Полевой транзистор схема управления нагрузкой постоянного тока

Содержание / Contents

• 1 Характеристики, функциональная схема и выбор внешних элементов усилителей на ИС LM386
• 2 Усилительные схемы на ИС LM386 2.1 Усилитель с коэффициентом усиления 200
• 2.2 Усилитель с минимальным количеством внешних элементов и коэффициентом усиления 20
• 2.3 Усилитель с коэффициентом усиления 50
• 2.4 Усилитель с подъёмом низких частот
• 2.5 Принципиальная схема усилителя для АМ радиоприёмника

3 Другие варианты применения микросхемы LM386

• 3.1 Усилитель на LM386 с гнездом для подключения наушников

3.2 Переговорное устройство на LM386
3.3 Генератор синусоидальных сигналов с малыми искажениями на LM386
3.4 Генератор прямоугольных импульсов на LM386
4 Универсальный усилитель на ИС LM386

• 4.1 Детали универсального усилителя и монтажная плата

5 Итог
6 Файлы
7 Список источников

Принцип работы передающих и приемных устройств

Принцип работы таких устройств заключается в передаче высокочастотных сигналов по проводам питания постоянного или переменного тока. В силовых линях переменного тока чаще всего передача сигналов осуществляется в момент перехода переменного тока через ноль, т.е., когда силовое напряжение отсутствует или минимально. Дело в том, что и уровень помех в этот момент минимально. При этом полезный нам сигнал передается как бы между серией помех.

Передача высокочастотного сигнала по сети переменного тока

Для переноса высокочастотного сигнала в силовую сеть чаще всего используется трансформатор. Приемная часть обычно состоит из трансформатора связи и контура, на котором выделяются необходимые высокочастотные сигналы.

Метод переноса высокочастотных сигналов в сеть переменного тока

В силовых цепях постоянного тока используют подобный метод передачи высокочастотных сигналов, но принцип формирования такого сигнала иной: мощный ключ (транзистор) своим переходом кратковременно шунтирует сеть. Происходит небольшое уменьшение напряжение в сети (Рис. 3).

Метод формирования высокочастотных сигналов в сетях постоянного тока

На приемной стороне установлен чувствительный детектор, на котором выделяются эти просадки напряжение в линии. Далее эти сигналы поступают на вход усилителя с функцией АРУ, после чего полученные сигналы передаются в блок логики, который может быть выполнен как на микросхемах малой интеграции, так и на универсальном микроконтроллере или специализированной микросхеме, имеющей в своём составе все вышеперечисленные узлы. В последнее время микроконтроллеры всё чаще используются для таких задач благодаря низкой цене и большим возможностям. Тем более, использование программируемых устройств позволяет изменять назначение таких устройств, загрузив в них новую программу — это значительно проще и дешевле, чем изготовить новое электронное устройство с десятком микросхем…

Блок-схема современного PLC-модема

Как проверить полевой транзистор мультиметром и специальным тестером

Автор С Косенко из Воронежа в журнале Радио №1 за 2005 год показал свою разработку прибора проверки полевых транзисторов. Его имя: ППТ-01. Он объяснил принципы его работы, сборки, наладки, эксплуатации доступным языком.

Новичкам это все должно быть интересно, советую читать такие журналы и больше экспериментировать. Вам нужен практический опыт.

Сейчас подобные приборы выпускаются промышленным способом. Они позволяют проверять транзисторы, тиристоры, симисторы и другие электронные компоненты, точно узнать каждый параметр.

Доступная цена и широкие возможности этих тестеров обеспечивают их популярность. Ведь вся проверка сводится к установке выводов полупроводника в контактные гнезда и нажатию кнопки: результат автоматически отображается на дисплее.

Однако все эти операции вполне можно выполнить обычным цифровым мультиметром или аналоговым стрелочным тестером. Для этого нам потребуется посмотреть заводскую маркировку и найти по ней технические характеристики, определиться с конструкцией (JFET или MOSFET) и проводимостью канала.

Затем нужно вспомнить устройство своего мультиметра или тестера, перевести его в режим прозвонки либо измерения сопротивлений (для аналоговых приборов).

На моем карманном MESTEK MT-102 плюс присутствует на красном щупе, а минус — на черном. У вас скорее всего аналогично, но проверьте. Знак дисплея 0L (или 1 на других моделях) означает величину сопротивления (∞), которая превышает предназначенный диапазон измерения.

