Mikrofonforsterker på k157ud2. Volum- og tonekontroll av høy kvalitet (K157UD2, K547KP1). Skjematisk diagram og driftsprinsipp

Enheten presentert nedenfor har god lydkvalitet og lav støy, og har også en bypass-funksjon (direkte frekvensrespons), samtidig vil enkelhet i kretsen ikke skremme bort amatørradioamatører. Den passive delen av kretsen er basert på utviklingen beskrevet av EJJames "så langt tilbake som i 1948, og sammen ser hele enheten ut som en Baxandall" en modell fra 1952 :) Det ser ut som å bruke et forsterkertrinn, i dette tilfellet en op-forsterker som kan øke amplituden, "spist opp "(amplituden til denne regulatoren synker fem ganger eller -13dB!) med en timbral-blokk. Analysere kilder som er velkjent for enhver amatørradiooperatør (hvor det er en viss historisk unøyaktighet), ble det bestemt å eksperimentere med denne lille tingen:

Dessverre klarte jeg ikke å fjerne de virkelige frekvensresponsgrafene, men vi presenterer simuleringsresultatet i Tone Stack Calculator-programmet. Denne ordningen er kjent for bruken av R5-R6, som gir en smalere frekvensøkning uten å påvirke midten. Disse motstandene er ikke i utvikling av E.J.James "a, så simuleringen vil skje uten dem :). Dette vil imidlertid ikke påvirke helhetsinntrykket av grafen, bare høyfrekvente stigebånd vil være bredere.

Men jeg vil gjerne ha mer: en enda større økning i LF og spesielt HF, for å si det med en margin, selv om alt i ditt tilfelle kan være helt annerledes. Snarere ikke i ditt tilfelle, men i tilfelle av akustikken din :). For eksempel, fra driftserfaring med produktene fra radiofabrikken VEGA 50AS-106 Berd, passet ikke justering av de lave frekvensene til toneblokken i RRR UP-001 i det hele tatt, siden den bare løftet det øvre bassområdet (200-250 Hz, det er vanskelig å kalle det bass, heller en brumme). På de akustiske systemene til Riga Radio Plant Radiotehnika RRR S50b var det imidlertid mulig å oppnå akseptabel lydkvalitet. Selv om alt dette anses som skjemmende, siden det bare korrigerer inntrykket av lytting, justeres frekvensresponsen til høyttalerne, og hvis forsterkeren er skadet, utføres den av andre kretsstudier, for eksempel parametriske utjevnere med justeringer ikke bare i gevinst, men også med muligheten for å flytte den hevede frekvensen og kvalitetsfaktoren. Men her har vi ikke tenkt å fikse feilene i dyr akustikk?

Totalt +6 dB ved den viktigste lavfrekvensen, og +5 dB ved høy. Nedgang -3 dB i mellomtonen, ble det besluttet å øke gevinsten på op-amp. Jeg innrømmer at det ble litt for mye. Ved å vri på knottene er det vanskelig å oppnå en flat frekvensrespons (eller rettere sagt ikke i det hele tatt), så det ble besluttet å legge til en enhet som slår av tømmerblokken. Dette kan være nyttig når du bruker en mer "avansert" equalizer med forsterkeren din. En enkel kortslutning av inngangen og utgangen til den passive delen eller hele klemmeblokken (i det første tilfellet, kondensatoren C3 lukkes, og som et resultat av toppene kollapser, i det andre opprettholdes justeringen av HF og LF, selv om det er innenfor små grenser), dette er ikke nok. Derfor er det mulig å utføre elementær kobling på reléer med byttekontakter (type RES-9, RGK-14, etc.).

Det er verdt å ta for seg det stille temaet kondensatorer separat i toneblokken. I henhold til hans subjektive driftserfaring fra den berømte Shmelev-forforsterkeren, i designet som han brukte uten å tenke på den importerte keramikken som var vidt distribuert i butikkene, var utsignalet mettet med harmoniske, som føltes av øret. Kanskje i en blind test av denne timbralblokken med andre kondensatorer, ville jeg ikke ha lagt merke til dette, men likevel minnet det dypt i minnet mitt. I denne designen bestemte jeg meg for å bruke utelukkende papirbaserte kondensatorer. Her vil jeg selvfølgelig ikke beskrive opplevelsen av å bruke importerte kondensatorer for hundrevis av dollar, men som de sier, hva er rikt :). Kondensatorer i seriene BMT-2, BM-2 og MBM ble trukket fra de akkumulerte reservene.

