Предварительный усилитель схема: Высококачественный предварительный усилитель

Схема высококачественного предварительного усилителя и микшера с малым уровнем искажений и шумов

Схема предусилителя с высокими динамическими характеристиками, низкими шумами,
а также малым уровнем нелинейных и интермодуляционных искажений.
Схема микшера для высококачественного звуковоспроизводящего комплекса.

Предварительный усилитель, он же предусилитель есть не что иное, как электронное устройство, преобразующее слабый электрический сигнал в более мощный. Его основное предназначение в аудиосистеме – согласование уровней и импедансов источников сигнала с уровнями (напряжением, током или мощностью), необходимыми для полноценной работы оконечного усилителя.
Кроме того, предусилитель может использоваться для смешивания либо коммутации сигналов от нескольких источников в один.

Для того, чтобы предварительный усилитель мог формировать выразительный, детальный, богатый и динамичный звук, необходимо позаботиться: как о выборе качественной элементной базы, так и использовании соответствующих схемотехнических построений, позволяющих получать минимальные уровни интермодуляционных и нелинейных искажений, а также их «правильный» спектральный состав.

Использование интегральных микросхем в каскадах данных изделий могут себе позволить лишь производители самых бюджетных категорий. Ну а для людей, которые предпочитают не простое прослушивание музыки, но и знают толк в качественном звучании, имеет смысл обратить взоры на устройства, выполненные на дискретных полупроводниках или лампах.

Поскольку предусилитель должен обеспечивать усиление слабых сигналов, то одной из его главных качественных характеристик является параметр – отношение сигнал/шум. Для аппаратуры высокого уровня типовыми показателями отношения сигнал/шум являются: 117 дБ (линейные входы), 80 дБ (вход MM-фонокорректора).

Также довольно важным параметром предусилителя является превышение (запас) максимальной неограниченной амплитуды выходного сигнала по отношению к её номинальному уровню. Имея десятикратный запас амплитуды (в 100 раз по мощности), можно быть уверенным, что динамика исходного сигнала не пострадает, а сам усиленный сигнал в полной сохранности поступит на вход оконечного усилителя.

Итак, тезисы сформулированы, пора переходить к схеме электрической принципиальной.

Рис.1 Схема малошумящего предварительного усилителя на транзисторах

Входной каскад предусилителя выполнен на малошумящем полевом транзисторе Т1 2SK170 (2SK117), разработанном фирмой TOSHIBA для использования в звуковых устройствах. Для входного сигнала он представляет собой каскад с общим истоком, усиление которого можно регулировать посредством подстроечного резистора R7.

Резистор R4 в стоковой цепи Т1 практически ни на что не влияет и служит в большей степени для некоторой температурной стабилизации устройства. При этом значительная часть тока стока полевика напрямик проходит через переход база-эмиттер Т2, осуществляя токовое управление этим транзистором, что крайне благоприятно сказывается на уровне общих нелинейных искажений.
Подробно механизм токового управления транзисторами описал уважаемый М. Дорофеев в журнале «Радио» № 3 за 1991 год, а задолго до него – К. Качурин в статье «Токовое управление оконечным каскадом усилителей НЧ» (Радио, 1967, № 9).

Каскад на малошумящем транзисторе Т2 является ещё одним усилительным каскадом (по схеме ОЭ), нагруженным на резистор R8. К его выходу подключён эмиттерный повторитель на транзисторе T3, являющийся выходным буфером с относительно низким выходным сопротивлением.

Всё устройство через резистор R5 охвачено отрицательной обратной связью, основными функциями которой являются: снижение нелинейных искажений, стабилизация параметров по постоянному и переменному токам, а также формирование необходимого коэффициента усиления.
В нижнем по схеме положении подстроечного резистора R7 коэффициент усиления предусилителя приблизительно равен R5/(R6+R7), в верхнем: ≈R5/R6. Это позволяет получить плавно регулируемую чувствительность предусилителя от единиц до пары сотен милливольт.

Как и следовало ожидать, параметры этого довольно простого усилителя оказались чувствительными к режимам работы транзисторов. Однако в результате их подбора и оптимизации удалось получить следующие качественные характеристики:

Основные параметры предварительного усилителя

Входное сопротивление, кОм…………………………………………………….. 1000

Коэффициент усиления, дБ……………………………………………………….. от 15 до 50

Чувствительность при выходном напряжении ±1В, мВ ……………….. от 3 до 170

Коэффициент гармоник при выходном напряжении ±1В (1кГц), %,
        Ku=5 ……………… 0,001
        Ku=10 ……………. 0,001
        Ku=20 ……………. 0,001
        Ku=30 ……………. 0,001
        Ku=50 ……………. 0,002
        Ku=100 … ……….. 0,005
        Ku=200 ………….. 0,010
        Ku=300 ………….. 0,014

Номинальный уровень выходного напряжения, В…………………………… ±1

Максимальное выходное напряжение при Ku=50 и Кг

Полоса частот по уровню -1 дБ при Ku=5, Гц ………………………………… 3 — 220000

Полоса частот по уровню -1 дБ при Ku=300, Гц …………………………….. 10 — 29000

Рекомендуемое сопротивление нагрузки, кОм ………………………………..не менее 20

Если необходимо получить большее усиление, чем те 50дБ, которые может обеспечить данный предусилитель, то следует соединить два таких устройства последовательно. При этом для снижения общей (суммарной) нелинейности, имеет смысл равномерно распределить усиление между двумя устройствами. Именно такой вариант мы рассмотрим на следующей странице при описании схемы фонокорректора класса High End.

Настройка устройства сводится к подбору (в случае необходимости) номинала резистора R3 для получения на эмиттере транзистора Т3 напряжения, указанного на схеме.

При наличии измерителя нелинейных искажений или спектроанализатора имеет смысл уточнить значение резистора R8. Как показала практика, от номинала этого резистора в значительной степени зависит уровень нелинейных искажений предусилителя. И если для транзистора ВС559BTA оптимальными значениями оказались 20…30кОм в цепи коллектора, то для BC556B (для получения приведённых выше параметров) – всего 2…3кОм.

Если в звуковоспроизводящем комплексе предусматривается наличие нескольких входов (каналов) с возможностью их микширования и раздельной регулировки уровня, то необходимо предусмотреть несколько таких предусилителей (по одному на каждый вход), после чего объединить их посредством сумматора сигналов.

Пример такого микшерного устройства приведён на Рис.2.

Рис. 2 Схема микшера для высококачественного звуковоспроизводящего комплекса

Усилительный каскад на транзисторе Тm2 суммирует сигналы с выходов предусилителей. В качестве нагрузки для него выступает источник тока на транзисторах Тm1, Тm3, позволяющий существенно снизить общий уровень нелинейных искажений каскада. Далее следует эмиттерный повторитель на транзисторе Тm4, имеющий относительно низкое выходное сопротивление, что необходимо для согласования микшера с входными каскадами УМЗЧ или регуляторов тембра.
Резистор отрицательной обратной связи Rm16 совместно с входными Rm6…Rm10 определяет весовые коэффициенты передачи сумматора (около единицы) по каждому из входов.

Регуляторы уровней каждого из входов подключены к выходам предварительных усилителей. Такая конфигурация позволяет производить отключение того или иного канала посредством установки соответствующих переменных резисторов в нижнее по схеме положение.

В таком положении потенциометров шум от усилителей отключённых каналов не проникает на вход сумматора, что даёт возможность отказаться от введения каких-либо коммутирующих элементов.

Если же микширования входов не требуется, то достаточно наличия всего одного или двух (в стерео исполнении) предварительных усилителей. Регулировку чувствительности в таком случае следует производить при помощи: потенциометров (вместо R7 на Рис.1), переключателей, реле и т. п.

А на следующей странице опишем фонокорректор, который часто также является составной частью высококлассных внешних предусилителей. И построим мы его в полном соответствии с описанной выше схемотехникой.

 

Полный усилитель на микросхемах. Часть 2. Предварительный усилитель и регулятор тембра » Журнал практической электроники Датагор

Не мечтай, действуй!

Эксперименты с различными предварительными усилителями, регуляторами громкости и тембра показали, что наилучшее качество звучания обеспечивается при минимальном количестве усилительных каскадов, с пассивными регуляторами. При этом регулировки на входе усилителя мощности нежелательны, так как приводят к увеличению уровня нелинейных искажений комплекса. Данный эффект сравнительно недавно обнаружил известный разработчик аудиоаппаратуры Дуглас Селф [1].

Таким образом, вырисовывается следующая структура этой части звукоусилительного тракта: — пассивный мостовой регулятор низших и высших частот, — пассивный регулятор громкости, — предварительный усилитель с линейной амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) и минимальными искажениями в рабочем диапазоне частот. Очевидный недостаток регулировок на входе предварительного усилителя – ухудшение соотношения сигнал/шум в значительной степени нивелируется высоким уровнем сигнала современных устройств звуковоспроизведения.

Предлагаемый предварительный усилитель

может применяться в высококачественных стереофонических усилителях звуковой частоты. Регулятор тембра позволяет корректировать амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) одновременно по двум каналам в двух частотных областях: нижней и верхней. В результате учитываются особенности помещения и акустических систем, а также личные предпочтения слушателя.

Содержание / Contents

• 1 И снова немного истории
• 2 Расчет пассивных мостовых регуляторов тембров
• 3 Высококачественный регулятор тембра
• 4 Пассивный упрощенный регулятор тембра
• 5 Расчет регулятора тембра с помощью программы Е. Москатова
• 6 Регулятор тембра с небольшим диапазоном регулировок
• 7 Делаем «правильный» регулятор тембров
• 8 Предварительный усилитель для «студенческого» УМЗЧ
• 9 Детали
• 10 Монтаж и налаживание
• 11 Характеристики предварительного усилителя:
• 12 Файлы
• 13 Упомянутые источники

↑ И снова немного истории

Первым претендентом на роль предварительного усилителя с регулятором тембра стала схема Д. Стародуба (рис. 1) [2]. Но конструкция так и не «прижилась» в усилителе мощности: требовалась тщательная экранировка и источник питания с чрезвычайно малым уровнем пульсаций (порядка 50 мкВ). Однако главной причиной стало отсутствие ползунковых переменных резисторов.

Рис. 1. Схема высококачественного блока регуляторов тембра

Путем проб и ошибок я пришел к простой схеме предварительного усилителя (рис. 2), с которой, однако, система звуковоспроизведения намного превзошла в звучании серийно выпускавшуюся аппаратуру, по крайней мере, имевшуюся у моих друзей и знакомых.