Проверку выполняем двумя этапами, последовательно соблюдая очередь:

1. оцениваем исправность цепи сток-исток или, более точно, встроенного диода;
2. анализируем открытие и закрытие выходной цепи при подаче управляющего сигнала.

Режим проверки №1

Перед началом работы кратковременно зашунтируйте все выводы полевика. Этим действием убирается возможный потенциал на его электродах, который может помешать замеру.

Результаты измерений на табло показываю для исправного мосфета. У поврежденного переходы будут отличаться: пробиты или оборваны.

На картинке показываю два измерения для n-канального транзистора. Схему его собрата с p-каналом привел для образца в правом нижнем углу. Действия для него аналогичны, а результат зависит от проводимости.

При первом замере ставим красный щуп с потенциалом плюса на сток, а черный на исток. Если диод исправен, то показания на приборе будут порядка 400-600. Это величина падения напряжения в милливольтах. Таким способом мультиметр в режиме прозвонки оценивает состояние полупроводникового перехода p-n полярности.

Для второго замера меняем щупы местами. Диод закрыт, его огромное сопротивление показывается как 0L.

Очередность этих замеров можно произвольно изменять.

Проверка мосфета положительной проводимости проводится аналогично, а индикацию на табло вам подскажет направление встроенного диода на рисунке.

Режим проверки №2

Оставляем черный щуп на истоке, а красный переставляем на затвор. Этим действием мы подаем ему положительный потенциал с мультиметра. На табло будет отображаться 0L, но транзистор должен открыться.

Проверяем открытие перестановкой красного щупа на сток. Изменение показаний на табло (единицы или десятки) станет достоверной информацией об его открытии. В этом можно убедиться, поменяв щупы между стоком и истоком. Показания останутся примерно в тех же пределах.

Теперь потребуется закрыть мосфет. Смотрим на замер №3: красный щуп ставим на исток, черный — затвор. Показание 0L.

Логика проверки p-канального типа полевика аналогична. Только надо помнить, что он открывается подачей отрицательного напряжения на затвор относительно истока, то есть «прижимается к земле».

Убедившись в исправности встроенного диода, открытии и закрытии силового перехода сток-исток, можно сделать вывод об исправности МДП транзистора.

Однако описанный метод не во всех случаях может обеспечить достоверные результаты. И дело здесь кроется в конструкции вашего мультиметра. Его выходного напряжения может просто не хватить для подачи отпирающего или запирающего потенциала на затвор.

Поэтому более достоверную проверку выполняют двумя мультиметрами:

• одним контролируют состояние перехода сток-исток;
• вторым управляют потенциалом на затворе.

Естественно, что заменить один из мультиметров можно самодельным источником напряжения, например, двумя батарейками АА (3 вольта) или омметром с предварительно оцененными характеристиками.

Принцип таких измерений показывает в своем видеоролике Дмитрий Гильмутдинов. Рекомендую посмотреть.

↑ Характеристики, функциональная схема и выбор внешних элементов усилителей на ИС LM386

Усилитель мощности звуковой частоты LM386 применяется в портативной радиоэлектронной аппаратуре.

Аналогом LM386 является KA386 фирмы Samsung, отечественный аналог – КР1438УН2. У российских любителей интегральная схема LM386 стала популярна с падением «железного занавеса», до этого времени тогда ещё советские электронщики облюбовали в качестве массового усилителя микросхему К157УД1, предназначенную для применения в аппаратуре магнитной записи.

На рис. 1 изображена функциональная схема LM386. На ней транзисторы структуры p-n-p VT1, VT2 и VT5, VT6 образуют дифференциальный усилитель, в котором каждый из входов соединён с общим проводом через резисторы R1 и R2, собственно и определяющие типовое входное сопротивление 50 кОм.

Нагрузкой дифференциального усилителя является токовое зеркало на транзисторах VT3, VT4, а выход (транзистор VT5) соединён с входом усилителя напряжения VT7, включённого по схеме с общим эмиттером. В цепь коллектора VT7 последовательно включены диоды VD1, VD2, служащие для создания смещения на базах выходного каскада, и источник тока Io.

Усилитель мощности работает в классе АВ и выполнен на транзисторах VT8 – VT10, включённых по схеме с общим коллектором, поэтому коэффициент усиления выходного каскада по напряжению близок к единице.