Så når du bruker disse kondensatorene, er det første du måler å måle kapasitansen og inspisere for ytre skader (spesielt for BMT-2). Blant et dusin prøver av MBM-seriekondensatorer overskred 90% den nominelle kapasiteten med 40-50%, som er to mer enn deres toleranse. Kapasitansmåling lar deg velge kondensatorer parvis for 2 kanaler for å sikre symmetrisk justering. Den første inkluderingen og dommen er tydelig å foretrekke fremfor bruken av kinesisk keramikk. Til min skam kunne jeg ikke finne en papirkondensator i RF-kretsen, så jeg brukte en kondensator i KTK-serien, den ble mye brukt i rør-TV-er og annet utstyr. I tillegg har denne kondensatoren god termisk stabilitet. Sølvdeksler påvirket ikke lyden :) (selv om etter påfylling av bagasjen med kunnskap om denne kondensatoren, begynte lyden gradvis å bli vakrere og ... :)). Diagrammer som viste seg å skyte:

Kontrollene dreies maksimalt:

Kontrollene dreies til et minimum:

Skjema for den resulterende enheten:

Kjennetegn på denne timbralblokken:

Harmonisk koeffisient,%: ikke mer enn 0,02.
Justeringsområde, ikke mindre enn: LF + -16 dB, HF + -17 dB.
Inngangssignal: ~ 1V.

Indikatorer for CG, signal / støy avhenger av den anvendte op-amp. Valget falt på TL072, (dette er en dobbel OP-forsterker av ST) på grunn av billigheten og utbredelsen. Slike operater som NE5532, NJM4558, LM358 vil passe perfekt inn her. Du kan eksperimentere med enkelt op-ampere (med ytterligere endringer av programvaren) TL071, NE5534, KR544UD1,2, K157UD2 (med korreksjonskretser), og så videre. Hvorfor ikke sjeldenhet, med papirkondensatorer og op-ampere i en gullkasse? For å raskt bytte ut brikken (hvis du foretrekker en annen op-forsterker), anbefales det at du først installerer DIP-8-kontakten på riktig sted.

For å drive den aktive delen av enheten brukes en parametrisk spenningsstabilisator for to armer + og - uten å bruke noen forsterkerelementer, siden i dette kretsløpet er det totale strømforbruket mindre enn den nominelle strømmen til zenerdioden. For å jevne ut pulsasjonsrester forårsaket av pulsasjonene til UMZCH strømforsyningen, er to elektrolytter tilstede i kretsen. Deres kapasitet er liten for å sikre lav treghet. Et så lite sett gir et lite bakgrunnsnivå under drift av enheten.

Dette er selvfølgelig ikke nok for å sikre et minimum bakgrunnsnivå. Å jordes tilfellet med variable motstander kan bidra til å redusere bakgrunnen. Noen grupper regulatorer har en egen konklusjon for dette (for eksempel SP3-33-23). Til min disposisjon var de utbredte B-gruppemotstandene (de er ikke egnet til å justere balansen), hvor saken etter at jeg hadde bearbeidet med sandpapir, jordet. Han reduserte jorden til ett valgt punkt (tilfellet med lavfrekvensregulator), hvorfra han sendte dem til bakken til UMZCH strømforsyning. Bilde av enhet og kretskort:

Størrelsen på det trykte kretskortet er 140x60 mm, her kan du laste ned filen i formatet .lay. Jeg ønsker deg suksess med å gjenta! .

Diskuter artikkelen TEMBROBLOCK

"Directory" - informasjon om forskjellige elektroniske komponenter: transistorer, chips, transformers, kondensatorer, lED etc. Informasjonen inneholder alt nødvendig for valg av komponenter og ingeniørberegninger, parametere, så vel som sakens utsparing, typiske koblingsskjemaer og anbefalinger for bruk av radioelementer.

