» » » Входной буфер и регулятор уровня громкости для УМЗЧ. Часть 1

 
 
 
8

Входной буфер и регулятор уровня громкости для УМЗЧ. Часть 1

Разместил MVV 27 декабря 2016. Просмотров: 5 190


В усилителях мощности звуковой частоты (УМЗЧ), выполненных по схеме инвертирующего усилителя зачастую требуется увеличить входное сопротивление до стандартной величины, чтобы включить на входе регулятор уровня [1-3].

Предлагается регулятор на основе эмиттерного повторителя с динамической нагрузкой, обладающий небольшими нелинейными искажениями.
Устройства можно применить в других УМЗЧ, не имеющих регулятора громкости на входе.

Принципиальная схема и характеристики буферного каскада

После выхода моей статьи Кремний против германия в усилителях одинаковой ретро-структуры и новый германиевый кит в конце мне часто задавали вопрос о подключении регулятора громкости к усилителю (см. рис. 1).

Рис. 1. Принципиальная схема УМЗЧ с ретро-структурой на кремниевых транзисторах

В самом деле, входное сопротивление усилителя оказывается низким и определяется сопротивлением R1 (620 Ом).
Для увеличения входного сопротивления до приемлемой величины, позволяющей включить на входе регулятор громкости R0 («Volume») рекомендую использовать буферный каскад (эмиттерный повторитель). На рис. 2 приведена принципиальная схема стереофонического варианта буферного каскада.

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

Для повышения нагрузочной способности в эмиттеры повторителей VT1, VT3 введены источники тока VT2, R3 и VT4, R5, цепи баз транзисторов которых питаются от общего параметрического стабилизатора напряжения HL1, R4. Токи источников VT2, VT4 выбраны равными около 11 мА.

Характеристики:
Напряжение питания: 15 В;
Ток потребления: 26 мА;
Нижняя частота по уровню – 0,5 дБ: 4 Гц;
Выходное сопротивление: 3,3 Ом;
Коэффициент гармоник во всем диапазоне рабочих частот (20…20000 Гц) при Uвх=1 В, Rн=620 Ом: не более 0,017%.


Обратите внимание, что полярность конденсатора С1 в УМЗЧ (рис. 1) с учетом подключения к буферному каскаду поменяна на обратную.

Питание буферного каскада желательно осуществить от стабилизированного источника, например, от блока питания на микросхемах 7815 или LM317, включенных по типовой схеме.

Детали и налаживание буфера

В эмиттерном повторителе применены резисторы мощностью 0,25 или 0,125 Вт, оксидные конденсаторы радиального типа на рабочую температуру +105ºС. Светодиод красного свечения любого типа диаметром 3 мм, например BL-B51V1.
Кроме указанных на схеме, могут быть поставлены транзисторы КТ3102 с любыми буквенными индексами.

Переменный резистор R0 (его сопротивление может быть от 10 до 50 кОм) – импортный, например, хороши ALPS RK09L 50k for Audio.
Посмотрите также китайские дешёвые альтернативы типа R097-D16-6PIN, однако трудно быть уверенным, что они с характеристикой регулирования «А».

Список деталей буферного каскада
VT1 – VT3 – Транзистор BC546 – 4 шт.,
HL1 – Светодиод red d=3 мм BL-B51V1 – 1шт.,
R1, R6 – Рез.-0,25-68 кОм (синий, серый, оранжевый, золотистый) – 2 шт.,
R2, R7–Рез.-0,25-160 кОм (коричневый, синий, желтый, золотистый) – 2 шт.,
R3, R5– Рез.-0,25-100 Ом (коричневый, черный, коричневый, золотистый) – 2 шт.,
R4 – Рез.-0,25-3 кОм (оранжевый, черный, красный, золотистый) – 1 шт.,
R8 – Рез.-0,25-39 Ом (оранжевый, белый, черный, золотистый) – 1 шт.,
C1, C3 – Конд. 10/25V 0511 +105°C– 2 шт.,
C2 – Конд. 47/16V 0511 +105°С – 1 шт.,
C4 – Конд. 470/25V 1016 +105°C – 1 шт.,
Печатная плата 45х48 мм – 1 шт.


Размещение элементов на печатной плате эмиттерного повторителя показано на рис. 3.


Рис. 3. Размещение деталей на печатной плате


Режимы по постоянному току приведены на схеме, изображенной на рис. 2. При правильном монтаже и исправных деталях налаживания, как правило, не требуется. Напряжения на эмиттерах транзисторов VT1, VT3 при необходимости можно подкорректировать подбором резисторов R1 и R6 соответственно.