Обратите внимание, что для минимизации падения напряжения на транзисторах выходного каскада и получения максимальной выходной мощности в схеме не предусмотрены элементы защиты от перегрузок. Резисторы R2 и R3 задают ток транзисторов дифференциального усилителя

Точка соединения резисторов R2 и R3 выведена на внешний вывод микросхемы (вывод 7), предназначенный для подключения внешнего фильтрующего конденсатора

Резисторы R2 и R3 задают ток транзисторов дифференциального усилителя. Точка соединения резисторов R2 и R3 выведена на внешний вывод микросхемы (вывод 7), предназначенный для подключения внешнего фильтрующего конденсатора.

Эмиттеры транзисторов дифференциального каскада VT2 и VT5 включены несколько нестандартно: не соединены вместе, а содержат резисторы отрицательной обратной связи. Два из них — R4 и R5 последовательно включены между эмиттерами VT2 и VT5, а третий — R6, подключён к эмиттеру VT5 и выходу выходного каскада (эмиттеры VT8, VT9).

Коэффициент усиления по напряжению при таком включении равен удвоенному отношению сопротивления R6 к сумме сопротивлений резисторов, установленных между эмиттерами транзисторов VT2 и VT5 (R4 + R5):

Вывод эмиттера VT5 и точка соединения резисторов R4, R5 выведены на внешние выводы микросхемы (выводы 1 и 8 соответственно) и предназначены для установки требуемого коэффициента усиления, который может варьироваться в диапазоне от 20 до 200. Если закоротить выводы 1 и 8 по переменному току с помощью внешнего конденсатора, то в выражении (1) сопротивление внутреннего резистора R5 принимаем равным нулю, и полное усиление по напряжению составит 200.

Включив между выводами 1 и 8 последовательную цепочку, состоящую из резистора и конденсатора, можем варьировать коэффициент усиления от 20 до 200:

где Rвн – сопротивление внешнего резистора, кОм.

Ёмкость внешнего конденсатора Свн должна быть выбрана такой, чтобы в рабочем диапазоне частот его сопротивление переменному току было много меньше, чем Rвн. При Rвн=0 получаем Ku=200; при Rвн=∞ получаем Ku=20, а при Rвн=680 Ом коэффициент усиления Ku=50.

Для получения требуемой амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) можно включать комплексные элементы как между выводами 1 и 8, так и между выводами 1 и 5 микросхемы.

Элементы формирования требуемой АЧХ можно включать не только между указанными выводами, но и общим проводом . Например, можно установить между выводом 1 и общим проводом цепочку, состоящую из оксидного конденсатора и внешнего резистора Rвн.

Интересно, что в этом случае удаётся получить коэффициент усиления порядка 70 дБ. При Rвн=4,7 Ом получаем Ku=70 дБ; при Rвн=15 Ом имеем Ku=60 дБ, а при Rвн=47 Ом коэффициент усиления составит Ku=50 дБ.

Такие схемы могут найти применение в высокочувствительных устройствах (приёмники прямого преобразования, сверхчувствительные микрофоны и др.), при этом удаётся обойтись без дополнительного усилительного каскада на транзисторе, включаемого перед усилителем на микросхеме LM386.

Симисторный ключ

Для гальванической развязки цепей управления и питания лучше
использовать оптопару или специальный симисторный драйвер. Например,
MOC3023M или MOC3052.

Эти оптопары состоят из инфракрасного светодиода и фотосимистора. Этот
фотосимистор можно использовать для управления мощным симисторным
ключом.

В MOC3052 падение напряжения на светодиоде равно 3 В, а ток — 60 мА,
поэтому при подключении к микроконтроллеру, возможно, придётся
использовать дополнительный транзисторный ключ.

Встроенный симистор же рассчитан на напряжение до 600 В и ток до
1 А. Этого достаточно для управления мощными бытовыми приборами через
второй силовой симистор.

Рассмотрим схему управления резистивной нагрузкой (например, лампой
накаливания).

Таким образом, эта оптопара выступает в роли драйвера
симистора.

Существуют и драйверы с детектором нуля — например, MOC3061. Они
переключаются только в начале периода, что снижает помехи в
электросети.

Резисторы R1 и R2 рассчитываются как обычно. Сопротивление же
резистора R3 определяется исходя из пикового напряжения в сети питания
и отпирающего тока силового симистора. Если взять слишком большое —
симистор не откроется, слишком маленькое — ток будет течь
напрасно. Резистор может потребоваться мощный.

