Какие преимущества имеет УКВ радиоприемник на микросхеме К174ХА34 (TDA7021). Как правильно подобрать компоненты для сборки. Как собрать и настроить простой УКВ радиоприемник на К174ХА34 своими руками. Какие особенности конструкции нужно учесть при сборке.
Преимущества УКВ радиоприемника на микросхеме К174ХА34
УКВ радиоприемник на микросхеме К174ХА34 (TDA7021) имеет ряд преимуществ по сравнению с другими конструкциями:
- Простота схемы и конструкции
- Минимальное количество компонентов
- Возможность работы в двух диапазонах УКВ (65,8-74 МГц и 88-108 МГц)
- Электронная настройка на варикапах
- Наличие индикатора точной настройки
- Возможность питания как от сети, так и от батарей
Эти особенности делают данную конструкцию отличным выбором для начинающих радиолюбителей, желающих собрать свой первый УКВ приемник.
Основные узлы и принцип работы приемника
Приемник состоит из следующих основных узлов:
- Усилитель радиочастоты на транзисторе VT1
- Усилитель мощности звуковой частоты на транзисторах VT5-VT11
- Блок питания
Как работает данный приемник? Принятый антенной радиосигнал усиливается транзистором VT1 и поступает на вход микросхемы DA1. Микросхема К174ХА34 выполняет функции гетеродина, смесителя, УПЧ, частотного детектора и предварительного усилителя НЧ. Настройка на станции осуществляется изменением емкости варикапов VD2-VD4 в контуре гетеродина. Демодулированный звуковой сигнал с выхода DA1 поступает на усилитель мощности НЧ и воспроизводится динамиком.
Подбор компонентов для сборки приемника
При подборе компонентов для сборки приемника следует учитывать следующие рекомендации:
- Вместо TDA7021 можно использовать отечественный аналог К174ХА34
- Транзистор VT1 в УРЧ — КТ3127А, КТ363, КТ337 или КТ3123
- Транзисторы VT3-VT6, VT8 — из серий КТ3102, КТ315
- Транзисторы VT7, VT9 — КТ361 или КТ3107
- Транзисторы VT2, VT10-VT12 — из серий КТ502, КТ814-КТ817
- Варикапы VD2-VD4 — КВ109 или КВ132
- Светодиоды HL1-HL4 — АЛ307 или аналогичные
Правильный подбор компонентов обеспечит надежную работу приемника в заданных диапазонах частот.
Особенности изготовления печатных плат
Конструкция приемника предполагает использование трех печатных плат:
- Радиочастотная плата с микросхемой К174ХА34 и УРЧ
- Плата усилителя НЧ
- Плата источника питания
При изготовлении печатных плат следует обратить внимание на следующие моменты:
- Элементы контуров гетеродина и УРЧ располагать как можно ближе к выводам микросхемы
- Дорожки, соединяющие элементы ВЧ-тракта, делать короткими и шириной не менее 2 мм
- Обеспечить надежную экранировку ВЧ-узлов
- Разделить «земляные» цепи аналоговой и цифровой частей
Соблюдение этих рекомендаций позволит избежать самовозбуждения и паразитных связей в схеме приемника.
Настройка и регулировка приемника
После сборки приемника необходимо выполнить его настройку и регулировку:
- Проверить правильность монтажа и отсутствие коротких замыканий
- Подать питание и убедиться в наличии шума в динамике
- Подключить антенну и настроиться на какую-либо радиостанцию
- Вращением сердечника катушки L1 добиться максимальной громкости
- Регулировкой катушки L2 и подстроечных конденсаторов обеспечить перекрытие нужного диапазона частот
- Настроить контур УРЧ на максимальную чувствительность
- Отрегулировать порог срабатывания индикатора настройки резистором R4
Правильная настройка обеспечит максимальную чувствительность и избирательность приемника.
Возможные проблемы и способы их устранения
При сборке и настройке приемника могут возникнуть следующие проблемы:
- Отсутствие приема — проверить наличие питающих напряжений и правильность монтажа
- Свист или самовозбуждение — улучшить экранировку, проверить развязку по питанию
- Слабая чувствительность — проверить настройку входных цепей и контуров гетеродина
- Искажения звука — отрегулировать смещение в каскадах УНЧ
Методичный поиск неисправности по узлам схемы позволит локализовать и устранить возникшие проблемы.
Модификации и улучшения базовой конструкции
Базовую конструкцию приемника можно улучшить следующими способами:
- Добавить УВЧ на полевом транзисторе для повышения чувствительности
- Использовать микросхему TDA7088 для автоматического поиска станций
- Применить стереодекодер на TDA7040 для приема стереопередач
- Добавить светодиодную шкалу настройки на микросхеме LM3914
- Использовать цифровую индикацию частоты на микроконтроллере
Эти модификации позволят существенно улучшить параметры и расширить функциональность базовой конструкции приемника.
Модуль усилителя на lm386 — Домострой
Если нужно быстренько что-нибудь усилить в простых радиолюбительских схемах, то первым, что приходит в голову рядового радиолюбителя это микруха LM386. Она дешева и имеет минимум обвязки. Но часто, 40 дБ стандартного включения не хватает, а ведь можно и поднять.
Для начала рассмотрим примеры стандартных вариантов включения (напомню – питание 5-12 Вольт).
1. Усиление в 20 раз (на 26 дБ):
2. Усиление в 200 раз (на 46 дБ):
3. Усиление в 50 раз:
4. Усиление в 20 раз (26 дБ) + как приятный бонус – усиление баса на 6 дБ (при резисторе в 15 кОм на звездочке):
Примечание: если выводы 1 и 8 шунтированы конденсатором, то резистор (*) нужен менее 2 кОм
Итак, лирическое отступление закончено и переходим непосредственно к более умощненной версии.
Изменяя номинал резистора R1 (стоящего в цепи обратной связи) можно регулировать усиление от 34 до 74 дБ:
R1 — Резистор обратной связи (Ом)
Простой и удобный в использовании моно усилитель звука с широким диапазоном питания и выходной клемой под винт для подключения аудио линии на динамик (ки).
Подробно:
· Построен на чипе: LM386
· Двадцатикратное усиление
· Переменный резистор 10К для возможности регулировки громкости
· Индикация питания на плате
· Питание: 5
Написать отзыв
Ваш отзыв: Примечание: HTML разметка не поддерживается! Используйте обычный текст.
Оценка: Плохо Хорошо
Введите код, указанный на картинке:
- Перейти в магазин
Дело было в августе, расслабленный после отпуска, тихо я бродил по просторам интернета и Алиэкспресса. Чувство о предупреждении ненужных покупок, в народе известное под именем Жаба, спало, даже дрыхло, понимая, что после отпуска, да и в связи с отсутствием денег, я не смогу потратить денежку. Ох как она была не права, оплата двух мелких плат с рассыпухой пролетела мгновенно. И что же я купил
Купил я даже чуть дороже, поскольку зелененький был в зените и в «горячие распродажи», как всегда были выложены по скидке с изрядно завышенной цены. Так что это такое -набор DIY с чипом lm386n.
Чип был придуман почти полвека назад, как усилитель низкой частоты с минимальной обвеской для носимой аппаратуры и из этого все достоинства и недостатки.
Схема включения
Из даташита видно, что при 6 вольтах питания, чип выдает 0.3 ватта при 10 % искажений.
Печально, но ожидаемо. Поклонникам класса АВ, хороший усилитель класса Д, рвет этот усилитель, как тузик грелку. Как по мощности, так и по меньшим искажениям.
Лежали у меня эти два комплекта долго, что-то было спаяно, что-то нет. Недавний обзор на lm3886 подвиг на небольшой подвиг, и я скроил обзорчик, но не ждите в нем разных измерений, и оценки нелинейных искажений с помощью RMAA. Во-первых я верю цифрам из даташита, во-вторых отсутствует необходимая аппаратура, осциллограф, true rms voltmeter, и т. д. теперь немного фото, затем итоги и размышления.
Итак все пришло в пакетиках, в рассыпухе.
Сама плата вполне приличного качества, даже я сказал бы, что текстолит толстоват.
Пайка не заняла много времени.
Итак первые впечатления и выводы. Очень громкий звук «шипения» или «белого шума» при открытом входе. Что не удивительно, вход спроектирован на эмиттерных повторителях, и «ловит» неплохо эфир. Звук далеко не лучшего качества, быстро переходит в клиппинг, но здесь проблема больше в напряжении питания, низком для 8 оммных динамиков. Но отсюда и вытекают области нестандартных применений микросхемы: педаль дисторшен для гитары, генераторы звука.
Усилитель на LM386 с гнездом для подключения наушников
На рис. 7 показан усилитель с возможностью подключения головных телефонов. На схеме входное напряжение от источника аудиосигнала подаётся через конденсатор С1, устраняющий постоянную составляющую на регулятор громкости R1.
Рис. 7. Усилитель с гнездом для подключения наушников
Второй конденсатор (С2), включённый между средним выводом R1 и неинвертирующим входом, в принципе не нужен, но такое схемотехническое решение устраняет шорохи при возможном плохом качестве переменного резистора, а также уменьшает смещение половинного напряжения на выходе усилителя.
Гнездо для подключения наушников включено через развязывающий конденсатор С5 таким образом, что при отсутствии штекера наушников подключён динамик ВА1, а при включении штекера – динамик отключается.
Назначение остальных элементов усилителя было рассмотрено выше. Коэффициент усиления по напряжению минимален (Ku=20).
Переговорное устройство на LM386
Взяв за основу усилитель с максимальным коэффициентом усиления (рис. 2), можно получить простое переговорное устройство. Как видно из схемы, представленной на рис. 8, в неё добавлен выключатель питания и переключатель «Приём – передача», обеспечивающий попеременную работу динамических головок ВА1 и ВА2 в качестве микрофона или громкоговорителя.
Рис. 8. Переговорное устройство
Устройство позволяет организовать проводную связь между двумя абонентами. Дальность связи достигает нескольких сотен метров.
Область применения этой конструкции: связь между двумя абонентами, игры и т. п. Усилитель с динамической головкой ВА1 располагается на основном пункте связи, а другая динамическая головка – на удалённом пункте связи. Соединение основного и удалённого пунктов связи выполняют многожильным телефонным двухпроводным кабелем. Конструкция питается от батареи напряжением 9 В типа «Крона».
Генератор синусоидальных сигналов с малыми искажениями на LM386
Этот же усилитель без больших затрат превращается в генератор синусоидальных сигналов с малым коэффициентом гармоник. Схема генератора с мостом Вина показана на рис. 9.
Рис. 9. Генератор синусоидальных сигналов с малыми искажениями
Напомним, что частота генератора определяется выражением:
fo=½Π√(R1R2C1C2)
Чаще всего выбирают R1=R2 и C1=C2, при этом выражение упрощается:
fo=½ΠR1C1
Вторым требованием является то, что коэффициент отрицательной обратной связи усилителя должен быть равен точно 1/3 [6]. При указанных условиях в схеме возникают незатухающие колебания. Если этот коэффициент меньше 1/3, амплитуда колебаний будет быстро увеличиваться со временем, пока выходное напряжение не превратится в меандр.
Если коэффициент отрицательной обратной связи более 1/3, амплитуда колебаний через некоторое время будет стремиться к нулю. Ясно, что установить идеальное значение коэффициента можно, если применить систему автоматической регулировки амплитуды.
Для этого предусмотрена цепь отрицательной обратной связи R3, HL1, которая так воздействует на коэффициент усиления, чтобы амплитуда колебаний стабилизировалась при весьма малых нелинейных искажениях (порядка 0,05%).
Если выходное напряжение генератора по каким-либо причинам увеличивается, увеличится и ток через R3, а также напряжение на нелинейном элементе – лампе накаливания HL1. Нить лампы накаливания разогреется, и её сопротивление увеличится, что приведёт к уменьшению глубины отрицательной обратной связи и уменьшению напряжения на выходе генератора. При уменьшении выходного напряжения генератора процессы происходят в обратном направлении, в результате обеспечивается автоматическая стабилизация коэффициента усиления.
При указанных на принципиальной схеме значениях элементов частота генерируемых колебаний составляет 1 кГц, а амплитуда – около 2 В эфф.
Генератор прямоугольных импульсов на LM386
Схема, показанная на рис. 10, представляет собой генератор сигналов прямоугольной формы.
Рис. 10. Генератор прямоугольных импульсов
Усилитель DA1 играет роль компаратора. Положительная обратная связь реализуется с помощью делителя R1, R2, подключённого к неинвертирующему входу усилителя. Коэффициент обратной связи Kос=R2/(R1+R2). В состав отрицательной обратной связи включена интегрирующая цепь R3, C1.
Период колебаний генератора для симметричных сигналов прямоугольной формы составляет:
T=2R3C1ln[(1+Kос)/(1-Kос)]
При Кос=0,462 формула упрощается:
Т=2R3C1, и частота f=½R3С1
Максимальная частота генерируемых схемой колебаний ограничена скоростью нарастания выходного напряжения усилителя DA1.
К чему я пришел, я не знаю куда применить данные усилители, и они попадают в место хранения, так называемая «домашняя помойка», полная вещей, непонятно
нужны или нет, и лежат до очередной чистки.
Сразу говорю, что есть собранные усилители на этом чипе на SMD компонентах, и гораздо дешевле, но купил то я такой вариант.
Итог.
Достоинства, как аудиоусилитель- не нашел.
Недостатки
Высокий уровень шума, при питании от трансформатора «фонит».
для меня не нужная вещь
И наконец
Схема подключения варикапа в укв приемнике. УКВ FM приемник с электронной настройкой на микросхеме К174ХА34 (TDA7021). Принцип работы стереоприемника
Сейчас мы будем делать настоящее FM Радио на основе двух дешёвых микросхем TDA7000 и LM386. Что из себя представляет TDA7000 и как она работает. Это настоящий FM приемник, с обычным гетеродином, смесителем, усилителем-ограничителем, и фазовым детектором. Также микросхема имеет автоподстройку частоты. А вот функция шумоподавления несколько слабовата, чтобы не сказать больше. При необходимости, подключение резистор 10K от питания на контакт 1 будет отключать шумоподавитель.
Блок-схема микросхемы
Блок-схема TDA7000 используется как для обычный FM-приемник. Аудиовыход составляет около 75 мВ. Подробнее смотрите в документации на 7000.
Прежде чем паять схему, настоятельно рекомендуем заглянуть в . Он даёт хорошее представление о работе и использовании микросхемы. Обратите внимание, что TDA7000 не подходит для приёмной части в стереодекодер. Это цена за простоту и качество. Если стерео принципиально — .
Список деталей для схемы
Микросхема IC1 TDA7000 FM-Радио
Микросхема IC2 LM386 Аудиоусилитель
18-контактный разъем (для TDA7000)
8-контактный разъем (для LM386)
Керамические конденсаторы:
0.001 мкФ x 1 шт
0,01 мкФ x 1 шт
0.1 мкФ x 4 шт
0,0022 мкФ x 1 шт
0.0033 мкФ x 2 шт
0.022 мкФ x 1 шт
150 пФ x 1 шт
180 пФ x 2 шт
220 пФ x 2 шт
330 pF x 2 шт
Электролитические конденсаторы:
220µF или 470µF или 1000µF — x 2 шт
4.7µF — X 1 шт
Другие радиоэлементы:
10K (или 20 кОм) подстроечный резистор
C1 — Керамика
L1 — Регулируемые катушки для настройки радиостанций
10 ОМ 1/4W или 1/6 Вт х 1 шт
22К, 1/4 или 1/6 Вт х 1 шт
Динамик 8 Ом 1 Ватт
9В батарея питания
Кстати, фирма Philips не остановилась на TDA7000 в её 18-ти контактном DIP корпусе. Затем пришла очередь TDA7010T которая является версией для поверхностного монтажа. Она поставляется в 16-ти контактном SMD виде. Далее идет микросхема TDA7021T, которая также предназначена для поверхностного монтажа, но уже стерео совместима с декодером. И, наконец, появляется TDA7088T, которая только моно, но имеет автоматический поиск настройки и работу всего от 3V питания. К сожалению, TDA7000 больше не производятся, они были сняты с производства в декабре 2003 года. Хотя их выпускали довольно долго — чуть более 20 лет.
Сборка радиоприемника на микросхеме TDA7000
Совместно с TDA7000 можно задействовать усилитель НЧ LM386 для аудиоканала. Вначале был сделан транзисторный усилитель, но микросхема имеет более высокое усиление. Теперь звук очень хороший.
В связи с большим количеством музыкальных радиостанций в УКВ- диапазонах у радиолюбителей пользуются популярностью схемы малогабаритных УКВ-радиоприемников. Такой приемник, особенно изготовленный своими руками, всегда приятно взять с собой на прогулку или в поездку.
В журналах «Радиолюбитель» и «Радио» в последние годы напечатано немало схем таких радиоприемников. Практически все они являются вариантами включения популярных микросхем К174ХА34 и К174ХА42.
Однако этим микросхемам свойственны определенные недостатки, обусловленные низкой ПЧ, неустойчивая работа на верхних границах FM-диапазона, склонность к самовозбуждению. Необходимость применения внешнего усилителя НЧ увеличивает массогабаритные показатели и потребляемый ток.
За рубежом существует большой класс однокристальных радиоприемников, например U251 OB, KA22425D, СХА1019М, СХА1191, описания которых мне не встречались в журналах. Микросхема U251ОВ фирмы Telefunken – представитель малоизвестного широким слоям радиолюбителей класса однокристальных УКВ-радиоприемников. В отличие от известных микросхем К174ХА34 и К174ХА42, данная микросхема обладает рядом преимуществ. Лучшее качество звука и отсутствие специфических помех , обусловлено стандартной ПЧ 10,7 МГц. Высокую чувствительность обеспечивает УРЧ с перестраиваемым резонансным контуром. Достоинствами микросхемы являются наличие усилителя звуковой частоты, электронных регуляторов громкости и тембра ВЧ, индикатораточной настройки, широкий диапазон питающего напряжения и небольшой потребляемый ток.
Технические характеристики
Диапазон принимаемых частот, МГц…………………………… 64.. .108
Чувствительность не хуже, мкВ………………………………………….. 5
Номинальная выходная мощность на нагрузке 8 Ом, Вт …0,1 Ток покоя, мА 10
Работоспособность приемника сохраняется при снижении питающего напряжения до 1,8 В, максимальное напряжение питания – 9 В.
Микросхема U251OB изготавливается в корпусе с 28-ю выводами. Шаг между выводами – 1,75 мм.
Принципиальная схема приемника приведена на рис. 1. Принятые антенной сигналы радиостанций поступают на вход усилителя радиочастоты (вывод 12 DA1). Нагрузкой этого УРЧ служит перестраиваемый
колебательный контур L3, С13.2, С14. Сигнал с него подается на смеситель в составе микросхемы. На него же поступает напряжение гетеродина, контуром которого являются L2, С13.1, С12. Опорное напряжение 2,4 В с внутреннего стабилизатора подается на вывод 8 микросхемы. Применение КПЕ в малогабаритных приемниках с низковольтным питанием, как считает автор, предпочтительнее применения настройки на варикапах. С КПЕ удается перекрыть весь диапазон 64… 108 МГц без дополнительных катушек и элементов коммутации, а также сохраняется стабильная, настройка на радиостанцию до глубокого разряда батареек. Тем же, кто захочет ввести в приемник настройку на варикапах, рекомендую обратиться к , где рассмотрены различные варианты включения контуров. Сигнал ПЧ 10,7 МГц с вывода 14 микросхемы выделяется на нагрузке смесителя резисторе R5, фильтруется пьезокерамическим фильтром ZQ1 и поступает на вывод 17 (вход усилителя-ограничителя промежуточной частоты). Для детектирования частотно-модулированных колебаний используется фазовый детектор микросхемы. Его фазосдви- гающая цепь L1, СЗ, С4, настроенная на частоту 10,7 МГц, подключается к выводу 2. С выхода демодулятора (вывод 23) через конденсатор С8 сигнал поступает на вход усилителя звуковой частоты. Конденсатор С9 компенсирует предискажения звукового сигнала, вводимые на передающей стороне для повышения отношения сигнал- шум. Резистором R2 регулируется уровень громкости, а резистором R4 – уровень высоких частот в звуковом сигнале. Усиленный звуковой сигнал подается на вывод 27, к которому через конденсатор С2 подключена динамическая головка ВА1 мощностью 0,25… 1 Вт. К выводу 1 подключена цепочка R1С1, а к выводу.З -конденсатор С6 обратной связи усилителя 34. К выводу 6 подключен конденсатор СЮ системы АПЧГ. Его емкость должна быть в пределах 2,7.. .4,7 пФ, в противном случае нарушится работа системы автоподстройки частоты. Вывод 15 – вход сигнала переключения диапазона АМ-ЧМ. Необходимо отметить, что микросхема U2510B позволяет реализовать приемник амплитудно-модулированных сигналов (ДВ, СВ, KB) со значением промежуточной частоты 455 или 465 кГц. Для этого необходимо замкнуть вывод 15 на общий провод, а к выводам 5, 10, 16 микросхемы подключить соответствующие контура . При точной настройке на радиостанцию загорается светодиод VD1, подключенный к выводу 19. Если в процессе настройки приемника необходимо будет отключить систему АПЧГ, то достаточно соединить вывод 22 с общим проводом. К выводу 25 подключен конденсатор С5 фильтра питания. В качестве конденсатора С13 можно применить четырех- секционный КПЕ от китайской магнитолы, причем используются те секции, которые применяются для настройки в диапазонах СВ и КВ. В таких блоках КПЕ сверху расположены четыре подстроечных конденсатора, по одному на каждую секцию. Ориентировочно пределы изменения емкостей этих секций составляют 3…200 пФ. Это позволяет перекрыть весь необходимый диапазон принимаемых частот без дополнительных переключений.
