Предварительный усилитель схема: Высококачественный предварительный усилитель

Содержание

Схема предварительного усилителя на микросхеме

СХЕМА ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОГО ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ

    На рубеже 2004 и 2005 годов возникает естественное желание строить усилители на современной элементной базе, пользуясь передовыми достижениями мировой электронной технологии.
Предлагаю вашему вниманию высококачественный предусилитель на базе EL2125.
Основные материалы БЕСПЛАТНЫ, самодельщики могут свободно использовать их для повторения в своих собственных конструкциях.
    ПОЧЕМУ EL2125 ?
    Превосходный чип, по своим характеристикам предендует едва ли не на 2 место в десятке лучших ОУ по обзорам моделей в 2004г.
    Это конечно, не AD8099 (первое место в мире, премия от Intel «Инновация 2004 года»), но EL2125 уже появился в продаже на рынке СНГ и достать его вполне реально, особенно тем, кто живет в столичных и крупных городах .
        НАСКОЛЬКО ХОРОШИ ХАРАКТЕРИСТИКИ EL2125, СУДИТЕ САМИ :

        Возможность работы на нагрузку до — 500 Ом
        Рабочий дипазон частот до — 180 MHz
        Напряжение питания — ±4.5 … ±16.5 В.
        Коэффициент нелинейных искажений — менее 0,001%
        Скорость нарастания выходного сигнала — 190 V/µs
        Уровень шума — 0, 86 nV/vHz ( лучше, чем у AD8099 ! ! ! )

    Цена EL2125 в розничной продаже обычно $ 3 за штуку, не очень дешево, но оно того стоит.
    Чаще всего, EL2125 встречается в корпусе типа SO — 8 (готовьте микронасадки к паяльникам).
    Должен заметить, что в список характеристик я бы добавил и такой как — » удивительная музыкальность». Этот показатель невозможно измерить приборами и выразить цифрами, он ощущается только на слух.

    РЕКОМЕНДУЮ СЛЕДУЮЩИЕ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ EL2125 : (после сохранения картинка будет большой)

    1. Как усилитель для телефонов с широким диапазоном сопротивлений :

    2. Как высококачественный предусилитель для оконечных усилителей с двухполярным питанием ( в диапазоне от ± 22 до ± 35 В.) и чувствительностью 20 … 26 дБ :

    Данный ОУ невольно напрашивается в более серьезный предварительный усилитель, созданный на базе усилителя Солнцева и описанного на сайте «Паяльник»:
        В усилителе применены сдвоенные переменные резисторы R11 и R17 любого типа группы Б, R1 и R21 любого типа группы В или А. В качестве тонокомпенсированного регулятора громкости (R21) можно примененить переменный резистор 100 кОм (с отводом от середины). Транзисторы можно заменить на КТ3107И, КТ313Б, КТ361В,К (VT1, VT4) и КТ312В, КТ315В (остальные). Замена ОУ К574УД1 на ОУ других типов не рекомендуется. При значительном уровне постоянной составляющей (в редких случаях) в точке А необходимо установить конденсатор емкостью 2.2 — 5 мкф.

    Описываемый предварительный усилитель подключается к усилителю мощности ЗЧ с входным сопротивлением не менее 10 кОм. Со значительным увеличением Кг, данный ПУ можно нагрузить и на УМЗЧ с Rвх до 2 кОм (что крайне нежелательно), в таких случаях (если Rвх вашего УМЗЧ менее 10 кОм) нужно просто еще раз умощнить выходной каскад ( копию участка схемы VT1-VT2-VT3-VT4-R4-R5-R6-R7, подключить на выход DA2), резисторы R23 и R24 подключить аналогично резисторам R2 и R3, хотя в этом случае возможно повысится уровень шумов. А если Rвх вашего УМЗЧ больше или равно 100 кОм, то в качестве операционного усилителя DA2 рекомендуется применить К574УД1А(Б), это снизит уровень искажений и шумов.

        Возможные изменения в схеме (улучшающие):
    — Для исключения из тракта прохождения звукового сигнала переключателей П2К (весьма ненадежных в работе) рекомендуется переключатель SA1 исключить из схемы (вместе с резисторами R8, R9), а переключатель SA2 перенести на последий каскад замыкая накоротко резистор R23 (резисторы R13, R14 при этом исключаются из схемы).

    Схема предусилителя:

    Так же будет не бесполезным использовать данный ОУ в универсальном предварительном усилителе, способным так же выполнять функцию усилителя для наушников. Принципиальная схемы приведена ниже:

    Эмиттерные повторители VT1-VT2 разгружают выход ОУ, а дальше следует схема с местной обратной связью, способствующая дополнительному снижению не линейных искажений. Резисторами R19 и R20 устанавливается ток покоя окнечного каскада предварительного усилителя, аналогично усилителям мощности, в пределах 7-12 мА. В связи с этим последний каскад необходимо установить на небольшой теплоотвод

Страница подготовлена по материалам сайта http://yooree.narod.ru и http://cxem.net

 


Адрес администрации сайта: [email protected]
   

 

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С ТЕМБРОБЛОКОМ

Добрый вечер уважаемые радиолюбители! Представляю вашему вниманию схему темброблока который я собрал и успешно испытал. Схема этого предварительного усилителя с регулятором НЧ-ВЧ довольно проста и не содержит дефицитных радиоэлементов, что делает её не намного сложнее пассивного. Ниже представлен их список и краткие технические характеристики темброблока.

Схема включения ТА7630

Технические характеристики

  • Напряжение питания 8-14 В;
  • Выходное напряжения 0,05-1 В
  • Коэффициент гармоники 0,1 %
  • Уровень шума 70 dB.
  • Пределы регулировки: 
  • Громкости -80/10 dB
  • Тембр низких частот -15/14 dB  
  • Тембр высоких частот -20/14 dB
  • Баланса -20/20 dB
  • Fработы – 20-20000 Гц.

Список радиоэлементов

  • R1-R4 – 33 kOm (R1 — регулятор громкости, R2 — регулятор баланса, R3 — регулятор тембра высоких частот, R4 — регулятор тембра низких частот)
  • R5, R6 – 47 kOm
  • R7, R8 – 100 kOm
  • R9–R11 – 1.5 kOm
  • R12, R13 – 10 kOm
  • C1-C4 – 4.7 uFx10V
  • C5,C6 – 100 nF
  • C7,C8 – 10 nF
  • C9-C11 – 47 mFx16V
  • DA1 – TA7630P

Назначение выводов микросхемы ТА7630

  1. Общий
  2. Вход 1
  3. Конденсатор фильтра
  4. Конденсатор фильтра
  5. Напряжение вспомогательное
  6. Выход 2
  7. Регулировка баланса
  8. Регулировка громкости
  9. Регулировка тембра НЧ
  10. Регулировка тембра ВЧ
  11. Выход 1
  12. Питание
  13. Конденсатор фильтра
  14. Конденсатор фильтра
  15. Вход 2
  16. Выход обратной связи

После пайки желательно поверить плату на отсутствия короткого замыкания и соплей между дорожками если такого не замечено, выставляем ограничительные резисторы R5, R6 (эти сопротивления которые ограничивают максимальный ток на входе микросхемы (выводы 2,15) в средние положения и производим первый пуск схемы. Сопротивления R1-R4 тоже желательно поставить в средние положение. Правильно собранная схема работает сразу и никакие настройки не нужны. Автор материала — Владислав Ярский.

   Форум по аудио

   Форум по обсуждению материала ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С ТЕМБРОБЛОКОМ





ПРОВОДНИКИ И ИЗОЛЯТОРЫ

Что такое изолятор и чем он отличается от токопроводящего материала. Занимательная теория радиоэлектроники.


SMD ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

Приводятся основные сведения о планарных предохранителях, включая их технические характеристики и применение.


Схема простого предварительного усилителя для унч

Часть 2. Предварительный усилитель и регулятор тембра. Новокузнецк, Кемеровская обл. Логин: Пароль Забыли? Полный усилитель на микросхемах. Усилители Усилители на микросхемах.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Простой УНЧ на трех SMD транзисторах.

Радиопилюля


Пятипороговый индикатор тока с выключателем нагрузки. Недостаток только в том, что УНЧ получается не полный, без предусилителя с регулировками громкости и тембра. Каскад на транзисторе VT1 построен по схеме эмиттерного повторителя и служит, в основном, для повышения входного сопротивления, и снижения влияния параметров выхода источника сигнала на регулировку тембра. Регулятор громкости — переменный резистор R3, одновременно является и нагрузкой эмиттерного повторителя на транзисторе VT1.

Диапазон регулировки 12dB. Каскад на транзисторе VT2 служит для компенсации потерь уровня сигнала в пассивном регуляторе тембра. Стереофонический вариант должен состоять из двух таких усилителей.

Регуляторы громкости можно сделать раздельными для каждого канала. Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться. Копирование материалов сайта возможно только с указанием ссылки на первоисточник — сайт meandr. Обратная связь.

Предварительный усилитель с темброблоком Опубликовано в Аудиоустройства Добавить комментарий Отменить ответ Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться. Translation Русский English. Полезный совет Для самостоятельного приготовления припоя компоненты состава олово и свинец отвешивают на весах, расплавляют смесь в металлическом тигле над газовой горелкой и, перемешав расплав стержнем из стали, стальной пластинкой снимают пленку шлака с поверхности расплава.

Затем осторожно разливают расплав в формы — желоба из жести, дюралюминия или гипса. Факт Заправочный объем лайнера Боинг — ,54 тонн топлива.


Предусилители

Регистрация, общайся учись вязать бесплатно! Опять вяжу внучки fotostrana Ей уже седьмой месяц, но кофточку с расчетом месяцев на ru wwwallcablesru Купить усилители распределители DVI Ugreen Югрин недорого T Отличные цены на Усилители распределители DVI Ugreen Югрин в интернетмагазине ВсеКабели Это возможно благодаря встроенному усилителю для предачи сигнала на более дальние расстояние чтобы передать его на дисплей ru ptltcizumiturru Вязаные зайка крючком схемы и описание T Схемы и узоры для вязания крючком спицами осьминожка рози автор валентина циглер описание составлено специально группы игрушки Если Вы опытный мастер, то здесь всегда сможете найти самые свежие схемы Игрушки или спицами описание шапочки рассчитано ru qdvrxscoalasfminainfo Интересное болеро крючком для женщин схемы от пастила T Очень понравилось болеро! Верх я начинаю с самого кончика с пальчиков выглядеть стильно, модно со вкусом хочется всегда! KGUSS A мини J аудиотрубка желчи усилитель для наушников NE K усилитель для наушников ru salealiexpressru Amplificador Bluetooth звуковой Предварительный усилитель T Hifi лихорадка предварительно усилительная лампа предусилитель Мини ламповый усилитель Lossless музыка APE плеер декодер ПримечаниеВ M является предусилитель , не усилитель мощности, и не имеет усилитель мощности функции В M должен быть ru salealiexpressru Bluetooth ,, PCM HiFi вакуумные J ламповый T Предварительная версия трубки, J трубка выполняет предварительный буфер цепи для усиления звука, звук музыки шланг лучше, чем J, с Вакуумный ламповый предусилитель с Bluetooth; удобно для улучшения качества звука Вход аудиосигнала может быть компьютером ru.

Усили́тель звуково́й частоты́ (УЗЧ), усилитель ни́зкой частоты (УНЧ), усилитель Предварительный усилитель предназначен для повышения мощности и напряжения Управляющая схема преобразует входной аналоговый сигнал в было весьма распространённым в маломощных простых устройствах.

Простой усилитель низкой частоты

В радиоприемниках для связи необходимости в такой коррекции нет, так как диапазон воспроизводимых УНЧ связного приемника не должен выходить за пределы диапазона Поэтому схемы предварительных усилителей могут быть очень простыми. На рисунке изображена схема простого, но достаточно эффективного в работе транзисторного предварительного усилителя НЧ. Логин: Пароль: Напомнить пароль? Схемы каких устройств вам наиболее интересны? Бытовых устройств. Индикаторы токовой перегрузки на светодиодах.

Простой транзисторный преамп с регуляторами тембра (КТ3102)

Данный раздел посвящен усилителям низкой частоты УНЧ. Здесь содержатся схемы ламповых усилителей низких частот и транзисторных. Несколько статей о том как самому собрать усилитель для автомобильной авто магнитолы. Усилители низкой частоты наиболее широко применяются для усиления сигналов, несущих звуковую информацию, в этих случаях они называются, также, усилителями звуковой частоты, кроме этого УНЧ используются для усиления информационного сигнала в различных сферах: измерительной технике и дефектоскопии; автоматике, телемеханике и аналоговой вычислительной технике; в других отраслях электроники.

Предварительный усилитель на 12 Вольт своими руками.

Предварительный усилитель с темброблоком

Усилители низкой частоты наиболее широко применяются для усиления сигналов, несущих звуковую информацию, в этих случаях они называются также усилителями звуковой частоты. Кроме этого УНЧ используются для усиления информационного сигнала в различных сферах: измерительной технике и дефектоскопии; автоматике, телемеханике и аналоговой вычислительной технике; в других отраслях электроники. Усилитель звуковых частот обычно состоит из предварительного усилителя и усилителя мощности УМ. Предварительный усилитель предназначен для повышения мощности и напряжения и доведения их до величин, нужных для работы оконечного усилителя мощности, зачастую включает в себя регуляторы громкости, тембра или эквалайзер , иногда может быть конструктивно выполнен как отдельное устройство. Усилитель мощности должен отдавать в цепь нагрузки потребителя заданную мощность электрических колебаний. Его нагрузкой могут являться излучатели звука: акустические системы колонки , наушники ; радиотрансляционная сеть или модулятор радиопередатчика.

Самодельные аудио конструкции и схемы УНЧ

Портал QRZ. RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Мы стараемся размещать только релевантную рекламу, которая будет интересна не только рекламодателям, но и нашим читателям. Отключив Adblock, вы поможете не только нам, но и себе. Что-то не так? Пожалуйста, отключите Adblock.

Предварительный усилитель на микросхеме КУД1 Предварительный усилитель, схема которого изображена на рис.1, предназначен для.

Схема предварительного усилителя низкой частоты с темброблоком (LM741)

Часть 2. Предварительный усилитель и регулятор тембра. Новокузнецк, Кемеровская обл.

Каталог радиолюбительских схем

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Топ 5 самых популярных схем УНЧ на транзисторах для самодельных аудиосистем и колонок

Какими светодиодами вы чаще всего пользуетесь? Блок предварительного усилителя НЧ радиоприемника. Назад Вперед. Все обсуждения.

Схема выполнена на сдвоенном ОУ TL

Предварительный стереоусилитель на микросхеме. Собираем ламповый предварительный усилитель

Недавно обратился некий человек с просьбой собрать ему усилитель достаточной мощности и раздельными каналами усиления по низким, средним и высоким частотам. Подобные усилители до этого не раз уже собирал для себя в качестве эксперимента и, надо сказать, эксперименты были весьма удачными. Качество звучания даже недорогих колонок не очень высокого уровня заметно при этом улучшается по сравнению, например, с вариантом применения пассивных фильтров в самих колонках. К тому же появляется возможность довольно легко менять частоты раздела полос и коэффициент усиления каждой отдельно взятой полосы и, таким образом, проще добиться равномерной АЧХ всего звукоусилительного тракта. В усилителе были применены готовые схемы, которые до этого не раз были опробованы в более простых конструкциях. В качестве него была применена схема, не раз проверенная до этого, которая при своей простоте и доступности деталей показывает довольно хорошие характеристики.

Предварительный усилитель на 12 Вольт своими руками

Усилитель может использоваться в составе аудио центра в качестве широкополосного Hz стереофонического усилителя мощности нужно два таких усилителя или в низкочастотном канале, одном общем для обоих стереоканалов при трехканальной схеме стереосистемы, с так называемым сабвуфером. Усилитель звуковой частоты входит составной частью почти в любое электронное устройство, будь то радиоприемник, mp3 плеер, телефон и даже компьютер и телевизор. Начинать лучше с простейших УЗЧ с батарейным питанием, причем, чтобы нечасто менять или заряжать батарею, ваш УЗЧ должен работать при небольшом напряжении питания и потреблять минимальный ток! Экономичность напрямую зависит от устройства, воспроизводящего звук.


Предварительный усилитель hi fi схема. Высококачественный предусилитель на EL2125. О расположении и соединении

– Сосед запарил по батарее стучать. Сделал музыку громче, чтобы его не слышать.
(Из фольклора аудиофилов).

Эпиграф иронический, но аудиофил совсем не обязательно «больной на всю голову» с физиономией Джоша Эрнеста на брифинге по вопросам отношений с РФ, которого «прёт» оттого, что соседи «счастливы». Кто-то хочет слушать серьезную музыку дома как в зале. Качество аппаратуры для этого нужно такое, какое у любителей децибел громкости как таковых просто не помещается там, где у здравомыслящих людей ум, но у последних оный за разум заходит от цен на подходящие усилители (УМЗЧ, усилитель мощности звуковой частоты). А у кого-то попутно возникает желание приобщиться к полезным и увлекательным сферам деятельности – технике воспроизведения звука и вообще электронике. Которые в век цифровых технологий неразрывно связаны и могут стать высокодоходной и престижной профессией. Оптимальный во всех отношениях первый шаг в этом деле – сделать усилитель своими руками: именно УМЗЧ позволяет с начальной подготовкой на базе школьной физики на одном и том же столе пройти путь от простейших конструкций на полвечера (которые, тем не менее, неплохо «поют») до сложнейших агрегатов, через которые с удовольствием сыграет и хорошая рок-группа. Цель данной публикации – осветить первые этапы этого пути для начинающих и, возможно, сообщить кое-что новое опытным.

