3H-Verstärker auf einer digitalen Mikroschaltung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Anfänger Funkamateur

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Bei der Entwicklung eines einfachen Verstärkers für Stereotelefone TDS-22, der beispielsweise in einen selbstgebauten Player, einen kleinen UKW-FM-Empfänger oder ein Hörgerät eingebaut werden konnte, gelang es dem Autor, einen Verstärker auf dem weit verbreiteten 564LN2 zusammenzubauen Mikroschaltung (siehe Abbildung).

Der maximale Hub des unverzerrten Signals an der Last des vorgeschlagenen Verstärkers ist ohne Schaltungstricks nahezu gleich der Versorgungsspannung. Viele Zuhörer bemerkten einen guten Klang, selbst wenn sie Stereotelefone mittlerer Qualität verwendeten. Dies ist wahrscheinlich auf die Verwendung eines Single-Ended-Leistungsverstärkers zurückzuführen, der in der Endstufe in Klasse A arbeitet. Die Mikroschaltung kann durch einen K561LN2 ersetzt werden.

Noch etwas zum Design. Die CMOS-Inverter DD1.1, DD1.2 und der Transistor VT1 bilden einen empfindlichen dreistufigen invertierenden Verstärker, der über einen Widerstand R3 tiefe Gegenkopplung (OOS) mit Gleichspannung versorgt. Dieser Widerstand verschiebt den Arbeitspunkt der ersten Stufe und der dahinter liegenden übrigen auf die linearen Abschnitte der Übertragungskennlinie. Außerdem bildet dieser Widerstand eine Wechselspannungsrückkopplung, die zu einer Linearisierung des Frequenzgangs bis 100 kHz führt [1].

Die frequenzabhängige Rückkopplung (R4C2-Schaltung) wurde subjektiv entsprechend der Klangtreue der Miniatur-Stereotelefone TDS-22 beim Hören von Jazzkompositionen und Chorgesang über den Ausgang eines hochwertigen CD-Players ausgewählt.

Die VD1R2R5C3-Schaltung gewährleistet die Effizienz eines Verstärkers der Klasse A mit dem sogenannten „Floating Operating Point“ [2]. Die Stromaufnahme bei fehlendem Signal beträgt 2...3 mA. Wenn der Faktor Wirtschaftlichkeit nicht so wichtig ist, kann diese Kette entfallen. Dann beträgt der Strom 10...20 mA und ist unabhängig von der Signalstärke.

Die nominale Eingangsspannung des Signals beträgt übrigens 40 mV. Falls gewünscht, kann dieser Wert auf 10 mV reduziert werden, indem der Widerstandswert des Widerstands R1 auf 12 kOhm verringert wird. In diesem Fall verschlechtern sich die Parameter jedoch wie bei Verstärkern, die auf herkömmlichen invertierenden Operationsverstärkern basieren, etwas.

Der Frequenzgang des Verstärkers kann durch Auswahl der Werte der Teile der R4C2-Kette geändert werden.

In der Endstufe ist der Einbau eines Transistors der Serien GT108, GT109 mit einem Basisstromübertragungskoeffizienten von mindestens 50 zulässig. Anstelle von Telefonen ermöglicht der Verstärker den Anschluss eines dynamischen Kopfes mit einer Schwingspule mit einem Widerstand von 50 Ohm – dann kann jeder in der Nähe Musikaufnahmen hören.

Bei der Montage von Teilen müssen die Regeln für die Arbeit mit Mikroschaltungen der CMOS-Struktur beachtet werden, um diese vor Durchschlag durch statische Elektrizität zu schützen. Die Eingänge aller nicht genutzten Wechselrichter sollten an einen der Ausgänge des Netzteils angeschlossen werden.

Beim Einrichten des Verstärkers kommt es auf die Auswahl des Widerstands R2 an, bis eine symmetrische Zwei-Wege-Begrenzung des Signals an der Last erreicht wird, wenn das Eingangssignal mit einer Frequenz von 1 kHz über 50 mV (rms) ansteigt.

Der Verstärker arbeitet stabil bei einer Versorgungsspannung von 2 ... 4,5 V.

Literatur

1. Voskoboynikov M. Digitale Mikroschaltungen in Niederfrequenzgeräten. – Radio, 1981, Nr. 7-8, S. 37.
2. Muravin V. Hörgeräte: Sa.: „Um dem Funkamateur zu helfen“, Bd. 93, S. 42-59. - M.: DOSAAF, 1986.

Autor: A. Ladyka, St. Petersburg

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