Резистор R2 – любого типа с обратнологарифмической характеристикой изменения сопротивления (группа В). Сопротивление его может находиться в пределах 22… 100 кОм. Резистор R4 – любого типа группы А, сопротивление его может находиться в пределах 4,7…33 кОм. Пьезокерамический фильтр ZQ1 – стандартный, типа ФП1П6-1.2 или импортный на частоту 10,7 МГц.
Микросхема U2510B имеет практически полные аналоги – СХА1019М и СХА1191М фирмы SONY . Различие заключается в отсутствии у последних цепочки R1C1 (вывод 1 соединен с общим проводом) и регулятора тембра ВЧ (вывод 18 остается свободным).
Катушка L1 намотана на стандартном каркасе диаметром 6 мм с подстроенным сердечником из феррита и содержит 10 витков провода ПЭЛ-0,16. Катушку необходимо экранировать. Катушки L2 и L3 – бескаркасные с внутренним диаметром 4 мм, намотаны проводом ПЭЛ-0,5. Катушка L2 имеет 6 витков, L3 – 7 витков.
При разработке печатной платы элементы контуров гетеродина и усилителя РЧ необходимо располагать как можно ближе к соответствующим выводам микросхемы. Дорожки, которые их соединяют, необходимо делать по возможности короче и шириной не менее 2 мм.
Если монтаж выполнен без ошибок и применены исправные элементы, то при включении источника питания в динамической головке должен появиться характерный шум, громкость которого должна регулироваться резистором R2 Подключив антенну, приемник настраивают на какую-либо радиостанцию. Вращая сердечник катушки L1, добиваются максимальной громкости звука принимаемой радиостанции при отсутствии искажений. Растягивая или сжимая витки гетеродинной катушки L2, а также вращая ротор подстроенного конденсатора (на схеме не показан), расположенного на КПЕ С13.1, производят укладку диапазона в необходимых границах. Далее настраивают приемник на слабую радиостанцию, проводят настройку резонансного контура УРЧ. Вращая ротор соответствующего подстроенного конденсатора на КПЕ С13.2, добиваются максимальной громкости и минимума шумов. В заключение выполняется окончательное сопряжение контуров. К выводу 23 нужно подключить вольтметр и, подстраивая контур УРЧ, добиться максимального показания при приеме радиостанции.
Литература
1. Поляков В. О работе приемника на микросхеме К174ХА34 // Радио. 1999. №9. С. 19.
2. Полятыкин П. УКВ-приемник на микросхеме К174ХА42А // Радио. 1999. №6. С. 20.
3. Герасимов Н. Двухдиапазонный УКВ-приемник// Радио. 1999. №8. С. 6.
4. Даниленко Б. Отечественные и зарубежные усилители, радиоприемники. Минск: Беларусь, 2000.
5. Микросхемы для аудио- и радиоаппаратуры. Справочник. М.: ДОДЭКА, 1997.
Схема простого УКВ радиоприемника на отечественный 65,8- 74 МГц и новый 88- 108 МГц диапазоны частот с электронной настройкой.
В сравнительно недалеком прошлом в нашей стране была широко развита сеть проводного радиовещания с абонентскими громкоговорителями. Сегодня радиослушатели отдают предпочтение УКВ ЧМ радиоприемникам, тем более что с каждым годом увеличивается число радиостанций, ведущих передачи в диапазонах УКВ-1 (65,8 ..74 МГц) и УКВ-2 (88… 108 МГц).
О том, как устаревшие проводные устройства можно превратить в УКВ приемники, рассказывает автор публикуемой статьи.
Если у вас сохранился абонентский громкоговоритель, то, используя его корпус с динамической головкой вы без особых затрат изготовите предлагаемый здесь несложный сетевой УКВ радиоприемник. Для этого не потребуются дефицитные или дорогие детали
Как известно, одним из самых сложных узлов УКВ приемника является тракт радиоприема. Но с появлением специализированных микросхем, например, TDA7021 (отечественный аналог К174ХА34) и К174ХА42, изготовить такой узел не так уж трудно.
Принципиальная схема
Приемник состоит из усилителя радиочастоты на транзисторе VТ1, узла обработки ЧМ сигнала на микросхеме DA1, усилителя мощности ЗЧ на транзисторах VТ5 VТ11 и блока питания.
Сигнал радиостанции, принятый антенной WA1 через антенное гнездо XW1, конденсатор С1 и катушки L1 и L2, поступает на базу транзистора VТ1. Входной колебательный контур L1C3 при этом настроен на середину диапазона УКВ-2 для обеспечения небольшого подъема АЧХ в области высоких частот рабочего диапазона.
Это необходимо для компенсации уменьшения чувствительности с ростом частоты примененной микросхемы. Усиленный транзистором VТ1 радиосигнал выделяется на катушке L3 и через конденсатор С8 поступает на вход микросхемы DA1.
Рис. 1. Принципиальная схема УКВ приемника на микросхеме К174ХА34 (TDA7021).
Включение микросхемы стандартное, оно приводилось в Р-1995 № 10, 11. Индикатор настройки выполнен на транзисторах VT3, VТ4 и светодиоде HL4. Сигнал на него подается с вывода 9 микросхемы DA1. Порог чувствительности индикатора устанавливают подстроечным резистором R4 При точной настройке на станцию светодиод HL4 светится.
Настройка на радиостанции осуществляется изменением резонансной частоты колебаnельных контуров гетеродина микросхемы DA1. В состав контура диапазона УКВ-2 входи г катушка L5 с варикапами VD3 VD4 диапазона УКВ-1 катушка L4 варикап VD2 и конденсатор С22 Коммутация катушек осуществляется переключателем SA1 Секция SA1.2 через резистор R11 одновременно с переключением диапазонов зажигает один из светодиодов HL2 или HL3, сигнализирующих о включении того или иного диапазона УКВ.
Элементом настройки в приемнике служит переменный резистор R6. включенный в цепь стабилизатора напряжения на светодиоде HL1. С движка этого резистора напряжение настройки через резистор R9 поступает на варикапы VD2-VD4 изменяя их емкость.
Питание УРЧ и микросхемы DA1 осуществляется через стабилизатор напряжения на транзисторе VТ2 и стабилитроне VD5 Светодиод HL1 служит одновременно индикатором включения приемника в сеть.
Сигнал звуковой частоты (ЗЧ) с вывода 14 микросхемы DA1 через конденсатор С23 и подстроечный резистор R10 поступает на буферный усилитель на транзисторе VТ5. Он увеличивает амплитуду сигнала ЗЧ до уровня необходимого для работы усилителя мощности звуковых частот (УМЗЧ).
УНЧ и блок питания
УМЗЧ выполнен по двухтактной схеме с непосредственной связью между каскадами на транзисторах VТ6-VТ11. На ег входе имеется регулятор громкости — переменный резистор R18. Цепь обратной связи C33R26R27 служит для коррекции АЧХ усилителя, обеспечивая более приятное звучание Усилитель нагружен на динамическую головку ВА1 через конденсатор С35.
Рис. 1. (Продолжение) Схема УНЧ и блока питания приемника.
Блок питания приемника выполнен на понижающем трансформаторе Т1 с выпрямителем на диодном мосте VD9. Выходное напряжение стабилизировано устройством на транзисторе VТ12 и стабилитроне VD8.
Детали и конструкция
Вместо микросхемы TDA7021. Как уже отмечалось в приемнике можно применить ее отечественный аналог — K174XA34. В качестве транзистора VT1 в УРЧ может работать КТ3127А, КТ363, КТ337, КТ3123 с любыми буквенными индексами.
Остальные транзисторы VТЗ-VT6, VТ8 — любые из серий КТ3102, КТ315; VТ7-VТ9 -КТ361, КТ3107. Транзистор VТ2 — любой из серий КТ502, КТ815; VТ10 — КТ814, КТ816; VТ11, VТ12 — КТ815, КТ817 с любыми буквенными индексами.
Рис. 2. Печатная плата УКВ приемника.
На место диодов VD1, VD7 можно установить КД522Б, КД521Б. а VD6 — Д2Б. Д9Б. Светодиоды HL1-HL4 подойдут любые из серии АЛ307 или импортные с соответствующими рекомендованными параметрами. Варикапы VD2-VD4 — КВ109. КВ132
с любыми буквенными индексами. Стабилитроны VD5 — КС162А, КС168А, КС 147А, VD8 Д814Д, КС512А, КС213Ж. Конденсаторы в блоке УКВ желательно применить миниатюрные керамические КД-1 КД-2, КМ-4, К10-23; подстроечные С1, СЗ — КПК-МН. Возможно примене ние и других типов, например, КТ4-21, КТ4-25, КТ4-23, но при этом потребуется измененить рисунок печатной платы.
Рис. 3. Печатная плата усилителя НЧ для приемника.
Переменный резистор R18 — СП-1, СПЗ-ЗО с функциональной характеристикой В; R6 — с линейным перемещением движка СПЗ-23а длиной 86 мм и сопротивлением 10. 100 кОм (функциональная характеристика А) Все подстроечные резисторы СПЗ-38, СПЗ-27. Динамическая головка ВА1 — любая мощностью до 3 Вт, например 1ГДШ-9, 1ГДШ-11,2ГДШ-7, ЗГДШ-22 и др.
Катушка L1 имеет 3,5 витка провода ПЭВ 0,3 мм, L2 — 2,5 витка провода ПЭВ-0,1 мм намотка рядовая, и обе расположены на одном каркасе из полистирола диаметром 5 мм. Катушка L3 имеет 20 витков провода ПЭВ 0,5 мм, намотана виток к витку на оправке диаметром 2 мм.
Катушки гетеродина бескаркасные, L4 имеет 7 витков провода ПЭВ 0,8 мм, ее внутренний диаметр — 6 мм, а катушка L5 — 5 витков провода ПЭВ 0,5 мм, внутренний диаметр 4 мм.
В качестве переключателя диапазонов SA1 применен движковый переключатель от импортной магнитолы, но можно применить любой подходящий, например П2К.
Рис. 4. Печатная плата источника питания.
Трансформатор питания Т1 использован от импортного сетевого адаптера, но применим любой мощностью 5…10 Вт с напряжением на вторичной обмотке 12… 15 В.
Большинство деталей приемника смонтированы на трех печатных платах: радиочастотная часть — рис. 2, УМЗЧ — рис. 3 и блока питания — рисунке 4.
Эти платы установлены в корпусе, в качестве которого, как уже упоминалось, можно применить корпус абонентского громкоговорителя, но можно изготовить и самодельный, как изображено на фото в заставке и на рис. 5. На боковых стенках корпуса размещают антенное гнездо и колодку для установки предохранителя.
Остальные органы управления и настройки — на лицевой панели. Перемещение движка резистора R6 выполнено от ручки настройки через верньерное устройство. Все соединения между отдельными платами выполнены гибким монтажным проводом. С антенным гнездом плата УКВ соединена отрезком коаксиального кабеля.
Если приемник изготавливается как настенный, то на задней стенке корпуса (съемной) необходимо предусмотреть отверстия для крепления на стене.
Налаживание приемника
Вначале подстроечным резистором R19 устанавливают половину напряжения питания на коллекторах транзисторов VT10, VT11 подбором резистора R16 — также половину напряжения питания на коллекторе транзистора VT5, подстроечным резистором R2 падение напряжения на резисторе R3, равное 0,5 В.
Затем, установив движки подстроечных резисторов R4 и R10 в среднее положение, осуществляют укладку границ принимаемых диапазонов растягивая или сжимая витки гетеродинных катушек L4 и L5. Возможно при этом придется уменьшить или добавить по одному витку.
Настроившись на радиостанцию, устанавливают резистор R18 в верхнее по схеме положение и подстроечным резистором R10 устанавливают максимальную громкость звучания, при которой искажения еще не заметны. После этого подстроечным резистором R4 добиваются четкого зажигания светодиода HL4 при точной настройке на станцию и его гашения — при расстройке.
Окончательная процедура регулировки — вращением роторов подстроечных конденсаторов С1 и С3 добиваются максимальной чувствительности прием ника при приеме слабых сигналов радиостанций.
И. Потачин, г. Фокино, Брянской обл. Р-06-2000.
Приветствую! В этом обзоре хочу рассказать про миниатюрный модуль приемника, работающий в диапазоне УКВ (FM) на частоте от 64 до 108 МГц. На одном из профильных ресурсов интернета попалась картинка этого модуля, мне стало любопытно изучить его и протестировать.
К радиоприемникам испытываю особый трепет, люблю собирать их еще со школы. Были схемы из журнала «Радио», были и просто конструкторы. Всякий раз хотелось собрать приемник лучше и меньше размерами. Последнее, что собирал, — конструкция на микросхеме К174ХА34. Тогда это казалось очень «крутым», когда в середине 90-х впервые увидел работающую схему в радиомагазине, был под впечатлением)) Однако прогресс идет вперед, и сегодня можно купить героя нашего обзора за «три копейки». Давайте его рассмотрим поближе.
Вид сверху.
Вид снизу.
Для масштаба рядом с монетой.
Сам модуль построен на микросхеме AR1310. Точного даташита на неё найти не смог, по всей видимости произведена в Китае и её точное функциональное устройство не известно. В интернете попадаются лишь схемы включения. Поиск через гугл выдает информацию: » Это высокоинтегрированный, однокристальный, стерео FM радиоприемник. AR1310 поддерживает частотный диапазон FM 64-108 МГц, чип включает в себя все функции FM радио: малошумящий усилитель, смеситель, генератор и стабилизатор с низким падением. Требует минимум внешних компонентов. Имеет хорошее качество аудиосигнала и отличное качество приема. AR1310 не требует управляющих микроконтроллеров и никакого дополнительного программного обеспечения, кроме 5 кнопок. Рабочее напряжение 2.2 В до 3.6 В. потребление 15 мА, в спящем режиме 16 uA «.
Описание и технические характеристики AR1310
— Прием частот FM диапазон 64 -108 МГц
— Низкое энергопотребление 15 мА, в спящем режиме 16 uA
— Поддержка четырех диапазонов настройки
— Использование недорогого кварцевого резонатора 32.768KHz.
— Встроенная двусторонняя функция автоматического поиска
— Поддержка электронного регулятора громкости
— Поддержка стерео или моно режима (при замыкании 4 и 5 контакта отключается стерео режим)
— Встроенный усилитель для наушников 32 Ом класса AB
— Не требует управляющих микроконтроллеров
— Рабочее напряжение 2.2 В до 3.6 В
— В корпусе SOP16
Распиновка и габаритные размеры модуля.
Распиновка микросхемы AR1310.
Схема включения, взятая из интернета.
Так я составил схему подключения модуля.
Как видно, принцип проще некуда. Вам понадобится: 5 тактовых кнопок, разъем для наушников и два резистора по 100К. Конденсатор С1 можно поставить 100 нФ, можно 10 мкФ, а можно вообще не ставить. Емкости C2 и С3 от 10 до 470 мкФ. В качестве антенны — кусок провода (я взял МГТФ длиной 10 см, т.к. передающая вышка у меня в соседнем дворе). В идеальном случае можно рассчитать длину провода, например на 100 МГц, взяв четверть волны или одну восьмую. Для одной восьмой это будет 37 см.
По схеме хочу сделать замечание. AR1310 может работать в разных диапазонах (видимо, для более быстрого поиска станций). Выбирается это комбинацией 14 и 15 ножки микросхемы, подключая их к земле или питанию. В нашем случае обе ножки сидят на VCC.
Приступим к сборке. Первое, с чем столкнулся, — нестандартный межвыводной шаг модуля. Он составляет 2 мм, и засунуть его в стандартную макетку не получится. Но не беда, взяв кусочки провода, просто напаял их в виде ножек.
Выглядит неплохо)) Вместо макетной платы решил использовать кусок текстолита, собрав обычную «летучку». В итоге получилась вот такая плата. Габариты можно существенно уменьшить, применив тот же ЛУТ и компоненты меньшего размера. Но других деталей у меня не нашлось, тем более что это тестовый стенд, для обкатки.
Подав питание, нажимаем кнопку включения. Радиоприемник сразу заработал, без какой-либо отладки. Понравилось то, что поиск станций работает почти мгновенно (особенно если их много в диапазоне). Переход с одной станции на другую около 1 с. Уровень громкости очень высокий, на максимуме слушать неприятно. После выключения кнопкой (спящий режим), запоминает последнюю станцию (если полностью не отключать питание).
Тестирование качества звука (на слух) проводил наушниками Creative (32 Ом) типа «капли» и наушниками «вакуумного» типа Philips (17,5 Ом). И в тех, и в других качество звука мне понравилось. Нет писклявости, достаточное количество низких частот. Меломан из меня никудышный, но звук усилителя этой микросхемы приятно порадовал. В Филипсах максимальную громкость так и не смог выкрутить, уровень звукового давления до боли.
Так же измерил ток потребления в спящем режиме 16 мкА и в рабочем 16,9 мА (без подключения наушников).
При подключении нагрузки в 32 Ома, ток составил 65,2 мА, при нагрузке в 17,5 Ома — 97,3 мА.
В заключение скажу, что данный модуль радиоприемника вполне годен для бытового применения. Собрать готовое радио сможет даже школьник. Из «минусов» (скорей даже не минусы, а особенности) отмечу нестандартный межвыводной шаг платы и отсутствие дисплея для отображения информации.
Измерил ток потребления (при напряжении 3,3 В), как видим, результат очевиден. При нагрузке 32 Ом — 17,6 мА, при 17,5 Ом — 18,6 мА. Вот это совсем другое дело!!! Ток немного менялся в зависимости от уровня громкости (в пределах 2 — 3 мА). Схему в обзоре подправил.
Вся конструкция самодельного приёмника помещается на печатной плате, кроме переменных резисторов, антенны, динамика и источника питания. В качестве корпуса был применена коробка из под головы автомобильного магнитофона фирмы «JRC», так как она чуть больше ее аналогов в длину — примерно на сантиметр и чуть глубже, что нам и нужно. Рисунок печатной платы в формате тут.
FM приемник принимает весь диапазон от 88 до 108Мгц. Мне удалось настроить его на семь радиостанций, которые переключаются при плавном вращении переменного резистора «НАСТРОЙКА», но из семи радио станций лишь пять имеют хорошее качество, что тем не менее очень неплохо для такой простой схемы, особенно если учесть, что станция находится на расстоянии более 80 километров.
Приемник очень громкий, а особенно качественный звук получается при подключении больших внешних колонок. Если вас не устраиваетя схема усилителя, то микросхему УНЧ можно заменить на любую другую или вообще убрать, если будете слушать радио через наушники. Антенной служит отрезок метрового провода, но лучше к схеме добавить маленький антенный усилитель, называется УВЧ (усилитель высокой частоты).
Сопротивление резистора «ГРОМКОСТЬ» необязательно должно быть 33ком, можно любое в пределах 10-47ком. Катушки: катушка L1 — бескаркасная, 8 витков, наматывается на оправе 3мм проводом ПЭЛ 0,55мм. Ей и настраивается FM приемник. L2 — входной контур, наматывается тем же проводом, на тот же диаметр, только имеет 13 витков.
При настойке приемника необходимо растягивать или сжимать катушку L1 до тех пор, пока не поймаете весь фм диапазон. Но не спешите растягивать ее. Вначале попробуйте поймать стации полностью сжатой катушкой, как в моем случае. Например мне не пришлось настраивать её совсем.
Питанием FM радиоприёмника может служить обыкновенный китайский блок питания стационарного телефона либо другой аналогичный, с током от 0,05А (в варианте без УНЧ) или 1А (с микросхемой TDA2003). Транзистор кт315 можно заменить любым аналогичным. При сборке схемы без ошибок, приемник начинает работать сразу.
Схемы электронных самоделок своими руками: для радиолюбителей
Схемы электронных самоделок своими руками. Представленные здесь радиоэлектронные устройства не намного хуже профессиональных моделей, а некоторые бывают даже лучше по своей топологии. В этой подборке можно найти разнообразные охранные сигнализации, усилители мощности звука, и т.д. Также, раздел «Каталог электрических схем», по мере возможности будет пополняться новыми схемами.