Простейшие

Итак, для начала попробуем сделать усилитель звука, который просто работает. Чтобы основательно вникнуть в звукотехнику, придется постепенно освоить довольно много теоретического материала и не забывать по мере продвижения обогащать багаж знаний. Но любая «умность» усваивается легче, когда видишь и щупаешь, как она работает «в железе». В этой статье далее тоже без теории не обойдется – в том, что нужно знать поначалу и что возможно пояснить без формул и графиков. А пока достаточно будет умения и пользоваться мультитестером.

Примечание: если вы до сих пор не паяли электронику, учтите – ее компоненты нельзя перегревать! Паяльник – до 40 Вт (лучше 25 Вт), максимально допустимое время пайки без перерыва – 10 с. Паяемый вывод для теплоотвода удерживается в 0,5-3 см от места пайки со стороны корпуса прибора медицинским пинцетом. Кислотные и др. активные флюсы применять нельзя! Припой – ПОС-61.

Слева на рис. – простейший УМЗЧ, «который просто работает». Его можно собрать как на германиевых, так и на кремниевых транзисторах.

На этой крошке удобно осваивать азы наладки УМЗЧ с непосредственными связями между каскадами, дающими наиболее чистый звук:

  • Перед первым включением питания нагрузку (динамик) отключаем;
  • Вместо R1 впаиваем цепочку из постоянного резистора на 33 кОм и переменного (потенциометра) на 270 кОм, т.е. первый прим. вчетверо меньшего, а второй прим. вдвое большего номинала против исходного по схеме;
  • Подаем питание и, вращая движок потенциометра, в точке, обозначенной крестиком, выставляем указанный ток коллектора VT1;
  • Снимаем питание, выпаиваем временные резисторы и замеряем их общее сопротивление;
  • В качестве R1 ставим резистор номинала из стандартного ряда, ближайшего к измеренному;
  • Заменяем R3 на цепочку постоянный 470 Ом + потенциометр 3,3 кОм;
  • Так же, как по пп. 3-5, в т. а выставляем напряжение, равное половине напряжения питания.

Точка а, откуда снимается сигнал в нагрузку это т. наз. средняя точка усилителя. В УМЗЧ с однополярным питанием в ней выставляют половину его значения, а в УМЗЧ в двухполярным питанием – ноль относительно общего провода. Это называется регулировкой баланса усилителя. В однополярных УМЗЧ с емкостной развязкой нагрузки отключать ее на время наладки не обязательно, но лучше привыкать делать это рефлекторно: разбалансированный 2-полярный усилитель с подключенной нагрузкой способен сжечь свои же мощные и дорогие выходные транзисторы, а то и «новый, хороший» и очень дорогой мощный динамик.

Примечание: компоненты, требующие подбора при наладке устройства в макете, на схемах обозначаются или звездочкой (*), или штрихом-апострофом (‘).

В центре на том же рис. – простой УМЗЧ на транзисторах, развивающий уже мощность до 4-6 Вт на нагрузке 4 Ом. Хотя и работает он, как и предыдущий, в т. наз. классе AB1, не предназначенном для Hi-Fi озвучивания, но, если заменить парой таких усилитель класса D (см. далее) в дешевых китайских компьютерных колонках, их звучание заметно улучшается. Здесь узнаем еще одну хитрость: мощные выходные транзисторы нужно ставить на радиаторы. Компоненты, требующие дополнительного охлаждения, на схемах обводятся пунктиром; правда, далеко не всегда; иногда – с указанием необходимой рассеивающей площади теплоотвода. Наладка этого УМЗЧ – балансировка с помощью R2.

Справа на рис. – еще не монстр на 350 Вт (как был показан в начале статьи), но уже вполне солидный зверюга: простой усилитель на транзисторах мощностью 100 Вт. Музыку через него слушать можно, но не Hi-Fi, класс работы – AB2. Однако для озвучивания площадки для пикника или собрания на открытом воздухе, школьного актового или небольшого торгового зала он вполне пригоден. Любительская рок-группа, имея по такому УМЗЧ на инструмент, может успешно выступать.

В этом УМЗЧ проявляются еще 2 хитрости: во-первых, в очень мощных усилителях каскад раскачки мощного выхода тоже нужно охлаждать, поэтому VT3 ставят на радиатор от 100 кв. см. Для выходных VT4 и VT5 нужны радиаторы от 400 кв. см. Во-вторых, УМЗЧ с двухполярным питанием совсем без нагрузки не балансируются. То один, то другой выходной транзистор уходит в отсечку, а сопряженный в насыщение. Затем, на полном напряжении питания скачки тока при балансировке способны вывести из строя выходные транзисторы. Поэтому для балансировки (R6, догадались?) усилитель запитывают от +/–24 В, а вместо нагрузки включают проволочный резистор 100…200 Ом. Кстати, закорючки в некоторых резисторах на схеме – римские цифры, обозначающие их необходимую мощность рассеяния тепла.

Примечание: источник питания для этого УМЗЧ нужен мощностью от 600 Вт. Конденсаторы сглаживающего фильтра – от 6800 мкФ на 160 В. Параллельно электролитическим конденсаторам ИП включаются керамические по 0,01 мкФ для предотвращения самовозбуждения на ультразвуковых частотах, способного мгновенно сжечь выходные транзисторы.

На полевиках

На след. рис. – еще один вариант достаточно мощного УМЗЧ (30 Вт, а при напряжении питания 35 В – 60 Вт) на мощных полевых транзисторах:

Звук от него уже тянет на требования к Hi-Fi начального уровня (если, разумеется, УМЗЧ работает на соотв. акустические системы, АС). Мощные полевики не требуют большой мощности для раскачки, поэтому и предмощного каскада нет. Еще мощные полевые транзисторы ни при каких неисправностях не сжигают динамики – сами быстрее сгорают. Тоже неприятно, но все-таки дешевле, чем менять дорогую басовую головку громкоговорителя (ГГ). Балансировка и вообще наладка данному УМЗЧ не требуются. Недостаток у него, как у конструкции для начинающих, всего один: мощные полевые транзисторы много дороже биполярных для усилителя с такими же параметрами. Требования к ИП – аналогичные пред. случаю, но мощность его нужна от 450 Вт. Радиаторы – от 200 кв. см.

Примечание: не надо строить мощные УМЗЧ на полевых транзисторах для импульсных источников питания, напр. компьютерных. При попытках «загнать» их в активный режим, необходимый для УМЗЧ, они или просто сгорают, или звук дают слабый, а по качеству «никакой». То же касается мощных высоковольтных биполярных транзисторов, напр. из строчной развертки старых телевизоров.

Сразу вверх

Если вы уже сделали первые шаги, то вполне естественным будет желание построить УМЗЧ класса Hi-Fi, не вдаваясь слишком глубоко в теоретические дебри. Для этого придется расширить приборный парк – нужен осциллограф, генератор звуковых частот (ГЗЧ) и милливольтметр переменного тока с возможностью измерения постоянной составляющей. Прототипом для повторения лучше взять УМЗЧ Е. Гумели, подробно описанный в «Радио» №1 за 1989 г. Для его постройки понадобится немного недорогих доступных компонент, но качество удовлетворяет весьма высоким требованиям: мощность до 60 Вт, полоса 20-20 000 Гц, неравномерность АЧХ 2 дБ, коэффициент нелинейных искажений (КНИ) 0,01%, уровень собственных шумов –86 дБ. Однако наладить усилитель Гумели достаточно сложно; если вы с ним справитесь, можете браться за любой другой. Впрочем, кое-какие из известных ныне обстоятельств намного упрощают налаживание данного УМЗЧ, см. ниже. Имея в виду это и то, что в архивы «Радио» пробраться не всем удается, уместно будет повторить основные моменты.

Схемы простого высококачественного УМЗЧ

Схемы УМЗЧ Гумели и спецификация к ним даны на иллюстрации. Радиаторы выходных транзисторов – от 250 кв. см. для УМЗЧ по рис. 1 и от 150 кв. см. для варианта по рис. 3 (нумерация оригинальная). Транзисторы предвыходного каскада (КТ814/КТ815) устанавливаются на радиаторы, согнутые из алюминиевых пластин 75х35 мм толщиной 3 мм. Заменять КТ814/КТ815 на КТ626/КТ961 не стоит, звук заметно не улучшается, но налаживание серьезно затрудняется.

Этот УМЗЧ очень критичен к электропитанию, топологии монтажа и общей, поэтому налаживать его нужно в конструктивно законченном виде и только со штатным источником питания. При попытке запитать от стабилизированного ИП выходные транзисторы сгорают сразу. Поэтому на рис. даны чертежи оригинальных печатных плат и указания по наладке. К ним можно добавить что, во-первых, если при первом включении заметен «возбуд», с ним борются, меняя индуктивность L1. Во-вторых, выводы устанавливаемых на платы деталей должны быть не длиннее 10 мм. В-третьих, менять топологию монтажа крайне нежелательно, но, если очень надо, на стороне проводников обязательно должен быть рамочный экран (земляная петля, выделена цветом на рис.), а дорожки электропитания должны проходить вне ее.

Примечание: разрывы в дорожках, к которым подключаются базы мощных транзисторов – технологические, для налаживания, после чего запаиваются каплями припоя.

Налаживание данного УМЗЧ много упрощается, а риск столкнуться с «возбудом» в процессе пользования сводится к нулю, если:

  • Минимизировать межблочный монтаж, поместив платы на радиаторах мощных транзисторов.
  • Полностью отказаться от разъемов внутри, выполнив весь монтаж только пайкой. Тогда не нужны будут R12, R13 в мощном варианте или R10 R11 в менее мощном (на схемах они пунктирные).
  • Использовать для внутреннего монтажа аудиопровода из бескислородной меди минимальной длины.

При выполнении этих условий с возбуждением проблем не бывает, а налаживание УМЗЧ сводится к рутинной процедуре, описанной на рис.

Провода для звука

Аудиопровода не досужая выдумка. Необходимость их применения в настоящее время несомненна. В меди с примесью кислорода на гранях кристаллитов металла образуется тончайшая пленочка окисла. Оксиды металлов полупроводники и, если ток в проводе слабый без постоянной составляющей, его форма искажается. По идее, искажения на мириадах кристаллитов должны компенсировать друг друга, но самая малость (похоже, обусловленная квантовыми неопределенностями) остается. Достаточная, чтобы быть замеченной взыскательными слушателями на фоне чистейшего звука современных УМЗЧ.

Производители и торговцы без зазрения совести подсовывают вместо бескислородной обычную электротехническую медь – отличить одну от другой на глаз невозможно. Однако есть сфера применения, где подделка не проходит однозначно: кабель витая пара для компьютерных сетей. Положить сетку с длинными сегментами «леварем», она или вовсе не запустится, или будет постоянно глючить. Дисперсия импульсов, понимаешь ли.

Автор, когда только еще пошли разговоры об аудиопроводах, понял, что, в принципе, это не пустая болтовня, тем более, что бескислородные провода к тому времени уже давно использовались в технике спецназначения, с которой он по роду деятельности был хорошо знаком. Взял тогда и заменил штатный шнур своих наушников ТДС-7 самодельным из «витухи» с гибкими многожильными проводами. Звук, на слух, стабильно улучшился для сквозных аналоговых треков, т.е. на пути от студийного микрофона до диска нигде не подвергавшихся оцифровке. Особенно ярко зазвучали записи на виниле, сделанные по технологии DMM (Direct Meta lMastering, непосредственное нанесение металла). После этого межблочный монтаж всего домашнего аудио был переделан на «витушный». Тогда улучшение звучания стали отмечать и совершенно случайные люди, к музыке равнодушные и заранее не предуведомленные.

Как сделать межблочные провода из витой пары, см. след. видео.

Видео: межблочные провода из витой пары своими руками

К сожалению, гибкая «витуха» скоро исчезла из продажи – плохо держалась в обжимаемых разъемах. Однако, к сведению читателей, только из бескислородной меди делается гибкий «военный» провод МГТФ и МГТФЭ (экранированный). Подделка невозможна, т.к. на обычной меди ленточная фторопластовая изоляция довольно быстро расползается. МГТФ сейчас есть в широкой продаже и стоит много дешевле фирменных, с гарантией, аудиопроводов. Недостаток у него один: его невозможно выполнить расцвеченным, но это можно исправить бирками. Есть также и бескислородные обмоточные провода, см. далее.

Теоретическая интермедия

Как видим, уже на первых порах освоения звукотехники нам пришлось столкнуться с понятием Hi-Fi (High Fidelity), высокая верность воспроизведения звука. Hi-Fi бывают разных уровней, которые ранжируются по след. основным параметрам:

  1. Полосе воспроизводимых частот.
  2. Динамическому диапазону – отношению в децибелах (дБ) максимальной (пиковой) выходной мощности к уровню собственных шумов.
  3. Уровню собственных шумов в дБ.
  4. Коэффициенту нелинейных искажений (КНИ) на номинальной (долговременной) выходной мощности. КНИ на пиковой мощности принимается 1% или 2% в зависимости от методики измерений.
  5. Неравномерности амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в полосе воспроизводимых частот. Для АС – отдельно на низких (НЧ, 20-300 Гц), средних (СЧ, 300-5000 Гц) и высоких (ВЧ, 5000-20 000 Гц) звуковых частотах.

Примечание: отношение абсолютных уровней каких-либо величин I в (дБ) определяется как P(дБ) = 20lg(I1/I2). Если I1

Все тонкости и нюансы Hi-Fi нужно знать, занимаясь проектированием и постройкой АС, а что касается самодельного Hi-Fi УМЗЧ для дома, то, прежде чем переходить к таким, нужно четко уяснить себе требования к их мощности, необходимой для озвучивания данного помещения, динамическому диапазону (динамике), уровню собственных шумов и КНИ. Добиться от УМЗЧ полосы частот 20-20 000 Гц с завалом на краях по 3 дБ и неравномерностью АЧХ на СЧ в 2 дБ на современной элементной базе не составляет больших сложностей.

Громкость

Мощность УМЗЧ не самоцель, она должна обеспечивать оптимальную громкость воспроизведения звука в данном помещении. Определить ее можно по кривым равной громкости, см. рис. Естественных шумов в жилых помещениях тише 20 дБ не бывает; 20 дБ это лесная глушь в полный штиль. Уровень громкости в 20 дБ относительно порога слышимости это порог внятности – шепот разобрать еще можно, но музыка воспринимается только как факт ее наличия. Опытный музыкант может определить, какой инструмент играет, но что именно – нет.

40 дБ – нормальный шум хорошо изолированной городской квартиры в тихом районе или загородного дома – представляет порог разборчивости. Музыку от порога внятности до порога разборчивости можно слушать при наличии глубокой коррекции АЧХ, прежде всего по басам. Для этого в современные УМЗЧ вводят функцию MUTE (приглушка, мутирование, не мутация!), включающую соотв. корректирующие цепи в УМЗЧ.

90 дБ – уровень громкости симфонического оркестра в очень хорошем концертном зале. 110 дБ может выдать оркестр расширенного состава в зале с уникальной акустикой, каких в мире не более 10, это порог восприятия: звуки громче воспринимаются еще как различимый по смыслу с усилием воли, но уже раздражающий шум. Зона громкости в жилых помещениях 20-110 дБ составляет зону полной слышимости, а 40-90 дБ – зону наилучшей слышимости, в которой неподготовленные и неискушенные слушатели вполне воспринимают смысл звука. Если, конечно, он в нем есть.

Мощность

Расчет мощности аппаратуры по заданной громкости в зоне прослушивания едва ли не основная и самая трудная задача электроакустики. Для себя в условиях лучше идти от акустических систем (АС): рассчитать их мощность по упрощенной методике, и принять номинальную (долговременную) мощность УМЗЧ равной пиковой (музыкальной) АС. В таком случае УМЗЧ не добавит заметно своих искажений к таковым АС, они и так основной источник нелинейности в звуковом тракте. Но и делать УМЗЧ слишком мощным не следует: в таком случае уровень его собственных шумов может оказаться выше порога слышимости, т.к. считается он от уровня напряжения выходного сигнала на максимальной мощности. Если считать совсем уж просто, то для комнаты обычной квартиры или дома и АС с нормальной характеристической чувствительностью (звуковой отдачей) можно принять след. значения оптимальной мощности УМЗЧ:

  • До 8 кв. м – 15-20 Вт.
  • 8-12 кв. м – 20-30 Вт.
  • 12-26 кв. м – 30-50 Вт.
  • 26-50 кв. м – 50-60 Вт.
  • 50-70 кв. м – 60-100 Вт.
  • 70-100 кв. м – 100-150 Вт.
  • 100-120 кв. м – 150-200 Вт.
  • Более 120 кв. м – определяется расчетом по данным акустических измерений на месте.

