Generador de funciones a amplificador de audio

Question

Estoy buscando controlar una bobina de Helmholtz con un generador de funciones, pero necesito un amplificador de forma de onda para aumentar la corriente y el voltaje del generador de funciones. La bobina debe funcionar con señales de CA de baja frecuencia de 10 Hz a 100 Hz.

He visto algunos amplificadores de forma de onda caros, pero me preguntaba si alguien tiene experiencia usando un amplificador de audio para amplificar un generador de funciones y cómo lo hicieron.

Edición 1: Este es un montaje de bobinas que estoy considerando usar Bobina de Helmholtz. Necesitaría un campo máximo de 30 G, lo que requeriría una corriente de aproximadamente 4 A y, con la resistencia CC de 2,6, como se ejecutarían en paralelo, un voltaje de aproximadamente 15 V (estos valores son en realidad más altos de lo necesario, solo estoy tratando de considerar el peor caso). Dado que estas bobinas están diseñadas para experimentos de CC y no de CA, su inductancia y auto-capacitancia son desconocidas.

La razón por la cual no estoy seguro sobre las bobinas que usaré es porque me gustaría optimizarlas tanto como sea posible, por lo que tal vez necesite crear las mías propias. Sin embargo, espero usar un montaje de bobina de bajo devanado, baja resistencia similar a las bobinas de Amazon, por lo que necesitaré un amplificador capaz de producir alrededor de 5 A con 20 V

Answer 1

He visto esta pregunta antes...

Depende de cuánto se parezca tu bobina a un altavoz.

Si su resistencia de CC es superior a unos pocos ohmios, entonces es una aproximación razonable a un altavoz de 4 ohmios, cuya resistencia de CC suele estar alrededor de 3 ohmios. En este caso, un amplificador de audio clasificado para 4 ohmios funcionará bien.

Puedes usar un amplificador de audio de la tienda de empeños, o un kit de la web, por ejemplo. Si no baja hasta 10Hz, tendrás que aumentar el valor de los condensadores de acoplamiento de señal, que limitan la frecuencia de corte de baja frecuencia. Estoy mencionando un kit porque es más fácil de modificar.

Si la resistencia de CC es inferior a unos pocos ohmios entonces necesitarás algunas precauciones.

Básicamente lo que determina cuánta baja debe ser la impedancia que un amplificador puede manejar es el área de operación segura de los transistores de salida, y su corriente de salida máxima. No puedes hacer nada sobre la corriente de salida máxima además de usar más transistores en la etapa de salida, pero si tu bobina tiene baja impedancia puedes aumentar el área de operación segura usando un voltaje de alimentación más bajo. Dado que la potencia disipada en los transistores de la etapa de salida del amplificador es V*I, para una carga de baja impedancia, si disminuyes el voltaje de alimentación, para la misma disipación, se permite más corriente.

Si tienes un par de fuentes de alimentación de banco de trabajo de repuesto, un kit de LM3886 o TDA7293/7294 sería una buena opción, también muy barata. Si no baja hasta 10Hz, simplemente aumenta el valor del condensador de acoplamiento, o reemplázalo por un corto.

Si no te importa un poco de ruido extra, también puedes usar un kit de amplificador de clase D.

Answer 2

Es lo suficientemente fácil siempre y cuando los dos elementos puedan coincidir.

Obviamente, necesitas un amplificador que baje hasta los 10 Hz. No muchos amplificadores de audio hacen eso, así que verifica muy cuidadosamente las especificaciones.

Más técnicamente, la salida del generador también debe estar emparejada eléctricamente con la entrada del amplificador. Por ejemplo, el amplificador puede tener una impedancia de 1 kΩ y requerir una entrada de 100 mV máximo. Por lo tanto, el generador necesitará una impedancia de salida de 1kΩ o menos y una salida ajustable a algún lugar en el rango de 10-100 mV. Si no están emparejados, entonces necesitarás algún tipo de circuito de interfaz simple.

Answer 3

Un Helmholtz coil requeriría una fuente de corriente en lugar de una fuente de voltaje. El voltaje de salida del amplificador de audio es proporcional al voltaje de entrada de la señal.

Lo que necesitarías es un amplificador cuya corriente de salida sea proporcional al voltaje de entrada: una fuente de corriente controlada por voltaje. Esto se puede hacer con un amplificador operacional, pero deberías conocer más detalles sobre la configuración del proyecto - bobina:

• corriente máxima
• inductancia de la bobina
• resistencia de la bobina
• ¿quieres acoplamiento CC o CA? CC te daría una respuesta plana máxima, pero necesita una fuente de alimentación dual.

Un setup de Helmholtz generalmente se utiliza para "enfocar" y analizar la densidad del campo magnético del objeto con su campo magnético uniforme, alimentado por una corriente constante de CC. ¿Cuál es el objetivo de usar un campo de CA en un setup de Helmholtz?

Probablemente necesitará un amplificador operacional de alto voltaje para manejar una bobina de alta inductancia, así que dudo que la aislación pudiera sostenerlo.