Предусилитель на ne5532 схема. Предусилитель на NE5532: схема, характеристики и применение

Как работает предусилитель на операционных усилителях NE5532. Какие у него основные параметры и характеристики. Для чего используется такой предусилитель. Как собрать предусилитель на NE5532 своими руками.

Принцип работы и схема предусилителя на NE5532

Предусилитель на операционных усилителях NE5532 представляет собой трехкаскадный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления. Рассмотрим основные особенности его схемы:

• Первый каскад собран на двух параллельно включенных операционных усилителях NE5532 для снижения уровня шума. Его коэффициент усиления фиксирован и равен 10.
• Второй и третий каскады выполнены на отдельных операционных усилителях NE5532. Каждый имеет коэффициент усиления 10.
• С помощью переключателей можно включать/отключать второй и третий каскады, получая общее усиление 10, 100 или 1000 раз.
• Входное сопротивление составляет 10 кОм.
• На входе установлены защитные диоды.
• Для уменьшения шумов используются низкоомные резисторы в цепях обратной связи.

Такая схема позволяет получить предусилитель с низким уровнем собственных шумов и широким диапазоном регулировки усиления.

Основные характеристики предусилителя на NE5532

Рассмотрим ключевые параметры данного предусилителя:

• Диапазон коэффициентов усиления: 10, 100, 1000 (20, 40, 60 дБ)
• Входное сопротивление: 10 кОм
• Частотный диапазон: 10 Гц — 30 кГц (по уровню -3 дБ)
• Уровень собственных шумов: около 500 мкВ (при максимальном усилении)
• Максимальное входное напряжение: 100 мВ (при минимальном усилении)
• Напряжение питания: ±15 В

Благодаря низкому уровню шумов предусилитель позволяет усиливать сигналы амплитудой от единиц микровольт.

Области применения предусилителя на NE5532

Данный предусилитель может использоваться в следующих случаях:

• Усиление слабых сигналов для их последующего измерения осциллографом или вольтметром
• Прослушивание звуковых сигналов очень низкого уровня
• Измерение уровня собственных шумов усилителей, предусилителей, источников питания
• Усиление сигналов с микрофонов, датчиков и других источников слабых сигналов
• Лабораторные исследования, связанные с малыми сигналами

Универсальность и простота конструкции делают этот предусилитель полезным инструментом для радиолюбителей и специалистов в области аудиотехники.

Рекомендации по сборке предусилителя на NE5532

При самостоятельной сборке предусилителя следует учитывать несколько важных моментов:

• Использовать качественные операционные усилители NE5532 или их аналоги (например, LM4562)
• Применять прецизионные резисторы с допуском 1% или менее
• Обеспечить хорошую экранировку корпуса и разводку печатной платы для минимизации наводок
• Использовать качественные переключатели с малым сопротивлением контактов
• Обеспечить стабильное двуполярное питание ±15В
• Разместить каскады предусилителя в отдельных экранированных секциях

При соблюдении этих рекомендаций можно получить предусилитель с характеристиками, близкими к теоретическим.

Возможные модификации схемы предусилителя

Базовую схему предусилителя на NE5532 можно модифицировать для улучшения характеристик или адаптации под конкретные задачи:

• Использование более малошумящих операционных усилителей (например, AD797) для снижения уровня собственных шумов
• Добавление входного RC-фильтра для ограничения полосы частот
• Изменение коэффициентов усиления каскадов для получения других значений общего усиления
• Добавление регулировки усиления с помощью потенциометров
• Использование инструментальных усилителей вместо операционных для повышения точности

При модификациях следует учитывать возможное влияние изменений на стабильность работы и уровень шумов предусилителя.

Особенности измерений с помощью предусилителя на NE5532

При проведении измерений с использованием данного предусилителя важно учитывать следующие моменты:

• Необходимо использовать качественные экранированные кабели для подключения источника сигнала и измерительных приборов
• Следует учитывать возможное влияние наводок от сети питания 50 Гц
• При измерении очень слабых сигналов может потребоваться дополнительное экранирование всей измерительной установки
• Нужно соблюдать осторожность при подаче сигналов, чтобы не повредить входные цепи предусилителя
• Для точных измерений следует провести калибровку предусилителя

Правильное применение предусилителя позволяет значительно расширить возможности измерительного оборудования при работе со слабыми сигналами.

Сравнение предусилителя на NE5532 с другими схемами

Рассмотрим, как данный предусилитель соотносится с другими схемами малошумящих усилителей:

• По сравнению с дискретными схемами на транзисторах, предусилитель на NE5532 проще в реализации, но может уступать по уровню шумов
• Относительно схем на инструментальных усилителях, данный предусилитель имеет более высокий уровень шумов, но значительно дешевле
• По сравнению с усилителями на специализированных малошумящих ОУ (например, AD797), предусилитель на NE5532 имеет более высокий уровень шумов, но гораздо доступнее по цене
• Относительно простых однокаскадных схем, данный предусилитель обеспечивает более широкий диапазон регулировки усиления

Предусилитель на NE5532 представляет собой хороший компромисс между стоимостью, сложностью и характеристиками для многих применений.

Предварительный усилитель на ne5532 с печатной платой. Стереофонический предварительный усилитель с темброблоком на ОУ NE5532. Работа предварительный усилитель с темброблоком

Этот стереофонический предварительный усилитель построен на основе популярного операционного усилителя NE5532 и нескольких дискретных элементов. Предварительный усилитель подходит для работы с любым источником сигнала, таким как mp3 плеер или компьютер, а в дополнении с оконечным усилителем мощности позволит получить дома неплохой звук.

В предусилителе предусмотрен темброблок, позволяющий производить регулировку низких и высоких частот, а также регулировку громкости с помощью трех спаренных поворотных потенциометров. Размещение потенциометров на краю платы позволяет отказаться от проводов, соединяющих потенциометры с платой, что в свою очередь приводит к улучшению параметров усилителя в плане шумов.

