Мощный автомобильный мостовой hi-fi усилитель низкой частоты 4×77 вт (tda7560)

lm393: аналоги

Новым прибором со схожими и усовершенствованными (в области температуры) характеристиками является двойной компаратор lm2903B.

Прибор есть во многих магазинах, правда, цена его значительно выше, чем lm393. Его средняя цена в точках продажи радиодеталей составляет около 90 рублей. Иногда устройство заменяют другими компараторами, например, lm2903, lm293. У них — немного меньшее напряжение и сила тока потребления, а вот другие параметры — почти такие же. Этим и объясняется указание наибольших технических показателей в единственном даташит.

Отечественные аналоги устройства — это два варианта, к1401Са3 и 1040са1. Но в настоящее время их крайне сложно купить. Они год за годом вытеснялись с отечественного рынка иностранными микросхемами.

Аналоги

Аналоги микросхемы 4558d, как по характеристикам, так и по цоколевке можно назвать такие устройства: BA715, LA6458, MB3607M, AN1358, AN6562, AN6552, AN6572, AN4558, AN6552, LA6552, LA6458D, LM833CM, MC1458. Если ни одно из перечисленных устройств не подошло, можно попробовать использовать неполные аналоги: HA7-5102-2, KIA4558P , MC4558IN, MC4558CP1, MC4558CP1. Они могут отличаться от вышеперечисленных по электрическим параметрам, поэтому перед их использованием рекомендуется ознакомиться с их технической документацией. Отечественная промышленность схожих с 4558D не выпускает.

Схема преобразователя напряжение-ток

Схема приведена на рисунке и немного похожа на ту, которая была описана в конструкции неинвертирующего усилителя. Но здесь добавлен биполярный транзистор. На выходе сила тока оказывается прямо пропорциональна напряжению на входе операционного усилителя.

И в то же время сила тока обратно пропорциональна сопротивлению резистора R1. Если описать это формулами, то выглядит следующим образом:

I=U(in)/R.

При величине сопротивления R1=1 Om, на каждый 1V напряжения, прикладываемого ко входу, на выходе будет 1А тока. Схема включения LM358 в режиме преобразователя напряжения в ток используется радиолюбителями для конструирования зарядных устройств.

Использование микросхемы TDA7388

Новичкам и людям, которые не хотят много времен тратить на изготовление усилителя, рекомендуется взять готовую микросхему для создания гаджета. Так появится возможно настроить технику под свои потребности.

Характеристики

Производитель указывает, что у данного усилителя напряжение меняется от 10 до 18 В. Последний показатель подходит больше, местами возможны скачки до 50 вольт. Под эти показатели легко подобрать блок питания, а составленная схема будет стабильно работать. На выходном каскаде используют полевые транзисторы, это тоже плюс.

При использовании микросхемы усилитель получится класса АВ, он работает с частотами до 20 тыс. Гц. Предусмотрена защита от перегрева и короткого замыкания во время работы. Изготавливается устройство проще, чем аналоги, поэтому комплектующие легко найти.

Сборка

Для создания усилителя потребуется печатная плата с габаритами 35*70 мм. Конденсаторы берут до 25 Вт, подходят пленочные и электролитические. Если возникают проблемы со схемой TDA7388, то ее заменяют на TDA7560, они считаются одинаковыми. Каскад функционирует в мостовом режиме, поэтому отдельные конденсаторы не используются.

Сразу после сборки прибор заработает, дополнительные детали при этом не требуются. Во время монтажа конструкции стоит учитывать, что выводы MUTE и ST-BY замыкают на плюс, их включают при разъединении шины. При выборе блока питания учитывают, что максимальный ток не должен быть выше 15 А.

Недостатком самодельного усилителя является габаритный радиатор, хотя бы на 50 квадратных см. Уменьшение размеров возможно только при установке охлаждающего радиатора.

Аналоги

Для изготовления усилителя используют разные микросхемы. Перечислим детали, которые также пригодны для монтажа:

• TDA 7850. Лучший аналог для автомобильной акустики. Имеет высокий класс звучания и не искажает звук. Минимизирует паразитарные шумы, гарантирует четкость и басистость музыки.
• TDA 7560. Выходная мощность тут ниже, но эта деталь дешевле стоит. Чип впервые стали использовать для автомагнитол.
• TDA 7851. У него схожие с первым аналогом характеристики, но здесь уменьшена выходная мощность. Звук через деталь передается отлично, есть несколько защитных механизмов от перегорания.

