Table of Contents

אלקטרוניקה Analog יוצרת את הבסיס של מערכות אודיו מודרניות, המשמש את הממשק הקריטי בין העולם הפיזי של קול לבין המעגלים האלקטרוניים תהליך, הרחבה, ושכפול אותו. האיכות, השלמות, וההכחדה התפיסתית של מערכת אודיו נקבעים במידה רבה על ידי חזית אנלוגי שלה, שבו אותות חלשים הם amplified, מסונן, ושווה לפני המרה דיגיטלית או אפקט של זיהוי.

מעגלים Analog מעבדים אותות רצופים, המאפשרים פונקציות כמו הדגימה, סינון, ומיזוג אותות במערך עצום של מכשירים, ממערכות אודיו לחיישנים וציוד כוח.למרות אימוץ נרחב של עיבוד אותות דיגיטליים בציוד אודיו מודרני, אלקטרוניקה אנלוגית נשאר חיוני.כל מערכת אודיו דורשת רכיבים אנלוגיים לממשק עם מיקרופון, מכשירים, רמקולים, ו transducers אחרים הפועלים בתחום מתמשך של ביצועים של שלבים אנלוגיים אלה, כולל אפקטים דינמיים, איכות, איכות, כולל, איכות סאונד, תכונות איכות, כולל, כולל של איכות סאונד, תכונות איכות, כולל, תכונות איכות דינמי, כולל, איכות סאונד.

המונחים: Analog Audio Signal Processing

עיבוד אותות אודיו אנליסט כרוך בעבודה עם אותות חשמליים משתנים ברציפות המייצגים גלפורים אקוסטיים.בניגוד מערכות דיגיטליות הפועלות עם מצבים בינאריים דיסקרטיים, מעגלים אנלוגיים להתמודד עם אותות רציף שיכולים לייצג מגוון של ערכים.ביישומים אודיו, אותות אלה בדרך כלל ל טווח התדר התדירות הניתנת ל- 20 הרץ עד 20 kHz, אם כי ציוד אודיו מקצועי לעתים קרובות מרחיב טווח זה 40 k או מעבר כדי להבטיח ראש הולם ומנע בשלב בלתי מובנים בתוך ספקטרום.

האתגר הבסיסי בעיצוב אודיו אנלוגי הוא שמירה על שלמות אות לאורך כל שרשרת האותות.כל רכיב, חיבור ותצורת מעגלים מציג מידה מסוימת של רעש, עיוות, או שינוי תגובה תדירות. Noise יכול להגדיל, עיוות יכול להתרחש, דיוק מתח יכול להחמיר, וסחף ניתן להציג.האמנות והמדע של עיצוב אודיו אנלוגי כרוך בצמצום פגמים אלה תוך כדי למקסם את המאפיינים הרצויים.

עקרונות עיצוב עבור Audio Circles

אותות אינטגרליות וקווירליות

שלמות אותות מייצגת את היכולת של מעגל לשמר את המאפיינים הגלפורים המקוריים מבלי להציג שינויים לא רצויים. Emphasis ממוקם על לינאריות תגובה תדירות, עיוות הרמוני, ביצועים רעש, ועוצמה נגד סובלנות רכיב. achieving אות מעולה דורש תשומת לב זהירה לבחירה רכיב, טופולוגיה המעגלית ועיצוב.

קוארסיטי היא קריטית במיוחד באפליקציות אודיו מכיוון שהאוזן האנושית רגישה להפליא לעיוות הרמוני ומוצרים בין-מודולציה. מעגל ליניארי מייצר פלט שהוא פרופורציה ישירה לקלטו בטווח התפעולי כולו.לא-ליאנסים במגבר, מסננים או שלבים עיבוד אותות אחרים יוצרים עיוות הרמוני, שבו רכיבים נוספים מופיעים בתדירות גבוהה במספר תדרי האותות הקלט.

שיקולים תגובה תדירות

תגובה תדירות מתארת כיצד מעגלים מתנהגים בתדרים שונים של אותות.מעצבים משתמשים בו כדי לנתח מסננים, מגבר, וoscillators כדי להבטיח ביצועים אופטימליים בטווח התדר הרצוי. במערכות אודיו, שמירה על תגובה תדר שטוח על פני ספקטרום הספקטרום הברור הוא בדרך כלל רצוי עבור רבייה מדויקת, אם כי כמה יישומים לעצב את התגובה בכוונה לשיפור או תיקון.

התגובה התדירות של מעגל אודיו מושפעת מגורמים רבים, כולל מגיבים קיבוליים ו אינדוקטיביים, transistor ו-Agator מגבר רחב רוחב פס, ואלמנטים פרציטיים בפריסת המעגל. High- ⁇ רולף יכול לגרום לא מספיק מוצר מצטבר בתקנים פעילים, בעוד שגלגלי קידוד נמוך בדרך כלל נובעים מcapaciling ו- DC-blocking רשתות.

יעילות הסתגלות ועומס

התאמת עכבות מבטיחה העברת כוח מקסימלית בין רכיבי מעגלים על ידי השוואת חוסר העכבות שלהם.זה חשוב במיוחד ביישומים RF ו אודיו. במערכות אודיו, עכבות נאותה התאמה למנוע אובדן אות, תדירות תגובה חריגות, ואפקטים הטעינה שיכולים לפגוע בביצועים.

אינפוטציה חשובה במיוחד כאשר מדובר במקורות של התנגדות גבוהה כגון איסוף גיטרה פסיבית, טרנסנפורמטי דגנים, או סוגים מסוימים של מיקרופון.כאשר מקור האות הוא גבוה, למשל כאשר משתמשים באוספים גיטרה פסיבית, ייתכן שתרצה לבחור סמן עם JFET-inputs (במחשבה עולה ל 1000G).

חסימה חיצונית חשובה באותה מידה עבור נהיגה בשלבים הבאים או עומסים. פלט נמוך מבטיח כי המעגל יכול לספק זרם מספיק לעומס ללא מתח חבלה או עיוות.זה קריטי במיוחד בשלבים מגברי כוח כי חייב לנהוג בקול רם מעצורים נמוך, בדרך כלל החל מ 4 עד 16 הוממים.

תוצאות חיפוש ב Audio Design

Amp הוא מעגל משולב (IC) שיכול להגביר אותות חשמליים חלשים.מגברי תפעול הפכו אבני הבניין היסודיים של מעגלים אודיו אנלוגיים מודרניים בשל התלות שלהם, הביצועים שלהם, וחסכוניות. על ידי שימוש משוב שלילי, המאפיינים של מעגל יישום מאובנים (למשל, רווח שלה, קלט, פלטה, פלטה, רוחב פס, פונקציונליות) יכול להיות נחוש על ידי גירוי שלילי וגמישות חיצונית עשה את עצמו מעגל טמפרטורות קטנות או אפקטיביות.

מפרט מפתח Amplifier

בעת בחירת מגבר תפעולי עבור יישומי אודיו, יש לשקול כמה מפרטים קריטיים כדי להבטיח ביצועים אופטימליים:

(FLT:0Gain-Bandwidth Product (GBWP): FLT:1 מהיר או במהירות גבוהה משמש כדי להתייחס ל- ps עם לפחות 50 MHz של GBWP וקצב גבוה סלבריטי. בעוד שמודול זול טיפוסי, כללי-תכליתי כולל אדים להראות GBWP של כמה מגה-הרץ, מומחיות ומהירות גבוהה מאוד קיים כי יכול להשיג כמות גבוהה של 100 גרם גבוה יותר של אודיו לפחות 102.

