ЗЧ с телеграфным фильтром. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Начинающему радиолюбителю

 Комментарии к статье

[an error occurred while processing this directive]

Усилитель звуковых частот, схема которого приведена на рис. 1, предназначен для несложных связных устройств - супергетеродинов и приемников прямого преобразования.

Коэффициент усиления этого УЗЧ около 1000 (60 дБ). Полоса пропускания от 250 до 2700 Гц (по уровню - 6 дБ). Для приема телеграфных сигналов ее можно сузить до 300 Гц при средней частоте примерно 900 Гц.

УЗЧ выполнен на операционном усилителе DA1, режим работы которого по постоянному току задает делитель на резисторах R1, R2. Сигнал звуковой частоты поступает на неинвертирующий вход ОУ, а на его инвертирующий вход с выхода ОУ подается сигнал обратной связи. Он проходит через RC-цепи, которые определяют коэффициент усиления устройства и его амплитудно-частотные характеристики (АЧХ).

Когда контакты выключателя SA1 разомкнуты, АЧХ усилителя формируют резисторы R3, R4 и конденсаторы С2, С6. На средних частотах (1 ...2 кГц) коэффициент усиления К определяется только резисторами R3 и R4. Поскольку сигнал подается на неинвертирующий вход, то K=1+R3/R4. При приведенных на рис. 1 номиналах этих резисторов коэффициент усиления будет около 1000. Заметим, что 1000 - максимально допустимый коэффициент усиления УЗЧ при использовании операционного усилителя К140УД8 и некоторых других операционных усилителей с внутренней коррекцией. Это иллюстрирует рис. 2, на котором показана АЧХ собственно ОУ. Видно, что при больших значениях коэффициента усиления даже без учета влияния навесных элементов полоса пропускания уже будет меньше требуемых 3 кГц.

АЧХ усилителя на низких частотах в первую очередь формирует цепочка R4C2. На частоте F=1/2pR4C2 коэффициент усиления уменьшится на 3 дБ по отношению к средним частотам. Нетрудно убедиться, что при указанных на схеме номиналах это произойдет на частоте примерно 280 Гц.

На высоких частотах АЧХ усилителя будет в основном определять АЧХ операционного усилителя DA1 (рис. 2).

Дополнительно ослабить высокие частоты можно, включив параллельно R3 конденсатор (С6), емкость которого подбирают экспериментально. Если бы сам ОУ эффективно не "заваливал" частоты выше 3 кГц, то емкость этого конденсатора при указанном на схеме номинале резистора R3 должна быть около 1000 пФ (она рассчитывается по такой же формуле, как и в предыдущем случае). С учетом реальной АЧХ конкретного экземпляра ОУ на практике емкость этого конденсатора будет меньше. В частности, он может вообще отсутствовать "двойной Т - мост", который образован двумя Т - образными цепочками (R6R7C8 и R8C7C9), включенными параллельно.

Зависимость коэффициента передачи сигнала двойным Т - мостом от частоты приведена на рис. 3.

На некоторой частоте (ее принято называть частотой квазирезонанса) коэффициент передачи такой цепи существенно - в сто и более раз - уменьшается. Если двойной Т - мост подключить в цепь обратной связи нашего усилителя параллельно резистору R3, то на частоте квазирезонанса мост практически не будет влиять на коэффициент передачи УЗЧ в целом. На частотах выше и ниже этой частоты отрицательная обратная связь будет усиливаться (двойной Т - мост как бы шунтирует резистор R3), уменьшая коэффициент передачи усилителя. В результате формируется "резонансная" АЧХ (кривая 1 на рис. 4). На этом же рисунке приведена и АЧХ усилителя с отключенным двойным Т - мостом (кривая 2). За уровень 0 дБ на этом рисунке принят коэффициент усиления УЗЧ на частоте 1 кГц.

Частота квазирезонанса двойного Т - моста определяется номиналами его элементов. При выполнении условий С = С7 = С8 = С9 и R = R6 = R7 = 4R8 ее можно рассчитать по формуле F = 0,45/RC. В небольших пределах частоту квазирезонанса можно изменять подбором только одного резистора R8.

Резистор R5 - развязывающий. Он уменьшает нагрузку моста относительно низкоомным резистором R4. Если его не устанавливать, то сужение полосы пропускания УЗЧ при подключении двойного Т - моста будет существенно меньшим, т.е. фильтр будет неэффективным. Подбирая этот резистор и контролируя при этом АЧХ усилителя, можно установить полосу пропускания УЗЧ при приеме телеграфных сигналов в соответствии с индивидуальными вкусами оператора.

Использование в УЗЧ операционного усилителя дает одно преимущество - собранная из исправных деталей конструкция налаживания не требует. Если усилитель "не пошел" с первого включения, то надо проверить режим ОУ по постоянному току. Напряжение на его выходе (вывод 7) должно быть близко к половине напряжения источника питания (оно задается делителем на резисторах R1 и R2). Если это не так, то либо вы сделали ошибки при монтаже или отборе элементов для конструкции, либо просто неисправен ОУ.