Динамика

Динамический диапазон УМЗЧ определяется по кривым равной громкости и пороговым значениям для разных степеней восприятия:

  1. Симфоническая музыка и джаз с симфоническим сопровождением – 90 дБ (110 дБ – 20 дБ) идеал, 70 дБ (90 дБ – 20 дБ) приемлемо. Звук с динамикой 80-85 дБ в городской квартире не отличит от идеального никакой эксперт.
  2. Прочие серьезные музыкальные жанры – 75 дБ отлично, 80 дБ «выше крыши».
  3. Попса любого рода и саундтреки к фильмам – 66 дБ за глаза хватит, т.к. данные опусы уже при записи сжимаются по уровням до 66 дБ и даже до 40 дБ, чтобы можно было слушать на чем угодно.

Динамический диапазон УМЗЧ, правильно выбранного для данного помещения, считают равным его уровню собственных шумов, взятому со знаком +, это т. наз. отношение сигнал/шум.

КНИ

Нелинейные искажения (НИ) УМЗЧ это составляющие спектра выходного сигнала, которых не было во входном. Теоретически НИ лучше всего «затолкать» под уровень собственных шумов, но технически это очень трудно реализуемо. На практике берут в расчет т. наз. эффект маскировки: на уровнях громкости ниже прим. 30 дБ диапазон воспринимаемых человеческим ухом частот сужается, как и способность различать звуки по частоте. Музыканты слышат ноты, но оценить тембр звука затрудняются. У людей без музыкального слуха эффект маскировки наблюдается уже на 45-40 дБ громкости. Поэтому УМЗЧ с КНИ 0,1% (–60 дБ от уровня громкости в 110 дБ) оценит как Hi-Fi рядовой слушатель, а с КНИ 0,01% (–80 дБ) можно считать не искажающим звук.

Лампы

Последнее утверждение, возможно, вызовет неприятие, вплоть до яростного, у адептов ламповой схемотехники: мол, настоящий звук дают только лампы, причем не просто какие-то, а отдельные типы октальных. Успокойтесь, господа – особенный ламповый звук не фикция. Причина – принципиально различные спектры искажений у электронных ламп и транзисторов. Которые, в свою очередь, обусловлены тем, что в лампе поток электронов движется в вакууме и квантовые эффекты в ней не проявляются. Транзистор же прибор квантовый, там неосновные носители заряда (электроны и дырки) движутся в кристалле, что без квантовых эффектов вообще невозможно. Поэтому спектр ламповых искажений короткий и чистый: в нем четко прослеживаются только гармоники до 3-й – 4-й, а комбинационных составляющих (сумм и разностей частот входного сигнала и их гармоник) очень мало. Поэтому во времена вакуумной схемотехники КНИ называли коэффициентом гармоник (КГ). У транзисторов же спектр искажений (если они измеримы, оговорка случайная, см. ниже) прослеживается вплоть до 15-й и более высоких компонент, и комбинационных частот в нем хоть отбавляй.

На первых порах твердотельной электроники конструкторы транзисторных УМЗЧ брали для них привычный «ламповый» КНИ в 1-2%; звук с ламповым спектром искажений такой величины рядовыми слушателями воспринимается как чистый. Между прочим, и самого понятия Hi-Fiтогда еще не было. Оказалось – звучат тускло и глухо. В процессе развития транзисторной техники и выработалось понимание, что такое Hi-Fi и что для него нужно.

В настоящее время болезни роста транзисторной техники успешно преодолены и побочные частоты на выходе хорошего УМЗЧ с трудом улавливаются специальными методами измерений. А ламповую схемотехнику можно считать перешедшей в разряд искусства. Его основа может быть любой, почему же электронике туда нельзя? Тут уместна будет аналогия с фотографией. Никто не сможет отрицать, что современная цифрозеркалка дает картинку неизмеримо более четкую, подробную, глубокую по диапазону яркостей и цвета, чем фанерный ящичек с гармошкой. Но кто-то крутейшим Никоном «клацает фотки» типа «это мой жирный кошак нажрался как гад и дрыхнет раскинув лапы», а кто-то Сменой-8М на свемовскую ч/б пленку делает снимок, перед которым на престижной выставке толпится народ.

Примечание: и еще раз успокойтесь – не все так плохо. На сегодня у ламповых УМЗЧ малой мощности осталось по крайней мере одно применение, и не последней важности, для которого они технически необходимы.

Опытный стенд

Многие любители аудио, едва научившись паять, тут же «уходят в лампы». Это ни в коем случае не заслуживает порицания, наоборот. Интерес к истокам всегда оправдан и полезен, а электроника стала таковой на лампах. Первые ЭВМ были ламповыми, и бортовая электронная аппаратура первых космических аппаратов была тоже ламповой: транзисторы тогда уже были, но не выдерживали внеземной радиации. Между прочим, тогда под строжайшим секретом создавались и ламповые… микросхемы! На микролампах с холодным катодом. Единственное известное упоминание о них в открытых источниках есть в редкой книге Митрофанова и Пикерсгиля «Современные приемно-усилительные лампы».

Но хватит лирики, к делу. Для любителей повозиться с лампами на рис. – схема стендового лампового УМЗЧ, предназначенного именно для экспериментов: SA1 переключается режим работы выходной лампы, а SA2 – напряжение питания. Схема хорошо известна в РФ, небольшая доработка коснулась только выходного трансформатора: теперь можно не только «гонять» в разных режимах родную 6П7С, но и подбирать для других ламп коэффициент включения экранной сетки в ульралинейном режиме; для подавляющего большинства выходных пентодов и лучевых тетродов он или 0,22-0,25, или 0,42-0,45. Об изготовлении выходного трансформатора см. ниже.

Гитаристам и рокерам

Это тот самый случай, когда без ламп не обойтись. Как известно, электрогитара стала полноценным солирующим инструментом после того, как предварительно усиленный сигнал со звукоснимателя стали пропускать через специальную приставку – фьюзер – преднамеренно искажающую его спектр. Без этого звук струны был слишком резким и коротким, т.к. электромагнитный звукосниматель реагирует только на моды ее механических колебаний в плоскости деки инструмента.

Вскоре выявилось неприятное обстоятельство: звучание электрогитары с фьюзером обретает полную силу и яркость только на больших громкостях. Особенно это проявляется для гитар со звукоснимателем типа хамбакер, дающим самый «злой» звук. А как быть начинающему, вынужденному репетировать дома? Не идти же в зал выступать, не зная точно, как там зазвучит инструмент. И просто любителям рока хочется слушать любимые вещи в полном соку, а рокеры народ в общем-то приличный и неконфликтный. По крайней мере те, кого интересует именно рок-музыка, а не антураж с эпатажем.

Так вот, оказалось, что роковый звук появляется на уровнях громкости, приемлемых для жилых помещений, если УМЗЧ ламповый. Причина – специфическое взаимодействие спектра сигнала с фьюзера с чистым и коротким спектром ламповых гармоник. Тут снова уместна аналогия: ч/б фото может быть намного выразительнее цветного, т.к. оставляет для просмотра только контур и свет.

Тем, кому ламповый усилитель нужен не для экспериментов, а в силу технической необходимости, долго осваивать тонкости ламповой электроники недосуг, они другим увлечены. УМЗЧ в таком случае лучше делать бестрансформаторный. Точнее – с однотактным согласующим выходным трансформатором, работающим без постоянного подмагничивания. Такой подход намного упрощает и ускоряет изготовление самого сложного и ответственного узла лампового УМЗЧ.

“Бестрансформаторный” ламповый выходной каскад УМЗЧ и предварительные усилители к нему

Справа на рис. дана схема бестрансформаторного выходного каскада лампового УМЗЧ, а слева – варианты предварительного усилителя для него. Вверху – с регулятором тембра по классической схеме Баксандала, обеспечивающей достаточно глубокую регулировку, но вносящей небольшие фазовые искажения в сигнал, что может быть существенно при работе УМЗЧ на 2-полосную АС. Внизу – предусилитель с регулировкой тембра попроще, не искажающей сигнал.

Но вернемся к «оконечнику». В ряде зарубежных источников данная схема считается откровением, однако идентичная ей, за исключением емкости электролитических конденсаторов, обнаруживается в советском «Справочнике радиолюбителя» 1966 г. Толстенная книжища на 1060 страниц. Не было тогда интернета и баз данных на дисках.

Там же, справа на рис., коротко, но ясно описаны недостатки этой схемы. Усовершенствованная, из того же источника, дана на след. рис. справа. В ней экранная сетка Л2 запитана от средней точки анодного выпрямителя (анодная обмотка силового трансформатора симметричная), а экранная сетка Л1 через нагрузку. Если вместо высокоомных динамиков включить согласующий трансформатор с обычным динамиков, как в пред. схеме, выходная мощность составить ок. 12 Вт, т.к. активное сопротивление первичной обмотки трансформатора много меньше 800 Ом. КНИ этого оконечного каскада с трансформаторным выходом – прим. 0,5%

Как сделать трансформатор?

Главные враги качества мощного сигнального НЧ (звукового) трансформатора – магнитное поле рассеяния, силовые линии которого замыкаются, обходя магнитопровод (сердечник), вихревые токи в магнитопроводе (токи Фуко) и, в меньшей степени – магнитострикция в сердечнике. Из-за этого явления небрежно собранный трансформатор «поет», гудит или пищит. С токами Фуко борются, уменьшая толщину пластин магнитопровода и дополнительно изолируя их лаком при сборке. Для выходных трансформаторов оптимальная толщина пластин – 0,15 мм, максимально допустимая – 0,25 мм. Брать для выходного трансформатора пластины тоньше не следует: коэффициент заполнения керна (центрального стержня магнитопровода) сталью упадет, сечение магнитопровода для получения заданной мощности придется увеличить, отчего искажения и потери в нем только возрастут.

В сердечнике звукового трансформатора, работающего с постоянным подмагничиванием (напр., анодным током однотактного выходного каскада) должен быть небольшой (определяется расчетом) немагнитный зазор. Наличие немагнитного зазора, с одной стороны, уменьшает искажения сигнала от постоянного подмагничивания; с другой – в магнитопроводе обычного типа увеличивает поле рассеяния и требует сердечника большего сечения. Поэтому немагнитный зазор нужно рассчитывать на оптимум и выполнять как можно точнее.

Для трансформаторов, работающих с подмагничиванием, оптимальный тип сердечника – из пластин Шп (просеченных), поз. 1 на рис. В них немагнитный зазор образуется при просечке керна и потому стабилен; его величина указывается в паспорте на пластины или замеряется набором щупов. Поле рассеяния минимально, т.к. боковые ветви, через которые замыкается магнитный поток, цельные. Из пластин Шп часто собирают и сердечники трансформаторов без подмагничивания, т.к. пластины Шп делают из высококачественной трансформаторной стали. В таком случае сердечник собирают вперекрышку (пластины кладут просечкой то в одну, то в другую сторону), а его сечение увеличивают на 10% против расчетного.

Трансформаторы без подмагничивания лучше мотать на сердечниках УШ (уменьшенной высоты с уширенными окнами), поз. 2. В них уменьшение поля рассеяния достигается за счет уменьшения длины магнитного пути. Поскольку пластины УШ доступнее Шп, из них часто набирают и сердечники трансформаторов с подмагничиванием. Тогда сборку сердечника ведут внакрой: собирают пакет из Ш-пластин, кладут полоску непроводящего немагнитного материала толщиной в величину немагнитного зазора, накрывают ярмом из пакета перемычек и стягивают все вместе обоймой.

Примечание: «звуковые» сигнальные магнитопроводы типа ШЛМ для выходных трансформаторов высококачественных ламповых усилителей мало пригодны, у них большое поле рассеяния.

На поз. 3 дана схема размеров сердечника для расчета трансформатора, на поз. 4 конструкция каркаса обмоток, а на поз. 5 – выкройки его деталей. Что до трансформатора для «бестрансформаторного» выходного каскада, то его лучше делать на ШЛМме вперекрышку, т.к. подмагничивание ничтожно мало (ток подмагничивания равен току экранной сетки). Главная задача тут – сделать обмотки как можно компактнее с целью уменьшения поля рассеяния; их активное сопротивление все равно получится много меньше 800 Ом. Чем больше свободного места останется в окнах, тем лучше получился трансформатор. Поэтому обмотки мотают виток к витку (если нет намоточного станка, это маета ужасная) из как можно более тонкого провода, коэффициент укладки анодной обмотки для механического расчета трансформатора берут 0,6. Обмоточный провод – марок ПЭТВ или ПЭММ, у них жила бескислородная. ПЭТВ-2 или ПЭММ-2 брать не надо, у них от двойной лакировки увеличенный наружный диаметр и поле рассеяния будет больше. Первичную обмотку мотают первой, т.к. именно ее поле рассеяния больше всего влияет на звук.

Железо для этого трансформатора нужно искать с отверстиями в углах пластин и стяжными скобами (см. рис. справа), т.к. «для полного счастья» сборка магнитопровода производится в след. порядке (разумеется, обмотки с выводами и наружной изоляцией должны быть уже на каркасе):

  1. Готовят разбавленный вдвое акриловый лак или, по старинке, шеллак;
  2. Пластины с перемычками быстро покрывают лаком с одной стороны и как можно быстрее, не придавливая сильно, вкладывают в каркас. Первую пластину кладут лакированной стороной внутрь, следующую – нелакированной стороной к лакированной первой и т.д;
  3. Когда окно каркаса заполнится, накладывают скобы и туго стягивают болтами;
  4. Через 1-3 мин, когда выдавливание лака из зазоров видимо прекратится, добавляют пластин снова до заполнения окна;
  5. Повторяют пп. 2-4, пока окно не будет туго набито сталью;
  6. Снова туго стягивают сердечник и сушат на батарее и т.п. 3-5 суток.

Собранный по такой технологии сердечник имеет очень хорошие изоляцию пластин и заполнение сталью. Потерь на магнитострикцию вообще не обнаруживается. Но учтите – для сердечников их пермаллоя данная методика неприменима, т.к. от сильных механических воздействий магнитные свойства пермаллоя необратимо ухудшаются!

На микросхемах

УМЗЧ на интегральных микросхемах (ИМС) делают чаще всего те, кого устраивает качество звука до среднего Hi-Fi, но более привлекает дешевизна, быстрота, простота сборки и полное отсутствие каких-либо наладочных процедур, требующих специальных знаний. Попросту, усилитель на микросхемах – оптимальный вариант для «чайников». Классика жанра здесь – УМЗЧ на ИМС TDA2004, стоящей на серии, дай бог памяти, уже лет 20, слева на рис. Мощность – до 12 Вт на канал, напряжение питания – 3-18 В однополярное. Площадь радиатора – от 200 кв. см. для максимальной мощности. Достоинство – способность работать на очень низкоомную, до 1,6 Ом, нагрузку, что позволяет снимать полную мощность при питании от бортовой сети 12 В, а 7-8 Вт – при 6-вольтовом питании, напр., на мотоцикле. Однако выход TDA2004 в классе В некомплементарный (на транзисторах одинаковой проводимости), поэтому звучок точно не Hi-Fi: КНИ 1%, динамика 45 дБ.

Более современная TDA7261 звук дает не лучше, но мощнее, до 25 Вт, т.к. верхний предел напряжения питания увеличен до 25 В. Нижний, 4,5 В, все еще позволяет запитываться от 6 В бортсети, т.е. TDA7261 можно запускать практически от всех бортсетей, кроме самолетной 27 В. С помощью навесных компонент (обвязки, справа на рис.) TDA7261 может работать в режиме мутирования и с функцией St-By (Stand By, ждать), переводящей УМЗЧ в режим минимального энергопотребления при отсутствии входного сигнала в течение определенного времени. Удобства стоят денег, поэтому для стерео нужна будет пара TDA7261 с радиаторами от 250 кв. см. для каждой.

Примечание: если вас чем-то привлекают усилители с функцией St-By, учтите – ждать от них динамики шире 66 дБ не стоит.

«Сверхэкономична» по питанию TDA7482, слева на рис., работающая в т. наз. классе D. Такие УМЗЧ иногда называют цифровыми усилителями, что неверно. Для настоящей оцифровки с аналогового сигнала снимают отсчеты уровня с частотой квантования, не мене чем вдвое большей наивысшей из воспроизводимых частот, величина каждого отсчета записывается помехоустойчивым кодом и сохраняется для дальнейшего использования. УМЗЧ класса D – импульсные. В них аналог непосредственно преобразуется в последовательность широтно-модулированных импульсов (ШИМ) высокой частоты, которая и подается на динамик через фильтр низких частот (ФНЧ).

Звук класса D с Hi-Fi не имеет ничего общего: КНИ в 2% и динамика в 55 дБ для УМЗЧ класса D считаются очень хорошими показателями. И TDA7482 здесь, надо сказать, выбор не оптимальный: другие фирмы, специализирующиеся на классе D, выпускают ИМС УМЗЧ дешевле и требующие меньшей обвязки, напр., D-УМЗЧ серии Paxx, справа на рис.

Из TDAшек следует отметить 4-канальную TDA7385, см. рис., на которой можно собрать хороший усилитель для колонок до среднего Hi-Fi включительно, с разделением частот на 2 полосы или для системы с сабвуфером. Расфильтровка НЧ и СЧ-ВЧ в том и другом случае делается по входу на слабом сигнале, что упрощает конструкцию фильтров и позволяет глубже разделить полосы. А если акустика сабвуферная, то 2 канала TDA7385 можно выделить под суб-УНЧ мостовой схемы (см. ниже), а остальные 2 задействовать для СЧ-ВЧ.