(FLT:0) Noise Performance:FLT:1 Amplifiers intrinsly פלט רעש, גם כאשר אין אות החל.זה יכול להיות בשל רעש תרמי פנימי ורעש flicker של המכשיר. עבור יישומים עם רווח גבוה או רוחב פס גבוה, רעש הופך שיקול חשוב ו anoise amplifier, אשר תוכנן במיוחד עבור מינימום רעשים, עשוי להיות נדרש כדי למדוד את דרישות שורש קבוע (לא מוגדרות)

(FLT:0) Total Harmonic Distortion (THD): ההרחבה 1 (Opams) אינה רק מגבירה את אות המקור שלך, הם גם מוסיפים הרמוניות ורעש.הדיסקה שיוויונית וההפצה ההרמוניה ההרמוניה האופיינית נקבעת בנפרד או מעורבת יחד כמו THD+N. עבור יישומים אודיו חיוני לבחור אמפ עם עיוות נמוך וגבוה.

(ב) ל-[[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]] [[[[19[[1924]]

(FLT:0) שיעור ה-FLT:1 (הקצב המזחלות) מגדיר כמה מהר מתח הפלט יכול להשתנות בתגובה לסימן קלט משתנה במהירות.באופן אידיאלי, שיעור ה-Sav של mp צריך להיות אינסופי ובכך לאפשר את הפלט להיות בדיוק עותק מוגדל של הקלט, ללא כל עיוות.

מפתחי תפעול עבור Audio

כמה משפחות מגבר תפעוליות הפכו לסטנדרטים בתעשייה עבור יישומי אודיו בשל המאפיינים הביצועים המצוינים שלהם:

היה זמן שבו רבים היו מרוצים מאוד מה-TL072 הזולים והפשוטים ביותר עבור רוב המשימות.אם משהו טוב יותר היה צורך, אז יש יותר 5532 יקר.זה ידוע כי אחרי כל השנים האלה, ה- critters עדיין די מסוגלים.The NE5532 והגרסה הכפולה שלו נותרה אפשרויות פופולריות עבור ציוד אודיו מקצועי בשל רעש נמוך, עיוות נמוך, ביצועים מצוינים אודיו.

אודיו ביצועים גבוהים מודרניים אד-אמפ מציעים אפילו מפרטים טובים יותר.LMH6629 Ultra-Low Noise, High-Speed Amplifier הוא מרשים ביותר, עם עיוות נמוך לחלוטין שצוין HD2 / HD3 = -90 dBc /-94 dBc.It is שניed על ידי LMH6624 עם HD2 / HD=60B / HD / 7 / 7 / 0 / 0, 000 / 0, 000 / 0 / 0, 000 / 0, 000 / 0, 000 / 0 / 0 / 0 / 0, 000 / 0, 000 / 0 / 0, עדיין עם יותר עם t.

המונחים: amplifier

מגברי תפעול ניתן להגדיר בהתנצלות שונות כדי להשיג פונקציות עיבוד אותות שונות:

(FLT:0) ללא מניעה של מגבר: איור 1 (A non-inverting amplification Circle) מדגימה את אות הקלט מבלי למנוע אותו.הסימן קלט (VIN) מחובר למסוף + קלט של המעגל הזה יש את התכונה כי אותות קלט ופלט נמצאים בשלב זה מספק קלט גבוה ואידיאל עבור מקורות מבולגן גבוה.

(FLT:0) מניעת מגבר: FLT1) [המנעה את מעגל ההגברה] מטביע את שלב אות הקלט ומגביר אותו.יש לו שני מתנגדים (RIN ו-RF) בין אות הקלט (VIN) לבין אות הפלט (Vout), לבין המתח של המתנגדים הללו הוא קלט – טרמינל זה מציע שליטה מדויקת ותיקון וירטואלית על הקרקע.

(FLT:0) ו- Follower (Buffer): איור 1:1 A Unity-gain תצורה שבו הפלט מתחבר ישירות לקלט המונע מספק טרנספורמציה בלתי נמנעת עם שינוי אות מינימלי.זה חיוני עבור בידוד מקורות מסרבנים גבוהה מעומסים נמוכים.

Noise Reduction and Signal-to-Noise Ratio Optimization

רעש מייצג את אחד האתגרים המשמעותיים ביותר בעיצוב אודיו אנלוגי.כל רכיב, התנגדות, transistor, ועיגול משולב תורם כמות מסוימת של רעש לנתיב האות. יחס אות-ל-לא-מס (SNR) מסמיך את היחסים בין רמת האות הרצויה לבין רצפת הרעש הלא רצויה, אשר בדרך כלל באה לידי ביטוי ב decibels (d-D-amp-based tubes) יכול להשיג רוחב פסים שטוח וקבוע על ידי אדסנסציוניסט גבוה, ובכך, על ידי עיצוב, על ידי עיוותים, על ידי עיוותים, על ידי התאמה גבוהה, על ידי 110-סגולה, על ידי פורמט גבוה, ובכך, על ידי עיוותים, על ידי עיוותים, על ידי פורמט גבוה יותר, על ידי אדפטי, על ידי אדפטי, על ידי אדפטי, על ידי אדפטי, על ידי אימות, על ידי פורמט גבוה, על ידי פורמט, על ידי פורמט גבוה, על ידי פורמט, על ידי פורמט, ובכך, על ידי עיוותים, על ידי עיוותים, על ידי אימות גבוה יותר, על ידי עיוותים, על ידי פורמט, על ידי עיוותים, על ידי עיוותים-ידי פורמט, על ידי פורמט, על ידי פורמט, על ידי עיוותים-ידי פורמט זה, על

מקורות רעש ב- Audio Circuits

הבנת מקורות הרעש השונים מאפשרת למעצבים ליישם אסטרטגיות הפחתה יעילות:

(FLT:0) Thermal Noise (Johnson-Nyquist Noise): כל המתנגדים מייצרים רעש תרמי עקב התנועה האקראית של נושאי מטען בטמפרטורות מעל אפס מוחלט.מתח הרעש הוא פרופורציה לשורש הריבוע של ערך ההתנגדות, הטמפרטורה, רוחב פס.

(FLT:0)Shot Noise: 1FLT) הרעש הזה נובע מהטבע הדיסקרטי של מטען חשמלי ומתרחש בצומת מוליכים למחצה.זה פרופורציה לשורש הריבועי של הזרם זורם דרך המכשיר.

(FLT:0) Flicker Noise (1/f Noise): ההרחבה 1:1 הידוע גם בשם רעש ורוד, רעש נמוך קידוד נמוך זה הופך דומיננטי בתדרים מתחת 1 kHz.זה בעייתי במיוחד ב transistors דו קוטבי וכמה מגברים תפעוליים. JFET ו-FET מכשירים בדרך כלל להציג רעש נמוך יותר מאשר מכשירים דו קוטביים.