K157UD2 er en populær innenlandsk integrert krets som implementerer funksjonaliteten til en to-kanals driftsforsterker med et lite nivå av egen støy. Hensikten med op-forsterkeren er ikke tydelig stavet, IC kan brukes i hvilken som helst krets, men den har funnet den største distribusjonen i enheter som arbeider med lydvibrasjoner (frekvenser på 20-20000 Hz).

Nøyaktighetsklassen til driftsforsterkeren er middels.

IC-utgangene har innebygd kortslutningsbeskyttelse.

Mikrokretsen ble utviklet tilbake på 80-tallet av XX århundre, men dette betyr ikke at den har mistet sin relevans på det nåværende tidspunkt. Det kan fortsatt være grunnlaget for en god lydforsterker.

utseende

Fig. 1. Utseende av K157UD2

Den typen sak som er å finne på markedet er DIP 14. I en annen form produseres ikke IC-er. Det er en modifisering av KB157UD2-4, denne IC er caseless.

Som for andre mikrokretser i dette tilfellet, er følgende dimensjoner (i mm) og nummereringen av bena (se plasseringen av nøkkelen) relevant for K157UD2.

Fig. 2. Mål K157UD2

Og pinout (pin-tildeling) ser slik ut.

Fig. 3. Pinout K157UD2

Typiske bytteordninger K157UD2

Som alle andre moderne driftsforsterkere, kan K157UD2 inkluderes i kretsen med unipolar eller bipolar effekt. I sistnevnte tilfelle er gevinstkvaliteten merkbart bedre.

Unipolar strømforsterker

Bytteordningen for unipolar strøm, i samsvar med produsentens anbefalinger, er som følger.

Fig. 4. Bytteopplegg for unipolar strøm

Bipolar strømforsterker

En typisk bipolar bryter kan se slik ut.

Fig. 5. Typisk inkludering med bipolar kraft

Mottaker SV, DV

Som et eksempel på bruken av K157UD2 kan vi sitere en mellombølger og langbølget radiomottakerkrets.

Fig. 6. Opplegget med radiomediumbølgen og langbølgene

Maten her er unipolar. Begge op-ampere som er lokalisert i K157UD2 saken, brukes.
Den første spolen er ansvarlig for å motta middels bølger - den skal inneholde rundt 80-100 svinger.

Og det andre - for lange, 5-8 svinger.

Et annet alternativ er en forsterker for brobryting.

Fig. 7. Forsterker for brytebytte

Egnet for bruk med enheter med lite strøm (for eksempel hodetelefoner med en motstand / impedans på 32 ohm eller mer).

Pulsgeneratorer

IC gjør det relativt enkelt å montere sinusbølgeneratorer.

Fig. 8. Sine Wave Generator

Denne kretsen har en innebygd amplitudestabilisator.

Og nedenfor er monteringsalternativet til en firkantbølgesignalgenerator (meander).

Fig. 9. Variant av montering av en firkantbølgesignalgenerator

Begge kretsene er basert på R-C-svingningskretser. Motstand- og kapasitansvurderingene bestemmer referansefrekvensen.

For det første tilfellet (sinus) beregnes frekvensen med formelen ƒ \u003d ½ π · R · C.
For det andre (meander) - ƒ \u003d ½ R · C · 1n · (1 + 2 · R2 / R1).

Forsterkere for båndopptakere

Som nevnt over, ble bruken av K157UD2 ofte laget for lydutstyr og stereobåndopptakere.

For eksempel så en forsterker for den bærbare versjonen ut som følger.

Fig. 10. Forsterker for bærbar versjon

Og for en klassisk radio - altså (med bipolar kraft).

Fig. 11. Forsterker for en klassisk radio

Tekniske parametere

Forsyningsspenningen kan være i området 3-18 V (pluss og minus). I maksimal driftsmodus er opptil 20V tillatt.

IMS kan betjenes ved en omgivelsestemperatur på -25 - + 70 ° С.

Utgangsspenning (med strømforsyning 15 V) - mer enn 13 V.

Forbruksstrøm er mindre enn 7 mA.

Gevinst ved frekvenser under 50 Hz - over 50 * 103.

I området opp til 20 kHz - mer enn 300.

U null forskyvning - 5 mV (med en strømforsyning på 15V og en utgangsspenning under 1,2V).
Koeffisienter. reduser vanlig inngang. spenninger - mer enn 70 dB (med en strømforsyning på 15V og en frekvens under 50 Hz).