Схемы электронных самоделок своими руками — всякие полезные устройства
Микрофонный усилитель с низким сопротивлением
Схема представляет собой микрофонный усилитель для использования с микрофонами, у которых низкое общее сопротивлением (
200 Ом). Данный усилитель рассчитан на работу со стабилизированным источником напряжением от 6 до 30 В постоянного тока. Если вы не намерены создавать блок адаптера импеданса с T1, вы получите усилитель для микрофонов с более высоким импедансом. В этом случае вы должны напрямую подключить сигнал к C7.
Принципиальная схема
Макет печатной платы
Печатная плата
Список деталей:
| Название | Номинал |
|---|---|
| Rl | 15k |
| R2 | 150k |
| R3 | 2.2k |
| R4 | 820 |
| R6 | 10k |
| R7 | 10 |
| P1: | 1М |
| C1 | 3k9 |
| C2 | 100u |
| C3 | 22u |
| C4 | 4u7 |
| C5 | 470u |
| C6 | 10u |
| C7 | 100n |
| C8 | 47u UNIPOLAR |
| D1 | 1N4148 |
| U1 | TL081 |
| CN1 | SIL6 |
Схемы электронных самоделок своими руками — настольный усилитель
Все представленные здесь схемы электронных самоделок своими руками являются материалом для начинающих радиолюбителей. Вот например, простая схема небольшого усилителя мощности 325 мВт с коэффициентом усиления 200 по напряжению, который можно использовать в качестве настольного УМЗЧ, трассировки аудио сигнала или использовать для усиления выходного сигнала от радиоприемников и т.д.
Принципиальная схема
Схема построена на базе усилителя National Semiconductor LM386. На схеме выше, LM386 представляет собой законченный неинвертирующий усилитель с коэффициентом усиления по напряжению x200.
Микросхема доступна в 8-выводном корпусе DIL и доступна в нескольких версиях; LM386N-1 с выходной мощностью 325 мВт при нагрузке 8 Ом, Lm386N-3 с выходной мощностью 700 мВт и LM386N-4 с выходной мощностью 1000 мВт. все версии работают в этой схеме.
Таблицу данных в формате PDF можно загрузить lm386с веб-сайта National Semiconductor.
Усилением Lm386 можно управлять с помощью конденсатора на контактах 1 и 8. С конденсатором 10u, показанным выше, коэффициент усиления по напряжению составляет 200, а коэффициент усиления усилителя равен 20.
Схема работает с напряжением от 4 до 12 В постоянного тока, максимальное рекомендуемое значение — 12 В. Внутреннее входное сопротивление усилителя составляет 50 кОм, оно шунтируется логарифмическим потенциометром 22 кОм, поэтому входное сопротивление в этой цепи будет ниже, примерно на 15 кОм.
Настольный усилитель — готовая схема
Простая и дешевая сигнализация, сделанная на одной интегральной схеме CMOS.
На рисунке выше, представлен дешевый и простой стробоскоп, который предназначен для работы от небольшого универсального источника питания переменного и постоянного тока.
IC1a — это быстрый осциллятор, а IC1b — медленный осциллятор, которые объединяются через IC1c, чтобы издавать высокий предупреждающий звуковой сигнал при открытии ворот (или окна и т.д.). Схема предназначена не столько для того, чтобы звучать как сирена или предупреждающее устройство, а скорее для создания впечатления: «Вас заметили». R1 и D1 могут быть опущены, а значение R2, возможно, уменьшено, чтобы звуковой сигнал Gate Alarm больше походил на предупреждающее устройство. VR1 регулирует частоту издаваемого звука.
IC1d — это таймер, который заставляет Gate Alarm подавать еще примерно 20-30 пунктов после того, прежде чем он затихнет, как бы говоря: «Я умнее простого устройства включения-выключения». Пьезодиск S1 при желании можно заменить светодиодом, при этом светодиод подключается последовательно с резистором 1 кОм.
На рисунке 2 показано, как обычный геркон может быть преобразован в закрытый («нормально закрытый» переключатель) при открытии ворот. Тестер непрерывности облегчает работу. Обратите внимание, что многие герконовые переключатели являются хрупкими, и поэтому провода, припаянные к герконовому переключателю, вообще не должны изгибаться рядом с переключателем. Также могут использоваться другие типы переключателей, такие как микропереключатели.
5-зонная сигнализация из серии: Схемы электронных самоделок своими руками
Это полноценная система охранной сигнализации с 5 независимыми зонами, подходящая для небольшого офиса или дома. Она использует всего 3 CMOS IC и имеет временную зону входа/выхода, 4 непосредственные зоны и тревожную кнопку. Есть индикаторы для каждой зоны, индикатор «система поставлена на охрану». Схема выглядит следующим образом:
Обратите внимание: эта диаграмма нарисована с контактами реле и переключателя, помеченными как в моем практическом разделе. ИС 4082B CMOS, IC3. Имейте в виду, что неиспользуемые входы на микросхемах 2 и 3 должны быть заземлены, а выводы питания должны быть подключены. Распиновку IC можно найти здесь.
Примечание к схеме. Каждая зона использует нормально замкнутый контакт. Это могут быть микровыключатели или стандартные контакты сигнализации (обычно герконы). Подходящие выключатели можно купить в магазинах сигнализации и спрятать в дверных рамах или подоконниках.
Зона 1 — это временная зона, которая должна использоваться как точка входа и выхода из здания. Зоны 2–5 являются непосредственными зонами, которые вызывают тревогу без задержки. Некоторая устойчивость к радиочастотам обеспечивается входными конденсаторами C1-C5 для длинных проводов. C7 и R14 также образуют подавитель переходных процессов. Переключатель с ключом действует как переключатель установки/снятия с охраны и сброса. Для хорошей безопасности это должен быть металлический тип с ключом.
Операции
При включении C6 будет заряжаться через R11, это действует как задержка на выход и составляет около 30 секунд. Это можно изменить путем замены C6 или R11. По истечении периода времени загорится светодиод LED6, означая, что система поставлена на охрану. LED6 может быть установлен снаружи (например, на коробке звонка) и обеспечивает визуальную индикацию того, что система установила.
После установки любой размыкающий контакт вызовет тревогу, включая Зону 1. Чтобы предотвратить срабатывание тревоги при входе в здание, необходимо задействовать скрытый переключатель повторного входа. Это разрядит C6 и запустит таймер входа. Переключатель повторного входа может представлять собой скрытый геркон, расположенный в любом месте дверной коробки, но невидимый для глаза. При нажатии на аварийный выключатель срабатывает сигнал тревоги. Контакты реле RLA1 обеспечивают фиксацию, RLA2 включают сирену или зуммер.
Сигнализация сбоя питания
Это очень простой сигнал тревоги, который сообщает вам о сбоях в электроснабжении. Сигнализация питается от батареи, которая в режиме ожидания не потребляет ток, поэтому батарея должна прослужить полный срок службы.
Примечание. Во время работы, пока электрическое питание исправно, реле RLY1 остается под напряжением. В этом (дежурном) состоянии контакты реле разомкнуты, и зуммер не будет звучать. Разряд батареи равен нулю, и ее полный срок хранения должен составлять 2 года или более.
В случае сбоя питания реле обесточивается, его контакты замыкаются и раздается звуковой сигнал. BZ1 является звуковым устройством и может быть громким пьезоизлучателем, звонком или зуммером. Батарею следует выбирать в соответствии с рабочим напряжением звуковых оповещателей.
Хотя нарисовано с полным питанием; (трансформатор, мостовой выпрямитель и сглаживающий конденсатор) его можно заменить обычным адаптером постоянного тока. В этом случае просто выберите реле, рабочее напряжение которого соответствует адаптеру.
При отключении питания сирену невозможно остановить, поэтому в цепи включен переключатель S1, чтобы отключить сигнал тревоги.
Усилитель мощности 800 Вт с конечным транзистором Mosfet
В этом посте я поделюсь схемой усилителя мощности с выходной мощностью до 800 Вт с использованием конечных N-канальных и P-канальных MOSFET-транзисторов. Конечный транзистор Mosfet использует серию IRFP240 для N-канала и IRFP924 для P-канала. Этот усилитель мощности очень подходит для аудиосистемы громкой связи.
Обладая довольно большой мощностью до 800 Вт, данный усилитель мощности также подходит для использования в модельных динамиках или низкочастотных громкоговорителях, подходящих даже для сабвуферных динамиков. Для использования определенных динамических излучателей можно добавить активный или пассивный кроссовер.
А схему усилителя мощности 800 Вт вы можете увидеть ниже с компоновкой печатной платы, а для более четких изображений вы можете скачать формат. PDF в конце поста.
Скачать PDF: 800w PCB
Радиостанция КВ диапазона на 27МГц с модулем вызова (MC3361, LM567M, LM386)
Принципиальная схема и описание самодельной радиостанции на диапазоне 11 метров, частота — 27МГц, построена на микросхемах MC3361, LM567M, LM386 и транзисторах КТ3102, КТ610, КП303. Питается радиостанция от батареи напряжением 4,8В (4х1,2В). Описываемая здесь схема радиостанции на 27МГц, сделана на основе радиотракта для сигнализации, который был описан автором в Л.1.
Особенность схемы радиостанции в том, что в тракте ПЧ приемного тракта нетпъезокерамического фильтра ПЧ, — только одиночный контур. Это ведет к снижению избирательности, но способствует увеличению чувствительности (из-за снижения потерь в ФПЧ), но самое главное, что это позволяет для задающего генератора передатчика и гетеродина приемника использовать кварцевые резонаторы с нестандартным разносом частот.
Описание радиостанции
В этой схеме, в передатчике работает резонатор на частоту 27,4 МГц, а в гетеродине приемника — 26,999 МГц. В результате, промежуточная частота равна 401 кГц. Готовый фильтр на такую частоту приобрести невозможно. А вот LC-контур сделать несложно.
Обычно, CB-радиостанции имеют систему шумопонижения, которая следит за уровнем полезного сигнала, и при его снижении ниже некоторого порога либо выключает УНЧ, либо шунтирует его вход. Такой способ хотя и делает беззвучной работу радиостанции при дежурном приеме, но, во-первых, снижает фактическую чувствительность приемного тракта, во-вторых, пропускает помехи, которые ошибочно принимает за полезный сигнал, и в-третьих, реагирует на сигналы других радиопередающих устройств.
Избавится от этих неприятностей можно, заменив стандартную систему шумопонижения, системой распознающей вызывной сигнал исключительно «своей» радиостанции (второй из комплекта). В Л.1, чтобы исключить ложные срабатывания сигнального устройства использовался способ частотного кодирования сигнала, при котором сигнал «своего» передатчика модулируется НЧ сигналом определенной частоты, а в приемном тракте есть тональный декодер, распознающий «свой» сигнал по частоте модуляции.
Здесь такой способ используется для передачи вызывного сигнала. Находясь в режиме дежурного приема приемный тракт радиостанции работает с выключенным УНЧ, и поэтому беззвучен, даже в условиях сильных помех, так и сигналов других радиостанций, работающих на близкой или такой же частоте.
Чтобы вызвать абонента с вызывающей радиостанции подается сигнал, модулированный определенной частотой. Приемный тракт радиостанции, к которой адресован данный вызов, распознает частоту модуляции сигнала и включает сигнализатор вызова, представляющий собой простой мини-зуммер с прерывателем тока на мигающем светодиоде.
Раздается прерывистый звуковой сигнал. Услышав его нужно переключить радиостанцию из дежурного в рабочий режим и далее, вести двухстороннюю симплексную связь, так обычно.
Питается радиостанция от источника напряжением 4,8V, состоящего из четырех Ni-Cd- аккумуляторов типоразмера «АА». Теперь рассмотрим схему. Режимы «RX/ТХ» переключает переключатель-кнопка S1, состоящий из двух групп, коммутирующих антенну и питание. Тракты приема и передачи раздельные. Общие только антенна, источник питания и схема вызова.
Принипиальная схема
Переключатель S2 (он с фиксацией) переключает режимы приема, -дежурный и рабочий. Кнопка S4 — подает вызывной сигнал при передаче. То есть, для подачи вызова нужно одновременно нажать и удерживать кнопки S1 и S4.
На схеме S1 — в положении «RX», S2 -«дежурный прием». S3 — выключатель питания, S4 — вызов выключен. При приеме сигнал от антенны поступает на контур L3, С3, С4, настроенный на частоту принимаемого сигнала.
А далее, на УРЧ на полевом транзисторе VТ1. Данный усилитель согласует низкоомный вход преобразователя частоты микросхемы А1 с контуром L2, С3, С4 и способствует увеличению чувствительности до 0,3-0,5 uV.
Рис. 1. Принципиальная схема самодельной КВ радиостанции на диапазон 27МГц.
Приемный тракт построен по схеме с однократным преобразованием частоты. Частота гетеродина стабилизирована кварцевым резонатором Q1 (26,999 MHz). Частоту можно немного отклонить подстройкой L3. Промежуточная частота 401 kHz выделяется контуром LC1-C6.
Это готовый контур ПЧ от карманного радиоприемника с AM диапазонами и ПЧ 455 kHz, частота резонанса которого понижена до 401 kHz включением параллельно ему дополнительного конденсатора С6, емкость которого при налаживании нужно уточнить. Аналогичный контур (LC2-C11) работает в частотном детекторе.
Как уже сказано выше, схема шумопонижения микросхемы МС3361 здесь не используются, а сигнал НЧ снимается с вывода 9 и поступает через резистор -регулятор громкости R5 на УНЧ на микросхеме А2, нагруженной на динамик В1. Кроме того, НЧ сигнал через цепь C14-R4 поступает на вход микросхемы АЗ, которая в дежурном приеме работает как тональный декодер.
Переключатель S2 (дежурный / рабочий) переключает питание микросхем А2 и АЗ. Если на выходе А1 есть НЧ сигнал частота которого соответствует коду, заданному цепью R8-C23, то открывается выходной ключ АЗ, выведенный на вывод 8. Через него подается напряжение на последовательную цепь из микро-зуммера BF1 и мигающего светодиода HL1. Светодиод мигая прерывает ток через зуммер и он звучит прерывисто.
При переключении S2 в противоположное, показанному на схеме, положение питание от АЗ отключается и подается на УНЧ на микросхеме А2. При этом из динамика может быть слышен тональный сигнал, если сигнал вызова еще передается.
Светодиод HL1 является не столько индикатором, сколько прерывателем звучания зуммера. И от него можно отказаться, но тогда зуммер будет звучать непрерывно. Для включения передатчика нужно S1 переключить в противоположное показанному на схеме положение. При этом, антенна и питание переключаются на передатчик. А приемный тракт обесточен.
Собственно передатчик — двухкаскадный, на транзисторах VT2 и VT3. Задающий генератор выполнен на VT3, а усилитель мощности на VТ2. Номинальная выходная мощность около 0,3W (при напряжении питания 4,8V). Несущая частота передатчика задана кварцевым резонатором Q2 (здесь он на 27,4 MHz).
Узкополосная ЧМ осуществляется с помощью LC-цепи L8-VD3, включенной последовательно резонатору.
Модулирующий усилитель собран на транзисторах VT4-VT5. На его вход сигнал может поступать от электретного микрофона М1 (при показанном на схеме положении S4) или от генератора кодовой частоты АЗ, в противоположном положении S4. Подстроечным резистором R13 можно отрегулировать уровень сигнала кодовой частоты, поступающего на вход модулирующего усилителя.
Чтобы обеспечивалась взаимная работа двух или нескольких радиостанций, нужно настроить их тональные кодеры-декодеры на одну и ту же частоту. То есть, цепи R8-С23 у них должны быть одинаковыми.
Частотно-модулированный сигнал выделяется на контуре L6-C29-C30 и через катушку связи L7 поступает на усилитель мощности на VT2. Питание на высокочастотную часть схемы передатчика поступает через фильтр L9-C39-C40, исключающий проникание ВЧ на НЧ тракт.
Нагружен усилитель мощности на дроссель L5, с которого ВЧ сигнал поступает в антенну через согласующий «П»-контур C22-C21-L4-C20. Катушка L1 увеличивает электрическую длину антенны. Детали. Как уже было сказано, в данной схеме в тракте ПЧ нет стандартного пьезофильтра, так как ПЧ нестандартна.
Детали для радиостанции
Если есть возможность приобрести резонаторы Q1 и Q2 с разницей частот 455 или 465 kHz можно вместо контура LC1-C6 применить стандартный пьезофильтр от карманного радиоприемника с АМ-диапазонами, а контур LC2-C11 заменить керамическим резонатором на стандартную ПЧ, подключив их так как, например, сделано в Л.2.
Для намотки ВЧ-контурных катушек используются пластмассовые каркасы с ферритовыми подстроечными сердечниками от модулей радиоканалов старых телевизоров типа 3-УСЦТ. Катушка L1 -16 витков, L2 — 10 витков, L3 — 9 витков, L4 — 10 витков, L6 — 10 витков с отводом от 5-го, L7 — 4 витка, L8 — 12 витков.
Все эти катушки намотаны проводом ПЭВ 0,31. Обмотка равномерно распределяется по секциям каркаса. Дроссели L5 и L9 одинаковые, фабричные, индуктивностью 25 pH (это дроссели, снятые с модуля цветности МЦ-3 телевизора 3-УСЦТ, — L6, L7 или L8 по схеме телевизора).
Микрофон М1 — электретный микрофон от старого кассетного магнитофона. Либо любой электретный микрофон, например, от электронного телефонного аппарата. Подбором сопротивления R20 можно установить его чувствительность.
Динамик В1 — динамик мощностью 0,5W и сопротивлением 8 Ом. Подойдет любой динамик 4-16 Ом, 0.1-1W. Зуммер НСМ1203Х можно заменить любым малогабаритным зуммером на ЗV.
HL1 — красный индикаторный мигающий светодиод. Диоды 1N4148 можно заменить на КД503, КД521, КД522. Варикап КВ121А -практически можно заменить любым другим. Транзисторы КТ3102 с любым буквенным индексом. Транзистор VТ2 — КТ610 с любым буквенным индексом .
Антенна — монтажный провод длиной 1,5 метра намотанный на резиновый шланг толщиной 8мм. Намотка ровная, с шагом 5 мм. Затем, сверху намотана ПХВ-изолента, чтобы скрепить витки и придать прочности конструкции.
Мясников С. РК-2017-01.
Литература:
- Мясников С. Радиотракт для сигнализации. РК-07-2006.
- Андреев С. Приемный тракт на МС3361 с двойным преобразованием частоты, РК-02-2006.
Усилитель на микросхеме LM386
1 804
Данная микросхема — усилитель низкой частоты (унч), мощностью от 0,3 до 1Вт. Выпускается микросхема в трех видах корпусов:
SOIC и MSOP — для поверхностного монтажа
корпус DIP — обычный.
Характеристики микросхемы:
Напряжение питания
LM386N-1, LM386N-3, LM386M-1, LM386MM-1 ……. 4…12 В
LM386N-4 ……. 5…18 В
Входное сопротивление ……. 50 кОм
Выходная мощность
LM386N-1, LM386M-1, LM386MM-1, при Uпит = 6 В, R нагр. = 8 Ом, THD = 10% …… 0,325 Вт
LM386N-3, при Uпит = 9 В, R нагр. = 8 Ом, THD = 10% ……. 0,7 Вт
LM386N-4, при Uпит = 16 В, R нагр. = 32 Ом, THD = 10% ……. 1 Вт
Частотный диапазон ……. до 300 кГц
Выводы 1 и 8 позволяют управлять коэффициентом усиления. Если между этими выводами ничего не включено (точнее, включен только встроенный в микросхему резистор сопротивлением 1,35 кОм), коэффициент усиления равен 20 (26 dB) (смотри рисунок 2). Если между этими выводами включить конденсатор, коэффициент усиления увеличивается до 200 (46 dB) (смотри рисунок 3). Последовательное включение резистора и конденсатора позволяет выбрать произвольный коэффициент усиления от 20 до 200 (смотри рисунок 4). Если планируется использовать микросхему LM386 с высоким коэффициентом усиления (между выводом 1 и 8 включен конденсатор или резистор и конденсатор), следует зашунтировать неиспользуемые выводы путем подключения их к земле через конденсатор емкостью 0,1 мкФ. Это позволит исключить снижение коэффициента усиления и возможную неустойчивую работу (самовозбуждение) усилителя.
Подключая внешние элементы к встроенным в микросхему резисторам в цепи обратной связи можно управлять усилением и частотной характеристикой усилителя. Например, если требуется сделать «басы» более громкими, необходимо включить последовательно резистор и конденсатор между выводами 1 и 5 (параллельно встроенному в микросхему резистору на 15 кОм). Для увеличения уровня «баса» на 6 dB сопротивление резистора следует выбрать 15 кОм. Если требуется меньшее усиление «басов» (а заодно и более стабильная работа усилителя), номинал резистора следует уменьшить до 10 кОм (смотри рисунок 5). Однако есть одно ограничение: если выводы 1 и 8 микросхемы LM386 шунтированы, сопротивление резистора следует выбрать менее 2 кОм.