(FLT:0)Power Supply:FLT:1 Ripple, מעבר לרעש, ופגמים אחרים באספקת החשמל יכולים להתחבר אל נתיב האות. Power אספקת פגמים (למשל, אות כוח ripple, לא אפס מקור) עלול להוביל לסטיות בולטות מהתנהגות מגבר תפעולית אידיאלי.

טכניקות ניכוי רעש

כמה טכניקות מוכחות יכולות להפחית באופן משמעותי את הרעש במעגלי אודיו אנלוגיים:

(FLT:0) בחירה אחראית: 1FLT ( 1FLT) שימוש במרכיבים נמוכים בכל שרשרת האות הוא יסוד. בחר מגבר תפעולי עם מפרט מתח נמוך רעש קלט, בדרך כלל מתחת 10 nV / ⁇ Hz עבור יישומים קריטיים.סרט מתכת מתנגד להציג רעש נמוך יותר מאשר סוגי הרכב פחמן, ויש להשתמש בו במסלולי אות נמוכים.

(FLT:0)Gain Staging:FLT:1 התפלגות רווח נכונה לאורך שרשרת האותות מצמצם את הצטברות הרעש.מגביר אותות מוקדם ככל האפשר בדרך האות כדי לקבוע יחס אות חיובי לפני שלב עיבוד מאוחר יותר. להימנע רווח מופרז בכל שלב אחד, אשר יכול להוביל עיוות וחוסר יציבות.

(FLT:0)Bandwidth Limiting:FreaLT:1) הגבלת רוחב הפס רק מה שנדרש עבור היישום מקטין את הרעש המשולב.נמוך מסננים נמוך בקלט והתפוקה של שרשרת האות מבטל רעש מחוץ לפס, אשר תורם לקומה הכוללת של רעש רעש ללא מידע שימושי.

(FLT:0)Power Filtering:FLT:1 הטמעת אספקת חשמל מקיפה סינון באמצעות שילוב של קפצויים עם ערכים שונים וסוגים. capacitors אלקטרוליטיים גדולים מספקים סינון נמוך, בעוד קפקאים קרמיקה להתמודד עם רעש גבוה ⁇ . קו רגולטורים מציעים ביצועים רעש מעולה בהשוואה להחלפת הרגולטורים עבור שלבים אנלוגיים קריטיים.

המונחים: Minimization אסטרטגיות

ציות במעגלי אודיו מתבטא כשינויים לא רצויים לגליון האות, יצירת מוצרים הרמוניים ומודולציה שמטמים איכות קול. Total Harmonic Distortion (THD) מודדים את היחס של סכום כל הרכיבים ההרמוניים לאות היסוד, ומספקים מדד אחד-מספר עבור עיוות ביצועים.

סוגים של משמעת

(FLT:0) דיסטורציה הארי:FLT:1 [לא לינאריות בתפקוד ההעברה ליצור רכיבים הרמוניים במספרים של תדירות הקלט.2order הרמוניs (2f) נחשבים לעתים קרובות יותר מוזיקלי ופחות התנגדות מאשר הרמוניות מוזרות מסדר (3f, 5f, וכו '), אשר יכול להישמע קשה ולא נעים.

(FLT:0) דיטורציה (IMD): אנדרל 1 כאשר תדרים מרובים נוכחים בו זמנית, לא לינאריות ליצור רכיבי כפל ופרמטרים. IMD הוא בעייתי במיוחד משום שהוא יוצר תדרים לא הרמוניים שאינם קשורים מבחינה מוזיקלית לאות המקורית.

(FLT:0Crossover Distortion: FIRLT:1) זה קורה בשלבים מגבריים לדחוף-pull כאשר המעבר בין מכשירים יוצר אזור מת או לא לינאריות נכונה, הטיה נכונה ועיצוב מעגלים יכול למזער או לחסל עיוות צלב.

(FLT:0) הגבלת הגבולות: ההרחבה 1 (FLT:1) כאשר אות קלט משתנה מהר יותר מאשר המגבר יכול להגיב, הפלט הופך מעוות.

שיטות ניכוי

(FLT:0) נינגback:FLT:1 החל משוב שלילי סביב שלב מגבר מפחית עיוות על ידי גורם בערך שווה לרווח הלולאה.עם זאת, משוב מופרז יכול להוביל לבעיות יציבות ו תנודות גבוהה.

(FLT:0) Class A Operation:FLT:1) מגבר התפעולי במצב A, שבו מכשירים פלטים פועלים לאורך כל מחזור האותות, מבטלים עיוותים צלבנים ומספקים לינאריות מצוינת.

(FLT:0) ,Matched Components:FIRLT:1) שימוש בזוגות טרנסיסטורים ומתנגדי דיוק מתאימים מבטיח ניתוח סימטרי וביטול של מוצרי עיוות מסודרים אפילו בתצורה שונה ודחופה-פוך.

(FLT:0) אופטימיזציה של נקודת ציון: FLT:1 טרנזיסיסטורים צריכים להיות מוטה בנקודה התפעולית הנכונה (נקודת Q-point) זה מבטיח שהם פועלים באזור ליניארי, שבו ניתן לחזות את ההטיה המסוימת.

טכניקות הגנה והגנתיות

ריצוף תקין ומגן הם קריטי להשגת רעש נמוך ולמנוע התערבות במערכות אודיו אנלוגיות.תפקידו של המעצב הוא למזער רעש באמצעות בחירות מרכיב טוב, סינון, מגן, פריסות חכמות. פריסה, פריסה, ריצוף, ומגן יכול לעשות או לשבור עיצוב כמו המתמטיקה מאחורי זה.

אסטרטגיות בסיסיות

(FLT:0)Star Grounding:FLT:1 בתצורת קרקע כוכבים, כל חיבורי הקרקע מתאחדים בנקודה אחת, בדרך כלל ליד אספקת החשמל.זה מונע זרמים קרקעיים מקטע אחד מבורך דרך נתיב הקרקע של קטע אחר, מצמצם את הקרוסדור וההתערבות.

(FLT:0) אנליסט אנליזה ו- Digital Grounds:03:REFLT):1 כאשר מעגלים אנלוגיים ודיגיטליים פועלים באותה מערכת, מפרידים את המטוסים הקרקעיים שלהם ומקשרים אותם בנקודה אחת בלבד מונעים מרעש מעבר דיגיטלי משילוב נתיב האות האנלוגי.

(FLT:0Ground Air Implementation: FLT:1) שימוש במטוס קרקע מתמשך על לוחות מעגלים מודפסים מספק נתיבי החזרה דלתיים לזרמים גבוהים ולהפחית את ההתערבות האלקטרומגנטית.

שיטת מגן

(ב) ,0) ניתן למגן: 1FLT:1 כבלים ממוחסים להגן על אותות נמוכים מהתערבות אלקטרומגנטית.המגן צריך להיות מחובר לקרקע בקצה אחד רק כדי למנוע לולאות קרקע, או בשניים עם תשומת לב זהירה לקרקע טופולוגיה במערכות מאוזנות.

(FLT:0) ריצוף מגן מגנטי על מעגלים רגישים.