Рис. 2. Принципиальная схема одного канала предварительного усилителя для УМЗЧ С. Батя и В. Середы

За основу взята схема предварительного усилителя стереофонического электрофона Ю. Красова и В. Черкунова, демонстрировавшегося на 26 – й Всесоюзной выставке радиолюбителей – конструкторов. Это левая часть схемы, включая регуляторы тембра.

Появление каскада на транзисторах разной проводимости в предварительном усилителе (VT3, VT4) связано с обсуждением усилителей с преподавателем лаборатории телевизионной техники на кафедре Радиосистем А. С. Мирзоянцем, с которым я работал, будучи студентом. В ходе работ понадобились линейные каскады для усиления телевизионного сигнала, и Александр Сергеевич сообщил, что по его опыту наилучшими характеристиками обладают структуры «шиворот – навыворот», как он выразился, то есть усилители на транзисторах противоположной структуры с непосредственной связью. В процессе экспериментов с УМЗЧ я выяснил, что это касается не только телевизионной техники, но и звукоусилительной. Впоследствии я часто применял подобные схемы в своих конструкциях, в том числе пары полевой транзистор – биполярный транзистор.

Попытка применить транзисторы разной структуры в первом каскаде (составном эмиттерном повторителе VT1, VT2) не принесла успехов, т. к. при всех замечательных характеристиках (низком уровне шума, малых искажениях) схема имела существенный недостаток – меньшую перегрузочную способность по сравнению с эмиттерным повторителем. Характеристики предварительного усилителя:

Входное сопротивление, кОм=
300
Чувствительность, мВ=
250
Глубина регулировок тембра, дБ: на частоте 40 Гц=±
15
на частоте 15 кГц=±
15
Глубина регулировок стереобаланса, дБ=±
6
Поскольку в ходе конструирования усилителей возникали новые идеи, старые конструкции я дарил кому-нибудь, или продавал по твердому курсу ватт выходной мощности / рубль. В одну из поездок в Ленинград я захватил с собой этот усилитель, чтобы продать его знакомому друга. Володька сказал, что у этого парня куча всякой западной техники, и увез аппарат к нему на прослушивание. Вечером он сообщил мне результаты: молодой человек включил усилитель, послушал пару вещей и был так удовлетворен звучанием, что без слов отдал положенные деньги.

Честно сказать, когда я узнал, что сравнение будет проходить с импортной техникой, особенно не надеялся, что усилитель произведет впечатление. К тому же, он не был до конца доделан – отсутствовали верхняя и боковые крышки.

Рассмотрим принципиальную схему одного канала предварительного усилителя (рис. 2). На входе установлены высокоомные регуляторы громкости (R2.1) и баланса (R1.1). Со среднего вывода резистора R2.1 через переходной конденсатор С2 звуковой сигнал поступает на составной эмиттерный повторитель VT1, VT2, необходимый для нормальной работы пассивного регулятора тембра, выполненного по мостовой схеме. Для того чтобы устранить вносимое темброблоком затухание и усилить сигнал до необходимого уровня, установлен двухкаскадный усилитель на транзисторах VT3, VT4.

Питание предварительного усилителя нестабилизированное, от положительного плеча усилителя мощности. На каскады VT3, VT4 питающее напряжение подается через фильтр R17, C10, C13, а на входной эмиттерный повторитель — R8, C4. Важную роль играет диод VD1: без него не удалось полностью устранить фон переменного тока частотой 100 Гц на выходе усилителя мощности.

Конструктивно предварительный усилитель выполнен в «линейку», все детали установлены на печатной плате, закрытой сверху П-образным экраном из стали толщиной 0,8 мм.

Установка микросхемы TDA7294

В зависимости от применяемой микросхемы на плате устанавливается перемычка в нужной позиции.

Установка перемычки TDA7294 или TDA7293

Если перемычка установлена в положение TDA7293, то пустую квадратную контактную площадку с надписью TDA7294 можно залить припоем.

Заливка контактной площадки

Так будет совсем-совсем немного, но лучше.

Микросхема должна быть установлена на радиаторе площадью не менее 700 квадратных сантиметров. При установке микросхемы на радиатор необходимо использовать термопасту. Радиатор должен свободно охлаждаться воздухом.

Важно! Корпус микросхемы соединен с минусом источника питания, поэтому, чтобы избежать короткого замыкания источника питания, надо либо устанавливать микросхему через изолирующую прокладку (и изолировать винт, которым микросхема крепится к радиатору), либо надежно изолировать радиатор от корпуса.

В первом варианте микросхема охлаждается немного хуже. Во втором есть возможность случайно замкнуть радиатор, находящийся под напряжением, на корпус.

Поступайте так, как вам удобнее.

На один радиатор можно установить несколько микросхем, при этом площадь радиатора увеличить в столько раз, сколько микросхем на него установлено. Но провода питания при этом должны подходить к каждой из плат усилителя. Нельзя «пускать питание» от одной микросхемы к другой через радиатор! Тот факт, что фланец микросхемы соединён с минусом питания не означает, что микросхема может получать энергию питания через свой фланец!

Крепить плату к радиатору можно просто прикрутив к нему микросхему. Этот способ применим, если на плате не используются тяжелые экзотические компоненты и если при эксплуатации усилителя отсутствует вибрация. Пример такого крепления платы в корпусе усилителя показан на странице Четырехканальный усилитель.

Габариты платы и присоединительные размеры показаны на рисунке. Фланец микросхемы выступает за габариты платы на 1…2 миллиметра в зависимости от того, как микросхема сориентирована при пайке.

Для более надежного крепления можно использовать специальное крепежное отверстие под винт с резьбой М3. Это отверстие изолировано от схемы.

Принцип использования этого отверстия довольно прост, главное, чтобы ничего не замкнуло.

Идея крепления

↑ Расчет пассивных мостовых регуляторов тембров

Наиболее распространенной является комбинированная схема регуляторов нижних и верхних частот. Как видно из аппроксимированной логарифмической амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) регулятора тембра (рис. 3), в области средних частот f0≈1000 Гц передаточная функция остается неизменной, а на краях частотного диапазона ее можно регулировать в некоторых пределах.

Рис. 3. Амплитудно-частотные характеристики регуляторов нижних и верхних частот

Обычно величины подъема и спада и их частоты регулирования делают одинаковыми. На рис. 3 приняты следующие обозначения: fнр, fвр – соответственно, нижняя и верхняя частоты регулирования, fнп, fвп – нижняя и верхняя частоты перегиба АЧХ, f0 – частота раздела. Для того чтобы регуляторы нижних и верхних частот не влияли друг на друга, необходимо выполнение условий не перекрытия зон регулирования

fнп < f0 < fвп В практических схемах пассивных регуляторов тембра величины подъема и спада АЧХ составляют ±(8…20) дБ, нижняя частота регулирования равна fнр=(20…80) Гц, а верхняя частота регулирования fвр=(5…18) кГц. Недостатком пассивных корректоров тембра является большое собственное затухание, превышающее полный коэффициент регулирования – (16…40) дБ.

↑ Высококачественный регулятор тембра

В высококачественной аппаратуре нашел применение пассивный регулятор нижних и верхних частот, показанный на рис. 4 [3, 4].

Рис. 4. Высококачественный пассивный регулятор тембра

Здесь элементы R1 – R3, C1, C2 образуют пассивный частотно – зависимый корректор нижних частот; R5 – R7, C3, C4 – корректор верхних частот. Включенный между регуляторами резистор R4 является развязкой, уменьшающей влияние регуляторов друг на друга. Конденсатор C0 служит для развязки по постоянному току.

Для расчета регулятора тембра, приведенного на рис. 4, мною подготовлен файл в табличном процессоре Microsoft Excel. На рис. 5 показан скриншот рабочего листа таблицы (без прилагаемого здесь же графического материала). В ячейки, закрашенные светло – синим цветом заносятся исходные данные, в ячейках таблицы, залитых оранжевым цветом, размещены результаты расчета. В начале расчета выберем величины сопротивлений переменных резисторов R2 и R7 в килоомах, далее заносим диапазон регулировок нижних и верхних частот в децибелах. Как только запишем в оставшиеся три ячейки светло – синего цвета частоты fнр, fвр и fн, сразу увидим результаты расчета всех остальных элементов регулятора. Останется только привести их к ближайшим значениям из выбранного стандартного ряда Е24 или Е48.

Рис. 5. Расчет регулятора тембра с помощью электронной таблицы Microsoft Excel
Контрольный пример №1
. Рассчитаем с помощью электронной таблицы пассивный регулятор тембра с пределами регулирования АЧХ ±20 дБ, рис. 11.2.3 [3]. Исходные данные: R2=R7=100 кОм, fнр=50 Гц, fвр=10000 Гц. Получаем: R1=R5=10 кОм, R3=R6=1 кОм, R4=10 кОм, C1=0,032 мкФ, C2=0,318 мкФ, C3=0,0159 мкФ, C4=0,159 мкФ, C0=0,16 мкФ. Округляем до ближайшего номинала: R1=R5=10 кОм, R3=R6=1 кОм, R4=10 кОм, C1=0,033 мкФ, C2=0,33 мкФ, C3=0,015 мкФ, C4=0,15 мкФ, C0=0,15 мкФ.

↑ Пассивный упрощенный регулятор тембра

На практике, пожалуй, большее распространение получила еще одна схема пассивного регулятора тембра, с упрощенным регулятором верхних частот (рис. 6) [5-7].

Рис. 6. Схема упрощенного пассивного мостового регулятора тембра

Расчет такого регулятора с помощью таблиц и номограмм предложен Л. Ривкиным [5]. Я переложил методику Л. Ривкина на язык табличного процессора Microsoft Excel, позволившего обойтись без номограмм, не совсем удобных в использовании и снижающих оперативность расчетов. Скриншот листа таблицы Excel с примером расчета показан на рис. 7. Здесь действуют все соглашения, приведенные выше.

Рис. 7. Расчет упрощенного пассивного мостового регулятора тембра
Контрольный пример №2.
Рассчитаем регулятор тембра с пределами регулировок ±17 дБ, R2=R5=47 кОм, fнр=30 Гц, fвр=18000 Гц. Получаем: R1=4,673 кОм, R3=470 Ом, R4=4,7 кОм, C1=0,114 мкФ, C2=1,133 мкФ, C3=1916 пФ, C4=0,019 мкФ. Выбираем из стандартного ряда Е24: R1=4,7 кОм, R3=470 Ом, R4=4,7 кОм, C1=0,1 мкФ, C2=1,0 мкФ, C3=2000 пФ, C4=0,022 мкФ.

