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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Amplificatore per telefoni stereo autoalimentati. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Amplificatori di potenza a transistor La maggior parte dei dispositivi multimediali mobili digitali hanno un livello di segnale in uscita basso sui pin jack per il collegamento delle cuffie stereo. In genere, l'oscillazione massima del segnale in uscita durante la riproduzione di file musicali non supera 1 V, mentre durante la riproduzione di video e l'ascolto di programmi radiofonici viene spesso ridotta di 3...10 volte. Allo stesso tempo, se in un ambiente silenzioso quando si utilizzano telefoni a bassa impedenza è ancora possibile distinguere qualcosa, ad esempio, in una stanza rumorosa o su un treno, il rumore di fondo potrebbe essere più forte del suono proveniente dalle cuffie. Per ascoltare file multimediali in diversi ambienti con un volume ottimale, è possibile utilizzare l'UMZCH autoalimentato descritto di seguito, che viene collegato tra la sorgente del segnale e i telefoni stereo. I dispositivi che possono essere utilizzati come UMZCH per i telefoni stereo sono già stati discussi nella rivista [1,2], ma richiedono il collegamento a una fonte di tensione di rete. Lo stereo UMZCH proposto è appositamente progettato per funzionare in cuffia ed è alimentato da una batteria ricaricabile ad alta capacità incorporata, che ne garantisce il funzionamento a lungo termine. Il circuito amplificatore è mostrato in Fig. 1. La spina di ingresso del dispositivo XP1 è collegata alla sorgente del segnale AF. Attraverso i filtri RC R1C3 e R3C4, il segnale stereo viene fornito al controllo del volume - doppio resistore variabile R6. Il condensatore C2 consente di collegare l'UMZCH e la sorgente del segnale a una fonte di alimentazione CC comune, ad esempio descritta in [3]. In questo caso, nei telefoni potrebbero verificarsi lievi interferenze "digitali" periodiche, se il filo di uscita comune sulla sorgente del segnale stereo non è un negativo di alimentazione.
Dai cursori delle sezioni del resistore variabile, il segnale stereo viene fornito attraverso l'accoppiamento dei condensatori C6 e C7 agli ingressi non invertenti del chip dell'amplificatore operazionale DA1. Il fattore di amplificazione della tensione nei canali dipende dal rapporto tra i valori di resistenza dei resistori R14/R10 e R15/R11. In questo dispositivo, il fattore di guadagno è stato scelto per essere relativamente grande, il che quasi sempre consente di aumentare il livello sonoro al livello ottimale, ma questa soluzione richiedeva l'uso di amplificatori operazionali a basso rumore.I circuiti di smorzamento R18C12 e R16C13 impediscono possibile autoeccitazione dell'amplificatore operazionale alle frequenze ultrasoniche. I diodi VD3-VD6 proteggono il microcircuito dalle scariche di elettricità statica e dai danni causati dalle correnti di dispersione degli alimentatori di rete. Il segnale stereo amplificato viene fornito tramite i condensatori di accoppiamento C15-C18 alla presa XS2, alla quale sono collegate le cuffie stereo. I resistori R20, R21 impediscono la comparsa di un clic sgradevole quando si collegano i telefoni a un amplificatore funzionante. La modalità operativa degli amplificatori operazionali DA1.1 e DA1.2 è impostata dal partitore di tensione resistivo R19R17. L'oscillazione massima della tensione sull'uscita UMZCH è di circa 3,9 V con una tensione di alimentazione del microcircuito di 4,2 V. La fonte di alimentazione dell'UMZCH è una batteria composta da batterie agli ioni di litio G1 e G2 collegate in parallelo. È collegato ai nodi dell'amplificatore tramite il regolatore di carica/scarica A1. Tra questo e la batteria è installato un fusibile polimerico autoripristinante FU1. Per caricare la batteria si collega alla presa XS1 una fonte di tensione di 4,8...6,5 V. La corrente di carica è limitata dalle resistenze R9, R13 collegate in serie, dai diodi Schottky VD1, VD2, dalla resistenza del cavo di collegamento e dall'uscita resistenza del caricabatterie. Quando la corrente di carica della batteria scorre attraverso il circuito, il transistor al germanio VT1 è aperto e il LED HL1 si accende. Il diodo VD1 limita l'aumento della tensione ai terminali del resistore R4. Il condensatore C5 riduce la sensibilità del transistor VT1 alle ondulazioni dell'alimentazione. Il condensatore C8 garantisce il corretto funzionamento del controller A1. L'uso di due resistori collegati in serie R9, R13 invece di uno con maggiore dissipazione di potenza consente una distribuzione più uniforme del riscaldamento nel corpo del dispositivo. Quando, durante la