పిసి స్పీకర్ల కోసం యుఎస్‌బి 5 వి ఆడియో యాంప్లిఫైయర్

కంప్యూటర్ USB నుండి USB సాకెట్ నుండి 5 V సరఫరాతో పనిచేయడానికి రూపొందించబడిన ఆడియో యాంప్లిఫైయర్లను USB యాంప్లిఫైయర్లు అంటారు.

ఈ వ్యాసంలో 8 ఓం 3 వాట్ల స్పీకర్‌ను నడపడానికి కంప్యూటర్ 5 వి యుఎస్‌బి పోర్ట్ నుండి నేరుగా శక్తినిచ్చే సాధారణ 3 వాట్ల యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్‌ను ఎలా నిర్మించాలో నేర్చుకుందాం. మీరు అలాంటి రెండు సర్క్యూట్లను నిర్మించవచ్చు మరియు 8 ఓం స్పీకర్ల జతగా స్టీరియో అవుట్‌పుట్‌ను సృష్టించడానికి వాటిని ఉపయోగించవచ్చు.

దయచేసి గమనించండి TDA2822 IC ఇప్పుడు వాడుకలో లేదు అందువల్ల ఈ IC ని ఉపయోగించి సర్క్యూట్‌ను ఎంచుకోవడం చర్చించిన ప్రాజెక్ట్ మంచి ఆలోచన కాకపోవచ్చు. అయితే ప్రస్తుత డిజైన్ ఐసి ఎల్ఎమ్ 4871 పై ఆధారపడింది, ఇది సమృద్ధిగా లభిస్తుంది ఈ ఐసి యొక్క ప్రధాన లక్షణాలను మరియు పనిని నేర్చుకుందాం

ప్రధాన లక్షణాలు

• ఏ విధమైన కలపడం లేకుండా ఐసి పనిచేస్తుంది కెపాసిటర్లు , లేదా బూట్స్ట్రాప్ కెపాసిటర్లు లేదా స్నబ్బర్ కెపాసిటర్లు
• ఇది యూనిటీ లాభం ద్వారా తీవ్ర స్థిరత్వాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది.
• WSON, VSSOP, SOIC లేదా PDIP ప్యాకేజింగ్ తో వస్తుంది
• బాహ్య లాభ నియంత్రణ నెట్‌వర్క్‌ను సెట్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది

ముఖ్యమైన లక్షణాలు:

• IC LM4871D 3 వాట్ల వద్ద 3 ఓంలు లేదా 4 ఓంలు రేట్ చేసిన లౌడ్‌స్పీకర్లను నిర్వహించడానికి రూపొందించబడింది
• సిరీస్‌లోని మిగిలిన అన్ని వెర్షన్లు 8 ఓం స్పీకర్‌తో 1.5 వాట్ల నిర్వహణకు పేర్కొనబడ్డాయి.
• IC లు షట్డౌన్ కరెంట్‌ను అంతర్గతంగా 0.6uA వద్ద సెట్ చేస్తాయి
• వర్కింగ్ వోల్టేజ్ పరిధి 2.0V నుండి 5.5V మధ్య ఉంటుంది, ఇది PC USB శక్తితో పనిచేయడానికి ఖచ్చితంగా సరిపోతుంది.
• 1kHz వద్ద 8 ఓం స్పీకర్ లోడ్‌తో గరిష్ట మొత్తం హార్మోనిక్ వక్రీకరణ 0.5%

పిన్అవుట్ లక్షణాలు మరియు ప్యాకేజీ

కింది చిత్రం IC మరియు అందుబాటులో ఉన్న ప్యాకేజీ నమూనాలు మరియు లేఅవుట్ల యొక్క పిన్అవుట్ వివరాలను చూపిస్తుంది:

5 వి యుఎస్బి యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ ఆపరేషన్

భాగాల జాబితా

అన్ని రెసిస్టర్లు 1/4 వాట్ లేదా 1/8 వాట్, 1% MFR లేదా SMD

• 20 K = 2 సంఖ్యలు
• 40 K = 2 సంఖ్యలు
• 100 K = 3 సంఖ్యలు (Rpu తో సహా)

కెపాసిటర్లు

• 0.39uF సిరామిక్ = 1 నం
• 1uF / 16V టాంటాలమ్ = 2 సంఖ్యలు

సెమీకండక్టర్

IC LM4871 = 1 నం

పై స్కీమాటిక్‌లో చూడగలిగినట్లుగా, LM4871 లో కొన్ని ఉన్నాయి కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్లు అంతర్గతంగా, కొన్ని పేర్కొన్న మార్గాల ద్వారా యాంప్లిఫైయర్ను కాన్ఫిగర్ చేసే ఎంపికను వినియోగదారుకు అందిస్తుంది.

