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[問題求助] 請問LM4871的BTL組態問題

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發表於 2019-8-20 21:56:55 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
我最近在看LM4871的資料表, 以下是典型應用:



文件說它是BTL設計, 在我看來Vo1就是被第一級反向過的輸出, 而Vo2就是再被第二級再反向一次的輸出, 所以喇叭這裡就會有差動的一正一負輸出。

我不懂的是, Vo1只有一個OPA, 但Vo2經過兩個OPA, 這樣作差動輸出會同步嗎? 還是說它裡面有什麼魔法能消除這種不同步呢?

另一個問題是, wiki裡也有介紹BTL設計, 但它的圖卻是



為什麼同樣都叫BTL設計卻不一樣?

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發表於 2019-8-21 12:10:26 | 顯示全部樓層
這跟同步無關,基本上這是AB類放大器,並且工作點是受偏壓控制,兩個放大器並不會同時動作,所以具有推挽作用,因此必須把其中之一作為反向,兩者的工作週期都大於0且小於50%,所以在輸出就是兩組輸出的組合,而兩者在交換時會有失真,因為受工作週期條件限制,此失真就是所謂的交越失真,是為缺點,但效率較高.

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發表於 2019-8-21 15:04:41 | 顯示全部樓層
本帖最後由 阿明先生 於 2019-8-21 03:26 PM 編輯

Vo2輸出這一功率放大器,Vo2輸出訊號經40KΩ負回授到運算放大器的(- IN)輸入端,輸入訊號也是經40KΩ到達運算放大器的(- IN)輸入端,它是一個百分百負回授放大器,輸入訊號電壓等於輸出訊號電壓但反相180度,沒電壓增益的放大器(只有電流放大), Vo2輸出任何時期都跟Vo1輸出電壓反相180度。不會有不同步現象


一個沒負回授的放大器(開路增益放大器) 。輸入頻率要超過這一運算放大器設計的工作頻寬範圍。接近它的放大截止頻率才會產生相移(輸入跟輸出不同步延遲反應)。這一Vo2放大器有百分百負回授。深度負回授放大器頻率響應很優。它原本就是設計給音頻使用的放大器 。音頻的頻率很低20hz~20khz。一般運算放大器的反應速度都足夠,不會有不同步

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發表於 2019-8-21 18:27:26 | 顯示全部樓層
阿明先生 發表於 2019-8-21 03:04 PM
Vo2輸出這一功率放大器,Vo2輸出訊號經40KΩ負回授到運算放大器的(- IN)輸入端,輸入訊號也是經40KΩ到達運 ...

文中的第2段敘述似乎有些衝突? "一個沒負回授的放大器(開路增益放大器) 。輸入頻率要超過這一運算放大器設計的工作頻寬範圍。接近它的放大截止頻率才會產生相移(輸入跟輸出不同步延遲反應)"?
發表於 2019-8-21 20:02:35 | 顯示全部樓層
本帖最後由 阿明先生 於 2019-8-21 08:17 PM 編輯
ciko.ciko 發表於 2019-8-21 06:27 PM
文中的第2段敘述似乎有些衝突? "一個沒負回授的放大器(開路增益放大器) 。輸入頻率要超過這一運算放大器 ...


版主擔心是這線路放大器會延遲反應,這只是告訴版主,Vo2這一倒相放大器有深度負回授,對音訊頻率不會有延遲反應,除非是這一放大器沒有負回授才會有這種問題,輸入頻率訊號又很高,接近放大器放大截止頻率,才會產生相移輸出,正常一般放大器有負回授,對一般音頻都足夠,不會有延遲反應問題,除非他是音響發燒友,找尋低瞬態互調失真放大器  這一線路的瞬態反應還不滿意
 樓主| 發表於 2019-8-21 20:41:46 | 顯示全部樓層
阿明先生 發表於 2019-8-21 03:04 PM
Vo2輸出這一功率放大器,Vo2輸出訊號經40KΩ負回授到運算放大器的(- IN)輸入端,輸入訊號也是經40KΩ到達運 ...

