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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Verstärker für Stereotelefone mit eigener Stromversorgung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Transistor-Leistungsverstärker Die meisten digitalen mobilen Multimediageräte verfügen über einen niedrigen Ausgangssignalpegel an den Klinkenpins zum Anschluss von Stereokopfhörern. Typischerweise beträgt der maximale Ausgangssignalhub beim Abspielen von Musikdateien nicht mehr als 1 V, beim Abspielen von Videos und Hörspielen reduziert er sich oft um das 3...10-fache. Wenn Sie gleichzeitig in einer ruhigen Umgebung mit niederohmigen Telefonen noch etwas erkennen können, kann es sein, dass beispielsweise in einem lauten Raum oder im Zug die Hintergrundgeräusche lauter sind als der Ton aus den Kopfhörern. Um Multimediadateien in verschiedenen Umgebungen mit optimaler Lautstärke anzuhören, können Sie den unten beschriebenen batterielosen UMZCH verwenden, der zwischen der Signalquelle und den Stereotelefonen angeschlossen wird. Geräte, die als UMZCH für Stereotelefone verwendet werden können, wurden bereits in der Zeitschrift [1,2] besprochen, erfordern jedoch den Anschluss an eine Netzspannungsquelle. Der vorgeschlagene Stereo-UMZCH ist speziell für den Betrieb mit Kopfhörern konzipiert und wird von einem eingebauten Akku mit hoher Kapazität gespeist, der seinen Langzeitbetrieb gewährleistet. Die Verstärkerschaltung ist in Abb. dargestellt. 1. Der Eingangsstecker des XP1-Geräts wird an die NF-Signalquelle angeschlossen. Über die RC-Filter R1C3 und R3C4 wird das Stereosignal dem Lautstärkeregler zugeführt – dem doppelten variablen Widerstand R6. Mit dem Kondensator C2 können Sie den UMZCH und die Signalquelle an eine gemeinsame Gleichstromquelle anschließen, beispielsweise wie in [3] beschrieben. In diesem Fall kann es in Telefonen zu geringfügigen periodischen „digitalen“ Störungen kommen – sofern das gemeinsame Ausgangskabel an der Stereosignalquelle kein Minuspol der Stromversorgung ist.
Von den Schiebereglern der variablen Widerstandsabschnitte wird das Stereosignal über die Kopplungskondensatoren C6 und C7 an die nichtinvertierenden Eingänge des Operationsverstärkerchips DA1 geliefert. Der Spannungsverstärkungsfaktor in den Kanälen hängt vom Verhältnis der Widerstandswerte der Widerstände R14/R10 und R15/R11 ab. Bei diesem Gerät ist der Verstärkungsfaktor relativ groß gewählt, was es fast immer ermöglicht, den Schallpegel auf das Optimum anzuheben, diese Lösung erforderte jedoch den Einsatz rauscharmer Operationsverstärker. Die Dämpfungsschaltungen R18C12 und R16C13 verhindern dies Mögliche Selbsterregung des Operationsverstärkers bei Ultraschallfrequenzen. Die Dioden VD3-VD6 schützen den Mikroschaltkreis vor statischen Entladungen und vor Schäden durch Leckströme aus Netzstromversorgungen. Das verstärkte Stereosignal wird über die Koppelkondensatoren C15-C18 der Buchse XS2 zugeführt, an der Stereokopfhörer angeschlossen werden. Die Widerstände R20, R21 verhindern das Auftreten eines unangenehmen Klickens beim Anschluss von Telefonen an einen funktionierenden Verstärker. Die Betriebsart der Operationsverstärker DA1.1 und DA1.2 wird durch den Widerstandsspannungsteiler R19R17 eingestellt. Der maximale Spannungshub am UMZCH-Ausgang beträgt etwa 3,9 V bei einer Mikroschaltungs-Versorgungsspannung von 4,2 V. Die Energiequelle des UMZCH ist eine Batterie bestehend aus parallel geschalteten Lithium-Ionen-Batterien G1 und G2. Die Verbindung zu den Verstärkerknoten erfolgt über den Lade-/Entladeregler A1. Zwischen ihm und der Batterie ist eine selbstwiederherstellende Polymersicherung FU1 installiert. Zum Laden des Akkus wird an Buchse XS1 eine Spannungsquelle von 4,8...6,5 V angeschlossen. Der Ladestrom wird durch in Reihe geschaltete Widerstände R9, R13, Schottky-Dioden VD1, VD2, den Widerstand der Anschlussleitung und den Ausgang begrenzt Widerstand des Ladegeräts. Wenn der Batterieladestrom durch den Stromkreis fließt, ist der Germaniumtransistor VT1 geöffnet und die LED HL1 leuchtet. Die Diode VD1 begrenzt den Spannungsanstieg an den Anschlüssen des Widerstands R4. Der Kondensator C5 verringert die Empfindlichkeit des Transistors VT1 gegenüber Welligkeiten der Stromversorgung. Der Kondensator C8 sorgt für den korrekten Betrieb des Controllers A1. Die Verwendung von zwei in Reihe geschalteten Widerständen R9, R13 anstelle von einem mit höherer Verlustleistung ermöglicht eine gleichmäßigere Wärmeverteilung im Gerätekörper. Wenn während des Ladevorgangs die Spannung an den Batterieklemmen 4,22...4,25 V erreicht, trennt der Controller A1 die Batterien