Jump to content
  • Blog Entries

    • By oldmao in Схемотехника УНЧ с низковольтным питанием на примере приёмников фирмы Grundig
         15
      В комментариях меня просили рассказать подробнее, как работают эти схемы. Начнём с того, что усиление мощности можно разложить на две отдельные задачи: усиление напряжения и усиление выходного тока. Первая задача проста, решается любым усилительным каскадом ОЭ или ОБ.
      Пояснение: 
      Существуют три схемы включения транзистора по переменному току: с общим эмиттером (ОЭ), общей базой (ОБ) и общим коллектором (ОК).

      Каскад ОК не усиливает напряжение, но усиливает ток. Поэтому его называют ещё "эмиттерным повторителем". Поскольку выходной сигнал снимается с эмиттера и усиление по переменному току равно 1 (реально чуть меньше, но пока об этом забудем), то есть "повторяет" входное. Обычно каскад применяется для согласования высокого выходного сопротивления источника сигнала с малым входным сопротивлением последующих каскадов. Например, гитарного звукоснимателя с основной схемой гитарной педали. Входной сигнал подаётся на базу и снимается с эмиттера.

      Каскад ОБ усиливает напряжение, но не усиливает ток. Применяется для согласования низкого входного сопротивления с высоким выходным. Например, в УКВ блоке сопротивление антенны 300 или 75 Ом согласовывает с колебательным контуром в нагрузке, имеющим характеристическое сопротивление единицы-десятки килоом. Входной сигнал подаётся на эмиттер, выходной снимается с коллектора, база должна быть заземлена по переменному току.

      Каскад ОЭ усиливает и напряжение, и ток, является самым распространённым на практике.

      Но поскольку динамическая головка или наушник обладают низким сопротивлением, то УНЧ должен ещё и уметь отдать в нагрузку нужный ток. Какой каскад усиливает по току? Выше уже выяснили, что ОК. Поскольку нам нужно усиливать обе полуволны сигнала, то применим симметричный эмиттерный повторитель на транзисторах разной структуры.

      Резисторы образуют делитель напряжения, задающий в покое на выходе половину напряжения питания (нам же нужно обе полуволны симметрично усилить), а R2 кроме того создаёт начальное смещение, приоткрывающее транзисторы, тем самым выводящее их рабочую точку на линейный участок. Именно им задаётся ток покоя усилителя. При слишком малом токе покоя на выходе будут искажения "ступенька", выглядящие на осциллографе так:

      Недостаток такого способа в том, что падение напряжения на R2 зависит от напряжения питания, а при изменении температуры транзисторам требуется другое значение напряжения смещения. Поэтому на практике такой способ не применяется. Стабилизировать напряжение смещения проще всего диодом. При изменениях температуры прямое падение напряжения на диоде меняется так же, как и требуемое напряжение смещения транзисторов, чем осуществляется температурная стабилизация. Но падение напряжения на одном диоде меньше, чем требуемое для двух эмиттерных переходов. Можно либо поставить второй диод, либо последовательно с диодом ещё один резистор.

      Если использовать два диода, то падение напряжения на них строго должно быть равно падению напряжения на эмиттерных переходах. На практике для этого требуется подбор или диодов или транзисторов, поскольку полупроводниковые приборы даже одного типа всегда имеют технологический разброс параметров. Поэтому обычно не заморачиваются, а подбирают последовательный резистор (или ставят подстроечный).
      Данная схема вполне работоспособна и применялась на практике, на заре транзисторной схемотехники. Вот, например, усилитель, рекомендованный в книге В.А.Васильева "Радиолюбители - сельскому клубу". 

      В нём роль усилителя напряжения играет входной трансформатор, а транзисторы применены составные. Верхний по схеме Дарлингтона, а нижний по схеме Шиклаи.
      Но схемотехника не стоит на месте, и находятся решения, позволяющие уменьшить количество деталей. Совместив каскад усиления напряжения с повторителем получим вот такую схему.