Рисунок 2. LM386 с коэффициентом усиления 20:
Рисунок 3. LM386 с коэффициентом усиления 200:
Рисунок 4. LM386 с коэффициентом усиления 50:
Рисунок 5. LM386 с коэффициентом усиления 20 и дополнительным усилением «баса».
Усилитель на LM3886 c хорошим звучанием от Audiomaniac (50 Вт/4 Ом)
Усилитель LM386. Применение данной микросхемы будет оправдано при изготовлении небольших устройств с низким напряжением питания, например, усилитель для дверного звонка, карманных радиоприемников и т.д.
Простота применения LM386 обусловлена применением всего нескольких внешних деталей, позволяющих получить полноценный усилитель.
Микросхема LM386 представляет собой усилитель мощности для усиления слабых аудиосигналов при низком напряжении питания. Хотя по умолчанию коэффициент усиления LM386 установлен на уровне 20, он с успехом может быть увеличен почти в 10 раз, то есть до 200 путем подключения внешних элементов, а именно резистора и конденсатора к выводам 1 и 8.
Вход микросхемы LM386 работает относительно земли, в то время как выход автоматически смещен к половине напряжения питания.
Размеры LM386
Усилитель LM386 выпускается в четырех модификациях. Первые три из них, а именно: LM386 N-1, N-2, N-3, обеспечивают очень низкое искажение и хорошо работают при напряжении питания в диапазоне от 4 до 12 вольт постоянного тока.
Четвертый тип, LM386 N-4 работает с рабочим напряжением от 5 до 18 вольт постоянного тока. Это крайние значения питающего напряжения, за пределами которого усилитель либо перестает работать, либо перегревается и выходит из строя.
Технические характеристики LM386
- Ток покоя (потребление тока, когда усилитель находится в режиме ожидания) составляет около 4 мА.
- Максимальная выходная мощность LM386 около 1,25 Вт при использовании динамика на 8 Ом.
- Коэффициент усиления по напряжению составляет от 20 до 200 (от 26 дБ до 46 дБ соответственно).
- Пропускная способность: 300 кГц при работе от 6 вольт питания
- Низкий уровень искажений: 0,2%
- Широкий диапазон напряжения питания: 4…12В или 5…18В
Далее рассмотрим применение LM386 в различных схемах аудиоусилителей.
Содержание / Contents
- 1 Схема
- 2 Плата
- 3 Реализация
- 4 Файлы
В диспетчерской службе (где мне приходится частенько бывать) пользуются рациями Motorola P080. Всё бы хорошо, но увесистую рацию надо брать в руки несколько сотен раз в сутки, чтобы сказать одну фразу или слово. Кроме того, приходится использовать выносную антенну, рацию периодически роняют, антенный кабель выдирают…
Купили выносную гарнитуру. Рацию жестко закрепили на столе, и ронять перестали, стали ронять гарнитуру, а шнур гарнитуры периодически выдирали и ломали. Кроме того, надо отвлекаться, чтобы правильно взять в руки гарнитуру, что неудобно. Использовать ушную гарнитуру дежурные не могут — приходится часто вставать, отвечать на телефон и т. п.
Напрашивалось решение — внешний электретный микрофон с кнопкой. Раздраконив штатную выносную гарнитуру, я перерисовал ее схему. Она очень проста.
На рации есть разъемы 3,5 мм для телефонов и 2,5 мм для микрофона. Я купил дешевый микрофон фирмы Genius (в быту – Говениус), собрал схему аналогичную гарнитурной и всё заработало. Микрофон удобен длинным экранированным шнуром и шарообразным шарниром, свои $3,5 он стоит. Кстати, с кнопкой получились проблемы — удобной и надёжной короткой кнопки я не нашел. Пришлось делать подставку, чтобы утопить в ней кнопку. Способные дежурные нажимали кнопку ногтем, а потом сдвигали его и крышечки китайских кнопок выстреливали вверх. Поставил кондовую советскую кнопку МП-1, сломать ее голыми руками невозможно, но мне с удовольствием показывали, что если ее нажать с определенным усилием и под определенным углом, рация не включается…
Другая проблема — недостаточная чувствительность, приходилось нагибаться к микрофону. Я пробовал разные капсюли, но запаса чутья не было. Напрашивался микрофонный усилитель. Вроде бы всё элементарно, но несколько опробованных усилителей мне не понравились. Кроме того, ВЧ-излучение от рации создавало проблемы. В поисках решения я натолкнулся на усилитель на микросхеме LM386. Включение типовое, а печатную плату я делал на базе публикации с сайта robozone.ru
. Достоинства — простота, некритичность к питанию, устойчивость к радиопомехам, мощный выход (я подключал на выход наушники), экономичность, усиление до 26 или 46 дБ.
Оказалось, что для рации и Skype достаточно усиления около 26 дБ. Рация включается на передачу при шлейфе на микрофонном входе, и я с удивлением убедился, что даже 100 кОм для этого достаточно, пришлось поставить разделительную ёмкость С2. Кроме того нужен индикатор того, что кнопка нажата правильно и питание на усилитель подано, для этого пришлось поставить светодиод, который одновременно является индикатором разрядки батареи типа «Крона». Ток светодиода 4…5 мА, столько же потребляет и усилитель, но индикатор необходим. Усилитель работает от 3 В, поэтому ресурс «Кроны» используется полностью.
Схемы включения усилителя LM386
На рисунке ниже показано типовое включение микросхемы LM386 из datasheet. В данном случае коэффициент усиления схемы ограничено до 20, поскольку к выводам 1 и 8 не подключены внешние элементы.
Данный коэффициент усиления (20) обеспечивается внутренними резисторами обратной связи на 1,35 кОм (к выводам 8 и 1) и 15 кОм (к выводам 1 и 5). Параллельное подключение внешних резисторов к данным резисторам приводит к изменению коэффициента усиления.
Формула расчета коэффициента усиления
Без каких-либо внешних компонентов усиление составляет 20:
А = 2 × 15000 / (150 + 1350) = 20
Конденсатор, подключенный между контактами 1-8 микросхемы, позволяет игнорировать резистор на 1,35 кОм, и следовательно коэффициент усиления будет:
А = 2 × 15000/150 = 200
Выход микросхемы подключен к громкоговорителю с помощью конденсаторного фильтра, который обычно используется в линейных усилителях. Переменный резистор на входе используется для настройки желаемого уровня громкости.
Вторая схема показывает, как можно повысить коэффициент усиления выше базовой установки (20) вплоть до 200 путем добавления конденсатора к контактам 1 и 8 микросхемы. Емкость конденсатора не должна превышать 10 мкФ.
Подбор коэффициента усиления в диапазоне от 20 до 200 может быть осуществлен, в том числе и с применением переменного резистора на 4,7 кОм, подключенного последовательно с конденсатором.
Избыток смещения может быть уменьшен путем соединения неиспользуемого вывода резистора с землей. Однако все вопросы смещения отпадают если активный вход соединен через конденсатор.
В варианте с коэффициентом усиления 200, необходимо соединить вывод 7 с помощью конденсатора емкостью 0,1мкФ с минусом питания для поддержания стабильной работы и предотвращения нелинейных искажений.
Простой, но интересный усилитель басов может быть получен путем подключения цепи из резистора и конденсатора к выводам 1 и 5
Скачать datasheet LM386 (211,2 Kb, скачано: 3 639)
Разделы сайта
DirectAdvert NEWS
Друзья сайта
Осциллографы
Мультиметры
Купить паяльник
Статистика
Собираем усилитель 1W на LM386.
Собираем усилитель 1W на LM386
В статье рассмотрен проект простого компактного и легкого для повторения усилителя на микросхеме LM386. Питание схемы осуществляется от однополярного источника питания, напряжение которого может лежать в пределах от 4 до 12 Вольт. Низкое потребление дает возможность применения данной схемы для конструирования аудио-устройств с питанием от батареек или малогабаритных аккумуляторов. Ток режима покоя составляет всего 4 мА.
При выборе LM386 внимательно смотрите с каким она индексом, микросхемы LM386N-1, -3, LM386M-1, LM386MM-1 имеют диапазон питающего напряжения 4. 12 Вольт, а у LM386N-4 питание может быть чуть выше: от 5 до 18 Вольт. Соответственно и мощность на выходе у них будет различна. Для справки смотрите таблицу электрических характеристик ниже:
DataSheet
Микросхема LM386, представляет собой усилитель мощности, который можно использовать в устройствах с низким напряжением питания. Например при питании от батареи. По умолчанию её внутренняя схема ограничивает усиление по напряжению в районе 20. Но подключая внешние резистор и конденсатор можно изменять усиление от 20 до 200, а выходное напряжение автоматически устанавливается равным половине напряжения питания. Потребление электроэнергии в холостом режиме составляет всего 24 милливатта, при питании от 6 В.
Особенности
- Возможность работы от батарей
- Минимум подключаемых наружных компонентов
- Широкий диапазон питания: от 4 до 12 В или от 5 до 18 В
- Низкий потребляемый ток: 4 мА
- Усиление по напряжению от 20 до 200
- Вход относительно земли
- Самоустанавливающееся выходное напряжение
- Низкий коэффициент искажений: 0.2% (при AV = 20, VS = 6 В, RL = 8 Ом, PO = 125 мВт, f = 1 кГц)
Примениение
- Усилители радиопремников
- Усилители портативных проигрывателей
- Домофоны
- Звуковые системы тв-приемников
- Линейные приводы
- Ультразвуковые приводы
- Небольшие сервоприводы
- Преобразователи
Рис. 1 Внутренняя принципиальная схема LM386
На Рис. 1 показана внутренняя принципиальная схема LM386. Транзисторы Q1 и Q2 образуют дифференциальный усилитель. В нем оба выхода соединены с общим проводом резисторами R1 и R2 номиналом 50 кОм. Выход дифференциального усилителя (транзистор Q3) подключен к входу усилителя с общим эмиттером(транзистор Q7). Сигнал с коллектора транзистора Q7 напрямую по дается на выход ИС через усилитель мощности класса АБ, имеющий единичное усиление и выполненный на транзисторах Q8-Q9-Q10. которые для минимизации внутреннего падения напряжения и для получения максимальной выходной мощности не снабжены схемой защиты от перегрузки.
Рис. 2 Расположение выводов LM386
Электрические характеристики
| Параметр | Условия | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. изм. |
| Рабочее напряжение питания (VS) для LM386N-1, -3, LM386M-1, LM386MM-1 | 4 | 12 | В | ||
| Рабочее напряжение питания (VS) для LM386N-4 | 5 | 18 | В | ||
| Потребляемый ток (IQ) | VS = 6 В, VIN = 0 | 4 | 8 | мА | |
| Выходная мощность (POUT) для LM386N-1, LM386M-1, LM386MM-1 | VS = 6 В, RL = 8 Ом, THD = 10% | 250 | 325 | мВт | |
| Выходная мощность (POUT) для LM386N-3 | VS = 9 В, RL = 8 Ом, THD = 10% | 500 | 700 | мВт | |
| Выходная мощность (POUT) для LM386N-4 | VS = 16 В, RL = 32 Ом, THD = 10% | 700 | 1000 | мВт | |
| Усиление по напряжению (AV) | VS = 6 В, f = 1 кГц | 26 | дБ | ||
| при 10 мкФ подключенных между выводами 1 и 8 | 46 | дБ | |||
| Полоса пропускания (BW) | VS = 6 В, выводы 1 и 8 отключены | 300 | кГц | ||
| Коэффициент нелинейных искажений (THD) | VS = 6 В, RL = 8 Ом, POUT = 125 мВт f = 1 кГц, выводы 1 и 8 отключены | 0.2 | % | ||
| Ослабление помех по питанию (PSRR) | VS = 6 В, f = 1 кГц, CBYPASS = 10 мкФ | 50 | дБ | ||
| Входное сопротивление (RIN) | VS = 6 В, выводы 1 и 8 отключены | 50 | кОм | ||
| Входной ток смещения (IBIAS) | 250 | нА |
Схемы включения
Купить LM386 на алиэкспресс или купить с кэшбэком!
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
↑ Характеристики, функциональная схема и выбор внешних элементов усилителей на ИС LM386
Усилитель мощности звуковой частоты LM386 применяется в портативной радиоэлектронной аппаратуре.
Аналогом LM386 является KA386 фирмы Samsung, отечественный аналог – КР1438УН2. У российских любителей интегральная схема LM386 стала популярна с падением «железного занавеса», до этого времени тогда ещё советские электронщики облюбовали в качестве массового усилителя микросхему К157УД1, предназначенную для применения в аппаратуре магнитной записи.
На рис. 1 изображена функциональная схема LM386. На ней транзисторы структуры p-n-p VT1, VT2 и VT5, VT6 образуют дифференциальный усилитель, в котором каждый из входов соединён с общим проводом через резисторы R1 и R2, собственно и определяющие типовое входное сопротивление 50 кОм.
Нагрузкой дифференциального усилителя является токовое зеркало на транзисторах VT3, VT4, а выход (транзистор VT5) соединён с входом усилителя напряжения VT7, включённого по схеме с общим эмиттером. В цепь коллектора VT7 последовательно включены диоды VD1, VD2, служащие для создания смещения на базах выходного каскада, и источник тока Io.
Усилитель мощности работает в классе АВ и выполнен на транзисторах VT8 – VT10, включённых по схеме с общим коллектором, поэтому коэффициент усиления выходного каскада по напряжению близок к единице.
Обратите внимание, что для минимизации падения напряжения на транзисторах выходного каскада и получения максимальной выходной мощности в схеме не предусмотрены элементы защиты от перегрузок.
Резисторы R2 и R3 задают ток транзисторов дифференциального усилителя. Точка соединения резисторов R2 и R3 выведена на внешний вывод микросхемы (вывод 7), предназначенный для подключения внешнего фильтрующего конденсатора.
Эмиттеры транзисторов дифференциального каскада VT2 и VT5 включены несколько нестандартно: не соединены вместе, а содержат резисторы отрицательной обратной связи. Два из них — R4 и R5 последовательно включены между эмиттерами VT2 и VT5, а третий — R6, подключён к эмиттеру VT5 и выходу выходного каскада (эмиттеры VT8, VT9).
Коэффициент усиления по напряжению при таком включении равен удвоенному отношению сопротивления R6 к сумме сопротивлений резисторов, установленных между эмиттерами транзисторов VT2 и VT5 (R4 + R5):
Вывод эмиттера VT5 и точка соединения резисторов R4, R5 выведены на внешние выводы микросхемы (выводы 1 и 8 соответственно) и предназначены для установки требуемого коэффициента усиления, который может варьироваться в диапазоне от 20 до 200. Если закоротить выводы 1 и 8 по переменному току с помощью внешнего конденсатора, то в выражении (1) сопротивление внутреннего резистора R5 принимаем равным нулю, и полное усиление по напряжению составит 200.
↑ Усилительные схемы на ИС LM386
↑ Усилитель с коэффициентом усиления 200
Резистор R1 служит регулятором громкости, конденсатор C1 является фильтрующим. Конденсатор C2 шунтирует выводы 1 и 8 микросхемы DA1 по переменному току, благодаря чему достигается максимальный коэффициент усиления; конденсатор C4 служит для развязки по питанию, что важно в условиях работы с разряженной батареей, когда её внутреннее сопротивление увеличивается.
Цепочка C3, R2 предназначена для повышения стабильности при работе усилителя на ёмкостную нагрузку. Иногда её установкой пренебрегают, что не является преступлением, но нежелательно, поскольку может преподнести «сюрприз» в самый неподходящий момент. Нагрузка ВА1 подключена к выходу ИС через разделительный конденсатор С5.
↑ Усилитель с минимальным количеством внешних элементов и коэффициентом усиления 20
↑ Усилитель с коэффициентом усиления 50
По сравнению с предыдущей схемой добавлено три элемента: два конденсатора и резистор. В табл. 2 приведены значения резистора R2 для получения других коэффициентов усиления по напряжению.
↑ Усилитель с подъёмом низких частот
Примером усилителя, в котором производится формирование требуемой частотной характеристики, является схема, показанная на рис. 5.
Здесь усиление по напряжению изменено шунтированием внутреннего резистора обратной связи (R6), доступного через выводы 1 и 5 микросхемы LM386. Шунтирование цепочкой R2, C2 позволяет получить подъем частотной характеристики около 6 дБ на частоте 85 Гц, что может быть использовано для улучшения звучания малогабаритных акустических систем.
Коэффициент усиления по напряжению усилителя на частоте 1 кГц составляет Ku=10 (20 дБ).
↑ Принципиальная схема усилителя для АМ радиоприёмника
Сигнал со среднего вывода R1 поступает на неинвертирующий вход микросхемы DA1 через развязывающую цепочку – фильтр нижних частот R2, C2, устраняющий попадание остатков высокочастотного напряжения. Для этих же целей на выходе усилителя включена цепочка L1, C7. Дело в том, что усилитель на микросхеме DA1 довольно широкополосный (полоса пропускания составляет около 300 кГц) и без принятия подобных мер служит отличным источником радиоизлучений в длинноволновом и средневолновом диапазонах волн.
Резистор R3, включённый параллельно катушке L1, служит для устранения нежелательных резонансов в звуковом диапазоне частот. Коэффициент усиления по напряжению усилителя максимален (Ku=200).
Наряду с оксидным конденсатором С6 включён керамический конденсатор С5, используемый для высокочастотной развязки по цепи источника питания; не забыт в этой схеме и фильтрующий конденсатор, подключаемый к выводу 7 микросхемы (С3).
Катушка L1 представляет собой ферритовую бусинку с пропущенным проводом внутри (Ferrite Bead).
Чипы-усилители
Все привыкли к тому, что усилители звука зависят от множества отдельных компонентов или от энергоёмких электронных ламп, чтобы звучание было качественным. Как и в других отраслях, появление интегральных микросхем вызвало прорыв в мире аудиосистем, позволив использовать любое количество операционных усилителей, созданных для звуковых систем.
Такие интегральные схемы называют усилитель аудиосигнала на ИС, чипы усиления звука или чиповые усилители. Обычно они требуют несколько дополнительных компонентов, схемы с ними просты по своей конструкции, и потребляют чипы-усилители меньше тока, чем их дискретные и ламповые аналоги.
Все это подводит нас к усилителю ЛМ386, созданным «Texas Instruments» в 1983 году. Его можно найти в низковольтных аккумуляторных устройствах по всему миру.
Его характеристики:
- легко питать (использует одностороннее электропитание)
- низкая теплоотдача (не требует теплоотвода)
- производительный/эффективный
- существует вариант с двухрядным расположением выводов/существует двухрядный вариант
А это значит, что этот чип в фаворе у любителей мастерить по всему миру и является отличным полигоном для экспериментов с чиповыми усилителями. И не забывайте о его низкой стоимости. Сегодня мы с вами попробуем собрать простой мини усилитель звука для колонок на основе этого чипа.
↑ Другие варианты применения микросхемы LM386
↑ Усилитель на LM386 с гнездом для подключения наушников
Второй конденсатор (С2), включённый между средним выводом R1 и неинвертирующим входом, в принципе не нужен, но такое схемотехническое решение устраняет шорохи при возможном плохом качестве переменного резистора, а также уменьшает смещение половинного напряжения на выходе усилителя.
↑ Плата
Данный усилитель был опробован и для Скайпа. Вместо кнопки можно использовать выключатель, транзистор и резисторы R5—R7 не нужны, С2 — тоже. Усиления достаточно, чтобы не включать в микшере звуковой карты дополнительное усиление для микрофона +20 dB. Это положительно сказывается на качестве звука и удобстве пользования. Конечно, надо установить разумную громкость и чувствительность во избежание акустической обратной связи.
↑ Универсальный усилитель на ИС LM386
↑ Детали универсального усилителя и монтажная плата
Применены резисторы типа МЛТ, МОН, С2-33Н мощностью 0,25 или 0,125 Вт. Конденсаторы керамические КМ-5, КМ-6, К10-17, К10-47, а также плёночные К73-9, К73-17 или К73-24; оксидные конденсаторы К50-35. Динамическая головка – широкополосная, с сопротивлением 8 Ом, мощностью 0,5…3 Вт, например 1ГДШ-6-8. Все детали могут быть заменены импортными аналогами.
Для экспериментов с усилителем подходит лабораторный источник питания на основе аккумуляторной батареи [8].
Микросхема LM386 позволяет собрать множество надёжных конструкций, в которых нужна небольшая выходная мощность. В настоящее время появились достойные преемники LM386, содержащие минимум навесных элементов. К ним можно отнести LA4525, LA4534 фирмы SANYO, выпускаемые в корпусе DIP8 или MFP105 под поверхностный монтаж; AP4890, TDA7050, TDA7052, KA2209, КР174УН31 и др. [9 — 11].
Микросхемы УМЗЧ в микрофонных усилителях с АРУ для цветомузыкальных и светодинамических устройств.
