Jump to content
Obergan Alexey

Отрицательная шина для ОУ

Recommended Posts

Доброго времени суток!

Тут понадобилось собрать небольшой усилитель класса Д с параметрическим эквалайзером. По питанию просто однополярный вход на 24 вольта. А вот в эквалайзере будут использованы операционные усилители, где нужно отрицательное питание. Первое, что бросилось в глаза, это charge pump, на микросхеме ICL7660. Посмотрел даташит - работает на довольно-таки низкой частоте и с довольно-таки большими пульсациями. Собственно вопрос, был ли у кого подобный опыт, и пролазили ли эти пульсации в звуковой тракт ? Или есть какие-нибудь другие варианты ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
7 минут назад, Obergan Alexey сказал:

Или есть какие-нибудь другие варианты ?

Ну тут от схемы зависит. Достаточно часто и без особых проблем можно и от однополярного питания запитать

Share this post


Link to post
Share on other sites

Взаимодействие устройств IoT от Microchip с облаком Google

Благодаря облачным технологиям появилась возможность реализовать сложные проекты на базе микроконтроллера путем перераспределения вычислительной нагрузки между микроконтроллером и облаком. Простые в использовании отладочные платы, такие как AVR- и PIC-IoT WG, позволяют выполнять ресурсоемкие вычисления, передавая их в облако.
Подробнее

16 minutes ago, musa56 said:

Ну тут от схемы зависит.

Ну у меня будет трёхполосной параметрический эквалайзер. Это по операционнику на каждую полосу. Плюс ещё два операционника для буферов. И на каждый надо лепить смещение и разделительные конденсаторы. Хотелось бы вариант попроще. Тем более, что требования не сильно жёсткие. Главное, чтоб слышимых шумов было по-минимуму

24 minutes ago, boris_ka said:

TPS60403 - 250kHz

Спасибо, буду рассматривать этот вариант. 60-ти иллиампер  должно будет с лихвой хватить.

А вообще, погуглил на эту тему, она уже обсуждалась на англоязычном ресурсе. У операционников PSRR зависит от частоты и на одном килогерце составляет более 100 дБ. Т.е. если у той же ICL7660 снизить частоту, то вполне должно хватить.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Приглашаем на вебинар «Умный и безопасный дом от STMicroelectronics – строим вмеSTе!» (23.06.2021)

Приглашаем 23/06/2021 всех желающих принять участие в вебинаре, посвященном проектированию и разработке систем умного дома на базе компонентов STMicroelectronics. Решения ST для интерфейсов умного дома: BLE, LoRa, ZigBee, WM Bus, Ethernet, ModBus. Средства разработки, стеки протоколов, законченные примеры кода. Выбор контроллера для управления.

Подробнее

2 часа назад, Obergan Alexey сказал:

Хотелось бы вариант попроще

Ну да собрать преобразователь конечно проще чем поставить несколько  резисторов и конденсаторов

Edited by musa56

Share this post


Link to post
Share on other sites

LDH-25/65 – новые серии повышающих DC/DC LED-драйверов от Mean Well

Компания Mean Well расширила семейство популярных повышающих DC/DC LED-драйверов LDH двумя новыми сериями меньшей и большей мощности – LDH-25 и LDH-65, соответственно. Новые серии, обладая высоким КПД, применимы для изготовления экономичных светодиодных светильников с питанием от автономных источников тока, в том числе – на транспорте. Конструктивно драйверы выпускаются в двух различных вариантах.
Подробнее

4 часа назад, Obergan Alexey сказал:

Или есть какие-нибудь другие варианты ?

Если БП на БЖТ, то можно и так сделать.

image.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 minutes ago, Candid said:

Если БП на БЖТ

Как раз в том-то и дело, что питание идёт с внешнего однополярного источника. Причём постоянка. С переменки можно было б ещё.

 

1 hour ago, musa56 said:

Ну да поставить преобразователь конечно проще

Бывает, что и проще. Взять к примеру один блок параметрического эквалайзера. Воссоздал схему в эмуляторе и попробовал задать смещение с разделительным конденсатором на положительном входе ОУ. Схема не работает как надо. Видимо с фильтрами всё намного сложнее, чем с простыми предусилителями.

Плюс смещение создаёт ещё нежелательный импеданс

Edited by Obergan Alexey

Share this post


Link to post
Share on other sites

Всё-таки подогнал схему под однополярное питание. Получилось примерно вот что

wien_filter.png.324300067dad769f4ace619485cd9285.png

В принципе обошёлся двумя резисторами(R8, R9) и двумя кондёрами(C3,C4). В эмуляторе пока что всё выглядит замечательно. Осталось только посчитать, что будет хуже по шумам. Тепловой шум от резисторов в делителе(учитывая, что секции будет 3 или 4, то и общий шумовой вклад придётся умножать на корень из трёх или четырёх), или пульсации от преобразователя. 