Следует напомнить, что для обеспечения расчетной глубины регулировки тембра необходимо, чтобы сопротивление нагрузки регулятора тембра было намного больше его выходного сопротивления Rнрт≥(5…10)Rвыхрт≈(5…10)[R1R3/(R1+R3)+R4], а внутреннее сопротивление источника сигнала намного меньше входного сопротивления регулятора: Rвыхис≤(0,1…0,2)Rвхрт≈(0,1…0,2)(R1+R3).

УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ НИЗКИХ ЧАСТОТ НА МИКРОСХЕМАХ

Усилители, основным назначением которых является усиление сигнала по мощности, называют усилителями мощности. Как правило, такие усилители работают на низкоомную нагрузку, например, громкоговоритель.

Через выходные транзисторы таких микросхем протекают большие токи, микросхемы заметно нагреваются при длительной работе. Поэтому для обеспечения нормальных условий эксплуатации микросхемы усилителей мощности обязательно устанавливают на теплоотводящие радиаторы. Современные микросхемы усилителей мощности имеют защиту от перегрева и короткого замыкания нагрузки.

Пример практической схемы УНЧ, реализующий использование внешнего выходного транзисторного каскада, приведен на рис. 31.1

[31.1.31.2] .

Усилитель НЧ, предназначенный для использования в связном приемнике (рис. 31.1) с выходным каскадом на транзисторах КТ814А и КТ815А

[31.2] на нагрузке 8 Ом развивает мощность 110—120 мВт, потребляя в режиме покоя ток всего 0,6 мА. Чувствительность усилителя — 10 мВ. Конденсатор СЗ выбран из соображений обеспечения частоты среза АЧХ на частоте 3,0—3,4 кГц. Коэффициент усиления выходного каскада опре-

Рис. 31.1. УНЧ на микросхеме К140УД1208

деляется соотношением резисторов R8/R10. Номинал резистора R6 подбирают по минимуму потребляемого тока покоя и приемлемому уровню искажений.

Рис. 31.2. Схема стереофонического предусилители на микросхеме LM387AN

При использовании транзисторов КТ502 и КТ503 (или КТ3107 и КТ3102) и сопротивлении нагрузки 50 Ом ток покоя составляет 0,5—0,6 мА, выходная мощность усилителя ниже [31.1].

Рис. 31.3. Схема стереофонического предусилителя на микросхеме pA749D

Микросхема LM387AN предназначена для использования в качестве предусилителя стереофонической радиоаппаратуры. Номинальное напряжение питания микросхемы — 12 В при токе потребления 10 мА, максимальное — 30 В. Полоса усиливаемых частот от 20 Гц до 1,8 МГц с коэффициентом гармоник не свыше 0,1 %. Коэффициент усиления — до 104 дБ. Входное сопротивление — 100 кОм. Разновидность микросхемы LM387AN выпускается также в круглом корпусе ТО-99 (с сохранением номеров цоколевки). Коэффициент передачи предусилителя (рис. 31.2) определяется соотношением резистивных элементов R1—R3 и R4—R6 для каждого из каналов.

Ухудшенным аналогом микросхемы LM387AN служит микросхема μΑ749Ό (рис. 31.3). Номинальное напряжение питания этой микросхемы — 12 В при токе потребления 3 мА, максимальное — 24 В. Полоса усиливаемых частот от 20 Гц до 20 кГц с коэффициентом гармоник не свыше 0,1 %. Коэффициент усиления — до 86 дБ. Входное сопротивление — 150 кОм. Следует учитывать, что микросхема под маркировкой μΑ749ΌΗΟ выпускается также в круглом корпусе ТО-99 (с сохранением номеров цоколевки), а под маркировкой μΑ749Ω8 — в корпусе DIP14.

Линейный предусилитель на микросхеме ΑΝ127, работающий в полосе частот 20 Гц—1,8 МГц при напряжении питания 1,3—5 В при потребляемом токе 1,2 мА, показан на рис. 31.4. Входное сопротивление усилителя — 3 кОм, выходное — 500 Ом, выходное напряжение — 0,1 В, коэффициент усиления — 57 дБ. Недостаток усилителя — повышенный коэффициент нелинейных искажений — до 1,8 %.

УНЧ с выходной мощностью до 1 Вт, рассчитанный на работу с нагрузкой 8 Ом при напряжении питания 12 В и токе покоя 7,5 мА может быть выполнен на микросхемах U410B и U821B. Первая из них способна работать при питающих напряжениях от 3 до 15 В, вторая — от 2 до 16 В в диапазонах частот при типовом включении 40—18000 и 50—20000 Гц, соответственно, рис. 31.5 и рис. 31.6.

Рис. 31.4. Схема линейного предусилителя на микросхеме AN 127

Рис. 31.5. Схема УНЧ на микросхеме’U410В

УНЧ на микросхеме ТВА820М (аналоги JJ820, LM820M, КА2201)У типовые схемы включения которых приведены на рис. 31.7 и рис. 31.8, обеспечивают выходную мощность до 1,8—2,0 Вт при напряжении питания 12 В. Полоса усиливаемых частот — 30(40) —

18000 Гц. Рекомендуемое сопротивление нагрузки 4 Ом. Напряжение питания УНЧ может составлять 3—16 В.

Рис. 31.6. Схема УНЧ на микросхеме U821В

Входное сопротивление микросхемы 5 МОм. Коэффициент усиления до 56 дБ.

Довольно простой предусилитель НЧ диапазона 20 Гц—20 кГц может быть собран на микросхеме ТВА880, рис. 31.9. Микросхема имеет 2 вывода питания, вход и выход. Номинальное напряжение питания 4,6 В (максимальное — 12 В) при потребляемом токе 18 мА. Входное сопротивление усилителя 12 кОм, выходное — 200 Ом. Коэффициент усиления — 46 дБ, коэффициент нелинейных искажений — до 5 %. Практически полным аналогом этой микросхемы служит микросхема ТСА980, отличающаяся только повышенным выходным напряжением.

Микросхема ТА7368Р фирмы Toshiba предназначена для создания простых УНЧ, рис. 31.10, рис. 31.11. Напряжение питания микросхемы может изменяться в пределах 2—10(14) В (номинальное 4 В). Выходная мощность при работе на сопротивление нагрузки 4 Ом достигает 1,1 Вт в полосе частот 20—20000 Гц при коэффициенте гармоник до 0,2 %.

Коэффициент усиления — 40 дБ. Входное сопротивление микросхемы 27 кОм.

Рис. 31.7. Схема УНЧ на микросхеме ТВА820М (U820)

УНЧ на микросхеме КР1064УН2 (аналоги ЭКР1436УН1, МС34119Р,

Рис. 31.8. Вариант схемы УНЧ на микросхеме ТВА820М (U820)

фирма Motorola) работает при напряжении питания 2—16 В (рис. 31.12, 31.13). Ток покоя составляет 4 мА. При включении ключа SA1 «Mute» потребляемый микросхемой ток снижается до тока утечки (порядка 65 мкА). Выходная мощность усилителя в диапазоне частот 50—16000 Гц на сопротивление нагрузки 8 Ом при напряжении питания 9 В достигает 250 мВт при коэффициенте гармоник 0,22 %. Коэффициент усиления — 46 дБ.

Вариант включения микросхемы МС34119Р приведен на рис. 31.14. Коэффициент усиления УНЧ определяется как 2R2/R1. Остальные характеристики такие же, как у аналогов, см. выше, однако ток покоя всего 2,7 мА. В качестве нагрузки можно использовать относительно высокоомные телефоны — 32 Ом.

Рис. 37.9. Схема усилителя на микросхеме ТВА880

Рис. 31.10. Эквивалентная схема микросхемы ТА7368Р

Рис. 31.12. Эквивалентная схема микросхем КР1064УН2 (ЭКР1436УН1, МС34119Р)

Рис. 31.11. Схема УНЧ на микросхеме ТА7368Р

Рис. 31.13. Схема УНЧ на микросхеме КР1064УН2

Рис. 31.14. Схема УНЧ на микросхеме МС34119Р

Рис. 31.15. Состав и цоколевка микросхем серии LM358, К1464УД1

Микросхемы серии LM358 (National Semiconductor Corporation, NSC), отечественный аналог — К1464УД1, состоят из двух операционных усилителей (рис. 31.15) в корпусе DIP8 (либо Т099, S08). Напряжение питания микросхемы — ±3 — ±32 В, коэффициент усиления — до 100 дБ [31.3].

На базе ОУ К1464УД1 может быть изготовлен генератор стабильных токов, имеющий несколько выходов, схема которого представлена на рис. 31.16 [31.3]. Резисторы Rl, R2 образуют делитель напряжения. Образцовое напряжение с этого делителя (иобр=3 В) поступает на вход ОУ Ток через транзистор VT1 создает падение напряжения на резисторе R3. Это напряжение служит сигналом отрицательной обратной связи ОУ, что стабилизирует ток через транзистор. Тогда

При больших коэффициентах передачи по току транзисторов можно принять 1э1=1э2; IKl=IK2. С транзистором КТ315Е источник может обеспечить выходной ток до 50 мА.

При конструировании магнитофонов актуальной остается проблема обеспечения

Рис. 31.16. Схема мульти- генератора стабильных токов

Рис. 31.17. Схема выходного каскада записи магнитофона (преобразователь напряжение- ток записи)

записи-воспроизведения верхних частот. Схемное решение, представленное на рис. 31.17, позволяет стабилизировать ток записи вне зависимости от частоты входного сигнала [31.4]. Для этого использован усилитель, выполняющий функцию преобразователя напряжения в ток.

На датчике тока R6 поддерживается постоянная разность напряжения во всем диапазоне звуковых частот. Величину этого тока можно регулировать подбором номинала этого резистора. Предельное напряжение на головке записи В1 ограничено размахом напряжения питания, поэтому для достижения верхней границы записи 22 кГц желательно на тран- зис горы выходного каскада подавать повышенное до ±30 В или более напряжение.

Микросхема LA4140 (фирма Sanyo) предназначена для использования в выходных каскадах монофонических магнитофонов, CD-плееров, а также радиоприемников. Типовая схема УНЧ с использованием этой микросхемы приведена на рис. 31.18. Микросхема может работать при напряжении питания 3,5—14 В на сопротивление нагрузки 16 Ом, при

Рис. 31.18. Схема УНЧ на микросхеме LA4140

сопротивлении нагрузки 8 Ом верхняя граница напряжения питания снижается до 12 В. Потребляемый усилителем ток при напряжении питания 6 В не превышает 11 мА. Выходная мощность при этом на сопротивление нагрузки 8 Ом достигает 500 мВт при КНЛ не выше 10 %. Коэффициент усиления — 50 дБ. Входное сопротивление — 15 кОм, уровень шума на выходе — 400 мкВ.