Предусилитель питается от двухполярного источника питания с напряжением от +/-18 до +/-30 вольт.

Работа предварительный усилитель с темброблоком

Принципиальная схема предусилителя показана на рисунке ниже:

Усилитель состоит из двух одинаковых каналов. Работу предварительного усилителя изучим на одном из них. Входной сигнал подается на разъем GP1 и поступает прямо на фильтр высоких частот, состоящий из конденсатора C1 (1 мкФ) и резистора R1 (100k) с частотой среза около 1,5 Гц, это позволяет эффективно срезать постоянную составляющую и самые низкие частоты.

Далее сигнал поступает на неинвертирующий усилитель U1 (NE5532) и резисторы R3 (10k) и R7 (4,7 k), что обеспечивает усиление сигнала в 1,5 раза. Небольшой конденсатор C3 (10 пФ) предотвращает возбуждение, в то время как C5 (1 мкФ) разделяет контуры на усилителях U1 и U2(NE5532).

Регулятор частот построен на усилителе U2, а сама регулировка частот построена классическим способом. Элементы, вносящие изменения в характеристики находятся в петле отрицательной обратной связи усилителя U2. Когда оба регуляторы находятся в центральном положении, сопротивление X1 (полученное из элементов: R9 (10k), C9 (33 нФ), C7 (4,7 нФ), а также: P1 (100k), P2 (100k), R11 (10k) и R12 (3,3 к) — «в среднем положении») между входным сигналом и инвертирующим входом усилителя U2 равно сопротивлению X2 (полученное из элементов: R15 (10к), C11 (33 нФ), C13 (4,7 нФ) и в середине также: P1, P2, R11 и R12 — » в среднем положении») между выходом усилителя U2 и инвертирующим вход.

Коэффициент усиления А, выражается следующей зависимостью:

Он равен 1 для всего диапазона рабочих частот усилителя.

P1 отвечает за регулировку низких частот. Для высоких частот конденсаторы C9 и C11, являются короткозамкнутыми, так что регулировка с помощью потенциометра не оказывает никакого влияния на этих частотах. Потенциометр отвечает за регулировку высоких частот, а из-за исключения конденсаторов С7 и C13 регулировка не оказывает никакого влияния на низкие частоты.

Сигнал с выхода регулятора частоты поступает через резистор R17 (4,7 k) на потенциометр регулировки громкости P3 (100k) и далее к следующему контуру усиления, а именно U5 (NE5532). Элементы R19(15k) и R21 (33k) настраивают U5 для работы в качестве инвертирующего усилителя с коэффициентом усиления около 2. С выхода U5 сигнал через фильтр R23 (100Р), C21 (1 мкФ) и R25 (100k) попадает на выход предусилителя GP3.

Напряжение питания для операционных усилителей получают с помощью стабилизаторов U3 (78L15) и U4 (79L15), и фильтруется с помощью конденсаторов C15–C16 и C17–C18. Кроме того, питание каждого из четырех операционных усилителей сглаживается с помощью конденсаторов C19–C20 и C23- C26 (100 нФ).

(unknown, скачано: 4 047)

Решил послушать как звучит усилитель класса Д на IRS2092. После недолгих
поисков на Али был сделан заказ. Ради интереса «как оно звучит» для него был так же заказан и темброблок.
Так как усилитель ещё в дороге а темброблок уже пришёл то решил

сделать обзор пока на него. Как придёт усилитель сделаю обзор и на
него с замерами.
Плата пришла в конверте с пупыркой. В комплект входит сама схема и
четыре ручки на резисторы. Флюс везе отмыт пайка более менее
аккуратная. Разводка платы средняя. Регуляторы на фото — с лева на право — ВЧ, СЧ, НЧ, Громкость.

На плате установлены ОУ NE5532P

Так же на плате расположены цепи стабилизации питания (L7812 и L7912) и выпрямитель.
Можно подавать переменное напряжение с трансформатора для питан

Радиосхемы. — Предварительный усилитель на NE5532

	Радиотехника начинающим перейти в раздел		Букварь телемастера перейти в раздел		Основы спутникового телевидения перейти в раздел
	Каталог схем перейти в раздел		Литература перейти в раздел		Статьи перейти в раздел
	Схемы телевизоров перейти в раздел		Файловое хранилище перейти в раздел		Доска объявлений перейти в раздел
	Радиодетали и ремонт в Вашем городе перейти в раздел		ФОРУМ перейти в раздел		Справочные материалы Справочная литература Микросхемы Прочее

