Раздел: Документация

0 ... 8 9 10 11 12 13 14 ... 29

усиления или в качестве мегафона для непосредственной связи. Она требует небольшой входной уровень мощности, поэтому может прекрасно использоваться в качестве усилителя для проигрывателя или магнитофона.

Усилители мощности на микросхемах IC1 и IC2 типа LM384 включены по мостовой схеме. Отдельная микросхема LM384 способна выдавать мощность 7,5 Вт на 8-Ом громкоговоритель, если работает от источника питания 26 В. Две микросхемы LM384, включенные по мостовой схеме, дают выходную мощность 12 Вт. Схема, показанная здесь, обеспечивает хорошую громкость при питании от источника от 6 до 15 В.

В мостовой схеме амплитуда звукового сигнала равна 12 В при восьмиомном громкоговорителе в качестве нагрузки. Здесь важно сбалансировать постоянные напряжения на выходах (вывод 8) с помощью резистора R4. Попеременно устанавливая вольтметр между минусовым проводом и выводом 8 каждого усилителя, регулировкой резистора R4 добейтесь, чтобы постоянные напряжения на выходах усилителей были одинаковы. Конденсатор С4 необходим для балансировки входных звуковых сигналов к каждому усилителю.

В этом типе усилителей приходится подавлять колебания, которые появляются на выходе во время отрицательной полуволны напряжения сигнала (R3 и С5 обеспечивают это подавление и поэтому должны быть в схеме). Развязку шин питания (выводы 14) с помощью конденсатора емкостью 0,1 мкФ между питанием и землей следует выполнять, если источник питания находится дальше 8 см от микросхемы.

Входной звуковой сигнал данного усилителя должен иметь размах не менее 20 мВ. Делитель напряжения на резисторе R1 обеспечивает регулировку уровня входного сигнала для предотвращения искажений от перегрузки; желательно использовать резистор с экспоненциальной характеристикой для хорошей регулировки. Далее входной сигнал через резистор R2 поступает на инвертирующие и неинвертирующие входы обеих микросхем, включенных по мостовой схеме.

Входной сигнал от радиоприемника с ЧМ по экранированному кабелю подается на разъем SOI. Тесты, проведенные с музыкальными и речевыми сигналами, обнаружили прекрасное качество звучания. Измерение амплитудно-частотной характеристики при помощи генератора звуковой частоты, подключавшегося на вход, показало хорошие результаты в диапазоне от 70 Гц до 12 кГц. Выводы 3, 4, 5, 10, 11 и 12 должны быть заземлены для облегчения теплового режима микросхем. При работе на макетной плате никаких признаков перегрева не наблюдалось.

Эксперименты со схемой. Используя звуковой генератор и поддерживая на входе постоянный уровень, проверьте выходную характеристику с помощью осциллографа. Зарисуйте частотную характеристику на миллиметровой бумаге в диапазоне от 70 Гц до 12 кГц. Попробуйте использовать кассетный магнитофон в качестве источника звука

хема 18

У ЗКОНАПР4ВЛЕННЫЙ МИКРОФОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Описание работы схемы. Это устройство (рис. 7.18) служит для направленного дистанционного приема и усиления слабых звуковых сигналов и может быть использовано при записи звуков на природе, например голосов птиц-Направленность приема обеспечивается параболическим микрофон! , м приемником.

Рис. 7.18. Узконаправленный микрофонный усилитель:

IC1-LF351, операционный усилитель; IC2, IC3-LM384 усилители мощности низкой частоты; С1 -0,005 мкФ; С2, С7 0,5 мкФ (майларовый); СЗ, С4 5 мкФ, 15 В; С5 340 пФ; С6 0,1 мкФ; R1 1 кОм; R2

1 МОм; R3 1 кОм; R4 10 кОм; R5 25 кОм, потенциометр; R6- 500 кОм, потенциометр; R7 3 Ом, 2 Вт; R8 200 кОм, потенциометр; Spk 8-Ом громкоговоритель.

