РадиоКот :: Экстремально низковольтный УНЧ.
РадиоКот >Схемы >Аудио >Усилители >Экстремально низковольтный УНЧ.
Данная конструкция — попытка реализовать свою давнюю мечту: сделать бестрансформаторный усилитель низкой частоты, работающий от одного гальванического элемента или аккумулятора.
Конечно, оптимальный вариант для усилителя с таким низким питанием — трансформаторный выходной каскад. Он позволяет получить гораздо большую выходную мощность. Но малогабаритный НЧ трансформатор — весьма нетехнологичная деталь, очень трудоемкая в выполнении. Именно поэтому проектировался бестрансформаторный усилитель.
Еще один момент. Данная схема не собиралась «вживую», а лишь моделировалась в MicroCap8. И хотя испытания в модели показали ее работоспособность, это не исключает проявления каких-либо неожиданных проблем на практике.
Область применения такого усилителя в первую очередь — в громкоговорящих приемниках с низковольтным питанием (конструкция для начинающих радиолюбителей). Низковольтных приемников имеется великое множество, а вот бестрансформаторных усилителей — нет. Подойдет он и для проекта 1-вольтового трансивера немецких радиолюбителей, то, что у них нарисовано — не проще, и не лучше.
Итак, предлагаемый усилитель рассчитан на работу при напряжении питания 1.5 … 1.1 В на нагрузку в виде динамической головки 8 Ом (и даже 4 Ома).
Мощность на 8-омной головке получится около 30-40 мВт, на 4-омной раза в два больше.
Принципиальная схема:
Усилитель состоит из входного каскада на транзисторах VT1,VT2 и несколько нетрадиционного двухтактного выходного каскада на транзисторах VT3,VT4,VT5,VT6. Весь усилитель охвачен отрицательной обратной связью через резистор R4.
На транзисторах VT7,VT8 собран стабилизатор напряжения величиной 1.1 В (он стабилизирует ток покоя выходного каскада при изменении напряжения питания).
Благодаря отрицательной обратной связи режимы всех транзисторов устанавливаются автоматически. Может лишь потребоваться установка тока покоя выходного каскада (величиной 2…4 мА) с помощью резистора R3. Его уменьшение увеличивает ток покоя, увеличение — уменьшает.
Детали.
Поскольку речь идет о мощностях 20-40 мВт, то везде в усилителе можно применить любые современные маломощные кремниевые транзисторы, подходящие по проводимости, или старые добрые КТ315-КТ361 с любой буквой. Однако на месте выходных транзисторов VT5,VT6 желательно применить что-то помощнее, с маленьким напряжением насыщения, может, КТ814-КТ815, или что-то современное.
Возможное возбуждение на высокой частоте можно попытаться устранить подключением конденсатора небольшой емкости (100-2000 пФ) между коллектором и базой транзистора VT1 (VT3,VT4) или между выходом усилителя и общим проводом, и т. д. Это скорее искусство, чем наука.
Результат моделирования в MicroCap при напряжении источника питания 1.2 В:
Красная линия — входной сигнал, синяя — выходной, зеленая — потребляемый от источника питания ток.
Файлы:
Модель для MicroCap 8.
Вопросы, как всегда в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Эти статьи вам тоже могут пригодиться:
www.radiokot.ru
Низковольтный стерео-моно усилитель на TDA7050
admin 27 апреля 2019 г.
Усилитель на TDA7050 может быть исполнен как в стерео варианте, так и в мостовом режиме. Самое минимальное количество компонентов и малые размеры микросхемы позволяют собрать миниатюрный УНЧ, с напряжением питания постоянного тока всего от 1.6 Вольт.
Диапазон питающих напряжений может быть в пределах 1.6-6В. Работая на нагрузку 32Ома, при напряжении питания 3 Вольта и 10% нелинейных искажений усилитель способен выдавать мощность 140мВт в мостовом режиме и по 35мВт на каждый канал в стерео режиме. С ростом температуры микросхемы происходит ограничение её выходной мощности, кривая снижения мощности представлена ниже.
