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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Умная футболка предупредит астматический приступ 24.05.2017 Канадские ученые вшили в ткань сенсор, способный определять частоту вдохов и выдохов. Устройство поможет легко и быстро диагностировать астму и другие опасные заболевания дыхательных путей. Исследователи из центра оптики, фотоники и лазерной техники университета Лаваля в Канаде разработали "умную" футболку, которая в режиме реального времени отслеживает частоту вдохов и выдохов. Собранные футболкой данные можно использовать для ранней диагностики респираторных заболеваний, таких как астма или апноэ. Астму не всегда удается диагностировать быстро: характерные острые приступы одышки, удушья и сухих хрипов могут быть симптомами других заболеваний - пневмонии, бронхита или даже сердечного приступа. Чтобы поставить диагноз, врачи наблюдают пациента, в том числе регулярно измеряют ритм дыхания. Носимые устройства, измеряющие частоту вдохов и выдохов, могут существенно облегчить и ускорить диагностику. Чуть ниже ворота футболки вшивается антенна из оптоволоконной трубки, изнутри покрытой тонким слоем серебра, а снаружи защитным полимерным покрытием. Когда человек в футболке делает вдох, сенсор фиксирует увеличение объема грудной клетки и объем воздуха в легких и переводит их в беспроводной сигнал, который передается на смартфон или компьютер. Чтобы измерять ритм дыхания, сенсору не обязательно плотно прилегать к коже: достаточно того, что футболка просто надета, утверждают авторы разработки. Сенсор работает, когда человек в футболке стоит, ходит, сидит или лежит. Более того, сенсор работает даже после стирки с порошком - канадские инженеры постирали футболку 20 раз, и даже после этого она продолжала работать.

Другие интересные новости:

▪ Видеокарта MSI Radeon R9 290X Lightning

▪ ATSAMR34/35 - радио LoRa плюс микроконтроллер Cortex-M0+ для интернета вещей

▪ Искусственный хрусталик с фокусировкой

▪ Электронный шахматист

▪ Фотокамера в часах

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструкции по эксплуатации. Подборка статей

▪ статья Спор славян между собою. Крылатое выражение

▪ Как заканчивалась Вторая мировая война? Подробный ответ

▪ статья Бородач африканский. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Звуковой испытатель кварцевых резонаторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Устройство для зарядки автомобильных аккумуляторных батарей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025