Более высокую выходную мощность имеет УНЧ на микросхеме LA4145, рис. 31.19. Напряжение питания усилителя на этой микросхеме — 3,6—8,0 В.

Рис. 31.19. Схема УНЧ на микросхеме LA4145

Рис. 31.20. Эквивалентная схема микросхем TDA10WA, TDA1011, TDA1015, TDA1020.

ПУ— предусилитель; УМ —усилитель мощности

Потребляемый ток при напряжении питания 6 В — 10 мА. Выходная мощность при КНЛ до 10 % и сопротивлении нагрузки 8 Ом — 600 мВт; при 4 Ом — 900 мВт. Коэффициент усиления — 50 дБ. Входное сопротивление — 30 кОму уровень шума на выходе — 600 мкВ.

Микросхема TDA1010A (Philips) предназначена для работы при повышенном напряжении питания (6—24 В), номинальное напряжение 14,4 В. Эквивалентная схема микросхем этой серии приведена на рис. 31.20, а типовые схемы практического использования — на рис. 31.21 и рис. 31.22. Выходная мощность УНЧ на микросхеме TDA1010A при сопротивлении нагрузки 2 Ом может достигать 9 Вт при коэффициенте гармоник 0,2 %. Коэффициент усиления может доходить до 54 дБ. Входное сопротивление — 20 кОм.

Рис. 31.21. Схема УНЧ на микросхеме TDA 1010А

УНЧ на микросхеме TDA1020 (рис. 31.22), обеспечивает выходную мощность 12 Вт на сопротивление 2 Ом; коэффициент гармоник 0,2 %, напря-

Рис. 31.23. Типовая схема включения микросхемы TDA 1011, TDA1015

Рис. 31.22. Вариант схемы УНЧ на микросхемах TDA1010А, TDA1020

усилитель) + 29 (усилитель мощности) = 52 дБ. Входное сопротивление свыше 100 кОм. Разновидность микросхемы в корпусе S08 — TDA1015T имеет иную цоколевку и «облегченные» характеристики (выходная мощность до 0,5 Вт при напряжении питания 9 В и сопротивлении нагрузки 16 Ом).

жение питания 14,4 В (автомобильный аккумулятор), пределы изменения напряжения питания 6—18 В. Коэффициент усиления 47,3 дБ — 17,7 (предусилитель) +

29.5 (усилитель мощности). Входное сопротивление — 40 кОм.

Микросхема TDA1011 (рис. 31.23), предназначена для работы при номинальном напряжении питания 16 В (пределы 3,6—24 В). Выходная мощность УНЧ при работе на сопротивление нагрузки 4 Ом составляет

6.5 Вт при коэффициенте гармоник 0,2 %. Коэффициент усиления — 52 дБ. Входное сопротивление — 200 кОм.

Микросхема TDA1015 (рис. 31.23) работает при номинальном напряжении питания 12 В (пределы 3,6—18 В). Выходная мощность УНЧ с сопротивлением нагрузки 4 Ом составляет 4,2 Вт при коэффициенте гармоник 0,3 %. При снижении напряжения питания до 9 (6) В выходная мощность падает до 2,3 (1,0) Вт.

Частотный диапазон усиления на уровне -3 дБ— 60—15000 Гц. Коэффициент усиления — 23 (пред-

Микросхема TDA1013B отличается от предшествующих по цоколевке (рис. 31.24) и, соответственно, схемой включения (рис. 31.25).

При напряжении питания 18 В выходная мощность на сопротивление 8 Ом — 4,2 Вт при Рис.31.24. Эквивалентная коэффициенте гармоник 0,2 %. Коэффициент схема микросхемы TDA101ЗВ

усиления — 38 дБ. Входное сопротивление — 200 кОм.

Рис. 31.25. Типовая схема включения микросхемы TDA101ЗВ

Микросхема TDA1518Q (Philips) способна отдавать в нагрузку при КНЛ 10 % мощность до 11 Вт и более (в зависимости от качества радиатора). Напряжение питания микросхемы 6—18 В, оптимальное

Рис. 31.26. Схема УНЧ на микросхеме TDA 1518Q

Рис. 31.27. Стереофонический УНЧ на микросхеме TDA 1518Q

14,4 В. Рекомендуемое сопротивление нагрузки 2 Ом. Микросхема допускает работу как в моно- так и в стереофоническом (двухканальном) режимах, рис. 31.26 и рис. 31.27. Коэффициент усиления в полосе частот 20—20000 Гц — 40 дБ. Ключ S1 предназначен для отключения микросхемы (режим «Stand-By»). Аналогом микросхемы TDA1518Q является TDA1516Q с пониженным до 20 дБ коэффициентом усиления и КНЛ 0,2 %.

При введении в УНЧ на микросхеме TDA1518BQ положительной обратной связи устройство, рис. 31.28, переходит в режим генерации, вырабатывая сигнал частотой около 2 кГц [31.5].

Рис. 31.28. Схема звукового генератора повышенной мощности на микросхеме TDA1518BQ

Микросхема TDA1553Q содержит два мостовых усилителя, схема которого представлена на рис. 31.29, к выходам которых без переходных конденсаторов возможно подключение низкоомных нагрузок (2×4 Ом). При напряжении питания 12—14,4 В, например, от автомобильного аккумулятора, выходная мощность на каждый канал может доходить до 22 Вт при КНЛ не свыше 0,2—0,5 %. Коэффициенту усиления — 26 дБ. Ключ S ι предназначен для переключения микросхемы в режим «Stand-By» (спящий режим).

Рис. 31.29. УНЧ на микросхеме TDA1553Q

На основе микросхемы TDA1553Q или ее аналога TDA1557Q может быть собран автомобильный усилитель мощности для аудио- плеера (рис. 31.30) [31.6]. Для питания аудиоплеера обычно используют напряжение порядка 2,8 В (две пальчиковые батареи). Это напряжение несложно получить при помощи стабилизатора напряжения, питаемого от аккумулятора автомобиля.

Примечание.

Оригинальность схемного решения, рис. 31.30, заключается в том, что стабилизатор напряжения одновременно управляет режимом «Stand-By» усилителя мощности.

Для перевода усилителя в этот режим достаточно отключить питание аудиоплеера. Тогда ток через резистор–датчик тока R3 прерывается, транзистор VT3 запирается, и вывод 11 микросхемы DA1 оказывается соединенным с общей шиной. Усилитель отключается. Для снижения уровня помех в цепи питания усилителя следует установить помехоподавляющий дроссель.

Микросхема TDA2822 (Philips), предназначена для сборки простых моно- или стереофонических УНЧ (рис. 31.31 и 31.32), работающих в полосе частот 30 Гц — 18 кГц с выходной мощностью на канал до 1,8 Вт при напряжении питания 6 В. Допустимый диапазон питающих напряжений — 3—15 В.

Рис. 31.30. Схема стереофонического усилителя мощности для аудиоплеера на микросхеме TDA1553

Примечание.

Аналогичную схему имеет микросхема TDA2822M, однако она выполнена в ином корпусе и имеет иную цоколевку и характеристики (пониженную до 0,65 Вт выходную мощность).

УНЧ на микросхеме TDA2006, включенный почти по типовой схеме (рис. 31.33), работает от источника питания напряжением 4,5—13,5 В

[31.7]. Коэффициент его усиления можно плавно регулировать потенциометром R4. Входное сопротивление усилителя — порядка 100 кОм.

Рис. 31.31. Типовая схема стереофонического УНЧ на микросхеме TDA2822

Рис. 31.32. Типовая схема одноканального УНЧ на микросхеме TDA2822

Рис. 31.33. Схема УНЧ на микросхеме TDA2006

Типовые схемы включения микросхемы1TDA7050 (фирма Philips) в двух- и одноканальных УНЧ показаны на рис. 33.34 и рис. 33.35 [31.8]. Напряжение питания микросхемы может составлять 1,6—6,0 В. Ток покоя при напряжении питания 3,0 В 3,2 мА. Коэффициент усиления по напряжению 32 дБ (мостовой режим) 26 дБ (стереорежим). Предельная рабочая частота до 500 кГц. Выходная мощность в мостовом режиме при напряжении питания 3,0—4,5 В и коэффициенте нелинейных искажений до 10 % около 140—150 мВт. В стереорежиме — 35 и 75 мВт при напряжении питания 3,0 и 4,5 В. Входное сопротивление — 1 МОм. Сопротивление нагрузки в мостовом режиме — 8—64 Ом, рис. 31.34, в стереорежиме — 32 Ом, рис. 31.35.

В моноканальном включении нагрузка (электродинамический громкоговоритель) включена по мостовой схеме, поэтому необходимость использования переходных конденсаторов, ограничивающих частотный диапазон, отпадает.

Монофонический мостовой УНЧ на микросхеме TDA7052 (рис. 31.36, рис. 31.37) может работать в диапазоне питающих напря-

Рис. 3 Ί.34. Двухканальный УНЧ на микросхеме TDA7050

Рис. 31.35. Схема монофонического УНЧ на микросхеме TDA7050

жений 3—18 В (номинальное — 6 В) [31.8]. Максимальный потребляемый ток — 1,5 А при токе покоя 7 мА (при 6 В) и 12 мА (при 18 В). Коэффициент усиления по напряжению 36,5 дБ. Полоса пропускания усилителя на уровне —1 дБ 20 Гц — 300 кГц. Номинальная выходная мощность при коэффициенте нелинейных искажений 10 %

1,1 Вт. Входное сопротивление 100 кОм. Сопротивление нагрузки 8 Ом.

Мостовой стереофонический УНЧ (рис. 31.38) на микросхеме TDA7053, также способен работать в диапазоне питающих напряжений 3—18 В (номинальное 6 В при токе покоя 9 мА). Выходная мощность на канал при напряжении питания 6 В и сопротивлении нагрузки 8 Ом — 1,2 Вт (коэффициент нелинейных искажений 10 %). Полоса частот 20—20000 Гц. Максимальный потребляемый ток до 1,5 А. Входное сопротивление 100 кОм. Сопротивлейие нагрузки 8—32 Ом.

Рис. 37.36. Схема УНЧ на микросхеме TDA7052

Рис. 31.37. Вариант схемы УНЧ на микросхеме TDA7052A с регулятором громкости

Рис. 31.38. Схема стереофонического УНЧ на микросхеме TDA7053

УНЧ на микросхеме TDA7231 (рис. 31.39) может работать при напряжении питания 1,8—15 В,. При напряжении питания 12 В выходная мощность на нагрузку 4 Ом достигает 1,6 Вт в диапа-зоне частот 40—18000 Гц. Ток покоя микросхемы — около 4 мА.

