Amplificador de áudio Op amp

Estou tentando projetar um circuito no qual um microcontrolador produz um sinal e, em seguida, usar um amplificador aciona um alto-falante de 8ohm. Até agora, usei o LM386, mas ele não pode ultrapassar 1W, o que acabou sendo insuficiente. Além disso, desejo adicionar um LPF anti-aliasing (de segunda ordem) à saída do microcontrolador.

O esquema geral está abaixo.

Se eu quiser alimentar o alto-falante com 2W, precisarei de 4v, 500mA no alto-falante. É possível fazer dessa maneira ou existe um circuito melhor para minhas necessidades? Existe um amplificador operacional que possa atender a esses requisitos?

Existem vários amplificadores operacionais e também ICs de amplificador de áudio, que atendem aos requisitos estabelecidos. No entanto, essa abordagem pode ser um exagero para o tipo de fidelidade provável da fonte de geração de sinal.

Como mencionado em um comentário à pergunta, adicionar um estágio de buffer do transistor é talvez a melhor maneira de alcançar os resultados desejados.

Além disso, observe que é necessária uma alimentação de trilho duplo (+/- x Volts) a uma tensão relativamente alta para esses amplificadores operacionais / amplificadores de chip. Embora o requisito de trilho duplo possa ser contornado com uma implementação de aterramento virtual adequada, as tensões envolvidas ainda não são sua faixa de tensão lógica comum.

De qualquer forma, para responder à pergunta ...

Alguns amplificadores operacionais:

• PA85 : OpAmp de alta tensão - Obsoleto, acho, mas ainda vendido. Isso costumava ser um clássico.
• OPA541 : OpAmp monolítico de alta potência
• OPA549 : OpAmp de alta tensão e alta corrente
• OPA2544 : OpAmp duplo de alta tensão e alta corrente
• NE5532 : OpAmp duplo de baixo ruído

Alguns amplificadores de áudio adequados:

• LM3886 : potência média contínua de saída de 68 W em 4Ω a VCC = ± 28V
• LM3875 : média contínua de 56 W em 8Ω
• LM4780 : Amplificador de potência de áudio estéreo de 60W, Mono 120W (capacidade paralela)

Para expandir o comentário sobre um "estágio de buffer do transistor", aqui está uma maneira de fazê-lo:

$h_{fe}$

Este esquema é do OPERATIONAL AMPLIFIER BASICS de Harry Lythall, que possui uma seção sobre amplificadores de potência de áudio com alguns projetos adicionais para diferentes necessidades, menor distorção, etc.

Também há uma grande quantidade de informações sobre circuitos de áudio na Elliott Sound Products .

Na verdade, recentemente criei um pequeno protótipo em torno de um dsPIC33FJ64GP802 que faz exatamente o que você deseja fazer.

Usei um opamp MCP6021 (não um opamp "audiófilo" oficial, mas ele tem um THD citado como 0,00053% (típico, G = 1 V / V) para trilho de entrada / saída e é uma parte geral muito boa - ele também possui uma referência de fornecimento intermediário, útil para aplicativos de trilho único) acionada diferentemente do dsPICs DAC e um IC de amplificador TDA1517P 2 x 6W para acionar um alto-falante pequeno de 8 ohm (esse é o elo mais fraco em termos de THD - você pode usar um estágio de transistor discreto após o opamp, ou um IC de áudio de melhor qualidade. Os
resultados foram muito bons para meus propósitos, aqui está uma imagem (a placa foi hackeada para outros propósitos, mas os três componentes principais permanecem como mostrado):