Полная схема самодельного усилителя звука

Статья о том, как можно своими руками собрать усилитель, который имеет звучание на уровне заводских, среднего ценового диапазона. Нижее будет описана сборка полного УНЧ, в состав которого входят предусилитель, усилитель мощности звука, индикатор, защита, два блока питания. Всё это собрано в корпусе от Радиотехники. Для увеличения электросхемы — клик.    Из множества различных схем те, что по моему личному мнению, являются оптимальными по соотношению цена/качество. Никаких изменений кроме описанных в оригинальные схемы не вносил, всё сделано так, как оно есть. Для питания усилителя мощности взял тороидальный трансформатор с двумя одинаковыми вторичными обмотками по 20 В мощностью около 100 Вт и прикрутил его болтом к металлической подложке на дне корпуса усилителя, предварительно просверлив в ней отверстие нужного диаметра. Рядом с этим трансом располагаем выпрямитель усилителя мощности. Собираем блок из 6 конденсаторов по 4700 мкФ х 50В, по 3 в плечо и шунтируем двумя плёночными конденсаторами по 1 мкФ. Предусилитель, индикатор, защита и коммутация будут работать от родного трансформатора.    Предусилитель на трёх ОУ NE5532 – звук отличный! Есть режим линейности АЧХ, коэффициента гормоник на данные опреционники в даташите я почему то не нашёл, но есть данные что 0,007 %. Плохо, что нет тонкомпенсации и её реализация возможна опять же со специальным резистором. Как раз этот темброблок и пойдёт в состав моего полного усилителя. Плату не нашёл, пришлось разрабатывать самому. Можно скачать в архиве.    Усилитель мощности при напряжении +/- 27 Вольт и при подаче синусоиды частотой 1 кГц при 4-х омной нагрузке выдал 104 Ватта. Конечно, существует множество других схем усилителей мощности, но я выбрал эту, потому что она простая, дешёвая и качество звучания несравнимо лучше чем у УНЧ на TDA.    Общий провод блока питания усилителя мощности с рамой корпуса непосредственно как предусилитель не соединять! Появляется низкочастотный гул, как раз поэтому проблема с питанием защиты так и осталась нерешённой, т. к. при присоединении общего провода защиты с общим проводом усилителя мощности также появляется небольшой гул. Поэтому схема защиты на данный момент функционирует только как схема задержки включения включения, в таком режиме никаких лишних шумов нет. В качестве катушки в усилителе мощности прекрасно подошла катушка от Холтона — родного мощника Радиотехники.    Испытания. Отличная детализация звука, хорошая стереопанорама. Что касается баса – тут тоже всё в порядке, он чёткий, но не жёсткий. Радиаторы предвыходных транзисторов тёплые, выходных – холодные, так и должно быть. Мощность 100 Ватт на 4 Ома, замерить коэффициент искажений возможности нет, однако думаю он небольшой. Понравилась схема — лайкни! ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ Смотреть ещё схемы усилителей        УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ       УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ

пр. 158

пр.158

Продукты Elliott Sound

проект 158

© Август 2015 г. — Род Эллиотт

---

Печатные платы Project-88 доступны для этого проекта (обратите внимание, что необходимы некоторые изменения). Для просмотра прайс-листа щелкните изображение печатной платы.

---

Введение

Тестовый предусилитель — это полезный инструмент для мастерской, позволяющий измерять и прослушивать сигналы очень низкого уровня.Даже при наиболее чувствительной настройке большинство осциллографов недостаточно чувствительны, а входной каскад обычно очень шумный. Большинство осциллографов имеют максимальную чувствительность около 2 мВ / деление, но если вы смотрите на сигнал 500 мкВ, вы видите очень мало на графике, кроме шума на входе осциллографа.

Измерение напряжения переменного тока не менее проблематично, даже с милливольтметром переменного тока, подобным описанному в Проекте 16. Откалиброванный тестовый предусилитель позволяет вам не только смотреть на форму сигнала низкого уровня, но и вы можете подключить выход к усилителю. и тоже послушайте.Тот, который я построил, используется не очень часто, но когда он нужен, альтернативы действительно нет. Вы также можете измерить выходной шум усилителей мощности, предусилителей и регулируемых источников питания, что обычно бывает где-то между сложным и невозможным.

Частотный диапазон должен охватывать звуковой диапазон, с по крайней мере некоторой «резервной» полосой пропускания с обеих сторон, что означает ровный отклик от 10 Гц до как минимум 30 кГц. Диапазон усиления, который я использовал, охватывает 3 декады, от x10 (20 дБ), x100 (40 дБ) до x1000 (60 дБ).Поскольку этот предусилитель вряд ли будет использоваться ежедневно, важно свести общую стоимость к минимуму. Доступны исключительно тихие операционные усилители и гибридные конструкции, но, как правило, по значительной цене для операционных усилителей премиум-класса или много возни с гибридным дизайном. Идеальным операционным усилителем был бы AD797 (обычно 0,9 нВ√Гц), но по цене около 15 австралийских долларов за один операционный усилитель, это не будет жизнеспособным для большинства домашних конструкторов.

Гибридные конструкции, использующие малошумящие биполярные транзисторы или полевые транзисторы (обычно с несколькими устройствами, подключенными параллельно), также могут дать очень хорошие результаты, но за счет ограниченного диапазона входного напряжения, трудностей с поиском деталей и сравнительно сложной схемы.

Важно, чтобы предусилитель был прост в сборке, и он также должен позволять легко (или, по крайней мере, , возможно, ) слышать шум от резистора 1 кОм (приблизительно 4,1 нВ√Гц при комнатной температуре 25 ° C, или 578 нВ для полосы пропускания 20 кГц). Это устанавливает основу, которая позволяет пользователям понять наиболее фундаментальные аспекты шума в электронных схемах. Для тех, кто этого не сделал, прочтите «Шум в усилителях звука», так как это дает хороший обзор различных типов шума и того, как он генерируется и упоминается в таблицах данных и другой литературе.

Рисунок 1 — Внутреннее фото предусилителя

На фото выше видны внутренности, и я построил свой, используя плату предусилителя Project 88. Обратите внимание на щиты между секциями. Без них схема может колебаться при максимальном усилении (1000 или 60 дБ), и если вы не ограничиваете полосу пропускания и не используете экраны, ваша тоже может. Конденсаторы 1 нФ ограничивают высокую частоту -3 дБ до 88 кГц, а с 3 каскадными ступенями верхняя частота -3 дБ составляет 41 кГц. Без этих колпачков вы почти наверняка получите высокочастотные колебания при максимальном усилении.Емкость можно уменьшить для увеличения полосы пропускания. Если вы используете конденсаторы 220 пФ вместо 1 нФ, полоса пропускания при усилении 1000 составит 160 кГц. Изменив мою с 220 пФ до 1 нФ, я настоятельно рекомендую вам использовать 1 нФ, как показано на схемах.