Самостоятельное изготовление усилителя позволит сэкономить деньги и самостоятельно определить критерии устройства, а не выбирать из того, что есть в автомобильных магазинах. Однако, не стоит забывать про риски, которые зависят от качества комплектующих и самой сборки. Взвесьте все факторы перед тем, как решиться на покупку или самостоятельный монтаж устройства.

Аналоги микросхемы tda7388

Ниже представлены микросхемы, который имеют одинаковую распиновку (pin-to-pin аналоги).

ИМС	Описание	Примечание
TDA7381	4 x 25 W quad bridge car radio amplifier	Отличие: 25 вывод — диагностика
TDA7382	4 x 22 W four bridge channels car radio amplifier	Отличие: 25 вывод — клип-детектор
TDA7383	4 x 30 W quad bridge car radio amplifier	Отличие: 25 вывод — клип-детектор
TDA7384A	4 x 46 W quad bridge car radio amplifier
TDA7385	4 x 42 W quad bridge car radio amplifier	Отличие: 25 вывод — диагностика
TDA7386	4 x 45W quad bridge car radio amplifier
TDA7387	4 x 41 W quad bridge car radio amplifier
TDA7388	4 x 45 W quad bridge car radio amplifier
TDA7389	4 x 45W quad bridge car radio amplifier	отличие: 25 вывод — клип-детектор
TDA7454	4 x 35 W high efficiency quad bridge car radio amplifier	отличие: 16 вывод — переключение режимов и 25вывод — клип-детектор
TDA7850	4 x 50 W MOSFET quad bridge power amplifier	отличие: 25 вывод — выход HSD/OD
TDA7851F	4 x 48 W MOSFET quad bridge power amplifier	отличие: 25 вывод — выход OD
TDA7854	4 x 47W MOSFET quad bridge power amplifier	отличие 25 вывод — выход клип-детектор
STPA001	4 x 50 W MOSFET quad bridge power amplifier	Только в корпусеFlexiwatt25. Отличие: 25 вывод – OFFSET DETECTOR OUT
STPA002	4 x 52 W quad bridge power amplifier with low voltage operation	Только в корпусеFlexiwatt25. Отличие: 25 вывод – OFFSET DETECTOR OUT

Обзор чипов усилителей звука для автомагнитол.

Обзор встроенных усилителей в автомагнитолах. Какие чипы звучат лучше?

Качество звука – одна из важнейших составляющих при выборе автомагнитолы. В большинстве различных магнитол параметры и характеристики очень схожи, но разница в цене очень существенна. Почему? GPS есть во всех, Bluetooth, телевидение и так далее, также присутствуют. По функциональности все современные автомагнитолы очень похожи, что и затрудняет потребителю их выбор. Так вот, на качество звучания Вашей магнитолы, а также на цену, напрямую влияет вид микросхемы Усилителя Низкой Частоты (УНЧ). Эти микросхемы могут быть очень непохожими по характеристикам и качеству, что и влияет на стоимость автомагнитолы.

В этой статье мы поможем Вам разобраться этих чипах. Конечно же на качество звука также оказывает влияние акустика автомобиля, внешний усилитель (при наличии), проводка и т.п. Но основа качественного звука – это микросхема УНЧ! Если Вы используете дешевый чип УНЧ, то как ни извращайтесь, какую навороченную акустику не ставьте, хороший и качественный звук Вы не получите. Исходя из этого, при покупке магнитолы следует поинтересоваться типом микросхемы и качественный звук Вам гарантирован.

Но тут есть один нюанс. Большинство продавцов автомагнитол не знают какой чип УНЧ установлен в каждой конкретной магнитоле. Также эта информация не указывается и на сайте производителя. Вы сможете узнать выходную мощность, в большинстве случаев завышенную и возможно частотный диапазон, которые воспроизводятся – вот и вся информация по звуку. В большинстве случаев производитель скрывает информацию об используемой микросхеме, т.к. установлен дешевый чип, для удешевления себестоимости устройства.