Рис. 31.40. Цоколевка микросхем TDA7233, TDA7233D

Рис. 31.39. Схема УНЧ но микросхеме TDA7231

Микросхемы TDA7233, TDA7233D (ST Microelectronics) с выходной мощностью до 1 Вт предназначены для портативных экономичных бытовых звуковоспроизводящих приборов, рис. 31.40 и рис. 31.41 [31.9, 31.10].

Примечание.

Цоколевка микросхем, выполненных в корпусах Minidip и S08, отличается друг от друга, а именно, для микросхемы TDA7233 выводы Зи4 (питание!) в отличие от TDA7233D поменяны местами, рис. 31.40.

Диапазон рабочих напряжений микросхем составляет 1,8—15 В. При напряжении питания 6 В коэффициент усиления — 39 дБ. Диапазон частот 22 Гц—22 кГц. Входное сопротивление 100 кОм. Сопротивление нагрузки 4(8) Ом. Микросхемы имеют вывод — 2 «Mute» («Отключено»), что позволяет при замыкании этого вывода на общий провод (переключатель SA1) экономить ресурс элементов питания или

Рис. 31.41. Типовая схема монофонического УНЧ на микросхеме TDA7233D

Рис. 31.42. УНЧ удвоенной выходной мощности на микросхемах TDA7233D

временно отключать звуковое сопровождение. Удвоить выходную мощность УНЧ на микросхемах TDA7233D можно при их включении по схеме, представленной на рис. 31.42 [31.10]. Конденсатор С7 предотвращает самовозбуждение устройства в области

высоких частот. Резистор R3 подбирают до получения равной амплитуды выходных сигналов на выходах микросхем.

Рис. 31.43. Структурная схема микросхемы КР174УНЗ 7

Микросхема КР174УН31 предназначена для использования в качестве выходных маломощных УНЧ бытовой РЭА.

При изменении напряжения питания от

2. 1 до 6,6 В при среднем токе потребления 7 мА (без входного сигнала), коэффициент усиления микросхемы по напряжению меняется от 18 до 24 дБ [31.11].

Коэффициент нелинейных искажений при выходной мощности до 100 мВт не более 0,015 %, выходное напряжение шумов не превышает 100 мкВ. Входное сопротивление микросхемы 35—50 кОм. Сопротивление нагрузки — не ниже 8 Ом. Диапазон рабочих частот — 20 Гц — 30 кГц, предельный — 10 Гц — 100 кГц. Максимальное напряжение входного сигнала — до 0,25—0,5 В.

Структурная схема микросхемы КР174УН31 приведена на рис. 31.43. Вывод 6 — фильтр блокировки, вывод 7 — фильтр делителя смещения.

Выходная мощность стереофонического УНЧ (рис. 31.44) на микросхеме КР174УН31 на канал при напряжении питания 6,0 В — 0,44 Вт, при 4,5 В — 0,24 Вт, при 3,0 В — 0,1 Вт.

Выходная мощность монофонического УНЧ (рис. 31.45) на микросхеме КР174УН31 на каждый канал при напряжении питания 6,0 В —

1.1 Вт, при 4,5 В — 0,54 Вт, при 3,0 В — 0,2 Вт.

Рис. 31. 44. Схема стереофонического УНЧ на микросхеме КР 7 74УНЗ 7 С1=С4=С8=0,15мкФ, С2- 7 00 мкФ, СЗ=10мкФ, С7= 7 000 мкФ, С5-С6-500 мкФ

Рис. 31.45. Схема монофонического УНЧ на микросхеме КР 7 74УНЗ 7 С1=С4-С6=0,75 мкФ, С2=2000 нФ, СЗ=ЮмкФ, С5-Ю00мкФ

Микросхема КР174УН34 производства ОАО «Ангстрем» (рис. 31.46) — двухканальный низкочастотный усилитель мощности с выходной мощностью до 1,3 Вт при напряжении питания 6 В [31.12]. Напряжение питания 2—9 В (предельное — 1,8—15 В). Потребляемый ток в режиме

молчания при напряжении питания 6 В — менее 9 мА. Коэффициент усиления при напряжении питания 6 В и сопротивлении нагрузки 4 Ом — 36—41 дБ. Входное сопротивление — не менее 100 кОм.

Рис. 31.48. Схема мостового монофонического УНЧ на микросхеме КР174УН34

Стереофонический УНЧ (рис. 31.47) на микросхеме КР174УН34 при напряжении питания 2 В (сопротивление нагрузки 32 Ом) обеспечивает выходную мощность 2 мВт на канал при КНЛ 10 %; при 3 В (4 Ом) — 40 мВт·, при 6 В (8 Ом) — 300 мВт; при 6 В (4 Ом) — 450 мВт; при 9 В (8 Ом) — 600 мВт.

Рис. 31.49. Внешний вид и цоколевка микросхемы TDA2030 (К 7 74УН79)

Рис. 31.46. Структурная Рис. 31.47. Схема стереофонического

схема микросхемы КР174УН34 УНЧ на микросхеме КР174УН34

Монофонический УНЧ по мостовой схеме (рис. 31.48) при напряжении питания 2 В (сопротивление нагрузки 4 Ом) обеспечивает выходную мощность свыше 30 мВт при КНЛ 10 %; при 3 В (8 Ом) — 120 мВт; при 3 В (4 Ом) — 200 мВт; при 4,5 В (4 Ом) — 400 мВт; при 6 В (8 Ом) — 900 мВт; при 9 В (16 Ом) — 1400 мВт.

Микросхема TDA2030, выпускаемая фирмами RFT, SGS-Thomson Microelectronics, ST Microelectronics [31.8, 31.13], предназначена для создания недорогих УНЧ с выходной мощностью до 10—12 Вт (в зависимости от напряжения питания и используемого радиатора), рис. 31.49 и рис. 31.50.

Отечественный аналог микросхемы — К174УН19. В микросхеме предусмотрена защита от короткого замыкания нагрузки и перегрева.

Рис. 31.50. Типовая схема использования микросхемы TDA2030 (К174УН19) в качестве УНЧ

Типовые характеристики УНЧ (рис. 31.50) на микросхеме TDA2030: максимальное напряжение питания до 18 В, выходная мощность до 20 Вт. При питании от 14 В выходная мощность снижается до 14 Вт на сопротивлении нагрузки 4 Ом при КНЛ 0,5 %. Полоса усиливаемых частот в зависимости от разновидности микросхемы 30 Гц — 20 кГц (40 Гц — 15 кГц).

Параллельно резистору R6 в целях коррекции амплитудно-частотной характеристики УНЧ можно включить последовательную RC-цепочку 10 пФ, 15 кОм с подбором номиналов элементов, рис. 31.50.

При использовании двуполярного источника питания схема включения микросхемы видоизменяется, рис. 31.51. Корректирующая цепочка C4R4 может отсутствовать.

Ррс. 31.51. Типовая схема включения микросхемы TDA2030 (К174УН19) в качестве УНЧ с питанием от двуполярного источника питания

Рис. 31.52. Схема мостового усилителя мощностью 28 Вт. на микросхемах TDA2030 (К 174УН19) с питанием от двуполярного источника питания

Мостовой УНЧ на микросхемах TDA2030 (К174УН19) с выходной мощностью до 28 Вт питается от двуполярного источника питания напряжением ±14 В, он показан на рис. 31.52 [31.13]. Параллельно резисторам R3 и R7 могут быть включены корректирующие RC-цепочки, см., например, рис. 31.51.

На рис. 31.53 показан вариант применения микросхемы TDA2030

при использовании ее в составе активных колонок для персонального компьютера (показан один из каналов) [31.14].

Коэффициент усиления УНЧ (20 раз) определяется соотношением R5/R6. Конденсаторы С2, С6 и С5 определяют нижнюю границу усиливаемых частот. Цепочка R7C7 повышает стабильность работы УНЧ в области верхних частот.

УНЧ (рис. 31.54) на микросхеме TDA2030A с выходной мощностью до 30 Вт [31.8] работает в диапазоне частот 40 Гц — 15 кГц, обеспечивая КНЛ 0,5 %.

Рис. 31.53. УНЧ на микросхеме TDA2030

Рис. 31.55. Схема мощного звукового генератора

На микросхеме TDA2030, предназначенной для работы в качестве выходного каскада мощного УНЧ, может быть собран не менее мощный генератор звуковых сигналов, схема которого представлена на рис. 31.55 [31.15].

Такой генератор можно использовать для охранной сигнализации, в качестве гудка транспортного средства, электрического звонка, устройства для отпугивания животных и насекомых и т. д.

Частоту звукового сигнала можно плавно варьировать регулировкой потенциометра R5, а грубо — переключением емкости конденсатора С1. Микросхема должна быть установлена на теплоотводящую пластику. При напряжении питания 20 В устройство потребляет ток 400 мА, при 4 В — 25 мА.

Рис. 31.54. Схема УНЧ повышенной мощности с использованием микросхемы TDA2030A

Нели взамен головки ВА1 включить простейший выпрямитель, то на основе генератора можно получить достаточно мощный преобразователь напряжения любой полярности.

Простой УНЧ (рис. 31.56) на микросхеме К157УД1 может быть использован в качестве выходного каскада приемопередающего устройства, линии связи, переговорного устройства, домофона [31.16].

Шустов М. А., Схемотехника. 500 устройств на аналоговых микросхемах. — СПб.: Наука и Техника, 2013. —352 с.

Tweet Нравится

• Предыдущая запись: КОЛЛЕКТИВНАЯ ТЕЛЕВИЗИОННАЯ АНТЕННА
• Следующая запись: УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В ЭЛЕКТРОННЫХ ТЕЛЕФОННЫХ АППАРАТАХ – СДЕЛАЙ САМ

Похожие посты:

• Предотвращение чрезмерного рассеяния мощности в линейных стабилизаторах (0)
• Регуляторы мощности для паяльника еще одна схема (0)
• О частотах, периодах, мощности, переменных напряжениях и токах и немного о сигналах (0)
• Мощность – основные понятия (0)
• ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ АУДИОСИГНАЛОВ C АРУ (2)
• ОХРАННАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ ДЛЯ МОТОЦИКЛА (0)
• ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО РАДИОПРИЕМНИКА (0)

↑ Расчет регулятора тембра с помощью программы Е.

Москатова

Для частного случая глубины регулировок ±20 дБ, частот регулировки fнр=72 Гц, fвр=16000 Гц Евгением Москатовым из города Таганрога разработана программа «Timbreblock 4.0.0.0» (рис. 8).

Рис. 8. Вид окна программы Е. Москатова «Timbreblock 4.0.0.0» [8]

Результаты расчета для различных значений сопротивлений переменных резисторов регулятора тембра сведены в табл. 1.