Предусилитель довольно тихий, что свидетельствует о низком уровне шума операционных усилителей NE5532. Они рассчитаны на уровень шума 5 нВ √Гц при 1 кГц, что означает, что эквивалентный входной шум будет около 707 нВ (каждый), поэтому при общем усилении 1000 и параллельном входном каскаде мы можем ожидать выходной шум около 500 мкВ. от операционных усилителей с закороченным входом… по крайней мере теоретически (и когда шум измеряется с использованием полосы пропускания 20 кГц).

Половина милливольта выходного шума может показаться довольно высоким, но помните, что если у вас есть входной сигнал только 100 мкВ, сигнал на выходе будет 100 мВ, поэтому отношение сигнал / шум будет больше 40 дБ. Это ни в коем случае не замечательно, но это намного лучше, чем вы можете получить от осциллографа, и он позволяет вам слушать сигналы очень низкого уровня. Обратите внимание, что на приведенных выше рисунках предполагается, что входное сопротивление равно нулю, поэтому при использовании реальных источников сигнала уровень шума может быть выше.И да, вы, , можете услышать шум от резистора 1 кОм, используя этот предусилитель.

В действительности, резисторы обратной связи также вносят вклад в шум, поэтому общий выходной шум будет несколько выше, чем указано выше. Следующие два каскада усиления не добавляют столько шума, сколько вы можете себе представить, потому что сигнал уже усилен. Шум от первого усилителя всегда будет доминирующим. Первый каскад усиления является наиболее важным для шумовых характеристик.Я измерил общий (широкополосный) выходной шум 1,2 мВ с источником 100 Ом. Это упало до 480 мкВ при ограничении полосы до 20 кГц. Шум полного диапазона возрастает примерно до 4 мВ при открытом входе — увеличение в основном связано с шумом, создаваемым входным резистором 10 кОм (около 1,83 мкВ при 25 ° C).

Чтобы дать вам представление о том, насколько чувствителен предусилитель, я слушал радио в своей мастерской, с ослаблением сигнала на 10 000 с помощью резисторов 1Meg и 100 Ом. Входной уровень был установлен на 150 мВ (среднеквадратичное значение), поэтому ослабленный уровень составлял всего 15 мкВ.После усиления (x1000) было слышно небольшое шипение, но сигнал был совершенно нормальным для прослушивания, так как предусилитель повысил его до 15 мВ. Также было возможно получить приемлемую осциллограмму, хотя она показывала довольно много высокочастотного шума, пока я не использовал встроенный фильтр осциллографа, чтобы удалить все, что выше 20 кГц. Излишне говорить, что ослабленный сигнал был полностью неслышен через мою мастерскую систему усилителя и вообще не мог быть виден на осциллографе.Возможность измерения или прослушивания сигнала с низким среднеквадратичным значением 2 мкВ (с отношением сигнал / шум около 12 дБ) не является повседневной необходимостью, но когда вам это понадобится, вы будете рады, что нашли время для создания этого проекта.

Также стоит упомянуть, что в качестве первой ступени можно использовать NE5534A (одиночный операционный усилитель). Они имеют типичный эквивалентный входной шум 3,5 нВ√Гц при 1 кГц, и один из них (вероятно) будет таким же тихим, как подключенные параллельно NE5532. Обратной стороной является то, что вы не можете использовать какие-либо печатные платы ESP, потому что я почти всегда использую двойные операционные усилители.Вы можете улучшить соотношение сигнал / шум, используя операционные усилители NJM2068. Они легко доступны, малоизвестны и примерно на 3 дБ тише, чем NE5532 (необходимо изменить полярность C3, поскольку в NJM2068 используются входные транзисторы PNP). Вы также можете использовать LM4562, который имеет немного меньше шума, но является более дорогим операционным усилителем по сравнению с другими предлагаемыми. Также можно использовать операционные усилители AD797 (но при значительной стоимости ), и, будучи одиночным операционным усилителем, он не будет работать на плате P86. У них входной шум равен 0.9 нВ / √Гц.

Со значениями, показанными ниже, вы получите теоретическое отношение сигнал / шум (S / N) около 51 дБ для уровня входного сигнала 200 мкВ при использовании NE5532 или 54 дБ при использовании NJM2068 (с обеими половинами двойной операционный усилитель в параллель). Хотя это можно улучшить примерно на 1 дБ, используя резисторы обратной связи на 180 и 20 Ом, операционные усилители не смогут управлять нагрузкой с уровнем сигнала более нескольких милливольт. Для улучшения на 1 дБ это неприемлемый компромисс, и значения, которые я выбрал, являются предпочтительными.

---

Описание проекта

Схема проста, но спроектировать с низким уровнем шума и чрезвычайно высоким коэффициентом усиления непросто. Первый этап является наиболее важным, так как он устанавливает уровень шума при использовании более высоких настроек усиления. Я использовал дешевые, но отличные операционные усилители NE5532, и общая производительность была очень хорошей. Это не самый тихий предусилитель, но он не дорогой в сборке и делает то, что мне нужно. Вы также можете использовать операционные усилители LM4562 (2,7 нВ√Гц), и, хотя они более дорогие, вы можете ожидать хороших результатов.LM4562 также имеет более низкий входной ток смещения, поэтому смещение постоянного тока будет уменьшено. Все резисторы обратной связи имеют низкие значения для минимизации шума. Они представляют собой компромисс между шумом и нагрузкой на операционный усилитель, и показанные значения дают хорошие результаты на основе моего прототипа.

Для дальнейшего снижения шума первая ступень работает с двумя параллельными операционными усилителями. Вы можете использовать больше, но сомнительно, стоит ли конечный результат дополнительных хлопот, и смещение постоянного тока будет увеличено. Когда используются два операционных усилителя, как показано ниже, сигнал идентичен в каждом операционном усилителе, но шум не коррелирован.Когда два источника шума суммируются, выходной уровень увеличивается только примерно на 3 дБ, или, в случае показанной схемы, общий уровень шума эффективно снижается , на 3 дБ. Еще два параллельных операционных усилителя (всего четыре) снизят шум на ~ 6 дБ.