      Такая схема тоже часто применяется, но и она не лишена недостатков. Рассмотрим случай, когда VT1 полностью открыт, следовательно открыт и VT3, на нагрузке имеем полный размах отрицательной полуволны. Ну за вычетом падения напряжения на эмиттерном переходе VT3 и напряжения насыщения VT1. А вот при обратной ситуации, когда VT1 полностью закрыт, ситуация не такая радужная. Базовый ток VT2 протекает через R2, вызывая на нём падение напряжения. Но это напряжение не может быть слишком маленьким, тогда не хватит тока через него для полного открытия VT2. Можно уменьшить R2, но тогда увеличится общий ток, потребляемый усилителем в покое. Как увеличить напряжение на верхнем выводе R2, сделав его больше напряжения питания? Остроумный выход, называемый "вольтодобавка", был найден.

      Использовался тот факт, что С2 при одном полупериоде заряжается почти до напряжения питания по цепи эмиттер-коллектор VT3 с минуса батареи и через динамик с плюса. При втором полупериоде это напряжение складывается с напряжением батареи. Действительно, левая обкладка подключается через открытый VT2 к плюсу батареи, а правая обкладка была в предыдущем полупериоде положительнее, чем левая обкладка. Таким образом, на верхнем выводе R2 получается почти удвоенное напряжение питания.
      Эта схема тоже является нередко применяемой на практике. Обратите внимание на С3, которым часто пренебрегают, а потом удивляются или свисту вместо звука или "зажатому" или хриплому звуку. Этот конденсатор снижает усиление на ультразвуковых (лежащих выше звуковых) частотах, не давая таким образом усилителю самовозбудиться. Дело в том, что современные транзисторы высокочастотные, и паразитных емкостей монтажа достаточно для проникания сигнала с выхода на вход и самовозбуждения. Которое может быть на ультразвуке, тогда его не слышно, но звук оно сильно искажает и ведёт к перегреву выходных транзисторов. 
      Справедливости ради стоит отметить, что данная схема - инвертирующая, потому к самовозбуждению очень устойчивая. Но ведь наводка может быть и на предыдущие каскады, тогда самовозбуждение возможно. Уж лучше поставить копеечный конденсатор, чем потом незаслуженно ругать схему.
      Но у этой схемы тоже есть недостатки. И главный - необходимость подбора R1. Им выставляют половину напряжения питания в средней точке (соединение эмиттеров VТ2 VT3). Поскольку значение коэффициента передачи тока конкретного экземпляра VT1 нам неизвестно, то подбор требуется обязательно! Для этого его временно заменяют цепочкой из постоянного резистора 33 кОм и переменного 470 кОм. Вращая переменный резистор, выставляют половину питания в средней точке, затем измеряют получившееся сопротивление и впаивают R1 ближайшего номинала из стандартного ряда.
      Но есть способ избежать такой настройки, добавив ещё один транзистор и охватив обратной связью, автоматически устанавливающей напряжение в средней точке.

      Это и есть схема четырёхтранзисторного усилителя, рассмотренная в блоге ранее.
      Каскад на VT2 "перевернулся" по сравнению с предыдущей схемой, в связи с чем структура транзистора тоже поменялась. Но работает он абсолютно так же. Никуда не делась и вольтодобавка, только теперь она делает нижний вывод R8 отрицательнее, чем минус питания. Появился ещё один каскад на VT1. На его базу делителем напряжения R1 R2 R3 подаётся напряжение на 0,65В больше половины питания. Откуда взялись эти 0,65В? А это падение напряжения на эмиттерном переходе VT1. Напряжение с выхода через R6 приходит на эмиттер VT1. Если оно меньше напряжения базы, VT1 открывается, открывает VT2, напряжение на его коллекторе (а значит и после выходного эмиттерного повторителя) становится более положительным, возвращаясь через R6 на эмиттер VT1 и закрывая его. Таким образом действует отрицательная обратная связь по постоянному току, поддерживая на выходе напряжение, равное напряжению на базе VT1 за вычетом падения на его эмиттерном переходе (те самые 0,65В).
      Усилитель уже неинвертирующий (то есть фазы сигналов на входе и выходе совпадают), поэтому применение С4, уменьшающего усиление на ультразвуке, обязательно, риск самовозбуждения высок. Указана минимальная ёмкость, при наладке возможно потребуется её увеличить. И даже поставить ещё один конденсатор параллельно R6 (ориентировочно 100 пикофарад).
      R4 не является обязательным, но сильно желательным. При повышенной окружающей температуре и неудачном экземпляре VT2 его обратный неуправляемый ток коллектора может стать достаточным, чтобы не дать закрыть транзистор полностью, когда это необходимо.
      R3 C1 образуют фильтр, не дающий пульсациям питания проникнуть на вход через делитель R1 R2.
      Если убрать цепочку R5 C3, то усилитель превратится в повторитель напряжения. Действительно из-за ООС напряжение на выходе будет повторять напряжение на базе VT1. А вот с этой цепочкой R6 R5 образуют делитель (сопротивлением С3 на звуковых частотах пренебрегаем, читая его нулевым) выходного сигнала. И ООС будет поддерживать равенство сигнала на базе и части выходного сигнала. То есть если делитель будет ослаблять сигнал с выхода в 10 раз, то на выходе напряжение будет поддерживаться в 10 раз больше входного. Эта ООС нам нужна только для переменного тока, поэтому и присутствует С3 (пропускающий переменный ток, но задерживающий постоянный), ёмкость которого выбирается так, чтобы в диапазоне звуковых частот его комплексное сопротивление было много меньше R5.
       
