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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Микророботы для ремонта подземных коммуникаций 08.01.2019 Великобритания инвестировала почти 9 млн. долларов в разработку микроскопических роботов, которые будут заниматься ремонтом и обслуживанием различных подземных коммуникаций. За разработку возьмутся ведущие университеты США и если будет достигнут хороший результат, возможно это станет новым словом в ремонте городских коммуникаций. Машины для автономной проверки состояния труб уже не новость, однако новые версии данных машин отличаются своим предназначением. С их помощью станет возможным решение проблем связанных с ремонтом труб, таких как: раскопка котлованов посреди улиц и демонтаж асфальта. Планируется научить роботов самостоятельно ремонтировать различные повреждения труб, которые для начала нужно будет найти. Для этого созданы специальные роботы, что будут проводить диагностику труб. Они внешне напоминают жуков и размером не более 1 см и умеют передвигаться по любым поверхностям, в том числе и по воде. Ремонтные роботы более крупные, на них крепят оборудование для ремонта различных повреждений труб. Управляются непосредственно через кабель по которому они заряжаются и получают материалы для выполнения ремонта. Закончить разработку ремонтных роботов планируется через 5 лет. Если результат окажется положительным, Великобритания закупит их миллионными сериями и начнет массовый ремонт подземных коммуникаций.

Другие интересные новости:

▪ Вспененная бумага

▪ Выращивание древесины без дерева

▪ Укоритель миниатюрных частиц, питающий лазер

▪ Генетика голоса: ключ к наследственному тембру

▪ Выяснена причина намагничивания Вселенной

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Бытовые электроприборы. Подборка статей

▪ статья Эсхил. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какие морские и наземные рептилии способны спариваться и производить потомство? Подробный ответ

▪ статья Мята азиатская. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Простые противоугонные устройства. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Ремонт модуля питания телевизора LG 42LM669T-ZC. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025