Вы должны понимать, как это работает. Представьте себе два случайных источника шума, каждый с выходным значением 1 В RMS и суммированных вместе. Если бы они были идеально синхронизированы по фазе, выходной уровень все равно был бы 1 В RMS, но они не совпадают по фазе , а не , потому что шум случайный.В сумме получается ~ 707 мВ RMS, что на 3 дБ ниже, чем вы могли представить. Мы используем это в наших интересах на первом этапе. Если четыре источника шума работали параллельно, шум уменьшился бы на 6 дБ (500 мВ). Точно такой же принцип применяется к операционным усилителям. Я показал два параллельно, потому что это то, что я использовал в своем предусилителе. Хотя вы можете использовать четыре, для тех целей, для которых будет использоваться этот блок, я сомневаюсь, что это необходимо.

Выходной шум с ограничением по полосе (20 кГц) с одним операционным усилителем на первом этапе измерялся 640 мкВ, снижаясь до 480 мкВ при подключении двух параллельно, a 2.Улучшение на 5 дБ (измерено с выбранным полным усилением 60 дБ (× 1000)). Не совсем те 3 дБ, на которые рассчитывали, но достойное снижение. Излишне говорить, что использование более тихих операционных усилителей улучшит это, но как предусилитель общего назначения он делает все, что мне нужно, и, скорее всего, сделает то же самое для вас. Это дает отношение сигнал / шум чуть более 46 дБ при входном напряжении 100 мкВ.

Рисунок 2 — Первый каскад предусилителя

Как видите, два операционных усилителя имеют отдельные цепи обратной связи, но у них общий входной резистор (R1) и защитные диоды (D1 и D2). Все остальные части, составляющие первую ступень, подключены параллельно, поэтому номиналы резисторов фактически составляют половину фактического значения. Это помогает минимизировать тепловой шум резистора. Одна вещь, которой NE5532 не славится, это смещение постоянного тока, и показанная схема не разочарует — у нее будет не менее -31 мВ смещения постоянного тока без подключенного источника входного сигнала (каждая половина операционного усилителя дает смещение примерно на 15 мВ). Это снижается примерно до -5,5 мВ при использовании источника сигнала с низким сопротивлением (<100 Ом).Хотя смещение постоянного тока может быть уменьшено путем последовательного использования конденсаторов с R5 и R7, они не были включены, потому что для получения хорошего низкочастотного отклика необходимо большое значение (не менее 470 мкФ).

Входной импеданс составляет 10 кОм (достаточно близко) просто потому, что очень низкий входной импеданс ограничивает полезность предусилителя, а высокий входной импеданс также не очень полезен. Большинство источников сигналов низкого уровня имеют низкий импеданс, и 10 кОм — разумный компромисс. Вы можете изменить его, если хотите, используя другое значение для R1, но учтите, что более высокие значения вызовут большее смещение постоянного тока.

Коэффициент усиления по напряжению (Av) предусилителя определяется резисторами обратной связи. Коэффициент усиления операционного усилителя равен …

Av = (R4 / R5) + 1 (с использованием только частей вокруг U1A), поэтому …
Av = (1,800/200) + 1 = 10 (20 дБ)

Естественно точность усиления определяется точностью резисторов. Для общего использования вполне подойдут резисторы с 1% -ной металлической пленкой, но не стесняйтесь выбирать их для большей точности, если хотите. Точное согласование также поможет минимизировать любой циркулирующий ток через R8 и R9, но при 22 Ом, как показано, обычно будет не больше нескольких микроампер.

Из-за смещения постоянного тока без C3 на выходе полного предусилителя при максимальном усилении было бы до 3,1 В постоянного тока, потому что следующие два каскада усилили бы 31 мВ на 100. C3 поддерживает смещение до управляемых уровней, но, будучи большим значением, оно мало влияет на низкочастотную характеристику (-3 дБ при 0,32 Гц).

D1 и D2 помогут предотвратить повреждение операционного усилителя, но если вы сделаете что-то глупое, вы все равно можете взорвать входной каскад. Поскольку диоды подключаются к источникам питания, источник напряжения с низким импедансом может повысить напряжение питания предусилителя настолько, чтобы вызвать повреждение.Последовательный входной резистор нельзя использовать, потому что он повлияет на шумовые характеристики, поэтому всегда будьте очень осторожны, если вы контролируете все, что имеет постоянное напряжение. Вам также необходимо подключить ко входу конденсатор связи 1 мкФ при измерении шума регулятора напряжения (например). В комплект не входит соединительный колпачок, поскольку он ограничивает низкочастотный отклик и увеличивает низкочастотный шум.

Следующие две ступени являются стандартными и используют каждую половину второго NE5532. Каждый из них имеет коэффициент усиления 10, а при двух каскадном подключении общий коэффициент усиления равен 100. Каждый каскад должен быть отключен от предыдущего и последующего каскадов, если он не используется. Если этого не сделать, следующий операционный усилитель будет сильно обрезать, и на выходе будут заметны искажения. К счастью, это легко сделать с помощью пары тумблеров DPDT . Следующие два каскада имеют резистор, соединяющий неинвертирующий вход с землей, потому что без них выходы операционных усилителей будут переключаться на полную подачу постоянного тока (и, возможно, также будут колебаться) при отключении.

