답변:
증폭기에 opamp를 사용하면 설계를 크게 단순화 할 수 있지만 opamp는 완벽하지 않습니다. 전체 대역폭에 대해 무한 증폭을하는 경우 진동 하는 경향이 있으므로 내부적으로 보상되므로 대역폭이 제한됩니다. 제한된 대역폭은 증폭기 가 고조파 왜곡 (HD)보다 훨씬 더 성가신 왜곡 유형 인 TIM ( Transient Intermodulation Distortion)에 취약하게 만듭니다 .
HD 만 게시되고 TIM이 결코하지 않는 이유는 잘 보이는 HD 그림을 얻는 것이 훨씬 쉽기 때문입니다. 0.01 % 고조파 왜곡과 같은 수치에 감명을받지 않는 사람은 누구입니까? 전체 시스템의 왜곡이 대부분 스피커에 의해 결정되므로 몇 퍼센트의 왜곡을 쉽게 추가하기 때문에 대부분의 고객은이 수치가 전혀 관련이 없다는 것을 인식하지 못합니다.
파워 스테이지에도 문제가 없습니다. 클래스 A 증폭기는 효율이 낮기 때문에 거의 사용되지 않습니다. 클래스 B 또는 AB 증폭기는 하나의 트랜지스터가 다른 트랜지스터를 대신 하는 크로스 오버 왜곡을 가지고 있습니다 . 피드백으로 보상 할 수없는 비선형 왜곡 입니다 . 사실이 아닐 수도 있습니다. 누군가가 여기에서 깨달을 수 있다면 나는 그것을 듣고 싶습니다. .
opamps에 대한 마지막 인용문 :
"전원이 차단 된 테이블에 놓여 있지 않으면 무조건 안정적인 연산 증폭기와 같은 것은 없습니다." [ 1 ]
추가 자료
[1] Intersil appnote AN9415 : 피드백, 연산 증폭기 및 보상
흥미로운 질문-답 ( 내 대답)은 이런 식으로 훌륭한 오디오 앰프를 만들 수 있다는 것입니다. 출력 단계와 전반적인 디자인에 여전히주의를 기울여야하지만 opamp를 사용하는 데 아무런 문제가 없습니다 (오늘날 성능이 우수한 기본적이고 저렴한 앰프의 경우 매우 일반적입니다)
opamp는 편리한 도구이며 현대적입니다. 세부 사항에주의를 기울이지 않으면 결과를 불량으로 달성하기 위해 사용할 수있는 방법이 여전히 많이 있습니다.
그렇다고해서 사람들이이 제품을 구매한다는 의미는 아니며 설계자들이이를 알고 있으므로 2 % THD로 2000 파운드가 넘는 하이 엔드 밸브 기반 "Hi-Fi"앰프를 얻을 수 있습니다. 당신은 아마 의도는 말할 수 있었다 불행하게도 "위대한"란 다른 많은 사람들에게 다른 많은 것들 - 앰프 여기 (아이러니하게도)이 더 많은 돈을 벌 것 같은 "나쁜"을 만들 수 있습니다.
당신은 주관 주의자 캠프에 기본적으로 인간의 귀가 어떤 측정 도구보다 더 정확하다고 판단하고 아무도 볼 수없는 것을들을 수 있다고 결정했습니다. 그래서 그들은 항상 "그렇습니다. THD + n은 실제로 20Hz-20kHz에서 <0.001 %이지만 디자인에 측정 할 수없는 효과 x를 허용하지 않습니다. 이것이 귀에 좋지 않은 소리입니다"
기술적 완벽에 대한 열망이 모두 중요하다면 무산소 케이블과 같은 제품은 결코 시장에 출시되지 않을 것입니다 :-)
Douglas Self의 "작은 신호 오디오 디자인"과 "오디오 파워 앰프 디자인 핸드북"을 읽고 싶을
것 같습니다. 그의 책은 opamp와 이산 트랜지스터의 사용에 대해 설명합니다. 그는 많은 실제 테스트 데이터를 포함하는 강점 / 약점을 측정하고 개별 트랜지스터로 더 나은 성능을 얻을 수있는 예제를 제공합니다.