    • By alex123al97 in Блог alex123al97
         59
      Ну вот, наконец-то осуществил давнюю мечту - переделал свой первый компьютерный БП ATX (Codegen 300W P4) в регулируемый по общеизвестной схеме "итальянца". А поскольку эта тема, причем с точно таким же БП, на форуме поднималась не раз, решил поделиться своим вариантом переделки с прилагающейся схемой. Авось кому пригодится.

       

       
      В сети полно информации по переделке БП по данной схеме, поэтому в подробности вдаваться не буду. После переделки, то есть выпаивания всего лишнего и добавления элементов, отмеченных на схеме красным цветом, блок заработал сразу. Минимальное выходное напряжение вышло 1В, максимальное ограничил на уровне 21В. Минимальный ток ограничения - 0,1А, максимальный - 11А. Сторонние шумы при регулировании по максимуму убрал подбором конденсаторов, отмеченных на схеме * "звездочкой". Стабилизация по току работает тихо, по напряжению все равно остался небольшой писк, зависящий от нагрузки. Силовые диоды выбирал именно такие по личным соображениям. Можна ставить ультрафасты или Шоттки. В случае Шоттки минимальное выходное напряжение будет на порядок выше. Можна собрать полный мост, тогда выходное напряжение увеличится в 2 раза. Шунт собрал из двух запараллеленных керамических резисторов 0,1 Ом, 5Вт. В разрыв цепи "масса - корпус" установил защитный резистор 510 Ом, 2Вт, чтоб с одной стороны сохранить экран и в то же время предотвратить возможные случайные КЗ на оголенный корпус.
      Учитывая конструктивную особенность китайского ампервольтметра - спаренные выводы "I-" и "GND", что исключает возможность подключения последнего к общей массе, пришлось для цепи питания делать гальваническую развязку с помощью трансформатора Т4, подключенного к выводу 5В трансформатора дежурки Т3. Трансформатор сделал из дросселя нерабочей "экономки", намотав первичную обмотку L1 - 25 вит. проводом ПЭВ-2, 0,45 мм, вторичную L2 - 85 вит. проводом ПЭВ-2, 0,25 мм. Ампервольтметр потребляет мизер, поэтому марки и диаметры обмоточных проводов не критичны. Напряжение питания вышло 16В. Вместо предоставленной схемы питания ампервольтметра можно установить отдельный БП. Кулер запитал от вывода питания ШИМ дежурки через ограничительный резистор, который нужно подобрать.
      Схема "итальянца" довольно простая и легкая в повторении, но имеет существенный недостаток - при обрыве цепи любого из регулировочных резисторов на выходе будут максимальные параметры БП, что может быть весьма чревато для многих подключаемых схем.
       

       

       

       

       

       

       

       

       
      Дебютный БП собирал на скорую руку, в большей степени как учебное пособие, поэтому на приз зрительских симпатий не претендую, а эстетов, педантов и перфекционистов прошу вести себя скромно и сдержанно )))))
      Успехов всем в жизни и творчестве.
       