Рисунок 3 — Вторая и третья ступени

Второй и третий каскады усиления используют каждую половину U2, еще одну NE5532. Каждый из них имеет коэффициент усиления 10, поэтому при каскадном подключении общий коэффициент усиления составляет 100. Переключение выполнено так, что ступень 1 всегда находится в цепи, поскольку единичное усиление не предусмотрено или не требуется. Либо каскад 2, либо каскад 3 можно переключить, чтобы получить усиление 100, и с обоими в цепи усиление составляет 1000 (60 дБ). Выход предусилителя включает конечный выходной конденсатор, чтобы минимизировать смещение постоянного тока, и последовательный резистор на 100 Ом для предотвращения нестабильности при подключении к коаксиальному кабелю.

Рисунок 4 — Переключение усиления

Коммутация несложная, но прокладка кабеля очень важна. Каждый переключатель либо полностью обходит, либо включает каскад усиления в схему. Конечный выходной конденсатор блокирует постоянный ток, который появляется на выходе каскада 2 или каскада 3. Поскольку в операционном усилителе NE5532 используются входные транзисторы NPN, смещение всегда будет отрицательным. Входные сопротивления для ступеней 2 и 3 являются 10k, и необходимы, так что есть ссылка ОУ с нулевой вольт при включении из схемы.

Обратите внимание на щиты между каждой ступенью. Их легко сделать, используя небольшой кусок белой жести, или вы можете использовать небольшие кусочки покрытого медью материала для печатной платы, как показано на рисунке 1. Алюминий не подходит, потому что вы не можете паять его. Экраны изолируют каждую секцию от следующей, чтобы предотвратить колебания или нестабильность на высоких частотах.

Усиление	дБ	-3 дБ Полоса пропускания	При 20 кГц
x 10	20 дБ	82.4 кГц	-0,25 дБ
x 100	40 дБ	52,9 кГц	-0,5 дБ
x 1000	60 дБ	41,8 кГц	-0,75 дБ

В приведенной выше таблице показаны усиление и характеристика для каждого диапазона. Уменьшите ограничение обратной связи 1 нФ для улучшения высокочастотной характеристики, но имейте в виду, что шум также увеличится. Рекомендуемая минимальная емкость конденсатора составляет 220 пФ, что (теоретически) дает полосу пропускания -3 дБ, равную 158 кГц при максимальном усилении.На самом деле будет меньше. Искажения были проверены, но их невозможно измерить, поскольку они намного ниже минимального уровня шума.

---

Блок питания

Внешний источник питания, который вы используете, должен быть регулируемым и бесшумным, а также должен быть плавающим (то есть не должен быть подключен к заземлению сети или литому корпусу для предусилителя). Я включил в свой блок расширенную фильтрацию, но даже этого недостаточно, если вы используете импульсный источник питания. Высокочастотный шум сможет пройти, и, хотя он не слышен, он делает осциллограмму очень беспорядочной и мешает вам четко видеть сигналы низкого уровня.

Как показано ниже, вход постоянного тока фильтруется парой резисторов на 10 Ом и двумя конденсаторами по 1000 мкФ. Также включены конденсаторы 100 нФ, обеспечивающие низкий импеданс на очень высоких частотах. Фильтрация не устраняет гул, но большая часть шума подавляется довольно хорошо при условии, что источник питания для начала достаточно бесшумный. C11 и C12 подключаются как можно ближе к каждому корпусу операционного усилителя. Если вы используете рекомендованную печатную плату P88, на плате предусмотрены эти заглушки, а также C9 и C10.

Рисунок 5 — Подключение источника питания

Вход постоянного тока может находиться в диапазоне от 10 В до 30 В. В большинстве случаев проще всего обеспечить напряжение от 12 В до 24 В, что обеспечит хорошие характеристики. Операционные усилители NE5532 будут вполне нормально работать при напряжении всего лишь ± 3 В, но это ограничивает доступный запас по мощности и означает, что максимальный выход будет меньше 2 В RMS в начале ограничения. У меня есть ряд настольных принадлежностей, и я обычно использую предусилитель с входным напряжением 15-20 В постоянного тока.

Светодиод не является обязательным, но рекомендуется, чтобы вы знали, что на предусилитель имеется доступное питание и его полярность правильная. D3 предотвращает повреждение операционных усилителей при случайном реверсе питания. Операционные усилители NE5532 потребляют больше тока, чем многие другие, поэтому для питания предусилителя необходимо предусмотреть от источника питания не менее 30 мА.

---

Строительство

Конструкция в целом довольно критична из-за очень высокого усиления и достаточно широкой полосы пропускания предусилителя. Поскольку каждый конструктор будет использовать разную компоновку в зависимости от используемого корпуса, на самом деле невозможно показать рекомендуемый макет.Очень легко перенести показанные схемы на печатную плату P88, и единственное, что осталось, — это коммутационные, входные и выходные разъемы и источник питания. Все это можно установить на передней панели бокса.

Предусилитель должен быть установлен в металлическом корпусе, чтобы предотвратить появление шума, рекомендуется литой под давлением алюминиевый корпус. Проводка от каждого предусилителя к переключателям не нуждается в экранировании, но все входы и выходы должны быть хорошо разделены, чтобы схема не колебалась при любой настройке усиления.Как я обнаружил при сборке своего устройства, без конденсаторов 1 нФ на каждом резисторе обратной связи 1,8 кОм предусилитель будет колебаться с максимальным усилением. Как отмечалось ранее, вы можете использовать керамику NP0 / C0G 220 пФ или 470 пФ для более широкой полосы пропускания, если хотите.

Все резисторы должны быть металлопленочными. Использование любого другого типа усилителя усилит шум, создаваемый предусилителем, что сделает его менее полезным. Многослойные керамические конденсаторы необходимо размещать как можно ближе к каждому корпусу операционного усилителя.Все муфты и крышки фильтров будут электролитического типа, и, если возможно, использовать муфты с малой утечкой (C3 и C6). Если вы хотите использовать операционный усилитель, отличный от рекомендованного NE5532, вам нужно будет определить полярность любого смещения постоянного тока. При условии, что оно ниже 100 мВ, стандартные электролитические колпачки не будут повреждены даже при обратной полярности, но не требуется больших усилий для проверки полярности смещения перед установкой соединительных колпачков. Колпачки 1 нФ должны быть изготовлены из «коробочного» полиэстера MKT или аналогичного материала.

