Усилитель ЗЧ для приемников с батарейным питанием. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиоприем

 Комментарии к статье

В статье описан простой экономичный усилитель ЗЧ для приемников с питанием от двух гальванических элементов. В усилителе использованы недефицитные элементы, он прост в изготовлении и налаживании.

Принципиальная схема усилителя ЗЧ приведена на рисунке. Входной сигнал с регулятора громкости R1 поступает на затвор полевого транзистора VT1, имеющего очень высокое входное сопротивление, что позволяет использовать усилитель с высокоомными источниками сигнала. Работа диодного амплитудного детектора, например, заметно улучшается при высоком сопротивлении нагрузки: увеличиваются коэффициент передачи и чувствительность, уменьшаются искажения. Очень небольшой (30 мкА) ток стока первого транзистора создает на сопротивлении нагрузки R2 падение напряжения около 0,5 В, достаточное для открывания второго транзистора VT2, "раскачивающего" оконечный каскад усилителя.

Ток коллектора VT2 составляет приблизительно 140 мкА, а амплитуда усиленного напряжения ЗЧ может достигать 1,5 В. Это напряжение приложено к входу составного эмиттерного повторителя [1], [2], собранного на двух комплементарных парах германиевых транзисторов VT3-VT6. Они усиливают только ток, амплитуда которого при работе усилителя на восьмиомную нагрузку может достигать 100 мА. Режим выходного каскада близок к режиму класса В, а это означает, что при положительной полуволне сигнала открывается только верхнее (VT3 и VT5) плечо каскада, а при отрицательной - только нижнее (VT4 и VT6). Небольшое начальное смещение около 0,15 В, необходимое для уменьшения искажений типа "ступенька", получается за счет прямого падения напряжения на диодах VD1, VD2.

Режим усилителя, а он, как видно из схемы, имеет непосредственную связь между каскадами, стабилизируется следующим образом: постоянное напряжение 1,5 В с выхода усилителя, поступающее через резистор R4 на исток транзистора первого каскада, является его напряжением смещения, поскольку затвор, соединенный по постоянному току с общим проводом через регулятор R1, имеет потенциал -1,5 В относительно истока. Случайное повышение, например, выходного напряжения приводит к уменьшению тока стока транзистора VT1. Вслед за ним уменьшается ток коллектора VT2, напряжение на его коллекторе понижается и заставляет выходное напряжение вернуться к прежнему уровню. Таким образом, получается 100 % ООС по постоянному току. Коэффициент ООС по переменному току значительно меньше благодаря цепочке R3C1, уменьшающей переменную составляющую напряжения на истоке транзистора VT1 примерно в восемь раз. Такое же значение имеет и коэффициент усиления по напряжению всего усилителя. Его можно установить, изменяя номинал резистора R3.

В усилителе имеется еще и цепь положительной обратной связи (ПОС). Она образуется при соединении правого (по схеме) вывода резистора R5 не с общим проводом, а с "горячим" выводом головки громкоговорителя ВА1. Коэффициент ПОС несколько меньше единицы, поскольку меньше единицы коэффициент передачи по напряжению выходного каскада, поэтому усилитель не самовозбуждается. ПОС значительно улучшает симметричность выходного напряжения, т. е. уменьшает нелинейные искажения.

Дело в том, что при положительной полуволне выходного напряжения транзисторы верхнего плеча выходного каскада VT3 и VT5 открываются хорошо, так как ток базы VT3 задает открывающийся транзистор VT2. При отрицательной же полуволне этот транзистор закрывается, а базовый ток транзистора VT4 определяется резистором R5, уменьшать сопротивление которого невыгодно из-за снижения экономичности усилителя. Присоединив резистор к верхнему (по схеме) выводу головки громкоговорителя ВА1, мы увеличиваем напряжение на нем, а следовательно, и открывающий ток транзистора VT4. Такое включение иногда называют схемой "вольтодобавки".

В усилителе ЗЧ применим полевой транзистор с напряжением отсечки 1,5...2 В. Его можно выбрать из транзисторов серий КП303 (предпочтительнее индексы А, Б, И) и КП307 (А, Е). Желательно, чтобы коэффициент усиления по току биполярных транзисторов был не ниже 50...70.

Будет совсем хорошо, если транзисторы выходного каскада подобрать с примерно одинаковыми коэффициентами усиления. Пару с меньшим коэффициентом лучше применять в качестве VT5, VT6. К остальным деталям никаких особых требований не предъявляется.

