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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Amplificador para telefones estéreo autoalimentados. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Amplificadores de potência a transistor A maioria dos dispositivos de mídia móvel digital tem um baixo nível de saída nos pinos do fone de ouvido estéreo. Normalmente, a oscilação máxima do sinal de saída ao reproduzir arquivos de música não excede 1 V e, ao reproduzir vídeos e ouvir apresentações de rádio, geralmente é reduzida em 3 ... 10 vezes. Ao mesmo tempo, se em um ambiente silencioso, ao usar telefones de baixa impedância, você ainda consegue distinguir algo, então, por exemplo, em uma sala barulhenta ou em um trem, o ruído de fundo pode ser mais alto do que o som do fones de ouvido. Para ouvir arquivos multimídia em diferentes ambientes com volume ideal, você pode usar o UMZCH autoalimentado descrito abaixo, que é conectado entre a fonte de sinal e os fones estéreo. Dispositivos que podem ser usados como UMZCH para fones estéreo já foram descritos na revista [1,2], mas requerem conexão com uma fonte de tensão de rede. O UMZCH estéreo proposto foi especialmente projetado para funcionar em fones de ouvido e é alimentado por uma bateria recarregável de alta capacidade integrada, o que garante sua operação a longo prazo. O circuito amplificador é mostrado na fig. 1. O plugue de entrada do dispositivo XP1 está conectado à fonte de sinal AF. Através dos filtros RC R1C3 e R3C4, o sinal estéreo é alimentado ao controle de volume - um resistor variável duplo R6. O capacitor C2 permite conectar o UMZCH e a fonte de sinal a uma fonte de alimentação CC comum, por exemplo, descrita em [3]. Nesse caso, pequenos ruídos "digitais" periódicos podem aparecer nos telefones - se o fio de saída comum na fonte de sinal estéreo não for um sinal negativo de energia.
Dos motores das seções do resistor variável, o sinal estéreo através dos capacitores de acoplamento C6 e C7 é alimentado nas entradas não inversoras do amplificador operacional do microcircuito DA1. O ganho de tensão nos canais depende da relação dos valores de resistência dos resistores R14/R10 e R15/R11. Neste dispositivo, o ganho é escolhido relativamente grande, o que quase sempre permite elevar o nível de som ao ideal, mas tal solução exigia o uso de amplificadores operacionais de baixo ruído. Os circuitos de amortecimento R18C12 e R16C13 impedem possíveis auto- excitação do amplificador operacional em frequências ultrassônicas. Os diodos VD3-VD6 protegem o microcircuito de descargas de eletricidade estática e de danos causados por correntes de fuga das fontes de alimentação. O sinal estéreo amplificado é alimentado através dos capacitores de acoplamento C15-C18 ao conector XS2, ao qual os fones de ouvido estéreo estão conectados. Os resistores R20, R21 evitam um clique desagradável ao conectar telefones a um amplificador em funcionamento. O modo de operação do amplificador operacional DA1.1 e DA1.2 define o divisor de tensão resistiva R19R17. A oscilação máxima de tensão na saída UMZCH é de cerca de 3,9 V em uma tensão de alimentação do microcircuito de 4,2 V. O UMZCH é alimentado por uma bateria de baterias de íons de lítio G1 e G2 conectadas em paralelo. Ele é conectado aos nós do amplificador através do controlador de carga/descarga A1. Um fusível reajustável de polímero FU1 é instalado entre ele e a bateria. Para carregar a bateria, uma fonte de tensão de 1 ... 4,8 V é conectada ao soquete XS6,5. A corrente de carga é limitada pelos resistores R9, R13 conectados em série, diodos Schottky VD1, VD2, a resistência do fio de conexão e o resistência de saída do carregador. Quando a corrente de carga da bateria flui através do circuito, o transistor de germânio VT1 está aberto e o LED HL1 está aceso. O diodo VD1 limita o aumento de tensão nos terminais do resistor R4. O capacitor C5 reduz a sensibilidade do transistor VT1 às ondulações da fonte de alimentação. O capacitor C8 garante a operação correta do controlador A1. O uso de dois resistores conectados em série R9, R13 em vez de uma potência de dissipação maior permite distribuir o calor de maneira mais uniforme no gabinete do dispositivo. Quando durante o processo de carga a tensão nos terminais da bateria atinge 4,22...4,25 V, o controlador A1 desconecta as baterias G1, G2 do circuito de carga. Como a corrente do carregador pode ser obviamente maior que a corrente consumida pelo chip DA1 da fonte de alimentação, quando a bateria é desligada pelo controlador A1, a tensão de alimentação do DA1 sobe para 4,6 ... 