Нелишним будет напомнить, что 230 В в электросети (текущий стандарт для
России, Украины и многих других стран) — это значение
действующего напряжения. Пиковое напряжение равно \(\sqrt2 \cdot 230 \approx
325\,\textrm{В}\).

Тиристоры и симисторы

Тиристор
— это полупроводниковый прибор, который может находится в двух
состояниях:

• открытом — пропускает ток, но только в одном направлении,
• закрытом — не пропускает ток.

Так как тиристор пропускает ток только в одном направлении, для
включения и выключения нагрузки он подходит не очень хорошо. Половину
времени на каждый период переменного тока прибор простаивает. Тем не
менее, тиристор можно использовать в диммере. Там он может применяться
для управления мощностью, отсекая от волны питания кусочек требуемой
мощности.

Симистор — это, фактически двунаправленный тиристор. А значит он
позволяет пропускать не полуволны, а полную волну напряжения питания
нагрузки.

Открыть симистор (или тиристор) можно двумя способами:

• подать (хотя бы кратковременно) отпирающий ток на управляющий электрод;
• подать достаточно высокое напряжение на его «рабочие» электроды.

Второй способ нам не подходит, так как напряжение питания у нас будет
постоянной амплитуды.

После того, как симистор открылся, его можно закрыть поменяв
полярность или снизив ток через него то величины, меньшей чем так
называемый ток удержания. Но так как питание организовано переменным
током, это автоматически произойдёт по окончании полупериода.

При выборе симистора важно учесть величину тока удержания
(\(I_H\)). Если взять мощный симистор с большим током удержания, ток
через нагрузку может оказаться слишком маленьким, и симистор просто не
откроется

↑ Другие варианты применения микросхемы LM386

↑ Усилитель на LM386 с гнездом для подключения наушников

На рис. 7 показан усилитель с возможностью подключения головных телефонов. На схеме входное напряжение от источника аудиосигнала подаётся через конденсатор С1, устраняющий постоянную составляющую на регулятор громкости R1.

Рис. 7. Усилитель с гнездом для подключения наушников

Второй конденсатор (С2), включённый между средним выводом R1 и неинвертирующим входом, в принципе не нужен, но такое схемотехническое решение устраняет шорохи при возможном плохом качестве переменного резистора, а также уменьшает смещение половинного напряжения на выходе усилителя.

Гнездо для подключения наушников включено через развязывающий конденсатор С5 таким образом, что при отсутствии штекера наушников подключён динамик ВА1, а при включении штекера – динамик отключается.

Назначение остальных элементов усилителя было рассмотрено выше. Коэффициент усиления по напряжению минимален (Ku=20).

↑ Переговорное устройство на LM386

Взяв за основу усилитель с максимальным коэффициентом усиления (рис. 2), можно получить простое переговорное устройство. Как видно из схемы, представленной на рис. 8, в неё добавлен выключатель питания и переключатель «Приём – передача», обеспечивающий попеременную работу динамических головок ВА1 и ВА2 в качестве микрофона или громкоговорителя.

Рис. 8. Переговорное устройство

Устройство позволяет организовать проводную связь между двумя абонентами. Дальность связи достигает нескольких сотен метров.

Область применения этой конструкции: связь между двумя абонентами, игры и т. п. Усилитель с динамической головкой ВА1 располагается на основном пункте связи, а другая динамическая головка – на удалённом пункте связи. Соединение основного и удалённого пунктов связи выполняют многожильным телефонным двухпроводным кабелем. Конструкция питается от батареи напряжением 9 В типа «Крона».

↑ Генератор синусоидальных сигналов с малыми искажениями на LM386

Этот же усилитель без больших затрат превращается в генератор синусоидальных сигналов с малым коэффициентом гармоник. Схема генератора с мостом Вина показана на рис. 9.

Рис. 9. Генератор синусоидальных сигналов с малыми искажениями

Напомним, что частота генератора определяется выражением:

fo=½Π√(R1R2C1C2)

Чаще всего выбирают R1=R2 и C1=C2, при этом выражение упрощается:

fo=½ΠR1C1

Вторым требованием является то, что коэффициент отрицательной обратной связи усилителя должен быть равен точно 1/3 . При указанных условиях в схеме возникают незатухающие колебания. Если этот коэффициент меньше 1/3, амплитуда колебаний будет быстро увеличиваться со временем, пока выходное напряжение не превратится в меандр.