УМЗЧ для сабвуфера

Сабвуфер, что можно перевести как «подбасовик» или, дословно, «подгавкиватель» воспроизводит частоты до 150-200 Гц, в этом диапазоне человеческие уши практически не способны определить направление на источник звука. В АС с сабвуфером «подбасовый» динамик ставят в отельное акустическое оформление, это и есть сабвуфер как таковой. Сабвуфер размещают, в принципе, как удобнее, а стереоэффект обеспечивается отдельными СЧ-ВЧ каналами со своими малогабаритными АС, к акустическому оформлению которых особо серьезных требований не предъявляется. Знатоки сходятся на том, что стерео лучше все же слушать с полным разделением каналов, но сабвуферные системы существенно экономят средства или труд на басовый тракт и облегчают размещение акустики в малогабаритных помещениях, почему и пользуются популярностью у потребителей с обычным слухом и не особо взыскательных.

«Просачивание» СЧ-ВЧ в сабвуфер, а из него в воздух, сильно портит стерео, но, если резко «обрубить» подбасы, что, кстати, очень сложно и дорого, то возникнет очень неприятный на слух эффект перескока звука. Поэтому расфильтровка каналов в сабвуферных системах производится дважды. На входе электрическими фильтрами выделяются СЧ-ВЧ с басовыми «хвостиками», не перегружающими СЧ-ВЧ тракт, но обеспечивающими плавный переход на подбас. Басы с СЧ «хвостиками» объединяются и подаются на отдельный УМЗЧ для сабвуфера. Дофильтровываются СЧ, чтобы не портилось стерео, в сабвуфере уже акустически: подбасовый динамик, ставят, напр., в перегородку между резонаторными камерами сабвуфера, не выпускающими СЧ наружу, см. справа на рис.

К УМЗЧ для сабвуфера предъявляется ряд специфических требований, из которых «чайники» главным считают возможно большую мощность. Это совершенно неправильно, если, скажем, расчет акустики под комнату дал для одной колонки пиковую мощность W, то мощность сабвуфера нужна 0,8(2W) или 1,6W. Напр., если для комнаты подходят АС S-30, то сабвуфер нужен 1,6х30=48 Вт.

Гораздо важнее обеспечить отсутствие фазовых и переходных искажений: пойдут они – перескок звука обязательно будет. Что касается КНИ, то он допустим до 1% Собственные искажения басов такого уровня не слышны (см. кривые равной громкости), а «хвосты» их спектра в лучше всего слышимой СЧ области не выберутся из сабвуфера наружу.

Во избежание фазовых и переходных искажений усилитель для сабвуфера строят по т. наз. мостовой схеме: выходы 2-х идентичных УМЗЧ включают встречно через динамик; сигналы на входы подаются в противофазе. Отсутствие фазовых и переходных искажений в мостовой схеме обусловлено полной электрической симметрией путей выходного сигнала. Идентичность усилителей, образующих плечи моста, обеспечивается применением спаренных УМЗЧ на ИМС, выполненных на одном кристалле; это, пожалуй, единственный случай, когда усилитель на микросхемах лучше дискретного.

Примечание: мощность мостового УМЗЧ не удваивается, как думают некоторые, она определяется напряжением питания.

Пример схемы мостового УМЗЧ для сабвуфера в комнату до 20 кв. м (без входных фильтров) на ИМС TDA2030 дан на рис. слева. Дополнительная отфильтровка СЧ осуществляется цепями R5C3 и R’5C’3. Площадь радиатора TDA2030 – от 400 кв. см. У мостовых УМЗЧ с открытым выходом есть неприятная особенность: при разбалансе моста в токе нагрузки появляется постоянная составляющая, способная вывести из строя динамик, а схемы защиты на подбасах часто глючат, отключая динамик, когда не надо. Поэтому лучше защитить дорогую НЧ головку «дубово», неполярными батареями электролитических конденсаторов (выделено цветом, а схема одной батареи дана на врезке.

Немного об акустике

Акустическое оформление сабвуфера – особая тема, но раз уж здесь дан чертеж, то нужны и пояснения. Материал корпуса – МДФ 24 мм. Трубы резонаторов – из достаточно прочного не звенящего пластика, напр., полиэтилена. Внутренний диаметр труб – 60 мм, выступы внутрь 113 мм в большой камере и 61 в малой. Под конкретную головку громкоговорителя сабвуфер придется перенастроить по наилучшему басу и, одновременно, по наименьшему влиянию на стереоэффект. Для настройки трубы берут заведомо большей длины и, задвигая-выдвигая, добиваются требуемого звучания. Выступы труб наружу на звук не влияют, их потом отрезают. Настройка труб взаимозависима, так что повозиться придется.

Усилитель для наушников

Усилитель для наушников делают своими руками чаще всего по 2-м причинам. Первая – для слушания «на ходу», т.е. вне дома, когда мощности аудиовыхода плеера или смартфона не хватает для раскачки «пуговок» или «лопухов». Вторая – для высококлассных домашних наушников. Hi-Fi УМЗЧ для обычной жилой комнаты нужен с динамикой до 70-75 дБ, но динамический диапазон лучших современных стереонаушников превышает 100 дБ. Усилитель с такой динамикой стоит дороже некоторых автомобилей, а его мощность будет от 200 Вт в канале, что для обычной квартиры слишком много: прослушивание на сильно заниженной против номинальной мощности портит звук, см. выше. Поэтому имеет смысл сделать маломощный, но с хорошей динамикой отдельный усилитель именно для наушников: цены на бытовые УМЗЧ с таким довеском завышены явно несуразно.

Схема простейшего усилителя для наушников на транзисторах дана на поз. 1 рис. Звук – разве что для китайских «пуговок», работает в классе B. Экономичностью тоже не отличается – 13-мм литиевых батареек хватает на 3-4 часа при полной громкости. На поз. 2 – TDAшная классика для наушников «на ход». Звук, впрочем, дает вполне приличный, до среднего Hi-Fi смотря по параметрам оцифровки трека. Любительским усовершенствованиям обвязки TDA7050 несть числа, но перехода звука на следующий уровень классности пока не добился никто: сама «микруха» не позволяет. TDA7057 (поз. 3) просто функциональнее, можно подключать регулятор громкости на обычном, не сдвоенном, потенциометре.

УМЗЧ для наушников на TDA7350 (поз. 4) рассчитан уже на раскачку хорошей индивидуальной акустики. Именно на этой ИМС собраны усилители для наушников в большинстве бытовых УМЗЧ среднего и высокого класса. УМЗЧ для наушников на KA2206B (поз. 5) считается уже профессиональным: его максимальной мощности в 2,3 Вт хватает и для раскачки таких серьезных изодинамических «лопухов», как ТДС-7 и ТДС-15.

Недавно обратился некий человек с просьбой собрать ему усилитель достаточной мощности и раздельными каналами усиления по низким, средним и высоким частотам. до этого не раз уже собирал для себя в качестве эксперимента и, надо сказать, эксперименты были весьма удачными. Качество звучания даже недорогих колонок не очень высокого уровня заметно при этом улучшается по сравнению, например, с вариантом применения пассивных фильтров в самих колонках. К тому же появляется возможность довольно легко менять частоты раздела полос и коэффициент усиления каждой отдельно взятой полосы и, таким образом, проще добиться равномерной АЧХ всего звукоусилительного тракта. В усилителе были применены готовые схемы, которые до этого не раз были опробованы в более простых конструкциях.

Структурная схема

На рисунке ниже показана схема 1 канала:

Как видно из схемы, усилитель имеет три входа, один из которых предусматривает простую возможность добавления предусилителя-корректора для проигрывателя винила (при такой необходимости), переключатель входов, предварительный усилитель-тембролок (также трёхполосный, с регулировкой уровней ВЧ/СЧ/НЧ), регулятор громкости, блок фильтров на три полосы с регулировкой уровня усиления каждой полосы с возможностью отключения фильтрации и блок питания для оконечных усилителей большой мощности (нестабилизированный) и стабилизатор для «слаботочной» части (предварительные каскады усиления).

Предварительный усилитель-темброблок

В качестве него была применена схема, не раз проверенная до этого, которая при своей простоте и доступности деталей показывает довольно хорошие характеристики. Схема (как и все последующие) в своё время была опубликована в журнале «Радио» и затем не раз публиковалась на различных сайтах в интернете:

Входной каскад на DA1 содержит переключатель уровня усиления (-10; 0; +10 дБ), что упрощает согласование всего усилителя с различными по уровню источниками сигнала, а на DA2 собран непосредственно регулятор тембров. Схема не капризна к некоторому разбросу номиналов элементов и не требует никакого налаживания. В качестве ОУ можно применить любые микросхемы, применяемые в звуковых трактах усилителей, например здесь (и в последующих схемах) пробовал импортные ВА4558, TL072 и LM2904. Подойдёт любая, но лучше, конечно, выбирать варианты ОУ с возможно меньшим уровнем собственного шума и высоким быстродействием (коэффициентом нарастания входного напряжения). Эти параметры можно посмотреть в справочниках (даташитах). Конечно, здесь вовсе не обязательно применять именно эту схему, вполне можно, например, сделать не трёхполосный, а обычный (стандартный) двухполосный темброблок. Но не «пассивную» схему, а с каскадами усиления-согласования по входу и выходу на транзисторах или ОУ.

Блок фильтров

Схем фильтров, также, при желании можно найти множество, так как публикаций на тему многополосных усилителей сейчас достаточно. Для облегчения этой задачи и просто для примера, я приведу здесь несколько возможных схем, найденных в различных источниках:

— схема, которая была применена мной в этом усилителе, так как частоты раздела полос оказались как раз такие, которые и нужны были «заказчику» — 500 Гц и 5 кГц и ничего пересчитывать не пришлось.

— вторая схема, попроще на ОУ.

И ещё одна возможная схема, на транзисторах:

Как уже писал ваше, выбрал первую схему из-за довольно качественной фильтрации полос и соответствии частот разделения полос заданным. Только на выходах каждого канала (полосы) были добавлены простые регуляторы уровня усиления (как это сделано, например, в третьей схеме, на транзисторах). Регуляторы можно поставить от 30 до 100 кОм. Операционные усилители и транзисторы во всех схемах можно заменить на современные импортные (с учётом цоколёвки!) для получения лучших параметров схем. Никакой настройки все эти схемы не требуют, если не требуется изменить частоты раздела полос. К сожалению, дать информацию по пересчёту этих частот раздела я не имею возможности, так как схемы искались для примера «готовые» и подробных описаний к ним не прилагалось.

В схему блока фильтров (первая схема из трёх) была добавлена возможность отключения фильтрации по каналам СЧ и ВЧ. Для этого были установлены два кнопочных переключателя типа П2К, с помощью которых просто можно замкнуть точки соединения входов фильтров — R10C9 с их соответствующими выходами — «выход ВЧ» и «выход СЧ». В этом случае по этим каналам идёт полный звуковой сигнал.

Усилители мощности

С выхода каждого канала фильтра сигналы ВЧ-СЧ-НЧ подаются на входы усилителй мощности, которые, также, можно собрать по любой из известных схем в зависимости от необходимой мощности всего усилителя. Я делал УМЗЧ по известной давно схеме из журнала «Радио», №3, 1991 г., стр.51. Здесь даю ссылку на «первоисточник», так как по поводу этой схемы существует много мнений и споров по повод её «качественности». Дело в том, что на первый взгляд это схема усилителя класса «B» с неизбежным присутствием искажений типа «ступенька», но это не так. В схеме применено токовое управление транзисторами выходного каскада, что позволяет избавиться от этих недостатков при обычном, стандартном включении. При этом схема очень простая, не критична к применяемым деталям и даже транзисторы не требует особого предварительного подбора по параметрам К тому же схема удобна тем, что мощные выходные транзисторы можно ставить на один теплоотвод попарно без изолирующих прокладок, так как выводы коллекторов соединены в точке «выхода», что очень упрощает монтаж усилителя:

При настройке лишь ВАЖНО подобрать правильные режимы работы транзисторов предоконечного каскада (подбором резисторов R7R8) — на базах этих транзисторов в режиме «покоя» и без нагрузки на выходе (динамика) должно быть напряжение в пределах 0,4-0,6 вольт. Напряжение питания для таких усилителей (их, соответственно, должно быть 6 штук) поднял до 32 вольт с заменой выходных транзисторов на 2SA1943 и 2SC5200, сопротивление резисторов R10R12 при этом следует также увеличить до 1,5 кОм (для «облегчения жизни» стабилитронам в цепи питания входных ОУ). ОУ также были заменены на ВА4558, при этом становится не нужна цепь «установки нуля» (выходы 2 и 6 на схеме) и, соответственно меняется цоколёвка при пайке микросхемы. В результате при проверке каждый усилитель по этой схеме выдавал мощность до 150 ватт (кратковременно) при вполне адекватной степени нагрева радиатора.

Блок питания УНЧ

В качестве блока питания были использованы два трансформатора с блоками выпрямителей и фильтров по обычной, стандартной схеме. Для питания НЧ полосных каналов (левый и правый каналы) — трансформатор мощностью 250 ватт, выпрямитель на диодных сборках типа MBR2560 или аналогичных и конденсаторы 40000 мкф х 50 вольт в каждом плече питания. Для СЧ и ВЧ каналов — трансформатор мощностью 350 ватт (взят из сгоревшего ресивера «Ямаха»), выпрямитель — диодная сборка TS6P06G и фильтр — два конденсатора по 25000 мкф х 63 вольт на каждое плечо питания. Все электролитические конденсаторы фильтров зашунтированы плёночными конденсаторами ёмкостью 1 мкф х 63 вольта.

В общем, блок питания может быть и с одним трансформаторм, конечно, но при его соответствующей мощности. Мощность усилителя в целом в данном случае определяется исключительно возможностями источника питания. Все предварительные усилители (темброблок, фильтры) — запитаны также от одного из этих трансформаторов (можно от любого из них), но через дополнительный блок двуполярного стабилизатора, собранный на МС типа КРЕН (или импортных) или по любой из типовых схем на транзисторах.

Конструкция самодельного усилителя

Это, пожалуй, был самый сложный момент в изготовлении, так как подходящего готового корпуса не нашлось и пришлось выдумывать возможные варианты:-)) Чтобы не лепить кучу отдельных радиаторов, решил использовать корпус-радиатор от автомобильного 4-канального усилителя, довольно больших размеров, примерно такой:

Все «внутренности» были, естественно, извлечены и компоновка получилась примерно такой (к сожалению фотографию соответствующую не сделал):

— как видно, в эту крышку-радиатор установились шесть плат оконечных УМЗЧ и плата предварительного усилителя-темброблока. Плата блока фильтров уже не влезла, поэтому была закреплена на добавленной затем конструкции из алюминиевого уголка (её видно на рисунках). Также, в этом «каркасе» были установлены трансформаторы, выпрямители и фильтры блоков питания.

Вид (спереди) со всеми переключателями и регуляторами получился такой:

Вид сзади, с колодками выходов на динамики и блоком предохранителей (поскольку никакие схемы электронной защиты не делались из-за недостатка места в конструкции и чтобы не усложнять схему):

В последующем каркас из уголка предполагается, конечно, закрыть декоративными панелями для придания изделию более «товарного» вида, но делать это будет уже сам «заказчик», по своему личному вкусу. А в целом, по качеству и мощности звучания, конструкция получилась вполне себе приличная. Автор материала: Андрей Барышев (специально для сайта сайт ).

Схема предварительного усилителя с регулятором тембра.

Приветствую, друзья. Ниже в статье представлен проект предварительного усилителя от Максима Васильева, который по сути является переделкой предусилителя Сухова путем перевода схемы со 157 серии микросхем на импорт. Более подробную информацию вы можете найти на КОТЕ и форуме vegalab по запросу «Полный усилитель Васильева». Принципиальная схема:

Для увеличения изображения кликните на картинке.

В схеме применены сдвоенные операционные усилители. Например, можно поставить OPA2134P, TL072 или NE5532, кому как нравится или что из этого на данный момент есть под руками. На следующем рисунке показано расположение выводов микросхем, у вышеуказанных она одинаковая, поэтому независимо от того, какую МС вы примените, в плате никаких изменений вносить не нужно:

О том какие микросхемы звучат лучше мы писать не будем, об этом очень много информации вы сможете найти на радиолюбительских форумах, а их в сети предостаточно.

Питание двух-полярное +/- 12…15 Вольт.

В качестве регуляторов громкости, баланса и тембров применены переменные резисторы группы “А” (импортные), если будете использовать отечественные переменники – выбирайте с группой “В”

Печатная плата выполнена из двухстороннего стеклотекстолита. Верхний слой не травится, он используется в качестве экрана. Размеры платы 70х158 мм.

Внешний вид печатной платы показан на двух следующих рисунках:

На плату добавлен двух-полярный стабилизатор напряжения 2 х 15 Вольт на микросхемах 78L15 и 79L15. Ниже на рисунке показано расположение выводов у транзистора 2N5551:

Принципиальную схему и печатную плату в формате LAY можно скачать по прямой ссылке с нашего сайта. Размер файла архива для скачивания — 0,53 Mb.