  1. Вопрос-Ответ. Для начинающих

    1. Песочница (Q&A)

      Вопрос-Ответ. Для тех, кто совсем ничего не понимает в электронике, кто пришел задать один-два вопроса и хочет получить быстрый ответ. Регистрация не требуется, но желательна т.к. снимается ряд ограничений для гостей (станет возможно прикрепление файлов и не нужно будет вводить капчу). Обязательно соблюдайте правила форума

      422.2k
      posts
    2. Дайте схему!

      Поиск и запрос схем на радиолюбительские устройства, на бытовую теле-радио аппаратуру, приборы и т.д. Специальный раздел для схемудаев - людей которые не умеют или не хотят пользоваться поиском на форуме, сайте Паяльник или в яндексе/гугле.

      57.9k
      posts
    3. Школьникам и студентам

      Помощь в решении задач и контрольных. Темы для дипломов и курсовых. Физика и электротехника.

      27.6k
      posts
    4. Начинающим

      Форум для начинающих радиолюбителей. Теоретические вопросы.

      202.8k
      posts
    5. Паяльник TV

      Анонсы новых видео и их обсуждение с канала Паяльник TV. Крупнейший канал по радиоэлектронике! Сотни видео и десятки тысяч подписчиков

      3.4k
      posts
    6. Обсуждение материалов с сайта

      Обсуждение статей и схем опубликованных на сайте Паяльник. Любой желающий может опубликовать свою статью на сайте.

      15.1k
      posts
  2. Радиоэлектроника для профессионалов

    1. admin

      Обсуждение вопросов, связанных с автомобильной электроникой, инжекторами, электронное зажигание, бортовые компьютеры и т.п. Сигнализации и противоугонные устройства.

      88k
      posts
    2. 329k
      posts
    3. 133.1k
      posts
    4. Системы охраны и наблюдения. Личная безопасность

      Устройства аудио и видеонаблюдения. Системы охранной и пожарной сигнализации. GSM сигнализации. Персональная безопасность

      16.3k
      posts
    5. Роботы и модели на ДУ-управлении

      Моделирование и конструирование роботов, машинок на ДУ управлении (по радио, Bluetooth, Wi-Fi, ИК и др каналам связи), самолетов, вертолетов, катеров и т.д. Квадрокоптеры.

      14.6k
      posts
    6. Световые эффекты и LED

      Мигалки, стробоскопы, лазерные эффекты, елочные гирлянды, цветомузыка и т.п. спецэффекты. LED и светодиоды. Питание.

      35.8k
      posts
    7. Самодельные устройства к компьютеру

      Устройства для ПК своими руками, интерфейсы, моддинг и др. Кроме софта и ремонта! Ремонт в соответствующем разделе.

      28.6k
      posts
    8. Программное обеспечение

      ПО по электронике. Использование, настройка, работа с программами для электроники. Разработка и программирование под ПК. CAD (САПР) системы.

      14.2k
      posts
    9. Металлоискатели

      Металлодетекторы и металлоискатели. Обсуждение схем и устройств для поиска кладов, реликвий, сокровищ и т.п.

      45.6k
      posts
    10. Автоматика

      Автоматика в быту. Все то, что облегчает нам жизнь и работу. Умный дом.

      24.2k
      posts
    11. Электрика

      Электроснабжение, энергоучет, электропроводка, электроосвещение, автоматы защиты и УЗО, нормативные акты и документы.

      12.9k
      posts
    12. Промышленная электроника

      Станки с ЧПУ, ПЛК (Simatic, Овен, Logo! и т.п.), частотники, электродвигатели, АСУ, интерфейсы связи (Modbus, Profibus, BACnet, RS-485 и т.п.)

      14.1k
      posts
    13. Измерительная техника

      DIY измерительные приборы. Вопросы по работе с измерительным оборудованием. Обсуждение схем и ремонта тестеров, мультиметров, осциллографов и т.д.

      35.1k
      posts
    14. Мастерская радиолюбителя

      Вопросы конструирования, пайки, сверления, работа с металлом, деревом, пластмассой. Изготовление корпусов, панелей. Печатные платы - изготовление, травление. Рабочее место радиолюбителя. Приспособления.

