Несмотря на свою простоту, усилитель обладает сравнительно высокими характеристиками. Так, например, перекрестные искажения составляют всего около 0,02 % при выходной мощности 2x15 Вт на нагрузке 8 Ом. Диапазон воспроизводимых частот составляет 20-20000 Гц при искажениях 1 дБ. Усилитель надежно работает при питающем напряжении от 6 В до 18 В. Коэффициент усиления микросхемы составляет 100 (40 дБ).
Детали усилителя расположены на печатной плате размерами 120x160 мм, выполненной из одностороннего фольгированного текстолита или гетинакса. Печатная плата усилителя НЧ приведена на рис. 20.
Рис. 20.Печатная плата усилителя для ПК
Расположение элементов на печатной плате усилителя НЧ показано на рис. 21.
Рис. 21.Расположение элементов на печатной плате усилителя для ПК
Из принципиальной схемы видно, что для того, чтобы собрать данную конструкцию, необходим минимум элементов. Низкочастотные сигналы на входы усилителя подаются через конденсаторы емкостью 0,47 мкФ, динамики подключаются непосредственно к соответствующим выходам микросхемы IO1. Остальные элементы — конденсаторы фильтра цепи питания, а также элементы схемы MODE. Каскад, выполненный на транзисторе Т1, обеспечивает задержку включения усилителя. При включении напряжение питания сначала через резистор R2 будет подано на конденсатор С6, который начнет заряжаться. В зависимости от степени зарядки конденсатора С6 будет изменяться величина напряжения на выходе MODE, что приведет к изменению режима работы усилителя. Так, например, при напряжении UMODE в пределах 0–2 В усилитель будет находиться в режиме STANDBY и потребляет ток 100 мкА. При напряжении UMODE в пределах 3,3–6,4 В усилитель будет находиться в режиме MUTE, при этом динамики будут отключены. При напряжении UMODE более 8,5 В (режим NORMAL) усилитель будет работать в обычном режиме усиления сигнала. Источник питания выполнен по классической схеме с диодным мостиком и фильтрующими электролитическими конденсаторами.
Симметричный предварительный усилитель для микрофона [10]
Использование микрофонов с симметричным выходом и в среде полупрофессионалов стало практически повсеместным. Однако большинство устаревших, а также некоторые современные дешевые микшерные пульты имеют лишь несимметричные микрофонные входы. Естественно, качество воспроизведения сигнала при работе с такими пультами оставляет желать лучшего. Поэтому и был разработан специальный предварительный усилитель на операционном усилителе NE5534, обеспечивающий подключение микрофонов с симметричным выходом к пультам с несимметричным входом. Принципиальная схема симметричного предварительного микрофонного усилителя приведена на рис. 22.
Рис. 22.Принципиальная схема симметричного предварительного усилителя для микрофона
Сигнал от микрофона с контактов разъема К1 через резисторы R1 и R2 подается на соответствующие входы операционного усилителя IC1. Триммером Р1 можно регулировать симметричное усиление каналов предварительного усилителя.
Выход усилителя отделен от последующих каскадов конденсатором С2. Питание устройства осуществляется двуполярным напряжением ±15 В, которое применяется практически в любой звуковоспроизводящей аппаратуре.
Модуль симметричного микрофонного усилителя выполнен на печатной плате размером 26x54 мм, изготовленной из одностороннего фольгированного гетинакса или текстолита. Печатная плата и расположение элементов на ней приведены на рис. 23.
Рис. 23.Печатная плата (а) и расположение элементов (б) симметричного микрофонного усилителя
Поскольку предлагаемое устройство содержит всего несколько деталей, то изготовить его сможет и начинающий радиолюбитель. Единственным регулировочным элементом является триммер Р1. Для регулировки необходимо замкнуть контакты 2 и 3 входного разъема и регулировкой триммера установить на выходе усилителя минимальный уровень сигнала. После этого предварительный усилитель готов к работе. Его можно установить непосредственно в звуковоспроизводящей аппаратуре. Несмотря на свою простоту, такой усилитель значительно улучшит характеристики устройств с несимметричным микрофонным входом.
Миниатюрный усилитель сигнала [11]
Сигнал на выходе микрофона обычно имеет величину нескольких милливольт. Передача такого сигнала к входу микшерского пульта, расположенного на удалении до нескольких десятков метров, часто сопровождается появлением помех, вызванных близким расположением проводки электрической сети 220 В, используемой для подключения, например, аппаратуры световых эффектов. Эти помехи чаще всего выражаются в появлении шумов с частотой 50 Гц.