Koeffisienter. gjensidig penetrering av signaler (fra en kanal til en annen) - mindre enn -80 dB (med strømforsyning 15V, frekvens 1 kHz og Uout - 7 V).

Effektdissipasjon er mindre enn 500 mW (indikatoren er relevant for omgivelsestemperatur over 25 ° C).

Motstanden til den tilkoblede lasten må være mer enn 2k.

Kortslutningsstrøm - mindre enn 45 mA (med Upit 15 V og Uin - 20-180 mV).

Sleve rate spenning (maks.) - 0,5V / μs.

analoger

En komplett erstatning for K157UD2 kan gjøres av den innenlandske IC KR1434UD1A (sakstype, pinout og andre parametere er de samme, dette er en gjennomsnittlig nøyaktighet UO, men forsyningsspenningen er opp til 22V).

Den samme produsenten har en forbedret modell - K157UD3. Den er også fullt kompatibel med originalen, men har enda lavere støynivå.
Et annet alternativ kan være den doble OU KR140UD20B.
Fra utenlandske analoger kan en erstatning bare velges av funksjonalitet (for eksempel to enkle LM301 op-ampere, etc.).

dataark

Den originale utviklerdokumentasjonen er ikke lenger funnet. Som et alternativ kan du bruke beskrivelsen av spesialguiden for DOSAAF 1986. Du kan laste den ned

Publiseringsdato:07.05.2018

Lesernes meninger

Dmitry / 10.21.2018 - 07:26
Hva n er i meanderformelen. Takk

Den beskrevne forsterkeren kan brukes med alle signalkilder. Forsterkeren er designet for å arbeide med høyttalere, eller dynamiske hoder med en effekt på 1 - 1,5 watt. Den kan også brukes som hodetelefonforsterker. Det er satt sammen en forsterker på allment tilgjengelige komponenter som kan fjernes fra defekt sovjet-laget husholdningsutstyr.

Det første alternativet (K157UD2)

funksjoner:
Følsomhet 600 mV.
THD% med en frekvens på 1000 Hz, ikke mer enn 0,7%
Maksimal utgangseffekt ikke mer enn 0,7 - 1 W.

En forsterker ble satt sammen på en K157UD2-brikke og åtte transistorer. Et særtrekk ved denne forsterkeren er tilstedeværelsen av et lite antall passive komponenter. Bare 4 motstander og 4 kondensatorer per kanal.

Forsterkerkretsdiagram:

Arbeidsprinsipp:

Signalet som er forsterket av mikrokretsen føres til utgangstrinnet som er satt sammen på transistorer. Hver skulder på denne kaskaden forsterker halvbølgesignalet. Ved koblingspunktet for transistorutsendere kobles signalet inn og mates inn i lasten. En spenning lik halvparten av spenningen til strømkilden stilles inn av motstandene R2 og R3 (venstre kanal), også R5 og R6 (høyre kanal). I den negative tilbakekoblingskretsen er det en motstand R4 (venstre kanal) og R8 (høyre kanal).

DA1 (k157ud2) kan erstattes med en hvilken som helst dobbel operasjonsforsterker

Utgangstransistorer kan erstattes av:
VT1, VT5 ct315 med hvilken som helst bokstavindeks, du kan også bruke ct3102 med hvilken som helst bokstavindeks.
VT3, VT7 kt361 med hvilken som helst bokstavindeks, du kan også bruke kt3107 med hvilken som helst bokstavindeks. Det er veldig viktig at gevinstene til transistorer VT1 og VT3, også VT5 og VT7 er like.

Kraftige transistorer kan erstattes med kt814 og kt815 med alle bokstavindekser, men med lik forsterkning.

Alternativ 2 (K157UD1)

Følsomhet 500 mV.
THD% med en frekvens på 1000 Hz, ikke mer enn 0,8%
Maksimal utgangseffekt ikke mer enn 0,7 - 1,5 watt.

Opplegget med det andre alternativet (en kanal vises, den andre er samlet på en lignende måte).

I forbindelse med bruk av en kraftigere brikke K157UD1, er det ikke nødvendig å bruke transistorer VT1, VT3, VT5, VT7, som i den første utførelsen. Ved utgangen fra mikrokretsen under drift er det et signal med tilstrekkelig amplitude og kraft til å påføre basen til kraftige transistorer.