మొదటి యాంప్లిఫైయర్ యొక్క లాభం బాహ్యంగా నిర్వహించబడుతుంది, రెండవ యాంప్లిఫైయర్ విలోమ ఐక్యత లాభంతో అంతర్గతంగా వైర్ చేయబడింది.

మొదటి యాంప్లిఫైయర్ కోసం క్లోజ్డ్ లూప్ లాభం Rf / Ri నిష్పత్తి యొక్క విలువలను సముచితంగా ఎంచుకోవడం ద్వారా నిర్ణయించవచ్చు, అయితే అదే 40K రెసిస్టర్‌ల ద్వారా అంతర్గతంగా రెండవ యాంప్లిఫైయర్ కోసం పరిష్కరించబడింది.

యాంప్లిఫైయర్ # 1 యొక్క అవుట్పుట్ యాంప్లిఫైయర్ # 2 యొక్క ఇన్పుట్గా కాన్ఫిగర్ చేయబడిందని మనం చూడవచ్చు, యాంప్లిఫైయర్లు రెండూ ఒకే విలువలతో సంకేతాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి అనుమతిస్తాయి, అయినప్పటికీ ఇవి 180 డిగ్రీల దశలో ఉండవచ్చు.

ఇది IC యొక్క అవకలన లాభం AVD = 2 * (Rf / Ri) గా ఉంటుంది.

సాధారణంగా, ఏదైనా యాంప్లిఫైయర్ కోసం “బ్రిడ్జ్ మోడ్” ఏర్పాటు చేయబడిన కనెక్ట్ చేయబడిన లోడ్‌ను రెండు అవుట్‌పుట్‌ల Vo1 మరియు Vo2 ద్వారా ఓడించడం ద్వారా అమలు చేయవచ్చు.

బ్రిడ్జ్ మోడ్‌లో కాన్ఫిగర్ చేయబడిన యాంప్లిఫైయర్ సాంప్రదాయ సింగిల్ ఎండ్ యాంప్లిఫైయర్‌లకు భిన్నంగా వేరే ఆపరేటింగ్ సూత్రాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇవి గ్రౌండ్ లైన్‌తో వైర్డు లోడ్ యొక్క ఒక చివరను కలిగి ఉంటాయి.

లోడ్ లేదా లౌడ్‌స్పీకర్ పుష్-పుల్ పద్ధతిలో స్విచ్ అయినందున సింగిల్ ఎండ్ యాంప్లిఫైయర్‌తో పోలిస్తే బ్రిడ్జ్ మోడ్ సర్క్యూట్ మెరుగైన సామర్థ్యంతో పనిచేస్తుంది, ప్రతి ప్రత్యామ్నాయ ఫ్రీక్వెన్సీ పల్స్ కోసం డబుల్ వోల్టేజ్ స్వింగ్‌ను అనుమతిస్తుంది.

ఒకే విధమైన పరిస్థితులలో లేదా స్పెసిఫికేషన్లలో ఒకే ఎండ్ వెర్షన్ కంటే లౌడ్ స్పీకర్ 4 రెట్లు ఎక్కువ శక్తిని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఇది అనుమతిస్తుంది.

అటువంటి పెరిగిన శక్తిని సాధించగల సామర్థ్యం యాంప్లిఫైయర్ a లేకుండా పనిచేయడానికి అనుమతిస్తుంది ప్రస్తుత పరిమితి దశ అందువల్ల అవాంఛనీయ క్లిప్పింగ్ లేకుండా.

అనుసంధానించబడిన లౌడ్‌స్పీకర్‌లో నెట్ DC లేకపోవడం డిఫరెన్షియల్ బ్రిడ్జ్ అవుట్‌పుట్ యొక్క అదనపు ప్రయోజనం. VO1 మరియు VO1 ఒకేలాంటి వోల్టేజ్ స్థాయిలలో పక్షపాతంతో ఉన్నందున ఇది జరుగుతుంది, అంటే ప్రస్తుత సందర్భంలో VDD / 2. ఇది అవుట్పుట్ కప్లింగ్ కెపాసిటర్ లేకుండా యాంప్లిఫైయర్ పనిచేయడానికి అనుమతిస్తుంది, లేకపోతే సింగిల్ ఎండ్ యాంప్లిఫైయర్లలో తప్పనిసరి అవుతుంది.