Универсальный предварительный усилитель — MBS Electronics

---

Простой звуковой предварительный усилитель с регулировкой чувствительности для звукового усилителя мощности

Усилитель, предварительный усилитель, аудио усилитель, преамп lm358 усилительный каскад, операционный усилитель, нормирующий усилитель

Зачем нужен предусилитель?

Предварительный усилитель, или коротко — предусилитель (или еще короче — преамп) — это первая ступень, на которую поступает ваш музыкальный сигнал, прежде чем пройти через усилитель мощности и поступить на ваши звуковые колонки. Предварительный усилитель осуществляет очень важную функцию — он усиливает входной сигнал до напряжения, достаточного для правильной работы последней ступни усилителя — оконечного усилителя или усилителя мощности. Кроме того, предусилитель производит частотную коррекцию входного сигнал, проще говоря — регулировку тембра.

Существует огромное количество различных источников звуковых сигналов. Это MP3 плееры, ресиверы, микрофоны, звуковые карты ноутбуков, музыкальные синтезаторы, электрогитары и т.д. У всех этих источников могут быть совершенно разные по амплитуде выходные сигналы. В то же время, оконечный усилитель мощности имеет такой параметр, как чувствительность. Чувствительность усилителя мощности — это то напряжение сигнала, которое нужно подать на его вход, чтобы получить на выходе (на звуковых колонках) номинальную мощность. Конечно, мы можем подключить источник сигнала напрямую к усилителю мощности и мы что-то услышим в наших колонках. Но если наш источник (например смартфон) не способен обеспечить достаточный уровень сигнала, то мы никогда не сможем получить той мощности на колонках, которую теоретически способен развить наш усилитель.

Например, мы подключили выход смартфона непосредственно на вход усилителя мощности и хотим послушать музыку. Усилитель имеет мощность 30Вт и чувствительность 1.5 вольта. То есть для того, чтобы услышать на наших колонках музыку с мощностью 30 Вт, на вход усилителя нужно подать сигнал с амплитудой 1.5 В. Но наш смартфон развивает на выходе максимум 0.75 вольт. Поэтому максимальная мощность, которую мы сможем «выжать» из такой системы — это 15 Вт. То есть мы не сможем полностью задействовать возможности нашего усилителя мощности.

Для того, чтобы привести напряжение сигнала от разных источников в уровню, необходимому для правильной работы вашего усилителя мощности, и нужен предварительный усилитель. Кроме того, предварительный усилитель позволяет регулировать тембр и громкость звучания нашей музыки. Таким образом, предварительный усилитель — это совершенно необходимое звено полного звукового усилителя.

Принципиальная схема предварительного усилителя (кликните чтобы увеличить)

Описание работы схемы предусилителя

Усилитель собран на одном сдвоенном операционном усилителе LM358 (содержит два ОУ в одном 8-выводном корпусе) и двух транзисторах 2N2222 и 2N2907

Входной сигнал подается на входной разъем S1. Через разделительный конденсатор C1 он поступает на вход первого каскада на операционном усилителе U1.1. Этот каскад осуществляет предварительное усиление сигнала и регулировку общего усиления схемы (чувствительность или Gain). регулировка чувствительности осуществляется потенциометром R18 в широких пределах. Потенциометр включен в цепь обратной связи ОУ U1.1. Чем больше сопротивление этого потенциометра, тем выше усиление каскада, и, соответственно, чувствительность всего предусилителя.

Заказать ОУ LM358 можно здесь…

Если вам нужен больший диапазон регулировки чувствительности, вы можете использовать потенциометр с большим максимальным сопротивлением. Например на 470 кОм. Для моих целей величина 100 кОм оказалась оптимальной. Если вам вообще не нужна регулировка чувствительности, вы можете заменить потенциометр постоянным резистором, подобрав его сопротивление для получения нужной чувствительности. Кроме того, вы можете добавить в этот усилитель несколько звуковых входов, создав подобие аудио микшера. Как для этого модифицировать схему будет рассказано далее.

С выхода первого каскада сигнал подается на регулятор тембра по высоким и низким частотам. регулятор тембра собран на операционном усилителе U1.2.

Цепь регулировки тембра включает в себя потенциометры R19 и R20, резисторы R4, R5, R6, R7, R8 и конденсаторы C6, C8. Эти компоненты составляют мостовой регулятор тембра, который включен в цепь обратной связи операционного усилителя U1.2

Включение регулятора в цепь обратной связи (так называемый активный регулятор тембра) позволило увеличить глубину регулировки и использовать в регуляторе потенциометры с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота. Если у вас в наличии только резисторы с логарифмической характеристикой, можно без проблем использовать и их, но в этом случае линейная характеристика усилителя будет НЕ в среднем положении потенциометров. Частоты регулировки тембра зависят от номиналов конденсаторов C6 и C8. В данном случае это около 160 Гц по низким частотам и около 10 кГц по высоким.

С выхода активного регулятора тембра, через разделительный конденсатор C10, сигнал подается на последний каскад, собранный на транзисторах Q1 и Q2. Это — нормирующий усилитель. Подстроечным резистором R15 можно установить коэффициент усиления этого каскада в широких пределах. И соответственно, максимальное выходное напряжение всего усилителя. Чем меньше сопротивление этого резистора, тем выше усиление каскада. На выходе каскада установлен регулятор громкости на потенциометре R21. С движка этого потенциометра сигнал поступает уже на ваш оконечный усилитель мощности.

Набор транзисторов 2N2222, 2N2907…

Я люблю транзисторные схемы, поэтому решил сделать третий каскад на транзисторах. Это очень интересная, проверенная временем и качественно работающая схема на двух транзисторах разной проводимости с непосредственной связью между транзисторами.

В принципе, можно упростить этот предварительный усилитель и исключить каскад на транзисторах. Тогда регулятор громкости R21 нужно подключить к нижнему выводу постоянного резистора R9 1k. Но в этом случае усилитель получится менее гибким и универсальным.

Керамические конденсаторы малой емкости C3 и C13 на 12 пикофарад осуществляют частотную коррекцию в области ультразвуковых частот и служат для устранения возможного самовозбуждения усилителя на этих частотах.

---

---

Питание Предусилителя

Для питания усилителя необходим стабилизированный источник напряжением от 12 до 15 вольт. Лучше 15. Я задумывал этот преамп для использования с усилителем мощности, который запитан от нестабилизированного напряжения 30..35 вольт. Поэтому в схеме преампа есть стабилизатор напряжения 15В на микросхеме 7815. При питании преампа от внешнего стабилизированного источника, регулятор 7815 и конденсатор C9 нужно удалить из схемы, а напряжение питания подавать на контакт платы +15В.

Поскольку питание усилителя происходит от однополярного источника, для правильной работы операционного усилителя на его не-инвертирующий вход (выводы 3 и 5 микросхемы U1) нужно подать напряжение смещения (Bias). Для этого служит делитель напряжения на резисторах R12, R14 и конденсаторе C12.

Стабилизаторы LM7815

Варианты схемы предусилителя

Как я уже упоминал выше, вы можете добавить к этому усилителю неограниченное количество аудио входов, сделав небольшой микшер аудио сигналов. На схеме показано как добавить три входа. Вы можете добавить сколько угодно входных ячеек. Это превращает входной каскад в инвертирующий смеситель с регулировкой коэффициента усиления. При этом можно независимо регулировать уровень сигнала с каждого источника соответствующим переменным резистором.

Как вы уже поняли, я описал монофоническою версию предусилителя. Для использования в стерео усилителе нужно сделать два таких преампа и использовать сдвоенные потенциометры в регуляторах тембра и громкости.

Печатная плата предусилителя

Печатная плата была разработана в программе DipTrace. Скачать проект печатной платы можно по ссылке в конце статьи. Вы можете сделать печатную плату одним из доступных способов или модифицировать ее под ваши цели и имеющиеся в наличии компоненты.

Печатная плата — односторонняя, с перемычками со стороны компонентов. В основном использованы выводные компоненты. Единственный SMD компонент — это микросхема LM358. Она установлена на нижней стороне платы, там где проводящие дорожки. Вы можете модифицировать печатную плату под микросхему в Dip корпусе. Просто у меня были в наличии LM358 в SMD исполнении.

Скачать zip архив с проектом печатной платы для программы DipTrace…

Ссылки на детали и компоненты:

• Стеклотекстолит FR4 односторонний
• Резисторы постоянные любых номиналов
• Подстроечные резисторы
• Конденсаторы керамические
• Конденсаторы электролитические
• ОУ LM358 дешево
• Стабилизаторы на 15 В
• Набор самых популярных транзисторов

• готовый предусилитель (если лень паять)
• Тестер радиодеталей, полупроводников и конденсаторов
• Усилитель мощности 2X100 Вт
• Импульсный блок питания 24В 6А

Список схем предусилителя звука

home :: audio :: Предусилитель звука



Google Реклама

Накачай: Mp3 Booster

MP3-плееры сейчас в моде. Меньшие по размеру карты памяти особенно удобно брать с собой; ваша собственная «персональная звуковая система» на ходу! Когда вы хотите, чтобы другие разделяли ваши музыкальные вкусы, вы обнаруживаете, что этим музыкантам не хватает силы. Вы можете обойти эту проблему с помощью усилителя MP3, небольшого усилителя, который можно использовать для подключения вашего MP3-плеера напрямую к вашему Hi-Fi. Когда вы в следующий раз пригласите своих друзей на вечеринку, вы можете попросить их принести свою «личную музыку», а также обычные напитки!…

[подробнее]

Цепь усиления низких частот

Bass Boost — это современный звук… будь то драйвовая пульсация диско или твердая басовая линия мягкого, жесткого или непринужденного рока. Один из способов получить современный звук с усилением басов, не тратя деньги и не покупая совершенно новое дорогое оборудование, — это использовать усилитель басов между гитарой, электронным органом или чем-то еще и усилителем инструмента. … [подробнее]

Усилитель звука

Коэффициент усиления усилителя номинально 20 дБ. Его частотная характеристика определяется в первую очередь значением всего нескольких компонентов — в первую очередь C1 и R1. Значения на схематической диаграмме обеспечивают отклик ±3,0 дБ от примерно 120 Гц до более чем 20 000 Гц. На самом деле частотная характеристика является линейной от примерно 170 Гц до значительно более 20 000 Гц; это нижний предел, который отклоняется от плоской частотной характеристики …. [подробнее]

