Карманный усилитель звука
Предлагаемый читателям карманный усилитель состоит из трех одинаковых по размеру схем: усилителя, предусилителя и источника питания. Несмотря на простую схему, устройство обладает сравнительно неплохим качеством звука, имеет регулировку громкости и тембра.
Усилитель
Схема усилителя не является полностью аналоговой, а основана на широтно-импульсной модуляции сигнала (ШИМ). Усилитель относится к классу D и имеет не очень высокое качество звука. Главное преимущество схемы — малый размер и простота. За счет использования ШИМ звуку придается оригинальный металлический оттенок.
Принципиальная схема и печатная плата усилителя показаны на рисунках 1 и 4. Важно упомянуть, что транзисторы Т1 и Т2 не должны переключаться одновременно, поскольку сопротивление канала очень мало. Сопротивление канала n-канального транзистора равно 0,25 Ом, а р-канального — 0,5 Ом.
На выходе усилителя стоит ФНЧ Баттерворта второго порядка, образованный катушкой L1 и конденсатором C5. Он отсекает частоты выше 40 кГц.
Рис. 1. Принципиальная схема усилителя
Рис. 2. Принципиальная схема предусилителя
Рис. 3. Принципиальная схема источника питания
Регулятор громкости и тембра
Поскольку наша задача — сделать как можно более компактное устройство, то для настройки тембра мы предлагаем использовать предварительный усилитель не с плавной, а с трехступенчатой регулировкой. Для низких и высоких звуковых частот шаг регулировки составляет ±12 дБ, а для средних частот, поскольку уши более чувствительны к этому диапазону, шаг уменьшен до ±9 дБ. Сигнал с выхода предварительного усилителя поступает на вход усилителя (см. рис. 1).
Электрическая схема и вид печатной платы предусилителя показаны на рисунках 2 и 5. Потенциометр Р1 используется для регулировки громкости звука. Он подключен ко входу напрямую, чтобы предотвратить перегрузку каскада. С помощью потенциометров Р2, Р3 и Р4 осуществляется регулировка тембра в трех диапазонах частот.
Основное звено предусилителя — двухкаскадный усилитель NE5532. В отличие от многих других ОУ, он очень качественно усиливает звуковые частоты. Резисторы R1 и R12 в контурах ОС ограничивают выходное напряжение в случае дребезга движка потенциометров Р1 и Р2, соответственно.
Коэффициент усиления задается отношением суммарного сопротивления (Р2 + R5) к R4. Конденсаторы С4 и С7 задают диапазоны частот, в которых производится регулировка.
Конденсаторы С2 и С3 отфильтровывают ненужные частоты.
Рис. 4. Печатная плата усилителя
Рис. 5. Печатная плата предусилителя
Рис. 6. Печатная плата источника питания
Источник питания
Для питания схемы используется симметричный источник. Это позволяет избавиться от громоздких развязывающих конденсаторов. Для обеспечения отрицательного напряжения питания необходимо инвертировать сигнал источника положительного напряжения.
Принципиальная схема источника питания приведена на рисунке 3. Выбранный преобразователь напряжения требует всего два внешних конденсатора, однако у него есть недостаток — нерегулируемое выходное напряжение. Для повышения стабильности будем использовать две схемы, включенные параллельно. Расположение элементов на печатной плате показано на рисунке 6.
Таблица 1. Перечень элементов для предусилителя
|
Резисторы
|
R1 = 220 кОм,
R2 = 3,3 кОм,
R3 = 10 кОм,
R4, R5 = 2,2 кОм,
R6 = 15 кОм,
R7, R8 = 1,5 кОм,
R9 = 4,7 кОм,
R10, R11 = 1 кОм,
R12 = 1 МОм,
R13 = 100 Ом.
Р1 = 10 кОм (логарифмический потенциометр),
Р2, Р3, Р4 = 10 кОм (линейный потенциометр)
|
|
Конденсаторы
|
C1, C8 = 68 пФ (керам.),
C2 = 180 нФ,
C3 = 4,7 нФ,
C4, C5, C6 = 27 нФ,
C7= 6,8 нФ,
С9, СЮ = 100 нФ.
Шаг выводов 5 мм, тип МКТ, если не указано другое
|
|
ИС
|
IC1 = NE5532 (DIP-8)
|
Таблица 2. Перечень элементов для источника питания
|
Резисторы
|
R1, R2 = 100 кОм,
R3, R4 = 1 кОм
|
|
Конденсаторы
|
C1, C5, C6, С11, С12 = 100 нФ (керамический, шаг 5 мм),
С2 = 100 пФ (шаг 5 мм),
С3, С4, С9, С10 = 10 мкФ (63 В, электролитический, с радиальными выводами с шагом 2,5 мм), С7, С8 = 4,7 мкФ (63 В, электролитический, с радиальными выводами с шагом 5 мм)
|
|
Индуктивности
|
L1 = 10 мкГн,
L2 = 1 мГн (осевые, с вертикальной установкой)
|
|
ИС
|
IC1 = TLC555 (DIP-8),
IC2, IC3 = ICL7662CPA+ (Maxim, DIP-8)
|
Таблица 3. Перечень элементов для усилителя
|
Резисторы
|
R1 = 470 кОм,
R2 = 10 кОм,
R3 = 12 кОм,
R4, R5 = 220 Ом,
R6 = 8,2 Ом
|
|
Конденсаторы
|
C1 = 10 мкФ (63 В, с радиальными выводами, макс. диам. 6 мм),
C2 = 100 нФ (керамический, шаг 5 мм),
C3 = IOOuF (40 В, с радиальными выводами с шагом 2,5 мм, макс. диам. 8 мм),
C4 = 270 пФ (керамический, шаг 5 мм),
C5 = 330 нФ (MKT, шаг 7,5 мм),
C6 = 220 нФ (MKT, шаг 7,5 мм),
C7 = 1000 мкФ (25 В, с радиальными выводами с шагом 5 мм, макс. диам. 10 мм)
|
|
Индуктивности
|
L1 = 40 мкГн (осевая, с вертикальной установкой, 2 А)
|
|
Остальные
|
D1, D2 = BAT85,
T1 = IRFU9120NPBF,
T2 = IRLU120NPBF,
IC1 = 4050 S1 = замыкающий контакт, мин. 1 A
|
Сборка
Для большей компактности платы помещаются в корпус с направляющими. При расположении плат следует соблюдать следующий порядок: внизу — источник питания, далее регулятор тембра и усилитель звука.
Более подробную информацию о комплекте можно найти на сайте Elektor по адресу www.elektor.com. 
PDF ВЕРСИЯ
ИСТОЧНИК:
https://russianelectronics.ru/karmannyj-usilitel-zvuka/
Источник: https://russianelectronics.ru/karmannyj-usilitel-zvuka/ |