Одним из вариантов снижения таких шумов является применение симметричной линии. Однако для ее использования необходим симметрирующий трансформатор, который имеет большие габариты и сравнительно дорог. Лучшим решением проблемы является расположение усилителя сигнала, имеющего коэффициент усиления хотя бы величиной от 10 до 100, как можно ближе к источнику сигнала. Для этого можно использовать рассматриваемый далее миниатюрный усилитель, принципиальная схема которого приведена на рис. 24.
Рис. 24.Принципиальная схема миниатюрного усилителя
В качестве активного элемента в предлагаемой конструкции применен обычный операционный усилитель (IO1) в обычном включении, питание которого осуществляется от несимметричного источника с искусственным нулем. Усилитель спроектирован так, чтобы в нем не использовались электролитические конденсаторы, а его размеры были действительно миниатюрными. На входе усилителя установлен резистор R1, который обеспечивает малое входное сопротивление устройства. Коэффициент усиления определяется соотношением величин сопротивлений резисторов R3 и R2 и может находиться в пределах от 10 до 100. При необходимости резистор R1 из схемы можно исключить, величину сопротивления резистора R2 выбрать равной 1 кОм, а емкость конденсатора С1 — около 22 мкФ, при этом величину сопротивления R2 можно изменять в пределах от 10 кОм до 100 кОм. Однако размеры усилителя в этом случае увеличатся, поскольку в качестве конденсатора С1 потребуется использовать электролитический конденсатор.
На выходе усилителя установлен резистор R6, определяющий малое выходное сопротивление схемы. Величина емкости конденсатора С4 и величина сопротивления резистора R6 выбираются в зависимости от параметров последующих устройств. Если в качестве С4 предполагается использовать неэлектролитический конденсатор, то входное сопротивление следующего каскада не должно быть слишком малым. В то же время слишком большое входное сопротивление (сотни Ом и выше) может привести к повышению уровня шумов. Элементы R6 и С4 не обязательно устанавливать на печатную плату усилителя, их можно установить непосредственно на входе следующего каскада. Выводы 1, 5 и 8 микросхемы IO1 не используются, поэтому печатная плата спроектирована так, чтобы они не занимали лишнее место. Перед установкой микросхемы IO1 на печатную плату указанные выводы следует удалить.
Питание усилителя осуществляется напряжением не менее 6 В, при этом входное напряжение усилителя не должно превышать 100 мВ. Для уменьшения потребляемого тока можно использовать операционный усилитель типа TL061 с рабочим током 0,3 мА.
Элементы миниатюрного усилителя расположены на печатной плате размером 20x10 мм, изготовленной из одностороннего фольгированного гетинакса или текстолита. Печатная плата и расположение элементов на ней приведены на рис. 25.
Рис. 25.Печатная плата (а) и расположение элементов (б) миниатюрного усилителя
Настройка миниатюрного усилителя заключается в установке на его выходе напряжения, равного половине напряжения питания. После этого с помощью генератора НЧ и осциллографа следует проконтролировать работоспособность конструкции.
Если предлагаемый усилитель установить непосредственно в корпусе микрофона или звукоснимателя, то помехи, вызываемые наводками от проводов сетевого напряжения, практически исчезнут.
Использование деталей, выполненных по технологии SMT, позволяет уменьшить размеры усилителя до такой степени, что его можно разместить практически в любом устройстве. Единственной проблемой может быть вопрос питания. Для того чтобы в качестве источника питания можно было использовать напряжение, формируемое, например, в микшерском пульте, рекомендуется использовать двухжильный экранированный провод.
ПриложениеSIM-КАРТА: ОБЩИЕ СВЕДЕНИЕ
Адаменко М. [12]
Каждый владелец мобильного телефона стандарта GSM хотя бы раз в жизни держал в руках маленький прямоугольник, с помощью которого мобильный телефон в одно мгновение превращается из безжизненных железок и пластмассы в чудо техники. При этом большинство пользователей даже не задумывается о том, почему этот миниатюрный пластиковый кусочек обладает такой волшебной силой. Такие карты используются в сетях мобильной связи системы GSM и называются SIM-картами. Это название происходит от сокращения Subscriber Identification Module. SIM-карта вставляется в специальный слот (картоприемник) мобильного телефона. Каждый оператор мобильной связи для работы в своей сети выпускает специально запрограммированные SIM-карты, которые можно приобрести как с мобильным телефоном, так и отдельно. Следует отметить, что без SIM-карты пользоваться мобильным телефоном по прямому назначению практически невозможно, за исключением звонков по аварийным каналам.
Аналогичные карты применяются не только в сетях мобильной связи, но и как платежные карты, карты для телефонных автоматов, карты для декодирования сигналов спутникового телевидения, карты доступа в системах безопасности, а также карты для других устройств, где требуется высокая степень защищенности. Все эти карты имеют общее название — SMART CARD.