Если коэффициент отрицательной обратной связи более 1/3, амплитуда колебаний через некоторое время будет стремиться к нулю. Ясно, что установить идеальное значение коэффициента можно, если применить систему автоматической регулировки амплитуды.

Для этого предусмотрена цепь отрицательной обратной связи R3, HL1, которая так воздействует на коэффициент усиления, чтобы амплитуда колебаний стабилизировалась при весьма малых нелинейных искажениях (порядка 0,05%).

Если выходное напряжение генератора по каким-либо причинам увеличивается, увеличится и ток через R3, а также напряжение на нелинейном элементе – лампе накаливания HL1. Нить лампы накаливания разогреется, и её сопротивление увеличится, что приведёт к уменьшению глубины отрицательной обратной связи и уменьшению напряжения на выходе генератора. При уменьшении выходного напряжения генератора процессы происходят в обратном направлении, в результате обеспечивается автоматическая стабилизация коэффициента усиления.

При указанных на принципиальной схеме значениях элементов частота генерируемых колебаний составляет 1 кГц, а амплитуда – около 2 В эфф.

↑ Генератор прямоугольных импульсов на LM386

Схема, показанная на рис. 10, представляет собой генератор сигналов прямоугольной формы.

Рис. 10. Генератор прямоугольных импульсов

Усилитель DA1 играет роль компаратора. Положительная обратная связь реализуется с помощью делителя R1, R2, подключённого к неинвертирующему входу усилителя. Коэффициент обратной связи Kос=R2/(R1+R2). В состав отрицательной обратной связи включена интегрирующая цепь R3, C1.

Период колебаний генератора для симметричных сигналов прямоугольной формы составляет:

T=2R3C1ln[(1+Kос)/(1-Kос)]

При Кос=0,462 формула упрощается:

Т=2R3C1, и частота f=½R3С1

Максимальная частота генерируемых схемой колебаний ограничена скоростью нарастания выходного напряжения усилителя DA1.

Прошивка

В сети дос­таточ­но руководств по сбор­ке при­емни­ков на SI4735, одна­ко боль­шинс­тво авто­ров дела­ют акцент на схе­мотех­нику и сбор­ку на макете, пос­ле чего туда залива­ют один из вари­антов готовой про­шив­ки. Мы же поп­робу­ем разоб­рать­ся, как написать такую про­шив­ку самос­тоятель­но поч­ти с нуля, поэто­му все нижес­казан­ное дос­таточ­но лег­ко перенес­ти на любой дру­гой мик­рокон­трол­лер, лишь бы у него хва­тало памяти для хра­нения пат­ча.

Итак, что же за зверь SI4734 и с чем его едят? Этот чип управля­ется по шине I2C, и каж­дая посыл­ка пред­став­ляет собой адрес мик­росхе­мы (с битом перек­лючения запись/чте­ние), 1 байт коман­ды и до 7 байт аргу­мен­тов. У каж­дой коман­ды свое количес­тво аргу­мен­тов, впро­чем, даташит говорит, что посыл­ки мож­но сде­лать и фик­сирован­ной дли­ны, если вмес­то неис­поль­зуемых аргу­мен­тов слать . Для наших целей понадо­бит­ся не так мно­го команд, поэто­му мы можем поз­волить себе написать для каж­дой свою фун­кцию. Резуль­татом выпол­нения коман­ды мож­но счи­тать ответ, сос­тоящий из бай­та ста­туса и до 7 байт собс­твен­но отве­та, при­чем и здесь допус­кает­ся уни­фика­ция дли­ны: мож­но читать по 8 байт, все неис­поль­зуемые будут .

Но тут есть нюанс: коман­да выпол­няет­ся не мгно­вен­но, а с задер­жкой, до исте­чения которой мик­росхе­ма будет отве­чать толь­ко нулями. Поэто­му, ког­да нам необ­ходим ответ, мы с некото­рой пери­одич­ностью будем его счи­тывать, пока пер­вый байт отве­та не будет равен , что сви­детель­ству­ет о завер­шении исполне­ния коман­ды. Сле­дом мож­но счи­тать бай­ты отве­та и/или отправ­лять сле­дующую коман­ду.