కాంపోనెంట్ వర్కింగ్ మరియు స్పెసిఫికేషన్లను అర్థం చేసుకోవడం

రి విలోమ ఇన్పుట్ రెసిస్టర్, ఇది Rf తో పాటు క్లోజ్డ్ లూప్ లాభాలను సెట్ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. అదనంగా, ఈ రెసిస్టర్ FC = 1 / (2π RiCi) వద్ద Ci తో అధిక పాస్ ఫిల్టర్ ఫంక్షన్‌ను కూడా అమలు చేస్తుంది.

అక్కడ DC ని నిరోధించడానికి మరియు ఇన్పుట్ పిన్స్ అంతటా ఆడియో AC ఫ్రీక్వెన్సీని అనుమతించడానికి ఇన్పుట్ కప్లింగ్ కెపాసిటర్ను ఏర్పరుస్తుంది. ఈ కెపాసిటర్ fC = 1 / (2π RiCi) వద్ద Ri తో కలిసి అధిక పాస్ ఫిల్టర్‌ను కూడా అనుమతిస్తుంది.

Rf రి సహాయంతో క్లోజ్డ్ లూప్ లాభాలను పరిష్కరించే చూడు నిరోధకత అవుతుంది.

సి సరఫరా బైపాస్ కెపాసిటర్ లాగా పనిచేస్తుంది మరియు విద్యుత్ సరఫరా కోసం అలల వడపోతను అందిస్తుంది.

సిబి బైపాస్ పిన్ కెపాసిటర్ వలె ఉంచబడుతుంది మరియు ఈ కెపాసిటర్ సగం సరఫరా కోసం వడపోతను అమలు చేస్తుంది

నిరపేక్ష గరిష్ట రేటింగులు

ఈ సర్క్యూట్ కోసం గరిష్టంగా సహించదగిన రేటింగ్ క్రింద వివరించబడింది:

• గరిష్ట సరఫరా వోల్టేజ్ 6 వి, సాధారణ పని వోల్టేజ్ 5 వి
• కనిష్ట మరియు గరిష్టంగా తట్టుకోగల ఉష్ణోగ్రత స్థాయిలు వరుసగా -65 మరియు 150 డిగ్రీల సెల్సియస్.
• USB నుండి ఇన్‌పుట్ మ్యూజిక్ సిగ్నల్ -0.3V మరియు 5.3 V మధ్య ఎక్కడైనా ఉండవచ్చు
• గరిష్ట విద్యుత్ వెదజల్లడం అంతర్గతంగా పరిమితం కాబట్టి ఈ సమస్య గురించి ఆందోళన చెందాల్సిన అవసరం లేదు.

విద్యుత్ లక్షణాలు:

వి dd సాధారణంగా 2V మరియు 5.5V లో ఉన్న సరఫరా వోల్టేజ్‌ను సూచిస్తుంది.

నేను dd అనేది IC చేత ఇన్పుట్ విద్యుత్ సరఫరా నుండి వినియోగించబడే ప్రస్తుత విద్యుత్తు మరియు ఇది 6.5mA నుండి 10mA మధ్య ఉంటుంది

నేను sd అనేది షట్డౌన్ కరెంట్ యొక్క చిహ్నం, పిన్ # 1 సంభావ్యత Vdd కి సమానమైనప్పుడు, షట్డౌన్ ప్రారంభించబడుతుంది, దీని వలన వినియోగం 0.6uA కి పడిపోతుంది

వి os అవుట్పుట్ ఆఫ్‌సెట్ వోల్టేజ్‌ను సూచిస్తుంది, మరియు ఇది Vin = 0V అయినప్పుడు ప్రారంభించబడుతుంది మరియు ఇది సాధారణంగా 5V కావచ్చు మరియు పరిమిత మోడ్‌లో 50mV కావచ్చు.

పి 0 అవుట్పుట్ శక్తి మరియు లోడ్ 8 ఓం స్పీకర్ అయినప్పుడు 3 వాట్ల చుట్టూ ఉంటుంది

THD + N. 20Hz నుండి 20kHz పౌన frequency పున్య శ్రేణితో 0.13 నుండి 0.25% లోపల ఉన్న మొత్తం హార్మోనిక్ వక్రీకరణను సూచిస్తుంది.

పిఎస్‌ఆర్‌ఆర్ 5V విలక్షణమైన Vdd కోసం విద్యుత్ సరఫరా తిరస్కరణ నిష్పత్తిని ఇస్తుంది మరియు ఇది 60dB చుట్టూ ఉంటుంది.

5V USB యాంప్లిఫైయర్ యొక్క నమూనా చిత్రం:

పిసిబి లేఅవుట్ సిఫార్సు:

అసలు వ్యాసం: www.ti.com/lit/ds/symlink/lm4871.pdf