6,3 V, o que tem um efeito positivo ao aumentar a oscilação máxima de tensão nas saídas UMZCH. A tensão de alimentação para DA1 é fornecida através dos contatos fechados da chave SB1, o LED HL2 acende quando o UMZCH está funcionando. Para reduzir a corrente consumida por este indicador, um LED superbrilhante é usado como HL2, que brilha bastante a uma corrente de cerca de 150 μA. A maioria das peças é montada em uma placa de circuito de 66x49 mm (Fig. 2), a montagem é discreta, dupla face e articulada. Depois de verificar a operacionalidade do dispositivo, a placa deve ser coberta em ambos os lados com uma camada espessa de zaponlak (certifique-se de que não caia nos soquetes dos soquetes dos conectores, no resistor variável e na chave liga / desliga).
O APA2308 é um amplificador operacional duplo de alta qualidade e baixo ruído projetado especificamente para uso como amplificador AF para fones de ouvido estéreo. O microcircuito com o índice J é produzido no pacote DIP-8, com o índice K - SOP-8. Você pode usar o chip TL3414A (a atribuição de pinos é a mesma do APA2z08). Se esses microcircuitos não estiverem disponíveis comercialmente, você pode tentar encontrá-los em dispositivos de computador antigos para leitura / gravação de CDs. Em vez do transistor de germânio MP25A, você pode usar qualquer germânio de baixa frequência das séries MP25, MP26, GT402 (opção de caixa - 2) ou GT2307, SFT307, SFT352 estrangeiro; em vez de diodos Schottky MBRD320 - MBRD330, MBRD340, MBRD835, 1N5820, 1 N5821, MBR320, MBR330, 15MQ040N, 30BQ040 e em vez de 1N914 diodos - qualquer um de 1 N4148, PMLL4148, PMLL4448, 1 SS176 510, KD521A, bem como KD522, KDXNUMX com qualquer índice de letras. Para controlar o volume, é usado um resistor variável duplo de alta qualidade do centro de música SANIO M-977DSR importado, seus cabos "frios" são conectados eletricamente dentro do gabinete. Você pode usar qualquer resistor duplo semelhante com uma resistência de 10 ... 150 kOhm (quanto menor, melhor). Todos os fios de sinal conectados ao controle de volume devem ser blindados, a blindagem metálica é conectada a um fio comum. Os resistores restantes são S2-14, S2-23, MLT, OMLT, RPM ou análogos importados. Sob os resistores R9, R13, orifícios de ventilação adicionais são perfurados na placa de circuito. Os resistores R1, R3 e os capacitores C3, C4 são soldados aos terminais correspondentes das seções do resistor variável duplo R6, resistor R22 - aos contatos da chave SB1. Capacitores apolares - cerâmicos de tamanho pequeno, por exemplo, K10-50 ou análogos (aqueles que são instalados em circuitos de sinal devem ser verificados quanto à ausência de efeito de microfone, por esse motivo os capacitores K10-7 não podem ser instalados). O restante dos capacitores são de óxido importados com altura de 4 ... 6 mm. O LED RL36-SR114S (brilho vermelho com um diâmetro de lente de 3 mm) pode ser substituído por qualquer uma das séries KIPD66, RL30N, L-934S. Em vez do LED RL30-CB744D (brilho azul), você pode usar, por exemplo, RL50-CB744D, RL30-WH744D. Ao montar o HL2, lembre-se de que nem todos os LEDs ultrabrilhantes contêm diodos zener de proteção; portanto, ao montar, certifique-se de protegê-los da eletricidade estática conectando os terminais com um fio jumper instalado temporariamente. O switch SB1 é um botão importado de tamanho pequeno, os contatos do grupo com o mesmo nome são conectados em paralelo. Soquete XS1 - miniUSB, permite que você use a maioria dos carregadores de dispositivos multimídia móveis e unidades de sistema de PC para carregar a bateria. Você também pode instalar um soquete microUSB, que é o padrão para dispositivos de comunicação móvel modernos, mas esses soquetes têm baixa confiabilidade. O controlador A1 é removido de uma bateria de telefone Samsung Lithium Ion com defeito (Figura 3). Ele "sabe" desconectar a bateria do circuito, não apenas quando totalmente carregada, mas também quando é descarregada ao nível mínimo permitido, o que nem todos os controladores de finalidade semelhante são capazes.