Автомобильные магнитолы на операционной системе Андроид и так стоят не дешево, а если установить на них еще и дорогие микросхемы Усилителя Низкой Частоты? Вот производитель и устанавливает бюджетную микросхему, чтобы не отпугнуть клиента ценой. Поскольку от установленного чипа полностью зависит мощность звука то мы можем сделать вывод, что чем больше мощность, тем более качественный УНЧ установлен в головном устройстве.

Иногда на автомагнитолах Вы можете увидеть надпись — MOSFET. Это означает, что в ней использован чип, сделанный по технологии MOSFET. Эта микросхема меньше греется, у нее на одной подложке расположены транзисторы двух видов: полевой и биполярный. Что позволяет уменьшить паразитные шумы и исключить помехи высокой частоты. Чипы, которые изготавливаются по MOSFET-технологии – это оптимальное соотношение сигнала к шуму.

Что бы сделать верный выбор, давайте все же перейдем к описанию типов микросхем, которые разработчики применяют в автомагнитолах:

Микросхема TDA 7388

Это самая простая и дешевая микросхема, которая устанавливается в большинство дешевых автомагнитол.

Характеристики:

4 канала по 40 Вт максимум при нагрузке 4 Ом

Качество звучания оставляет желать лучшего, на низких частотах нет мягкости, а на высоких нет чистоты звука. Звук удовлетворительный, так себе. Также магнитолу с этой микросхемой нельзя подключать к премиум акустике, сопротивление которой на входе 2 Ом.

Микросхема TDA 7850 MOSFET

Очень хороший усилитель с качественным звуком, к которому можно подключить любую акустику.

Характеристики:

• 4 канала по 50Вт/4Oм МАХ.
• 4 канала по 30Вт/4Oм 14.4В, 1КГц, 10 %
• 4 канала по 80Вт/2Oм МАХ.
• 4 канала по 55Вт/2Oм 14.4В, 1КГц, 10 %
• Произведен по технологии MOSFET
• Превосходное согласование с акустикой 2 Ом
• Hi-Fi класс по соотношению сигнал/шум

Отличное качество звука на любых частотах. Высокочастотные помехи отсутствуют, а уровень посторонних шумов низкий.

Аналог чипа TDA 7850, описанного выше, но по стоимости намного дешевле. Так как разрабатывался специально для применения в автомобильных магнитолах.

Схема усилителя на tda7388

На рисунке представлена схема подключения микросхемы tda7388, конденсатор C6 необходим для регулирования времени выключения/выключения и выполняет значимую роль в оптимизации щелчков при переходных процессах. Минимально значение емкости для такого конденсатора 10 мкФ.

Входной сигнал подается через конденсаторы с емкостью 0.1 мкФ на выводы 11,12,15,14 относительно вывода S-GND, при такой емкости нижняя частота среда будет 16 Гц.

Управление режимами работы ST-BY или MUTE можно использовать любые транзисторы небольшой мощности, либо CMOS вывод микроконтроллера. На этих выводах посажены RC цепочки которые необходимы для сглаживания управляющих сигналов, в противном случае при управлении микросхемы могут быть слышны щелчки управления. Для управления 22 выводом необходим так около 10 мкА, поэтому стоит резистор 70 кОм.

Если на выходе усилителя присутствуют какие либо шумы, то необходимо на входе повесить ФНЧ первого порядка, RC цепочка 1 кОм+220 пФ.

Регулировка коэффициента усиления

В прошлой конструкции имеется один недостаток – нет возможности произвести регулировку коэффициента усиления. Причина – сложность реализации, ведь нужно использовать сразу два переменных резистора. Но если вдруг возникла необходимость проводить регулировку коэффициента, можно использовать схему конструкции на трех операционниках:

Здесь корректировка происходит при помощи переменного резистора R2. Обязательно нужно учесть, чтобы были выполнены такие равенства:

1. R3=R1.
2. R4=R5=R6=R7.

В этом случае k=(1+2*R1/R2).

Напряжение на выходе усилителя U(out)=(1+2*R1/R2)*(Uin1-Uin2).