(FLT:0) מקום אחריות: 1.10.10.1 מיקום אסטרטגי של רכיבים על PCB מצמצם את ההפיכה בין מעגלים רגישים ורעשים. שמור אותות ברמה גבוהה הרחק מ קלטות ברמה נמוכה, חלקיקים אנלוגיים נפרדים ודיגיטליים, ולהפחית את אורך העקבות עבור אותות קריטיים.

עיצוב PCBout עבור Audio Circles

הפריסה הפיזית של רכיבים ושרידים על לוח מעגלים מודפס משפיעה באופן משמעותי על הביצועים של מעגלי אודיו אנלוגיים.אפילו סכימטי מעוצב היטב יכול להיכשל כדי לעמוד במטרות ביצועים אם הפריסה PCB מציגה קיבולים פרציטיים, אינדוקציות, או הפיכה בין חלקי מעגל.

שיקולים קריטיים

(FLT:0) נתיב זראל רוסינג: FLT:1 שמור על עקבות אות קצר וכוון ככל האפשר כדי למזער קיבולי רוח וחינוך.כביש גבוה ברמה נמוכה אותות על אזורים נפרדים של הלוח כדי למנוע צלב. השתמש בסתירה שונה עבור אותות מאוזנים כדי לשמור על דחייה משותפת.

(FLT:0) Power Supply Decoupling:FLT1 Power אספקת קלטות הם לעתים קרובות רועשים בעיצובים גדולים כי אספקת החשמל משמשת כמעט כל רכיב בעיצוב, ואפקטים אינדוקטיביים מונעים זרם להיות מועבר באופן מיידי לכל רכיב בבת אחת. כאשר רכיב דורש זריקות גדולות של רכיבים עכשוויים, בקרבת מקום, יכול לחוות קשר לאספקת הכוח הזה ניתן לצמצום באמצעות אספקת החשמל המתאימה.

(FLT:0)Component Orientation:FLT:1אוריינט רכיבים למזער את ההפיכה להקל על זרימת אות נקייה. מחברים קלט מיקום, שלבים עיבוד, ומחברים פלט ברצף הגיוני שעוקב אחר נתיב האות.

(ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ 1 (בקיצור: 1) מזער את השימוש דרך נתיבי אות קריטיים, כמו כל אחד באמצעות מציג אינדוקציוטי טפילי וכניעה.

עיצוב אספקה עבור יישומי אודיו

אספקת החשמל מייצגת היבט קריטי אך לעתים קרובות מתעלם בעיצוב אודיו אנלוגי.ספק כוח מעוצב בצורה גרועה יכול להציג רעש, לח וחוסר יציבות שמסכן את הביצועים של אפילו עיצובי המעגל הטובים ביותר.

קואר מול החלפת כוח

(FLT:0)Linear Regulators:FLT:1 למתח קוויאר הרגולטורים מספקים ביצועים מצוינים רעש ופשטות, מה שהופך אותם אידיאליים עבור מעגלים אודיו אנלוגיים רגישים.הם פועלים על ידי פירוק מתח עודף כמו חום, וכתוצאה מכך יעילות נמוכה יותר אבל תכונות רעש גבוהות יותר. 3-טווח רגולטורים כמו 78xx ו-79 סדרה מציעים יישום פשוט, בעוד ביצועים נמוכים (LDO) מספקים ביצועים קלים יותר כאשר הם מספקים מתחים ⁇ ם טובים יותר כאשר הם מספקים מתחים שונים.

(FLT:0Switching Regulators:FLT:1 , החלפת כוח מספק יעילות גבוהה גודל קומפקטי אבל לייצר החלפת רעש שיכול להפריע אותות אודיו.כאשר מעבר הרגולטורים הם הכרחיים, ליישם סינון מקיף ולהשתמש הרגולטורים נפרדים עבור סעיפים אנלוגיים ודיגיטליים. Post-regulation עם הרגולטורים ליניאריים יכול לספק את היעילות של החלפת ציוד עם ביצועי הרגולציה ליניארית.

כוח אספקה ותקנות

(FLT:0Ripple Filtering:FLT:1 Transformer מבוסס אספקת כוח דורש סינון יעיל להסרת קרוע AC מהפלט DC . השתמש במחסנים גדולים מיד לאחר המחזר, ואחריו שלבים נוספים של RC או LC עבור מעגלים קריטיים.

(FLT:0)Multiple Voltage Rails: למערכות אודיו מורכבות דורשות לעתים קרובות מסילות מתח מרובות עבור חלקים שונים של מעגלים.חלקים של ציוד חשמל בנפרד או רגולטורים עבור שלבים ממריצים, מגברי חשמל, מעגלים דיגיטליים למנוע אינטראקציה וצלב בין חלקים.כל רכבת צריכה להיות מסנן עצמאי ורגולציה.

(FLT:0 משקעים: ⁇ FLT:1 ; עיגולים אודיו רבים פועלים מאספקה דו קוטבית סימטרית (למשל ±15V, ±18V) כדי למקסם את הטווח הדינמי ולפשט את ההפיכה DCling.לוודא כי מסילות חיוביות ושליליות הם היטב תואמים במתח ויש להם מאפיינים דומים למניעת רעש משותף.

קונפדרציה משותפת של אודיו ויישומים

המונחים:

Preamplifiers מגביר אותות ברמה נמוכה ממיקרופון, מכשירים, או מקורות אחרים לרמה קו, בדרך כלל סביב 1-2 וולט RMS. Preamplifier אותות מיקרופון חלש. Power Amplifiers לנהוג רמקולים עם אודיו מוגבר.שלב preamplifier הוא קריטי כי הוא קובע את יחס אות-לא-מס עבור המערכת כולה.

(FLT:0Microphone Preamplifiers: ההרחבה 1 (מיקרופונית) חייבת לספק רווח גבוה (60 dB), רעש נמוך (בדרך כלל מתחת -125 dBu שווה קלט), ואימפולס קלט גבוה עבור מיקרופון condenser או התאמה נאותה עבור מיקרופוןs.

(FLT:0) Instrument Preamplifiers:BuildFLT:1 גיטרות ו- s preamplifiers דורש מאוד אימפולסיבית גבוהה (בדרך כלל 1 M ⁇ או גבוה יותר) לטעון כראוי איסוף פסיבי ללא אובדן טון.שלב קלט משתמש לעתים קרובות JFET או כבל צינור כדי לספק את התכונות המוכות והנזקים הרצויים.

(FLT:0)Phono Preamplifiers: ⁇ F1 ; Phono preamps לבצע RIAA השווה לשחזר את התגובה התדירות של רשומות vinyl, אשר נרשמת עם הפחתה של בס ו דחיפה treble.העיגול חייב לספק תגובה מדויקת של תדר על פי עקומת RIAA, רעש נמוך מאוד (be -70Bd ההתייחסות ל 5V), וקלט מתאים ל- 1000 גרם).

Tone Control and Equiization Circles

מעגלי בקרה טונה מאפשרים למשתמשים להתאים את מאזן התדר של אותות אודיו. Mixers להשתמש ב- Op-amps כדי לשלב אותות אודיו מרובים, בעוד ששווה-Fols להשתמש ב- Op-amps כדי להתאים את התגובה התדירות של אותות אודיו.

