Энциклопедия радиолюбителя

Операционные усилители находят широкое применение в усилителях звуковой частоты, их применение ограничено, в основном, каскадами предварительного усиления. Это связано с тем, что ОУ среднего класса отдают в нагрузку не более 150 мВт и для увеличения выходной мощности приходится применять мощные выходные каскады на дискретных элементах. Схема простого усилителя звуковой частоты с использованием операционного усилителя приведена на рис. 19.6.

Рис. 19.6.Принципиальная схема усилителя звуковой частоты на операционном усилителе

Усилитель предназначен для совместной работы с УКВ — тюнером. Его выходная мощность 6 Вт на нагрузке сопротивлением 3 Ом. Неравномерность амплитудно-частотной характеристики в интервале частот 20 Гц… 20 кГц составляет 2 дБ. Входное сопротивление — 13 кОм. Резистором R11 устанавливается чувствительность усилителя в пределах 200 мВ…1 В. Транзисторы выходного каскада работают без начального смещения. Благодаря глубокой отрицательной связи с выхода усилителя на инвертирующий вход микросхемы искажения типа «ступенька» в усилителе отсутствуют. Налаживание усилителя заключается в установке резистором R2 на выходе микросхемы нулевого потенциала при отсутствии входного сигнала и подборе корректирующей цепочки R6, С2 таким образом, чтобы не было возбуждения по высокой частоте. Все детали усилителя монтируются на печатной плате размером 90x50 мм. Транзисторы VT3 и VT4 устанавливают на радиаторы из дюралюминия размером 40x20x3 мм. Для питания усилителя подойдет блок питания, собранный по схеме на рис. 19.2.

19.4. Электромузыкальный инструмент на операционном усилителе К140УД1Б

Описание схемы

Использование особенностей конструкции ОУ позволяет построить электромузыкальные инструменты (ЭМИ) различной сложности. Схема простейшего музыкального инструмента на ОУ приведена на рис. 19.7.

Рис. 19.7.Принципиальная схема электромузыкального инструмента на операционном усилителе К140УД1Б

Он состоит из импульсного низкочастотного генератора на микросхеме DA1 и усилителя звуковой частоты на транзисторе VT1, нагрузкой которого является электродинамическая головка ВА1. Генератор собран по мостовой схеме. Напряжение на выходе микросхемы DA1, благодаря положительной обратной связи, образованной резисторами R25, R26, скачком переключается между двумя уровнями. Переключение происходит в момент, когда напряжения на входах ОУ равны. Диапазон рабочих частот генератора задается конденсатором C1. При положительном выходном напряжении C1 заряжается через резистор R25. Как только напряжения на входах 9 и 10 сравниваются происходит переключение ОУ в противоположное состояние. Напряжение на выходе 5 становится отрицательным и конденсатор С1 разряжается через резистор R25. И так при каждом равенстве напряжений на входах ОУ происходит переключение генератора. Изменение частоты генератора происходит при подключении к входу 10 клавишами S1…S24 подстроечных резисторов с разным сопротивлением. Для устранения характерных щелчков в громкоговорителе во время пауз включен диод VD1. Выходной каскад музыкального инструмента выполнен по схеме транзисторного ключа, так как ОУ работает в импульсном режиме. Питание инструмента осуществляется от блока питания, собранного по схеме рис. 19.2.

Детали

Сердце музыкального инструмента — ОУ К140УД1Б может быть заменен на КР140УД1Б (рис. 19.8).

Рис. 19.8.Внешний вид ОУ К140УД1Б (а) и КР140УД1Б (б) и их принципиальная схема (в) (в скобках номера выводов КР140УД1Б)

Вместо транзистора КТ608Б могут быть использованы КТ601…КТ603, КТ801 с любым буквенным индексом. Диод VD1 серии Д9, Д18. Постоянные резисторы типа МЛТ-0,125, подстроечные — СПЗ-16. Конденсатор С1 неполярный типа КМК. Динамическая головка любая мощностью 0,1…0,5 Вт.

Детали ЭМИ собираются на небольшой печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5…2 мм. Подстроечные резисторы R1…R24 располагаются на отдельной печатной плате размером 195x20 мм. Электронный инструмент изготовляют в виде пианино или используют имеющееся игрушечное пианино. Устройство клавиатуры пианино представлено на рис. 19.9.

Рис. 19.9. Устройство клавиатуры электромузыкального инструмента на операционном усилителе:

_{1 — корпус ЭМИ; 2 — клавиша; 3 — ось крепления клавиши; 4 — соединительные провода; 5 — стойка; 6 — контактная пара}