Схема цепей смещения в усилителях типа UBbIX = kUBX – b

Схема усилителя передаточная характеристика, которого имеет вид U_BbIX = kU_BX – b представлена ниже

Схема усилителя с передаточной характеристикой типа U_BbIX = kU_BX – b

Передаточная характеристика данной схемы представлена следующим выражением

В данном случае коэффициенты k и b будут определяться следующими выражениями

Расчёт усилителя с характеристикой типа U_BbIX = kU_BX — b

Для примера рассчитаем усилитель со следующими параметрами: входное напряжение U_BX = 0,3…0,7 В, выходное напряжение U_BЫX = 1…5 В, напряжение питания U_ПИТ = 6 В, в качестве источника смещения используется напряжение питания U_CM = U_ПИТ = 6 В.

1. Рассчитаем коэффициенты передаточной характеристики

   Решив данную систему уравнений, получим k = 10 и b = -2.

   Тогда переходная характеристика данного усилителя будет иметь вид

2. Рассчитаем сопротивление резисторов R3 и R В данной схеме сопротивление резистора R3 должно быть значительно больше эквивалентного сопротивления параллельных резисторов R1 || R2. Поэтому коэффициент k можно выразить следующим приближённым выражением

   Примем сопротивление резистора R3 = 10 кОм, тогда R4 = 90 кОм.

3. Рассчитаем сопротивление резисторов и R

   Так как R3 >> R1 || R2 примем R2 = 0,75 кОм, тогда R1 = 26*0,75=19,5 кОм. Примет R1 = 20 кОм.

   Таким образом, передаточная характеристика усилителя будет иметь вид U_BbIX = 10U_BX — 2 при следующих номиналах элементов: R1 = 20 кОм, R2 = 0,75 кОм, R3 = 10 кОм, R4 = 90 кОм.

Особенности операционного усилителя

Микросхема LM358 получила широкое распространение среди радиолюбителей, так как у нее очень много преимуществ. Среди всех можно выделить такие:

1. Крайне низкая цена элемента.
2. При реализации устройств на микросхеме не требуется устанавливать дополнительные цепи для компенсации.
3. Может питаться как от однополярного источника, так и от двухполярного.
4. Питание может происходить от источника, напряжение которого 3…32В. Это позволяет использовать практически любой блок питания.
5. На выходе сигнал нарастает со скоростью 0,6 В/мкс.
6. Максимальный потребляемый ток не превышает 0,7 мА.
7. Напряжение смещения на входе не более 0,2 мВ.

Это ключевые особенности, на которые нужно обращать внимание при выборе этой микросхемы. В том случае, если какой-то параметр не устраивает, лучше поискать аналоги или похожие операционные усилители

Набор деталей

Микросхемы

: TDA2030A 3- Шт, 4558D 1- Шт

Конденсаторы электролитические

: 0.1u/50V -2 Шт 2.2u/50V -3 Шт 22u/50V -1 Шт 10u/25V -3 Шт 100u/25V -2 Шт 2200u/25V -2 Шт

Конденсаторы металлопленочные

: 0.0068u (682) -2 Шт 0.1u (104) -2 Шт 0.15u (154) -1 Шт 0.22u (224) -4 Шт

Конденсаторы керамические

: 0.1u (104) -4 Шт

Резисторы

: Резисторы R7,R14 1 Ват, остальные 0.125 — 0.25 Ват. 1 -2 Шт 2.2 -2 Шт 3.3 -1 Шт 220 -2 Шт 510 -3 Шт 560 -2 Шт 2.2k -1 Шт 6.2k -1 Шт 6.8k -2 Шт 8.2k -2 Шт 10k -2 Шт 15k -2 Шт 20k -4 Шт 22k -2 Шт 33k -1 Шт 51k -1 Шт

Резисторы переменные

: 20k двойной (16T1-B20K) 5k одинарный (16K1-B5K)

Диоды

: IN5404 -4 Шт или аналоги

Трансформатор

: Трансформатор от 80Ват с двойной вторичной обмоткой 2x

10-11В или с одной

20-22В и силой тока не меньше 1.5A.

Радиатор

: Радиатор площадью не менее 200см2 я установил от старого процесcора Pentiun 233MMX.

