диск электроника / el_rea / Разделы / Усилители с регулируемыми параметрами

Усилители с регулируемыми параметрами  

Усилители с регулируемыми параметрами

Усилитель с управляемым коэффициентов усиления (рис. 4.10). Входной сигнал поступает на ОУ DA5. В цепи его ОС включен управляемый делитель напряжения на резисторах R18—R25. Управляют делителем с помощью коммутатора DA6. Коммутатор переключается по сигналам с компараторов DA2—DA4. С компараторов сигналы поступают также на логические устройства DD1—DD3, которые включают индикаторы, указывающие диапазон работы усилителя.

Компараторы DA2—DA4 определяют четыре пороговых уровня. Эти уровни задаются делителем напряжения на резисторах R2, R3, R5, R6. На неинвертирующий вход компараторов подан сигнал с детектора, построенного на ОУ DA1 диоде VD1 и конденсаторе С1. В зависимости от уровня входного сигнала на выходе детектора появляется постоянное по знаку, во переменное wo значению напряжение. Это напряжение фиксируют компараторы DA2—DA4 и включают соответствующим делитель в цепи ОС ОУ DA5, тем самым меняя уровень выходного сигнала. В зависимости от входного сигнала коэффициент усиления ОУ DA5 может принимать значения 10, 50 и 100. Входной сигнал может меняться от 1 мВ до 10 В. Нижняя граничная частота усилителя равна 1 Гц.

Регулятор тембра (рис. 4.11). Обе схемы регулятора тембра позволяют регулировать коэффициент усиления области низших (при 30 Гц на 20...25 дБ) и высших звуковых частот (при 20 кГц на 12...18 дБ). Применимы также следующие комбинации номиналов:

1) R1=8.2 кОм. R2=100 кОм, R3=8,2 кОм. R5=100 кОм, С1=22 нФ, С2=22 нФ, С3=2,2 нФ, С4=2,2 нФ; 2) R1=22 кОм, R2=200 кОм, R3=22 кОм. R4=16 кОм. R5=5I кОм, С1=15 нФ, С2=15 нФ, С3=3,3 нФ, С4=3,3 нФ. Для обоих регуляторов источник сигнала должен иметь выходное сопротивление не более 270...470 Ом.

Фильтровой регулятор тембра (рис. 4.12, а). Он позволяет одновременно поднимать или отпускать частотную характеристику на низких и высоких частотах. Устройство представляет собой активный фильтр, охваченный положительной и отрицательной ОС. Центральную частоту фильтра определяют элементы С1, С2, R5, R6, полосу пропускания — глубина положительной ОС, а коэффициент усиления — глубина отрицательной ОС.

На резонансной частоте фильтра сигналы на входе ОУ синфазны в при одинаковой амплитуде компенсируются. Выходное напряжение практически равно нулю. На краях полосы пропускания фильтра напряжение на неинвертирующем входе ОУ уменьшается настолько, что выходной сигнал определяет только напряжение на инвертирующем входе. Частотную характеристику регулируют резистором R2.

Когда движок резистора R3 находится в крайнем верхнем по схеме положении, а резистора R2 — в нижнем, устройство работает как обычный полосовой фильтр. Его частотная характеристика показана на рис. 4.12, 6 кривой 1. В среднем положения движка R2 АЧХ фильтра становится равномерной (кривая 2). Дальнейшее перемещение движка резистора R2 вверх по схеме приводит к уменьшению коэффициента усиления на центральной частоте (кривая 3).

Регулятор тембра работает в полосе частот от 20 до 20000 Гц. Центральная частота настройки равна 650 Гц. Коэффициент гармоник — менее 0,1%. Глубина регулировки тембра на высших и низких частотах составляет 25 дБ.

Экономичный усилитель (рис. 4.13). В цепи ОС усилителя включена цепь, которая создает глубокую отрицательную ОС по постоянному току через резистор R2 и усилитель имеет коэффициент усиления по постоянному току, равный единицы. На переменный ток существенно влияет конденсатор С1, и коэффициент усиления становится равным 40. Нижняя граничная частота усилителя составляет 100 Гц. Устройство позволяет усиливать переменную составляющую сигнала и оставить без изменения постоянную.

