Dies mag eine dumme Frage sein, aber ich konnte sie noch nicht direkt im Internet finden. Ich habe auch eine Handvoll verwandter Fragen in der Reihe, von denen ich hoffe, dass sie nicht zu weit vom Thema entfernt sind.
In Pro -Geräten betragen die Audiosignale auf Line-Pegel ungefähr ~ 3,5 V von Spitze zu Spitze . Warum benötigen oder empfehlen Audiokreise routinemäßig Schienenspannungen von +/- 12 V oder mehr?
Ist das nur eine Kopffreiheit? Oder hängen Nichtlinearitäten in Operationsverstärkern von den Versorgungsspannungen ab?
Oder um billigere Komponenten zu unterstützen? Im Datenblatt des TL072 kann die maximale Ausgangsspannung nur 2/3 der Schiene betragen, wenn der Lastwiderstand niedrig wird (2 kOhm), liegt jedoch bei einer Last von 10 kOhm normalerweise bei 90% der Schiene. Sie können aber auch einen High-End-Operationsverstärker verwenden, der Rail-to-Rail ist?
Die Hauptsache, die diese Frage aufwirft, ist das Datenblatt für den Cirrus CS4272 und die Schaltpläne / Daten auf dem Evaluierungsboard. In diesem Fall entscheiden sie sich, obwohl der ADC von 0 V bis 5 V arbeitet, für die Verwendung einer bipolaren +/- 18 V-Versorgung für den Eingangspuffer. In diesem speziellen Beispiel verwenden sie den NE5532D8, der eine Worst-Case-Ausgangsschwingung von 80% der Schiene aufweist und Schienen mit nur +/- 3 V unterstützt.
Warum sollten sie also +/- 18-V-Versorgungen verwenden, wenn der ADC nur 0-5-V-Audio unterstützt (vermutlich um 2,5 V vorgespannt), und die Verwendung einer +/- 3-V-Versorgung den 3,5-V-Spitze-Spitze-Bereich immer noch problemlos aufnehmen würde?
Laut Datenblatt findet in dieser Schaltung auch keine Skalierung (Verstärkung oder Dämpfung) statt:
XLR-Anschlüsse versorgen die analogen Eingänge des CS4272 über AC-gekoppelte Differentialschaltungen mit Einheitsverstärkung. Ein 2-Veff-Differenzsignal treibt die CS4272-Eingänge auf Vollausschlag.
Jedes Signal, das über dem Leitungspegel liegt, wird sowieso vom ADC abgeschnitten. Ist es besser, das Clipping im ADC im Vergleich zum Operationsverstärker zu haben? Oder ist die höhere Schiene für die Ausgangsstufe erforderlich, obwohl sie immer noch nur ein Ausgangssignal von ~ 3,5 V Spitze-Spitze-Line-Pegel liefert?
Was sind im Zusammenhang mit der Ansteuerung eines 5-V-Einzelversorgungs-ADC die Gründe dafür, dass die Verwendung einer Eingangsstufe mit höheren bipolaren Versorgungen besser ist als die Verwendung eines LT1215 bei einer Einzelversorgung mit 5 V? (Ich kann keinen Link posten, da ich noch keine 10 Reputationen für diesen speziellen Stack Exchange habe ... Es ist einfach genug zu googeln)
Vielen Dank!
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Antworten:
BEARBEITEN: Aufgrund ständiger Verbesserungen des Grundrauschens von DC- und Audio-ICs Erwähnenswert ist, dass zu einem bestimmten Zeitpunkt die alte "Standard" -Spezifikation von +/- 10 Volt in 600 Ohm durch niedrigere Spannungen in 600 Ohm ersetzt wird. Der 600-Ohm-Standard stammt aus der Zeit, als 200 Fuß 32-Kanal-STP-Kabel (Shielded Twisted Pair) von einer Konzertbühne zum 200 Fuß entfernten Sound Tower verlegt wurden, und war zu dieser Zeit für analoge Mixer mit 600-Ohm-XLR-Eingängen praktisch .
All diese teuren Schritte waren erforderlich, um Geräusche von Mikrofon- und Instrumentenkabeln fernzuhalten, wie z. B. Deckenleuchten, Blitzlichter, Laser, Walkie-Talkies, die von der Bühnencrew verwendet wurden usw.
Allerdings ist klar, dass im Laufe der Zeit An der Quelle werden mehr Schallquellen digitalisiert, sodass keine 200-Fuß-Schlange erforderlich ist. Irgendwann in der Zukunft werden alle Quellen sofort digitalisiert und werden möglicherweise erst wieder analog, wenn das Signal die Kopfhörer und Lautsprecher erreicht. Dadurch ist meine aktuelle Antwort in Bezug auf Signale, aber nicht auf Strom veraltet.
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In früheren Zeiten benötigten Verstärker einen guten Abstand zwischen dem Ausgangsspannungsbereich und den Versorgungsspannungen. Ältere Operationsverstärker hatten oft einen Spannungsabfall von 3 V pro Schiene.
Darüber hinaus garantiert ein weiter von dieser Grenze entfernter Signalausgang ein besseres Versorgungsunterdrückungsverhältnis (ältere Konstruktionen verwendeten häufig schlecht geregelte Versorgungen, wobei nur ein Zener + NPN als Regler verwendet wurde). Und diese Operationsverstärker hatten im Allgemeinen bessere Gesamtspezifikationen (PSRR, CMR, THD + N, ...), wenn die Versorgungsspannungen höher waren. Ein Beispiel finden Sie in den THD + N-Spezifikationen des OPA134 (der Mitte der 90er Jahre erschien), einem beliebten Opamp für High-End-Audio:
Sie sehen deutlich, dass THD + N bei höheren Versorgungsspannungen besser ist. Nicht einmal erwähnt, dass diese älteren Opamps normalerweise nie vollständig auf +/- 5 V spezifiziert wurden.
Also haben alle ziemlich hohe Versorgungsspannungen verwendet. Es war nur eine natürliche Sache.
Heutzutage bin ich mir nicht sicher, ob dies noch gerechtfertigt ist. Neuere Rail-to-Rail-Ausgangsverstärker haben gute Spezifikationen, und wenn Ihre Lieferungen stabil genug sind, ist die Ablehnung von Lieferungen kein Problem. Aber oft fangen Leute, die "High-End-Hifi-Ausrüstung" entwerfen, nicht einfach an, neuere Sachen zu verwenden, also haben sie diese Angewohnheit, denke ich.
Wenn Sie nun einen LT1215 mit einer einzigen 5-V-Versorgung verwenden möchten und die LT1215-Spezifikationen für Sie gut genug sind, ist alles in Ordnung. Die technischen Daten sind nicht lächerlich. Überprüfen Sie einfach, ob der Eingangsspannungsbereich / Ausgangsspannungshub für Ihre Anwendung geeignet ist. Wenn der ADC einen Eingangsbereich von 0 bis 5 V hat, verringert der LT1215 mit einem begrenzten maximalen Ausgang von ~ 4,4 V den Dynamikbereich zwar geringfügig, kann jedoch akzeptabel sein. Wie du willst.
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Ich denke, mit einer DC-Sperrkappe am Eingang und einer weiteren DC-Sperrkappe am Ausgang kann jede bipolar betriebene Operationsverstärkerschaltung neu ausgelöst werden, um mit einem einzigen Netzteil zu arbeiten.
und ich dachte, sie haben einige Operationsverstärker in der heutigen Zeit bis auf eine 3,3-V-Stromversorgung arbeiten lassen. Hier ist ein Beispiel, das ich einfach im Web gefunden habe:
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