถึง 0 V ซึ่ง "เรียบร้อย" และ "ง่าย" จากนั้นสัญญาณจะถูกจัดกึ่งกลางประมาณ 0 V (กราวด์) แทนที่จะเพิ่ม +15 V DC ลงไป

นักออกแบบมักจะผลักแอมป์ op ขึ้นไปและบางครั้งเกินกว่ารางแรงดันไฟฟ้าที่แนะนำเพื่อเพิ่มช่วงไดนามิก

สิ่งนี้ยังคงใช้หรือไม่?

ใช่ในหลักการมันไม่ การใช้แรงดันไฟฟ้าสูงสุดจะให้แรงดันเอาต์พุตสูงสุดซึ่งเป็นสิ่งที่จำเป็นในการเข้าถึงช่วงไดนามิกที่ใหญ่ที่สุด ป้อน opamp ด้วย +/- 5 V และแม้กระทั่ง opamp ที่ดีที่สุดจะถูก จำกัด ไว้ที่ 10 Vpp แกว่งแรงดันเอาต์พุต ใช้ +/- 15 V และคุณจะได้รับแรงดันเอาต์พุต 30 Vpp

อย่างไรก็ตามการไม่ใช้แรงดันไฟฟ้าที่แนะนำ (แต่ใช้ค่าสูงสุด) อาจส่งผลให้เกิดปัญหาซึ่งอาจไม่ปรากฏในแผ่นข้อมูล แต่โดยปกติแล้วจะไม่มีปัญหาเว้นแต่ว่าคุณจะเกินจำนวนสูงสุด

วงจรทั้งหมดมีช่วงไดนามิก จำกัด ขึ้นอยู่กับ opamp ที่คุณได้รับช่วงมากขึ้นหรือน้อยลง

คุณไม่สามารถพูดได้ว่าจำนวนช่องนั้นถูก จำกัด ด้วยช่วงไดนามิก ตราบใดที่คุณดูแลว่าสัญญาณสรุป (กระแส) อยู่ต่ำกว่าที่วงจรสามารถจัดการได้ (เอาต์พุตของ opamp จะไม่คลิป) ดังนั้นโดยทั่วไปจะไม่มีการ จำกัด จำนวนช่องสัญญาณ

— Bimpelrekkie
แหล่งที่มา

จำนวนช่องสามารถถูก จำกัด โดยช่วงไดนามิก การเพิ่มอินพุตไม่เพิ่มระดับสูงสุดของอินพุตที่อนุญาต แต่เพิ่มสัญญาณเสียงเข้าเพิ่มเติมในระบบ ดังนั้นคุณจึงลดช่วงไดนามิกโดย 3dB ทุกครั้งที่คุณเพิ่มจำนวนอินพุต นี่คือหลักสูตรที่เกิดขึ้นโดยสันนิษฐานว่าเสียงรบกวนของเครื่องขยายเสียงมีขนาดเล็กมาก

— Joren Vaes

@JorenVaes แน่นอนว่าเป็นเรื่องจริงที่คุณสมมติให้มีการสรุปสัญญาณโดยใช้ตัวต้านทานอินพุต (V to I) ค่าเดียวกัน แต่คุณจะต้อง จำกัด แรงดันไฟฟ้าเข้าสูงสุด (ก่อนที่จะสรุปผลรวม) ไม่เช่นนั้นเอาต์พุตก็สามารถคลิปได้ ในความคิดของฉัน opamp เองไม่ได้ จำกัด ช่วงไดนามิกเมื่อเพิ่มอินพุตเพิ่มเติม ฉันคิดว่ามันเป็นระบบที่กำหนด noiselevel และช่วงไดนามิกดังนั้น

— Bimpelrekkie

แน่นอนว่าคุณจะต้อง จำกัด สัญญาณ แต่ก็ต้องมีตัวต้านทานอีกครั้งดังนั้นจึงอาจเพิ่มสัญญาณรบกวนอีกครั้ง ที่กล่าวว่าฉันยอมรับว่ามันทำให้รู้สึกมากขึ้นพูดคุยเกี่ยวกับระบบตัวเองเนื่องจากมีตัวแปรมากเกินไปที่จะบอกว่ามันเป็นเพียง opamp

— Joren Vaes

อะไรคือความแตกต่างระหว่างการจ่ายไฟให้กับวงจรจาก -15 / + 15 รางหรือจ่ายกำลังไฟวงจรเดียวกันจาก 0 / + 30 รางนอกเหนือจากที่คุณเลือกวัดแรงดันไฟฟ้าจากอะไร? แน่นอนส่วนประกอบที่แท้จริงจะไม่ทราบด้วยซ้ำว่าคุณกำลังเรียกศักยภาพหนึ่งหรืออื่น ๆ ?