Наибольшие допустимые характеристики lm393

Наибольшие показатели главных величин — таковы:

1. Разброс питающего напряжения — от 0,3 до 36 Вольт.
2. Ток выхода — 20 миллиампер.
3. Диапазон температуры хранения — от -65 до 150 градусов Цельсия.
4. Период задержки — 300 наносекунд.

Но само существование приведенных максимальных параметров не говорит о том, что они допускаются при обычном режиме использования модуля lm393. Небольшие перепады не причиняют вреда устройству, но если хотя бы один из параметров будет серьёзно превышен, прибор не будет правильно работать.

На схеме lm393 — недопустимо выходное короткое замыкание, поскольку от него прибор перегревается и разрушается. В lm393 datasheet на русском содержится ряд рекомендаций. В частности, подключение lm393 к электропитанию с напряжению 30 В, — не желательно. Дело в том, что при нем установленное напряжение сдвига 5мВ уже не достигается.

Наибольшая рассеиваемая мощность прибора ограничивается температурным корпусным сопротивлением.

Выбор операционного усилителя (ОУ) для аудио применений

Условные обозначения, принятые для этой страницы:

• Треугольник используется для обозначения операционного усилителя
• Вывод подключения напряжения питания положительной полярности (+V) расположен слева от треугольника и направлен вверх.
• Вывод подключения напряжения питания отрицательной полярности(-V) расположен слева от треугольника и направлен вниз.
• Неинвертирующий вход расположен слева и обозначен знаком «+».
• Инвертирующий вход расположен слева и обозначен знаком «-».
• Выход ОУ изображается справа в вершине треугольника и направлен вправо
• Выводы частотной компенсации или регулировки напряжения смещения справа от контактов питания и направлены вверх или вниз.
• Названия корпусов соответствуют стандартизированным обозначениям.

Самые популярные ОУ

Некоторые ОУ стали очень популярны и использовались в тысячах конструкций. Кто из электронщиков последних десятилетий не знает uA741? Но uA741, конечно, не единственный сверх — популярный ОУ. У него есть множество «инкарнаций», такие как например uA747 (сдвоенный 741), MC1458 (сдвоенный 741), LM348 (счетверенный 741).

Также стали очень популярными чипы серии TL0xx (TL071, TL072, TL074, TL081, TL082, TL084) и CA3140. Микросхемы LM324, LM358 и CA3140 очень часто применяются в схемах с однополярным питанием. Серии TL07x и TL08x в основном используются для схем с симметричным питанием.

Схема неинвертирующего усилителя

Описание схемы:

1. На плюсовой вход подается сигнал.
2. К выходу операционного усилителя подключается два постоянных резистора R2 и R1, соединенных последовательно.
3. Второй резистор соединен с общим проводом.
4. Точка соединения резисторов подключается к минусовому входу.

Чтобы вычислить коэффициент усиления, необходимо воспользоваться простой формулой: k=1+R2/R1.

Если имеются данные о значении сопротивлений, входного напряжения, то нетрудно посчитать выходное: U(out)=U(in)*(1+R2/R1). При использовании микросхемы LM358 и резисторов R1=10 кОм и R2=1 МОм, коэффициент усиления окажется равен 101.

Где еще используется микросхема

lm393 нередко становится основой для создания роботов. Они должны иметь определённую пространственную навигацию для ориентации в окружающей среде.

Система для определения места расположения робота может быть разной, например, GPS, акселерометры, гироскопы. У этих технологий — множество плюсов, но можно воспользоваться и простым доступным скоростным датчиком lm393. Он помогает измерять посредством платы Ардуино такие величины, как расстояние, пройденное роботом, быстроту его передвижения, поворотный угол. Зная эти характеристики, можно не опасаться за последствия передвижения робота.

Скоростной датчик lm393

В устройство входит интегрированный инфракрасный датчик скорости lm393 и микросхема компаратора. Он дополняется сетчатой градуированной пластиной, которую монтируют на крутящейся двигательной оси.

Устанавливать такие датчики — не совсем просто. Они монтируются не только на двигатели с осями, которые выступают по обеим сторонам. К одной стороне крепится колесо, к другой — сетчатая пластина.

Это крепление означает, что пластина с колесом находятся на одной и той же оси, а скорость их кручения — одинакова. А именно, при измерении скорости кручения пластины можно узнать этот показатель и для колеса.