Gjeldende deler og mulig utskifting:
I stedet for DA1-brikken (k157ud1), kan du bruke en hvilken som helst operasjonsforsterker i serien kp574, K140, K153. Men når det gjelder å spare komponenter, er den første versjonen av forsterkeren å foretrekke.
I stedet for utgangstransistorer kt814v og kt815v, kan du bruke transistorer av lignende type med alle bokstavindekser, men (en forutsetning) med like forsterkningsfaktorer.
Videoen viser driften av den første versjonen av forsterkeren, det andre alternativet ble satt sammen, men filmet ikke video med det.

PCB kan lastes ned

Da jeg analyserte søppel i skapet, fant jeg ved et uhell mitt siste års (høst 2013) håndverk - en indikator for lydnivået på K157UD2-brikken. Av en eller annen grunn ønsket hun ikke å jobbe for meg, og jeg kastet henne til helvete. Og nå bestemte jeg meg for å endelig finne ut av det - hva er saken? Tross alt fungerer den første kopien av enheten samme sommer fremdeles.
Artikkelen, som beskriver forsterkerkretsen på brikken, er lokalisert, alternativ 2, "Opplegget med unipolar effekt". Der kan du se pinout av K157UD2-brikken. Jeg legger ved et diagram med klassifiseringene mine, hvor hoveddelen er indikatoren M68501 og dens sele.

Jeg vil umiddelbart merke at den kan kobles til som på utganglydforsterker og på oppføring. I det første tilfellet vil pilindikatoren vise kraften til utgangssignalet (og følgelig, når volumet avtar, vil pilen "falle"), og i det andre - kraften til inngangen, som noen ganger er mer nyttig (for eksempel visuelt kontrollere kraften til inngangssignalet, siden hvis det kommer for mye, da kan signalet begynne å forvrenge). I diagrammet er noen antall ben på mikrokretsen angitt i parentes - dette betyr at du kan sette sammen to identiske forsterkere på en mikrokrets, og følgelig koble to indikatorer: til høyre og venstre kanal (eller til inngang og utgang til forsterkeren).
Det viste seg at pistolene ikke avfyrte av tjue grunner, og den første av dem - det var ingen skjell. Og hvis vi snakker om brikken, var det alvorlige problemer med strømforsyningen. Jeg måtte også bytte ut begge elektrolytiske kondensatorene (i disse dager hadde jeg ikke kjøpt dem med bøtter enda, så jeg la dem ut et sted), regnet ut at 22 nF kondensatoren droppet av og koblet dem riktig. Etter det fungerte ordningen, selv om jeg fremdeles ikke vet hvor den kan tilpasses.
Dioder - D311. D18 vil være litt verre.
Motstand R5 er trimmer og med en "stjerne" - dette betyr at ikke bare den må finjusteres til signalnivået (slik at for eksempel ved vanlig forsterkervolum, pilen henger rundt 75% av skalaen), er det ikke et faktum at 47 kOhm Passer til alle anledninger.
Hvis du øker verdien på motstanden R4 (470 - 910k), kan du øke forsterkningen på brikken og få den til å "føle" svakere signaler (dette er bare nyttig hvis du kobler indikatoren til oppføring lydforsterker). For å observere lydutgangen fra spilleren, måtte jeg for eksempel installere en 1 MΩ-motstand.
Noen bilder av kretsen min:

Og en demonstrasjon av arbeidet når du overvåker resultatet fra "VEF 216":

En særegenhet ved kretsen er dens lave følsomhet for høyfrekvente signaler (pilen kommer med mer glede av trommene og bassen, i stedet for fra tale- og gitarsoloene).
Og når jeg så om natten, bygde jeg inn indikatoren tilfellet to blå LED-lys på fem millimeter. Skinner normalt fra fem volt, hvis mindre - da fungerer bare den ene, den andre viste seg å være brent. For kompatibilitet med andre forsyningsspenninger slås bakgrunnsbelysningen på gjennom en 500 Ohm beskjæringsmotstand - du kan enkelt drive hele kretsen fra 5 - 9 volt, du trenger bare å justere spenningen.