G1, G2 vom Ladekreis. Da der Ladestrom offensichtlich größer sein kann als der Strom, den die Mikroschaltung DA1 von der Stromquelle verbraucht, steigt die Versorgungsspannung von DA1 beim Trennen der Batterie durch den Controller A1 auf 4,6...6,3 V, was sich positiv auf die Stromversorgung auswirkt Erhöhung des maximalen Spannungshubs an den UMZCH-Ausgängen. Die Versorgungsspannung an DA1 wird über die geschlossenen Kontakte des Schalters SB1 zugeführt, LED HL2 leuchtet, wenn der UMZCH läuft. Um den Stromverbrauch dieses Indikators zu reduzieren, wird als HL2 eine superhelle LED verwendet, die bei einem Strom von etwa 150 µA recht hell leuchtet. Die Montage der meisten Teile erfolgt auf einer Montageplatte mit den Maßen 66x49 mm (Abb. 2), die Montage erfolgt flach, beidseitig, klappbar. Nach Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Gerätes muss die Platine beidseitig mit einer dicken Schicht Tsapon-Lack überzogen werden (Achten Sie darauf, dass dieser nicht in die Buchsen der Anschlüsse, in den variablen Widerstand und den Netzschalter gelangt).
Der APA2308-Chip ist ein hochwertiger, rauscharmer Dual-Operationsverstärker, der speziell für den Einsatz als NF-Verstärker für Stereokopfhörer entwickelt wurde. Der Chip mit dem Index J wird in einem DIP-8-Gehäuse und mit dem Index K - SOP-8 hergestellt. Sie können die Mikroschaltung TL3414A verwenden (Pinbelegung ist die gleiche wie bei APA2з08). Wenn solche Chips nicht im Handel erhältlich sind, können Sie versuchen, sie in alten Computergeräten zum Lesen/Beschreiben von CDs zu finden. Anstelle des Germaniumtransistors MP25A können Sie jeden niederfrequenten Germaniumtransistor der Serien MP25, MP26, GT402 (Gehäuseoption - 2) oder den ausländischen GT2307, SFT307, SFT352 verwenden; Anstelle der Schottky-Dioden MBRD320 - MBRD330, MBRD340, MBRD835, 1N5820, 1 N5821, MBR320, MBR330, 15MQ040N, 30BQ040 und anstelle der Dioden 1N914 - einer von 1 N4148, PMLL4148, PMLL4448, 1SS 176 , KD510A, sowie KD521, KD522 mit beliebigem Buchstabenindex. Zur Lautstärkeregelung kommt ein hochwertiger Dual-Variablenwiderstand des importierten Musikcenters SANIO M-977DSR zum Einsatz, dessen „kalte“ Leitungen im Inneren des Gehäuses elektrisch miteinander verbunden sind. Sie können jeden ähnlichen Doppelwiderstand mit einem Widerstandswert von 10...150 kOhm verwenden (je niedriger, desto besser). Alle an den Lautstärkeregler angeschlossenen Signalleitungen müssen abgeschirmt sein; der Metallschirm wird mit der gemeinsamen Leitung verbunden. Die restlichen Widerstände sind C2-14, C2-23, MLT, OMLT, RPM oder importierte Analoga. Unter den Widerständen R9, R13 werden zusätzliche Belüftungslöcher in die Platine gebohrt. Die Widerstände R1, R3 und die Kondensatoren C3, C4 sind an die entsprechenden Anschlüsse der Abschnitte des dualen variablen Widerstands R6 angelötet, der Widerstand R22 ist an die Kontakte des Schalters SB1 angelötet. Unpolare Kondensatoren – kleine Keramikkondensatoren, zum Beispiel K10-50 oder Analoga (die in Signalkreisen installierten Kondensatoren müssen auf das Fehlen eines Mikrofoneffekts überprüft werden; aus diesem Grund können K10-7-Kondensatoren nicht installiert werden). Bei den restlichen Kondensatoren handelt es sich um importierte Oxidkondensatoren mit einer Höhe von 4...6 mm. Die LED RL36-SR114S (rote Farbe mit einer Linse mit einem Durchmesser von 3 mm) kann durch jede der Serien KIPD66, RL30N, L-934S ersetzt werden. Anstelle der LED RL30-CB744D (blaue Farbe) können Sie beispielsweise RL50-CB744D, RL30-WH744D verwenden. Beachten Sie bei der Installation von HL2, dass nicht alle hochhellen LEDs schützende Zenerdioden enthalten. Achten Sie daher bei der Installation darauf, sie vor statischer Elektrizität zu schützen, indem Sie die Anschlüsse mit einem vorübergehend installierten Überbrückungskabel verbinden. Der Schalter SB1 ist ein importierter kleiner Druckknopfschalter, dessen gleichnamige Gruppenkontakte parallel geschaltet sind. Die XS1-Buchse ist miniUSB, sodass Sie die meisten Ladegeräte von mobilen Multimedia-Geräten und PC-Systemeinheiten zum Laden des Akkus verwenden können. Sie können auch eine Micro-USB-Buchse einbauen, die bei modernen mobilen Kommunikationsgeräten Standard ist, diese Buchsen weisen jedoch eine unbefriedigende Zuverlässigkeit auf. Controller A1 wurde aus einem defekten Samsung-Lithium-Ionen-Telefonakku entfernt (Abbildung 3). Es „weiß“, wie man die Batterie nicht nur dann vom Stromkreis trennt, wenn sie vollständig geladen ist, sondern auch, wenn sie bis zum minimal zulässigen Niveau entladen ist, wozu nicht alle Controller für ähnliche Zwecke in der Lage sind.