Устанавливая, нужно удостовериться в попадании делений пластины в сферу работы инфракрасного датчика. Только по нему видно количество отверстий, проходящих сквозь него. Механическая часть датчика может быть устроена по-разному, в зависимости от желания радиолюбителя, при соблюдении основных условий.

Например, у градуированной пластины — 20 слотов. Значит, в период полноценного вращения колеса, с помощью инфракрасного датчика определяется 20 пропусков. Такие датчики устанавливаются на 2 колеса робота, поэтому его поворотный угол можно определить, правда, с погрешностью. Для повышения точности определения этой величины добавляют гироскоп.

Микросхема задействована еще в множестве устройств, например, микрофоном усилителе lm393.

Аккумулятор

Конструкция пригодится и автолюбителям

Ведь заряд каждой батареи очень важно поддерживать. Этот элемент имеет своё предельное напряжение

Если разрядит его ниже, батарея утратит значительную ёмкость, а значит, не будет выдавать ток нужной силы. Иными словами, придётся его утилизировать и приобретать другой.

Так вот, если вашем авто, мотоцикле или скутере — кислотно-свинцовый 12-вольтный аккумулятор, на основе lm293 можно собрать несложный идентификатор напряжения.

Схема с заданным номиналом сообщит вам об уровне напряжения на выводах аккумулятора с помощью 3 световых диодов. У них могут быть любые цвета, главное, чтобы они были яркими и ассоциативными.

Например, при загорании зеленого цвета напряжение аккумулятора находится на нормальном уровне, до 13 В, белого — выше этого значения, красного — около 11 В, когда батарею необходимо немедленно подзарядить.

Такой идентификатор потребляет не много токо, всего около 15 мА. В область разрыва можно установить тактовую кнопку, после чего батарея проверяется с помощью ее нажатия и выдаваемого света.

Главное — защитить плату от попадания воды и установить на АКБ.

Микросхема

Самая основная деталь в выбранной конструкции — микросхема. Это может быть как LM358, так и рассматриваемая LM393, а в ее центре есть 2 треугольных компаратора. Они работают по своему основному принципу, который мы описали в начале статьи.

В цепи присутствует и стабилитрон с обратным подключением. Анод подключён к участку со знаком «-«, катод — «+». Существует определённое значение тока, при котором он стабильно работает. Это значение различается для стабилитронов разных мощностей. Ток можно регулировать с помощью резистора.

Схема не обходится без делителя напряжения, в который входят 3 резистора с разными значениями. Каждый из них может подавать напряжение на инвертирующий выход.

Технические характеристики

Характеристики интегральной микросхемы 4558D, так же как и для транзисторов, делятся на две категории: максимально допустимые и электрические. Рассмотрим предельно допустимые характеристики. Все данные получены путём тестирования при температуре +25ОС, если для конкретного значения не указаны другие условия.

Перечислим предельные режимы:

• максимальное напряжение питания V = ±18 В;
• наибольший допустимый диапазон напряжения на входе V idr = 30 В;
• предельно допустимое напряжение на входе V in = 15 В;
• Максимальная ощность рассеивания P d = 570 МВт;
• Диапазон температур хранения Tstg = от-55 до 125 ОС.

Кроме предельных существуют также электрически. При тестировании большинства параметров соблюдались следующие режимы измерения: напряжение питания VS = ± 15 В, сопротивление температура окружающего воздуха Tamb=25 ОС. Другие значения, при которых проводились те или иные конкретные измерения, приведены в таблице в специальной колонке «Режимы измерения».

Схема простого микрофонного предусилителя на одном транзисторе

Данная схема микрофонного предусилителя работает как с динамическим, так и с электретными микрофонами.

Работа электретных микрофонов базируется на возможности определенных видов материалов с повышенной диэлектрической проницаемостью (электретов) менять поверхностный заряд под воздействием акустической волны. Данный тип микрофонов отличается от динамического высоким входным сопротивлением.

При использовании электретного микрофона, для смещения напряжения на микрофоне, необходимо установить сопротивление R1

микрофонный усилитель на одном транзисторе

Поскольку эта схема микрофонного усилителя для динамического микрофона, то при использовании электродинамического микрофона его сопротивление должно быть в диапазоне от 200 до 600 Ом. При этом конденсатор C1 необходимо поставить до 10 мкф. Если это будет электролитический конденсатор, то его плюсовой вывод необходимо подключить в сторону транзистора.