При повторении конструкции можно использовать большинство современных и не очень современных операционных усилителей. Если применен ОУ без полевых транзисторов на входе (например, К140УД7), то сопротивление резисторов R1 и R2 целесообразно уменьшить примерно до 100 кОм, сохраняя условие R1 = R2. Оксидные конденсаторы могут быть любого типа.

Усилитель предназначен для использования с головными телефонами сопротивлением 50...100 Ом. Если в распоряжении радиолюбителя есть головные телефоны с меньшим сопротивлением, то придется добавить к этому усилителю небольшой выходной каскад. Напряжение питания этого УЗЧ - 9...12 В.

Коэффициент усиления 1000 более чем достаточный для УЗЧ супергетеродинного приемника. Для приемника прямого преобразования общий коэффициент усиления по тракту звуковой частоты должен быть раз в сто больше, поэтому УЗЧ, схема которого приведена на рис. 1, в этом случае применения надо дополнить каскадом предварительного усиления. Его схема показана на рис. 5. Он выполнен на транзисторе, работающем для уменьшения уровня собственных шумов в режиме с малым током коллектора (около 0,2 мА). Коэффициент усиления такого каскада определяется отношением сопротивления нагрузки в коллекторной цепи транзистора VT1 (в основном это включенные параллельно R3 и R7) и суммы сопротивлений резистора в цепи эмиттера, не за шунтированного конденсатором (R4), и сопротивления эмиттерного перехода. Последнее можно оценить по простой формуле Rэ = 25/I. Если в эту формулу ток подставить в миллиамперах, то сопротивление получится в омах. При токе эмиттера 0,2 мА сопротивление Rэ будет 125 Ом. Нетрудно теперь оценить и коэффициент усиления этого каскада - около 80.

При расчете коэффициента усиления такого каскада не следует забывать о входном сопротивлении следующего за ним каскада УЗЧ. Но в нашем случае им можно спокойно пренебречь - оно около 200 кОм (сопротивление включенных параллельно резисторов R1 и R2 - на рис. 1). С учетом такого входного сопротивления последующего каскада коэффициент усиления предварительного усилителя уменьшится незначительно - до 75.

Конденсатор С4 ограничивает сверху полосу пропускания предварительного каскада значением 4...5 кГц.

Для ориентировки на рис. 5 приведены режимы по постоянному току при напряжении источника питания 12 В. Если оно будет меньше, то надо взять резистор фильтра в цепи питания этого каскада (R6) с меньшим сопротивлением.

Смотрите другие статьи раздела Начинающему радиолюбителю.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Самое популярное место на Земле для молний 11.03.2024 Молнии представляют собой не только красивое природное явление, но и серьезную угрозу для жизни и здоровья людей. Стремление к пониманию и прогнозированию этих явлений остается актуальной задачей для научного сообщества, поскольку это поможет улучшить безопасность и защиту человека от молниевых ударов. На нашей планете существуют места, где молнии порой становятся не только частым явлением, но и смертельной угрозой для окружающей среды и живых организмов. Современные технологии позволяют точно определить самые опасные участки, где молнии ударяют наиболее часто. На нашей планете существуют места, где молнии порой становятся не только частым явлением, но и смертельной угрозой для окружающей среды и живых организмов. Современные технологии позволяют точно определить самые опасные участки, где молнии ударяют наиболее часто. Метеоролог и исследователь молний, профессор Крис Вагаски из Университета Висконсин-Мэдисон в США, вместе с коллегами провел обширное исследование, результаты которого привлекли внимание многих. Статистические данные удивительны: ежегодно в США регистрируется около 23,4 миллиона молниевых разрядов, 55,5 миллиона ударов молнии и 36,8 миллиона точек ударов по земле. Ученые также поделились статистикой случаев гибели и травмирования от ударов молний, отмечая, что ежегодно в мире погибает или получает травмы около 250 тысяч человек. Особенно часто это происходит в развитых странах, где многие вынуждены работать на открытом воздухе во время гроз. В период с 2003 по 2023 годы в США в среднем ежегодно от ударов молнии погибало около 28 человек. Флорида, по словам Криса Вагаски, является самым опасным местом для ударов молний от облаков к земле. Только в 2023 году в одном районе этого штата было зафиксировано 120 тысяч ударов молнии, что делает Флориду одним из самых опасных мест на Земле из-за высокой активности молний. Несмотря на высокую точность обнаружения молний современными технологиями (до 97%), эти природные явления остаются непредсказуемыми, требуя дальнейших исследований для лучшего понимания их природы.

Другие интересные новости:

▪ 32-разрядный процессор ARM Cortex-M7 для высокопроизводительных микроконтроллеров

▪ Гель для контрацепции мужчин

▪ Революция в геологоразведке

▪ Лампочки становятся беспроводными

▪ Антибиотики замедляют старение

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбительские расчеты. Подборка статей

▪ статья Лица необщее выраженье. Крылатое выражение

▪ статья Зачем кроликам нужен яркий белый хвост? Подробный ответ

▪ статья Навальщик-свальщик шпальных кряжей. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Мыльные порошки, пасты и составы для мытья рук после работы. Простые рецепты и советы

▪ статья Приемник-контролер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025