carica, la tensione ai terminali della batteria raggiunge 4,22...4,25 V, il controller A1 scollega le batterie G1, G2 dal circuito di carica. Poiché la corrente del caricabatterie può ovviamente essere maggiore della corrente consumata dal microcircuito DA1 dalla fonte di alimentazione, quando la batteria viene scollegata dal controller A1, la tensione di alimentazione di DA1 aumenta a 4,6...6,3 V, il che ha un effetto positivo su aumentare l'oscillazione massima della tensione sulle uscite UMZCH. La tensione di alimentazione a DA1 viene fornita attraverso i contatti chiusi dell'interruttore SB1, il LED HL2 si accende quando l'UMZCH è in funzione. Per ridurre la corrente consumata da questo indicatore, viene utilizzato un LED superluminoso come HL2, che si illumina in modo abbastanza intenso con una corrente di circa 150 µA. La maggior parte delle parti sono installate su una piastra di montaggio di 66x49 mm (Fig. 2), l'installazione è a basso profilo, bifacciale, incernierata. Dopo aver verificato la funzionalità del dispositivo, la scheda deve essere ricoperta su entrambi i lati con uno spesso strato di vernice tsapon (assicurarsi che non penetri nelle prese dei connettori, nel resistore variabile e nell'interruttore di alimentazione).
Il chip APA2308 è un doppio amplificatore operazionale a basso rumore di alta qualità, progettato specificamente per l'uso come amplificatore AF per cuffie stereo. Il chip con l'indice J è prodotto nel pacchetto DIP-8 e con l'indice K - SOP-8. È possibile utilizzare il microcircuito TL3414A (l'assegnazione dei pin è la stessa di APA2з08). Se tali chip non sono disponibili per la vendita, puoi provare a trovarli nei vecchi dispositivi informatici per leggere/scrivere CD. Invece del transistor al germanio MP25A, è possibile utilizzare qualsiasi transistor al germanio a bassa frequenza delle serie MP25, MP26, GT402 (opzione custodia - 2) o GT2307, SFT307, SFT352 stranieri; al posto dei diodi Schottky MBRD320 - MBRD330, MBRD340, MBRD835, 1N5820, 1 N5821, MBR320, MBR330, 15MQ040N, 30BQ040 e al posto dei diodi 1N914 - uno qualsiasi di 1 N4148, PMLL4148, PMLL4448, 1SS 176, KD510A, nonché KD521, KD522 con qualsiasi indice di lettere. Per controllare il volume viene utilizzato un resistore a doppia variabile di alta qualità del centro musicale importato SANIO M-977DSR, i cui cavi "freddi" sono collegati elettricamente insieme all'interno della custodia. È possibile utilizzare qualsiasi doppio resistore simile con una resistenza di 10...150 kOhm (più basso è, meglio è). Tutti i cavi di segnale collegati al controllo del volume devono essere schermati; lo schermo metallico è collegato al filo comune. I restanti resistori sono C2-14, C2-23, MLT, OMLT, RPM o analoghi importati. Ulteriori fori di ventilazione sono praticati nel circuito stampato sotto i resistori R9, R13. I resistori R1, R3 e i condensatori C3, C4 sono saldati ai terminali corrispondenti delle sezioni del doppio resistore variabile R6, il resistore R22 è saldato ai contatti dell'interruttore SB1. Condensatori non polari - ceramici di piccole dimensioni, ad esempio K10-50 o analoghi (quelli installati nei circuiti di segnale devono essere controllati per l'assenza di effetto microfono; per questo motivo i condensatori K10-7 non possono essere installati). I restanti condensatori sono condensatori all'ossido importati con un'altezza di 4...6 mm. Il LED RL36-SR114S (colore rosso con lente dal diametro di 3 mm) può essere sostituito con qualsiasi serie KIPD66, RL30N, L-934S. Al posto del LED RL30-CB744D (colore blu), è possibile utilizzare, ad esempio, RL50-CB744D, RL30-WH744D. Quando si installa HL2, tenere presente che non tutti i LED ad alta luminosità contengono diodi zener protettivi, quindi durante l'installazione assicurarsi di proteggerli dall'elettricità statica collegando i terminali con un ponticello installato temporaneamente. L'interruttore SB1 è un interruttore a pulsante importato di piccole dimensioni, i contatti del gruppo con lo stesso nome sono collegati in parallelo. La presa XS1 è miniUSB, ciò consente di utilizzare la maggior parte dei caricabatterie di dispositivi multimediali mobili e unità di sistema PC per caricare la batteria. È inoltre possibile installare una presa microUSB, che è uno standard per i moderni dispositivi di comunicazione mobile, ma queste prese hanno un'affidabilità insoddisfacente. Il controller A1 è stato rimosso dalla batteria di un telefono Samsung agli ioni di litio difettosa (Figura 3). "Sa come" scollegare la batteria dal circuito non solo quando è completamente carica, ma anche quando è scarica al livello minimo consentito, cosa di cui non tutti i controller per scopi simili sono in grado.