Для входов и выходов я предлагаю разъемы BNC. Это позволяет использовать пробник осциллографа x1 на входе и вывод BNC — BNC на выходе осциллографа. Вы также можете включить разъемы RCA или мини-разъемы 3,5 мм для входа и выхода, если хотите.

Блок питания может быть собран на отдельном куске Veroboard или может быть закреплен на внутренней стороне передней панели с помощью двусторонней липкой ленты или силикона. В этом нет ничего особенного, да и конструкция блока питания не критична.

Входные и выходные разъемы BNC (и разъемы RCA, если хотите) должны быть единственным прямым подключением к корпусу. Если вы используете пластиковый корпус, металлическая облицовка может быть из алюминиевой фольги, аккуратно наклеенной на внутреннюю часть корпуса клеевым спреем. Убедитесь, что вы обеспечили хорошее электрическое соединение между секциями, если в корпусе есть съемные панели, и убедитесь, что фольга не может отсоединиться и вступить в контакт с любыми внутренними схемами.

---

Заключение

Из-за фильтра большой емкости и разделительных конденсаторов предварительному усилителю потребуется несколько секунд на стабилизацию, прежде чем он будет готов к использованию.Эта схема не претендует на звание лучшего в плане малошумящего усиления, но это очень полезный инструмент для мастерских. Существуют экзотические операционные усилители, которые превосходят показанную схему, но для 99% приложений описанная система будет более чем приемлемой. При отклике от 10 Гц до 30 кГц не так много источников аудиосигнала, с которыми он не может справиться. Этот предусилитель предназначен для усиления сигналов только в звуковом диапазоне — не так уж много смысла иметь такой предусилитель, который усиливает сигналы, которые вы не слышите.Все это увеличивает шум, что значительно затрудняет измерения низкого уровня.

Рисунок 6 — Выход с прямоугольной волной 1 кГц, усиление = 1000

Выше показан выход с усилением, установленным на 1000 — на входе прямоугольная волна 1 кГц, 2 мВ RMS. Частота отклика превышает 30 кГц, и это можно улучшить, уменьшив значение ограничения обратной связи 1 нФ. Это может нарушить стабильность, и увеличит выходной шум (более широкая полоса пропускания = больше шума).С таким высоким коэффициентом усиления можно исследовать, измерять и прослушивать сигналы очень низкого уровня. Например, если вход подключен к старой ленточной головке или небольшой катушке индуктивности, у вас есть отличный инструмент для контроля паразитного магнитного поля от трансформаторов. Вы также можете использовать его для проверки напряжения, генерируемого в шасси трансформатором, просто подключив вход между двумя точками на шасси.

Еще одно применение, которое сразу приходит в голову, — это то, что я использовал совсем недавно — проверка выхода пружинного ревербератора.Если вам интересно, коэффициент усиления 100 в значительной степени идеален и ясно показывает, что операционные усилители NE5532 очень хорошо подходят для использования с выходными преобразователями со средним импедансом (одним из самых распространенных). Преимущество используемой схемы переключения усиления заключается в том, что вы можете выбрать коэффициент усиления, действительно необходимый для измерения — вы не ограничены одним коэффициентом усиления (скажем) 60 дБ. Для большинства измерений и тестов потребуется усиление 40 дБ (100), и многие будут легко удовлетворены коэффициентом усиления 20 дБ (10).

Вы сможете измерить напряжение, развиваемое на любых двух частях шасси, и нет лучшего способа понять контур заземления.Это может быть довольно удивительно, когда можно услышать, насколько сильный сигнал сетевого гула может передаваться через короткую петлю кабеля, когда рядом есть трансформатор. Благодаря возможности делать слышимыми сигналы лишь в несколько микровольт, ваши возможности тестирования и измерения значительно расширяются.

Вы также можете использовать этот предусилитель для прослушивания шума от регулируемых источников питания, но имейте в виду, что вы должны использовать конденсатор для соединения входа, и вы также должны обеспечить некоторую защиту от переходных процессов высокого уровня, когда вход подключен или отключен. Отсутствие защиты входного каскада приведет к повреждению операционного усилителя. Хотя схема на Рисунке 2 показывает диоды, вам также необходимо включить некоторое (внешнее) последовательное сопротивление. Для связи можно использовать конденсатор на 1 мкФ, который дает частоту -3 дБ 16 Гц при входном импедансе 10 кОм.

Для тех, кто хочет поэкспериментировать с конструкциями малошумящих усилителей, предусилитель с высоким коэффициентом усиления — единственный способ получить достоверную индикацию шума цепи. Например, вам обязательно понадобится что-то вроде этого проекта, чтобы иметь возможность измерять шум от головных усилителей звукоснимателя с подвижной катушкой, микрофонных предусилителей и других схем с низким уровнем шума.Вы также можете убедиться, что резисторы издают шум, и что некоторые типы намного хуже, чем другие. Например, сравните углеродный состав и металлический пленочный резистор — избыточный шум от типов углеродного состава обычно будет очевиден.

Это один из тех проектов, который вы, вероятно, не будете использовать слишком часто, но когда он у вас есть, он открывает целый мир новых измерений, о которых вы, возможно, никогда не думали. Мой используется уже некоторое время, и я не помню, что делал, когда решил, что мне действительно нужен предусилитель с высоким коэффициентом усиления и разумной калибровкой, чтобы можно было легко измерить невероятно малые уровни сигнала.Теперь меня бы не было без этого.