Микросхема IC1 типа LF351, операционный усилитель на полевых транзисторах с /w-переходом, обладает высокими эксплуатационными характеристиками и используется в качестве входного усилителя. Его коэффициент усиления равен 1000 и определяется соотношением сопротивлений резисторов R2/R1 или 1 МОм/1 кОм. Операционный усилитель должен иметь напряжение смещения на выводе 6, близкое к 0 В. Балансировка напряжения смещения нуля осуществляется резистором R5, подключенным к выводам 1 и 5; установите цифровой мультиметр между выводом 6 и общим проводом и установите с помощью резистора R5 напряжение как можно ближе к нулю при отсутствии входного сигнала. Выходной сигнал подается с вывода 6 на резистор R6, который является делителем напряжения сигнала и регулирует уровень входа следующего каскада; экранируйте этот провод для исключения каких-либо наводок переменного тока.

Микросхемы IC2 и 1СЗ являются двумя усилителями мощности LM384, которые включены по мостовой схеме. Отдельная микросхема LM384 способна выдавать мощность 7,5 Вт на 8-Ом громкоговоритель при напряжении питания 26 В. Две микросхемы LM384. включенные по мостовой схеме, дают мощность 12 Вт. Схема, показанная здесь, обеспечивает Удовлетворительную громкость при напряжении питания 9 В. Амплитуда звукового сигнала в мостовой схеме составляет все 9 В при 8-Ом громкоговорителе в качестве нагрузки. Важно добиться баланса рабочих точек на каждом выходе (выводы 8) с помощью резистора R8. Попеременно включая вольтметр между минусовым (общим) проводом и выводом 8 каждого Усилителя и подстраивая резистор R8, добейтесь, чтобы напряжения на выходах стали одинаковыми. Конденсаторы СЗ и С4 необходимы для °аланса звуковых сигналов, подаваемых на вход усилителя.

Этот тип усилителей должен иметь цепи подавления колебаний, которые появляются на выходе в течение отрицательной полуволны напряжения угнала (эту роль выполняют R7 и R6). Когда источник питания удален °лее чем на 8 см от микросхемы, необходима развязка по напряжению

Г* —7

Г /

---

-«=-101.5 см—*j

9/16 А А

Рис. 7.19. Параболический микрофонный приемник.

питания микросхемы (подключите между выводом 14 и землей конденсатор емкостью 0,1 мкФ).

Звуковой сигнал на входе усилителя должен иметь минимальный размах 20 мВ. Делитель напряжения R6 регулирует уровень входного сигнала для предотвращения искажений от перегрузки усилителя и должен иметь экспоненциальную характеристику для удобства регулировки. В режиме поиска параболическим рефлектором при нулевом уровне источника звука он должен быть установлен на низкий уровень.

Параболический микрофонный приемник (рис. 7.19) можно купить, а можно разработать свою собственную конструкцию.

При таких уровнях мощности не должно быть перегрева микросхем, однако выводы 3, 4, 5 и 10, 11, 12 должны быть соединены с шиной заземления для облегчения теплового режима.

Эксперименты со схемой. Проведите тестирование схемы звуком зажигаемой спички, шорохом листа бумаги и т. д. Если хотите, добавьте разъем на выходе микросхемы IC1 или на выходе усилителя мостового типа для входа записывающего устройства.

Схема 19

16-Вт УСИЛИТЕЛЬ МОСТОВОГО ТИПА

Описание работы схемы. Это устройство (рис. 7.20) можно собрать из дву* усилителей, включенных по мостовой схеме. В схеме используется мини мальное число деталей, и она дает вполне удовлетворительные результаты Минимальный входной сигнал должен составлять 100 мВ и может быт» получен от тюнера. Можно добавить к схеме низковольтный усилитель низкой частоты на микросхеме типа LM386 в качестве предусилителя.

