Posterior a observar en diversos repositorios y foros de internet al terminar hemos hallado la respuesta que te compartimos aquí.
Solución:
Hay varios amplificadores operacionales de potencia, y también circuitos integrados de amplificadores de audio, que cumplirían con los requisitos establecidos. Sin embargo, este enfoque puede ser excesivo para el tipo de fidelidad probable de la fuente de generación de la señal.
Como se menciona en un comentario a la pregunta, agregar una etapa de búfer de transistor es quizás la mejor manera de lograr los resultados deseados.
Además, tenga en cuenta que se necesita un suministro de doble riel (+/- x voltios) a un voltaje relativamente alto para estos amplificadores operacionales/amplificadores de chip. Si bien el requisito de doble riel se puede eludir con una implementación de tierra virtual adecuada, los voltajes involucrados aún no son su rango de voltaje lógico común y corriente.
En cualquier caso, para responder a la pregunta…
Algunos amplificadores operacionales adecuados:
- PA85: OpAmp de potencia de alto voltaje: obsoleto, creo, pero aún vendido. Esto solía ser un clásico.
- OPA541: amplificador operacional monolítico de alta potencia
- OPA549: OpAmp de alto voltaje y alta corriente
- OPA2544: OpAmp dual de alto voltaje y alta corriente
- NE5532: OpAmp dual de bajo ruido
Algunos amplificadores de audio adecuados:
- LM3886: potencia de salida promedio continua de 68 W en 4 Ω en VCC = ±28V
- LM3875: promedio continuo de 56 W en 8 Ω
- LM4780: Amplificador de potencia de audio estéreo de 60 W, mono de 120 W (paralelo)
Para ampliar el comentario sobre una “etapa de búfer de transistor”, aquí hay una forma de hacerlo:
Esta es una etapa de salida de clase B e introducirá cierta distorsión a medida que cambia de fuente de corriente a corriente de sumidero, pero es suficiente para muchas necesidades. La demanda actual en el amplificador operacional se divide por la ganancia actual del transistor $h_fe$y en sus niveles de potencia probablemente no haya un amplificador operacional o transistor de potencia de propósito general que no funcione aquí.
Este esquema es de OPERATIONAL AMPLIFIER BASICS de Harry Lythall, que tiene una sección sobre amplificadores de potencia de audio con algunos diseños adicionales para diferentes necesidades, menor distorsión, etc.
También hay una gran cantidad de información sobre circuitos de audio en Elliott Sound Products.
De hecho, recientemente construí un pequeño prototipo en torno a un dsPIC33FJ64GP802 que hace exactamente lo que está buscando hacer.
Utilicé un amplificador operacional MCP6021 (no es un amplificador operacional “audiófilo” oficial, pero tiene un THD citado como 0.00053% (típico, G = 1 V/V) entrada/salida de riel a riel y es una parte bastante buena en general; también tiene una referencia de suministro medio que es útil para aplicaciones de un solo riel) impulsada de manera diferencial desde el DAC dsPICs, y un circuito integrado de amplificador TDA1517P 2 x 6W para controlar un altavoz pequeño de 8 ohmios (este es el eslabón débil en cuanto a THD; es posible que desee usar una etapa de transistor discreto después del opamp, o un IC de audio de mejor calidad)
Los resultados fueron muy buenos para mis propósitos, aquí hay una imagen (desde entonces, la placa ha sido pirateada para otros fines, pero los tres componentes principales permanecen como se muestra):
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