Thêm một điện trở để giảm méo chéo trong LM324 / LM58

8

Tôi đã xem một video về Bob Pease huyền thoại, trong đó anh ta nói rằng LM324 / LM58 thông thường không phải là bộ khuếch đại méo thấp, tuy nhiên, nếu bạn thêm một điện trở 10K từ đầu ra của opamp vào đường ray cung cấp âm, thì, biến dạng được giảm đáng kể.

Có vẻ như trong video họ đang sử dụng nguồn cung cấp năng lượng lưỡng cực, vì vậy câu hỏi của tôi là: nếu tôi sử dụng LM324 / LM58 với một nguồn cung cấp duy nhất, giả sử là 9V và tiếp đất, việc thêm một điện trở từ đầu ra xuống đất cũng làm giảm độ méo? Tôi phải thêm rằng tôi thêm một độ lệch 4,5V vào đầu vào của opamp để đầu ra không hoạt động ở 4,5V. Các sơ đồ sau đây hiển thị những gì tôi đang làm

sơ đồ

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Liên kết video như sau: Tất cả những thứ biến dạng này, dù sao đi nữa?

operational-amplifier linear distortion

— Ss
nguồn

Nó phụ thuộc vào tải (ngoài điện trở bạn thêm).

— Whit3rd

Với sự sắp xếp thiên vị đó và không có phản hồi, không phải lúc nào clip đầu ra cho đường ray dương (trừ khi đầu vào AC có biên độ cực lớn)?

— hmakholm còn lại của Monica

Tôi quên thêm các điện trở phản hồi, tôi chỉ chỉnh sửa sơ đồ

— Ss

11

Giai đoạn đầu ra của LM324 có trở kháng đầu ra thấp khi nó cung cấp dòng điện đầu ra (khi một nửa 'đẩy' của giai đoạn kéo đẩy đang hoạt động) và khi nó chìm dòng điện đầu ra (khi một nửa 'kéo' kéo giai đoạn đang hoạt động). Nó tắt (trở kháng cao) ở dòng đầu ra bằng 0 và điều đó gây ra 'điểm chết' trong đặc tính truyền.

Để giảm méo, bạn không bao giờ phải cho phép dòng điện ở giai đoạn đầu ra bằng không. Điều đó đảm bảo rằng dòng tải cộng với dòng đầu ra của điện trở addon luôn luôn khác nhau, ở tất cả các giá trị điện áp tín hiệu đầu ra.

{Tôi}_{o bạn t p bạn t} = = - {Tôi}_{tôi o một d} + \frac{V_{o bạn t p bạn t} - V_{R}}{R} \neq 0

$I_{output} = -I_{load} + {V_{output} -V_R \over R} \ne 0$

Điều đó có nghĩa là một điện trở pullup kết hợp với tải có khả năng giới hạn dòng điện chìm hoặc điện trở kéo xuống kết hợp với tải có khả năng giới hạn dòng điện. Một điện trở để 'mặt đất' có thể không đáp ứng yêu cầu.

— Whit3rd
nguồn

VR trong công thức của bạn là điện áp trên điện trở shunt? Một điện trở nối đất nếu đầu ra ở mức 4,5V nhàn rỗi, sẽ không đáp ứng yêu cầu?

— Ss

@AJ Một điện trở nối đất chỉ phù hợp nếu nó, cộng với bất kỳ tải nào trên op amp, sẽ tạo ra dòng điện dương hoặc âm. Và, không bao giờ bằng không hiện tại. Một op amp có thể điều khiển rất nhiều tải lẻ và không phải lúc nào cũng có điện trở tiếp đất khác.

— Whit3rd

@AJ - điện áp trên điện trở shunt là sự khác biệt, như trong công thức, của điện áp đầu ra và điện áp kết nối điện trở. Thuật ngữ 'tín hiệu khoảng 4,5V' và 'mặt đất' và 'cung cấp năng lượng âm' hơi khó hiểu, vì vậy tôi không muốn sử dụng nó ... trong ví dụ, VR được hiển thị dưới dạng tam giác mặt đất.