Рис. 7.20. 16-Вт усилитель мостового типа:

IC1, IC2-ULN3701, 10-Вт усилители мощ-менное с линейной характеристикой; R3-

ности; С1-0,47мкФ; С2 0,1 мкФ; R13 Ом, 3 Вт; Spk 8 Ом, 12-дюйм (300-мм)

500 кОм, переменное; R2 25 кОм, пере-громкоговоритель.

Усилители мощности на микросхемах ULN3701 включены по упрощенной мостовой схеме. Неинвертирующий вход, вывод 1 микросхемы IC1, и инвертирующий вход, вывод 2 микросхемы IC2, соединены вместе и используются как вход сигнала. Вывод 2 микросхемы IC1 и вывод 1 микросхемы IC2 соединены через резистор R2, средний вывод которого подключен к минусу источника питания. Этот потенциометр используется для регулировки баланса на выходе. Подключая цифровой мультиметр между землей и выводом 4 каждой микросхемы, с помощью R2 производите регулировку, пока напряжения не будут примерно равны.

Каждый выход (вывод 4) подается на громкоговоритель. Элементы R3 и С2 установлены параллельно громкоговорителю для подавления паразитных колебаний.

Микросхемы нагреваются во время работы и нуждаются в теплоотво-де. Микросхема ULN3701 выполнена в корпусе типа ТО 220, у которого металлическая сторона имеет потенциал земли (как и вывод 3). Металлическую сторону перед установкой на радиатор следует покрыть компаундом, таким, как силиконовая смазка или окись алюминия

Эксперименты со схемой. Схема требует значительной входной мощности сигнала по сравнению с другими типами усилителей, поэтому при работе от таких маломощных источников сигналов, как микрофон или головка звукоснимателя, может быть, придется добавить предусилитель.

Схема 20

ДИСТАНЦИОННЫЙ ТЕЛЕФОННЫЙ ЗВОНОК

Описание работы схемы. В летнее время, когда люди находятся вне дома, трудно услышать вызов по телефону Дистанционный телефонный звонок, собранный по этой схеме, включает звук, когда звонит телефон Провода к громкоговорителю могут быть выведены за пределы дома.

Микросхема IC1 является низково тьгным усилителем низкой частоты с

---

датчиком в качестве источника входного сигнала (рис. 7.21). Датчик устанавливается в корпусе телефонного аппарата возле вызывного трансформа-1 тора. Когда датчик возбуждается поступающим сигналом вызова, сигнал частотой 60 Гц усиливается. Выходной сигнал с вывода 5 преобразуется J фильтруется с помощью элементов Dl, С2, R2 и СЗ для получения сигнала постоянного тока. Цепь делителя из R5, R4 и R2 устанавливае пороговое напряжение около 0,5 В на резисторе R5, которое подается на вывод 4 микросхемы IC2.

Микросхема IC2 представляет собой звуковой генератор частоты примерно 500 Гц, что определяется элементами С4. С6 и R7. На выводе 4 микросхемы 1С2 поддерживается уровень 0,5 В, при котором колебания не возникают. Когда датчик расположен в пределах 7-8 см от источника] электромагнитного поля частотой 60 Гц. напряжение на выводе 4 микро-1 схемы IC2 возрастает примерно до одного вольта, которого вполне! достаточно для включения генератора. Вам следует поискать на корпусе! те юфонного аппарата место, которое наиболее близко к источнику! электромагнитного поля звонка.

Транзистор Q1 должен иметь коэффициент усиления по току (3 = 50 70 для правильной работы с указанными в схеме элементами. Номиналы! резисторов R3 и R5 критичны. При использовании неправильных номина- лов пороговое напряжение может быть слишком большим и генератор! будет включен постоянно. Убедитесь, что напряжение на резисторе R5J около 0,5 В при выключенном генераторе. Устройство можно проверить! при помощи 10-В понижающего трансформатора (ненагруженного) как! источника поля. Поднесите датчик к трансформатору: звонок должен! включиться тогда, когда датчик находится на расстоянии 7-8 см.

