главная

основы

элементы

примеры расчетов

любительская технология

общая схемотехника

радиоприем

конструкции для дома и быта

связная аппаратура

телевидение

справочные данные

измерения

обзор радиолюбительских схем в журналах

обратная связь

реклама

        УСИЛИТЕЛИ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ

Первая схема - самая простая - двухкаскадный УЗЧ с однотактным выходным каскадом. 

Схема собрана на двух маломощных транзисторах. На транзисторе VT1 собран каскад предварительного усиления, на  транзисторе VT2 - оконечный каскад. Режимы транзисторов по постоянному току подбираются (во время налаживания) резисторами R1 и R3. Несколько слов о включении резистора R1. Резистор включен в цепь нагрузки для повышения температурной стабильности каскада. Такое включение уменьшает температурную зависимость коллекторного тока от температуры (у транзисторов есть одна неприятная особенность - при повышении температуры увеличивается коллекторный ток, что может привести к увеличению коллекторного тока до недопустимых величин и приводит к потере работоспособности каскада). Данный усилитель обладает невысокой выходной мощностью - порядка 20 - 30 милливатт и требует применения высокоомной нагрузки для выходного каскада. Для согласования низкого сопротивления динамической головки с относительно высоким выходным сопротивлением оконечного каскада применен согласующий выходной трансформатор. В данной схеме в качестве нагрузки выходного каскада можно применить абонентский громкоговоритель (например "ОБЬ"). Выходной каскад здесь собран по так называемой схеме "А". Эта схема обладает высокой линейностью, хорошим усилением, но невысокой экономичностью, так как ток покоя выходного каскада выбран довольно большой (можно посчитать мощность, потребляемую усилителем от источника питания P=I(потребления)*U(питания)=9(В)*10(МА)=90 милливатт, что, при выходной мощности 20 милливатт соответствует КПД всего около 20%).

Для повышения экономичности и увеличения выходной мощности можно рекомендовать усилитель с двухтактным выходным каскадом, работающим в режиме "AB". Эта схема позволяет получить уже выходную мощность в пределах 100-150 милливатт при потребляемом токе порядка 30 миллиампер (в режиме сигнала).

Как видно из схемы, ток покоя выходного каскада здесь не превышает 4 миллиампер, что значительно повышает экономичность усилителя в целом (сравните с потреблением тока первым усилителем). К недостатку данной схемы можно отнести применение для согласования специальных трансформаторов. Приобретение готовых трансформаторов может стать целой проблемой.

Если в выходном каскаде применить так называемую комплементарную (взамодополняющую) пару транзисторов - можно обойтись без применения довольно дефицитных и громоздких трансформаторов. 

Выходной каскад в этой схеме собран на транзисторах разной проводимости, что позволило максимально упростить выходной каскад. При помощи резистора R1 устанавливаем на эмиттерах транзисторов выходного каскада напряжение, равное половине питания (в данном случае - 4,5 вольта). Коллекторный ток выходного каскада устанавливаем резистором R3 (в пределах 2-4 миллиампер). Диод в данной схеме может быть заменен резистором , сопротивлением около 100 ом, но при этом сильно снизится температурная стабильность усилителя.                 Этот усилитель также имеет свой недостатки. Во-первых - низкая (по сравнению с трансформаторным усилителем) экономичность и, во-вторых - небольшой коэффициент усиления (так как транзисторы выходного каскада включены по схеме с общим коллектором, которая не дает усиления по напряжению). С первым недостатком можно смириться, так как экономичность усилителя остается довольно высокой. Для устранения второго недостатка обычно приходится добавлять еще один каскад усиления (можно, например, использовать первый каскад от простейшего однотактного усилителя).

Если у вас найдется микросхема операционного усилителя, то схему УЗЧ можно собрать по приводимой ниже схеме.

В данной схеме усиление напряжения производится операционным усилителем А1, а транзисторы используются для согласования высокого выходного сопротивления микросхемы с низким сопротивлением звуковой катушки громкоговорителя. Настройка данной схемы сводится к подбору при помощи R4 нужного коэффициента усиления (чем меньше этот резистор - тем больше коэффициент усиления). Данная схема имеет коэффициент усиления около 130 при выходной мощности 200 милливатт. Величина сопротивления резисторов R1,R2 может быть от 100 до 200 килоом, но она должна быть одинаковой. В качестве транзисторов можно использовать практически любую комплементарную пару, но обязательно - либо оба кремниевые, либо оба  - германиевые. В качестве примера можно рекомендовать применение транзисторов типов КТ315+КТ361; КТ3107+КТ3102; МП38+МП41.Этот усилитель можно собрать на плате с размерами 20*30мм.

Еще одна схема интересного (на мой взгляд) усилителя:

Этот усилитель отличается предельной простотой. Благодаря использованию непосредственных связей между каскадами удалось получить коэффициент усиления около 20 тысяч при неплохой частотной полосе! Выходная мощность такого усилителя - около 300 милливатт. 

Настройка: 

1. Заземляем базу транзистора VT2 и подбором резистора R3 устанавливает ток коллектора выходного каскада в пределах 80-90 миллиампер. Далее транзистор подключаем согласно схеме...

2. Заземляем базу первого транзистора и подбором резистора R2 устанавливаем ток коллектора выходного каскада 15 миллиампер. Далее транзистор подключаем согласно схеме...

3. Резистором R4 устанавливаем ток коллектора выходного каскада в пределах 40-50 миллиампер. 

К недостатку усилителя следует отнести большой потребляемый ток, что обусловленно работой выходного каскада в режиме "А". При повторении усилителя транзистор выходного каскада можно заменить более мощным (из серии П213-П217). Схема работает только с германиевыми транзисторами (при использовании кремниевых транзисторов потребуется изменение всех номиналов резисторов!!!)... Данный усилитель я использовал еще в детские годы для работы с детекторным приемником, при этом в качестве источника питания использовалась батарея для карманного фонарика на 4,5 вольта...

Также существуют специализированные микросхемы - усилители звуковой частоты с выходной мощностью от 50 милливатт до 100 ватт, но мы пока не будем их рассматривать. По мере приобретения опыта, вы сами сможете попробовать использовать такие микросхемы.

Последнюю схему удобно применить совместно с простейшим детекторным радиоприемником. Этот эксперимент я проводил еще во времена моего детства, тогда да ДВ диапазоне мне удавалось "поймать" 3 радиостанции с вполне приемлемой громкостью (при этом детекторный приемник без усилителя не "ловил" ничего!). Дело в том, что в нашем регионе ближайшая ДВ радиостанция расположена в 400 километрах, следующие в 600, а также в 700 километрах... При такой удаленности на детекторный радиоприемник без усилителя удается поймать, к сожалению, только помехи...

В настоящее время в интернет магазине Ekits.ru появились отличные модули усилителей ЗЧ. Такой модуль можно применить при изготовлении малогабаритного радиоприемника :

Схема модуля показана ниже

Модуль подключается так

Краткие параметры модуля:

Напряжение питания (минимальное/номинальное/максимальное) 4,5/12/15 В.

Коэффициент усилиния (по напряжению) - 200

Номинальная выходная мощность - 0,6 ватт

Габаритные размеры (длина/ширина/высота) - 24/15/10 миллиметров

Цена в магазине - 70 рублей (на ноябрь 2012)

                                                        вверх

                                            Здесь может быть Ваша реклама!

                                                       реклама