На фото: предусилитель «Натали» в корпусе спутникового ресивера


В статье речь пойдет о моём варианте сборки предварительного усилителя «Натали» с удачным решением проблемы корпуса.

Этот проект стал очередным долгостроем в моем списке и побил все сроки по выполнению. Дело в том, что мысль о сборке предусилителя появилась больше года назад, а вместе с мыслью в моем ящичке для деталей поселились почти все необходимые для этой схемы компоненты.

И, как это часто бывает, весь энтузиазм внезапно куда-то испарился, так что пришлось свернуть все начатое на неопределенное время. Хотя почему неопределенное… очень даже определенное – до наступления осенних холодов, когда все летние дела, которых было очень много в этом году, будут завершены и появится свободное время для паяния.

О схеме и деталях


Схему выбирал долго, очень долго! Путь к этому предварительному усилителю начинался с использования в качестве ПУ с регулятором тембра специализированных микросхем вроде LM1036 или TDA1524, но меня от этого греха благополучно отговорили местные форумчане. Далее была схема, взятая с какого-то иностранно сайта на трех ОУ типа TL072 с регулировкой ВЧ и НЧ. Даже вытравил ПП и собрал, и слушал некоторое время этот пред, но не легла душа к нему.

Потом обратил внимание на схему знаменитого предусилителя Солнцева, и уже во время поиска информации по ПУ Солнцева наткнулся на схему, напоминающую солнцевскую в связке с пассивным РТ Матюшкина. Это была . Это было как раз то, что мне надо!

Немного упростив схему предусилителя и, доработав ее под себя, получил вот такой результат. Переход на одноэтажное питание и удаление «лишних» деталей позволило несколько упростить разводку платы, сделать ее односторонней и главное немного уменьшить размеры ПП. В схеме ничего существенного не менял, что могло бы ухудшить качество звука, только убрал ненужные мне функции обхода регулятора тембра, баланса и блок тонкомпенсации.

В схему регулятора тембра ничего своего не вносил, но все равно понадобилось разводить плату заново, т.к. не нашел в интернете готовую одностороннюю печатку нужного мне размера. Коммутация режимов темброблока сделана на отечественных реле РЭС-47.

Для того, чтобы сделать нужное мне управление регулятором тембра и предусилителем на несколько дней погрузился в теорию принципов работы счетчиков и триггеров отечественных микросхем. Для предусилителя выбрал корпус от спутникового ресивера, отжившего свое, в котором имелось довольно большое окошко, и его нужно было заполнить чем-то красивым и полезным. Так вот, захотелось мне сделать так, чтобы была визуальная информация о режимах регулятора тембра, и лучше, если это будут не светодиоды, а привычные глазу и мозгу цифры. В результате нарисовалась такая схема из трех МС.

К561ЛЕ5 задает импульсы, которые поступают на входы К174ИЕ4 и К561ИЕ9А. Счетчик на ИЕ9 управляет 4-мя ключами, переключающими реле на РТ Матюшкина. Одновременно с этим счетчик на ИЕ4 меняет показания на семисегментном индикаторе АЛС335Б1, указывая, в каком режиме находится регулятор тембра в данный момент. Цифра «0» соответствует режиму с минимальным уровнем низких частот, цифра «3» – максимальным. Еще один простой электронный переключатель выполнен на МС К155ТМ2. Одна половина микросхемы управляет релюшкой, переключающей режимы индикатора уровня сигнала, вторая половина отвечает за реле селектора входов. Ну, и типовая схема индикатора уровня сигнала на МС LM3915 отдельно для каждого канала.

Блок питания сделан на базе трансформатора ТП-30, разумеется с перемотанной под нужные напряжения вторичной обмоткой.

Все напряжения стабилизированные:
+/- 15В — на / LM337 для питания платы предусилителя
+9В на 7805 для питания реле и блока управления
+5В опять же на для питания USB звуковой карты

О настройке и возможных проблемах

Несмотря на всю кажущуюся сложность схемы и множество деталей, при правильной сборке и применении заведомо исправных и рекомендованных для этой схемы компонентов, можно с большой долей вероятности отгородить себя от неприятных сюрпризов, которые могут возникнуть при сборке данного ПУ. Единственная часть всей этой схемы, которая нуждается в настройке – это собственно сама плата предусилителя. Нужно установить ток покоя, проверить уровень постоянки не выходе, и форму сигнала.

Рекомендованный ток покоя для этого ПУ 20-22 мА, и рассчитывается он по падению напряжения на 15-ти омных резисторах R20, R21, R40, R42. Для тока 20-22 мА на этих резисторах должно падать 300-350 мВ (300:15=20, 350:15=22). Падение напряжения, а соответственно и ток можно регулировать в ту или иную сторону изменением номинала резисторов R9, R10, R30, R31 (в оригинале схемы 51 Ом). Большему току покоя соответствует большее сопротивление резистора и наоборот. В своем варианте, вместо постоянных резисторов 51 Ом, я впаял многооборотные подстроечные номиналом 100 Ом, что позволило без лишних усилий и с высокой точностью выставлять нужный ток покоя.

Две неприятности , с которыми может столкнуться человек, решивший повторить данный предусилитель — это возбуд, и постоянка на выходе. Причем, как правило, первая проблема порождает вторую. Сначала нужно убедиться в наличии или отсутствии постоянной составляющей на выходе каждого буфера и каждого ОУ. Допускается небольшое количество постоянки, но именно небольшое, грубо говоря не более нескольких мВ.

Если постоянки нет, я вас поздравляю! Если есть – ищем в чем причина, а причин не так уж и много. Это либо ошибка в монтаже, либо «не та» деталь, либо где-то есть возбуд. Первым делом нужно внимательно осмотреть плату на предмет непропая или наоборот – слипшихся дорожек, перепроверить все ли детали нужного номинала вы используете, и если все правильно остается третий вариант, т.е. возбуд. Для его поиска вам понадобится осциллограф.

Сам я столкнулся с этой проблемой. Во всех четырех буферах была постоянка на выходе в размере 100-150 мВ. И причиной ее возникновения оказалась как раз-таки «не та» деталь. Дело в том, что вместо операционных усилителей OPA134 у меня были установлены NE5534, которые не совсем подходят для применения в этой схеме. Долго и безуспешно я боролся с этой проблемой, а проблема исчезла сама собой после замены ОУ на OPA134.

О расположении и соединении


Из-за того, что имеющийся корпус был не очень большого размера, пришлось рисовать все платы заново, чтобы хоть на пару сантиметров сделать их компактнее. Размещение плат в корпусе получилось очень плотным, но к счастью все вместилось. Все – это плата предусилителя, регулятора тембра, сдвоенная плата блока управления и индикации, USB звуковая карта, трансформатор блока питания и плата выпрямителей-стабилизаторов, и две маленькие платы селектора входов и регулятора громкости и ВЧ.


Все общие провода соединил в одной точке, на плате регулятора громкости и высоких частот. Это избавило от пугающей меня проблемы гула и фона, которые возможны при неправильно разведенной земле.


Опять же из-за стесненных условий, плату управления и индикации пришлось сделать составной, состоящей из одной большой и одной маленькой платы. Соединяются они между собой через штырьковый разъем.


Все платы крепил к шасси корпуса через вот такие пластиковые изолирующие проставки. Это позволило полностью изолировать платы от контакта, как с металлическим корпусом, так и друг от друга, в местах, где этого не нужно.

Удобный корпус

Расскажу немного и о самом корпусе. Как я уже упоминал – в качестве корпуса для предусилителя используется корпус от спутникового ресивера. Старичок верой и правдой служил много лет, несколько раз ремонтировался и после очередной поездки в мастерскую был переправлен мне с диагнозом «труп».

Хорошие были раньше корпуса, большие! Именно по причине своих размеров и большого окна я и выбрал этот корпус. На лицевой панели кроме надписей не оказалось ничего лишнего. Остались, конечно 3 незадействованный кнопки, но это не страшно. Закрасил надписи матовой краской из балончика, купленного в автомагазине. Краска процентов на 98 совпала по цвету с той, которой был покрашен корпус изначально. Разницу можно заметить, только если очень присмотреться.


В качестве ручек для этих регуляторов установил , которые кстати . Они отлично (на мой взгляд) вписались в общий дизайн предусилителя, который выдержан в серебристо-черном цвете.

О звуке и впечатлениях

И настало время рассказать о самом интересном, о том что же получилось в итоге. А в итоге получилась еще одна хорошая игрушка в моей коллекции звуковоспроизводящей аппаратуры.

Схема несомненно заслуживает внимания и того, чтобы ее повторяли. Звучание готового устройства понравилось, оно вносит какой-то свой окрас в музыку. Несмотря на всего лишь 4 ступени в регуляторе тембра Матюшкина, не могу сказать, что регулировок низких частот не хватает. Четырех позиций регулятора НЧ вполне достаточно для того, чтобы подобрать нужный уровень низких частот для конкретного стиля музыки и своих предпочтений.
Любите взрывной бас? Переключаем темброблок в четвертое положение и пусть колонки рвутся! Диапазона регулировок по высоким тоже хватает с избытком при положении ручки максимально вправо, количество высоких начинает резать слух.

Высококачественный предварительный усилитель NATALY

Принципиальная схема, описание, печатная плата

Данный предварительный усилитель служит для тембровой коррекции и тонкомпенсации при регулировании громкости. Возможно использование для подключения наушников.

Для высококачественного тракта, имеющего в своём составе УМЗЧ с нелинейными и интермодуляционными искажениями порядка 0,001% становятся важны и остальные ступени, которые должны позволять полностью реализовать заложенный потенциал. В настоящее время известны много вариантов реализации высоких параметров, в том числе и на ОУ. Причиной разработки своего варианта предварительного усилителя стали следующие факторы:

При сборке предусилителя на ОУ порог его выходного напряжения, а следовательно — перегрузочная способность – целиком определяются напряжением питания ОУ, и в случае питания от +\-15В не может быть выше этого напряжения.
Результаты субъективных экспертиз предусилителей на ОУ в чистом виде (без выходных повторителей) и с таковыми, например, на основе параллельного усилителя – показывают предпочтение слушателей схеме ОУ+повторитель, при практически идентичных параметрах «с точки зрения Кг», это объясняется сужением спектра искажений ОУ при работе на высокоомную нагрузку и работе его выходного каскада без захода в режим АВ, дающий коммутационные искажения, практически ниже уровня чувствительности приборов (Кг ОУ ОРА134, например – 0,00008%), но хорошо заметных при прослушивании. Именно поэтому, а также по ряду других причин слушатели чётко выделяют предусилитель с выходным каскадом на транзисторах.
Известное схемное решение, содержащее интегральный повторитель на основе параллельного усилителя BUF634 довольно дорогостояще (цена буфера не менее 500 руб), хотя внутренняя схема буфера может быть легко реализована на дискрете – за гораздо более вменяемую сумму.
Усилители, в которых ОУ работает в малосигнальном режиме, показывают высокие характеристики, но по результатам прослушиваний проигрывают. Кроме того, они очень критичны к настройке и требуют как минимум, генератора меандра и широкополосного осциллографа. И всё это при явно худших субъективных результатах.

Недостаток выходного напряжения при схеме ПУ (ОУ + буфер) может быть устранён при реализации в буфере усиления по напряжению, а глубокая местная ООС устраняет искажения. Достаточно высокий начальный ток покоя в выходных транзисторах буфера гарантирует его работу без характерных для двухтактных структур в режиме АВ искажений. Наличие всего двукратного усиления напряжения позволяет добиться повышения перегрузочной способности на 6 дБ, а при трёхкратном – эта цифра становится равной 9 дБ. При работе буфера от источника питания +\-30В размах его выходного напряжения получается 58 вольт от пика до пика. Если же буфер запитать от +\-45В – то выходное напряжение от пика до пика может составить порядка 87В. Такой запас благоприятно отразится при прослушивании виниловых дисков, имеющих характерные особенности в виде щелчков от пыли.
Двухкаскадная реализация предварительного усилителя связана с тем, что темброблок вносит ослабление в сигнал до 10…12 дБ. Конечно, можно компенсировать это путём увеличения усиления второго каскада, но, как показывает практика, на темброблок лучше подавать как можно большее напряжение – это увеличивает отношение сигнал\шум. Кроме того, довольно часто встречаются диски, записанные с большим пик-фактором (громкие пики и довольно низкая средняя громкость). Это не недостаток сведения, скорее, наоборот, потому как звукорежиссёры зачастую злоупотребляют компрессором, пытаясь уместить в диапазон компакт-диска все ступени громкости звука. Но нельзя делать вид, что таких записей не существует. Слушатель при этом добавляет громкость. Таким образом, и второй каскад должен обладать не меньшей перегрузочной способностью, кроме того, он должен обладать малым собственным шумом, высоким входным сопротивлением и способностью без искажений пропускать реальный сигнал после темброблока, в котором крайние частоты звукового диапазона идут с наибольшим подъемом. Дополнительным требованием является линейная АЧХ при отключении темброблока, ровная ПХ при тестировании меандром и субъективная незаметность ПУ в тракте.

В качестве темброблока использован хорошо себя зарекомендовавший темброблок Матюшкина. Он имеет 4хступенчатую регулировку НЧ и плавную регулировку ВЧ, а его АЧХ хорошо соответствует слуховому восприятию, во всяком случае, классический мостовой ТБ, (который тоже может быть применён), слушателями оценивается ниже. Реле позволяет при необходимости отключить всякую частотную коррекцию в тракте, уровень выходного сигнала настраивается подстроечным резистором по равенству усиления на частоте 1000 Гц в режиме с ТБ и при обходе.
Регулятор баланса встроен в ООС второго каскада и особенностей не имеет.
Малое напряжение смещения у ОРА134 (в практике автора на выходе второго каскада не более 1 мВ) позволяет исключить переходные конденсаторы в тракте, оставив лишь один – на входе ПУ, потому как неизвестен уровень постоянного напряжения на выходе источника сигнала. И, хотя на выходе второго каскада на схеме указаны конденсаторы 4,7мкФ+2200 пФ – при уровне смещения нуля около милливольта и менее – их можно смело исключить, закоротив. Это положит конец спорам о влиянии конденсаторов в тракте на звук – наиболее радикальным методом.

Расчётные характеристики:

Кг в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц — менее 0,001% (типовое значение порядка 0,0005%)
Номинальное входное напряжение, В 0,775
Перегрузочная способность в режиме обхода темброблока — не менее 20 дБ.
Минимальное сопротивление нагрузки, при котором гарантируется работа выходного каскада в режиме А — при максимальном размахе выходного напряжения «от пика до пика» 58В 1,5 кОм.

При использовании предварительного усилителя только с проигрывателями СД допустимо снижение напряжения питания буфера до +\-15В потому как диапазон выходного напряжения таких источников сигнала заведомо ограничен сверху, на параметрах это не отразится.
Налаживание предварительного усилителя следует начинать с проверки режимов по постоянному току выходных транзисторов буферов. По падению напряжения в цепях их эмиттеров устанавливают ток покоя – для первого каскада около 20 мА, для второго – 20..25 мА. При использовании небольших теплоотводов, которые при +\-30В становятся обязательными – можно, ориентируясь по ситуации с температурой — ток покоя увеличить еще немного.
Подбор тока покоя лучше всего выполнять резисторами в эмиттерах первых двух транзисторов буфера. При малом токе-увеличить сопротивления, при большом – уменьшить. Изменять нужно одинаково оба резистора.
При установленном токе покоя далее ставим регуляторы ТБ в положение, соответствующее максимально плоской АЧХ, и, подав на вход сигнал 1000 Гц с номинальным напряжением 0,775В – замеряем напряжение на выходе второго буфера. Затем включаем режим обхода и подстроечным резистором добиваемся той же амплитуды, что и с ТБ.
На завершающей стадии подключаем регулятор стереобаланса, проверяем на отсутствие разных форм неустойчивости (автор с такой проблемой не столкнулся) и проводим прослушивание. Настройка ТБ Матюшкина хорошо освещена в статье автора и здесь не рассматривается.
Для питания предусилителя рекомендуется стабилизированный источник питания, с независимыми обмотками для ПУ и релейной коммутации. Технически требования к питанию ничего нового не представляют. Основное – малый уровень СЧ и ВЧ шумов, с подавлением по питанию которых ситуация у ОУ известна. Про уровень пульсаций — он не должен превышать 0,5 – 1мВ.

Полный комплект плат состоит из двух каналов ПУ, РТ Матюшкина (одна плата на оба канала) и блока питания. Печатные платы разработаны Владимиром Лепёхиным.

Двухсторонняя печатная плата Предварительного усилителя:


УВЕЛИЧИТЬ

Печатная плата для ТБ Матюшкина с релейным переключением:


УВЕЛИЧИТЬ Схема стабильна.Пульсаций напряжения на выходе не заметно, измерения проводил на осциллографе в режиме 0,01дел./вольт(у моего это минимальный предел).


УВЕЛИЧИТЬ

Результаты измерений:

На ОРА134 (только первое звено из двух), питание — одноступенчатое, +\-15В:

Кни(1 кГц)…………………….. -98дБ (около 0.0003%)
Ким(50Гц+7кГц)……………..менее -98дБ (около 0,0003%)

На ОРА132 (оба звена), полная версия, питание двухступенчатое:

Кни (1кГц)…………………….. -100дБ (около 0,00025%)
Ким (19кГц+20кГц)………………. -96дБ (около 0,0003%)

В случае самовозбуждения каскадов на ВЧ следует параллельно резисторам R28, R88 и комплементарным им в другом канале запаять слюдяные корректирующие конденсаторы ёмкостью от 100 до 470пФ. Такое было обнаружено при использовании транзисторов ВС546\ВС556 + 2SA1837\2SC4793.