Симметричный предусилитель класса А

Очень простой, но очень хороший усилитель с низким уровнем искажений. Аналогичная модификация использовалась в качестве предусилителя HAFLER. Однако качество воспроизводимого звука во всех симметричных усилителях вне зависимости от стоимости необходимых материалов, транзисторов, конденсаторов и резисторов…. [подробнее]

Симметричный предусилитель класса A

Это симметричная схема блока усиления, более сложная, модифицированная конструкцией, предложенной несколько лет назад Лисли Худом. Наиболее важной причиной является получение правильного полевого транзистора в дифференциальном усилителе на входе. Несмотря на все это, это схема, которая обеспечивает токовый зеркальный каскад с обеих сторон, в результате чего уменьшается общая отрицательная обратная связь…. [подробнее]

Модульный буферный предусилитель класса А

Блок, который часто очень полезен, если нам нужно изолировать в звуковых цепях два каскада между ними. Тогда мы можем использовать эту схему, которая имеет усилительный блок с усилением X1, мы не используем полную отрицательную обратную связь, только локальную, в результате чего искажения остаются на очень низком уровне. Соответствие должно быть сделано с большой осторожностью по типам транзисторов, резисторов между ними…. [подробнее]

Схема предусилителя Moduler

Чтобы дополнить 60-ваттный аудиоусилитель MosFet Audio Amplifier, был необходим высококачественный предусилитель. Была выбрана топология дискретных компонентов с использованием шин питания + и -24 В, что позволило свести к минимуму количество транзисторов, но при этом обеспечить низкий уровень шума, очень низкий уровень искажений и высокий запас по входной перегрузке. Очевидно, что модули, образующие этот предусилитель, могут использоваться в различных комбинациях и управлять различными усилителями мощности при условии, что следующие каскады имеют достаточно высокое входное сопротивление (т. е. выше 10 кОм)… [подробнее]

Схема предусилителя портативного микрофона

Эта схема в основном предназначена для обеспечения обычных домашних стереоусилителей микрофонным входом. Аккумуляторное питание является хорошим компромиссом: таким образом, входная цепь свободна от сетевых низкочастотных шумов, а подключение к усилителю упрощается из-за отсутствия сетевого кабеля и блока питания. При использовании стереомикрофона цепь должна быть дублирована. В этом случае два отдельных регулятора уровня лучше, чем двойной стереопотенциометр. Низкий потребляемый ток (около 2 мА) обеспечивает длительный срок службы батареи…. [подробнее]

Стереопредусилитель с усилением басов

Этот предусилитель был разработан для работы с проигрывателями компакт-дисков, тюнерами, магнитофонами и т. д., обеспечивая коэффициент усиления по переменному напряжению, равный 4, для управления менее чувствительными усилителями мощности. Поскольку современное домашнее оборудование Hi-Fi часто оснащено небольшими корпусами громкоговорителей, диапазон низких частот приносится в жертву. Эта схема также имеет усиление басов, чтобы решить эту проблему. Вы можете использовать переменный резистор, чтобы установить усиление басов от 0 до максимум +16 дБ при 30 Гц. Если требуется фиксированное максимальное значение усиления, переменный резистор можно не использовать и заменить переключателем…. [подробнее]

Фонокорректор

В последние годы, после появления компакт-дисков, виниловые записи почти исчезли. Тем не менее, фонокорректор все еще полезен для прослушивания старых виниловых дисков из хорошо сохранившейся коллекции. Эта простая, но эффективная схема, разработанная для дешевых картриджей с подвижным магнитом, может использоваться в сочетании с усилителями мощности звука, показанными на этих веб-страницах, с низким уровнем шума, хорошей кривой частотной характеристики RIAA, низким уровнем искажений и хорошим поведением высокочастотных переходных процессов благодаря пассивному эквализация в диапазоне от 1 до 20 кГц…. [подробнее]

Коммутационный центр модульного предусилителя

Этот модуль может быть необходимым дополнением к Modular Preamplifier Control Center, когда к цепи предусилителя необходимо подключить более двух источников. С помощью переключателя SW1 можно выбрать четыре входа высокого уровня и направить их на выход. Выход этого модуля должен быть подключен подходящим кабелем к одному из двух входов модуля Центра управления. Таким образом, пользователю этой комбинации модулей будет доступно всего пять входов…. [подробнее]

Портативный микрофонный предусилитель

Эта схема в основном предназначена для обеспечения обычных домашних стереоусилителей микрофонным входом. Аккумуляторное питание является хорошим компромиссом: таким образом, входная цепь свободна от сетевых низкочастотных шумов, а подключение к усилителю упрощается из-за отсутствия сетевого кабеля и блока питания…. [подробнее]

Фонокорректор

В последние годы, после появления компакт-дисков, виниловые записи почти исчезли. Тем не менее, фонокорректор все еще полезен для прослушивания старых виниловых дисков из хорошо сохранившейся коллекции… [подробнее]

Электронный стетоскоп

Стетоскопы полезны не только для врачей, но и для домашних механиков, дезинсекторов, шпионажа и многих других целей. Стандартные стетоскопы не обеспечивают усиления, что ограничивает их использование. Эта схема использует операционные усилители для значительного усиления стандартного стетоскопа и включает фильтр нижних частот для удаления фонового шума…. [подробнее]

Минималистичный дискретный предусилитель Hi-Fi

Минималистский дискретный предусилитель Hi-Fi

Эллиот Саунд Продактс

Проект 37

© ноябрь 1999 г., Род Эллиотт (ESP)

---

Обратите внимание:   Печатные платы доступны для последней версии этого проекта. Нажмите на картинку для более подробной информации.

---

Введение

Обратите внимание, что описанный здесь проект был заменен новой версией Revision A. Новая схема использует двойной источник питания и не включает источник питания. P05 идеально подходит для этой новой версии.

Предусилитель, разработанный для минималистов и лишенный излишеств, является целью этого проекта. Он разработан как предусилитель для усилителя мощности класса A Death of Zen (DoZ) (Project 36) и имеет очень низкий уровень шума и искажений, минимальное количество компонентов, полностью дискретную схему.

Этот модуль усиления может быть использован в качестве основы для любого предусилителя — производительность образцовая, низкий уровень шума, широкая полоса пропускания, и он действительно звучит очень хорошо.

Вы можете добавить столько входов, сколько вам нужно, и единственными элементами управления являются громкость и выбор входа. Выключатель питания также является хорошей идеей, но если вы хотите, вы можете оставить предусилитель включенным все время. В этом нет необходимости, так как он достигнет стабильного рабочего состояния в течение нескольких секунд и не изменит свои характеристики в какой-либо слышимой степени. Преимущество переключателя питания заключается в том, что сигнал +30 В может использоваться для включения питания усилителей мощности, поэтому для системы требуется только один переключатель. Его можно расширить для включения питания всего музыкального центра, включая проигрыватели компакт-дисков, тюнер и т. д.

Предусилитель можно также использовать с другими усилителями, и он может легко работать с импедансом 2 кОм. Хотя показано использование одного источника питания (для легкого согласования с усилителем мощности DoZ), при желании он также может работать с двойным источником питания ± 15 В, хотя это не рекомендуется (и также не является тривиальной задачей), отчасти из-за возможность обратного смещения выходных конденсаторов (которое нельзя опустить) и отчасти из-за других модификаций, которые необходимы для его правильной работы. См. версию Revision A, если вы предпочитаете двойное питание.

Как показано, частотная характеристика абсолютно плоская от 10 Гц до 100 кГц, без какой-либо стабилизации частоты. В таблице ниже показаны номинальные характеристики модуля усиления.

ИСКЛЮЧЕНИЕ	<0,01%
Выходное напряжение	6,0 В. 0097	10Hz — 100kHz (-0.5dB)
Voltage Gain	10dB nominal
Supply Voltage	30V
Supply Current	<10mA

---

Описание

Схема модуля усилителя показана на рисунке 1 и как видно очень проста. Два из них можно легко построить на куске Veroboard, хотя печатная плата делает это намного проще. Этот предусилитель использует полностью бесшумный источник питания, так как он не является операционным усилителем и не может подавлять шум питания. Это не значит, что отклонение источника питания особенно плохо, просто оно не так хорошо, как операционный усилитель. Источник питания показан ниже, и он будет иметь пульсации и шум менее 10 мкВ, если он собран в соответствии с требованиями.

Рис. 1. Модуль усиления

D1 и D2 — 1N4148, и вместе с Q2 образуют источник тока, обеспечивающий ток смещения около 7 мА. Этот каскад представляет собой не усилитель, а активную (и очень линейную) нагрузку, позволяющую усилительному транзистору Q3 обеспечить высокий коэффициент усиления с превосходной линейностью. Обратная связь подается через резистор R5, а резистор R4 устанавливает коэффициент обратной связи по переменному току и, следовательно, коэффициент усиления усилителя по напряжению. Транзисторы Q2 и Q3 работают при мощности около 100 мВт и при работе немного нагреваются.

Подстроечный потенциометр VR1 используется для установки напряжения на коллекторах Q2 и Q3 равным 1/2 напряжения питания (15 В), и один блок можно использовать для стереопары без взаимодействия или других нежелательных побочных эффектов. Затем резистор на 100 кОм используется для подачи смещения для каждого модуля предусилителя. Если вы действительно не хотите использовать потенциометр, вы можете использовать резистор 10 кОм от + ve C2 к земле и резистор 22 кОм к источнику питания. Это не позволит вам точно установить напряжение покоя, но будет приемлемо для обычного использования. Резистор R8 гарантирует, что выходной конденсатор правильно заряжен при отсутствии подключенного выхода, и его можно не использовать, если выход подключен непосредственно к регулятору громкости, как показано ниже.

Искажение предусилителя разумно соответствует частоте и составляет менее 0,01%. Я измерил около 0,0075% — это чуть выше остатка моего генератора сигналов (0,006%), так что, предположительно, это намного лучше, но я не могу его измерить. Грубым предположением будет разница между ними, дающая 0,0015%, но я предпочитаю ошибаться из-за осторожности.

Частотная характеристика плоская с точностью до -0,2 дБ в диапазоне от 10 Гц до 100 кГц, и даже на частоте 100 кГц характеристики прямоугольной волны почти идеальны, демонстрируя небольшое округление и отсутствие звона или нестабильности любого рода. Измеренное выходное сопротивление составляет 84 Ом (не включая R9)., который изолирует предусилитель от емкостных нагрузок, таких как коаксиальный кабель). Схема может легко подавать среднеквадратичное значение 6 В на нагрузку 2,2 кОм. Это отличные цифры, учитывая простоту схемы. Усиление номинально составляет 3,2 (10 дБ), как показано на рисунке, и его легко изменить, изменив резистор R4: увеличение значения приводит к уменьшению усиления и наоборот.

