Für die High-End-Audiotechnologie stehen Operationsverstärker mit diskreten Elementen zur Verfügung. Sie sehen
so aus - eine Platine oder ein „Sandwich“ aus zwei Platinen und zwei Kämmen zum Löten anstelle eines integrierten 8-poligen Doppel-Operationsverstärkers mit Standard-Pinbelegung. Ob sich der Klang nach dem Austausch verbessert, ist unbekannt. Wenn der Operationsverstärker für diskrete Elemente jedoch stark vereinfacht und in ein erweitertes Layout umgewandelt wird, wird sich das Tutorial als ausgezeichnet herausstellen.
In dieser Schaltung sind alle Transistoren der NPN-Struktur 2N2222 oder 2N3403, die PNP-Strukturen sind 2N2907 oder 2N3906:
Das Ergebnis der Montage der Schaltung auf dem Steckbrett wird auf dem KDPV angezeigt.
Im Gegensatz zum integrierten Operationsverstärker können Sie hier alle Transistoren ohne Mikroskop sehen und ihre Funktionen benennen. Q1 und Q2 sind ein Stromspiegel, der versucht, Ströme gleichmäßig zwischen Transistoren des Differentialpaars Q3 und Q4 zu verteilen. Nun, Q5 und Q6 sind ein weiterer Stromspiegel, der versucht, den Gesamtstrom durch beide Transistoren des Differentialpaars auf den Strom durch den Widerstand Rprg zu bringen.
Im Ausgangszustand sind variable Widerstände an die Eingänge des Verstärkers angeschlossen - einer auf nicht invertierend, der zweite auf invertierend. Wenn Sie den Ausgang des Verstärkers mit dem Eingang des Voltmeters verbinden, versuchen Sie, die Spannung an den Eingängen des Verstärkers mit variablen Widerständen einzustellen. Sie werden feststellen, dass eine Änderung der Spannung am ersten Eingang zu einer Änderung der Spannung am Ausgang in die gleiche Richtung führt und eine Änderung der Spannung am zweiten Eingang zum entgegengesetzten Ergebnis führt. Stellen Sie an beiden Eingängen die gleiche Spannung ein und ändern Sie sie dann geringfügig. Beachten Sie dabei, wie sich die Ausgangsspannung dramatisch ändert.
Nachdem Sie sichergestellt haben, dass die Schaltung funktioniert, versuchen Sie, das Gerät mit einer Standard-Operationsverstärker-Schaltschaltung anzuschließen. Beginnen wir mit dem Spannungsfolger. Dazu muss der Ausgang mit dem invertierenden Eingang verbunden und eine nicht einstellbare Spannung an den nicht invertierenden Eingang angelegt werden:
Auf dem Steckbrett sieht es so aus:
Wenn Sie die Spannungen am Ein- und Ausgang der Schaltung vergleichen, werden Sie feststellen, dass sie sich nicht mehr als einige zehn Millivolt voneinander unterscheiden. Diese Schaltung ist gut, wenn eine Verstärkung nicht für die Spannung, sondern für die Leistung erforderlich ist. Um die Spannung zu verstärken, müssen Sie ihren Koeffizienten einstellen, indem Sie der Rückkopplungsschaltung zwei Widerstände hinzufügen. Der Spannungsverstärkungskoeffizient hängt vom Verhältnis ihrer Widerstände ab. Wenn sie gleich sind, beträgt dieser Koeffizient zwei:
Auf dem Steckbrett:
Natürlich wird kein Wunder geschehen, und Sie können die Ausgangsspannung nicht zwingen, die Versorgungsspannung zu überschreiten. Aber selbst in dem Bereich, in dem diese Schaltung die Spannung wirklich verdoppelt, werden Sie eine Ungenauigkeit von mehreren zehn Millivolt feststellen. Sie können einen vernünftigen Kompromiss zwischen Genauigkeit und Stromverbrauch wählen, indem Sie einen Programmierwiderstand im Bereich von 10 kΩ bis 1 MΩ auswählen. Es ist unmöglich, einen Widerstand unter 10 kOhm einzustellen, da Stromspiegeltransistoren aufgrund von Überhitzung ausfallen können.
Für einige integrierte Operationsverstärker werden die Schlussfolgerungen für eine solche „Programmierung“ herausgearbeitet. Normalerweise wurde dies jedoch nicht durchgeführt, und in diesem Fall wird der Widerstand des eingebauten "Programmier" -Widerstands vom Entwickler als optimal angesehen.
Durch Eliminieren des variablen Widerstands, Hinzufügen von Kondensatoren zu Eingang und Ausgang und Einstellen des gewünschten Verstärkungsfaktors als zusätzliche Widerstände erhalten Sie einen Kopfhörerverstärker.