Como não há dados sobre a presença de um fusível de proteção, um fusível de auto-reinicialização de polímero para uma corrente de 1,1 A é instalado entre o controlador e a bateria (qualquer fusível de baixa tensão para uma corrente de 1,1 ... 1,85 A é adequado). As pétalas de contato de aço do controlador são soldadas com fluxo de ácido acetilsalicílico. Um fusível é soldado ao terminal negativo e o fio correspondente da bateria é conectado ao terminal positivo. Antes de iniciar a operação, verifique se o controlador está funcionando corretamente. Baterias de íon de lítio Panasonic-Matsushita CGR18650C fabricadas no Japão removidas de uma bateria de laptop de 2004. Anteriormente, eles estavam totalmente carregados, medidos após oito meses, a capacidade total das baterias ao descarregar com uma corrente de 1 A era de cerca de 4500 mAh, o que indica sua altíssima qualidade. Deve-se notar aqui que entre as 18650 baterias vendidas no varejo existem muitos itens de baixa qualidade e falsificados (com alta corrente de autodescarga, várias vezes menos capacidade do que no rótulo, com curta vida útil / armazenamento). As falsificações, segundo o autor, são todas 18650 baterias com capacidade declarada superior a 3000 mAh. Ao montar essas baterias, seja extremamente cuidadoso - em caso de curto-circuito, a corrente no circuito pode atingir várias dezenas de amperes. Os fios são soldados a pétalas de aço soldadas à caixa da bateria. Eles são colados ao corpo do aparelho com fita adesiva dupla face. Carcaça do amplificador - plástico, dimensões 88x57x35 mm. A cola de acetato de vinil etileno, assim como Quintol e BF-2 são usados para fixar os elementos nele. Para uma melhor aderência, recomenda-se lixar as superfícies plásticas a serem coladas com uma broca ou fresa de rotação rápida. Na parte inferior da caixa, uma folha de alumínio pegajosa é colada como uma tela, conectada eletricamente a um fio comum, o ponto de conexão é a tela do resistor variável R6. Uma visão do layout dos nós no invólucro é mostrada na fig. 4, a aparência do amplificador - na fig. 5.
Feito com precisão de peças reparáveis, o dispositivo começa a funcionar imediatamente e não requer ajuste. Com uma tensão de alimentação de 4,2 V na ausência de sinal, o UMZCH consome uma corrente de cerca de 2,8 mA, ao trabalhar com fones com resistência de 32 ohms no volume máximo (ideal) - cerca de 18 mA, portanto, um total a carga da bateria durará mais de 250 horas de operação contínua do dispositivo. O tempo de carregamento de uma bateria completamente descarregada depende da sua capacidade real e das características do carregador (ao carregar a partir de uma fonte de alimentação semelhante à descrita em [3], é cerca de um dia). Literatura
Autor: A. Butov
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