Модули предусилителя обеспечивают единственный каскад усиления и могут быть отключены для сигналов высокого уровня (таких как проигрыватели компакт-дисков), которые имеют достаточно сигнала для непосредственного управления усилителем мощности. Это большое преимущество для тех, кто хочет, чтобы минимальное количество компонентов соответствовало сигналу. Однако цепь не может быть соединена напрямую, поскольку она работает от одного источника питания. Это означает, что на входах можно использовать конденсаторы из полиэстера, но для выходов с низким импедансом необходимо использовать электролитические конденсаторы. Их можно обойти с помощью полиэфирных конденсаторов на 100 нФ, но частотная характеристика не изменится в какой-либо значительной степени (неизмеримо на частоте 100 кГц), и нет заметного снижения искажений с установленными шунтирующими конденсаторами.

Рис. 2. Рекомендации по подключению предусилителя

На рис. 2 показан один канал предполагаемой разводки предусилителя. Это точно дублируется для другого канала, а переключатель и регулятор громкости являются общими для обоих. Для переключения требуется 2-полюсный, пяти- или шестипозиционный поворотный переключатель для обоих каналов и двухклавишный потенциометр. Я настоятельно рекомендую использовать линейный потенциометр с резистором, как показано на рисунке. Хотя это приводит к переменному импедансу источника, это лучшее приближение к бревенчатому горшку, чем те, которые вы можете купить в обычных магазинах, и имеет гораздо лучшее отслеживание между каналами. Если вы можете получить логарифмический потенциометр из проводящего пластика, не используйте резистор, а потенциометр должен быть на 10 кА (аудио конусность). Токопроводящие пластиковые горшки, как правило, намного лучше, чем обычные типы из углеродной пленки, а резистор испортит логарифмическую кривую.

В некоторых случаях — например, из-за необычно низкой входной чувствительности усилителя — может потребоваться выходной каскад усиления. Обычно для этого используется другой модуль усиления, использующий описанную выше схему, но, как правило, с более низким коэффициентом усиления. Ожидается, что коэффициента усиления 2 (6 дБ) будет достаточно для любого усилителя, поскольку это обеспечит выходное среднеквадратичное значение 4 В для типичного выхода проигрывателя компакт-дисков 2 В. Я обнаружил, что с типичными источниками усиления предусилителя около 10 дБ достаточно для управления типичным усилителем мощности, поэтому дополнительное усиление, вероятно, не понадобится. Однако использование выходного каскада также означает, что емкость межблочного кабеля не вызовет потерь на высоких частотах.

Фото прототипа

На фото показано, как выглядит окончательный вариант. Так как это было взято с прототипа платы, наложение компонентов шелкографии отсутствует, и я использовал «обычные» резисторы для всех моих первоначальных тестов. Улучшение шумовых характеристик достигается за счет использования металлопленочных резисторов.

---

Блок питания

В источнике питания не должно быть гула и помех, и должна использоваться схема, показанная на рис. 3. Не используйте 3-концевые стабилизаторы, так как приложенное напряжение слишком велико, и они выйдут из строя. Дискретная схема (обычно) не так хороша, но проста в сборке и надежна. Показанный здесь шунтовой регулятор будет трудно превзойти с любой схемой, в основном из-за используемой фильтрации, хотя регулятор сам по себе устраняет много шума.

Рис. 3. Цепь питания

Эта схема подходит для двух модулей усиления, как показано. Если вы хотите использовать больше, то R1 и R2 должны быть уменьшены в стоимости. При входном напряжении 40 В и суммарном сопротивлении 200 Ом максимальный ток составляет 50 мА для выходного напряжения 30 В. Я бы посоветовал, чтобы через шунтирующий регулятор проходило не менее 20 мА, поэтому, если вы хотите запустить 4 модуля усиления, уменьшите сопротивление резисторов R1 и R2 примерно до 82 Ом. Можно ожидать очень небольшого увеличения шума, но его не будет слышно. Диод Зенера должен быть устройством на 30 В и должен быть рассчитан на 1 Вт. Ваш местный поставщик электроники сможет сообщить вам, какой номер типа вам нужен. Все электролитические конденсаторы должны быть рассчитаны на 63В. Если вы не можете получить трансформатор на 16 В, вы можете использовать блок с выходным напряжением до 20 В переменного тока, но вам придется пересчитать значения R1 и R2.

Вы можете добавить развязку между каналами, чтобы предотвратить любую возможность перекрестных помех, но даже без этого должно быть возможно получить отличное разделение каналов, поскольку схема работает в классе A и не изменяет ток питания в зависимости от сигнала (как это происходит в операционных усилителях и многие другие схемы). Силовой трансформатор не обязательно должен быть большой мощности — 20 ВА более чем достаточно из-за низкого потребляемого тока (около 50 мА).

Поскольку это шунтовой регулятор, он имеет «автоматическую» защиту от короткого замыкания на выходе. Вы не должны проверять это, потому что разряд выходного конденсатора вызовет очень высокий пиковый ток и может повредить крышку. Зачем шунтирующий регулятор? Потому что в интересах наибольшей простоты это предел. Так как имеется резистивно-емкостной фильтр ‘pi’, фон и шум очень низки и должны быть менее 10 мкВ RMS при нормальной работе. Шунтовой регулятор также действует для уменьшения шума, поскольку схема «видит» его как изменяющееся напряжение, и шунтирующая схема пытается компенсировать это, модулируя свое сопротивление шунта, чтобы минимизировать колебания напряжения.

Резисторы серии 100 Ом (R1 и R2) пропускают ток предусилителя + шунта, который обычно составляет около 50 мА, поэтому рассеяние довольно низкое. Для обеспечения надежности следует использовать резисторы мощностью 5 Вт, особенно в случае случайного короткого замыкания на выходе. В этом случае рассеиваемая мощность составит от 7 до 8 Вт, поэтому резисторы будут сильно нагреваться. Шунтирующий транзистор BD139 будет работать при токе около 50 мА, когда питание не нагружено модулями предусилителя, и будет рассеивать около 1,5 Вт. Он должен быть установлен на подходящем радиаторе с тепловым сопротивлением не более 10°C/Ватт. Это позволит сохранить транзистор в хорошем состоянии и охладить его в самых неблагоприятных условиях, с типичным максимальным повышением температуры 15°C.

Как всегда, будьте очень осторожны с электропроводкой. Если возможно, используйте блок питания на 16 В переменного тока и установите его на расстоянии от предусилителя, чтобы не было возможности наводить шум в цепи от трансформатора. Использование двухполупериодного удвоителя напряжения, как показано, обеспечит минимум около 40 В перед регулированием. Этого более чем достаточно, чтобы обеспечить стабильное питание предусилителя.

---

---

Основной индекс Индекс проектов

Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, помимо прочего, весь текст и диаграммы, является интеллектуальной собственностью Рода Эллиотта и защищена авторским правом © 1999. Воспроизведение или повторная публикация любыми средствами, будь то электронными, механическими или электромеханическими, строго запрещены в соответствии с Международные законы об авторском праве. Автор (Род Эллиотт) предоставляет читателю право использовать эту информацию только в личных целях, а также разрешает сделать одну (1) копию для справки при создании проекта. Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Рода Эллиотта.

Страница создана и охраняется авторским правом (c) 13 ноября 1999

Создание различных схем с помощью этой микросхемы усилителя звука

Как говорится, хорошая музыка — это 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:

• Устройство регулировки тембра
• Схема усилителя мощности
• Схема предусилителя.

Принцип работы схемы предусилителя NE5532

(Двойной бесшумный операционный усилитель NE5532N на печатной плате) процессы. 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: Wikipedia Список выглядит следующим образом:

PIN	Название штифта	Описание
1	OUT 1	Это вывод для инвертирующего сигнального ввода. -)	На левой стороне 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 (-)	Кроме того, в этой же области находится второй входной контакт с отрицательной клеммой.
7	OUT 2	Это второй выход для входных контактов инвертирующего сигнала 5 и 6.
8	VCC	Последний контакт — источник положительного напряжения.

Как собрать схему предусилителя NE5532

Ниже мы познакомим вас с четырьмя различными схемами. 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 предтоновым управлением на микросхеме NE5532

Чтобы получить лучший стереоусилитель с предварительным тоном, лучше использовать высококачественный операционный усилитель.

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 усиление 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.

Далее ссылка на видео ниже показывает практическое применение этой схемы.

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

Источник: Wikimedia Commons

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.

7999999999999999997.0096 1

Part Name	Rating	Quantity
NE5532 IC	—	1
Capacitor	104 pf	2
Capacitor	103 пф	4
Capacitor	222 pf	2
Resistor	15k	2
Resistor	1k	4
Resistor	10k	6
Resistor	160k	2
Resistor	47k	2
Resistor	2. 7k	2
Resistor	100 Ohms	1
Capacitors	10uF/25V	4
Capacitors	47uF/25V	4
Capacitors	1000uF/25V	1
Переменные резисторы OHM	2K	2
Потенциометры	47K	6
Zener Diode (In4742A)

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.

Parts Needed 977 977. 9007. 977 977. 9007. 9.10097 9.10097 9.10097 9.197. 9.197 9.197 977. 977. 977 9.197 977 9.10097. .)

Part Name	Rating	Quantity
NPN Transistors, Q1 & Q2: BC549	45V, 100mA	1
IC1 : NE5532N or LF353, Wide Bandwidth Dual JFET Input Op-amp	—	1
0.25W +/- 1% Ohm Resistors:R15	3.3K	1
R14, R13, R10 & R7	100K	1
R6	2.2K	1
R12, R11, R9, R8 & R4	10K	1
R3	270K	1
R2 & R16	100 Ом	1
R1, R5 и R15	2,2K	969 977 977 977 977 977.	50KA	1
VR1 & VR2: (Linear Pot.)	100KB	1
C1, C2, C7	10uF 16V	1
C12, C13	100uF 25V	1
Polyester Capacitors: C10 & C11	0.1uF 50V	1
C9	0.01uF 50V	1
C8	0.001uF 50V	1
C5 & C6	0.047uF 50V	1
C3 & C4	0.0047uF 50V	1

(A picture of preamplifier tone control IC) 

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.

2. 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.

3. Регулировка громкости в обратном направлении увеличивает усиление на противоположной линии. VR1 работает как регулятор высоких частот.

4. Кроме того, изменение значений C4 + R4 и C3 + P3 дает более высокое сопротивление. В результате это снижает частоту, а также коэффициент усиления схемы.

5. Теперь вам нужно отдельно отрегулировать сигнал высоких и низких частот. Конечным продуктом, к которому нужно стремиться, является последовательная двухступенчатая схема регулировки тембра.