Во вложениях можно скачать все файлы схем и печатных плат в форматах SPlan 6.0 и SL 5.0 соответственно,

Высококачественный предварительный усилитель « схемопедия



(создан на базе ВПУ Ю.Солнцева, РАДИО 85/4)

“После долгих поисков и серий неудач”,- именно так со мной случилось. Я пересмотрел с сотню всевозможных журналов и брошюр в поисках приличной схемы предварительного усилителя и вот кажется нашел… Не скрою, в процессе сборки и испытаний пришлось доработать схему – кое-что убрать и добавить. В частности – был введен дополнительный регулятор уровня сигнала на входе ПУ (R1) с его помощью  входной  сигнал  ослабляется до номинального уровня  и тонокомпенсированный регулятор громкости (R21) а также возможность ступенчатого ослабления сигнала на 20 децибел (SA2). Результаты превзошли все ожидания – правильно собранный ПУ по пердложенной мной схеме по качеству звука намного превосходит активные ПУ и многие пассивные, установленные в аппаратуре высшего класса. Поэтому всем, кто пользуется отечественными усилителями (независимо от класса) рекомендую заменить предварительные усилители на предлагаемый Вашему вниманию.  Звук изменится до неузнаваемости, естественно в лучшую сторону, появится прозрачность и чистота при низком уровне шумов и нелинейных искажений.

В усилителе применены сдвоенные переменные резисторы R11 и R17 любого типа группы Б, R1 и R21 любого типа группы В или А. В качестве тонокомпенсированного регулятора громкости (R21) можно примененить переменный резистор 100 кОм (с отводом от середины). Транзисторы можно заменить на КТ3107И, КТ313Б, КТ361В,К (VT1, VT4) и КТ312В, КТ315В (остальные). Замена ОУ К574УД1 на ОУ других типов не рекомендуется. При значительном уровне постоянной составляющей (в редких случаях) в точке А необходимо установить конденсатор емкостью 2.2 – 5 мкф.

Описываемый ПУ подключается к усилителю мощности ЗЧ с входным сопротивлением не менее 10 кОм. Со значительным увеличением Кг, данный ПУ можно нагрузить и на УМЗЧ с Rвх до 2 кОм (что крайне нежелательно), в таких случаях (если Rвх вашего УМЗЧ менее 10 кОм) нужно просто еще раз умощнить выходной каскад ( копию участка схемы VT1-VT2-VT3-VT4-R4-R5-R6-R7, подключить на выход DA2), резисторы R23 и R24 подключить аналогично резисторам R2 и R3, хотя в этом случае возможно повысится уровень шумов. А если Rвх вашего УМЗЧ больше или равно 100 кОм, то в качестве операционного усилителя DA2 рекомендуется применить К574УД1А(Б), это снизит уровень искажений и шумов.

Возможные изменения в схеме (улучшающие):

– Для исключения из тракта прохождения звукового сигнала переключателей П2К (весьма ненадежных в работе) рекомендуется переключатель SA1 исключить из схемы (вместе с резисторами R8, R9), а переключатель SA2 перенести на последий каскад замыкая накоротко резистор R23 (резисторы R13, R14 при этом исключаются из схемы).

Схема предусилителя:

Предварительный усилитель на микросхемах » Схемы электронных устройств

Как правило, разработчик нового радиоприемника стремится так распределить суммарное усиление между его каскадами, чтобы наибольшая доля усиления приходилась на усилители ПЧ и УНЧ. Поэтому понятно стремление радиоконструктора создать УНЧ с максимально возможным усилением. Решить подобную задачу можно с помощью предусилителей НЧ, выполненных на операционных усилителях. На рисунке 1 изображена одна из возможных схем предусилителя НЧ на операционном усилителе типа К140УД6. Можно использовать также К140УД7, К140УД12 и другие.
Коэффициент усиления изображенного на рис.1 усилителя равен отношению суммы величин (R5+R6) к величине сопротивления резистора R1. Например, если суммарная величина сопротивлений R5 и R6 будет составлять 50 Ом. а величина сопротивления резистора R1 будет равна 10 Ом, то коэффициент усиления будет равен 10.

Настройка усилителя заключается в подборе наиболее удобной величины сопротивления переменного резистора R5 Собственно говоря, переменный резистор здесь не нужен. Подбор можно осуществлять различными постоянными резисторами.

На рис.2 изображена схема предварительного усилителя на микросхеме К548УН1. Эта микросхема представляет собой два одинаковых малошумящих УНЧ. Параметры усилителя зависят от глубины ООС, которая определяется соотношением сопротивлений резисторов R1 и R3 При значениях сопротивлений, указанных на схеме.усилитель характеризуется следующими параметрами

Технические параметры предварительного усилителя:

1. Коэффициент усиления напряжения 3 00 (равен отношению сопротивлений R1/R3).
2. Входное сопротивление равно 300 кОм,
3. Выходное — не более 1 Ом,
4. Высшая рабочая частота не менее 100 кГц.
5. Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц при сопротивлении нагрузки 10 кОм не более 0.05 %,
6. Коэффициент шума (измеренный в полосе частот до 23 кГц при сопротивлении источника сигнала 10 кОм) не более 2.

Если повысить коэффициент усиления напряжения до 1000. наивысшая рабочая частота уменьшается примерно до 20 кГц, а коэффициент гармоник повышается до 0.1 Корректирующий конденсатор Сk включают, если необходимо ограничить диапазон рабочих частот. Показанные в скобках выводы микросхемы относятся к второму усилителю, расположенному в этом же корпусе.

Предварительный усилитель Hi-Fi на NE5532 своими руками

Недавно обратился некий человек с просьбой собрать ему усилитель достаточной мощности и раздельными каналами усиления по низким, средним и высоким частотам. Подобные усилители до этого не раз уже собирал для себя в качестве эксперимента и, надо сказать, эксперименты были весьма удачными. Качество звучания даже недорогих колонок не очень высокого уровня заметно при этом улучшается по сравнению, например, с вариантом применения пассивных фильтров в самих колонках. К тому же появляется возможность довольно легко менять частоты раздела полос и коэффициент усиления каждой отдельно взятой полосы и, таким образом, проще добиться равномерной АЧХ всего звукоусилительного тракта. В усилителе были применены готовые схемы, которые до этого не раз были опробованы в более простых конструкциях.

↑ О схеме и деталях


Схему выбирал долго, очень долго! Путь к этому предварительному усилителю начинался с использования в качестве ПУ с регулятором тембра специализированных микросхем вроде LM1036 или TDA1524, но меня от этого греха благополучно отговорили местные форумчане. Далее была схема, взятая с какого-то иностранно сайта на трех ОУ типа TL072 с регулировкой ВЧ и НЧ. Даже вытравил ПП и собрал, и слушал некоторое время этот пред, но не легла душа к нему.

Потом обратил внимание на схему знаменитого предусилителя Солнцева, и уже во время поиска информации по ПУ Солнцева наткнулся на схему, напоминающую солнцевскую в связке с пассивным РТ Матюшкина. Это была схема высококачественного ПУ от WASO на Паяльнике. Это было как раз то, что мне надо!

Немного упростив схему предусилителя и, доработав ее под себя, получил вот такой результат. Переход на одноэтажное питание и удаление «лишних» деталей позволило несколько упростить разводку платы, сделать ее односторонней и главное немного уменьшить размеры ПП. В схеме ничего существенного не менял, что могло бы ухудшить качество звука, только убрал ненужные мне функции обхода регулятора тембра, баланса и блок тонкомпенсации.

В схему регулятора тембра

ничего своего не вносил, но все равно понадобилось разводить плату заново, т.к. не нашел в интернете готовую одностороннюю печатку нужного мне размера. Коммутация режимов темброблока сделана на отечественных реле РЭС-47.


Для того, чтобы сделать нужное мне управление регулятором тембра и предусилителем на несколько дней погрузился в теорию принципов работы счетчиков и триггеров отечественных микросхем. Для предусилителя выбрал корпус от спутникового ресивера, отжившего свое, в котором имелось довольно большое окошко, и его нужно было заполнить чем-то красивым и полезным. Так вот, захотелось мне сделать так, чтобы была визуальная информация о режимах регулятора тембра, и лучше, если это будут не светодиоды, а привычные глазу и мозгу цифры. В результате нарисовалась такая схема из трех МС.


К561ЛЕ5 задает импульсы, которые поступают на входы К174ИЕ4 и К561ИЕ9А. Счетчик на ИЕ9 управляет 4-мя ключами, переключающими реле на РТ Матюшкина. Одновременно с этим счетчик на ИЕ4 меняет показания на семисегментном индикаторе АЛС335Б1, указывая, в каком режиме находится регулятор тембра в данный момент. Цифра «0» соответствует режиму с минимальным уровнем низких частот, цифра «3» – максимальным. Еще один простой электронный переключатель выполнен на МС К155ТМ2. Одна половина микросхемы управляет релюшкой, переключающей режимы индикатора уровня сигнала, вторая половина отвечает за реле селектора входов. Ну, и типовая схема индикатора уровня сигнала на МС LM3915 отдельно для каждого канала.
Блок питания

сделан на базе трансформатора ТП-30, разумеется с перемотанной под нужные напряжения вторичной обмоткой.


Все напряжения стабилизированные: +/- 15В — на LM317 / LM337 для питания платы предусилителя +9В на 7805 для питания реле и блока управления +5В опять же на LM317 для питания USB звуковой карты

↑ Предлагаемый буферный усилительный каскад

Переход к симметричной структуре усилителя (рис. 3) позволил дополнительно компенсировать четные гармоники, сведя их к минимуму.


Рис. 3.

Симметричный буферный каскад с линеаризацией характеристик
В схеме должно выполняться условие компенсации нелинейности двух транзисторов (VT3 и VT4), включенных по переменному току параллельно: R7/(R6||R8)=R5/(R3||R4)=Ku=2. Запись в формуле «R6||R8» означает сопротивление параллельно включенных резисторов: R6R8/(R6+R8). Соответственно, номинал резистора R5 должен быть выбран с учетом суммы сопротивлений эмиттеров транзисторов VT1 и VT2.

↑ О настройке и возможных проблемах

Несмотря на всю кажущуюся сложность схемы и множество деталей, при правильной сборке и применении заведомо исправных и рекомендованных для этой схемы компонентов, можно с большой долей вероятности отгородить себя от неприятных сюрпризов, которые могут возникнуть при сборке данного ПУ. Единственная часть всей этой схемы, которая нуждается в настройке – это собственно сама плата предусилителя. Нужно установить ток покоя, проверить уровень постоянки не выходе, и форму сигнала.
Рекомендованный ток покоя для этого ПУ 20-22 мА, и рассчитывается он по падению напряжения на 15-ти омных резисторах R20, R21, R40, R42. Для тока 20-22 мА на этих резисторах должно падать 300-350 мВ (300:15=20, 350:15=22). Падение напряжения, а соответственно и ток можно регулировать в ту или иную сторону изменением номинала резисторов R9, R10, R30, R31 (в оригинале схемы 51 Ом). Большему току покоя соответствует большее сопротивление резистора и наоборот. В своем варианте, вместо постоянных резисторов 51 Ом, я впаял многооборотные подстроечные номиналом 100 Ом, что позволило без лишних усилий и с высокой точностью выставлять нужный ток покоя.

Две неприятности

, с которыми может столкнуться человек, решивший повторить данный предусилитель — это возбуд, и постоянка на выходе. Причем, как правило, первая проблема порождает вторую. Сначала нужно убедиться в наличии или отсутствии постоянной составляющей на выходе каждого буфера и каждого ОУ. Допускается небольшое количество постоянки, но именно небольшое, грубо говоря не более нескольких мВ.

Если постоянки нет, я вас поздравляю! Если есть – ищем в чем причина, а причин не так уж и много. Это либо ошибка в монтаже, либо «не та» деталь, либо где-то есть возбуд. Первым делом нужно внимательно осмотреть плату на предмет непропая или наоборот – слипшихся дорожек, перепроверить все ли детали нужного номинала вы используете, и если все правильно остается третий вариант, т.е. возбуд. Для его поиска вам понадобится осциллограф.

Сам я столкнулся с этой проблемой. Во всех четырех буферах была постоянка на выходе в размере 100-150 мВ. И причиной ее возникновения оказалась как раз-таки «не та» деталь. Дело в том, что вместо операционных усилителей OPA134 у меня были установлены NE5534, которые не совсем подходят для применения в этой схеме. Долго и безуспешно я боролся с этой проблемой, а проблема исчезла сама собой после замены ОУ на OPA134.

↑ Принцип работы транзисторных буферных усилительных каскадов

За основу взята схема из [1] с небольшим отличием (рис. 2), заключающемся в наличии резистора R1, задающего режим работы каскада по постоянному току.


Рис. 2.

Линеаризация характеристик в каскаде на составном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером
Работа каскада проверена как в симуляторе, так и на макете. Улучшение свойств усилительных элементов достигается весьма просто, на основе преобразования входного напряжения в выходной ток, без применения обратной связи. Коэффициент гармоник на выходе каскада VT1 за счет добавления резистора R2, падение напряжения на котором компенсирует искажения выходного сигнала, уменьшается на два порядка и при амплитуде выходного сигнала 1 В составляет 0,001%!
Функционирование схемы с коррекцией ошибки поясним следующим образом. По сравнению с каскадом на составном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером, схема отличается наличием резистора R2. В результате транзистор VT1 компенсирует нелинейность транзистора VT2.

Базо-эмиттерные переходы транзисторов включены последовательно, изменение напряжения Uбэ транзистора VT2, которое является напряжением ошибки, приложено через резистор R3 к эмиттеру транзистора VT1. Последний для этого напряжения включен по схеме с общей базой.

Токи коллекторов VT1 и VT2, создаваемые генератором ошибки, оказываются противофазными. Ток коллектора транзистора VT1 создает дополнительное падение напряжения на резисторе R2, которое компенсирует искажения выходного каскада транзистора VT2.

Условием компенсации нелинейности транзистора VT2 является выполнение отношения: R5/R4=R2/R3=Ku. Здесь номинал R2 должен быть выбран с учетом сопротивления эмиттера VT1. Учитывая, что ток эмиттера задан Uбэ транзистора VT2 и резистором R3, сопротивление Rэ (VT1) достаточно точно может быть вычислено из выражения: Rэ (VT1)=? tR3/Uбэ=5 Ом, где? t=26 мВ – температурный потенциал, R3 – сопротивление в кОм, Uбэ=0,55 В – напряжение база-эмиттер транзистора VT2.

Положительным моментом является то, что одновременно с уменьшением искажений происходит подавление напряжения генератора ошибки, т.е. к линейности транзистора VT2 теперь предъявляются гораздо меньшие требования.

По-другому работу узла компенсации можно представить на основе следующих рассуждений. Пренебрегаем током базы транзисторов как линейной поправкой.

Видим, что весь ток, протекающий через резистор R4, протекает и через резистор R5, поэтому сумма падений напряжения на резисторах R5, R2 совпадает с суммой падений напряжений на резисторах R3, R4, с учетом множителя Ku.

Поскольку напряжение на эмиттере транзистора VT1 много точнее следует за входным по сравнению с напряжением на эмиттере VT2, то и искажения на выходе транзистора VT1 много меньше искажений на выходе VT2.

Такая ситуация будет наблюдаться до тех пор, пока сохраняется малосигнальный режим работы транзистора VT1. В нашем случае для его расширения каскад охвачен параллельной отрицательной обратной связью по напряжению через резистор R1.

Поскольку выход каскада на транзисторе VT1 является токовым, компенсация происходит при любом сопротивлении нагрузки, что является весьма ценным свойством схемы.

↑ О расположении и соединении


Из-за того, что имеющийся корпус был не очень большого размера, пришлось рисовать все платы заново, чтобы хоть на пару сантиметров сделать их компактнее. Размещение плат в корпусе получилось очень плотным, но к счастью все вместилось. Все – это плата предусилителя, регулятора тембра, сдвоенная плата блока управления и индикации, USB звуковая карта, трансформатор блока питания и плата выпрямителей-стабилизаторов, и две маленькие платы селектора входов и регулятора громкости и ВЧ.


Все общие провода соединил в одной точке, на плате регулятора громкости и высоких частот. Это избавило от пугающей меня проблемы гула и фона, которые возможны при неправильно разведенной земле.


Опять же из-за стесненных условий, плату управления и индикации пришлось сделать составной, состоящей из одной большой и одной маленькой платы. Соединяются они между собой через штырьковый разъем.


Все платы крепил к шасси корпуса через вот такие пластиковые изолирующие проставки. Это позволило полностью изолировать платы от контакта, как с металлическим корпусом, так и друг от друга, в местах, где этого не нужно.