실제로, 가전 제품에서, 저전력 내지 중전 력 오디오 증폭기는 "칩 증폭기"라는 별명을 가진 칩 상에있는 것이 일반적이다.
한 가지 문제는 저렴한 연산 증폭기의 대부분이 전압 게인이없는 출력단을 구동하기에 충분히 넓은 전압 스윙을 가지고 있지 않다는 것입니다. 연산 증폭기가 최대 +/- 15V에서 작동하고 그 이후에 전력 스테이지를 배치하더라도 출력 스윙은 여전히 +/- 15V로 제한됩니다. 훨씬 더 높은 전압에서 작동하는 연산 증폭기가 있지만 비용이 많이 듭니다.
이득이 글로벌 피드백 루프에 포함되도록 연산 증폭기 이후에 더 많은 전압 이득을 추가하는 것은 위험하며 공간과 비용 절감 이점 중 일부를 무효화하므로 출력 단계보다 개별 부품으로 표현되는 복잡성이 더 크다.
그럼에도 불구하고 이것은 실제로 때때로 이루어집니다. 예를 들어 Marshall 8008 랙 마운트 기타 앰프를 . 연산 증폭기는 추가 전압 증폭 단계와 출력 단계를 차례로 구동합니다. VAS는 흥미 롭습니다. 공통베이스에서 +/- 15V 레일에 각각 연결된베이스와 함께 한 쌍의 상보 형 트랜지스터를 사용합니다. 피드백은 출력 단계에서 바로 가져 오므로 추가 루프가 피드백 루프에 포함됩니다. 연산 증폭기는 내부적으로 보상되지만이 볼트 형 VAS는 C15 및 C17 형식으로 자체 보상됩니다. 연산 증폭기의 전체 개방 루프 이득은 R3을 통한 로컬 피드백이 있기 때문에 사용되지 않으며, R45는 글로벌 경로 내에서 더 많은 로컬 피드백 경로를 제공하는 역할을하는 것으로 보입니다.
요약하면, 출력 전압 스윙이 일반적인 연산 증폭기 (또는 그 이상)의 범위 내에 있으면 LM3886과 같은 칩 증폭기를 사용할 수 있으므로 연산 증폭기를 사용할 때 이점이 없습니다. 그러나 개별 출력 단계와 함께 피드백 합산 점으로 op-amp를 사용하는 것은 들어 본 적이 없습니다.
출력단의 드라이브 요구 사항도 명심해야합니다. 표준 이미 터 팔로워 출력 스테이지를 사용하여 8 옴 부하로 100 와트 평균 출력 전력으로 정격 된 앰프는 드라이버 스테이지에서 피크로 피크 간 약 +/- 40V의 스윙이 필요합니다. 이러한 '높은'전압을 출력 할 수있는 연산 증폭기는 일반 오디오 연산 증폭기보다 훨씬 비쌉니다. 또한 출력을 올바르게 바이어스하고 바이어스가 온도를 안정적으로 유지하는 문제가 여전히 있습니다. 드라이버가 opamp를 사용하여 마술처럼이 문제를 해결하지는 않습니다.
연관된 바이어 싱 회로와 함께 드라이버 및 출력 스테이지에서 이산 트랜지스터를 사용하고 여기에서 언급 한 애플리케이션과 같이 opamp를 드라이버로 사용하는 방법이 있습니다. 이 회로는 주로 그러나 고속 애플리케이션을위한 것 같다, 그들은 정해진 목표는 가능한 한 적은 수의 게인 단계로 가지고 일반적으로 하이 - 파이 오디오 (무엇 장점을 가지고 있습니다, 가능한 한 선형으로 그들 각각을 이전 적용되는 의견)이 명확하지 않습니다.