UZCH para o receptor com fonte de alimentação de baixa tensão. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Receptores com fonte de alimentação de baixa tensão chamam a atenção dos ouvintes de rádio por sua alta eficiência e conveniência, são pequenos em tamanho e peso e os custos de energia são reduzidos ao mínimo (especialmente se forem usadas baterias de pequeno porte). Mas o reverso dessas vantagens foi a limitação do número de ouvintes a um devido às dificuldades de implementação da reprodução “em voz alta”. Porém, essa desvantagem é totalmente superável - confira a solução proposta pelo autor do artigo.

Nos anos anteriores, muitas descrições de receptores de rádio operando com uma tensão de alimentação de 1,2...1,5 VV foram publicadas na revista "Radio" e outras publicações, principalmente para fones de ouvido. Atualmente, com o desenvolvimento da tecnologia de produção de dispositivos semicondutores, é possível tornar esses receptores alto-falantes. A literatura descreve microcircuitos de frequência ultrassônica operando com tensão de alimentação de 1,0...1,5 V para carga de baixa impedância, em particular NJM2076S , que permite conexão em ponte. Infelizmente, tal microcircuito não foi encontrado à venda. Porém, a utilização de elementos discretos apresenta algumas vantagens como a possibilidade de seleção de peças e ajustes para otimizar o funcionamento do dispositivo.

A operação de frequências ultrassônicas, cuja tensão de alimentação é de 1,0...1,5 V, possui características próprias: pequena faixa dinâmica de ganho de tensão, alto nível de distorção não linear, dificuldade de estabilização da corrente e tensão quiescentes do ponto médio do estágio de saída, uma diminuição nas propriedades de amplificação dos transistores bipolares em baixas tensões de coletor.

O diagrama de um amplificador ultrassônico de onda completa de três estágios usando sete transistores é mostrado na figura. Funciona com uma tensão de alimentação de 0,7 a 3,2 V com uma corrente quiescente de 7...10 mA. Com uma tensão de alimentação de 2,8, 1,5 e 1,0 V, a potência máxima de saída é de 110, 40 e 12 mW, respectivamente, ao operar em um cabeçote de áudio de 8 Ohm.

O estágio de entrada é feito do transistor VT2, o sinal é fornecido à sua base através do capacitor C1. A carga desta cascata é o resistor R3 e as junções emissoras dos transistores VT3 e VT4 na frente da cascata. Do transistor VT3, o sinal amplificado é fornecido à base do transistor VT6 - o braço do estágio de saída. A carga VT4 é o resistor R6. Através do capacitor de isolamento C3, o sinal amplificado é fornecido à porta do transistor VT5 e depois à base do VT7. Esses dois transistores formam o braço inferior do estágio de saída. Os capacitores C2, C4, C5 evitam a autoexcitação do U3Ch em altas frequências.

O transistor de efeito de campo VT1 e os resistores R1, R2, R7, R9 formam um circuito de feedback negativo que regula a corrente de base VT2. O resistor ajustado R9 define a tensão do ponto médio do estágio de saída alterando a tensão na porta VT1. O resistor R1 reduz a profundidade do circuito de feedback para evitar “sobreajuste” da tensão do ponto médio do estágio de saída; sua resistência depende da inclinação da característica VT1 e é selecionada durante o ajuste.

A sirene ultrassônica usa ajuste separado da corrente quiescente dos braços superior e inferior do estágio de saída. A corrente quiescente do transistor VT7 é estabilizada pelo transistor de efeito de campo VT5. A corrente quiescente VT6 é definida automaticamente quando a tensão do ponto médio é mantida pela ação do circuito de realimentação de corrente contínua, que cobre todos os estágios do circuito ultrassônico, com exceção de VT5 e VT7.

Detalhes e personalização. Resistores fixos - MLT-0,125, R9 - SP4-3 Capacitores C6 e C7 - K50-38, o restante - cerâmico KM6 ou importado. Transistores VT1, VT5 - KP303A, KP303Zh, VT2 - VT4 - KT3102A, KT3102B com coeficiente de transferência de corrente base de 150...200; VT6 - KT681A; VT7 - KT680A com coeficiente de transferência de corrente base de 150...200. É aceitável se o ganho de corrente do transistor VT3 for maior que o do VT4 e o VT6 for maior que o do VT7.

A montagem da sonda ultrassônica deve começar com a seleção de um par de transistores VT5 e VT7 - na tensão de 1 V, a corrente de coletor VT7 deve estar na faixa de 6...10 mA. Então todas as peças, exceto R1, são soldadas.

O amplificador ultrassônico é sintonizado com uma tensão de alimentação de 1,0...1,5 V. Usando o resistor de sintonia R9, uma tensão igual à metade da tensão de alimentação é definida nos coletores VT6 e VT7. Então a tensão de alimentação será reduzida ou aumentada, enquanto a tensão do ponto médio em relação ao sinal negativo da alimentação mudará na mesma direção, mas em uma extensão maior do que o necessário. A resistência do resistor R1 é selecionada de forma que, com uma tensão de alimentação de 0,8...1,6 V, a tensão nos coletores VT6 e VT7, igual à metade da tensão de alimentação, seja mantida com uma precisão de 0,05 V - o nível da distorção não linear do dispositivo de frequência ultrassônica depende disso, especialmente em seu valor baixo (0,8...1,2 V).

Em seguida, um sinal de audiofrequência é fornecido à entrada do amplificador e, durante a autoexcitação, a capacitância C2 é selecionada. Se for detectada distorção do tipo escalonado e não for possível substituir os transistores VT5 ou VT7, é necessário conectar o resistor R5, conforme mostrado no diagrama. Ao mesmo tempo, a corrente quiescente do VT7 e de todo o dispositivo ultrassônico aumentará. A resistência do resistor R5 deve ser selecionada para ser a mais alta na qual a distorção irá parar.

Se o dispositivo ultrassônico deve operar com uma tensão de alimentação de 1,8...3,2 V, o ajuste é feito nesta faixa de tensão. Com o aumento da tensão de alimentação de 2,4 para 3,2 V, devido à mudança nos modos dos transistores VT1 - VT3, a tensão do ponto médio começa a ficar defasada em 0,15...0,2 V, o que não é de grande importância. Basta definir com precisão a tensão nos coletores VT6 e VT7 na tensão de alimentação mais baixa.

Autor: A. Panshin, Moscou

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