Для отправ­ки и чте­ния пакетов по I2C мы будем исполь­зовать уже извес­тную нам коман­ду биб­лиоте­ки LibopenCM3 , где  — исполь­зуемая шина I2C (I2C1), а  — семибит­ный адрес . О бите записи/чте­ния за нас позабо­тит­ся биб­лиоте­ка. В ито­ге работа с мик­росхе­мой вкрат­це будет пред­став­лять собой сле­дующую пос­ледова­тель­ность дей­ствий: ини­циали­зация, нас­трой­ка режима работы, нас­трой­ка на нуж­ную час­тоту. Все опи­сан­ное ниже опи­рает­ся на содер­жание докумен­тов AN332 «Si47XX Programming Guide» и AN332SSB.

Инициализация

Преж­де все­го SI4734 нуж­но ини­циали­зиро­вать. Сде­лать это мож­но в одном из трех режимов: AM, FM или SSB. Перед началом ини­циали­зации докумен­тация рекомен­дует выпол­нить сброс. Дела­ется это три­виаль­но: надо ненадол­го под­тянуть к зем­ле REST-пин SI4734. Для задер­жки исполь­зует­ся совер­шенно ленивая фун­кция, бла­го точ­ность тут не име­ет осо­бого зна­чения.

Для ини­циали­зации исполь­зует­ся коман­да , которая тре­бует два парамет­ра. Пер­вый вклю­чает так­тирова­ние и опре­деля­ет режим работы, а вто­рой нас­тра­ивает ауди­овы­ходы. Мы исполь­зуем часовой кварц и ана­лого­вые выходы, поэто­му для FМ при­меня­ются парамет­ры , , а для АM — , . Пос­ле отправ­ки коман­ды, опра­шивая чип, дожида­емся отве­та . Обыч­но на это ухо­дит один‑два зап­роса.

В ответ на коман­ду чип может выдать еще 8 байт, которые даташит рекомен­дует про­верять, одна­ко на это мож­но забить и даже их не счи­тывать. На дан­ном эта­пе уже мож­но про­верить качес­тво работы мик­росхе­мы: исправ­ная вер­нет ответ и запус­тит квар­цевый генера­тор, что про­веря­ется осциллог­рафом. Если коман­ды отправ­лены вер­но, а генера­тор не запус­тился, то, веро­ятно, чип битый.

Буферные элементы

Микросхемы буферных элементов имеют более широкое количество наименований и содержат в своём обозначении суффиксы АП и ИП (например, К555АП3, КР1533ИП6).

В микросхемах буферов содержится несколько элементов (обычно 1 или 2 элемента), обозначения некоторых из них приведены ниже.

Условное графическое обозначение буферов: однонаправленный буфер с высокоимпендансным состоянием выходов (слева); двунаправленный буфер с высокоимпендансным состоянием (справа).

На рисунке слева показана группа из четырёх элементов микросхемы типа АП5 (К555АП5, КР1533АП5). В данной микросхеме содержится восемь буферных элементов объединённых в две группы, которые имеют инверсные входы управления Е. Вход управления предназначен для включения элементов и перевода их выходов в третье состояние. При подаче низкого логического уровня на вход управления происходит включение элементов каждой группы, а переход в высокоимпендансное состояние происходит при подаче лог. 1 на управляющий вход. Справой стороны рисунка показаны четыре элемента микросхемы типа ИП7 (К555ИП7, КР1533ИП7). Данная микросхема содержит четыре двунаправленных буферных элемента с двумя управляющими входами Е1 и Е2. Входы управления работают следующим образом: при низких логических уровнях на обоих входах передача сигнала происходит от выводов А1 – А4 к выводам В1 – В4, при высоком управляющем напряжении – от В1 – В4 к А1 – А4. Когда на выводе Е1 присутствует лог. 1, а на Е2 – лог. 0, то все выводы переходят в Z-состояние. Подача же лог. 0 на Е1 и лог. 1 на Е2 одновременно не допустима.

Буферные микросхемы более распространены, чем повторители особенно в микропроцессорных системах, так как большинство микросхем буферов имеют восемь буферных элементов, что позволяет реализовать мультиплексирование восьмиразрядных кодов, или кодов кратных восьми – 16-ти, 32-х. Также в составе буферных микросхем есть двунаправленные буферные элементы (К555АП6, КР1533АП16) и буферы, выходы которых позволяют передавать сигналы с инверсией (К555АП3, КР1533ИП6).

Распиновка LM386

Из распиновки видно, что LM386 — это простая ИС усилителя, требующая минимального количества внешних компонентов. В следующей таблице показаны функции каждого вывода LM386.