Согласно документации разработчика усилитель может выдерживать короткое замыкание в течение 5 секунд, правда непонятно где, но я подразумеваю, что между выходом и общим проводом (GND).
Ток покоя при Vs=3В составляет 3.2мА, а пиковый выходной ток до 150мА. Максимальная температура кристалла 1000C.
Сопротивление нагрузки при стерео подключении не должно быть меньше 16Ом, а в мостовом режиме не менее 32Ом.
Из вышесказанного становится понятным, что предназначение микросхемы TDA7050 лежит в усилении сигнала в карманных радиоприемниках малых размеров и в головных наушниках.
Схемы усилителя на TDA7050
В статье представлены печатные платы для двух вариантов включения. Выполнены они на одностороннем фольгированном текстолите. Для удобства тестирования на плату можно установить клеммы для крепления проводов, но в случае постоянного использования усилителя я рекомендую все подключаемые провода припаять, иначе при ненадежном контакте сигнальных проводов в наушниках слышны очень сильные помехи, которые могут негативно повлиять на слух человека.
Печатная плата усилителя СКАЧАТЬ
Datasheet на TDA7050 СКАЧАТЬ
Похожие статьи
audio-cxem.ru
ПИТАНИЕ УСИЛИТЕЛЯ
Когда речь заходит про усилители звука, мы сразу представляем мощную конструкцию с питанием в десятки вольт и иногда столько же ампер. Но ведь бывают ситуации, когда нужно наоборот понизить питание усилителя до минимально возможного значения, желательно вообще до одной пальчиковой батарейки. Это может быть при использовании такого УНЧ в МП3 плеере, мобильном телефоне или другом аналогичном устройстве с низковольтным питанием. Данная схема УНЧ и представляет собой бестрансформаторный усилитель низкой частоты, работающий от одного гальванического элемента 1,5В. Часто в таких случаях используют трансформаторный выходной каскад, который позволяет получить бОльшую выходную мощность. Но на дворе 21-й век, поэтому обойдёмся без всяких трансформаторов.
Предлгаемый усилитель рассчитан на работу при питании в пределах 0,9-3В на нагрузку сопротивлением 8 Ом. Конечно мощность получится около 50 мВт, но во многих случаях и этого хватает.
Принципиальная схема усилителя с низковольтным питанием показана на рисунке выше. Для проверки работоспособности собираем УНЧ на макетной плате.
В данном усилителе можно применить любые маломощные кремниевые транзисторы, подходящие по проводимости, в том числе и КТ315-КТ361.
Но для максимального снижения напряжения желательно применить германиевые, с малым напряжениям падения. Например отечественные транзисторы серии МП или аналогичные импортные.
Форум по усилителям с низковольтным питанием
Обсудить статью ПИТАНИЕ УСИЛИТЕЛЯ
УНЧ С ПИТАНИЕМ ОТ БАТАРЕЕК
Многие мобильные устройства (МП-3 плееры, смартфоны, коммуникаторы…) не имеют встроенных динамиков, и предназначены для прослушивания музыки только через наушники. Для подключения колоночек нужен хотя-бы простейший УМЗЧ. Хочу предложить для повторения схему низковольтного усилителя мощности на TDA2822, который достаточно прост в сборке и не требует настройки. УНЧ имеет простую схему сборки и достаточно широкий диапазон рабочих напряжений, позволяющий питать его от различных батареек.
Характеристики усилителя
>> Напряжение питания — 3-12в
>> Ток потребления не более — 60 мА
>> Чувствительность (1 кГц/0,5 Вт) — 120 мВ
>> Отношение сигнал/шум — 70 дБ
В моём варианте выполнен усилитель мощности на печатной плате размером 31х45. В архиве можно скачать рисунок платы УНЧ в формате LAY. Для удобства монтажа и испытаний микросхема установлена через панельку. Так как проводил эксперименты со схемой — был риск выхода её из строя.