— Whit3rd

6

Giai đoạn cực totem đầu ra trong một 324 được xử lý cho dòng tĩnh thấp, có nghĩa là cả hai thiết bị đều có dòng điện thấp khi không có dòng điện đầu ra theo yêu cầu. Điều này làm giảm mức tăng và dẫn đến biến dạng chéo. Nếu tải là lưỡng cực, thì đôi khi dòng điện đầu ra sẽ bằng không.

Một tải chỉ có nguồn hoặc chìm hiện tại sẽ giữ một bóng bán dẫn đầu ra và giảm đáng kể nguồn méo này.

Một tải lưỡng cực có thể được biassed thành một đơn cực với một điện trở kéo xuống hoặc kéo xuống đủ nhỏ đặt trên nó.

Chúng ta nên sử dụng pullup, hay kéo xuống? Các bóng bán dẫn đầu ra 324 sẽ cung cấp nhiều dòng điện hơn mức chúng có thể chìm. Vì vậy, một dòng điện thiên vị nặng hơn, để đối phó với tải lớn hơn, có thể được sử dụng nếu nó bị kéo xuống.

— Neil_UK
nguồn

5

Một tải được thêm vào mặt đất để giữ cho bóng bán dẫn đầu ra phía trên hoạt động trong mọi điều kiện tải và tín hiệu sẽ loại bỏ méo chéo (nhưng các hiệu ứng khác như tốc độ quay hạn chế và phi tuyến với mức tăng hữu hạn vẫn sẽ gây ra một số biến dạng).

Bạn có thể không có được điện áp xoay nhiều như với điện trở với đường ray cung cấp tích cực, nhưng bạn có thể có được dòng điện nhiều hơn. Giá trị của điện trở có thể phải thấp hơn 10K, tùy thuộc vào tải.

— Spehro Pefhany
nguồn

Có vấn đề gì không nếu điện trở được kết nối từ đầu ra đến đường ray dương VS kết nối nó từ đầu ra với đường ray âm?, Các tiêu chí để xác định giá trị của điện trở phụ thuộc vào tải là gì?

— Ss

@SpehroPefhany trừ khi tôi đọc sai các bảng dữ liệu, thì 324 cung cấp nguồn tốt hơn so với chìm, trong đó 'tốt hơn' có nghĩa là nhiều dòng điện được chỉ định hơn, mặc dù tôi đã không phân tích điện áp bị thay đổi

— Neil_UK

@Neil_UK Rất tiếc đó là những gì tôi muốn viết. Sẽ thay thế bình luận.

— Spehro Pefhany

Nó thay đổi cú swing và LM324 tốt hơn trong việc tìm nguồn cung ứng hơn là đánh chìm nó, vì vậy nó sẽ tạo ra một số khác biệt về phạm vi của các điện trở sẽ hoạt động. Các tiêu chí là đảm bảo bộ khuếch đại luôn tìm nguồn (hoặc chìm) dòng điện bất kể điều kiện tải và tín hiệu. Nếu bạn có tải điện cảm hoặc điện dung, bạn sẽ phải tính đến điều đó - hoặc nếu tải được kết nối với mặt đất, đường ray +, ở đâu đó ở giữa vv .. Mô hình hóa có thể dễ dàng nhất - chỉ cần nhìn vào dòng điện tại op- đầu ra amp và xem nếu nó thay đổi dấu hiệu (và cung cấp cho nó một số lề)

— Spehro Pefhany

4

Câu trả lời của bạn là trong đoạn đầu tiên của câu hỏi của bạn.

Nếu bạn nhìn vào sơ đồ bên trong của LM58, bạn sẽ thấy tại sao thêm điện trở bên ngoài từ chân o / p vào đường ray cung cấp âm. Op-amp không quan tâm bạn đang sử dụng nguồn điện một cực hay hai cực.

Sự biến dạng bị giảm vì dòng điện qua điện trở bên ngoài đó. Trong trường hợp của bạn, 4,5V trên điện trở.

Mặc dù biểu dữ liệu đề xuất giá trị 6,2k, nhưng tôi thường sử dụng 4,7k chỉ để giữ cho thành phần BOM của tôi đếm ngược. Hoặc là giá trị hoạt động tốt.

— Dwayne Reid
nguồn