Poiché non sono disponibili dati sulla presenza di un fusibile di protezione, tra il controller e la batteria è installato un fusibile polimerico autoripristinante con una corrente di 1,1 A (qualsiasi fusibile a bassa tensione con una corrente di 1,1...1,85 A Fare). I petali di contatto in acciaio del controller sono stagnati con lega per saldatura utilizzando un flusso di acido acetilsalicilico. Un fusibile è saldato al contatto negativo e il filo corrispondente della batteria è saldato al contatto positivo. Prima di iniziare il funzionamento, verificare la funzionalità del controller. Batterie agli ioni di litio Panasonic-Matsushita CGR18650C prodotte in Giappone rimosse da una batteria per laptop del 2004. Precedentemente erano completamente cariche; misurata dopo otto mesi, la capacità totale delle batterie durante la scarica con una corrente di 1 A era di circa 4500 mAh, il che indica la loro altissima qualità. Va notato che tra le batterie di dimensione 18650 vendute al dettaglio ci sono molte copie contraffatte e di bassa qualità (con un'elevata corrente di autoscarica, una capacità molte volte inferiore a quella indicata sull'etichetta, con una breve durata/durata di conservazione). . Secondo l'autore, tutte le batterie 18650 con una capacità dichiarata superiore a 3000 mAh sono false. Quando si installano tali batterie, prestare molta attenzione: in caso di cortocircuito, la corrente nel circuito può raggiungere diverse decine di ampere. I fili sono saldati a petali di acciaio saldati al corpo della batteria. Sono incollati al corpo del dispositivo con nastro biadesivo. La custodia dell'amplificatore è in plastica, dimensioni 88x57x35 mm. Per fissare gli elementi vengono utilizzate colla di etilene vinil acetato, nonché Quintol e BF-2. Per una migliore adesione, si consiglia di irruvidire le superfici in plastica incollate con un trapano o una fresa a rotazione rapida. Nella parte inferiore del case, un foglio di alluminio adesivo è incollato come uno schermo, collegato elettricamente a un filo comune, il punto di connessione è lo schermo di un resistore variabile R6. Una vista della disposizione dei componenti nell'alloggiamento è mostrata in Fig. 4, l'aspetto dell'amplificatore è in Fig. 5.
Il dispositivo, realizzato in modo impeccabile con parti riparabili, inizia a funzionare immediatamente e non richiede regolazioni. Con una tensione di alimentazione di 4,2 V in assenza di segnale, UMZCH consuma una corrente di circa 2,8 mA, quando si lavora con telefoni con una resistenza di 32 Ohm al volume massimo (ottimale) - circa 18 mA, quindi una batteria carica la carica durerà per più di 250 ore di funzionamento continuo del dispositivo. Il tempo di ricarica di una batteria completamente scarica dipende dalla sua effettiva capacità e dalle caratteristiche del caricabatterie (in caso di ricarica da un alimentatore simile a quello descritto in [3], circa un giorno). Letteratura
Autore: A. Butov
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