Da keine Daten über das Vorhandensein einer Schutzsicherung vorliegen, wird zwischen dem Controller und der Batterie eine selbstwiederherstellende Polymersicherung mit einem Strom von 1,1 A installiert (jede Niederspannungssicherung mit einem Strom von 1,1...1,85 A wird verwendet). Tun). Die Stahlkontaktblätter des Controllers werden mit Lot unter Verwendung von Acetylsalicylsäure-Flussmittel verzinnt. An den Minuskontakt wird eine Sicherung angelötet, an den Pluskontakt wird der entsprechende Draht der Batterie angelötet. Überprüfen Sie vor Inbetriebnahme den Regler auf Funktionsfähigkeit. Hergestellt in Japan. Panasonic-Matsushita CGR18650C Lithium-Ionen-Akkus, entnommen aus einem Laptop-Akku von 2004. Zuvor waren sie vollständig geladen; gemessen nach acht Monaten betrug die Gesamtkapazität der Akkus beim Entladen mit einem Strom von 1 A etwa 4500 mAh, was auf ihre sehr hohe Qualität hinweist. Hierbei ist zu beachten, dass es unter den im Einzelhandel verkauften Batterien der Größe 18650 viele minderwertige und gefälschte Kopien gibt (mit hohem Selbstentladungsstrom, um ein Vielfaches geringere Kapazität als auf dem Etikett, mit kurzer Lebensdauer). Nach Angaben des Autors handelt es sich bei allen 18650-Akkus mit einer angegebenen Kapazität von mehr als 3000 mAh um Fälschungen. Seien Sie beim Einbau solcher Batterien äußerst vorsichtig – im Falle eines Kurzschlusses kann der Strom im Stromkreis mehrere zehn Ampere erreichen. Die Drähte sind an Stahlblättern angelötet, die am Batteriegehäuse angeschweißt sind. Sie werden mit doppelseitigem Klebeband auf den Gerätekörper geklebt. Das Verstärkergehäuse besteht aus Kunststoff und hat die Abmessungen 88 x 57 x 35 mm. Zur Befestigung der Elemente werden Ethylenvinylacetatkleber sowie Quintol und BF-2 verwendet. Für eine bessere Haftung empfiehlt es sich, die verklebten Kunststoffoberflächen mit einem schnell rotierenden Bohrer oder Fräser aufzurauen. Auf der Unterseite des Gehäuses ist eine klebrige Aluminiumfolie als Schirm aufgeklebt, die elektrisch mit einem gemeinsamen Draht verbunden ist. Der Verbindungspunkt ist der Schirm eines variablen Widerstands R6. Eine Ansicht der Anordnung der Komponenten im Gehäuse ist in Abb. dargestellt. 4, das Aussehen des Verstärkers ist in Abb. 5.
Das einwandfrei aus gebrauchsfähigen Teilen gefertigte Gerät ist sofort funktionsfähig und bedarf keiner Justierung. Bei einer Versorgungsspannung von 4,2 V und ohne Signal verbraucht der UMZCH einen Strom von ca. 2,8 mA, beim Betrieb mit Telefonen mit einem Widerstand von 32 Ohm bei maximaler (optimaler) Lautstärke ca. 18 mA, also ein voller Akku Die Ladung reicht für mehr als 250 Stunden Dauerbetrieb des Geräts. Die Ladezeit eines vollständig entladenen Akkus hängt von seiner tatsächlichen Kapazität und den Eigenschaften des Ladegeräts ab (beim Laden an einer Stromversorgung ähnlich der in [3] beschriebenen etwa einen Tag). Literatur
Autor: A. Butov
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