(FLT:0) בקרת טונה פסיבית:FLT:1 רשתות RC פשוטות יכול לספק בסיס בס ותיקון רע, אבל הם מציגים אובדן ואינטראקציה עם מקור ועומסים.הקוד הקלאסי Baxandall שולט ברשת פסיבית בין שני שלבים מגבר כדי לספק דחיפה וניתוק עם אינטראקציה מינימלית בין בקרות.

(FLT:0) בקרה טונהית:FLT:1 Active פקדים על טון באמצעות מגבר תפעולי מספקים דחיפה וקיצוץ ללא אובדן כניסה וניתן לתכנן אינטראקציה מינימלית בין להקות תדרים.מספר רב של יונקים משתמשים במסננים פעילים כדי לחלק את הספקטרום לכמה להקות, כל אחד עם שליטה עצמאית.

(FLT:0)Parametric Equiizers:FLT:1 , מעגלים Parametric EQ מאפשרים התאמה של תדירות מרכז, רוחב פס (Q), ולהשיג עבור כל להקה. אלה מספקים גמישות מקסימלית לעיצוב כללי והם חיוניים יישומי אודיו מקצועיים. יישום בדרך כלל משתמש מסננים מכובדים או דו-quad כדי להתנצלות עם מגבר תפעולי.

Power Amplifier

מגברי כוח מספקים זרם מספיק ומתח כדי להניע רמקולים חזקים לרמה הפלט האקוסי הרצויה.מגבר הכוח חייב לספק יכולת גבוהה של תפוקה, תנופה נמוכה, לינאריות מעולה בכל טווח הכוח.

(FLT:0) Class Amplifiers:FLT:1; מגברי כיתה א פועלים עם המכשירים פלטים העושים לאורך כל מחזור האות, מתן לינאריות מעולה ועיוות נמוך.ה החיסרון העיקרי הוא יעילות נמוכה (בדרך כלל 25-50%), וכתוצאה מכך פיזור חום משמעותי. Class A עיצובים מועדפים יישומים אודיו גבוה שבו איכות לוקחת עדיפות על פני יעילות.

(FLT:0) Class Amplifiers:FLT:1 (ב) ניתוח מחלקה AB מספק פשרה בין ליניאריות של Class A לבין יעילות של Class B. ההתקנים הפלט הם מוטים כדי לבצע מעט יותר ממחצית מחזור האות, צמצום עיוות צלב תוך שיפור יעילות ל 50-70%.

(FLT:0) Class D Amplifiers:FLT:1 , Switching amplifiers (Class D) להשיג יעילות גבוהה מאוד (85-95%) על ידי הפעלת מכשירי הפלט כמתגים ולא מגבר ליניארי.הסימן אודיו מקנה נושא גבוה באמצעות מינון הדופק (PWM), ופילטר נמוך בפלט הפלט של אודיו מודרני יכול להשיג אפקט Dip מעולה עם גודל דינמי.

פילטר Active Circuits

מגבר תפעולי יכול לשמש בבניית מסננים פעילים, מתן עקפים גבוהים, נמוך, פס קבוצתי, דוחה ועיכוב פונקציות.התמעה גבוהה ורווח של דגימה המאפשר חישוב פשוט של ערכים אלמנט, המאפשר יישום מדויק של כל מסנן הרצויה טופולוגיה עם דאגה מועטה לאפקטי הטעינה של שלבים במסנן או בשלבים הבאים.

(FLT:0Sallen-Key Filters:Fearph:1) הטופולוגיה Sallen-Key מספקת סינון שני עם ספירת רכיב מינימלי וביצועים טובים.שלבים מרובים ניתן לשקד כדי להשיג תשובות סדר גבוה יותר.תצורה זו פופולרית עבור יישומי אודיו בשל הפשטות והרגישות הנמוכה שלה לסובלנות.

(FLT:0)Multiple Feedbackפילטרs:ראהFLT:1 פילטרים מרובים (MFB) מציעים ביצועים טובים יותר מאשר עיצובים סללן-Key ביישומים מסוימים, במיוחד עבור מסננים מקובצים.הטופולוגיה מספקת בקרת Q טובה ורגישות נמוכה למגבלות המגבר התפעוליות.

(FLT:0state-Variable Filters:FearLT:1 , המדינה-variable filters בו זמנית לספק תעריפים נמוכים, פאס גבוה, ו פלטי פס מעיגול אחד.ההפך הזה הופך אותם אידיאליים עבור מכפליים מזהמים ויישומים אחרים הדורשים תשובות מסנן מרובות.הטופולוגיה מציעה שליטה עצמאית של תדירות ו- Q.

איזון ומעגלים שונים

העברת אודיו מאוזן משתמשת בשני מוליכים הנושאים אותות שווים אך מנוגדים, בהתייחסות לקרקע משותפת.תצורה זו מספקת דחייה רעש נפוצה היטב, מה שהופך אותו חיוני עבור יישומים אודיו מקצועיים וריצה בכבלים ארוכה.

(FLT:0) אינסטרומנטאלי Input Stages: The Common-Mode Reduction:1) מגברי משנה דוחים אותות של מו-מו-מודדים תוך כדי הגדלת ההבדל בין שני הקלטים.יחס הנגדי המשותף (CMRR) מנבא את היכולת הזאת, עם ערכים של 60-100 B טיפוסיים לתכנוןים באיכות גבוהה. נמוך, סחף נמוך, נפוץ גבוה ונמוך (R) הם יחס של הכחשה עבור ממשק גבוה, דחיסות גבוהה, דחיסה, דחיסה, ממשק, אידיאלי, דחיסה, דחיסה, דחיסה, קומפקטיות גבוהה, דחיסה, דחיסות גבוהה, דחיסה, דחיסה, קומפקטי (R) וממשק דחיסות גבוהה, קומפקטיות גבוהה, קומפקטי (ממשקים, קומפקטיות גבוהה, קומפקטיות, קומפקטיות, קומפקטיות גבוהה, קומפקטיות גבוהה, קומפקטיות גבוהה, קומפקטיות גבוהה, קומפקטיות עבור מערכות קומפקטיות, קומפקטיות גבוהה, קומפקטיות, קומפקטיות קומפקטיות, קומפקטיות, קומפקטיות עבור מערכות קומפקטיות גבוהה, קומפקטיות קומפקטיות גבוהה,

(FLT:0) מנהלי Output: FIRLT:1 , תפוקה מאוזנים להשתמש בשני מגברים או מהפך כדי ליצור את האותות המשלימים. Active מאוזן תפוקה באמצעות מגברים תפעוליים מפוסקים ומספק ביצועים טובים יותר מאשר להפוך את ההפיכה בתדרים נמוכים, בעוד שמשתנים מציעים בידוד גליוני ויכולים להיות יתרון ביישומים מסוימים.

בחירה ושיקולים איכותיים

האיכות והמאפיינים של רכיבים בודדים משפיעים באופן משמעותי על ביצועי המעגל הכלליים, בעוד שזה עשוי להיות מפתה להשתמש במרכיבים הזולים ביותר הזמינים, יישומים קריטיים דורשים בחירה של רכיב זהה המבוססת על מפרטים חשמליים, סובלנות, יציבות טמפרטורה ואמינות.