Обычно в микрофонных усилителях используются микросхемы операционных усилителей (ОУ). В теме показаны варианты применения в качестве микрофонных усилителей других микросхем – усилителей мощности звуковой частоты (УМЗЧ).
Если требуется подключить цветомузыкальное устройство с малым входным импедансом, то усилитель, выполненный на микросхеме УМЗЧ, позволит получить на выходе более мощный по току сигнал. При питании от однополярного источника питания, если сравнивать с ОУ, микросхемам УМЗЧ не нужна искусственная средняя точка (виртуальная земля). К недостаткам применения микросхем УМЗЧ в микрофонных усилителях можно отнести небольшой и, как правило, фиксированный коэффициент усиления (Кус). Этот недостаток устраняется подключением к входу УМЗЧ дополнительного усилительного каскада. Если в микрофонных усилителях применить микросхемы УМЗЧ, позволяющие изменять Кус, например, популярные LM386 или MC34119, то необходимости в дополнительном каскаде нет. Усилители проектировались для работы в составе ЦМУ или СДУ, поэтому содержат узел автоматической регулировки уровня (АРУ) и построены на микросхемах маломощных УМЗЧ (Pвых=0,25…1Вт). Для проверки схем использовались активные колонки с выходной мощностью Рвых=20Вт на канал. Работа АРУ проверялась речевым и музыкальным сигналами. Комфортной громкостью воспроизведения считалась такая, при которой можно спокойно разговаривать и не повышать голос. Режимы по постоянному току в контрольных точках схем измерены цифровым мультиметром, а переменные значения напряжений – осциллографом. Приведенные ниже схемы были собраны и проверены на макетных платах с положительным результатом.
Рассмотрим возможность применения в микрофонном усилителе микросхемы LM386. Этот УМЗЧ, имеющий минимальное число внешних элементов и малую потребляемую мощность, разработан для аппаратуры с батарейным питанием.
На рисунке из даташита показана структура:
Особенностью является наличие двух входов GAIN (выводы 8 и 1) для изменения коэффициента усиления и автоматическая центровка уровня Uпит/2 на выходе Vout (выв.5). Напряжение Uпит=4…12V (для LM386N-1, LM386N-3, LM386М-1 и LM386ММ-1) или Uпит=5…18V (для LM386N-4) подают на входы питания Vs (выв.6) и GND (выв.4). К входу BYPASS (выв.7) можно подключить конденсатор фильтра C=10µF, тогда пульсации источника питания для предварительного каскада будут снижены на 50dB. Усиливаемый сигнал подают на вход –INPUT (выв.2) или +INPUT (выв.3). Если входы GAIN не используются, то коэффициент усиления по напряжению не превышает Кус=20 (26dB). Если между входами установить конденсатор С=10µF, то коэффициент усиления составит Кус=200 (46dB). Такого усиления достаточно для подключения непосредственно к входу УМЗЧ электретного микрофона. Если последовательно с конденсатором включить подстроечный резистор, то можно задать необходимый Кус от 20 до 200. Усиление также можно изменить подключением конденсатора и резистора между выводом 1 и общим проводом (GND). Ток покоя при Uпит=6V не превышает Iпотр=4mA. Оба входа УМЗЧ внутрисхемно заземлены через резисторы R=50К.
Пример принципиальных схем с Кус=20 и Кус=200 из даташита показан на рисунке:
Усилитель с Кус=20
Минимальное число деталей
Усилитель с Кус=200
На нижнем рисунке УМЗЧ имеет большой Кус, поэтому, пунктиром показана возможность подключения конденсатора фильтра (BYPASS). Движок регулятора громкости R=10К подключен к неинвертирующему входу (выв.3) без разделительного конденсатора. Входной сигнал таким же образом можно подать на инвертирующий вход (выв.2), при этом выв.3 соединяют с GND. Демпферная цепь С=0,05µF и R=10Ω устраняет возможное неустойчивое состояние усилителя при работе на высоких частотах.
Пример применения УМЗЧ типа LM386 в микрофонном усилителе с АРУ показан на РИС.1:
Регулирующим элементом системы АРУ служит полевой транзистор VT1 с изолированным затвором типа КП501А. Электретный микрофон BM1 получает питание через фильтр R3-С2. Резисторы R1 задает рабочий ток для BM1, при котором на выводе «+» микрофона устанавливается напряжение Uпит=2,63V. Через разделительный конденсатор С1 и резистор R2 переменный сигнал подается на вход 2DA1. Резистор R2 вместе с сопротивлением перехода С-И транзистора VT1 образует управляемый делитель напряжения.
Элементами С3 и R4 задан необходимый коэффициент усиления по напряжению, который выбирают практически и в зависимости от характеристик используемого микрофона. Конденсатор С4 осуществляет дополнительную фильтрацию Uпит для предварительного каскада УМЗЧ. Выходной сигнал снимается с выхода VOUT через разделительный конденсатор С7. С этого же выхода через С5 сигнал поступает на активный детектор VT2. База транзистора подключена к движку подстроечного резистора R7, которым настраивают необходимую чувствительность детектора. При верхнем по схеме положении движка R7 чувствительность детектора минимальна (VT2 закрыт), а выходное напряжение усилителя максимально. При нижнем положении движка R7 чувствительность детектора максимальна (VT2 открыт), а выходное напряжение минимально. Подстроечным резистором R7 следует выставить нужный уровень выходного напряжения (на R6). Для данного примера ~Uвых=300mVp-p.
Транзистор VT2 работает как однополупериодный выпрямитель сигнала. При отрицательных полуволнах на выходе VOUT транзистор открывается (структура P-N-P) и на R5 формируются импульсы. Конденсатор С6 преобразует импульсы в постоянное напряжение, уровень которого зависит от положения движка R7 и пропорционален ~Uвых. Чем больше уровень постоянного напряжения на затворе VT1, тем меньше сопротивление канала С-И транзистора и, следовательно, меньший уровень напряжения поступит от микрофона на вход DA1.
Напряжения в контрольных точках, выделенные красным цветом, даны для примера и показывают режимы работы по постоянному току для конкретного типа электретного микрофона при Uпит=4,97V (после стабилизатора 78L05) и заданном напряжении ~Uвых=300mVр-р.
Есть мнение, что в составе «правильной» АРУ должен быть детектор, выполненный по схеме двухполупериодного выпрямителя. Такое детектирование применяют в схемах точной обработки речевого сигнала, где прецизионный выпрямитель строят на операционных усилителях. Пример двухполупериодного выпрямителя сигнала на ОУ:
В схемах АРУ цветомузыкальных устройств обходятся детекторами, выполненными по однополупериодной схеме. Однако, применив УМЗЧ с дифференциальным выходом, не сложно реализовать аналог двухполупериодного детектирования сигнала. Схема АРУ должна одинаково реагировать на положительные и отрицательные полуволны звукового сигнала и, значит, процесс регулирования должен быть более мягким.
Рассмотрим для примера недорогую микросхему мостового УМЗЧ типа МС34119. Она разработана для телефонии, но, удачно спроектированная с хорошими характеристиками, находит применение и в других приложениях.
Существуют два основных типа включения этой микросхемы:
На верхнем рисунке из даташита показана распространенная схема, в которой на вход Vin подается сигнал от предыдущего каскада. На нижнем рисунке показана схема включения с увеличенным входным импедансом Zвх=125К. Для работы с электретным микрофоном отдадим предпочтение этой схеме.
Напряжение Uпит=2…16V подается на входы питания Vсс (выв.6) и GND (выв.7). Звуковой сигнал подают на вход FC1 (выв.3) через разделительный конденсатор С=0,1µF. К входу FC2 (выв.2) подключен конденсатор фильтра С=5,0µF. На вход CD (выв.1) с типовым входным сопротивлением R=90К, подают логические уровни напряжения. При высоком уровне напряжения (Uвыв.1≥2,0V) микросхема выключается, и ее ток потребления не превышает Iпотр=65…100µА. При низком уровне напряжения (Uвыв.1≤0,8V) микросхема работает, и ее ток потребления равен Iпотр=2,7mA…5,0mA в зависимости от Uпит. Ведущий усилитель #1 с разомкнутой петлей обратной связи имеет усиление 80dB на выходе Vо1 (выв.5), а ведомый усилитель #2 работает с усилением 0dB (т.к. Rос=Rвх=4,0К) и формирует противофазный сигнал на выходе Vо2 (выв.8). Внешняя обратная связь задана двумя резисторами R=75К, R=3,0К и конденсатором С=0,1µF, при этом дифференциальное усиление (на динамической головке) составляет 34dB. Из структурной схемы видно, что внутри микросхемы сформирован делитель напряжения питания, состоящий из кремниевого диода и двух резисторов по R=50К. В связи с этим, на выходах Vо1 и Vо2 постоянное напряжение не равно Uпит/2, а вычисляется как (Vсс-0,7V)/2. Например, при Uпит=5V, напряжение составит (5V-0,7V)/2=4,3V/2=2,15V. Резистор R=125К устраняет шунтирующее влияние на входной сигнал конденсатора фильтра, подключенного к выводу 2.
Рекомендуемое максимальное усиление, задаваемое внешними резисторами, для этого УМЗЧ составляет 46dB (Кус=200), т.е. на его вход можно подавать сигнал непосредственно от электретного микрофона. Таким образом, микросхему МС34119 можно представить как мощный ОУ с дифференциальным выходом.
Микрофонный усилитель с АРУ, где два активных детектора работают как двухполупериодный выпрямитель, показан на РИС.2: РИС.2Р
Сигнал от электретного микрофона BM1 на вход усилителя DA1 поступает через делитель напряжения, состоящий из постоянного резистора R3 и изменяемого сопротивления перехода сток-исток транзистора VT1. Коэффициент усиления DA1 по напряжению Кус=180 задан резисторами R5 и R4. Конденсатор фильтра С5, подключенный к выводу 2, устраняет возможные помехи. С выходов DA1 усиленный сигнал через разделительные конденсаторы С6 и С7 поступает на два одинаковых детектора – транзисторы VT2 и VT3. С движка подстроечного резистора R10 через R6 и R8 на базы транзисторов подается необходимое смещение, устанавливающее порог чувствительности детекторов, а значит регулирующее ~Uвых усилителя. Для переменного напряжения резисторы R6 и R8 вместе с конденсатором С9 представляют собой фильтр, препятствующий проникновению сигнала из одного детектора в другой.
Работу детекторов схематично поясняет график. На выходах Vо1 и Vо2 усиленные сигналы появляются в противофазе по отношению друг к другу. От каждой отрицательной полуволны выходного сигнала открывается VT2 или VT3 (структура P-N-P). Коллекторы транзисторов соединены вместе, поэтому, после детектирования на резисторе R9 формируются результирующие импульсы. Параллельно R9 подключен накопительный С10, следовательно, на затвор VT1 поступает постоянное напряжение, уровень которого пропорционален амплитуде переменного сигнала. С увеличением уровня постоянного напряжения на затворе VT1 сопротивление канала С-И транзистора уменьшается и, наоборот, с уменьшением уровня сопротивление канала С-И увеличивается. Изменением сопротивления делителя R3-Rси регулируется уровень микрофонного сигнала на входе DA1, это, в свою очередь, приводит к поддержанию постоянного уровня на выходе усилителя. Выходной сигнал снимается через разделительный конденсатор С8 с резистора R7.
Красным цветом указаны напряжения в контрольных точках. Uпит=+4,96V – это уточненное напряжение после стабилизатора 78L05 от которого был запитан усилитель на макетной плате. При таком Uпит получены остальные напряжения. Резистором R10 следует установить на выходе требуемое напряжение (в данном примере ~Uвых=300mVp-p) при громкости, соответствующей комфортному прослушиванию фонограммы. При выключенном звуке и после кратковременного замыкания пинцетом резистора R9, напряжение на затворе плавно возросло до уровня Uз=+0,64…0,75V, при этом АРУ не работает. Уровень напряжения Uз=+1,09…1,2V получен при включении фонограммы и плавном регулировании громкости, при этом происходит захват сигнала системой АРУ. Уровень напряжения Uз=+1,54V получен при громком крике в микрофон с расстояния 15…20см.
Разумеется, можно отказаться от двойного детектирования сигнала и упростить схему АРУ. Для этого достаточно удалить элементы С7, R8 и VT3 и отрегулировать ~Uвых до нужного значения подстроечным резистором R10.
Промышленностью давно освоен выпуск микросхем УМЗЧ со встроенными электронными регуляторами громкости. В таких микросхемах есть специальный вход управления, реагирующий на изменение тока (DC volume control) или на импульсы напряжения (digital volume control). Была приобретена микросхема TDA7052А, применяемая в портативной аудио технике с батарейным питанием. На рисунках из даташита приведены структура и схема включения:
Назначение выводов и цоколевка микросхемы TDA7052А:
Напряжение Uпит=4,5…18V подают на входы positive supply voltage «Vp» (выв.1) и power ground «GND2» (выв.6). Сигнальный общий провод signal ground «GND1» (выв.3) соединяют с землей (GND2). Нагрузку – динамическую головку с R=8Ω подключают к выходам positive output «OUT+» (выв.5) и negative output «OUT-» (выв.8). Усиливаемый сигнал подают на вход positive input «IN+» (выв.2) через разделительный конденсатор С=0,47µF. Для снижения наводимых шумов вход шунтируют резистором Rs=5КΩ. Для регулирования громкости предназначен вход DC volume control «VC» (выв.4). К этому входу допускается подключение переменного резистора R=1МΩ и конденсатора С=1µF (для подавления помех при вращении ручки переменного резистора). Максимальное усиление с переменным резистором не превышает 30dB, тогда как усиление при типовом регулировании достигает 35,5dB. Из графика зависимости усиления от управляющего напряжения на входе VC видно, что регулирование имеет логарифмическую характеристику. Максимальное усиление 35,5dB соответствует уровню VC=1,4V, а минимальное -44dB — уровню VС=0,5V. При VС≤0,3V усилитель переходит в режим MUTE.
Подключение переменного резистора
для регулирования громкости
Усиление как функция от
управляющего напряжения
Типовой потребляемый ток при Uпит=6V и отключенной нагрузке Iпотр=7mA. Входной сигнал не должен превышать ~Uвх.макс=650mVp-p. Частотный диапазон соответствует F=20Гц – 300кГц, а входное сопротивление не ниже Zвх=15К. Управляющий ток на выводе 4 при VC=0,4V не более Iупр=80µА.
Внутрисхемно максимальное усиление, как указывалось выше, установлено на уровне 35,5dB, что соответствует:
35,5dB = 20lgХ
lgХ = 35,5/20 = 1,775
или n = 1,775
Тогда, Х = 10ⁿ = 59,566
После округления: Х= 60 раз.
Усиления в 60 раз для подключения электретного микрофона непосредственно к входу УМЗЧ будет маловато. Пришлось поэкспериментировать с несколькими экземплярами микрофонов и резисторами в их цепи питания. Из семи образцов, имеющихся в наличии, нашлась пара, у которых при комфортной громкости и соответствующем нагрузочном резисторе амплитуда выходного напряжения достигала ~Uвых=80…120mVр-р. Поэтому, с некоторой потерей чувствительности при тихой громкости источника звука допустимо подключить подобранный экземпляр микрофона непосредственно к входу этого УМЗЧ. Если ЦМУ или СДУ будет работать на вечеринках с громкой музыкой, то такое решение оправдано.
При проверке осциллографом работы АРУ выяснилось, что для симметричного ограничения сигнала должен использоваться детектор сигнала, обязательно выполненный по двухполупериодной схеме. При работе с однополупериодным детектором ограничение «правильно» работало только для одной полуволны сигнала, во время второй полуволны наблюдались «выбросы» амплитуды, особенно проявляющиеся при звучании ударных инструментов.
Два варианта усилителя с АРУ на УМЗЧ типа TDA7052А показаны на РИС.3:
На РИС.3а показан вариант, в котором подобранный экземпляр электретного микрофона ВМ1 (с максимальным усилением, определяемым R1) подключен через разделительный конденсатор С1 непосредственно к входу DA1, а в качестве регулирующего элемента применяется биполярный транзистор типа КТ3102. После детектирования разнофазного сигнала на коллекторах транзисторов VT1 и VT2 появляются импульсы, которые через ограничивающий ток R5 поступают на базу VT3. В зависимости от длительности и уровня импульсов транзистор VT3 разряжает конденсатор С6, что, в свою очередь, приводит к уменьшению уровня напряжения на входе управления VC и, следовательно, к уменьшению амплитуды выходного сигнала. При уменьшении выходного сигнала происходит обратный процесс – конденсатор С6 заряжается через R9 от Uпит и уровень напряжения на входе VC увеличивается. Так поддерживается неизменным выходное напряжение усилителя, которое снимается с резистора R3 через разделительный С4.
Чтобы не подбирать электретный микрофон, схему дополняют усилительным каскадом, как показано на РИС.3б. Здесь же дан пример использования в качестве регулирующего элемента полевого транзистора с изолированным затвором типа КП501А.
Каскад на транзисторе VT1 имеет коэффициент усиления по напряжению около Кус=5. Для конкретного экземпляра микрофона коэффициент можно изменить, подобрав сопротивление резистора R3. Амплитуда напряжения на выходе (на R4) не должна превышать ~Uвых.макс=0,6Vр-р. Осциллограммы показали, что при увеличении уровня сигнала на входе УМЗЧ больше паспортного значения, на выходах возникают искажения в виде срезанных пиков сигнала. Для подъема АЧХ в области высоких частот параллельно резистору R3 можно подключить конденсатор С=4,7…10nF.
С выхода предварительного каскада сигнал подается на переключатель SA1, которым выбирают источник сигнала: микрофон/линейный вход (разъем XS1). С подвижного контакта SA1 через разделительный С2 сигнал подается на вход IN+ усилителя DA1.
Также как в схеме на РИС.3а, противофазные сигналы с выходов OUT- и OUT+ через разделительные конденсаторы поступают на активные детекторы. На резисторе R9 формируются положительные импульсы, поступающие на затвор транзистора VT4. В зависимости от длительности и амплитуды этих импульсов VT4 открывается и разряжает С7. В результате уровень постоянного напряжения на входе VC понижается. Выходное напряжение, снимаемое с R7, уменьшается. При снижении громкости источника звука конденсатор С7 через R13 заряжается и на входе VC уровень напряжения увеличивается. Это приводит к увеличению усиления DA1 и на выходе амплитуда напряжения возрастает.
Настройку схем производят так: сначала отключают базу транзистора VT3 (сток транзистора VT4). Подстроечным резистором R8 (R12) на входе VC устанавливают напряжение U=+1,4V, соответствующее максимальному усилению DA1. Установку проводят с учетом медленной зарядки конденсатора С6 (С7). Затем, восстановив соединение базы VT3 (стока VT4), включают фонограмму с комфортной громкостью и подстроечным резистором R6 (R10) настраивают необходимый уровень напряжения на выходе усилителя.
Работа схем на РИС.3 характеризуется четкой реакцией на звуковой сигнал (громкий или тихий; речь или музыка; в начале или в течение всего звукового фрагмента).
Рассмотрим возможность использования в схеме усилителя с АРУ микросхемы мостового УМЗЧ типа TDA8551 с дискретным (импульсным) управлением громкостью. Структура и типовая схема включения показаны на рисунках из даташита:
Рабочее напряжение 5V подается на входы питания Vp (выв.6) и GND (выв.7). Звуковой сигнал подается на вход IN (выв.4) через разделительный конденсатор С1=330nF. Нагрузка (динамическая головка с R=8Ω) подключается к двум противофазным выходам OUT+ (выв.8) и OUT- (выв.5).
Трехуровневый вход MODE (выв.2) задает три режима работы микросхемы:
- вход MODE подключен к Vp — режим STANDBY;
- вход MODE подключен к выходу SVR (выв.3) — режим MUTE;
- вход MODE подключен к GND — режим OPERATING.
В режиме STANDBY микросхема выключена, и ток потребления снижен до Iпотр=10µA, в режиме MUTE переменный сигнал на выходах подавляется на 90dB, в режиме OPERATING микросхема работает и ток потребления (с выключенной нагрузкой) не превышает Iпотр=6mA.
Трехуровневый вход UP/DOWN (выв.1) управляет громкостью. Для этого переключателем VOLUME CONTROL на этом входе изменяют уровень напряжения:
- если вход UP/DOWN подключить к Vp – увеличение громкости на один шаг;
- если вход UP/DOWN подключить к GND – уменьшение громкости на один шаг;
- если вход UP/DOWN никуда не подключен, то заданная громкость сохраняется.
Таким образом, микросхема управляется импульсами высокого или низкого уровня напряжения относительно среднего уровня на выводе 1. Встроенный реверсивный счетчик формирует 64 шага управления. Усиление УМЗЧ фиксировано на уровне 20dB. Минимальная громкость соответствует уровню -80dB, а максимальная уровню 0dB. Тогда один шаг регулирования равен 80/64=1,25dB. Сразу после подачи питания усиление соответствует тихой громкости (внутренним аттенюатором усиление снижено на 40dB). Входное напряжение может достигать ~Uвх.макс=2Vр-р, а частотный диапазон составляет от 20Гц до 20кГц. Фильтр на элементах R1=2,2К и С5=100nF подавляет дребезг контактов переключателя.