我想應該可以理解成, 最壞的情況是既高頻又是開迴路, 此時波形才會失真。
一般情況下, 因為有回授(這是做在IC內的, 當然會有, 而且是unity gain), 就不可能落入這種最壞的情況。

所以在一般使用下, 就算Vo2有移相, 也是小到看不出來...附上它的open loop response圖, 這樣講應該沒錯吧...



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發表於 2019-8-21 21:31:06 | 顯示全部樓層
ccbruce 發表於 2019-8-21 08:41 PM
我想應該可以理解成, 最壞的情況是既高頻又是開迴路, 此時波形才會失真。
一般情況下, 因為有回授(這是做 ...

多經過一級延遲一定會有,只是在放大倍率為1又在音頻範圍,這個延遲幾乎可以忽略........
發表於 2019-8-22 13:17:50 | 顯示全部樓層
本帖最後由 阿明先生 於 2019-8-22 02:09 PM 編輯
ccbruce 發表於 2019-8-21 08:41 PM
我想應該可以理解成, 最壞的情況是既高頻又是開迴路, 此時波形才會失真。
一般情況下, 因為有回授(這是做 ...


可以做個簡易的實驗,判斷兩輸出端有無相移及輸出不平衡,IC的兩輸出端我們各經一個100Ω電阻,然後把兩經電阻的輸出電壓接在一起,有音訊的訊號輸入時,兩輸出端有電壓,但兩輸出經100Ω電阻的混接點會沒電壓,因為兩輸出相位180,兩訊號電壓相反相互抵銷,有抵銷電壓極低,表示兩輸出相位180能發揮BTL喇叭橋接輸出電壓約增1倍功率4倍,假如有相移或輸出不平衡100Ω接點它才會有電壓。


其實也不用實驗,可以分析這100Ω兩電阻訊號混接端的電壓,它會等於Vo2輸入端(-IN)的電壓 ,因為也是兩輸出各經40K電阻到達Vo2輸入端(-IN),只要分析Vo2輸入端(-IN)的電壓高低,就類似等於分析100Ω兩電阻混接端的電壓, 就會知道有無相移或輸出不平衡。


假設這一放大器開路增益1khz時十萬倍(50dB) ,20khz時會急速下降到千倍(30dB) ,當兩輸出端輸出1V電壓時,1khz頻率兩電阻混接端的電壓0.01mV (Vo2輸入端(-IN)的負回授抵銷0.01mV電壓Vo2放大十萬倍輸出1V),20khz時兩電阻混接端的電壓1mV,誤差極小耳朵聽不出來,這只是低價功率IC,又不是高級音響,誰會計較這麼小誤差


補充內容 (2019-8-22 07:11 PM):
補充一下,100Ω電阻兩輸出並接點的電壓,要用示波器觀察,兩端的交流音訊電壓有無相互抵銷,不是指它的輸出端直流電壓,IC單電源時輸出端電源1/2
發表於 2019-8-24 17:16:34 | 顯示全部樓層
本帖最後由 阿明先生 於 2019-8-24 05:40 PM 編輯

講一下相位失真問題

假如音響有相位失真,人類的耳朵會不會感覺出來?因為音樂是纇比的音訊,30hz~20khz各種頻率的弦波合成,其實大部分音響都會有相位失真,為什麼?因為音箱裡面有高低音喇叭,多音路喇叭會有分音器使用電感及電容組成,低音訊號會經過電感的低通濾波會有相移,電感電壓落後電流90,高音要經過電容,電容的高通濾波也會有相移,電容電壓導前電流90,音樂的聲音頻率假如剛好在分頻點,音箱同時有兩隻喇叭發出聲音但不同相位,不同相位聲音在空中混合,不曉得大家能感覺出這種相位失真嗎?
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