Динамическая головка ВА1 - 2ГД-38 или ей подобная с сопротивлением звуковой катушки 8 Ом. Желательно использовать головки с большой отдачей, невзирая на их размеры и мощность. Настоятельно рекомендуется поместить головку в деревянный корпус больших размеров - и отдача (громкость) и качество звучания при этом значительно улучшатся.

Налаживание усилителя начинают с проверки режима: напряжение в точке соединения коллекторов транзисторов VT5, VT6 должно равняться половине напряжения питания, т. е. 1,5 В. Его можно подкорректировать, подбирая сопротивление резистора R2. Если же сделать это не удается при изменении сопротивления в разумных пределах (скажем, от 10 до 27 кОм), то надо взять транзистор VT1 с большим напряжением отсечки, это позволит получить большее напряжение на выходе. Затем, включив миллиамперметр в цепь питания и подбирая число и тип включенных параллельно диодов VD1, VD2, устанавливают ток покоя усилителя, равный 1...1,5 мА. Нельзя отключать сразу все диоды, потому что ток усилителя возрастет до недопустимо большой величины. Подойдут любые маломощные германиевые диоды, например, Д2, Д9, Д18, Д311, ГД507 и т. д. В заключение, подав на вход усилителя звуковой сигнал и наблюдая напряжение на динамической головке с помощью осциллографа, убеждаются в отсутствии искажений типа "ступенька" и симметричности ограничения полуволн выходного напряжения при больших его амплитудах.

Усилитель, изготовленный автором, имел следующие параметры: напряжение питания - 3 В, ток покоя - 1,3 мА, ток при максимальном сигнале - 30 мА, максимальная мощность неискаженного сигнала на нагрузке 8 Ом - 25 мВт, полоса воспроизводимых частот - 70...10 000 Гц.

При необходимости расширить полосу в сторону нижних частот надо увеличить емкость конденсаторов С1 и C3. Ограничить полосу со стороны верхних частот можно, включив между коллектором и базой транзистора VT2 конденсатор емкостью 150...300 пФ.

Литература

1. Поляков В. Автодинный синхронный приемник. - Радио, 1994, № 3, с. 11-13.
2. Поляков В. Транзисторный громкоговорящий. - Радио, 1994, № 8, с. 23-26.

Автор: В.Тимофеев, г.Москва

Смотрите другие статьи раздела Радиоприем.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива Планшеты ASUS ZenPad 8 (Z380M) и ZenPad 10 (Z300M) 21.05.2016 Компания ASUS обновила семейство планшетов, представив устройства ZenPad 8 (модель Z380M) и ZenPad 10 (Z300M), которые будут поставляться с операционной системой Android 6.0 Marshmallow. Оба компьютера наделены процессором MediaTek MT8163, который содержит четыре 64-битных вычислительных ядра Cortex-A53. В оснащение входят адаптеры беспроводной связи Wi-Fi 802.11a/b/g/n и Bluetooth 4.0, приемник спутниковой навигационной системы GPS, слот microSD, камеры с 5- и 2-мегапиксельной матрицами. Устройство ZenPad 8 оснащено 8-дюймовым дисплеем с разрешением 1280 х 800 точек. Объем оперативной памяти составляет 1 или 2 Гбайт, вместимость флеш-модуля - 8 или 16 Гбайт. Планшет весит 350 граммов, имея габариты 209 х 123 х 8,5 мм. Питание обеспечивает аккумулятор емкостью 4000 мАч. Компьютер ZenPad 10 располагает 10-дюймовым экраном с разрешением 1280 [ 800 точек. Объем ОЗУ равен 2 Гбайт, а флеш-модуль может хранить 16 или 32 Гбайт данных. Размеры и вес - 251,6 х 172 х 7,9 мм и 490 граммов. Батарея обладает емкостью 4860 мАч. Цена новых планшетов ASUS ZenPad 8 и ZenPad 10 составит соответственно 160 и 200 евро.

Другие интересные новости:

▪ Тревога помогает учиться

▪ Первый смартфон под Android 4.0 Ice Cream Sandwich

▪ Хрящевая ткань в суставах не обновляется в течение жизни

▪ Смарт-часы Canyon Wasabi

▪ Ученые сблизили одинаково заряженные частицы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Гражданская радиосвязь. Подборка статей

▪ статья Рыбная ловля. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья В чем, согласно американской пословице, состоит заслуга полковника Сэмюэла Кольта перед человечеством? Подробный ответ

▪ статья Токарный станок с ручным приводом. Домашняя мастерская

▪ статья Теория: генераторы синусоидальных колебаний. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Шарик и спички. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026