Wie berechne ich die maximale Stromaufnahme für diese Schaltung?

Ich versuche, den maximalen Strom zu berechnen, der aus meinen 15-V- und -15-V-Versorgungen gezogen wird. Meine OPAMPS verwenden die Versorgungen auch für Strom.

Alle meine Nummern scheinen wirklich verrückt zu sein.

Der Teil, über den ich am meisten verwirrt bin, ist der Teil mit den Transistoren ... Ich habe viel mit Transistorschaltungen gekämpft und hoffe, dass jemand mir helfen könnte, durch das zu gehen, was ich tun muss.

IC-Datenblatt

Annahmen:

  • Die Kappen sind kurzgeschlossen, weil wir dann den maximalen Strom haben
  • Sowohl der Lautsprecher als auch das Mikrofon ziehen keinen Strom (?)

Fragen:

  1. Welche Gleichungen benötige ich für die PNP- und NPN-Transistoren? Wie setze ich sie um

  2. Muss ich mir in dieser Situation Gedanken um das Mikrofon oder den Lautsprecher machen?

  3. Sollten meine Spannungen ernsthaft so groß sein? Ich habe das Gefühl, dass sie zu groß sind, aber ich kann nicht rechtfertigen, warum, da mein Gewinn so groß ist.

Fotos:

  1. SchaltkreisSchaltplan

  2. ArbeitenArbeit für Schaltplan Transistorteil

Va beträgt nicht 10 V, sondern ungefähr 0 V, da der 0,1-uF-Kondensator den Gleichstromfluss blockiert. Wenn dies ein praktischer Operationsverstärker ist (kein idealer Operationsverstärker), sollten Sie ihn bearbeiten, um auf sein Datenblatt zu verlinken. Die Tabelle der elektrischen Eigenschaften listet den typischen und den minimalen/maximalen Ruhestrom auf, den der Operationsverstärker aus der Versorgungsspannung zieht. Dieser Ruhevorspannungspunkt ist ein wichtiger Teil der Schätzung, wie viel Strom die Schaltung benötigt. Ein idealer Operationsverstärker würde keinen Strom ziehen (deshalb werden die Versorgungsschienen bei einem idealen Operationsverstärker nicht angezeigt). Gut, dass Sie schnell erkannt haben, dass die Schätzung viel zu unangemessen war.
Okay. Ich werde darauf verlinken. Wenn Sie sagen, dass der Kondensator den Gleichstromfluss blockiert, ist dies jedoch erst nach dem Aufladen der Fall, oder? Müsste ich nicht davon ausgehen, dass die Kappen als Kurzschluss wirken, um den maximalen Strom zu berechnen?
Ich würde dies als drei Unterschaltkreise angehen; das Elektretmikrofon (Mikrofon + R2), die 101V/V-Verstärkungssektion (R3, Operationsverstärker, R1, Rf und das 10k-Trimmpoti) und die Ausgangsstufe. Ich denke an den 0,1-uF-Kondensator als AC-Kopplungsverbindung zwischen dem Mikrofon und der 101-V/V-Verstärkungsstufe. Der Strom durch den 0,1uF-Kondensator ist vernachlässigbar. Auch der Strom durch den Schleifer des 10k Trimpotis ist vernachlässigbar, da er nur den nichtinvertierenden Eingang der Endstufe ansteuert. Somit können diese drei Teilschaltungen separat analysiert werden.
Nein, Kondensatoren verhalten sich immer gleich, aber für die DC-Analyse behandeln wir den Kondensator als offenen Stromkreis. Bei der AC-Analyse hängt die Impedanz des Kondensators von der Frequenz ab. Für die transiente Analyse verwenden wir eine Exponentialfunktion. Zur Berechnung des Laststroms zur Versorgung dieser Schaltung verwenden wir die DC-Analyse.
Okay. Das werde ich dann mal ausprobieren!
Welchem ​​Zweck dient die 100 Ω Widerstände? Ist der Lautsprecher ein hochohmiges Gerät?

Antworten (1)

Ich werde das Problem nicht für Sie beenden, aber ich kann auf ein paar Stellen hinweisen, an denen Sie einen Fehler gemacht haben.

  1. Warum sind Sie davon ausgegangen, dass der Kondensator für die maximale Stromaufnahme kurzgeschlossen ist? Nehmen Sie stattdessen an, dass der maximale Draw auftritt, wenn Sie den Verstärker sättigen – ich nehme eine Wellenform an, die zu 50 % hoch gesättigt und zu 50 % niedrig gesättigt ist.

  2. Ihre Verstärkung von 101 gilt nur für kleine Signalwellenformen. Wenn die Ausgangsspannung des Operationsverstärkers größer als sein maximaler Ausgangshub ist (typischerweise +/- 13 V oder so für einen Operationsverstärker mit +/- 15 V), wird er hoch oder niedrig schiessen.

  3. Der Strom durch die Basis der Transistoren ist wahrscheinlich 2 Größenordnungen niedriger als der Strom durch den Kollektor. Wenn Sie also nicht versuchen, wirklich genau zu sein, können Sie ihn wahrscheinlich ignorieren.

  4. Der größte Strom, den Sie jemals durch den Transistor bekommen könnten, ist das, was Sie bekommen würden, wenn angenommen würde, dass der eine oder andere Transistor (nicht beide gleichzeitig) vollständig eingeschaltet ist, und durch den 100-Ohm-Widerstand begrenzt wird - sowie durch jeden Widerstand des Lautsprechers.

Wie berechne ich die maximale Stromaufnahme für diese Schaltung?
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