Итог

Подобные буферные каскады можно использовать и с усилителем на германиевых транзисторах [1, рис. 5], а также с усилителем нашего кита Project 008 "GeAmp1970". Стерео (2 канала) усилитель на германиевых транзисторах. Набор для сборки.
Поскольку указанные усилители питаются от источника отрицательной полярности, в буферном каскаде целесообразно установить p-n-p транзисторы BC556 (КТ3107), а полярность светодиода HL1 и всех оксидных конденсаторов С1 – С4 поменять на обратную.

Описываемый регулятор уровня будет уместен с УМЗЧ Quad и другими [3, 4].

Файлы

Чертёж печатной платы в LayOut прилагается:
buffer_stage.7z | Файл 12,63 Kb загружен 55 раз.

Список упомянутых источников

1. Кремний против германия в усилителях одинаковой ретро-структуры и новый германиевый кит в конце.
2. Project 008 "GeAmp1970". Стерео (2 канала) усилитель на германиевых транзисторах. Набор для сборки.
3. Project-009 v.2 "QUAD CLONE". Классический усилитель Hi-Fi (2 канала, без ПП). Набор для сборки.
4. Китайский Quad 405 пищит (возбуждение?) на большой громкости со смарта и ноута.

Спасибо за внимание!
С Новым годом! handshake
Владимир Мосягин (MVV)
Россия, Великий Новгород
Профиль MVV
Радиолюбительством увлекся с пятого класса средней школы.
Специальность по диплому радиоинженер, к.т.н.

Автор книг «Юному радиолюбителю для прочтения с паяльником», «Секреты радиолюбительского мастерства», соавтор серии книг «Для прочтения с паяльником» в издательстве «СОЛОН-Пресс», имею публикации в журналах «Радио», «Приборы и техника эксперимента» и др.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 72

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Входной буфер и регулятор уровня громкости для УМЗЧ. Часть 2... Привет! Продолжаем тему, поднятую в моей статье «Входной буфер и регулятор уровня громкости...
Схема на Датагоре. Новая статья Линейные потенциометры в улучшенных регуляторах громкости и баланса... Настоящие потенциометры ALPS (Japan) для аудио в датагорском магазине. Надеюсь, вам будет интересен...
Схема на Датагоре. Новая статья Ремонт тонкомпенсированного регулятора громкости РП1-57Е в усилителе «Амфитон»... После покупки старого усилителя «Амфитон» советского производства столкнулся с частой проблемой...
Схема на Датагоре. Новая статья Кремний против германия в усилителях одинаковой ретро-структуры и новый германиевый кит в конце... Германий превыше всего? Да здравствует эксперимент! Предлагаемый стереофонический усилитель...
Схема на Датагоре. Новая статья Полный усилитель на микросхемах. Часть 5-4. Токовая помпа Хоуленда в выходном каскаде УМЗЧ... Не мечтай, действуй! Особенность построения УМЗЧ настоящего проекта заключается в том, что его...
Схема на Датагоре. Новая статья Полный усилитель на микросхемах. Часть 5-2. Компенсация сопротивления соединительных проводов акустических систем... Не мечтай, действуй! Интерфейсные искажения, возникающие между УМЗЧ и акустической системой, явно...
Схема на Датагоре. Новая статья Большая статья о маленьком усилителе на микросхеме TDA2822M... Старый друг лучше новых двух! Пословица Интегральная микросхема TDA2822M благодаря небольшому...
Схема на Датагоре. Новая статья Полный усилитель на микросхемах. Часть 2. Предварительный усилитель и регулятор тембра... Не мечтай, действуй! Эксперименты с различными предварительными усилителями, регуляторами...
Схема на Датагоре. Новая статья Полный усилитель на микросхемах. Часть 1. Усилитель мощности звуковой частоты на TDA2006, TDA2030, TDA2040, TDA2050, LM1875... Не мечтай, действуй! В настоящем проекте мы построим простой усилитель мощности звуковой частоты...
Схема на Датагоре. Новая статья Предусилитель для гитарного комбика и самый дешевый комбик для дома... С завидным постоянством на форуме в той или иной интерпретации мелькает тема о том как сделать...
Схема на Датагоре. Новая статья УМЗЧ с компенсацией нелинейности, 160 Вт (Римейк по В. Королю)... Этой разработке почти 20 лет. Но она вовсе не потеряла своей актуальности. Автор базовой схемы В....
Схема на Датагоре. Новая статья 6Н23П+КТ602Б. Лампово-транзисторный усилитель НЧ для стерео-телефонов... Интересная схема С. Филина, попалась при листании старых журналов. Достигнуть малого уровня...
<
  • Главный редактор
27 декабря 2016 22:51

Игорь Петрович Котов / Datagor

  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 631 комментарий
  • 261 публикация
 
  • 0
Уважаемый Владимир!
Спасибо за полезную по содержанию и образцовую по форме статью.