Контакты 1 и 8 являются выводами регулировки усиления. По умолчанию коэффициент усиления LM386 установлен на уровне 20. Когда конденсатор подключен между выводами 1 и 8, он обходит внутренний резистор (который отвечает за установку коэффициента усиления 20) и увеличивает коэффициент усиления до 200.

Контакты 2 и 3 являются инвертирующими и неинвертирующими входами усилителя (внутри они подключены к операционному усилителю). Через эти выводы подается входной аудиосигнал с таких устройств, как микрофон, мобильные телефоны, ноутбуки и т. д.

Контакты 6 и 4 являются контактами питания. Максимальное питание для LM386 составляет 15 В. В нашем случае мы использовали источник питания 12 В.

Контакт 7 задает путь для развязки, и конденсатор должен быть подключен между контактом 7 и землей. Контакт 5 является выходным контактом. Перед подключением выхода к динамику необходимо выполнить надлежащую фильтрацию, поскольку любой сигнал постоянного тока может привести к необратимому повреждению динамика.

↑ Универсальный усилитель на ИС LM386

Показанная на рис. 11 схема универсального УМЗЧ на ИС LM386 открывает простор для творчества, поскольку предоставляет готовый функциональный узел для широкого спектра применений (см. табл. 3). Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

Рис. 11. Универсальный усилитель на ИС LM386

↑ Детали универсального усилителя и монтажная плата

Применены резисторы типа МЛТ, МОН, С2-33Н мощностью 0,25 или 0,125 Вт. Конденсаторы керамические КМ-5, КМ-6, К10-17, К10-47, а также плёночные К73-9, К73-17 или К73-24; оксидные конденсаторы К50-35. Динамическая головка – широкополосная, с сопротивлением 8 Ом, мощностью 0,5…3 Вт, например 1ГДШ-6-8. Все детали могут быть заменены импортными аналогами. Детали

DA1 – Микросхема LM386N (L), корпус DIP8-300 – 1 шт., SCS-8 Розетка dip узкая – 1 шт., R1 – Рез.-0,25W-4,7 кОм (Жёлтый, фиолетовый, красный, золотистый) – 1 шт., R2 – Рез.-0,25W-10 кОм (Коричневый, чёрный, оранжевый, золотистый) – 1 шт., R3 – Рез.-0,25W-680 Ом (Голубой, серый, коричневый, золотистый) – 1 шт., R4 – Рез.-0,25W-300 Ом (Оранжевый, чёрный, коричневый, золотистый) – 1 шт., R5 – Рез.-0,25W-160 Ом (Коричневый, голубой, коричневый, золотистый) – 1 шт., R6 – Рез.-0,25W-51 Ом (Зелёный, коричневый, чёрный, золотистый) – 1 шт., R7 – Рез.-0,25W-47 Ом (Жёлтый, фиолетовый, чёрный, золотистый) – 1 шт., R8 – Рез.-0,25W-15 Ом (Коричневый, зелёный, чёрный, золотистый) – 1 шт., R9 – Рез.-0,25W-4,7 Ом (Жёлтый, фиолетовый, золотистый, золотистый) – 1 шт., R10 – Рез.-0,25W-10 Ом (Коричневый, чёрный, чёрный, золотистый) – 1 шт., R – Переменный резистор 10 кОм под гайку СП3-4ам – 1 шт., C1 – Конд.X7R 0,22 мкФ керам.имп (EIA Code 224); К10-17 б-Н90-10% 0,22 мкФ – 1 шт., C2 – Конд.X7R 1000пФ керам.имп (102); КМ-6 б- 1000 пФ – 1 шт., C3, C4 – Конд.10/16V 0511 +105С – 1 шт., C5, C9 – Конд.X7R 0,047 мкФ керам.имп (473); К10-17-1а-Н90 0,047 мкФ – 2 шт., C7 – Конд.X7R 0,033 мкФ керам.имп (333); К10-47-100В 0,033 мкФ – 1 шт., C6, C8, C10 – Конд.220/16V 0611 +85°C – 3 шт., J1…J9 – Вилка на плату PLS-2 – 9 шт., Печатная плата 75Ч25 мм – 1 шт.

На рис. 12 показана монтажная плата усилителя.

Рис. 12. Монтажная плата универсального УМЗЧ на LM386

Для экспериментов с усилителем подходит лабораторный источник питания на основе аккумуляторной батареи .