בחירה אחראית

(FLT:0) מיסטל סרט Resistors: FLT:1 Metal Resistanceors מציעים סובלנות טובה (בדרך כלל 1% או יותר), טמפרטורות נמוכות coefficient, ורעש נמוך.הם הבחירה המועדפת עבור רוב יישומי אודיו, במיוחד בדרכים אותות ופרדעים מתח דיוק.

(FLT:0) קרבון רסטור: FLT:1 בעוד מיושן בעיקר עבור עיצובים חדשים, התנגדות לייצור פחמן משמשים לעתים קרובות רבייה ציוד וינטג 'או מגברי גיטרה שבו המאפיינים הייחודיים שלהם הם הרצויים.

(FLT:0) וידור-וולנד רזאטורים: ⁇ F1 ,Wire-wound Resistanceors מספקים ניהול חשמל מעולה ויציבות, אך מציגים אינטואיציה משמעותית שיכולה להשפיע על ביצועים גבוהים.הם משמשים בעיקר באספקת חשמל ועיגולים הטיה שבהם המאפיינים שלהם אינם בעייתיים.

בחירת Capacitor

(FLT:0)סרט קפצוורס: 1FLT 1 פוליסטר, פוליפרופילן, ו-פוליסטיריון סרט קיבול מציעים יציבות מעולה, עיוות נמוך וקליטה דיאלקטרית נמוכה.הם אידיאליים עבור הפיכה, רשתות בקרה, וסינון יישומים.פוליפרופילין קפאצ'רים הם מעדיפים במיוחד במעגלי אודיו באיכות גבוהה.

(FLT:0Ceramic Capacitors:FLT:1 ; Ceramic capacitors לספק גודל קטן בעלות נמוכה אבל יכול להציג קפיצות תלויות מתח ואפקטים מיקרופוניים. C0G /NP0electric סוגים מציעים את היציבות הטובה ביותר ויש להשתמש ביישומים קריטיים. X7R ופרטים אחרים של Kelectrics מתאימים לאספקת חשמל decoup אבל צריך להימנע בדרכים אות.

(FLT:0) קופים חשמליים:FreaLT:1 ; capacitors אלקטרוליטיים מספקים קיבול גבוה בחבילות קטנות, מה שהופך אותם חיוניים עבור אספקת חשמל סינון יישומים גדולים הפיכה ערכי גדול. הם מציגים עמידות סדרה שווה יותר (ESR) ודליפה מאשר סוגים של תרופות ללא קוטביות אלקטרולטיות או back-to-back-back-back-to-back-back-back-back-back-back-to-back-back-back-back-back-back-back-back-back-back-back-back-back-back-back-to-back-back-back-to-back-back-to-capacitors יש להשתמש ביישומים.

בחירת Semiconductor

(FLT:0 Transistor Matching:FLT:1ibrated Transistor זוגות להבטיח ניתוח סימטרי בשלבים שונים ו- לדחוף-pull amplifiers. Matching הפרמטרים כוללים רווח נוכחי DC (FE), מתח בסיס-מיטר (VBE), ותדירות המעבר (fT).

(FLT:0)Low-Noise Transistors: ibph:1 , Specialized low-noise transistors ממזער תרומה רעש בשלבים קריטיים קלט.המכשירים האלה הם אופטימיזציה עבור מספר רעש נמוך במכשולים ספציפיים של מקור וזרם תפעול.

בדיקות וטכניקה מדידה

בדיקות ומדידה מקיף הם חיוניים כדי לאמת כי מעגלים אודיו אנלוגיים עומדים במפרט העיצוב שלהם ולבצע כמתוכנן. ציוד בדיקה מודרני מאפשר התאמה מדויקת של תגובה תדירות, עיוות, רעש, ופרמטרים קריטיים אחרים.

ציוד מבחן חיוני

(FLT:0)Oscilloscope:FLT:1 oscilloscope מציג אותות גלפורים בדומיינים הזמן, המאפשר הדמיה של עיוות, קידוד, מצלצל, ותופעות אחרות של זמן-דומיין. oscilloscopes עם יכולת FFT יכול גם לספק ניתוח תדירות-דומיין.

(FLT:0)Audio Analyzer:FLT:1eur מנתח אודיו ייעודי מודד THD, THD+N, תגובה תדירות, יחס אות-לא-לא-רעש, ופרמטרים ספציפיים אודיו אחרים.מכשירים אלה מספקים את הטווח המדויק והדינמי הדרוש לאופי מעגלי אודיו בעלי ביצועים גבוהים.

(FLT:0)Spectrum Analyzer:FLT:1 מנתחים ספציפיים מציגים אותות בתחום התדר, גילוי עיוות הרמוני, מוצרי בידוד והפצת רעש.הם אינם יכולים לזהות אותות מעוררים ואפיין תגובות מסנן.

(FLT:0)Multimeterib: 1FLT:1 A Quality Multimeter דיגיטלי חיוני למדידת מתחי DC, זרמים והתנגדות במהלך הרכבה המעגל ופתרון בעיות.

מדדים וספקולציות

(FLT:0) תגובה מעשית: FLT:1 תדירות המדידות של תגובה מאפיינת כיצד רווח המעגל משתנה עם תדירות. המדידה צריכה לכסות את כל תזמורת אודיו (20 הרץ עד 20 kHz) ולהאריך מעבר לזהות כל חידושים או אי כשירות.תגובה בדרך כלל צריך להיות שטוח בתוך 0.5 ± dB על פני תזמורת אודיו עבור יישומים נאמנות גבוהה.

(FLT:0) Total Harmonic Distortion:FLT:1 , מידות THD לכמת את התוכן ההרמוני שמוספים על ידי המעגל. Measurements צריך להתבצע ברמות אותות מרובות תדרים כדי לאפיין עיוות בטווח התפעולי.THD מתחת 0.1% נחשב בדרך כלל עבור אודיו צרכני, בעוד יישומים מקצועיים וגבוהים למטרה 0.01% או נמוך יותר.

(FLT:0) signal-to- Noise Ratio:03: ⁇ 1 SNR מדידות להשוות את רמת האות לקומה הרעש. המדידה צריכה לציין את רמת האות, רוחב פס, ופילטר משקל המשמש. A-משקל משוער התגובה תדירות של השמיעה האנושית והוא משמש בדרך כלל עבור מפרט אודיו SNR.

(FLT:0Crosstalkir: FLT:1 מדידות קרוסקולקל קוונטית דליפת אות בין ערוצים במערכות מרובות ערוצים. Measurements צריך להתבצע בתדרים מרובים, כמו צולב לעתים קרובות גדל בתדרים גבוהים עקב הפיכה קיבולית. קרוסב מתחת -60B הוא בדרך כלל מקובל, עם מערכות ביצועים גבוהים להשגת -80B או טוב יותר.

טכניקות עיצוב מתקדמות ושיקולים

« « מינוף

מעגלי משוב ניתן לייצב באמצעות פיצוי תדירות, אשר מגביר את הרווח או שלב שולי של המעגל הפתוח-loop.מעצב המעגל יכול ליישם פיצוי זה חיצוני עם רכיב מעגלים נפרד. לחלופין, את הפיצוי ניתן ליישם בתוך המגבר המבצעי עם תוספת של הקוטב הדומיננטי כי מספיק מגביר את הרווח ה ⁇ של המגבר המבצעי.