С Новым годом! Счаcтья, здоровья, новых творческих успехов!
drinks

Было бы классно, если бы вы поточнее описали использование такого буфера с QUAD.
Со стороны Квода какие-то переделки для этого нужны?

<
  • Гражданин
27 декабря 2016 23:20

Сергей / Chugunov

  • С нами с 30.09.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 309 комментариев
  • 29 публикаций
 
  • 0
Понравилось, хочу попробовать и послушать.
Для себя хочу добавить на плату 78L15 и не оксидные, хотя бы пленочные конденсаторы на входе.

<
  • Подписчик
28 декабря 2016 01:23

Александр / aleks8845

  • С нами с 15.05.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 30 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Очень интересно преимущество использования данного буфера с Датагорским Quad, ведь у него сравнительно высокое входное сопротивление?

<
  • Автор
28 декабря 2016 15:23

Владимир Мосягин / MVV

  • С нами с 21.09.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 152 комментария
  • 37 публикаций
 
  • +1
Коллеги, спасибо за комментарии!

УМЗЧ Quad выполнен по инвертирующей схеме, поэтому требует перед входом каскада с низким выходным сопротивлением (Rвых<=1…2 кОм).

Предлагаемый буфер удовлетворяет требованиям с большим запасом.

Кроме того, поскольку входное сопротивление Quad равно Rвх=22 кОм, вносимые буфером искажения будут очень низкими.

В УМЗЧ Quad можно внести минимальные изменения: выпаять резистор R1 (220 кОм), поскольку на выходе буфера присутствует постоянная составляющая. Вполне можно этого не делать: сопротивление резистора R1 практически не окажет влияния на режим буфера по постоянному току.

Я испытал датагорский Quad, спасибо Игорю (Datagor)! - с предложенным буферным каскадом и весьма доволен результатами.

Добавление микросхемы стабилизатора на плату и использование пленочных конденсаторов на входе приветствуется.

<
  • Гражданин
31 декабря 2016 01:10

Сергей / Chugunov

  • С нами с 30.09.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 309 комментариев
  • 29 публикаций
 
  • 0
Странно, что никто не заметил несоответствия нумерации транзисторов на рис. 2 поясняющему тексту. А тема интересная.

Нередко на работу усилителя влияет номинал резистора регулятора громкости.
Можно взять низкоомный резистор, но мне не попадались, например, ALPS менее 50 кОм. Этот буферный каскад позволяет решить некоторые проблемы. Можно несколько изменить схему с целью понижения номиналов С1С3 на порядок. Это позволит использовать пленочные или полипропиленовые конденсаторы. Собираюсь это опробовать.

<
  • Автор
31 декабря 2016 01:54

Владимир Мосягин / MVV

  • С нами с 21.09.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 152 комментария
  • 37 публикаций
 
  • 0
Сергей, спасибо, нумерацию транзисторов поправил.
Улучшенный вариант буфера уже на портале.

<
  • Гражданин
31 декабря 2016 04:09

Сергей / Chugunov

  • С нами с 30.09.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 309 комментариев
  • 29 публикаций
 
  • 0
Цитата: MVV
Улучшенный вариант буфера уже на портале.

Спасибо. Буду ждать, критиковать и пользоваться.
Давно хотел попробовать подобный буфер с полевым транзистором (не знаю, лучше ли он будет в повторителе, чем биполярный, с биполярными всё проще) для пассивного фильтра НЧ и СЧ+ВЧ с разделом на 100...300 Гц.
Буферы для согласования сопротивлений, чтобы пассивным фильтрам работалось комфортно. Нормирующих усилителей (термин из журнала "Радио" наделал несколько штук, но какой лучше и проще - пока не знаю.
Поскольку уже 31 декабря, поздравляю Вас и всех с наступающим 2017 годом!

<
  • Главный редактор
23 января 2017 16:25

Игорь Петрович Котов / Datagor

  • С нами с 25.02.2011
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 631 комментарий
  • 261 публикация
 
  • 0
Опубликована 2 часть статьи с улучшеным вариантом буфера:
Входной буфер и регулятор уровня громкости для УМЗЧ. Часть 2

Информация
Вы не можете участвовать в комментировании. Вероятные причины:
— Администратор остановил комментирование этой статьи.
— Вы не авторизовались на сайте. Войдите с паролем.
— Вы не зарегистрированы у нас. Зарегистрируйтесь.
— Вы зарегистрированы, но имеете низкий уровень доступа. Получите полный доступ.