Данное звукоусиливающее устройство можно запитать даже от батарейки «крона» и использовать для установки на велосипед или в самодельную портативную колонку.
Однако для увеличения времени работы УНЧ, лучше подавать напряжение от пальчиковых или литиевых батареек. Например от двух LI-Ion аккумуляторов (что ставят в мобильные телефоны), схема работала почти весь день. Автор статьи: М.Пелех
Экстремально низковольтный УНЧ. CAVR.ru
Рассказать в:Автор — Евгений Пашигоров aka peg.Опубликовано 19.04.2010.Данная конструкция — попытка реализовать свою давнюю мечту: сделать бестрансформаторный усилитель низкой частоты, работающий от одного гальванического элемента или аккумулятора.
Конечно, оптимальный вариант для усилителя с таким низким питанием — трансформаторный выходной каскад. Он позволяет получить гораздо большую выходную мощность. Но малогабаритный НЧ трансформатор — весьма нетехнологичная деталь, очень трудоемкая в выполнении. Именно поэтому проектировался бестрансформаторный усилитель.
Еще один момент. Данная схема не собиралась «вживую», а лишь моделировалась в MicroCap8. И хотя испытания в модели показали ее работоспособность, это не исключает проявления каких-либо неожиданных проблем на практике.
Область применения такого усилителя в первую очередь — в громкоговорящих приемниках с низковольтным питанием (конструкция для начинающих радиолюбителей). Низковольтных приемников имеется великое множество, а вот бестрансформаторных усилителей — нет. Подойдет он и для проекта 1-вольтового трансиверанемецких радиолюбителей, то, что у них нарисовано — не проще, и не лучше. Итак, предлагаемый усилитель рассчитан на работу при напряжении питания 1.5 … 1.1 В на нагрузку в виде динамической головки 8 Ом (и даже 4 Ома).
Мощность на 8-омной головке получится около 30-40 мВт, на 4-омной раза в два больше.
Принципиальная схема:
Усилитель состоит из входного каскада на транзисторах VT1,VT2 и несколько нетрадиционного двухтактного выходного каскада на транзисторах VT3,VT4,VT5,VT6. Весь усилитель охвачен отрицательной обратной связью через резистор R4.
На транзисторах VT7,VT8 собран стабилизатор напряжения величиной 1.1 В (он стабилизирует ток покоя выходного каскада при изменении напряжения питания).
Коэффициент усиления напряжения определяется отношением R4/R1. Его не следует делать слишком большим — возрастут искажения, но до 10-20 довести вполне реально. А надо ли больше усилителю мощности?
Детали.
Поскольку речь идет о мощностях 20-40 мВт, то везде в усилителе можно применить любые современные маломощные кремниевые транзисторы, подходящие по проводимости, или старые добрые КТ315-КТ361 с любой буквой. Однако на месте выходных транзисторов VT5,VT6 желательно применить что-то помощнее, с маленьким напряжением насыщения, может, КТ814-КТ815, или что-то современное.
Возможное возбуждение на высокой частоте можно попытаться устранить подключением конденсатора небольшой емкости (100-2000 пФ) между коллектором и базой транзистора VT1 (VT3,VT4) или между выходом усилителя и общим проводом, и т. д. Это скорее искусство, чем наука.
Результат моделирования в MicroCap при напряжении источника питания 1.2 В:
Красная линия — входной сигнал, синяя — выходной, зеленая — потребляемый от источника питания ток.
Файлы:
Модель для MicroCap 8.Вопросы, как всегда в Форум.
Сохрани статью в:
Оставь свой комментарий или вопрос:
www.cavr.ru
Радиосхемы. — Низковольтный УНЧ
Низковольтный УНЧ
категория Аудиотехника материалы в категории
Подкатегория Схемы усилителей на транзисторах
A. ПАНЬШИН, г. Москва
Радио, 2002 год, № 9
За предыдущие годы в журнале «Радио» и других изданиях было опубликовано много описаний радиоприемников, работающих при напряжении питания 1,2…1,5 Вив основном на головные телефоны. В настоящее время, с развитием технологии производства полупроводниковых приборов, имеется возможность сделать эти приемники громкоговорящими.