Вариант применения TDA8551 в линейном/микрофонном усилителе с АРУ показан на РИС.4
Первый каскад на транзисторе VT1 имеет усиление по напряжению порядка Кус=10 и предназначен для компенсации небольшого коэффициента усиления УМЗЧ DA1. Сигнал с электретного микрофона BM1 подается на базу VT1 через разделительный С3. Резистор R4 задает необходимое смещение на базе VT1 для получения половины Uпит на его коллекторе. Установив вместо R6 подстроечный резистор с R=330…470 Ом, можно изменять Кус этого каскада, при этом, если задать R=0 Ом, амплитуда не искаженного переменного напряжения на коллекторе VT1 сможет достигать ~Uк=1,5Vр-р.
С коллектора VT1 усиленный по напряжению сигнал поступает на переключатель SA1, которым выбирают источник сигнала – разъем XS1 (AUDIO IN) или микрофон. Если подвижный контакт переключателя в нижнем по схеме положении, то через разделительный С2 на вход DA1 поступит усиленный сигнал от микрофона.
Выход OUT- усилителя DA1 используется для работы системы АРУ, а с выхода OUT+ сигнал с заданным уровнем через конденсатор С5 подается на разъем XS2 (AUDIO OUT). Режимы STANDBY и MUTE не используем, поэтому вход MODE подключен к GND.
Через R7 и С6 сигнал поступает на активный детектор VT2. Делитель R8-R9 задает положение рабочей точки транзистора VT2 для получения необходимой чувствительности. Во время отрицательной полуволны на выходе OUT- транзистор VT2 открывается и через его переход Э-К конденсатор С7 заряжается. Во время положительной полуволны VT2 закрывается и С7 разряжается через R10, т.е. транзистор VT2 работает как однополупериодный выпрямитель.
Напряжение U2 с конденсатора С7 подается на первый вход компараторного окна – объединенные выводы 6DA2.1 и 3DA2.2. Делитель напряжения R13-R14-R15 формирует опорные напряжения для двух других входов компараторного окна. Напряжение U1 с движка подстроечного резистора R14, подаваемое на вывод 5DA2.1, определяет верхний порог, а напряжение U3 с движка подстроечного резистора R15, подаваемое на вывод 2DA2.2, определяет нижний порог работы компараторного окна. Если U2 станет меньше U3, то из лог.1 в лог.0 переключится выход компаратора 1DA2.2. Если U2 станет больше U1, то из лог.1 в лог.0 переключится выход компаратора 7DA2.1. Таким образом, компараторное окно следит за напряжением на выходе детектора: находится ли оно в заданном промежутке U1>U2>U3, а подстроечными резисторами R14 и R15 задают уровень выходного напряжения на разъеме XS2. На схеме, для примера, красным цветом указаны постоянные напряжения для ~Uвых=200mV р-р.
Компараторы DA2.1 и DA2.2 включают соответствующие индикаторы HL1, HL2 и через переключатель SA2 управляют генераторами прямоугольных импульсов, соответственно, DD1.3-DD1.4 и DD1.1-DD1.2.
Когда выходы компараторов не активированы с резисторов R11 и R12 высокий уровень напряжения (лог.1) блокирует работу генераторов. С выхода 3DD1.1 лог.0 подается на анод VD1, поэтому диод закрыт. С выхода 10DD1.4 лог.1 подается на катод VD2, поэтому этот диод также закрыт. На выводе 1DA1 «дежурит» напряжение Uпит/2=2,5V. Допустим, напряжение U2 стало меньше U3, тогда выход 1DA2.2 переключится (загорится HL2) и на входе 1DD1.1 сформируется лог.0, разрешающий работу генератора DD1.1-DD1.2. Импульсы с уровнем лог.1 через VD1, R20 и R21 поступят на вход 1DA1 – амплитуда переменного сигнала на XS2 начнет увеличиваться. Когда напряжение U2 станет больше U3, выход 1DA2.2 вернется в исходное состояние и работа генератора заблокируется. Допустим, напряжение U2 стало больше U1, тогда переключится выход 7DA2.1 (загорится HL1) и на входе 13DD1.3 сформируется лог.0, разрешающий работу генератора DD1.3-DD1.4. Импульсы с уровнем лог.0 через VD2 и R21 поступят на вход 1DA1 – амплитуда переменного сигнала на XS2 начнет снижаться. Когда напряжение U2 станет меньше U1, выход 7DA2.1 вернется в исходное состояние и работа генератора заблокируется.
Рабочие частоты генераторов определяется элементами R16-С9 и R17-C10. Из схемы видно, что емкость С9 больше емкости С10 приблизительно в два раза, следовательно, частоты генераторов также различаются в два раза (F2/F1=2). Снижение амплитуды переменного сигнала на выходе XS2 происходит быстрее, чем увеличение, приблизительно в два раза. Подбором емкостей С9 или С10 изменяют характеристику регулирования, но следует соблюдать условие правильной работы АРУ – время снижения амплитуды выходного сигнала должно быть не меньше времени разряда С7 через R10. Например, если частота генератора снижения уровня DD1.3-DD1.4 выбрана слишком большой, то вероятен эффект «замирания» – на выходе XS2 сигнал исчезнет. Только после того, как напряжение на С7 уменьшится до заданного значения, заработает генератор увеличения уровня DD1.1-DD1.2. Изменяя емкость С7, выбирают скорость реакции АРУ на входной сигнал. Резистор R20 устанавливает приоритет снижения уровня над увеличением. Элементы фильтра R21-C11 обязательны – без них вероятны сбои регулировки уровня при работе генераторов.
Если подвижные контакты переключателя SA2 перевести в нижнее по схеме положение, то АРУ отключится, а регулирование уровня станет возможным с помощью кнопок SB1 и SB2. При нажатии и удержании этих кнопок начинают работать генераторы, и уровень сигнала меняется. По светодиодам HL1 или HL2 можно отслеживать превышение или занижение уровня сигнала относительно заданного.
Если нужно, чтобы сигнал изменялся пошагово (как в схеме из даташита – только в момент нажатия на кнопку), то кнопки SB1, SB2 и переключатель SA2 включают по схеме, показанной на РИС.4а. Резистор 1К устраняет короткое замыкание источника питания при случайном одновременном нажатии кнопок. Фильтр на резисторе R21 и конденсаторе С11 устраняет дребезг контактов кнопок. Переключатель SA2 подключает вход регулирования 1DA1 либо к выходу генераторов, либо к кнопкам.
Схема спроектирована просто, исходя из соображений, какие должны быть узлы в ее составе для выполнения той или иной функции. К недочету в работе можно отнести медленное время Т=1…2сек снижения уровня сигнала на выходе до заданного значения при первом появлении громкого звука в помещении (хотя, для ЦМУ скорость реакции АРУ не очень актуальна), поэтому допустима модернизация. И, тем не менее, устройство весьма точно поддерживает заданный уровень выходного напряжения на протяжении всего музыкального фрагмента.
Фото проверочной макетной платы для предварительного каскада на транзисторе КТ3102 и собранного усилителя показана на ФОТО:
В заключение рассмотрим еще один вариант микрофонного усилителя с АРУ. В нем также применяется УМЗЧ, но регулирование уровня осуществляется микросхемой цифрового регулятора громкости с индикатором. В основе усилителя микросхемы МС34119 и LC7530. Регулирующие кнопки и шкальный индикатор будут красиво смотреться на передней панели проектируемого цветомузыкального устройства.
Микросхема LC7530 представляет собой цифровой (управляемый кнопками) двуканальный (стерео) регулятор громкости с линейной характеристикой регулирования (псевдокривая А). К особенностям микросхемы можно отнести наличие выводов для подключения LED-индикаторов, отображающих шаги регулирования, наличие вывода инициализации и возможность переключения в режим энергосбережения.
Для испытаний регулятора LC7530 на макетной плате была собрана схема, показанная на рисунке:
Назначение выводов:
| СИМВОЛ | НОМЕР | НАЗНАЧЕНИЕ |
| IND1 – IND8 | 1 — 8 | Выводы для подключения LED-индикаторов шагов регулирования. Когда выводы активны, на них появляется высокий уровень (Н). Когда выводы не активны, они выключаются — переходят в высокоимпедансное состояние. |
| SIG1, SIG2 | 9, 14 | Выводы ВХОД для регулирования громкости |
| COM1, COM2 | 10, 13 | Выводы ВЫХОД для регулирования громкости |
| Vm | 11 | Вывод смещения. При работе от одиночного питания к этому выводу применяется 1/2Vdd |
| Vss | 12 | Вывод питания (-), земля |
| CE | 15 | Когда этот вывод установлен на «L», потребляемый ток уменьшается. Этот вывод должен быть «L» в режиме резервного питания «Back Up» |
| INIT | 16 | Вывод инициализации. Когда установлено значение «L», достигается 9-й шаг. На выводе IND5 появляется высокий уровень «H». |
| DN | 17 | Когда уровень на этом выводе падает, шаг опускается и громкость уменьшается. Когда удерживается в «L», громкость автоматически понижается; если установлено значение «H», громкость перестает понижаться на шаге, достигнутым в этот момент. Шаг останавливается в позиции LSB (при достижении младшего бита) |
| UP | 18 | Операция UP обратна DN. Когда UP и DN установлены одновременно на «L», приоритет имеет UP. Шаг останавливается в позиции МSB. (при достижении старшего бита) |
| CR | 19 | Выводы для подключения R, C от которых зависит скорость шага |
| Vdd | 20 | Вывод питания (+) |
1. Входы питания Vdd и Vss.
Типовое напряжение питания микросхемы Uпит=8…14V. Работа проверялась с Uпит=12V, Uпит=9V и Uпит=5V. Работа цифровой части микросхемы при Uпит=5V не изменилась. Возможно, работа сохранится и при меньшем напряжении, например, при Uпит=3V. Но, заявленные характеристики звукового тракта при напряжении меньшем, чем Uпит=8V уже не гарантируются.
2. Выходы индикации IND1-IND8.
Изменение Uпит заметно влияет на яркость светодиодов HL1-HL8. Значит, выходы не содержат генераторов стабильного тока, например, как в поликомпараторных микросхемах, управляющих шкальными индикаторами. Сопротивление резисторов R1-R8 следует выбирать в соответствии с Uпит и типом используемых светодиодов. На схеме сопротивления резисторов указаны для Uпит=5V. Предельный ток, который выдерживают выходы, не должен превышать Iмакс=20mA.
3. Звуковые входы SIG1 и SIG2.
Входы, имея сопротивление 50К, допускают подачу сигнала с амплитудой от Vss до Vdd.
4. Звуковые выходы COM1 и COM2.
Чем больше сопротивление подключаемой нагрузки, тем лучше. Оптимальным будет подключение каскада на ОУ.
5. Вход смещения Vm.
На этом входе должно поддерживаться напряжение, равное примерно Uпит/2. Как видно из схемы используется делитель напряжения, составленный из резисторов R10 и R11, при этом, если меняется Uпит, то потенциал Uпит/2 поддерживается автоматически. Конденсатор С7 снижает внешние и внутренние (перекрестные между каналами) помехи в процессе работы регулятора. Напряжение с делителя одновременно используется в микрофонном усилителе как виртуальная земля для работы ОУ от однополярного источника питания.
6. Вход управления СЕ.
Работа регулятора возможна при высоком уровне на этом входе. Если вход отключить от Uпит (разомкнуть SA1), то регулятор перейдет в режим пониженного потребления тока (Iпотр=1µА). Установленный шаг регулирования в таком режиме сохраняется, пока Uпит не снизится до напряжения мене 3V (пока не разрядится конденсатор, подключенный между Vdd и Vss).
7. Вход инициализации INIT.
Этот вход по функции напоминает вход предварительной установки счетчика или регистра. При нажатии кнопки SB3 устанавливается 9-тый шаг регулирования независимо от предыдущего состояния и на выходе IND5 появляется высокий уровень напряжения (включается светодиод HL5). Если кнопку SB3 удерживать в нажатом состоянии, то нажатия на кнопки SB1 или SB2 игнорируются. Кроме этого, если микросхема находится в режиме минимального потребления тока «Back Up» (вход СЕ=0V) и до этого был задан какой-либо шаг регулирования, то нажатие на кнопку SB3 также установит 9-тый шаг регулирования. После возврата микросхемы в рабочий режим (вход СЕ=Uпит) сразу включится светодиод HL5. Если к входу постоянно подключен конденсатор (на схеме — С6), то каждый раз после подачи питания микросхема будет устанавливаться в состояние 9-го шага регулирования.
8. Входы управления громкостью UP и DN.
Если нажимать кнопки SB1 или SB2 кратковременно, то уровень громкости будет увеличиваться (уменьшаться) на единицу. Если нажать и удерживать, то уровень громкости меняется автоматически. Микросхема обеспечивает шестнадцать (0-15) уровней громкости за пятнадцать шагов регулирования.
9. Вход управления тактовым генератором CR.
Изменяя сопротивление резистора или емкость конденсатора, изменяют частоту тактового генератора, т.е. управляют скоростью регулирования громкости. Форма и уровни сигналов на этом входе при Uпит=5V показаны на графике. Число импульсов с высоким уровнем соответствует числу шагов регулирования.
Таблица состояния выходов IND1-IND8 для подключения LED-индикаторов:
Из таблицы видно, что с помощью восьми светодиодов отображаются все пятнадцать шагов регулирования.
Принципиальная схема микрофонного усилителя с отключаемой АРУ показана на рисунке:
В схеме предусмотрена возможность отключения АРУ. Для этого выключатель SA2 должен быть разомкнут, как показано на схеме. Переключателем SA1 выбирают источник сигнала. При показанном на схеме положении сигнал передается от электретного микрофона BM1. Если переключатель SA1 перевести в нижнее по схеме положение, то сигнал поступит от разъема XS1, к которому подключают линейный выход звуковоспроизводящей аппаратуры.
При подаче питания напряжение поступает на цепь питания микрофона BM1 (резисторы R1, R2 и конденсатор С1), а также на входы питания Vdd микросхем DA1 и DA2 (выв.20DA1 и выв.6DA2). Конденсатор С5, подключенный к входу инициализации INIT (выв.16DA1), принудительно устанавливает 9-тый шаг регулирования, при этом на выходе IND5 (выв.5DA1) появляется высокий уровень напряжения, и седьмой сегмент шкального индикатора HL1 зажигается. На затворе транзистора VT1 с движка подстроечного резистора R18 устанавливается низкий уровень напряжения, поэтому транзистор полностью открыт и, следовательно, конденсатор С10 параллельно соединен с конденсатором С8. Цепь С8+С10 и R17, подключенная к входу CR (выв.19DA1) внутреннего генератора, определяет скорость регулирования громкости.
Микросхему МС34119, как указывалось выше, можно представить как мощный ОУ с дифференциальным выходом и встроенным делителем напряжения для работы от однополярного источника питания.
Постоянное напряжение с вывода 2DA2 подается на вход смещения Vm (выв.11DA1). Относительно этого напряжения звуковой сигнал с входов SIG2 (выв.9DA1) и SIG1 (выв.14DA1) передается на выходы COM2 (выв.10DA1) и COM1 (выв.13DA1). Конденсатор С6 снижает возможные помехи. Разделительный конденсатор С7 пропускает на вход 3DA2 только звуковой сигнал. Коэффициент усиления DA2 задан резисторами R15 и R16. Усиленный сигнал снимается с выхода VO2 (выв.5DA2) через разделительный конденсатор С13.
Уровень звукового сигнала регулируют кнопками SB1 и SB2, подключенными к входам, соответственно, UP (выв.18DA1) и DN (выв.17DA1). При нажатии кнопки SB1 через ограничивающий ток резистор R6 зажигается второй сегмент шкального индикатора HL1 и будет гореть, пока кнопка нажата. Внутри микросхемы запускается тактовый генератор, и уровень звукового сигнала на выходе увеличивается. Одновременно на выходах IND1-IND8 (выв.1DA1-выв.8DA1) появляются высокие уровни напряжения, индикатор HL1 отображает шаги регулирования вверх. Если нажать кнопку SB2, то через ограничивающий ток резистор R5 включится первый сегмент индикатора HL1 и будет гореть, пока кнопка удерживается нажатой. Также запустится внутренний генератор, и уровень звукового сигнала на выходе начнет снижаться. Индикатор HL1 отобразит шаги регулирования вниз. Увеличение сигнала имеет приоритет над снижением, поэтому, если кнопки SB1 и SB2 нажать одновременно, выходной сигнал начнет увеличиваться.
С конкретным экземпляром микрофона BM1 и резисторами в его цепи питания, а также с указанными резисторами делителя R3-R4 и заданным коэффициентом усиления DA2, на выходе максимальная амплитуда напряжения достигала ~Uвых=4V от пика до пика.
Для работы усилителя в режиме АРУ замыкают выключатель SA2. В этом случае на узел, состоящий из активного детектора VT2 и компараторного окна DA3.1, DA3.2 поступит напряжение питания. С выхода VO1 (выв.8DA2) через разделительный конденсатор С12 переменный сигнал поступает на базу транзистора VT2. С движка подстроечного резистора R19 также на базу подается необходимое смещение, устанавливающее чувствительность детектора. От отрицательных полуволн сигнала транзистор VT2 открывается. На резисторе R18 и конденсаторе С14 формируется постоянное напряжение, уровень которого зависит от амплитуды звукового сигнала на входе. Постоянное напряжение с изменяемым уровнем (U2) подается на первый вход компараторного окна (соединенные выв.6DA3.1 и выв.3DA3.2). Настраиваемый делитель напряжения R22-R23-R24 формирует опорные напряжения (U1 и U3) для двух других входов компараторного окна (выв.5DA3.1 и выв.2DA3.2). Если уровень напряжения U2 превысит порог U1, то переключится выход 7DA3.1 и на входе DN (выв.17DA1) появится низкий уровень. Включится первый сегмент индикатора HL1 и амплитуда выходного сигнала начнет уменьшаться. Если уровень напряжения U2 станет ниже порога U3, то переключится выход 1DA3.2 и на входе UP (выв.18DA1) появится низкий уровень. Включится второй сегмент индикатора HL1 и амплитуда выходного сигнала начнет увеличиваться. В итоге уровень звукового сигнала на выходе усилителя поддерживается постоянным (U1>U2>U3). Если сопротивление подстроечного резистора R23 увеличить, то ширина компараторного окна станет больше – процесс авторегулирования будет происходить реже. Если сопротивление R23 уменьшить, то ширина компараторного окна также станет меньше, и процесс авторегулирования будет происходить чаще. Кроме этого, с движка подстроечного резистора R18 часть постоянного напряжения с изменяемым уровнем (U2) подается на затвор транзистора VT1. Чем больше уровень напряжения на затворе, тем сильнее закрывается транзистор VT1. Сопротивление канала исток-сток увеличивается, и конденсатор С10 оказывает меньшее влияние на работу тактового генератора DA1. Генератор станет работать с более высокой частотой (частота в основном будет определяться сопротивлением резистора R17 и небольшой емкостью С8) и, как следствие, процесс уменьшения выходного сигнала произойдет быстрее. Таким образом, элементы С10, VT1 и R18 превращают тактовый генератор DA1 в генератор, управляемый напряжением. Положение движка резистора R18 определяет скорость реакции АРУ.
На выходе стабилизатора DA4 типа 78L05 указано уточненное напряжение Uвых=+4,93V. При таком напряжении питания измерены остальные напряжения в контрольных точках схемы, в частности потребляемый ток I=47mA max получен при трех включенных сегментах индикатора HL1.
Убедившись в правильности напряжений в контрольных точках и работоспособности регулятора вместе с усилителем, приступают к настройке узла АРУ. Сначала движок подстроечного резистора R19 устанавливают вверх по схеме, движок резистора R18 вниз, а движок резистора R23 в среднее положение. Переключателем SA1 выбирают в качестве источника сигнала микрофон, выключатель SA2 замыкают и включают музыкальный фрагмент. Движок резистора R19 медленно перемещают вниз до получения необходимого выходного напряжения, например, ~Uвых=300mVp-p, при этом по индикатору HL1 наблюдают работу компараторного окна. По необходимости увеличивают или уменьшают ширину окна, перемещая движок резистора R23 вниз или верх по схеме. Минимальную ширину (R23=0Ω) устанавливать не следует. Процесс авторегулирования не остановится — выходной уровень звукового сигнала будет постоянно меняться (подстраиваться). На индикаторе HL1 это отобразится как частое поочередное мигание двух первых сегментов. После настройки выходного напряжения и ширины компараторного окна увеличивают громкость музыкального фрагмента и переводят его в «паузу». При отсутствии звука должны постоянно светиться второй и десятый сегменты индикатора HL1. Выключая и включая «паузу», резистором R18 настраивают скорость атаки (реакции) АРУ на появление громкого звука. Настройка считается правильной, если не будет так называемого «схлопывания», это когда сигнал на выходе усилителя исчезает. Индикатор HL1 отобразит быстрое уменьшение шагов регулирования (затухание сигнала) и процесс снижения громкости должен остановиться примерно на уровне, заданном резистором R19, при этом первый сегмент индикатора погаснет.