— hmakholm ออกเดินทางจากโมนิกา

@HenningMakholm แน่นอนว่าไม่มีความแตกต่างยกเว้นการเลือกจุดภาคพื้นดิน โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าในกรณี 0 / + 30V จะมีการใช้ "สัญญาณกราวด์" ที่ +15 V กว่าวงจรจะเหมือนกัน เฉพาะเมื่อมีการเชื่อมต่อหลายวงจรเข้าด้วยกันเราต้องใส่ใจแทนการใช้ 0V เป็นเรื่องธรรมดาที่ควรมี +15 V นี่เป็นเคาน์เตอร์ที่เข้าใจง่ายและไม่ใช่สิ่งที่เราคุ้นเคย จากนั้นใช้ +/- 15 V ทำให้เข้าใจได้ง่ายขึ้น

— Bimpelrekkie

เพราะการออกแบบอุปทานเดียวดูด

ในแหล่งจ่ายคู่คุณสามารถตั้งค่าสัญญาณของคุณรอบ ๆ พื้นดิน ตัวเก็บประจุเชื่อมต่ออาจยังคงใช้อยู่ แต่จะต้องจัดการกับ DC ออฟเซ็ทขนาดเล็กที่มาจาก op-amps ที่ไม่สมบูรณ์เท่านั้น

ในระบบการจัดหาเดียวคุณต้องมีอคติสัญญาณของคุณรอบ ๆ ที่อื่น สิ่งนี้สร้างปัญหาสองสามข้อ

มีความเป็นไปได้ที่ความผันผวนของแรงดันไบแอสจะส่งเสียงในสัญญาณ
จะมี "อำนาจ" ที่เกือบจะแน่นอนเมื่อประจุตัวเก็บประจุเชื่อมต่อกันอยู่ในระดับคงที่ นอกจากจะได้รับการดูแลที่ดีอาจมีอาการคล้ายกันเมื่อปรับการควบคุมกำไร

— ปีเตอร์กรีน
แหล่งที่มา

สัญญาณเสียงเป็น AC เท่านั้น ทุกอย่างที่ต่ำกว่า 20 เฮิร์ตซ์เป็นเสียงรบกวนและสามารถทิ้ง ดังนั้นจึงสะดวกในการออกแบบวงจรเพื่อให้ระดับสัญญาณนิ่งทั้งหมดเป็น 0 นั่นหมายถึงการใช้±แหล่งจ่าย

ผลักส่วนใด ๆ เกินกว่าช่วงแรงดันไฟฟ้าที่ระบุเป็นการออกแบบที่ไม่รับผิดชอบ เนื่องจากมีและแน่นอนว่ายังเป็นวิศวกรที่ไม่มีความรับผิดชอบอยู่ที่นั่นคุณอาจพบผลิตภัณฑ์ที่ยังใช้งานได้อยู่

Opamp แบนด์วิดธ์มีน้อยจะทำอย่างไรกับแรงดันไฟฟ้า เสบียงสองขั้วของวงจรเสียงบางอย่างเพื่อความสะดวกในการจัดการกับสัญญาณสมมาตรเกี่ยวกับพื้นดิน มันไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับแบนด์วิดท์

ไม่เราจะไม่ไปที่ Google เพื่อรับข้อมูลที่ควรจะเป็น นั่นคืองานของคุณอย่างเต็มที่

— แลงทรอพ
แหล่งที่มา

มีเครื่องดนตรีที่สามารถสร้าง 8Hz และ 16Hz เป็นเรื่องธรรมดา ขีด จำกัด ล่างของคุณสูงอย่างน้อยสองอ็อกเตฟ

— user207421

@EJP เฉพาะในกรณีที่ลำโพงหรือเครื่องเปลี่ยนพื้น / ที่นั่งสามารถทำซ้ำได้ กระป๋องผู้บริโภคราคาถูกจำนวนมากกำลังทำผลงานได้ค่อนข้างดีในการเข้าถึงพื้นที่ว่าง 100Hz ลำโพง "โปร" สำหรับใช้งานทั่วไปมักมีการโฆษณาประมาณ 50Hz หรือมากกว่านั้นโดยซับวูฟเฟอร์จะลดลงเล็กน้อย (เล็กน้อย) นอกจากนี้ ~ 20Hz คือประมาณขีด จำกัด ล่างจะได้ยิน ; สิ่งที่ต่ำกว่ารู้สึกเพียง แต่ยังคงเพิ่มประสบการณ์ถ้าทำได้ดีอุปกรณ์สนับสนุนและอาคารไม่ตกจาก "แผ่นดินไหว" :-)

— AaronD

@EJP: 20 Hz ถึง 20 kHz ถือว่าเป็นเสียง "ไฮไฟ" นี่คือการประชุมอุตสาหกรรมตามขอบเขตของการได้ยินของมนุษย์ แม้แต่ซับวูฟเฟอร์ระดับไฮเอนด์มักจะไม่ลงไปจนถึง 20 Hz 20 เฮิร์ตซ์ถึง 20 กิโลเฮิร์ตซ์เป็นสิ่งที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ควรจะสามารถจัดการได้เพื่อที่จะไม่เป็นปัจจัย จำกัด ในระบบโดยรวม หากคุณต้องการให้ผู้คนรู้สึก (คุณไม่ได้ยินพวกเขา) ความถี่ต่ำกว่า 20 เฮิร์ตซ์คุณต้องมีอะไรมากกว่าระบบเสียงไฮไฟ นั่นอาจจะต้องมี "ผู้เขย่า" ที่เหมาะสมกับลำโพงสำหรับความถี่ต่ำที่ไม่ได้ยิน

— Olin Lathrop