Содержание / Contents

  • 1 Структурная схема предварительного усилителя «Zero-FB»
  • 2 Принцип работы транзисторных буферных усилительных каскадов
  • 3 Предлагаемый буферный усилительный каскад
  • 4 Принципиальная схема предварительного усилителя
  • 5 Детали ПУ и печатная плата
  • 6 Наладка предварительного усилителя
  • 7 Хочу регулятор тембра!
  • 8 Итог
  • 9 Печатные платы в LayOut
  • 10 Весь SMD-практикум В. Мосягина на Датагоре
  • 11 Список упомянутых источников

↑ Удобный корпус

Расскажу немного и о самом корпусе. Как я уже упоминал – в качестве корпуса для предусилителя используется корпус от спутникового ресивера. Старичок верой и правдой служил много лет, несколько раз ремонтировался и после очередной поездки в мастерскую был переправлен мне с диагнозом «труп».
Хорошие были раньше корпуса, большие! Именно по причине своих размеров и большого окна я и выбрал этот корпус. На лицевой панели кроме надписей не оказалось ничего лишнего. Остались, конечно 3 незадействованный кнопки, но это не страшно. Закрасил надписи матовой краской из балончика, купленного в автомагазине. Краска процентов на 98 совпала по цвету с той, которой был покрашен корпус изначально. Разницу можно заметить, только если очень присмотреться.


В качестве ручек для этих регуляторов установил хорошие алюминиевые ручки, которые кстати купил в датагорском магазине. Они отлично (на мой взгляд) вписались в общий дизайн предусилителя, который выдержан в серебристо-черном цвете.

↑ Наладка предварительного усилителя

Трудоемкость настройки усилителя напрямую связана с качеством выполненной работы по отбору элементной базы.
Вначале проверяют «ноль» на выходах буферных каскадов. Если напряжение составляет единицы милливольт, настройки не требуется. Часто уровень смещения нуля можно дополнительно уменьшить простой перестановкой базовых резисторов (рис. 4; R3, R4 и R12, R13 соответственно).

При бОльшем постоянном напряжении на выходе подбирают один из резисторов (R3 или R4, R12 или R13). Далее добиваются минимума коэффициента гармоник подбором резисторов R7 и R18. Для измерений использовалась внешняя звуковая карта и программа SpectraPLUS.

↑ О звуке и впечатлениях

И настало время рассказать о самом интересном, о том что же получилось в итоге. А в итоге получилась еще одна хорошая игрушка в моей коллекции звуковоспроизводящей аппаратуры.
Схема несомненно заслуживает внимания и того, чтобы ее повторяли. Звучание готового устройства понравилось, оно вносит какой-то свой окрас в музыку. Несмотря на всего лишь 4 ступени в регуляторе тембра Матюшкина, не могу сказать, что регулировок низких частот не хватает. Четырех позиций регулятора НЧ вполне достаточно для того, чтобы подобрать нужный уровень низких частот для конкретного стиля музыки и своих предпочтений. Любите взрывной бас? Переключаем темброблок в четвертое положение и пусть колонки рвутся! Диапазона регулировок по высоким тоже хватает с избытком при положении ручки максимально вправо, количество высоких начинает резать слух.

Но в целом, немного разочаровался. Не знаю даже, чего мне хотелось услышать в итоге от этого преда. Наверное, хотел понять, чему же восхищаются люди, собравшие его, но, к сожалению, пока не понял.

С усилителями всё сразу ясно: мой звук – это ламповый звук, и есть любимый ламповый усилитель. А вот с предусилителями и РТ не все так определенно. Но, опять повторюсь, что из того немногочисленного, что удалось послушать, этот пред нравится больше всех.

Спасибо за внимание!

↑ Хочу регулятор тембра!

Прекрасный предварительный усилитель с отключаемыми регуляторами тембра можно собрать на основе предлагаемых буферных каскадов и технического решения из [2]. Принципиальная схема одного канала показана на рис. 6.


Рис. 6.

Предварительный усилитель с отключаемыми регуляторами тембра. Потенциометры R3, R6, R10 с характеристикой «А» (for audio)
Здесь А1, А2 – симметричные буферные каскады с линеаризацией характеристик, показанные на рис. 3. Коэффициент передачи каскада равен двум.
На входе буферного каскада А1 установлен фильтр нижних частот, который совместно с L1 исключает из сигнала высокочастотные составляющие, не оказывая влияния на амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) в звуковом диапазоне частот.

Узел регулировок весьма оригинален и заимствован от предварительных каскадов интегрального усилителя «NAD-310». Он включает в себя мостовой регулятор тембра и регулятор громкости.

Резистором R3 регулируется тембр нижних частот, R6 – тембр верхних частот, R10 – громкость. Выход регулятора тембра подключен к отводу регулятора громкости. Поэтому регулировка тембра происходит при положении движка регулятора громкости R10 от нижней (по принципиальной схеме рис. 6) части регулятора до отвода. При нахождении движка R10 выше отвода регулировка тембра автоматически отключается.

Диапазон регулировок тембров на частотах 40 Гц и 10 кГц составляет +15/-8 дБ. Очень удачное решение, исключающее возможность перегрузки УМЗЧ и не вносящее дополнительного затухания сигнала!

Переключатель (контакты реле) SA1 позволяет отключить регуляторы и установить линейную АЧХ устройства. Для сохранения функциональной характеристики регулятора громкости к отводу вместо регуляторов тембра подключается делитель R8, R9. На выходе усилителя включены развязывающие элементы R11, L2.

↑ Итог

Предлагаемый предварительный усилитель обеспечивает высокое качество звуковоспроизведения при простой схемотехнике. Предложенный транзисторный симметричный усилительный каскад найдет применение в предварительных усилителях, микшерах и прочих устройствах.
Применённое простое схемотехническое решение из [1] позволяет добиться значительного снижения нелинейных искажений, устранить тепловые искажения, повысив термостабильность каскада в целом.

Использование принципа преобразования входного напряжения в ток и относительно низкоомных резисторов обеспечивает широкополостность предлагаемых каскадов.

Цепь предусилителя

Схема предусилителя, особенно с высоким входным импедансом и с переменным малым сигналом (и, следовательно, с высоким коэффициентом усиления), склонны создавать проблемы. Все это проверенные схемы, но следует подчеркнуть необходимость осторожности при сборке схемы предусилителя. Схема предусилителя используется для удовлетворения одного или нескольких из следующих требований:

Усиление сигнала: необработанный сигнал от источника обычно находится в диапазоне от 0,5 мВ до 100 мВ, тогда как мощность сигнала, необходимая на входе усилителя мощности для номинальной выходной мощности, составляет порядка 350 мВ до 1 В.Схема предварительного усилителя используется для усиления сигнала, достаточного для управления усилителем мощности.

Согласование импеданса: для оптимальной работы разные источники сигналов имеют разный выходной импеданс. Невозможно изменить входное сопротивление усилителя мощности в соответствии с требованиями источника сигнала. Как правило, усилитель мощности имеет импеданс от низкого до среднего.

Выравнивание: При записи на ленты и диски определенные частоты выделяются, а другие приглушаются.Во время воспроизведения усилитель должен обратить эту преднамеренно введенную нелинейность. Для этого схема предусилителя должна обеспечивать разное усиление на разных частотах. Это называется выравниванием.

Дополнительные возможности: очень часто предполагается, что схема предварительного усилителя будет обеспечивать такие дополнительные возможности, как регуляторы тембра и различные типы фильтров, чтобы изменить реакцию на компенсацию недостатков зоны прослушивания и удовлетворить личный вкус слушателя. .

Схема предусилителя должна точно выполнять все эти требования, не создавая чрезмерных шумов и искажений. Следовательно, в схеме предусилителя, по крайней мере в его малосигнальных каскадах, необходимо использовать малошумящие устройства.

Из вышеизложенного совершенно ясно, что схема предусилителя может быть простой схемой или относительно сложной взаимосвязью простых схем. В зависимости от интереса к звуку и, конечно же, от бюджета схема предусилителя может иметь разное значение для разных людей.Следовательно, невозможно дать только одну или две схемы, которые удовлетворят все требования. Скорее, как это сделано в разделе «Схема предусилителя», следует указать количество цепей. Затем конструктор должен проанализировать свои требования и надлежащим образом соединить одну или несколько цепей, чтобы удовлетворить их.

Необходимо принять меры предосторожности для предотвращения непреднамеренной обратной связи, которая может привести к колебаниям и нестабильности. Должно быть выполнено надлежащее разъединение различных ступеней, и, возможно, придется принять процедуры экранирования, чтобы избежать наводок.Следует избегать контуров заземления любой ценой.

 Список цепей предусилителя

 

Создание различных схем с помощью этой микросхемы аудиоусилителя

Хорошая музыка, как говорится, пища для души. Операционные усилители являются неотъемлемой частью аудиосистем, и их повреждение влияет на качество звука. Поэтому, если ваша звуковая система создает шумовую обратную связь, есть несколько возможных решений. Один из них заключается в использовании схемы предусилителя NE5532.

Но почему микросхема предусилителя NE5532? За качественный звук и эффективность, конечно. В идеале микросхема предварительного усилителя работает за счет увеличения входного сигнала. В результате ваше звуковое оборудование в целом звучит намного лучше. Так что не думайте только о более заметном динамике или усилителе. Вместо этого рассмотрите возможность самостоятельной настройки схемы управления тембром на операционном усилителе.

Состав предусилителя NE5532

Технически микросхема предусилителя NE5532 представляет собой устройство, способное преобразовывать электрические импульсы в звуковые сигналы.Другими словами, они составляют основу аудиоусилителя. Некоторые примечательные характеристики включают низкий уровень искажений, высокую выходную мощность и эффективность.

Итак, по составу предусилитель NE5532 состоит из трех основных частей:

Принцип работы схемы предусилителя NE5532

(Сдвоенный бесшумный операционный усилитель NE5532N на печатной плате)

Источник: Wikimedia Commons

Обычно принцип работы микросхемы предусилителя NE5532 следует основным процессам.Более того, с точки зрения входного сигнала схемы, при котором их несут C1 и R1. После этого они отправляют и фильтруют вызов на вход IC1 (PIN 3).

При вращении S1 вы выбираете входной канал. Таким образом, при любом выборе, который вы делаете, каждый из этих каналов отличается по амплитуде. Например, выбор дорожки в позиции сигнала микрофона дает вам амплитуду 50 мВ.

Тогда AV, умноженное на входную амплитуду, дает нам значение – выходного рабочего напряжения.Таким образом, любое изменение входного положения всегда приводит к выходной амплитуде, равной 1 В (среднеквадратичное значение).

Конфигурация выводов NE5532

(ИЗОБРАЖЕНИЕ ВЫВОДОВ NE5532)

Источник: Википедия

Этот многоцелевой аудиоусилитель передает сигналы через восемь входных контактов на микросхеме. Список выглядит следующим образом:

Описание
PIN PIN-код Описание
1 OUT 1 Выход для инвертирующих сигналов входных сигналов 2 и 3.
2 IN 1 (-) С левой стороны микросхемы находится первый входной контакт усилителя с отрицательной клеммой.
3 IN 1 (+) IN1+ — второй входной контакт с положительной клеммой.
4 VCC-  Клемма заземления или источник отрицательного напряжения.
5 IN 2 (+) С другой стороны находится второй входной контакт с плюсовой клеммой.
6 IN 2 (-) Также в этой же области находится второй входной контакт с отрицательной клеммой.
7 OUT 2 Второй выход для входных контактов инвертирующего сигнала 5 и 6.

Как собрать схему предусилителя NE5532

Ниже мы познакомим вас с четырьмя различными цепями.Кроме того, мы объясним все процессы и детали, которые вам понадобятся при сборке микросхемы усилителя NE5532.

(Интегральная схема операционного усилителя на печатной плате).

Источник: Wikimedia Commons

Цепь №1: Стереоусилитель с предварительным тональным управлением на NE5532

Чтобы получить лучший стереоусилитель с предварительной тональной регулировкой, лучше использовать высококачественный пакет операционного усилителя.

Как построить/использовать схему

Схема состоит из двух частей.У нас есть часть предусилителя с одной стороны, а с другой схема с пассивным регулятором тембра Baxandall.

Вы выражаете коэффициент усиления по напряжению в режиме неинвертирующего входа. Затем R2 работает как резистор обратной связи, а второй резистор работает вместе с R1 для создания завершенного выходного сигнала.

Для точности проекта используйте уравнение: Av = (R2/R1) + 1.

Двигаясь дальше, ссылка на видео ниже показывает вам практическое применение этой схемы.

(Схема подключения простой стереосистемы Baxandall с предварительным управлением тональностью, построенной на операционном усилителе)

 Источник: Wikimedia Commons

Цепь №2: Цепь управления низкими, средними и высокими частотами

На практике первая схема подходит не совсем для всех проектов, потому что она не справляется с регулировкой общего звукового диапазона. Хотя оба курса имеют схожие строительные части и процессы, у них есть свои различия.

Необходимые детали

Ниже мы перечисляем необходимые детали для схемы звукового предусилителя с управлением сигналами высоких, средних и низких частот.

Наименование Рейтинг Количество
NE5532 IC 1
Конденсатор 104 пф 2
Конденсатор 103 пф 4
Конденсатор 222 пф 2
Резистор 15k 2
Резистор 1k 4
Резистор 10k 6
резистор 160K 160k 2
резистор 47K 2 2
резистор 2.7k 2
Резистор 100 Ом 1
Конденсаторы 10uF / 25V 4
Конденсаторы 47UF / 25В 4
Конденсаторы 1000uF / 25В 1
Переменные Ом Резисторы 2k 2
потенциометры 47k 6
стабилитрон (IN4742A) 12 1

Как построить/использовать схему

Ниже приведена принципиальная схема для краткой и практической иллюстрации процесса сборки.

(схема управления тембром Bass-MID-Treble, показывающая соединения микросхемы NE5532)

Источник: Википедия.

Схема № 3: Проект схемы управления тембром суперпредусилителя с использованием NE5532 и LF353

Во-первых, давайте разберемся, что такое регуляторы тембра. Обычно они бывают двух типов: пассивная и активная регулировка тембра. Динамический регулятор тембра имеет лучший входной сигнал, и поэтому мы предпочитаем его для этой схемы.

Необходимые детали 1 1 1 1
Часть Рейтинг Количество
NPN Транзисторы, Q1 & Q2: BC549 45V, 100 мА 1
IC1: NE5532N или LF353, широкая пропускная способность Двойной jfet input op-amp 1
0.25W +/- 1% Ом резисторы: R15 3.3k 1
R14, R13, R10 & R7 100K 100K 1
R6 2.2k 1 1
R12, R11, R9, R8 & R4 10K 1 R3 270K 1 1 R2 & R16 100 Ом 1
R1, R5 & R15 22K 22K 1
Электролитические конденсаторы: VR3 CT (нелинейный горшок.) 50KA 1
VR1 & VR2: (линейный горшок.) 100KB 1 1
10UF 160074 10UF 16007 1
C12, C13 100UF 25V 1 1
Полиэстер конденсаторы: C10 & C11 0.1uF 50V
С9 0.01uF 50V
С8 0.001uF 50V
С5 & С6 0.047uF 50V
C3 и C4 0,0047 мкФ 50 В 1

(Изображение микросхемы управления тембром предусилителя)

Источник: Wikimedia Commons

Как построить/использовать схему

(Схема управления тембром суперстерео предусилителя с подключением микросхемы NE5532)

Источник: Википедия

  1. Сначала вы должны собрать эти компоненты на печатной плате.Но прежде всего нам нужно понять принцип работы, чтобы понять работу схемы. По этой причине нам нужно получить базовую схему обратной связи операционного усилителя. Итак, для начала вам нужно использовать формулу Rb/Ra для расчета фигур цепи.
  1. Затем соедините R1, C1 с R2 + C2 так, чтобы значение импеданса уменьшалось с увеличением частоты. При настройке VR1 значение Ra1 превышает C1 + R1. Таким образом, происходит увеличение одной линии цепи.
  1. Регулировка громкости в обратном направлении увеличивает усиление на противоположной линии.VR1 работает как регулятор высоких частот.
  1. Кроме того, изменение значений C4 + R4 и C3 + P3 дает более высокое сопротивление. В результате это снижает частоту, а также коэффициент усиления схемы.
  1. Теперь вам нужно отдельно отрегулировать сигнал высоких и низких частот. Конечным продуктом, к которому нужно стремиться, является последовательная двухступенчатая схема регулировки тембра. Поэтому вы должны предотвратить любые помехи между обоими элементами управления.
  1. Итак, транзисторы Q1 и Q2 работают как согласующая цепь.Кроме того, LF353 (IC1) служит для регулировки высоких частот. С другой стороны, NE5532N (IC2) работает как бас.

Сводка

В заключение, все эти схемы уникальны, так или иначе. Мы все еще видим некоторые стандартные функции время от времени, такие как отрицательное и положительное основание.

К этому моменту вы узнали несколько практических вещей о схемах предусилителя. Итак, вы планируете использовать предусилитель NE5532 для своего следующего проекта аудиосхемы? Возможно, вы не уверены, как именно начать.Посетите нашу страницу контактов, чтобы поговорить с нашими экспертами.

VSOP98260 Схема предусилителя для ИК-пульта дистанционного управления

Прежде чем продолжить и использовать эти данные, внимательно прочтите заявление об отказе от ответственности ниже. Использование вами этих данных представляет собой ваше согласие с условиями, изложенными ниже. Нажмите на ссылку Я СОГЛАСЕН, чтобы продолжить и принять эти условия. и условия.