Усилитель с генератором тока (рис. 4.14). Он обладает коэффициентом нелинейных искажений менее 2 % при максимальной выходной мощности 4 Вт. Незначительные искажения усилителя удалось получить применением генератора тока на транзисторе. Как показали эксперименты, включение генератора тока на транзисторе вместо цепи вольтодобавки в микросхемах К174УН4А. К174УН4Б и К174УН5 также позволяет понизить нелинейные искажения до 0,7 %.

Усилитель с регулируемой частотной характеристикой (рис. 4.15).

В нем использованы два ОУ: входной DA1 обеспечивает необходимое усиление, а второй DA2, в цепь отрицательной ОС которого включен сложный фильтр, определяет требуемую частотную характеристику. В фильтре можно раздельно регулировать низшие, средние и высшие частотные составляющие сигнала в пределах ±15 дБ. Низшие частоты, начиная с 30 Гц, регулирует вепь R3, R4, R5, C1, C2. Высшие — R7. R8, R9, СЗ, С4. Элементы R1O, R11, R12, С5, С6 определяют положение частотной характеристики на частоте около 1 кГц.

Умножитель 3Ч с блоком частотной коррекция (рис. 4.16, а). Усилитель 3Ч позволяет изменять АЧХ, представленную на рис. 4.16, 6. Резисторы R2 и R4 должны быть группы А. При входном сигнале напряжением 100 мВ в напряжении питания 14 В выходная мощность усилителя составляет 6 Вт, а при 16 В — 7 Вт.

Параметры усилителя 3Ч с блоком частотной коррекции соответствуют основным характеристикам микросхемы К174УН9.

Темброблоки (рис. 4.17). Их применяют для регулирования АЧХ различных каналов звукоусиления. В термоблоке (рис. 4.17, о) ОУ включен усилителем сигнала средних звуковых частот, а в термоблоке (рис. 4.17,6) усилителем сигнала отрицательной ОС. Пределы регулирования АЧХ на частотах 40 и 16000Гц у первого регулятора ±15 дБ, а у второго — ±12 дБ. В первом регуляторе использованы переменные резисторы группы В, а во втором — группы А.

Характеристику в области низших звуковых частот регулируют переменным резистором R9, когда движок этого резистора находится в крайнем левом положении. Конденсатор СЗ зашунтирован резистором R9, глубина отрицательной ОС увеличивается, что и определяет завал АЧХ на 20 дБ. В правом положении движка резистора R9 конденсатор СЗ замыкается, а конденсатор С2 оказывается включенным последовательно с резистором R6 и уменьшает коэффициент усиления ступени — на частоте 20 Гц происходит подъем АЧХ. Обе ступени могут, дать регулировку АЧХ до 40 дБ. Входное сопротивление более 50/кОм. Каждый имеет шумовое напряжение 0,4 мВ.

Предварительный усилитель (рис. 4.19). Его входная ступень построена на транзисторах VT1 и VT2. Оба транзистора охвачены глубокой отрицательной ОС по постоянному и переменному току. Глубину отрицательной ОС по переменному току, а следовательно, коэффициент усиления, определяют в основном элементы R7 и R8. Регулировка частотной характеристики осуществляется с помощью резисторов R10 и R13 в области низших звуковых частот (от +15 до —19 дБ), а в области высших — резистором R13 (от +15 и —22 дБ).

Полоса рабочих частот усилителя от 20 до 20000 Гц.

Двухканальный усилитель (рис. 4.20). Он предназначен для применения в стереофонических устройствах. Громкость изменяют в нем переменным резистором R19 одновременно в обоих каналах, а стереобаланс — резистором R16.

Переменным резистором R15 можно регулировать тонкоррекцию, подстраивая звучание под вкус слушателя и возможностей помещения.

Микросхема DA2 рассчитана ва электронную регулировку частотной характеристики. Усилитель имеет входное сопротивление более 200 кОи при входном напряжении 100 мВ и выходное сопротивление 1 кОм при напряжении 2 В.