На ФОТО показана проверочная плата собранного регулятора:
Можно посмотреть ролики с работой представленных усилителей с АРУ на микросхемах TDA8551 и LC7530. К усилителю на LC7530 дополнительно подключен индикатор шагов регулирования на микроконтроллере и цифровом семисегментном индикаторе.
Литература.
- LM386. Low Voltage Audio Power Amplifier. Datasheet National Semiconductor. August 2000.
- MC34119. Low Power Audio Amplifier. Datasheet Motorola. 1996.
- TDA7052A/AT. 1W BTL mono audio amplifier with DC volume control. Datasheet NXP Semiconductors. August 1991.
- TDA8551. 1W BTL audio amplifier with digital volume control. Datasheet Philips Semiconductors. May 1997.
- LM193-LM293-LM393. Low power dual voltage comparators. Datasheet STMicroelectronics 1998.
Александр Борисов.
3.7 3 votes
Рейтинг статьи
LM386. Схема небольшого большого усилителя.
LM386, также известный как JRC386, является одной из наиболее часто используемых интегральных схем усилителей, причина очень проста — универсальность, низкая стоимость и потребление. Усилитель, как следует из названия, усиливает, сигнал увеличивается в x раз, в зависимости от вашей конфигурации, в случае с LM386 — это аудиоусилитель. Он сильно отличается от операционных усилителей, таких как LM741, у них другие требования к конфигурации и использованию, поскольку усилитель звука LM386 является врожденным или был разработан как усилитель звука.Чтобы получить представление о величии LM386 , крупнейшего и лучшего производителя усилителей, Marshall использует в своих усилителях миниатюрные модели MS-2 и MS-4 в качестве выходных интегральных схем производства CCI NJM386.
Характеристики LM386
LM386 — это усилитель мощности, предназначенный для использования в системах с низким энергопотреблением и низким напряжением. Его конфигурация представляет собой усилитель класса AB, он состоит из двухканального 8-контактного IC, DIP-8, с тремя основными типами: LM386 N-1, LM386 N-3 LM386 N-4 и наиболее распространенным из них является LM386 N -1.По техническим причинам внутреннее усиление установлено на 20 раз, но добавление внешнего резистора или конденсатора между контактами 1 и 8 увеличит выходное усиление до 200 раз.
Ток покоя очень низкий, потребляет менее 30 мВт при питании 5 В, что делает его идеальным для цепей с питанием от батарей или батарей. Названный усилителем мощности IC с низким напряжением, он считался жемчужиной для любительских проектов, где нужен хороший аудиоусилитель с меньшим количеством компонентов, низким энергопотреблением и низким напряжением.
Его входное сопротивление составляет 50 кОм, а выходное сопротивление — 8 Ом, а у LM386 N-1 LM386 N-3 и 32 Ом версии в версии LM386 N-4. Потребляемый ток покоя составляет 4 мА, а если его искажения очень низкие, 0,2% (AV = 20, VS = 6 В, RL = 8 [Ом], PO = 125 мВт, f = 1 кГц).
Вывод LM386
Вывод 1: усиление
Вывод 2: Вход —
Вывод 3: Вход +
Вывод 4: Земля
Вывод 5: Vout (Выход)
Вывод 6: Vs (Питание)
Вывод 7: байпас
Контакт 8: усиление
Контакты 1 и 8 — это регулировка усиления.Когда он не подключен (NC), коэффициент усиления усилителя составляет 20 раз. Добавление конденсатора 10 мкФ между ними дает усиление в 200 раз. Промежуточные значения и резистор будут варьировать усиление, как описано в таблице данных, мы увидим ниже.
Контакт 2 — это отрицательный вход (GND), который обычно заземляется или -.
Контакт 3 — это положительный вход, который является входным сигналом, который необходимо усилить. Потолок на 10 кОм перед выводом, который регулирует уровень входного сигнала, т. Е. Регулятор громкости.
Контакт 4 (GND — Земля) и Контакт 6 (VCC + Vs) являются входами питания для усиления, электролитический конденсатор емкостью не менее 100 мкФ между ними рядом с ИС предотвращает нежелательные колебания.
Вывод 5 — это выход усилителя. Электролитический конденсатор 250 мкФ фильтрует составляющую постоянного тока и оставшуюся часть переменного тока, поступающую в динамик. Конденсатор 0,05 мкФ и резистор 10 Ом на вывод 5 относительно земли используются для предотвращения высокочастотных колебаний.
Контакт 7 называется байпасом (bypass), но в техпаспорте не содержится никаких дополнительных сведений о нем или их использовании. Но технически служит для уменьшения входного шума (гудения), а также уменьшения интермодуляции искажений
.Он изолирует шум источника питания с высоким коэффициентом усиления входного каскада. К этому выводу можно подключить конденсатор емкостью 100 нФ емкостью 10 мкФ.
Ниже представлена таблица с основными характеристиками типов LM386
Название микросхемы Мин. Максимальное напряжение Напряжение питания Минимальная выходная мощность
LM386 N-1 4 В 12 В 250 мВт 325 мВт
3 LM386 N-4 В 12 В 500 мВт 700 мВт
LM386 N-4 5 В 18 В 700 мВт 1000 мВт
Типовая схема усилителя LM386 с 20-кратным усилением
Под схемой усилителя с использованием LM386 с выигрыш в 20 раз, требует минимум внешних компонентов, это делает его компактным и простым.
Типовая схема усилителя LM386 с 50-кратным усилением
Это схема LM386 с 50-кратным усилением, добавление конденсатора между контактами 1 и 8 используется резистор 1 кОм для ограничения усиления. Другим изменением является размещение конденсатора для заземления на выводе 7, который является байпасом, чтобы избежать нестабильности в цепи, это следует делать, когда коэффициент усиления превышает 20 раз.
Типичная схема усилителя LM386 с коэффициентом усиления в 200 раз
Изменение коэффициента усиления LM386
Чтобы усилитель LM386 стал более универсальным, оба контакта 1 и 8 используются для регулировки усиления.С открытыми контактами 1 и 8, без каких-либо компонентов и усилением в 20 раз или 26 дБ. Но если между контактами 1-8 установлен конденсатор, внутренняя конфигурация игнорируется, и коэффициент усиления возрастает до 200 раз или 46 дБ. Если мы разместим резистор последовательно с конденсатором, коэффициент усиления можно будет отрегулировать на любое значение от 20 до 200.
Мы видим, что LM386 — это интегральный усилитель, идеально подходящий для любительских и профессиональных сборок схем. Вот ИС, которую нельзя пропустить на стенде, и вместе с 555 она представляет собой идеальную пару многоцелевых компонентов.
Схема усилителя LM386 — объяснение рабочих характеристик
IC LM386 — это крошечный 8-контактный чип усилителя мощности, специально созданный для работы при относительно низких параметрах напряжения, но обеспечивающий значительное усиление.
Схема усилителя IC LM386 становится подходящей для применения в небольших аудиоустройствах с низким энергопотреблением, таких как FM-радио, дверные звонки, телефоны и т.д. быть превышено при использовании этой ИС в любой цепи:
Технические характеристики ИС LM386
- Напряжение питания: от 4 В до макс.15 В (типичное значение)
- Входное напряжение: +/- 0,4 В
- Температура хранения: от -65 градусов до +150 градусов Цельсия
- Рабочая температура: от 0 до 70 градусов Цельсия
- Выходная мощность: 1,25 Вт
- IC производства: National Полупроводник
Внутренняя схема
Как контролировать усиление для ИС LM386
Чтобы улучшить отклик ИС, на ее штырьках №1 и 8 есть возможность регулировки усиления, которая может быть установлена извне .
Усиление просто означает емкость или уровень усиления устройства, до которого оно может усилить подаваемый входной аудиосигнал с низким уровнем сигнала.
Когда вышеупомянутые выводы остаются неподключенными ни к чему, внутренний резистор 1,35 кОм устанавливает усиление ИС на 20.
Если конденсатор подключается к вышеуказанным выводам, коэффициент усиления внезапно повышается до 200.
Коэффициент усиления можно просто настроить, подключив потенциометр последовательно с вышеупомянутым конденсатором через контакты 1 и 8.
Практические прикладные схемы усилителя с использованием IC LM386
На следующем рисунке показана типичная схема усилителя IC LM386, имеющая минимальное количество компонентов, необходимых для работы IC с внутренне установленным уровнем усиления 20.
Используемый динамик — тип 2 Вт, 8 Ом.
Вход на Vin может подаваться от любого источника звука, такого как разъем для наушников сотового телефона, разъем RCA L или R для проигрывателя CD / DVD или любой другой аналогичный источник.
Контакт Vs должен быть подключен к источнику +12 В постоянного тока от адаптера постоянного тока переменного тока или самодельного трансформаторного / мостового блока питания.
Контакт № 4 должен быть подключен к земле или минусу источника питания.
Заземляющий провод или отрицательный провод от входного аудиоисточника также должен быть подключен к вышеуказанному отрицательному полюсу источника питания.
Входной контакт # 2 идет к потенциометру 10K, который становится регулятором громкости, один из его концевых выводов выбирается для приема входного сигнала, а другой конец соединяется с землей, центральный идет к горячему концу ИС. .
Громкоговоритель подключен к разъему №8 через блокирующий конденсатор большой емкости, резистор / конденсатор, подключенный к контакту №5, и заземление включены для частотной компенсации и обеспечения большей стабильности схемы.
Следующая схема демонстрирует конструкцию, аналогичную приведенной выше, за исключением того, что ее контакты 1 и 8 были подключены к конденсатору емкостью 10 мкФ, который, как объяснено выше, помогает довести коэффициент усиления усилителя до 200
Подробная принципиальная схема LM386 с инструкциями
Схемы приложений
Из приведенного выше обсуждения мы узнали, что LM386 — это универсальная ИС небольшого усилителя звука, которую можно быстро и с большой эффективностью применять во многих различных небольших схемах, связанных со звуком.
Ниже приведены несколько схем приложений, использующих IC LM386, которые вы собираете и получаете много удовольствия.
Схема усилителя микрофона с использованием LM386 IC
На следующем изображении показано, как описанный выше LM386 может быть применен для создания простой, но мощной схемы микрофонного усилителя, как показано ниже
Усилитель LM386 с усилением низких частот
На данный момент мы знаем, что подключение Электролитический ток 10 мкФ на контактах 1 и 8, можно увеличить фактическое усиление схемы до 200.Это происходит из-за того, что конденсатор закорачивает встроенный в микросхему резистор 1,35 кОм.
На рисунке выше показан способ шунтирования этого резистора путем реализации C4 -R2, чтобы обеспечить усиление низких частот на 6 дБ при 85 Гц. Это компенсирует фактическую неспособность микросхемы воспроизводить подходящий басовый эффект с помощью обычно используемых недорогих 8-омных динамиков.
AM Radio Circuit
На рисунке выше показано, как конструкция усилителя LM386 может быть настроена как компактный усилитель для создания простого AM-радио.Здесь обнаруженная передача AM подается на неинвертирующий вход IC через потенциометр R3 регулировки громкости, а результирующая RF отключается посредством R1, C3.
Любые оставшиеся радиочастотные помехи не могут попасть в громкоговоритель через указанный ферритовый валик. В этой радиосистеме LM386 AM усиление напряжения микросхемы установлено от 200 до C4. Вы также можете видеть, что схема питается через каскад подавления пульсаций дополнительного источника питания, настроив C5 между контактом 7 и отрицательной линией.
1999 — Домофон Аннотация: микрофонный предусилитель с балансным входом, электронная схема переговорной панели, принципиальная схема гарнитуры Clear-Com Intercom Systems Kill CMOS-гарнитура внутренней связи Схема обратной связи CS-222 | Оригинал | CS-222 CS-222 CS222 / 899 Внутренняя связь микрофонный предусилитель с балансным входом электрическая схема домофона панель внутренней связи принципиальная схема гарнитуры Системы внутренней связи Clear-Com Убить CMOS гарнитура домофон обратная связь | |
2013 — Нет в наличии Аннотация: абстрактный текст недоступен | Оригинал | ANVoIP101 | |
Нет в наличии Аннотация: абстрактный текст недоступен | Оригинал | 891-0131J | |
1996 — светодиод с голосовой активацией Аннотация: Интерком | Оригинал | Z87000 J32-1 J32-2.голос активирован светодиод Внутренняя связь | |
2004 — DH-8090 Аннотация: звуковой сигнал тумана Звуковой сигнал Звуковой сигнал сирены звуковой генератор monacor pa PA-302 Звуковой сигнал сирены 9 звуков Звуковой сигнал сирены звуковой сигнал Интерком данные dioda made in monacor pa 302 | Оригинал | 2-В- / 24-В-БЕТРИБ PA-302 DH-8090 звуковой генератор туманного рожка Звуковой генератор сирены Monacor PA PA-302 Сирена Звуковой Генератор 9 звук Звуковой сигнал сирены Внутренняя связь данные dioda сделаны в monacor pa 302 | |
1998 — домофон проводной Реферат: домофон телефонная трубка Применение домофона Am79C432 Phox Am79C43 | Оригинал | ||
РАЗЪЕМ NEXUS TP 120 Реферат: U-174 / U разъем нато антенны маркерного радиомаяка PJ-068 barryvox astralux U-174 пульт дистанционного управления вертолетом U-93A | Оригинал | CH-8193 РАЗЪЕМ NEXUS TP 120 U-174 / U разъем нато антенна маркерного радиомаяка PJ-068 барривокс Astralux U-174 вертолет с дистанционным управлением U-93A | |
Транзисторная схема внутренней связи Реферат: фазовый детектор 500 кГц Применение Intercom | OCR сканирование | BA1602ALIC ZIP18 BA1602AL ZIP18) BA1602AL fo-430 кГц транзисторная схема внутренней связи фазовый детектор 500 кГц Применение домофона | |
2001 — телефонная трубка Реферат: беспроводной домофон HANDSET Intercom Z87000 Z8700001ZCO Z87010 RJ11 технические характеристики разъема для телефонной трубки лаборатория ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ | Оригинал | Z87000 UM010402-0601 телефонная трубка беспроводной домофон ТРУБКА Внутренняя связь Z87000 Z8700001ZCO Z87010 Технические характеристики разъема телефонной трубки RJ11 лаборатория ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ | |
Нет в наличии Аннотация: абстрактный текст недоступен | OCR сканирование | BA1602ALIC BA1602AL ZIP18) ZIP18 BA1602AL io-430 кГц | |
2012 — CX20709-21Z Аннотация: Блок-схема домофонной системы CX20709-12Z CX20709-EVK2 audio USB DAC 24bit DSAC-L7 | Оригинал | CX20709 CX20709 CX20709-21Z CX20709-12Z блок-схема системы внутренней связи CX20709-EVK2 аудио USB ЦАП 24 бит DSAC-L7 | |
Транзисторная схема внутренней связи Реферат: Применение фазового детектора интеркома FM Интеркома интеркома 10 кГц BA1602ALIC INTERCOM FULL-duplex BA1602AL демодуляция IR ZIP18 | OCR сканирование | BA1602AL BA1602ALIC ZIP18 ZIP18) 1o-430 кГц транзисторная схема внутренней связи Применение домофона FM домофон внутренняя связь фазовый детектор 10 кГц ИНТЕРКОМ ПОЛНЫЙ дуплекс BA1602AL демодулировать ИК | |
2012 — CX20709-21Z Аннотация: блок-схема системы внутренней связи CX20709 CX20709-12Z 76-QFN CX20709-EVK2 audio USB DAC 24bit трехсторонний домофон DSAC-L7 adc audio i2s 8-канальный контроллер | Оригинал | CX20709 CX20709 CX20709-21Z блок-схема системы внутренней связи CX20709-12Z 76-QFN CX20709-EVK2 аудио USB ЦАП 24 бит трехсторонний домофон DSAC-L7 adc audio i2s 8-канальный контроллер | |
1999 — USOC-RJ11C Аннотация: антенны микрофоны РУКОВОДСТВО ПО ОБСЛУЖИВАНИЮ tv sony SPP-ID975 telefono FCC Normas de Radiofrecuencia дисплей 2 цифры modo de servicio de tv sony самый старый беспроводной телефон USAR | Оригинал | SPP-ID975 USOC-RJ11C антенна микроонд РУКОВОДСТВО ПО ОБСЛУЖИВАНИЮ телевизор sony SPP-ID975 телефон FCC Normas de Radiofrecuencia отображать 2 цифры modo de servicio de tv sony самый старый беспроводной телефон USAR | |
2009 — Схема Wi-Fi платы OZMO Аннотация: CX20709 INTERCOM FULL-duplex CX20709-EVK AUDIO CROSSOVER схема ozmo wifi схема CX20704 CX20703 CX20707 | Оригинал | CX20709-EVK CX20702, CX20703, CX20704, CX20705, CX20706, CX20707 CX20709.CX20709 Схема платы OZMO Wi-Fi ИНТЕРКОМ ПОЛНЫЙ дуплекс Схема АУДИО КРОССОВЕРА ozmo схема Wi-Fi CX20704 CX20703 | |
Применение домофона Аннотация: домофон njw1124 схема приоритета микрофона NJW1128 переговорная полупроводниковый конденсатор Электролитический усилитель мощности MP Керамический усилитель динамика njw 1128 | Оригинал | NJW1128, NJW1124 LQFP-48-R3 300 / шт. Применение домофона внутренняя связь njw1124 схема приоритета микрофона NJW1128 Interphone Semiconductor конденсатор электролитический МП усилитель мощности Керамический усилитель динамика njw 1128 | |
2009 — Схема Wi-Fi платы OZMO Аннотация: CX20707 INTERCOM FULL-duplex Usb dsp dac pwm 24 bit audio Схема CX20709-EVK wifi to i2c Схема CX20709 AUDIO CROSSOVER Схема кроссовера сабвуфера ozmo | Оригинал | CX20709-EVK CX20702, CX20703, CX20704, CX20705, CX20706, CX20707 CX20709.CX20709 Схема платы OZMO Wi-Fi ИНТЕРКОМ ПОЛНЫЙ дуплекс Usb dsp dac pwm 24 бит аудио Схема Wi-Fi на i2c Схема АУДИО КРОССОВЕРА ozmo схема кроссовера сабвуфера | |
2009 — CX2070x Аннотация: микрофон с эхоподавлением аудио провод аудио 5-контактный домофон CX20706 ИНТЕРКОМ ПОЛНЫЙ дуплекс CX20709 Board echo 3D Intercom audio USB DAC 24bit audio adc i2s | Оригинал | CX20709 ПБР-202204 CX2070x микрофон с подавлением эха аудио провод аудио 5-контактный домофон CX20706 ИНТЕРКОМ ПОЛНЫЙ дуплекс Доска эхо 3D Внутренняя связь аудио USB ЦАП 24 бит аудио adc i2s | |
2009 — ИНТЕРКОМ ПОЛНО-дуплекс Аннотация: CX20709 стерео аудиоусилитель 4 Вт 4 Ом CX20707 микрофонный разъем CX2070x CX20703 конексантный микрофон с эхоподавлением аудио провод аудио 5-контактный домофон | Оригинал | CX20709 ПБР-202204 ИНТЕРКОМ ПОЛНЫЙ дуплекс стерео аудиоусилитель 4 Вт 4 Ом CX20707 микрофонный разъем CX2070x CX20703 сосуществующий микрофон с подавлением эха аудио провод аудио 5-контактный домофон | |
2015 — Контроллер двери лифта Panasonic Реферат: камера iphone Paxton Access 682-825-US контроллер двери лифта Panasonic | Оригинал | P72-7298 info / 1549.ibp-ps15-US Контроллер двери лифта Panasonic iphone камера Пакстон Доступ 682-825-США Контроллер двери лифта Panasonic | |
2011 — схема кроссовера сабвуфера Аннотация: Схема АУДИО КРОССОВЕРА ДВУХПРОВОДНОГО ИНТЕРКОМА CX20709-21Z CX20709-EVK2 Кроссовер 4-полосного аудиосигнала CX-9Z-C00470-00 Односторонний сабвуфер с двухпроводной внутренней связью CROSSOVER CX20709 | Оригинал | CX20709-EVK2 CX20702, CX20703, CX20704, CX20705, CX20706, CX20707, CX20709.CX20709-21Z схема кроссовера сабвуфера ДВУХСТОРОННИЙ ИНТЕРКОМ Схема АУДИО КРОССОВЕРА 4-полосный аудио кроссовер CX-9Z-C00470-00 2-х проводный домофон односторонний сабвуфер CROSSOVER CX20709 | |
1998 — телефонная трубка Аннотация: «Разъем питания постоянного тока» транзисторный разъем 1Bs Шнуры для внутренней телефонной трубки. | Оригинал | ||
13ES X 33 Аннотация: POWER LINE FM INTERCOM транзисторная схема внутренней связи 13sp 005 трансформатор 20-контактный реле 6v 5-контактный 6-контактный аудиотрансформатор 13sp резистор * 100 кОм выпрямитель vuf | OCR сканирование | PCT13 PCT13E 13ES X 33 СИЛОВАЯ ЛИНИЯ FM-ИНТЕРКОМ транзисторная схема внутренней связи 13сп 005 трансформатор 20 pin реле 6v 5 pin 6-контактный аудиопреобразователь 13сп резистор * 100кОм выпрямитель vuf | |
LRC 843 Аннотация: Расчет конденсатора промежуточного контура AN6448NFBP QFH064-P-I414 | OCR сканирование | AN6448NFBP AN6448NFBP 068 / jF » 131M0 LRC 843 Расчет конденсатора звена постоянного тока QFH064-P-I414 | |
2005 — ИНТЕРКОМ ПОЛНОСТЬЮ-дуплекс Реферат: Блок-схема автомобильной системы безопасности беспроводной домофон Интерком переговорное устройство громкой связи эхо-звуковые процессоры ELEVATOR digital CONTROL Дверной звук ТРЕБОВАНИЯ К РЕСТОРАНУ адаптивный фильтр шумоподавления | Оригинал | ZL38002 ZL38002 PP5913 ИНТЕРКОМ ПОЛНЫЙ дуплекс Блок-схема системы безопасности автомобиля беспроводной домофон Внутренняя связь Домофон без помощи рук эхо-звуковые процессоры ЦИФРОВОЕ УПРАВЛЕНИЕ ЛИФТОМ Звук двери ТРЕБОВАНИЯ К РЕСТОРАНУ адаптивное шумоподавление фильтра | |
Часть 1 — Введение и усилители мощности
CCoonnssttrruuccttiioonnaall PPrroojjeecctt ПРОСТЫЕ АУДИОСХЕМЫ Часть 1 — Введение и Питание Усилители RAYMOND HAIGH Выбор недорогих аудиосхем «pic-n-mix» — от предусилителя до динамика! ВСЕГО, что представляет собой область их интересов, большинство энтузиастов электроники сталкивается с необходимостью усиливать и воспроизводить аудиосигналы.Заключительные этапы установки радиоприемников, устройств внутренней связи, систем безопасности и наблюдения или просто стремление к мощному звуку от Walkman или портативного проигрывателя компакт-дисков — все это включает в себя усиление звука и акустическая система. И усиление обычно идет h и -in-h и с некоторой формой обработки сигнала. Воспроизведение музыки требует широкой частотной характеристики и схемы регулировки тембра.Речевое общение, особенно в сложных условиях, значительно проясняется, если урезать частотную характеристику. В этой короткой серии статей описываются простые, но эффективные способы удовлетворения этих различных требований. Хотя схемы способны к хорошему качеству воспроизведения, они особенно заинтересуют конструкторов, которые ищут высокую производительность на фунт или доллар. Начнем с усилителя мощности. Предлагаются шесть альтернатив и с требованием максимальной производительности при минимальных затратах и усилий, все они основаны на широко доступных интегральных схемах (т.c.s): B LM386N-1 B TDA7052 B TBA820M B LM380N B TDA2003. СКОЛЬКО МОЩНОСТИ? Прежде чем рассматривать различные схемы, стоит задуматься о фактически необходимой мощности. Четкое воспроизведение в наушниках типа Walkman разумной чувствительности может быть достигнуто с помощью скупого милливатта (0,001 Вт). При прослушивании разговорных программ в тихой домашней обстановке мощность, подаваемая на динамик, будет составлять около 50 мВт (0,05 Вт), и этого достаточно для оператора приемника связи, уши которого находятся ближе к источник звука.Во времена ламповой эры десять ватт считалось достаточным для реалистичного воспроизведения оркестровой музыки, и некоторые эксперты предлагали цифру всего пять. Один ватт мощности передается на набор простых i.c. модули усилителя мощности (слева направо, сверху вниз). B Один усилитель TDA2003 B Двойной усилитель TDA2003 B TDA7052 Усилитель B TBA820M Усилитель B LM380N Усилитель B LM386N-1 Amp 340 Everyday Practical Electronics, май 2002 г.