↑ Универсальный усилитель на ИС LM386

Показанная на рис. 11 схема универсального УМЗЧ на ИС LM386 открывает простор для творчества, поскольку предоставляет готовый функциональный узел для широкого спектра применений (см. табл. 3). Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

Рис. 11. Универсальный усилитель на ИС LM386

↑ Детали универсального усилителя и монтажная плата

Применены резисторы типа МЛТ, МОН, С2-33Н мощностью 0,25 или 0,125 Вт. Конденсаторы керамические КМ-5, КМ-6, К10-17, К10-47, а также плёночные К73-9, К73-17 или К73-24; оксидные конденсаторы К50-35. Динамическая головка – широкополосная, с сопротивлением 8 Ом, мощностью 0,5…3 Вт, например 1ГДШ-6-8. Все детали могут быть заменены импортными аналогами. Детали

DA1 – Микросхема LM386N (L), корпус DIP8-300 – 1 шт., SCS-8 Розетка dip узкая – 1 шт., R1 – Рез.-0,25W-4,7 кОм (Жёлтый, фиолетовый, красный, золотистый) – 1 шт., R2 – Рез.-0,25W-10 кОм (Коричневый, чёрный, оранжевый, золотистый) – 1 шт., R3 – Рез.-0,25W-680 Ом (Голубой, серый, коричневый, золотистый) – 1 шт., R4 – Рез.-0,25W-300 Ом (Оранжевый, чёрный, коричневый, золотистый) – 1 шт., R5 – Рез.-0,25W-160 Ом (Коричневый, голубой, коричневый, золотистый) – 1 шт., R6 – Рез.-0,25W-51 Ом (Зелёный, коричневый, чёрный, золотистый) – 1 шт., R7 – Рез.-0,25W-47 Ом (Жёлтый, фиолетовый, чёрный, золотистый) – 1 шт., R8 – Рез.-0,25W-15 Ом (Коричневый, зелёный, чёрный, золотистый) – 1 шт., R9 – Рез.-0,25W-4,7 Ом (Жёлтый, фиолетовый, золотистый, золотистый) – 1 шт., R10 – Рез.-0,25W-10 Ом (Коричневый, чёрный, чёрный, золотистый) – 1 шт., R – Переменный резистор 10 кОм под гайку СП3-4ам – 1 шт., C1 – Конд.X7R 0,22 мкФ керам.имп (EIA Code 224); К10-17 б-Н90-10% 0,22 мкФ – 1 шт., C2 – Конд.X7R 1000пФ керам.имп (102); КМ-6 б- 1000 пФ – 1 шт., C3, C4 – Конд.10/16V 0511 +105С – 1 шт., C5, C9 – Конд.X7R 0,047 мкФ керам.имп (473); К10-17-1а-Н90 0,047 мкФ – 2 шт., C7 – Конд.X7R 0,033 мкФ керам.имп (333); К10-47-100В 0,033 мкФ – 1 шт., C6, C8, C10 – Конд.220/16V 0611 +85°C – 3 шт., J1…J9 – Вилка на плату PLS-2 – 9 шт., Печатная плата 75Ч25 мм – 1 шт.

На рис. 12 показана монтажная плата усилителя.

Рис. 12. Монтажная плата универсального УМЗЧ на LM386

Для экспериментов с усилителем подходит лабораторный источник питания на основе аккумуляторной батареи .

Первое включение блока

Если БП собран на микросхеме, перед первым включением желательно проверить исправность обвязки. Для этого надо подать на микросхему напряжение питания от стороннего источника и осциллографом проверить наличие импульсов.

Подача напряжения питания от стороннего источника.

Если все нормально, можно подавать напряжение 220 вольт и приступать к наладке устройства. Первое включение в сеть (да и последующие после переделок или при наладке) надо делать через лампу накаливания на 220 вольт, включив ее в разрыв провода питания.

Если в схеме что-то не так, лампа вспыхнет, сигнализируя о неисправности. Если все в порядке, лампа гореть не будет или будет светиться в полнакала. На выходе надо нагрузить БП хотя бы одной автомобильной лампой на 12 вольт – без этого некоторые источники не запустятся.

Схема пробного включения БП.

Импульсный блок питания – не самое простое электронное устройство. Успех сборки и эксплуатации зависит от разных факторов, в том числе от конструктива устройства. На работоспособность влияют, например, тщательность изготовления намоточных деталей или топология разводки печатной платы. Рекомендуется сначала повторить уже опробованную конструкцию, и, по мере наработки опыта, творить что-то свое.

В завершении для наглядности рекомендуем к просмотру серию тематических видеороликов.