Эти данные предоставляются вам бесплатно для вашего использования, но остаются исключительной собственностью Vishay Intertechnology, Inc.(«Vishay»), Samacsys/Supplyframe Inc. или Ultra Librarian/EMA Design Automation, Inc. (совместно именуемые «Компания»). Эти данные предоставляется для удобства и только в информационных целях. Включение ссылок на эти данные на веб-сайт Vishay не означает поддержку или одобрение Vishay каких-либо продуктов, услуг или мнений Компании. Пока Vishay и компания приложили разумные усилия для обеспечения точности данных, Vishay и компания не гарантируют, что данные будут безошибочными.Vishay и Компания не делают никаких заявлений или гарантий, что данные полностью точные или актуальные. В некоторых случаях данные могут быть упрощены, чтобы удалить детали собственности, сохранив при этом критическая геометрическая деталь интерфейса для использования клиентами. Vishay и компания прямо отказываются от всех подразумеваемых гарантий в отношении данные, включая, помимо прочего, любые подразумеваемые гарантии, пригодность для продажи или пригодность для определенной цели.Никто из вышеперечисленных сторон несут ответственность за любые претензии или убытки любого характера, включая, помимо прочего, упущенную выгоду, штрафные или косвенные убытки, связанные с данными.

Обратите внимание, что нажатие кнопки «Я СОГЛАСЕН» приведет к тому, что вы покинете веб-сайт Vishay и посетите внешний веб-сайт. Вишай медведи не несет ответственности за точность, законность или содержание внешнего веб-сайта или последующих ссылок.Пожалуйста, свяжитесь с владельцу внешнего веб-сайта для ответов на вопросы, касающиеся его содержания.

Конструкция предусилителя BASE

Для некоторых ПЗС-детекторов конструкция малошумная, быстроустанавливающийся предусилитель для выходного сигнала ПЗС может быть сложным относительно высоким выходным сопротивлением усилителя CCD MOSFET. шум тока предусилителя умножается на выходной импеданс ПЗС до производят эквивалентный шум напряжения — и, если только предварительный усилитель ток шум очень мал, его вклад в общий шум будет существенный.Входные предусилители на полевых транзисторах предпочтительнее, поскольку их токи смещения (и ток шума) очень малы.

Приблизительно ПЗС характеристики

Параметр САЙТ Э2В шт.
Шум напряжения 8 20 нВ/кв (Гц)
1/f угловая частота 10 150 кГц
Усиление 1.5 4,5 мкВ/э
Выходное сопротивление 2000 300 Ом

Предусилитель характеристики
Параметр ОРА637 Дискретный АД829 АД8065 шт.
Шум напряжения 4.8 0,9 1,7 7,0 нВ/кв (Гц)
1/f угловая частота 80
20 500 Гц
Токовый шум .050 .050 1,5 0.006 пА/кв (Гц)
Время установления (0,1%) 300 120 65 55 нс
Коэффициент усиления 80
120 145 МГц
Скорость нарастания 135 60 230 180 В/мкс


Для типичной ПЗС с однокаскадным малошумящим выходом усилителя, минимальный широкополосный шум напряжения составляет около 6—8 nV/sqrt{Hz} с угловой частотой 1/f 10 кГц.Выходное сопротивление встроенного усилителя может достигать 2 кОм. ПЗС с двухкаскадный выход может иметь выходное сопротивление около 300 Ом. Предусилитель шум должен быть существенно меньше, чем шум встроенного усилителя ПЗС и имеют более низкая угловая частота шума.

Монолитные входные операционные усилители на полевых транзисторах с приемлемым низким уровнем токовых шумов и напряжение шум существует, но только последние устройства имеют достаточно быстрое время установления, чтобы работают со скоростью 2 мкс на пиксель или меньше. Например, операционный усилитель OPA637 (4.8 nV/sqrt{Гц}) требуется более 300 нс для установления значения 0,1% и более 450 ns до 0,01% (от его конечного значения). Совсем недавно AD8065 теперь доступен с немного высоковольтным шумом (7,0 нВ/sqrt{Гц}) и время установления 55 нс. В течение времени каждого пикселя предусилитель должен установиться один раз после сброса (до опорного интеграция), и снова после тактирования заряда на выходной усилитель (до в интеграция сигналов). Длительное время установления либо сокращает время доступный для интеграции, или они продлевают период пикселя.

Существуют предусилители на дискретных компонентах, быстро оседающий и малошумные, но для этого требуется большое количество деталей и схем доска площадь. Типичная конструкция может включать более 50 отдельных компонентов.

Конструкция предусилителя, которую мы предпочитаем, имеет согласованный вход JFET. буфер (SST404), за которым следует малошумящий, быстроустанавливающийся биполярный операционный усилитель с высоким усиление без обратной связи (AD829). Топология схемы каждого предусилителя показано на схеме. Общая предусилитель широкополосный шум представляет собой среднеквадратичную сумму шума буферного напряжения JFET (1.5 нВ/кв{Гц}), шум входного напряжения операционного усилителя (1,7 нВ/кв. {Гц}) и вход операционного усилителя текущий шум (1,5 пА/кв. {Гц}), умноженный на выходное сопротивление JFET. JFET обеспечивает низкое выходное сопротивление (300 Ом), поэтому операционный усилитель Вход вклад текущего шума невелик (0,6 нВ/кв. {Гц}). В целом, предусилитель широкополосный шум менее 3 нВ/кв. {Гц} (эквивалент менее 0,5 e для полосы пропускания 500 кГц и 4,5 мкВ/e Чувствительность выходного узла ПЗС).


Схема предусилителя (адаптирована по проекту Дж.Гири)

Нагрузкой выходного усилителя ПЗС является резистор 10 кОм, который связь по переменному току в малошумящий буфер JFET с единичным коэффициентом усиления (SST404a) с восстановлением постоянного тока сигнал. Сигнал усиливается операционным усилителем с биполярным входом (AD829) с коэффициентом усиления из 10. В контуре обратной связи операционного усилителя используется согласованный JFET (SST404b) для остаток средств входы операционного усилителя, что минимизирует выходное напряжение смещения для нуля Вход сигнал на предусилитель. Выход предусилителя номинально 5 вольт пик-пик при максимальном сигнале.Соответствующая ссылка на землю отправляется дифференциально с выходным сигналом предусилителя в схемы обработки сигналов.

На печатной плате предусилителя каждая дорожка, которая подключается к ПЗС, имеет набор резистор плюс подтягивающий резистор для защиты устройства. Выпадающее меню резистор гарантирует, что каждый вход находится в известном состоянии при включении питания или когда система разбирается.


Гибкая печатная плата предусилителя BASE

Предусилитель смонтирован на жестко-гибкой печатной плате, которая соединяет к электронике через 79-контактный герметичный разъем.

Часто задаваемые вопросы по предусилителю на полевых транзисторах MPF102, часть 7: Другие схемы предусилителя

Вопросы о других предусилителях

ВОПРОС. JFET слишком хрупкие и суетливые для меня. У вас есть более прочная схема, которая будет делать то же самое?

ОТВЕТ. Да! Эта схема является одной из самых известных в полупроводниковой технике. история.Я имею в виду пару Дарлингтона, вероятно, самую важную и полезную из всех двухтранзисторные схемы.

В 1953 году изобретение Дарлингтона принесло Сидней Дарлингтон всемирно известный. Г-н Дарлингтон был тогда исследователем в Bell Labs. Он сделал свое фантастическое открытие в выходные, возясь с ранними, примитивными транзисторы. В те выходные он нашел простой способ умножить прибыль транзистор. Прирост увеличился не в один и не в десять раз.Вместо этого Дарлингтон удалось получить в квадрате !

Сегодня многие инженеры и любители знают Darlington, патент США 2,663,806, как высокоэффективный устройство. Некоторые думают, что это только для усилителей мощности. Другие думают о Дарлингтоне как о высокоомный усилитель. На самом деле все эти представления верны. Мозговой штурм Дарлингтона невероятно универсальный усилитель. И это будет работать на нас.

Вы можете применить огромное усиление пары Дарлингтона в преобразователе импеданса усилитель звука.Эта схема будет иметь ламповый вход с высоким импедансом.

За копейки можно купить микросхему Дарлингтона, которая выглядит точно так же, как обычный транзистор. Купить Fairchild типа 2N6426 Darlington из Mouser . Этот Замечательное устройство — это Darlington с самым высоким коэффициентом усиления, который продает Mouser. Внутри две супер-беты транзисторы. Общий выигрыш может достигать 300 000! Другие типы устройств, которые будут хорошо работать это Fairchild типа 2N6427 и Freescale типа MPSA13. Вся электроника содержит MPSA13.

Если не найти однокорпусный Дарлингтон, можно сделать один из двух обычных 2N3904 транзисторы. Результат будет не так легко подключить. И это не будет иметь почти такой большой выигрыш, но это буду работать.

Дарлингтона — это диких устройств. Самая большая проблема — просто заставить их работать стабильно. Подобно аркану ракеты, наша схема (вверху) стабилизирует для нас Дарлингтон.Теперь у нас есть именно то, что нам нужно: очень надежный усилитель с высоким входным сопротивлением. и среднее выходное сопротивление. Darlington такой же прочный, как и любой обычный транзисторная схема. Это устройство не так чувствительно к статическому электричеству, как JFET и MOSFET. Построить схема. Посмотрите, не согласны ли вы с тем, что Дарлингтон изобрел удивительно полезный, универсальный и отличный звучащий транзистор!

Примечания по конструкции: Как и для других схем на этом сайте, настройка номиналов резисторов может быть необходимо.Шунтирующий конденсатор эмиттера C3 не является обязательным. Вы можете добиться переменного усиления и искажения с этой схемой. Когда вы используете эмиттерный шунтирующий конденсатор, коэффициент усиления зависит от частота. Ниже значения потенциометра около 100 Ом схема ослабляет низкие частоты. Ты сможешь улучшить низкие частоты, увеличив размер конденсатора. Если вам не нужен переменный коэффициент усиления, замените VR1 постоянным резистором 1K. Подтягивающий резистор нагрузки 220K и фильтрующий конденсатор C4 являются необязательными. Резистор R4 удерживает следующую ступень от всплытия.Конденсатор С4 снижает мощность подача гул.



ВОПРОС. Выходной сигнал Дарлингтона очень слабый. Я подключил что-то не так?

ОТВЕТ. Распространенной ошибкой является использование двух микросхем Дарлингтона. Вы должны использовать только один Дарлингтон. С двумя необходимое базовое напряжение смещения удваивается. Результат: Ваш Дарлингтон не включается. База Дарлингтона должна быть от 1,2 до 1,4 вольта. выше по напряжению, чем эмиттер.2! (Это число 9 с 10 нулями после него.) При входном токе в один микроампер схема будет попробуй выдать 10 килоампер! Если бы это было возможно (нет) , ваш усилитель сжечь сквозь пол. Факт: каждый «транзистор» Дарлингтона микросхема с двумя супербета-транзисторами внутри. Любой из этих внутренних устройства — это «супермен». Вместе они правят вселенной.

Как вы подключаете индуктивный звукосниматель гитары? Пожалуйста, соедините входную катушку через конденсатор.Без конденсатора звукосниматель мог бы нагрузить База Дарлингтон.



Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 Назад

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Это ваш проект. Ваше достижение полностью ваше. Я не беру на себя никакой ответственности за ваш успех в использовании методов на этих страницах.если ты не получится, то же самое. Я не даю и не подразумеваю никаких гарантий. я не гарантирую точность или эффективность этих методов. Детали, навыки и методы сборки отличаться. Как и ваши результаты. Действуйте на свой страх и риск.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Электронные проекты могут представлять опасность. Паяльники может сжечь тебя. Краска шасси и припой — яды. Даже с аккумуляторными проектами, ошибки в проводке могут стать причиной пожара.Если схема и описание на этой странице сбить вас с толку, этот проект слишком продвинут. Попробуйте что-нибудь другое. Опять же, ущерб, травмы и ошибки являются вашей ответственностью.
— Веб-мастер

Страницы предусилителя JFET

Простая схема предусилителя

Обсуждаемая схема предназначена для работы в качестве универсального предусилителя. Регулируя значение одного элемента, R1, вы можете следить за всем диапазоном входов, описанным выше.

Входные сигналы объединяются с базой Q1 через разделительный конденсатор C1. R1 подавляет входной импеданс до нужного значения, чтобы соответствовать конкретному входному сигналу.

R2 и R3 смещают Q1, который можно использовать в наиболее популярном режиме эмиттера. Большая локальная обратная связь по переменному и постоянному току представлена ​​через резистор R5, который описывает усиление каскада на уровне 20 дБ.

Для преодоления шума в этой точке используется MPS6515, управляемый низким током коллектора, 50 мкА.

Выходной каскад усилителя представляет собой пару Дарлингтона Q2 и Q3, выходные сигналы извлекаются примерно с резисторов R7, R8.

R1 должен зависеть от эксперимента, но, как правило, сначала идентифицируются просто путем использования предустановки 470R в размещении R1 и модификации ее для наилучшего возможного качества звука на слух.

Однокристальная схема предусилителя

Представленная однокристальная схема предусилителя использует четыре операционных усилителя Norton, включенных в состав LM3900, для создания высококачественного стереофонического предусилителя, подходящего для стандартного применения предусилителя.

IC1 используется в инвертирующем режиме.Сигналы через картридж обычно подаются через заграждающий конденсатор и R1 на инвертирующий вход.

R1 описывает входное сопротивление и обеспечивает правильное управление входным сигналом. R5 и R6 объясняют усиление средней полосы каскада, в то время как сеть R3, R4, C2 и C3 обеспечивает необходимую коррекцию RIAA.

Отсюда скорректированный сигнал подается в общую сеть управления тональностью Baxendall, построенную вокруг IC2.

Это требует небольшого комментария, однако необходимо отметить, что для каждого канала используются отдельные регуляторы громкости.

Это не только сводит к минимуму перекрестные помехи между каналами, но и делает его более доступным, поскольку используется только пара одноблочных потенциометров.

Эффективность этой одночиповой схемы предусилителя приличная, общие искажения ниже 0,1% и отношение сигнал/шум без нагрузки -67 дБ, выходное напряжение 500 мВ.

Схема предусилителя. | Загрузить научную диаграмму

Контекст 1

… иметь приемлемый коэффициент усиления по напряжению (около 40 дБ), так что низкий уровень шума не является проблемой при проектировании последующих каскадов системы.Точный коэффициент усиления предусилителей не важен, поскольку любое несоответствие усиления между ними будет компенсировано каскадом управления АТ. Таким образом, была использована простая архитектура прямой связи, показанная на рис. 4, что позволило избежать сложности и шума сетей обратной связи. Шумовая оптимизация предусилителей подробно описана в [16], где показано, что для достижения требуемых характеристик шума при минимальной площади кристалла и рассеиваемой мощности входные дифференциальные пары транзисторов Q1 и Q2 на рис.4 следует использовать …

Контекст 2

… , как показано на рис. 4, чтобы избежать сложности и шума сетей обратной связи. Шумовая оптимизация предусилителей подробно описана в [16], где показано, что для достижения требуемых характеристик шума при минимальной площади кристалла и рассеиваемой мощности входные дифференциальные пары транзисторов Q1 и Q2 на рис. должен быть биполярным. Из-за этого требования полный адаптивный усилитель ENG был реализован по технологии BiCMOS, хотя в каскаде управления используются МОП-транзисторы…

Контекст 3

… схема предусилителя на рис. 4 состоит из простого BiCMOS OTA (Q1, Q2, M1 и M2), подключенного к нагрузочному резистору (40 кОм, представляет собой источник постоянного напряжения 0,75 В), за которым следует полосовой фильтр первого порядка, который ограничивает полосу пропускания примерно до 100 Гц-10 кГц. Верхняя частота среза достигается комбинацией резистора (500 кОм) и конденсатора (27 пФ), при этом …

Контекст 4

… с максимальной нелинейностью 0.25% для размаха сигнала 85 мВ. Напряжения смещения постоянного тока M6 и M7 обеспечиваются транзисторами M8 и M9 с диодным включением, соответственно, которые, в свою очередь, смещаются источниками постоянного тока и . Поскольку базовый ток Q1 и Q2 не может подаваться через входной интерфейс, он был сгенерирован на кристалле, как показано на рис. 4. По существу, Q3 генерирует копию базовых токов Q1 и Q2, которая подается на pMOS. токовое зеркало M3-M5, выходы которого питают базы транзисторов Q1 и Q2 соответственно. База Q4 соединена с землей, чтобы гарантировать, что напряжение эмиттера Q3 находится на соответствующем уровне.Кроме того, коллектор Q3 подключен к оператору …

Context 5

… и представляет собой выходную проводимость слабого сигнала, видимую в узле . Постоянная времени интегратора равна и задается . Любые возможные напряжения смещения постоянного тока между узлами и возникающие из-за рассогласования транзисторов могут быть скорректированы извне путем регулировки уровня напряжения постоянного тока (например, посредством подачи тока). Источник постоянного напряжения такой же, как на рис. 4, а смоделированное усиление по постоянному току каскада OTA-C составляет около 73.Описанный здесь интегратор предлагает более простую реализацию, чем конструкция в [22], оба адресуют один и тот же .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.