В литературе описаны микросхемы УЗЧ, работающие при напряжении питания 1,0…1,5 В на низкоомную нагрузку, в частности NJM2076S, допускающую мостовое включение. К сожалению, в продаже такую микросхему найти не удалось. Впрочем, использование дискретных элементов имеет свои некоторые преимущества в виде возможности подбора деталей и регулировки для оптимизации работы устройства.
Работа УЗЧ, напряжение питания которых равно 1,0…1,5 В, имеет свои особенности: малый динамический диапазон усиления по напряжению, высокий уровень нелинейных искажений, сложность стабилизации тока покоя и напряжения средней точки выходного каскада, снижение усилительных свойств биполярных транзисторов при низких коллекторных напряжениях.
Схема трехкаскадного двухполупериодного УЗЧ на семи транзисторах представлена на рисунке. Он работоспособен при напряжении питания от 0,7 до 3,2 В при токе покоя 7…10 мА. При напряжении питания 2,8, 1,5 и 1,0 В максимальная выходная мощность равна соответственно 110, 40 и 12 мВт при работе на звуковую головку сопротивлением 8 Ом.
Входной каскад выполнен на транзисторе VT2, сигнал подается на его базу через конденсатор С1. Нагрузкой этого каскада являются резистор R3 и эмиттерные переходы транзисторов VT3 и VT4 предо ко немного каскада. С транзистора VT3 усиленный сигнал подается на базу транзистора VT6 — верхнего плеча выходного каскада. Нагрузкой VT4 служит резистор R6. Через разделительный конденсатор СЗ усиленный сигнал подается на затвор транзистора VT5 и далее на базу VT7. Эти два транзистора образуют нижнее плечо выходного каскада. Конденсаторы С2, С4, С5 препятствуют самовозбуждению У3Ч на высокой частоте.
Полевой транзистор VT1 и резисторы R1, R2, R7, R9 образуют цепь отрицательной обратной связи, которая регулирует ток базы VT2. Подстроенным резистором R9 устанавливают напряжение средней точки выходного каскада за счет изменения напряжения на затворе VT1. Резистор R1 уменьшает глубину ООС, чтобы избежать «перерегулировки» напряжения средней точки выходного каскада, его сопротивление зависит от крутизны характеристики VT1 и подбирается при настройке.
В УЗЧ применена раздельная регулировка тока покоя верхнего и нижнего плеч выходного каскада. Ток покоя транзистора VT7 стабилизирован полевым транзистором VT5. Ток покоя VT6 устанавливается автоматически при удержании напряжения средней точки действием ООС по постоянному току, которая охватывает все каскады УЗЧ, за исключением VT5 и VT7.
Детали и настройка. Постоянные резисторы — МЛТ-0,125, R9 — СП4-3 Конденсаторы С6 и С7 — К50-38, остальные — керамические КМ6 или импортные. Транзисторы VT1, VT5 — КПЗОЗА, КПЗОЗЖ, VT2 — VT4 — КТ3102А, КТ3102Б с коэффициентом передачи тока базы 150…200; VT6 — КТ681 A; VT7 — КТ680А с коэффициентом передачи тока базы 150…200. Допустимо, если коэффициент усиления по току транзистора VT3 будет больше, чем у VT4, a VT6 больше, чем y VT7.
Сборку УЗЧ нужно начинать с подбора пары транзисторов VT5 и VT7 — при напряжении 1 В ток коллектора VT7 должен быть в пределах 6…10 мА. Затем распаивают все детали, кроме R1.
Настройку УЗЧ производят при напряжении питания 1,0…1,5 В. Подстроечным резистором R9 устанавливают на коллекторах VT6 и VT7 напряжение, равное половине напряжения питания. Затем уменьшают или увеличивают напряжение питания, при этом напряжение средней точки относительно минуса питания изменится в том же направлении, но в большей степени, чем нужно. Сопротивление резистора R1 подбирают таким, чтобы при напряжении питания 0,8…1,6 В напряжение на коллекторах VT6 и VT7, равное половине напряжения питания, удерживалось бы с точностью до 0,05 В — от этого зависит уровень нелинейных искажений УЗЧ, особенно при низком его значении (0,8…1,2 В).