Питание осуществляется от батареи крона или же от стабилизированного источника питания. Хотя лучше от батареи, чтобы исключить шумы. Биполярный транзистор BC547 можно заменить на отечественный КТ3102. Конденсаторы электролитические на напряжение 16 вольт. Для предотвращения помех, подключать предусилитель к источнику сигнала и к входу усилителя необходимо экранированным проводом. Если необходимо дальнейшее мощное усиление звука, то можно собрать усилитель на микросхеме TDA2030.

Внутренняя принципиальная схема одного канала ИМС LM358

LM358 представляет собой два операционных усилителя, каждый из которых состоит из двух каскадов усиления и цепей частотной компенсации. Входные сигналы поступают в дифференциальное устройство на транзисторах Q20 и Q18. Роль согласующих элементов исполняют буферные транзисторы Q21 и Q17, обеспечивающие высокое входное сопротивление. Дополнительно усиливают сигнал по напряжению транзисторы Q3 и Q4 дифференциального несимметричного преобразователя, включенные по схеме с общей базой.

В основе второй ступени лежит стандартный усилительный каскад с токовой нагрузкой.

Схемные решения (эмиттерные повторители и т.п.) выводят транзисторы в зону активной работы, тем самым обеспечивая низкий температурный коэффициент. В результате операционные усилители имеют хорошие показатели по температуре и подавлению помех по питанию.

Самые известные, но не обязательно лучшие для аудио…

LM741 и LM324 очень популярны и используются повсеместно, то это главным образом благодаря тому, что они внесли огромный вклад в небольшую революцию в области интегральных усилителей. LM741 и LM324 были «лучше» и стабильнее своих предшественников LM709, но их характеристики вряд ли предназначались для усиления слабых звуковых сигналов. Тем не менее, они все таки для этого использовались, порой даже в схемах микрофонных усилителей.

NE5532 и NE5534 — отличное соотношение цена/качество. Очень подходят для изготовления небольших микрофонных предусилителей или даже предусилителей RIAA (RIAA — сертификация американской ассоциации звукозаписывающей индустрии Recording Industry Association of America). Эти чипы имеют небольшую склонность к нестабильности на высоких коэффициентах усиления (паразитные автоколебания на высокой частоте, обычно неслышимые и видимые только на осциллографе, приводящие однако к искажению звукового сигнала при прослушивании). Однако это явление легко устранить, обеспечив хорошую развязку по питанию и и добавив небольшую емкость в несколько пФ в цепи обратной связи. 

Кроме того, иметь четыре ОУ в одном корпусе (например LM324) было и остается весьма практичным, даже при сомнительной линейности и уровне шума этих чипов.

Работа ОУ от двухполярного источника питания

Как указывалось в одной из предыдущих статей, в основе операционного усилителя лежит дифференциальный каскад на транзисторах, для питания которого требуется источник питания с двумя напряжениями – положительным и отрицательным. Причем оба эти напряжения должны быт одинаковы: например, +5 и -5 В, +12 и -12 В. Типовая схема подключения ОУ к источнику питания приведена ниже

Типовая схема питания ОУ.

Типовая схема питания ОУ состоит из следующих элементов: конденсаторов С1, С2, защитный диодов VD1, VD2 и двухполярного источника питания +Uпит, -Uпит. Защитные диоды VD1 и VD2 являются необязательными элементами схемы, но рекомендуются для всех источников питания, где есть возможность случайно перепутать выводы питания.

Конденсаторы С1 и С2 обеспечивают развязку шин питания по переменному току и должны подключаться как можно ближе к выводам микросхемы. Данные конденсаторы должны иметь ёмкость порядка 0,001 – 0,1 мкФ.

Так как современные ОУ имеют достаточно большое усиление на высоких частотах, то довольно часто возникает паразитная обратная связь по цепям питания усилителя. Поэтому довольно часто в дополнение к развязывающим конденсаторам С1 и С2 в цепях питания ОУ часто подключают конденсаторы непосредственно к шинам питания, что улучшает стабильность усилителей.