En cuanto a la slew rate, ¿cuál sería la mínima para amplificar audio con un op-amp?

Question

Muchas, muchas opciones . Y esto es sólo lo que ofrece Microchip.

Voy a amplificar un máximo de 5x usando un op-amp. Así que elijo un op-amp con un GBWP de 50 kHz * 5 = 250 kHz. Aún quedan muchos op-amps. ¿Qué slew rate debo buscar? (con baja distorsión en la salida.) ¿Y hay otros parámetros a tener en cuenta, como el ruido de entrada y el offset?

EDIT: Parece que tengo que aclarar. Sólo estoy buscando un op-amp de un canal para amplificar una señal mono con niveles razonables de distorsión. No estoy buscando alta calidad de audio prosumer engranaje.

Answer 1

La velocidad de giro debe ser \$\geq 2\pi f V_{\text{peak}}\$ para no distorsionar una señal sinusoidal.

\$f\$ = frecuencia de la sinusoide y \$V_{\text{peak}}\$ = pico de tensión.

Así que en tu caso probablemente usarías 20kHz para la frecuencia y lo que sea que tu \$V_{\text{peak}}\$ es encontrar tu slew rate mínimo.

Answer 2

Como dijo Mark, si quieres ver la distorsión de una onda sinusoidal de 20kHz con 1Vpp obtienes unos 0,125V/us cada Vpp. Depende de cuánto sea tu pico de salida. Como tu amplificación es sólo de 5 veces, no creo que vayas a 30Vpp sino más bien algo así como 10Vpp?

Como estás amplificando audio, podrías usar un acoplamiento de CA para no tener que preocuparte mucho por el offset. El ruido puede ser significativo, pero no con estas amplificaciones. Puedes calcular el ruido RMS RTI en función de tu ancho de banda:

e_noise = sqrt(Ancho de banda) * NoiseFigure (nV/sqrt(Hz))

Así que su ancho de banda = 20kHz (situación ideal, un simple paso bajo añadirá penalizaciones), su figura de ruido es por ejemplo 50nV/rt Hz (sin contar el ruido 1/f), lo que significa que su valor RMS de ruido RTI (entrada) es de 7,071uV. Si amplificas la señal 5 veces, tu ruido RTO (salida), quitando las fuentes de ruido externas (resistencias, etc.) obtienes 35,4uV de ruido RMS añadido. Con esta ganancia y ancho de banda, no es mucho, pero ten en cuenta que el ruido de entrada (de la fuente) puede ser ya de 120uV, lo que significa que obtendrías 0,6mV de ruido RMS a la salida.

El ruido se convierte en un factor importante a altas ganancias y/o anchos de banda superiores.

Answer 3

Seno_Max_slew = 2*pi*f* Vpeak

V pico", que no debe confundirse con V pico a pico (Vpp).

Sin embargo, la ecuación puede reducirse aún más si se utiliza Vpp porque Vp = Vpp/2, lo que significa:

Sine_slew = 2*pi*f*Vpp / 2

y los 2's se cancelan, lo que deja:

Sine_Max_slew = pi*f*Vpp

También hay una relación lineal de slew (forma de onda triangular) y amplitud máxima de slew de forma de onda sinusoidal que se produce a igual frecuencia. Para entender esta relación, una forma de onda sinusoidal de amplitud reducida encajará dentro de una forma de onda triangular de mayor amplitud pero de la misma frecuencia cuando el giro máximo de la forma de onda sinusoidal sea igual a la velocidad de giro lineal. En ese momento, la amplitud de las ondas sinusoidales es:

Sine(Vpp) = 2/pi * Triangle(Vpp)

También existe una relación para velocidades de giro iguales entre lineales y sinusoidales cuando las amplitudes son iguales pero la frecuencia es diferente:

Sine(Hz) = 2/pi * Triangle(Hz)

Sólo un poco de información sobre el tema...

Answer 4

Dos AmpOps en el mismo paquete podrían ser una buena elección si estás planeando diseñar un amplificador de sonido estéreo.

Con los dos en el mismo paquete, la distorsión por variación de temperatura sería la misma.