Портативные генераторы ЗЧ с батарейным питанием
 

Портативные генераторы ЗЧ с батарейным питанием

П. ПЕТРОВ, София, Болгария

В статье представлены два варианта генераторов сигналов звуковой частоты с батарейным питанием. Они отличаются от обычных двумя усилителями мощности (до 1 Вт при напряжении питания 15 В), с которых можно получить два различных сигнала. Использование интегральных микросхем обеспечивает работоспособность генераторов в широком интервале напряжения питания, а их модификации с перестройкой частоты позволят расширить сферы применения.


Микросхемы ОУ LM358 и двухканального УМЗЧ TDA2822M очень популярны среди радиолюбителей. Обе микросхемы могут работать при напряжении питания 3...15 В, поэтому они хорошо подходят для аппаратуры с батарейным питанием и для портативных приборов. О них и идёт речь в этой статье.

Кто-то часто, а кто-то редко нуждается в портативных генераторах, производящих сигналы синусоидальной, прямоугольной или треугольной формы, полезные для тестирования и проверки электронных компонентов, узлов электронного оборудования и электроакустической сигнализации.

Здесь предлагаются два простых генератора сигналов звуковой частоты. Они не имеют перестройки по частоте, но легко могут быть преобразованы в генераторы с плавно перестраиваемой (или переключаемой) частотой.

Эти генераторы оснащены встроенными усилителями мощности, поэтому их можно использовать для проверки динамических головок, головных телефонов, усилителей 34, трансформаторов и автотрансформаторов, длинных кабелей и других изделий электронной техники.

Напряжение питания в портативной аудиоаппаратуре обычно выбирают в интервале 5...9 В, так и здесь с выбором питающего напряжения появляется возможность обеспечить достаточное для многих практических задач напряжение и мощность сигнала на относительно низкоомной нагрузке.

Так, выходная мощность каждого из каналов усиления микросхемы TDA2822M на нагрузке сопротивлением 32 Ом (номинальное сопротивление для многих моделей головных телефонов) при напряжении питания 6 В достигает 120 мВт, а при напряжении 9 В она повышается до 300 мВт. Fla нагрузке сопротивлением 8 Ом мощность повышается соответственно до 0,36 и 1 Вт.

Fla рис. 1 представлена схема объединённых в одном приборе двух генераторов синусоидальных сигналов, для которых имеются индивидуальные регуляторы амплитуды. Частоты генерации выбраны около 500 Гц и 1 кГц, впрочем, возможны любые варианты.

Два ОУ микросхемы DA1 работают как генераторы синусоидальных сигналов. Частоты колебаний зависят от сопротивления резисторов R3, R5 и ёмкости конденсаторов С2, СЗ для верхнего по схеме генератора (примерно 500 Гц) и R4, R6 и С4, С5 — для нижнего по схеме генератора (примерно 1 кГц). Амплитуда сигналов в генераторах стабильна и устанавливается при налаживании подстроечными резисторами R7, R8. Стабилизация амплитуды производится выступающими в роли термисторов миниатюрными лампами накаливания EL1, EL2 (на напряжение 6 В при токе 20 мА), например СМИ 6,3-20.

Уровень выходных сигналов прибора устанавливают переменными резисторами R9, R10.

Делитель напряжения R1R2 создаёт постоянное смещение на входах ОУ, оно примерно равно половине напряжения батареи питания.

На рис. 2 представлена схема генератора сигналов частотой 1 кГц. Он вырабатывает два сигнала (треугольной и прямоугольной формы) с регулируемой амплитудой. Частота колебаний определяется параметрами элементов R4, С1. ОУ DA1.1 работает как генератор сигналов прямоугольной формы (меандр), его выходное напряжение устанавливают переменным резистором R6. Этот сигнал подаётся на первый канал TDA2822M.


Сигнал в точке А (на инвертирующем входе DA1.1) имеет треугольную форму, и через буферный повторитель напряжения на ОУ DA1.2 он поступает на второй канал усилителя TDA2822M. Выходной сигнал треугольной формы регулируют по уровню переменным резистором R7.

Подключение нагрузки между выходами каналов микросхемы DA2 позволяет получить форму выходного напряжения в виде двухполярной "пилы". Делители на выходах генератора позволяют снизить выходное напряжение на 20 дБ (в 10 раз).

В генераторах вместо микросхемы TDA2822M можно применить две LM386, хотя они и не являются полным аналогом. Микросхему LM358 можно заменить аналогами (NE532, КР1401УД5, КР1040УД1) или другими ОУ с близкими параметрами. В частотозадающих цепях желательно применять конденсаторы с плёночным диэлектриком, например, К73-9, К73-17.

Обе конструкции эксплуатируются с перезаряжаемой аккумуляторной батареей напряжением 6,6 В или с батареей гальванических элементов 6 В (4x1,5 В), но генераторы работоспособны при напряжении питания 3...15 В. Возможно, кому-то удобно дополнить конструкцию генераторов разъёмами для питания от сетевых адаптеров. В этом случае следует предусмотреть защитный диод для исключения прямого соединения батареи с выпрямителем или использовать разъём с размыканием цепи питания от встроенной батареи. Фактически конструктивное оформление генераторов во многом зависит от возможностей и требований пользователей такого прибора.

Как вариант генератора по рис. 2, можно предложить модификацию, в которой ОУ DA1.2 включают инвертором напряжения, подсоединяемым к выходу DA1.1. Тогда на выходах усилителей DA2 окажутся противофазные напряжения прямоугольной формы.

Возвращаясь к вопросу перестройки частоты генераторов (см. рис. 1), возможна комбинация генераторов фиксированной и перестраиваемой частот. Для перестраиваемых генераторов синусоидальных сигналов важно применять в частотозадающих цепях сдвоенные переменные резисторы с минимальным разбросом и конденсаторы равной ёмкости (разброс не более 1...2%, достигаемый набором из нескольких, включённых параллельно).