ניתוח היציבות מבטיח כי מעגלי משוב שלילי אינם oscillate.השלב שולי ורווח שולי לכמת יציבות, עם שולי שלב של 45-60 מעלות ורווח שולי של 10-20 dB המספק יציבות נאותה עבור רוב היישומים.Bde פיסות של רווח פתוח ותגובה שלב מאפשר הדמיה של שולי.

ניהול ארס

הניתוק כוח במעגלים אנלוגיים מייצר חום שיש להסיר כדי למנוע נזק רכיב ולהבטיח הפעלת יציבה.טמפרטורות עלייה משפיעה על ערכי הרכיב, נקודות הטיה, ויכול להוביל לבריחה תרמית במכשירי חשמל.

(FLT:0) עיצוב הינק:FLT:1 פאוור טרנזיסטורים ושרירים מתח דורשים כיור חום כדי לשמור על טמפרטורות הפעלה בטוחות. ⁇ חורשת חום תלויה בפיזור כוח, טמפרטורה מחממת, וטמפרטורה המאפשרת למכשיר.

(FLT:0) Thermal Coupling:FLT:1 התקנים מתאימים צריך להיות יחד עם חום כדי להבטיח שהם לעקוב אחר וריאציות טמפרטורה. הרת טרנזיס על אותו כיור חום או באמצעות זוגות מונוליטיים מתאימים מספק מעקב תרמי כי שמירה על איזון מעגלים על פני שינויים טמפרטורה.

סימבול ומודל

כלי סימולציה מעגליים מאפשרים למעצבים לחזות התנהגות מעגלים לפני בניית אבטיפוס פיזי.סימולטורים מבוססי SPICE יכולים לנתח נקודות הפעלה AC ו- DC, תגובה חולפת, רעש ועיוותים.שימוש בסימולציות מבוססות SPICE, מעגלים אנלוגיים המבוססים על הדגמה OP-amp יכול להשיג רוחב פס שטוח על פני טווח, עיוות אולטרה-נמוך, ויחסי אות-לא-לא-לא-מונים מעל 110DB.

עם זאת, סימולציה יש מגבלות.מודלים המקובלים עשויים לא לייצג באופן מושלם את ההתנהגות של העולם האמיתי, במיוחד עבור השפעות לא-אידאליות כמו רעש תרמי, סובלנות רכיב, ואלמנטים פרציטיים.

דוגמאות עיצוב מעשי ומחקרי מקרים

עיצוב Microphone Preamplifier

עיצוב מיקרופון מעשי מדגים רבים מהעקרונות שנדונו.העיגול חייב לספק רווח משתנה (בדרך כלל 0-60 dB), רעש נמוך (IN מתחת -125 dBu), CMRR גבוה (וגיל; 60 dB), והיכולת של כוח phantom.

שלב הקלט משתמש במגבר תפעולי נמוך המוגדר כמגבר שונה עם מפולציה גבוהה של קלט. חלופה לקלט הופכת מספקת בידוד גליוני, ויכולה להציע אפילו רעש נמוך יותר עם בחירת הטרנספורמציה המתאימה.שליטה רווח משתמשת ברשת התנגדות מוחלף או רב עוצמה בנתיב משוב.

רשת Active Crossover Network

רשתות צלב Active crossover מחלקים את ספקטרום השמע ללהקות תדר מרובות עבור נהיגה נהגים דוברי קול בנפרד. a טיפוסי שלושה נתיב צלב כולל פאס נמוך, פסילה, וקטעי פאס גבוה עם תדרים צלב שנבחרו כדי להתאים את יכולות הנהג.

כל קטע מסנן משתמש בסיסמאות פילטר פעיל כגון Sallen-Key או תצורה ארוכת טווח המדינה. Butterworth, Linkwitz-Riley, או Bessel היערכות מספקת שלב אחר ומאפיינים amplitude. היערכות Linkwitz-Riley היא פופולרית במיוחד משום שהפלט המתואם של להקות סמוכים שומר על ampude ותגובה בתדירות המעבר.

אוזניות Amplifier

מגבר אוזניות חייב לנהוג עומסים נמוכים (כ-600 אומס) עם מתח מספיק זרם כדי להשיג רמות האזנה הרצויות.העיצוב דורש תנופה נמוכה (בדרך כלל פחות מ 1 הום), כוח תפוקה נאותה, ואת לינאריות מעולה.

יישום פשוט משתמש במגבר תפעולי גבוה בתצורה שאינה מונעת עם רווח של 2-10. יותר עיצובים מתוחכמים יותר מעסיקים שלבים פלט דיסקרטי עבור יכולת נוכחית גבוהה יותר ובקרת נפח יכול להיות מיושם לפני או לאחר שלב הרווח, עם שליטה טרום-גאין המציע ביצועים טובים יותר רעש ברמות האזנה נמוכות.

בעיות נפוצות

מעגלים מעוצבים היטב יכולים להציג בעיות במהלך הרכבה או תפעול.טכניקות לפתרון בעיות שיטתיות מסייעות לזהות ולפתור בעיות ביעילות.

בעיות רעש ודבש

(FLT:060 Hz הומור:FLT:1 תדירות קו תדירות תדירות הפה בדרך כלל מצביע על בעיות לולאה הקרקע, סינון אספקת חשמל לא מספיק, או הפיכה מגנטית מהופכים.

(FLT:0) גבוה-השוויון רעש: החלפה 1:1 , הפרעות RF, או oscillation יכול לגרום רעש גבוה ⁇ . לבדוק עבור דילול לא מספיק, פריסת PCB גרועה, או בעיות יציבות בלולאות משוב.הוספת עששי העקפים, לשפר את הקרקע, לאמת פיצוי.

(FLT:0)Broadband Noise:FLT:1 רעש פס רחב מופרז עלול לגרום בחירה של רכיבים עניים, רווח לא מספק, או רכיבים פגומים.בדוק כי רכיבים נמוכים לא נעשה שימוש בשלבים קריטיים, לבדוק את ההטיה הנכונה, ואת מרכיבי החשוד תחליף.

בעיות משמעת

(FLT:0)Clipping: FLT:1 Outputing מציין מתח אספקת חשמל לא מספיק, יכולת תפוקה לא מספקת בשלב הנוכחי, או רמת אות קלט מוגזמת.בדוק מתחי אספקה, לבדוק את הטיות שלב התפוקה, ולהפחית את רמת האות או רווח.

(FLT:0Crossover Distortion: FIRLT:1) נצפים בלתי אפשריים בפלט גלפור ליד מעבר אפס מעידים על עיוות בין השלבים של דחפו-פוך.

(FLT:0) דיסטורציה סימטרית: FLT:1 Distortion המשפיעה רק על מסעות אותות חיוביים או שליליים מרמז על פעולה לא מאוזנת, הטיה לא נכונה, או רכיבים פגומים במחצית של שלב דחיפה-פוחת.

אובססיה וחוסר יכולת

(FLT:0) גבוה-Frequency Oscillation: Revelations: 1 Parasitic oscillation בתדרים הרבה מעל להקת אודיו לעתים קרובות נובעים פיצוי לא מספק, פריסה גרועה, או חסר capacitors פיצוי.הוספת תגמולים, לשפר את הפריסה, ולהבטיח כי לכל פינים הכוח יש מקומי על ידי capacitors.