Эксперименты со схемой. Измените тембр звонка путем изменения номина-1 ла конденсатора С4. Уменьшите частоту генератора и замените громкого-! воритель и конденсатор С5 на светодиод и резистор, чтобы светодиом зажигался при телефонном вызове. Люди с пониженным слухом смогут! узнавать о телефонном вызове по миганию светодиода.

if""frt Телефон

нь и звуке-j съемник

В

Рис. 7.21. Дистанционный телефонный звонок lC1 LM386 низковольтный усилитель низ кой частоты; IC2-LM555, таймер; С1 ЮмкФ, 15 В; С2 100 мкФ, 15 В; СЗ 50 мкФ, 15 В; С4 0,01 мкФ; С5 220 мкФ. 15 В" PU телефонный звукосъемник № 44-533А (по каталогу); D1-1N914; R1.

R4 ЮкОм, R2 270 0м; R3 470 кОм; R5 1 кОм; R6 100 кОм; R7 68 кОм; Q1 2141101. SK3010. GE59; S1 - однополюсный перекидной переключатель- Spk °- Эм громкоговоритель

Ёхема 21

СИГНАЛИЗАТОР ОТКЛЮЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Описание работы схемы. Сигнализатор (рис. 7.22) вырабатывает звуковой сигнал при отключении сетевого напряжения. Он может быть полезен для контроля за некоторыми критичными к потере энергоснабжения устроис -вами, такими, как камера замораживания или насос маслосборника. Простои устройств могут быть вызваны скорее перегоревшим плавким «предохранителем или отключенным рубильником на распределительном щите, чем повреждением энергосети.

Контроль за подачей энергии осуществляется через трансформатор Т1 и однополупериодный выпрямитель на элементах Dl, CI, С2 и R1, который питает постоянным напряжением микросхему IC1 (логический элемент ИЛИ-НЕ) через вывод 1. Таблица истинности для логического элемента ИЛИ-НЕ: если на одном из входов высокий уровень, то на выходе низкий уровень. На одном из четырех логических элементов микросхемы IC1 один из двух входов (вывод 2) находится под постоянным напряжением низкого уровня, в то время как другой вход (вывод 1) находится под напряжением .высокого уровня от положительного напряжения постоянного тока выпрямителя. Выход логического элемента (вывод 3) соединен с землей через резистор R3, и поэтому на подключенном к нему выводе 4 микросхемы IC2 присутствует низкий уровень. Пока на выводе 4 сброса микросхемы IC2 установлен низкий уровень, устройство не включается.

Микросхема IC2 типа LM555 является генератором звуковой частоты, который возбуждает громкоговоритель. Частота звука определяется элементами С4, R4 и R5 и при показанных на схеме номиналах составляет 500 Гц. Когда энергоснабжение пропадает, на входе IC1 устанавливается низкий уровень, а на ее выходе (вывод 3) и соответственно на входе IC2 (вывод 4) формируется высокий уровень, который включает звуковую сигнализацию. Ток. потребляемый в состоянии покоя от 9-В батареи, составляет 5,3 мА, в то время как ток покоя от выпрямителя переменного тока равен 3.18 мА. Ток покоя 5.3 мА разрядит маленькую 9-В батарейку до нерабочего состояния примерно за 24 ч. Устройство работает при напряжении питания от 4 до 12 В Для более длительного времени контроля вы можете использовать 12-В автомобильную батарею (аккумулятор).

ГМ(?)(?>(?)(в)(У)

IC1 CD40

Рис 7.22 Сигнализатор отключения электропитания:

С1 CD4001 четыре двухвходовых логи- 330 0м; R2, R3 10 кОм; R4-68kOm; R5 веских элемента ИЛИ-НЕ; IC2-LM555, тай- 100 кОм; T1 120-В, первичная обмотка, мер; D1 1N4001; С1. С2 100 мкФ. 25 В- 6,3 В вторичная ток 100 мА: F1 предо-Сз" 0,01 мкФ; С4 220 мкФ 25 В: R1 хранитель, 1 А.

0 ... 8 9 10 11 12 13 14 ... 29