      40.9k
      posts
    15. КВ и УКВ радиосвязь

      Любительская КВ/УКВ связь и другие типы связи. Радиоприемники, радиоуправление, радиостанции.

      58k
      posts
    16. Радиопередатчики

      Все про радиомикрофоны и радиопередатчики

      47.3k
      posts
    17. Сотовая связь

      Все про мобильные телефоны и сотовую связь. Кроме ремонта!
      Секреты мобильных телефонов. DATA-кабели, зарядники, гаджеты и т.п. Устройства из сотовых, применение ЖК-экранов от сотовых.

      9.1k
      posts
    18. Спутниковое ТВ

      Спутниковое телевидение, ресиверы, тарелки, skystar. Просмотр закрытых каналов, НТВ+, кодировок и др. Перепрошивка ресиверов, карточек.

      8.7k
      posts
    19. Телефония и фрикинг

      Телефония, фрикинг, устройства к телефонам, АОНы, CallerID, SIM-карты и пр.

      8k
      posts
    20. Высокое напряжение

      High Voltage - различные высоковольтные игрушки и эффекты. Катушки Теслы, Ван де Граафы, Гаусс Ган и др.

      4.1k
      posts
    21. Идеи и технологии будущего

      Новые горизонты науки и техники, то что сегодня кажется фантастикой. Источники энергии будущего, работы Теслы, Бедини и их последователей.

      15.9k
      posts
    22. Справочная радиоэлементов

      Справочная информация по радиоэлементам. Поиск, взаимозаменяемость, технические характеристики, обозначения, стоимость, магазины радиодеталей и т.п.

      31.8k
      posts
    23. Литература

      В данном форуме выкладываются ссылки для скачивния на книги и журналы по радиоэлектронике, интересные статьи и пр.

      1.9k
      posts
    24. Схемотехника для профессионалов

      Только для профессионалов! Для новичков есть свой соответствующий раздел

      257
      posts
    25. Разное

      Все, что не вошло в предыдущие разделы.

      24.3k
      posts
  3. Аудио

    1. FAQ, Технологии и компоненты

      Вопросы, посвященные нюансам сборки электронной аудио аппраратуры. В форуме обсуждается не "что" собирать, а "как" собирать.

      7.1k
      posts
    2. Для начинающих

      Раздел для чайников в аудио-технике. Вопросы по теории аудио техники от начинающих.

      42.2k
      posts
    3. Источники звука

      ЦАП, АЦП, CD-проигрыватели, винил.

      13k
      posts
    4. Предусилители, темброблоки, фильтры

      Обработка звука перед УНЧ: предварительные усилители, фильтры, эквалайзеры, регуляторы тембра, баланса, громкости и т.п. Активные фильтры.

      24k
      posts
    5. Питание аудио аппаратуры   (195053 visits to this link)

      Блоки питания, трансформаторы, преобразователи и стабилизаторы напряжения для аудио-техники. Кроме питания ламповой и авто-аудио техники!

    6. 355.9k
      posts
    7. Акустические системы

      Вопросы по динамикам, сабвуферам, акустике. Ремонт, перемотка, доработка, самостоятельное изготовление, защита и т.п. Пассивные фильтры: ФНЧ, ФВЧ и т.п.

      82.4k
      posts
    8. Авто-аудио

      Аудиотехника для автомобиля. Обсуждение УНЧ, сабвуферов, акустики и другой аудиотехники только для авто!

      19.3k
      posts
    9. Ламповая техника

      Ламповая звукотехника: ламповые усилители мощности и предусилители. Все про лампы. Hi-End.

      63.3k
      posts
    10. Гитарное оборудование

      Примочки для электрогитары, комбики, преампы, эффекты.

      11.3k
      posts
    11. Прочее

      Все, что не вошло в предыдущие разделы по аудио-технике.

      23.7k
      posts
  4. Микроконтроллеры

    1. МК для начинающих

      Форум для новичков в микроконтроллерах. Изучение МК, видеокурс, простые схемы для повторения, с чего начать, простые вопросы от начинающих

      29.3k
      posts
    2. AVR

      Микроконтроллеры фирмы Atmel.

      36.5k
      posts
    3. PIC

      Микроконтроллеры PIC фирмы Microchip.