LM386 Схема усилителя мощности звука [FAQ]
I Описание
Иногда, если можно используйте недорогой LM386 и сделайте из него стерео усилитель мощности, эффект следует считать идеальным.В этом блоге представлены методы и опыт использования LM386 для создания стереофонического усилителя мощности для микрокомпьютера.
Каталог
II Введение
2.1 Схема LM386
LM386 — это маломощный усилитель мощности с высоким коэффициентом усиления. Форма его инкапсуляции показана на рис. 1.
Рисунок 1. Распиновка LM386
Поскольку амплитуда аудиосигнала на «линейном выходе» звуковой карты велика, он может управлять LM386, а затем динамиком.И поскольку при воспроизведении VCD видеосигнал будет мешать, следовать типичному подключению схемы нецелесообразно. На данный момент нам нужно добавить некоторые компоненты и отладить значения компонентов. Принципиальная схема LM386 показана на рис. 2.
Рис. 2. Схема LM386
Назначение выводовLM386:
- LM386 имеет две входные клеммы: неинвертирующую входную клемму 3-й контакт и инвертирующую входную клемму 2-й контакт.Входной сигнал можно вводить с любого конца, другой входной конец заземлен, входной конец подключен параллельно конденсатору C4, цель состоит в том, чтобы отфильтровать видеопомехи при воспроизведении VCD. Значение может быть увеличено соответствующим образом, но при воспроизведении компакт-диска оно может быть с C4 или без него.
- Контакты 1 и 8 являются выводами управления усилением, а сеть управления усилением состоит из C2 и W2. Чем меньше сопротивление, тем выше коэффициент усиления. Рис. 2 Схематическая диаграмма W2 больше подходит для регулировки усиления примерно до 150 Ом, а усиление слишком велико, чтобы вызвать самовозбуждение;
- Подключите конденсатор 10 мкм к выводу 7, чтобы избежать самовозбуждения при слишком высоком усилении;
- R2 и C6 образуют схему подавления высокочастотного компонента для устранения «треска» из динамика.Среди них размер емкости C6 регулируется в соответствии с фактическим эффектом;
- Конденсатор 0,1 мкм подключен к 6-му контакту заземления для фильтрации и устранения статического шума усилителя;
- 5-й вывод подключен к конденсатору связи C3. Если к одному каналу подключен только один диффузор (автор использует диффузор диаметром 120 мм, импедансом 8 Ом и выходной мощностью 1 Вт), емкость C3 не может превышать 470 мкм. В противном случае динамик будет заблокирован при воспроизведении тихой музыки.Если будет применена технология кроссовера высоких и низких частот, емкость C3 может быть увеличена для полного отражения басов.
- W1 используется для регулировки выходной громкости, что особенно удобно при играх или прослушивании компакт-дисков; рабочее напряжение — 10 вольт, а схему фильтра выпрямительного моста можно сделать своими руками.
2.2 Как использовать LM386
LM386 — это ИС усилителя мощности звука, широко используемая в электронных продуктах и домашнем любительском производстве.Типовая схема его применения показана на рис. 3.
Рисунок 3. Схема LM386
Итак, как нам правильно использовать LM386?
1. Самовозбуждающийся вой, вызванный чрезмерным входным сигналом. Для завывания, вызванного чрезмерным входным сигналом, резистивно-емкостная цепь может быть добавлена между 1 и 8 выводами LM386. В периодическом применении сопротивление R может быть определено экспериментально, или R может быть заменен подстроечным потенциометром W.Если сигнал все еще слишком сильный, контакты 1 и 8 LM386 могут быть отключены.
2. Высокочастотное самовозбуждение. Принцип работы схемы самовозбуждения с защитой от высоких частот показан на рисунке 4. Для защиты от завывания, вызванного высокочастотным самовозбуждением, керамический конденсатор емкостью 4700 пФ ~ 0,22 мкФ может быть подключен между входным сигнальным контактом и землей, а Конденсатор 1000 ~ 4700 пФ можно подключить между 8-м контактом и землей. При использовании несимметричного входа клемма холостого входа не должна быть заземлена.
Рисунок 4. Схема LM386
3. Низкочастотное самовозбуждение. В случае завывания, вызванного низкочастотным самовозбуждением, вы можете попробовать подключить резистор 68 ~ 22 кОм между входной клеммой и землей, увеличить конденсатор фильтра на выводе 8 до 1000 мкФ и сделать LM386 как можно ближе к выходной терминал источника питания при изготовлении печатной платы. .
4. При использовании продуктов других брендов (например, GL386, KA386 и т. Д.), некоторые микросхемы будут влиять на чувствительность высокочастотного звука. Керамический конденсатор 0,1 мкФ может быть подключен между его 7-м контактом и землей, а керамический конденсатор 0,1 мкФ может быть подключен между 4-м и 6-м контактами (примечание: отличается от 8-го контакта на землю).
III Установка и ввод в эксплуатацию
Согласно принципиальной схеме, показанной на Рисунке 2, мы можем сделать две идентичные схемы усилителя мощности, которые объединены в стереоусилитель мощности.
Поскольку компонентов мало, лучше использовать экранированные двухжильные провода без изготовления печатных плат.Затем подключите стереоштекер к двум усилителям и используйте экранированный провод в качестве заземляющего провода.
Не подключайте усилитель к звуковой карте после пайки. В это время мы должны сначала проверить правильность сварки, затем включить питание, а затем постучать по двум входным концам стереоштекера металлическим пинцетом. Если два динамика могут выбить нормально, это означает, что усилитель работает нормально. На этот раз, отключив питание усилителя и микрокомпьютера, мы можем подключить его к звуковой карте.
Метод подключения — вставить стереофонический штекер в гнездо линейного выхода (LineOut) звуковой карты.
Наконец, подчеркивается, что вам следует избегать отсоединения и вставки стереоразъема при включенном питании (микрокомпьютере или усилителе) или сварке цепи, когда усилитель подключен к звуковой карте, чтобы не повредить компьютер.
FAQ
Интегрированный чип Lm386 — это маломощный усилитель звуковой частоты, в котором используется источник питания низкого уровня, такой как батареи в электронных схемах.Он выполнен в виде 8-контактного мини-DIP-корпуса. Это обеспечивает усиление напряжения до 20. За счет использования внешних компонентов коэффициент усиления по напряжению может быть увеличен до 200. |
LM386 — это операционный усилитель (операционный усилитель). … В схеме усилителя LM386 принимает входной аудиосигнал и увеличивает его потенциал от 20 до 200 раз. Это усиление называется усилением напряжения. |
LM386 — это интегральная схема, содержащая низковольтный усилитель мощности звука.Он подходит для устройств с батарейным питанием, таких как радиоприемники, гитарные усилители и проекты электроники для хобби. |
Анализ усиления напряжения: |
IC LM386 — это маломощный аудиоусилитель, в котором используются маломощные источники питания, такие как батареи в электрических и электронных схемах.Эта микросхема выпускается в корпусе с 8-контактным миниатюрным DIP-разъемом. |
LM 386 — это интегрированный усилитель класса AB, который подходит для начинающих небольших приложений аудиоусилителя … например, в радиоприемнике, небольшой стереосистеме, дешевом усилителе низкого напряжения и т. Д. Недостатком является то, что он не может обрабатывать большую мощность и, следовательно, создает искажения, когда вы слишком сильно увеличиваете громкость.. Так что на практике используются другие микросхемы. |
|
Усилитель Лм386 силы цепи проекта
звуковой или Лм386н
Спроецируйте свою схему аудиоусилителя с помощью микросхемы lm386 lm386n lm386n-1
Общее описание микросхемы lm386
LM386 — усилитель мощности, разработанный для использования в низковольтных бытовых устройствах.
Внутреннее усиление установлено на 20, чтобы поддерживать низкое количество внешних компонентов, но добавление внешнего резистора и конденсатора между контактами 1 и 8 увеличит усиление до любого значения от 20 до 200.
Входы заземлены, а выход автоматически смещается до половины напряжения питания. Потребляемая мощность в режиме покоя составляет всего 24 милливатта при работе от источника питания 6 вольт, что делает LM386 идеальным для работы от батареи.
Получайте новые сообщения по электронной почте:
Подписывайся
Следуйте за нами в социальных сетях
Характеристики lm 386
- Работа от батареи
- Минимум внешних частей
- Широкий диапазон напряжения питания: 4–12 В или 5–18 В
- Низкий потребляемый ток покоя: 4 мА
- Повышение напряжения от 20 до 200
- Вход с заземлением
- Самоцентрирующееся выходное напряжение покоя
- Низкие искажения: 0.2% (AV = 20, VS = 6 В, RL = 8 Ом, PO = 125 мВт, f = 1 кГц)
Приложения
- Радиоусилитель AM-FM
- Усилители для портативных магнитофонов
- Домофоны
- Аудиосистемы ТВ
- Линейные драйверы
- Ультразвуковые драйверы
- Малые сервоприводы
- Преобразователи питания
Управление усилением для проекта схемы с использованием микросхемы lm386
Чтобы сделать LM386 более универсальным усилителем, предусмотрены два контакта (1 и 8) для регулировки усиления.При разомкнутых контактах 1 и 8 резистор 1,35 кОм устанавливает коэффициент усиления 20 (26 дБ). Если поставить конденсатор с вывода 1 на 8, минуя резистор 1,35 кОм, коэффициент усиления возрастет до 200 (46 дБ). Если резистор включен последовательно с конденсатором, коэффициент усиления может быть установлен на любое значение от 20 до 200. Управление усилением также может осуществляться путем емкостной связи резистора (или полевого транзистора) между контактом 1 и землей.
Дополнительные внешние компоненты могут быть размещены параллельно с внутренними резисторами обратной связи, чтобы адаптировать усиление и частотную характеристику для отдельных приложений.Например, мы можем компенсировать плохую низкочастотную характеристику динамика, формируя путь обратной связи по частоте. Это делается с помощью последовательного RC-цепи от контактов 1 до 5 (параллельно внутреннему резистору 15 кОм).
Для эффективного усиления низких частот на 6 дБ: R. 15 кОм, наименьшее значение или хорошая стабильная работа составляет R = 10 кОм, если контакт 8 разомкнут. Если контакты 1 и 8 отключены, можно использовать сопротивление R всего 2 кОм.
Это ограничение связано с тем, что усилитель компенсирует только коэффициенты усиления замкнутого контура, превышающие 9.
СМЕЩЕНИЕ НА ВХОДЕ
На схеме показано, что оба входа смещены на землю с помощью резистора 50 кОм.Базовый ток входных транзисторов составляет около 250 нА, поэтому входные сигналы имеют значение около 12,5 мВ в разомкнутом состоянии. Если сопротивление источника постоянного тока, управляющего LM386, превышает 250 кОм, это вносит очень небольшое дополнительное смещение (около 2,5 мВ на входе, 50 мВ на выходе). Если сопротивление источника постоянного тока меньше 10 кОм, то при замыкании неиспользуемого входа на землю смещение будет низким (около 2,5 мВ на входе, 50 мВ на выходе). Для сопротивлений источника постоянного тока между этими значениями мы можем устранить избыточное смещение, подключив резистор неиспользуемого входа к земле, равный по величине сопротивлению источника постоянного тока.Конечно, все проблемы смещения устраняются, если вход имеет емкостную связь.
При использовании LM386 с более высоким коэффициентом усиления (обход резистора 1,35 кОм между контактами 1 и 8) необходимо обойти неиспользуемый вход, предотвращая ухудшение усиления и возможные нестабильности. Это делается с помощью конденсатора 0,1 мкФ или замыкания на землю в зависимости от сопротивления источника постоянного тока на управляемом входе.
Усилитель с усилением = 20
Минимальное количество деталей
Коэффициент усиления усилителя = 200
Коэффициент усиления усилителя = 50
Осциллятор прямоугольной формы
Осциллятор прямоугольной формы
Pinage
Внутренняя схема
Теги Усилитель, Аудио, авто, Схемы, транзисторЦепь зарядного устройства постоянного тока с LM117
Далее
Усилитель звукаLM386 — ProtoSupplies
Описание
Аудиоусилитель LM386 — это одноканальный аудиоусилитель общего назначения, который может выдерживать до 700 мВт и прост в использовании.
В ПАКЕТЕ:
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АУДИОУСИЛИТЕЛЯ LM386:- Фиксированное усиление 20x, регулируемое до 200x
- Мощность 700 мВт
- Работа 5-12 В
- Простой в использовании и недорогой
LM386 удобен для обеспечения базового усиления звука в проекте, например, если вы хотите отключить динамик от вывода PWM на микроконтроллере и хотите больше мощности, чем микроконтроллер может обеспечить напрямую. Это усилители общего назначения, поэтому их также можно использовать в других приложениях для усиления малой мощности, например, для управления небольшими сервоприводами или ультразвуковыми драйверами.
Это детали LM386N-1 или аналогичные детали. Они работают от 5 В до 12 В и обеспечивают мощность до 700 мВт. Чем выше рабочее напряжение, тем выше максимальная мощность, которую он может обеспечить. Выход может управлять нагрузкой от 4 до 32 Ом. Чем ниже сопротивление нагрузки, тем большую мощность она может обеспечить, поэтому динамик на 4 Ом будет примерно в два раза громче, чем динамик на 8 Ом.
При использовании настройки минимального количества деталей усиление зафиксировано на 20-кратном, но громкость можно регулировать с помощью потенциометра на входе.Если требуется большее усиление, между контактами 1 и 8 можно добавить конденсатор и резистор, чтобы запрограммировать усиление до максимального 200x.
Минимальное количество деталей LM386 Пример схемы
Ниже представлена минимальная настройка компонентов для отключения динамика от вывода ШИМ микроконтроллера. Выходной конденсатор между усилителем и динамиком необходим, чтобы избежать перегрева LM386 или повреждения динамика. Значение не критично, но должно быть в диапазоне 220-470 мкФ или около того. Поскольку максимальный входной сигнал на LM386 равен 0.4V, вход 5V PWM будет ограничен.
Более полнофункциональная схема LM386, пример
Для более функциональной настройки, которая добавляет дополнительные возможности, просмотрите схему ниже. Он добавляет следующее:
- Потенциометр на входе для регулировки громкости. Резистор серии
- 100 кОм снижает напряжение ШИМ 5 В, чтобы оно соответствовало входным характеристикам LM386. Не требуется при работе с малыми входными сигналами.
- Последовательный входной конденсатор емкостью 10 мкФ устраняет любое смещение постоянного тока, которое может присутствовать во входном сигнале.
- К выходу добавлена пара небольшого резистора 10 Ом / конденсатор 0,047 мкФ, чтобы обеспечить стабильность на высоких частотах, обеспечивая нагрузку для усилителя на более высоких частотах, чем может выдержать динамик.
- К контакту 7 добавлен небольшой танталовый или электролитический конденсатор емкостью 1–4,7 мкФ, чтобы обеспечить некоторую байпасную фильтрацию на входной цепи. Более доступный конденсатор 0,1 мкФ также будет работать во многих приложениях.
- К цепи питания и заземления добавляется конденсатор на 1000 мкФ или аналогичный большой электролитический фильтр, чтобы, в первую очередь, избежать появления шума 60 Гц в усилителе, который может создавать фон.
- Часто можно увидеть конденсатор на 10 мкФ или пару конденсатор / резистор, подключенную между контактами 1 и 8 для увеличения коэффициента усиления усилителя. В макетных схемах это иногда может вызвать слишком много обратной связи, поэтому я оставил это, чтобы свести к минимуму вероятность возникновения проблем. Если вы пытаетесь усилить очень слабый сигнал, например, с выхода конденсаторного микрофона, вам может потребоваться дополнительное усиление. Колпачок 10 мкФ на этих выводах (положительный вывод идет на вывод 1) без последовательного резистора даст максимальное усиление в 200 раз.
При использовании макетной платы без пайки убедитесь, что провода и выводы короткие, чтобы свести к минимуму наводки.
Если вы ищете готовое или более мощное решение для аудиоусилителя, обратите внимание на наш модуль аудиоусилителя LM386 или стерео модуль PAM8403 ниже.
Примечания:
- Нет
Технические характеристики
| Эксплуатационные рейтинги | ||
| против | Диапазон мощности Vcc | 4-12В |
| Ви | Напряжение на входных контактах | -0.От 4 до 0,4 В |
| Pмакс | Максимальная выходная мощность | 700 мВт (тип.) |
| Нагрузка | 4 Ом — 32 Ом | |
| Упаковка | ДИП-8 | |
| Тип корпуса | Пластик, сквозное отверстие | |
| Производитель | Различный | |
| Лист данных | LM386 |
.