Share this post


Link to post
Share on other sites

В общем, пришлось отказаться от идеи использования преобразователя по одной простой причине. Когда прогнал всё это дело в симуляторе, только секция, отвечающая за bass&treble кушала около 30 мА. Учитывая, что TPS60403 по даташнику выдаёт 60 мА, то с добавлением пары секций параметрического эквалайзера, будет вообще впритык. А параллелить несколько преобразователей - сомнительная идея, т.к. никакого выигрыша в размерах не будет. Что получа за счёт экономии на разделительных кондёрах, то потеряю на преобразователях.

В общем, прогнал оба варианта(с раздельным питанием и без) через симулятор и результатом доволен. Если кому-то интересно, вот он, результат :)

bass_treble_ss.png.90fd10675cb01cf268244e43737e7535.png

 

Edited by Obergan Alexey

Share this post


Link to post
Share on other sites
23 часа назад, Obergan Alexey сказал:

Получилось примерно вот что

Это нормально для одного ОУ, для большого их числа лучше создать искусственную землю посреди питания.

1_v_2_polyarnoe_pitanie_na_ou.gif.6ced6bdb6d6ea5a9f0841b439dadd1e6.gif

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 minutes ago, J_Ohm said:

лучше создать искусственную землю

Я тоже об этом думал. Просто  темброблок с параметрическим эквалайзером и усилитель мощности будут запитаны от одного источника и гальванически не развязаны. Пока не вижу вариантов, как согласовать реальную землю с виртуальной. Если только соединять темброблок с УМ через сигнальный трансформатор. А этого бы не хотелось :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 минут назад, Obergan Alexey сказал:

будут запитаны от одного источника и гальванически не развязаны.

Вход у УМ относительно минуса питания?  Искусственную землю следует получше привязать по переменному к минусу, максимально освободив от плюса.

OA_to_MSPA.GIF.dcde8b1fd2dbba9a05960f077d138141.GIF

Share this post


Link to post
Share on other sites
9 minutes ago, J_Ohm said:

Вход у УМ относительно минуса питания?

Да. Дело в том, что усилитель мощности будет класса Д на микросхеме TPA3116. Всё будет паяться на одной плате. Поскольку эта микросхема не требует раздельного питания, то всё будет запитываться либо ноутбучным питальником, либо ещё чем-нибудь на 24 вольта. Отсюда и все эти заморочки, как бы получше сделать :)

Может конечно можно будет минус питания и искуственную землю конденсатором разделить. Надо попробовать в симуляторе.

UPD

Посмотрел ещё раз даташник к TPA3116, там вход вообще дифференциальный. Вполне возможно, что ваш вариант как раз идеально подойдёт. Спасибо!

Edited by Obergan Alexey

Share this post


Link to post
Share on other sites
13 часов назад, Obergan Alexey сказал:

Если только соединять темброблок с УМ через сигнальный трансформатор.

Через разделительный конденсатор.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Забросил создание проекта в долгий ящик, но по осени решил снова вернуться к теме. Сначала хотел вообще отказаться от идеи средней точки, переделал в симуляторе под однополярное питание, всё было зашибись, красивые графики, даже плату спроектировать успел(по крайней мере часть с эквалайзером). Смущало только, что для смещения на ОУ фильтров приходилось использовать мегаомные резисторы, иначе были жуткие искажения характеристик фильтров. Опять-таки с мегаомниками картинки были красивые. Но решил собрать стэнд. В общем взял ОУ, подключил по неинвертирующей схеме, как повторитель(просто замкнул выход с инвертирующим входом килоомным резистором). Далее взял делитель из двух 10к резисторов и среднюю точку соединил с неинвертирующим входом через мегаомник. Сунул осцил на выход, как и ожидалось, мусор с эфира ловит. Где-то милливольт 20 пик-ту-пик. Если ставил перемычку вместо мегаомника, то шум уходил. Когда УМ добавит 20 децибел, то будет хорошо гудеть. Поэтому решил всё переделать с виртуальной землёй.

Засим возникло несколько вопросов.

1) Земляной полигон на участке платы с эквалайзером должен быть виртуальной землёй или минусовой шиной ?

2) Вопрос вам @J_Ohm, чем принципиально отличаются предложенные вами варианты виртуальной земли ? Если используется усилитель класса Д типа TDA7498MV, где вход дифференциальный, то правильно ли я понимаю, что лучше подходит вариант №2 с кодненсаторами только снизу ?

Edited by Obergan Alexey

Share this post


Link to post
Share on other sites

Если ещё актуально, то виртуальную землю можно вот так организовать:

opamp_virtual_earth.png.1872709261f424b10398b71da7705512.png

Входы, выходы и сигнальную землю надо отделять ёмкостями, иначе половина питания (постоянка) пойдёт в следующие и предидущие каскады и будет сильно мешать.
Минус питания и землю надо разделить резистором на 5-10 Ом.
Ёмкость на входе рассчитывается по формуле low-pass фильтра: С=1/2πRF (F - частота среза)

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 4/8/2021 at 12:41 PM, shipik said:

Если ещё актуально

Да уже не актуально, но в любом случае, спасибо!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

×
×
  • Create New...