      13.8k
      posts
    4. STM32

      Микроконтроллеры семейства STM32 компании STMicroelectronics, основанные на ядрах ARM Cortex

      9k
      posts
    5. Arduino и Raspberry Pi

      Миникомпьютеры Raspberry Pi и платформы быстрой разработки электронных устройств: Arduino, Freeduino, Seeeduino, Netduino, FEZ Panda и т.п. Обсуждение схемотехники, программирование, шилды (shield) и периферия.

      5.7k
      posts
    6. ПЛИС

      Программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС или PLD) - проектирование, программирование, работа. Обсуждение языков Verilog, VHDL.

      1.6k
      posts
    7. 1.7k
      posts
    8. Алгоритмы

      Обсуждение алгоритмов для МК

      3k
      posts
    9. Программаторы и отладочные модули

      Обсуждение программаторов для всех типов МК и модулей памяти, как промышленных, так и самодельных, а также ПО к ним.

      7.5k
      posts
    10. Периферия и внешние устройства

      Работа МК с внешними устройствами: ЦАП/АЦП, индикаторы и дисплеи, Wi-Fi, Bluetooth, SPI и I2C устройства, энкодеры, внешняя память, устройства ввода и т.д.

      8.1k
      posts
    11. Разное

      То, что не вошло в другие разделы по МК

      4.6k
      posts
  5. Товары и услуги

    1. Коммерческие предложения

      В подфоруме публикуются коммерческие предложения от организаций, интернет-магазинов, компаний, фирм и т.д. Создание и ведение темы осуществляется по платной подписке (см. правила).

      467
      posts
    2. Продам-Отдам, Услуги

      Продажа радиодеталей, аппаратуры, комплектующих и др. Обмен, дарение. Услуги по изготовлению устройств, PCB, корпусов. Разрешены только частные объявления! Читайте правила

      93.3k
      posts
    3. Куплю

      Покупка аппаратуры, комплектующих, радиодеталей, печатных плат и т.п.

      12.5k
      posts
    4. Уголок потребителя

      Бытовая техника и готовые изделия. Выбор, опыт эксплуатации, жалобы, обман покупателей, магазины. Что стоит покупать, а что не стоит.

      14.5k
      posts
    5. Вакансии и разовая работа

      Предложения по трудоустройству. Вакансии по электронике. Разработка устройств на заказ. Шабашки

      13k
      posts
    6. Наши обзоры и тесты

      Обзоры различного оборудования от наших пользователей. Предложения обзоров для участников форума, запросы на обзоры оборудования.
      Внимание! разрешено постить только уникальный, нигде ранее не публиковавшийся контент!

      323
      posts
  6. Разное

    1. Конкурсы сайта с призами

      Обсуждение проходящих на сайте конкурсов. Выбор победителей, голосования. Идеи и предложения по конкурсам. Спонсорские конкурсы.
      Архив прошедших конкурсов.

      5.9k
      posts
    2. Сайт Паяльник и форум

      Все, что касается сайта cxem.net и форума. Вопросы, замечания, предложения, глюки сайта и форума и др. Организационные вопросы.

      8.7k
      posts
    3. Курилка

      Место для общения на самые разные темы.

      176.2k
      posts
    4. Технический английский (English)

      Помощь по переводу технических терминов с английского языка, документации и т.п.

      544
      posts
    5. Наши проекты для Android и Web

      Темы поддержки для проектов Паяльника в сфере разработок ПО. Android-приложения, web-приложения и др.

      83
      posts
    6. 1.1k
      posts
    7. Личные блоги

      Старые блоги наших форумчан. Разрешаются любые темы, кроме политики и коммерции. Сейчас блоги находятся здесь

      4.2k
      posts
    8. Корзина

      Сюда попадают все темы, которые не соответствуют правилам форума или просто темы, не представляющие никакого интереса для форума (как правило не соответствующие тематике). Темы открыты для дальнейшего обсуждения.
      Если Вы создали тему с нарушением правил, то приведите ее в порядок и сообщите об этом модератору через кнопку "жалоба". Если замечания устранены, то тему восстановят.

      32.6k
      posts
    9. Вопросы с VK

      Автоматический импорт сообщений из группы VK

      171.2k
      posts
×
×
  • Create New...