(FLT:0)Low-Frequency Oscillation:FLT ( 1) מנועים או חוסר יציבות נמוך סיבולת בדרך כלל מצביע על סינון כוח לא מספיק או הפיכה בין שלבים באמצעות אספקת הכוח.להגדיל את ערכי capacitor מסנן, להוסיף RC decoupling רשתות, או להשתמש הרגולטורים נפרדים עבור שלבים שונים.

מגמות עתידיות וטכנולוגיות מתפתחות

בעוד העקרונות הבסיסיים של עיצוב אודיו אנלוגי נשארים קבועים, טכנולוגיות חדשות ורכיבים ממשיכים לקדם את מצב האמנות.מגברים תפעוליים מודרניים להשיג רעש ועיוות ביצועים שלא ניתן היה להגיע רק לפני כמה שנים, המאפשרים רמות חדשות של איכות אודיו.

שילוב של טכנולוגיות אנלוגיות ודיגיטליות יוצר מערכות היברידיות המנצלות את נקודות החוזק של שני התחומים. עיבוד אותות דיגיטליים מטפל בפונקציות מורכבות כמו שוויון, עיבוד דינמי ואפקטים, בעוד מעגלים אנלוגיים מספקים את ממשק קריטי לעולם הפיזי. [+] אנליטיקה-ל-דיגיטלית ודיגיטל-to-analogers מאפשרות מעברים חלקה בין תחומים עם אובדן איכות מינימלי.

Class D טכנולוגיה של הדגימה ממשיכה לשפר, עם עיצובים חדשים יותר להשגת ביצועי אודיו דומים למגברים ליניאריים מסורתיים תוך שמירה על היתרונות היעילות של שינוי. תוכניות מודולציה מתקדמות, תדרי מעבר מהירים יותר, ושיפור סינון התפוקה מאפשר למגברי כיתה ד לשרת ביישומים אודיו מתקדמים הנשלטים בעבר על ידי עיצובים של Class ו- Class AB.

טכנולוגיה ומיניטוריזציה של פני השטח מאפשרים מעגלים אודיו קומפקטיים יותר ללא ביצוע מקרי מוות. מרכיבים מודרניים בחבילות זעירות יכולים להתאים או לעלות על המפרטים של קודמים גדולים יותר דרך חור, המאפשרים יישומי אודיו ניידים ומוטבעים עם ביצועים איכותיים מקצועיים.

משאבים ללמידה נוספת

עיצוב אודיו אנלוגי דורש גם ידע תיאורטי וניסיון מעשי.עם עיצוב מעגלים אנלוגי, אתה בסופו של דבר באמצעות תצורה המעגל הבסיסית שלמדת - מגברות אדישות, טרנזירים, FET, התנגדות, מעגלים שנלמדו בעבר - כדי להשיג את המעגל הסופי. כמו עם שפה חדשה, לוקח שנים רבות ללמוד לכתוב שירה, ואותו הדבר נכון של עיצוב אנלוגי.

מקורות רבים תומכים בפיתוח למידה ומיומנות.ספרים קלאסיים כמו "אמנות האלקטרוניקה" על ידי הורוביץ והיל מספקים כיסוי מקיף של יסודות מעגלים אנלוגיים.ד דאגלס עצמו "עיצוב אודיו קטן" ו "Audio Power Amplifier Design" מציעים טיפול מפורט בנושאים ספציפיים אודיו עם דוגמאות עיצוב מעשי.

יישומי יצרן מציינים מחברות כמו Texas Instruments, Analog מכשירים ואחרים מספקים הדרכה עיצובית רבת ערך ומסגרת מוכחת להתנצלות.מסמכים אלה כוללים לעתים קרובות ניתוח מפורט, קריטריונים לבחירת רכיבים, והמלצות פריסת PCB.פורומים וקהילות מאפשרות למעצבים לשתף ידע, בעיות לפתרון בעיות, ולדון בגישות עיצוב.

ניסויים על הידיים נשאר חיוני לפיתוח אינטואיציה וכישורים מעשיים. בניית מעגלים על לוחות לחם, מדידת הביצועים שלהם, והשוואה תוצאות לתחזיות בונה הבנה כי לא ניתן להשיג מקריאה לבד. כלים סימולציה מודרנית משלימים נטייה פיזית על ידי מתן אפשרות חקירה מהירה של וריאציות עיצוב ואופטימיזציה.

עבור אלה המעוניינים לחקור כלים עיצוב אודיו וטכניקות, משאבים כגון FLT:0 (Texas Instruments Audiove SolutionsFLT:1 ו-FLT:2Analog מכשירים Audio TechnologyFLT:3 לספק מידע מקיף על רכיבים, כלי עיצוב ותמיכה ביישום.

מסקנה

אלקטרוניקה Analog נשאר בסיסי מערכות אודיו למרות שכיחות הגוברת של עיבוד אותות דיגיטליים.גם בעולם מונע על ידי AI של היום, עיצוב אנלוגי נשאר הכרחי.כל מערכת דיגיטלית עדיין צריך חזית אנלוגיה: חיישנים, מגבר, ADCs, מעגלי חשמל, וקישורי RF. AI יכול לעבד מידע, אבל ללא חומרה אנלוגיה, אין דרך לחוש או אינטראקציה עם העולם הפיזי.

הצלחה בעיצוב אודיו אנלוגי דורש שליטה עקרונות בסיסיים כולל שלמות אות, ירידה רעש, עיוות מיניזציה, והגנת נאותה והגנת טכניקות. מבחר מתעמעם, פריסת PCB ועיצוב אספקת חשמל כל השפעה משמעותית ביצועי המערכת הכוללת.

אופטימיזציה ביצועים כרוכה תשומת לב זהירה לכל היבט של העיצוב, החל מבחירת טופולוגיה ראשונית דרך הפריסה הסופית של PCB והרכבה.בדיקות מקיף למדידה אימות עיצובים לענות מפרטים ולבצע כמתוכנן.מיומנויות לפתרון בעיות מאפשרות זיהוי מהיר ופתרון של בעיות שעולים באופן בלתי נמנע במהלך הפיתוח.

תחום העיצוב אודיו אנלוגי ממשיך להתפתח עם מרכיבים חדשים, טכנולוגיות וטכניקות.עם זאת, העקרונות הבסיסיים נשארים קבועים, מתן בסיס מוצק להבנת עיצובים קלאסיים וחידושים מתעוררים.אם עיצוב ציוד אודיו מקצועי, אלקטרוניקה צרכנית או כלי מיוחד, מאסטר של עקרונות עיצוב אנלוגי מאפשר יצירת מערכות המספקות איכות אודיו יוצאת דופן וביצועים אמינים.

עבור מהנדסים וחובבים מחויבים למצוינות בעיצוב מערכת השמע, המשך הלמידה והניסיון המעשי הם חיוניים.שילוב של הבנה תיאורטית, ניסיון ידיים-על, ותשומת לב זהירה לפרטים מאפשרת יצירת מעגלים אודיו אנלוגיים העומדים בדרישות התובעניות של יישומים מודרניים תוך שמירה על השלמות הסנית שהופכת את רבייה אודיו באיכות גבוהה אפשרי.