Затем подают сигнал звуковой частоты на вход усилителя, при самовозбуждении подбирают емкость С2. Если обнаружатся искажения типа «ступенька» и нет возможности заменить транзисторы VT5 или VT7, нужно подключить резистор R5, как показано на схеме. При этом возрастет ток покоя VT7 и всего УЗЧ. Сопротивление резистора R5 нужно выбрать наибольшим, при котором прекратятся искажения.
Если предполагается работа УЗЧ при напряжении питания 1,8…3,2 В, настройку производят в этом диапазоне напряжений. С повышением напряжения питания от 2,4 до 3,2 В из-за изменения режимов транзисторов VT1 — VT3 напряжение средней точки начинает отставать на 0,15…0,2 В, что не имеет большого значения. Достаточно точно установить напряжение на коллекторах VT6 и VT7 при наименьшем напряжении питания.
radio-uchebnik.ru
СХЕМА ПРОСТЕЙШЕГО УСИЛИТЕЛЯ
СХЕМА ПРОСТЕЙШЕГО УСИЛИТЕЛЯ
В практике радиолюбителя бывают разные задачи и ситуации. Иногда требуется спроектировать и создать мощный УМЗЧ для саба, ватт на 300. Иногда что-то ламповое и многоканальное. А иногда требуется обычный, и даже не простой а простейший усилитель звука. Может в пробник, в приёмник или сканнер, на колоночки к мобильнику, или ещё в какой прибор.
Кто-то сразу предложит обычные TDA1551 — TDA1558, где дополнительных деталей почти нет. Но если такая мощность не требуется? Да и цена их не меньше двух долларов, что для изготовления простейшего усилителя уже многовато. Можно взять дешёвую и распространённую TDA2030, но там всё-таки нужно ещё с десяток пассивных элементов. И тем более питание слишком высокое, ведь от схемы простейшего усилителя требуется возможность работы и от нескольких вольт, при небольшом потребляемом токе.
Так вот, данная проблема решается использованием для наших целей микросхемы К174ХА10. Она представляет собой АМ приёмник со встроенным УНЧ, мощностью около полуватта, что часто бывает вполне достаточно для простого усилителя звука в карманный девайс с батареечным питанием. Из дополнительных радиодеталей нужны всего лишь ещё пару конденсаторов.
Итак, основные достоинства данной схемы простейшего усилителя:
- Ток потребления, 0,01 А;
- Низкое питающее напряжение, 3-12 В;
- Выходная мощность до полуватта;
- Минимум деталей, 3 шт;
- Очень дешёвая цена микросхемы, 0,2 уе;
- Малый размер усилителя, 20х20х5 мм.
Для удобства и миниатюризации лишние выводы микросхемы просто отламываем (вряд ли в обозримом будущем мы станем делать АМ приёмник), после чего паяем К174ХА10 к плате боком, на эти оставшиеся пять выводов. Естественно, можно вообще собрать этот УНЧ навесняком. В качестве нагрузки подключал даже 50-ти ваттные колонки, и играли они на вполне достаточной для вечернего прослушивания громкости. Если не верите — поэкспериментируйте сами.
На фото ниже приведён фрагмент печатной платы с деталями, приёмника ФМ с именно таким УНЧ:
Итого, буквально за пять минут, с помощью данной схемы получается простейший усилитель, пригодный для установки в любое низковольтное устройство. Данная микросхема — советского происхождения, и достать её можно не только в магазине, по копеечной цене, но и выпаять из любого карманного радиоприёмника 80-х — 90-х годов выпуска.
Если вы можете предложить ещё более простейшую схему усилителя — пишите на ФОРУМ
Схемы для начинающихelwo.ru