---

Список литературы

Калькулятор шума операционного усилителя
Дизайн малосигнального аудио — Дуглас Селф (ISBN 978-0-240-52177-0)

---

---

Индекс проекта
Основной указатель

Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, но не ограничиваясь, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и защищена авторским правом © 2015. Воспроизведение или переиздание любыми средствами, электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещены. в соответствии с международными законами об авторском праве.Автор предоставляет читателю право использовать эту информацию только в личных целях, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки при создании проекта. Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.

Страница опубликована и защищена авторскими правами © Род Эллиотт, август 2015 г.

Другие печатные платы и прототипы для бизнеса и промышленности DIY NE5532 Предварительный усилитель Tone Board Treble Alto Bass Volume Control BBC studio-in-fine.пт

На факт осведомленность ?

Enfin nous y voila! le Studio In Fine est une agence web Nantaise не уникальна, а есть de vous offrir (enfin) le meilleur du web à un tarif raisonnable.
Les usines a gaz, très peu pour nous! Создавайте сайты, основанные на веб-дизайне, минимализме и эффективности, а также об особенностях, которые не занимают места в таблице стилей. Laissez-vous emporter par une Approche moderne et rafraichissante, структурный и творческий.

Sur Nantes mais pas que, le studio In Fine vous follow dans vos projets depuis les prémices de la rà © flexion jusqu’au dà © ploiement en production. На у ва?

UI / UX — Внутренний интерфейс — DÃ © ploiement / HÃ © bergement — Фриланс

Contactez-nous

Il à © tait UNE fois

Все сайты в сети. История.
Интернет и цифровое преобразование, разведка в 3-х историях qui font du web une rà © ussite et inventez avec nous votre web de demain.

«J’ai un budget Assez restreint mais j’ai включает qu’Internet © tait le futur de mon entreprise.Qui faire confiance dans un business ou je n’y connait rien? »

«Notre site web dà © veloppà © en interne avait besoin d’un coup de peinture! C’est vraiment pas © vident de Trouver un prestataire pour reprendre l’existant. »

«Très vite, j’ai eu besoin d’un prestataire web de confiance en urgence pour notre actività © qui dà © colle! Mais comment concilier qualità © et rapidità ©?»

DIY NE5532 предусилитель предусилитель тональная плата ВЧ альт бас регулятор громкости BBC

DIY NE5532 предусилитель предусилитель тональная плата ВЧ альт регулятор громкости баса BBC

Найдите много новых и подержанных опций и получите лучшие предложения на DIY NE5532 Preamp Pre-усилитель Tone Board Treble Alto Bass Volume Control BBC по лучшим онлайн ценам на! Бесплатная доставка для многих товаров! Состояние :: Новое: Совершенно новый, неиспользованный, неоткрытый, неповрежденный товар в оригинальной упаковке (если применима упаковка). Упаковка должна быть такой же, как в розничном магазине, если только товар не был упакован производителем в нерызничную упаковку, такую ​​как коробка без надписи или полиэтиленовый пакет. См. Список продавца для получения полной информации. См. Все определения условий: Торговая марка:: Без торговой марки / универсальное, MPN:: Не применяется: UPC:: Не применяется.

Стерео предусилитель RIAA

Раньше почти все предусилители Hi-Fi, интегрированные усилители и ресиверы имели встроенный вход фонокорректора с эквализацией RIAA.В современном дизайне фонокорректоры часто не используются из-за постепенного устаревания виниловых пластинок.

Для тех, кто все еще любит играть на виниловых пластинках на классических проигрывателях, есть несколько имеющихся в продаже дополнительных фонокорректоров с эквализацией RIAA. Основная цель общего дополнительного фонокорректора — адаптировать магнитный фонокорректор проигрывателя к несбалансированному потребительскому входу линейного уровня. Такое устройство также можно построить своими руками за небольшую часть стоимости серийного устройства.

Как это работает

Схема предусилителя стерео RIAA основана на NE5532. NE5532 — двойной операционный усилитель, разработанный с особым упором на производительность в аудиосистемах. В качестве альтернативы вы также можете использовать LM833 на TL082.

Схема фонокорректора. Эквалайзер

RIAA фактически представляет собой фильтр нижних частот, имеющий точки перехода на частотах 2122 Гц, 500 Гц и 50 Гц. Реализовать эту характеристику не особенно сложно, но это сложнее, чем простой усилитель.

За исключением R1, R2, R3, R4, R5, C3, C4, C5 и C6, все остальные компоненты реализуют стерео фильтр. Этот фильтр имеет частотную характеристику, очень близкую к идеальной кривой RIAA. R1, R2, R3, R4, R5, C3, C4, C5 и C6 используются для смещения неинвертирующих входов двойного операционного усилителя. Это важно, поскольку схема питается от одного источника питания. C2, C1 и C13, C14 используются для связи по переменному току на входе и выходе соответственно.

Строительство

Используя образец печатной платы, представленный ниже, вы сможете быстро построить предусилитель RIAA.Просто не забудьте использовать компоненты с низким допуском для достижения одинаковой производительности как на правом, так и на левом аудиоканалах. В прототипе мы используем резисторы с допуском 1% и конденсаторы с допуском 5%. Однако C13, C3, C4, C5 и C6 могут иметь гораздо более высокий допуск, поскольку они не являются частью звукового фильтра. Они используются только для обеспечения пути к земле для сигналов переменного тока, а также для удаления шума из линий электропитания. Все резисторы — 1/4 Вт.

Для использования схемы вам обязательно понадобится стабилизированный блок питания.Источник питания может быть от 8 до 20 В постоянного тока. Потребляемый ток не более 35 мА.

Использование предусилителя RIAA

Просто подключите стереовыход вашего классического проигрывателя виниловых пластинок к входам R и L предусилителя.