В этой статье представлена практическая схема, в которой для усиления малых постоянных напряжений с высокой линейностью и превосходной помехоустойчивостью используется синхронное детектирование. Такие схемы необходимы при измерениях сигналов токовых шунтов, тензодатчиков, термопар и т. д. Принцип синхронного детектирования объясняется во многих книгах, статьях и руководствах по эксплуатации. Для тех, кто не знаком с этой темой, хорошей отправной точкой будет [1].
Блок-схема усилителя показана на Рисунке 1. Он обеспечивает фиксированное усиление в 1000 раз, разделенное между инструментальным усилителем, регулируемым неинвертирующим усилителем и фильтром нижних частот. Коммутаторы полярности и инструментальный усилитель преобразуют входное постоянное напряжение в биполярные прямоугольные импульсы, что позволяет применять метод синхронного детектирования.
| Рисунок 1. | Блок-схема усилителя. |
sxematube — схема простого антенного усилителя, простая схема антенного усилителя
На Рисунке 2 представлена схема первых четырех блоков блок-схемы. Высококачественные операционные усилители обеспечивают сверхнизкое напряжение смещения, очень низкий уровень шума и скорость нарастания 20 В/мкс. Допустимое отклонение сопротивлений всех резисторов составляет 1%, но резисторы с R1 по R6 должны быть подобраны в пары с точностью 0.05%.
| Рисунок 2. | Принципиальная схема части усилителя (фильтр представлен на отдельной схеме). |
На Рисунке 3 показана схема фильтра. Это каноническая конструкция 4-полюсного фильтра нижних частот Саллена-Кея с коэффициентом усиления по постоянному току 2.576 [2], частотой среза 1 Гц и крутизной спада –80 дБ/дек.
| Рисунок 3. | Принципиальная схема фильтра нижних частот. |
Генератор прямоугольных импульсов сделан на основе микросхемы 74HC4060. Частота установлена равной 577 Гц – простому числу, примерно равноудаленному от ближайших гармоник 50 Гц и 60 Гц.
Устройство, собранное на печатной плате, показано на Рисунке 4. Двухсторонняя плата имеет размеры 78 мм × 62 мм. Все аналоговые земли соединены отдельными печатными проводниками в точке подключения земли источника питания. Все измерения выполнялись относительно этой общей точки.
 |
|
| Рисунок 4. | Усилитель на двухсторонней печатной плате. |
КАК ЧИТАТЬ СХЕМЫ | РАЗБИРАЕМ СХЕМУ УСИЛИТЕЛЯ
Характеристики схемы оценивались с помощью самодельного калибратора напряжения [3] и 6.5-разрядного мультиметра. Для увеличения разрешения по входному напряжению между двумя платами был установлен делитель 100:1.
Передаточная функция VBF, аппроксимированная линией наилучшего соответствия, имеет вид:
На Рисунке 5 изображены отклонения экспериментальных результатов от линии наилучшего соответствия в зависимости от выходного напряжения. Ошибка находилась в пределах между +1 мВ и –1 мВ. Относительно напряжения полной шкалы 10 В это отличный результат. Смещение передаточной функции на 13 мВ может быть легко устранено аппаратно или программными средствами, если схема подключена к микроконтроллеру.
| Рисунок 5. | Отклонения экспериментальных результатов от линии наилучшего соответствия находятся в диапазоне ±1 мВ. |
В заключение перечислим некоторые меры, которые могут помочь снизить стоимость и улучшить характеристики устройства.
Провода, соединяющие источник сигнала с платой, должны быть как можно короче.
Для U3 можно использовать более дешевый операционный усилитель с менее экстремальными значениями напряжения смещения.
Если возможно, фильтр можно заменить 2-полюсным. Второй операционный усилитель в корпусе можно использовать для компенсации смещения передаточной функции.
Использование компонентов для печатного монтажа позволит уменьшить размеры и стоимость печатной платы.
Ссылки
- Orozco L. Use synchronous detection to make precision, low level measurements. Technical article MS-2698 from Analog Devices.
- Smith S. The scientist and engineer’s guide to digital signal processing. 2nd edition, Chapters 3 and 32, California technical publishing, 1999.
- Dimitrov J. Самодельный калибратор напряжения постоянного тока и опорный источник с ошибкой менее 70 мкВ.
Материалы по теме
- Datasheet Texas Instruments OPA2189
- Datasheet NXP 74HC4053
- Datasheet NXP 74HC4060N
Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман
Источник: www.rlocman.ru
Схема антенного усилителя SWA-6000/6t
Решил опубликовать схему популярного пластинчатого антенного усилителя SWA-6000/6t. Нужно сказать, что не смотря на то, что в усилителе используются 6 транзисторов, на самом деле, усилитель SWA-6000/6t является двухкаскадным усилителем, и соответственно, коэффициент усиления у него около 20-30dB.
Схема SWA-6000/6t
Схема усилителя SWA-6000/6t почти полностью повторяет схему SWA-2000/4t за исключением «модной нагрузки» на транзисторах Q5 Q6 и резистора R14.
Транзистор Q3 включен без коррекций, то есть на максимум своих возможностей по усилению, его рабочий стабилизирован транзистором Q1 который задает базовый ток в зависимости от падения напряжения на резисторе R2? то есть в зависимости от коллекторного тока транзистора Q3.
Второй каскад на транзисторе Q4 имеет такую-же стабилизацию на транзисторе Q2, и какую-то «модную нагрузку» в эмиттерной цепи.
Так же второй каскад имеет OOC с корректирующими элементами на R12 L1 C7, и возможно вч коррекцию на С9, точно сказать не могу, так как неизвестно значение емкости конденсатора С9. Коллектор транзистора Q6 ни к чему не подключен, непонятно зачем он, может быть таким образом шунтировали базу Q5.
Еще хочу обратить внимание на уровень шумов, который в проспектах пишут 1.2dB, на самом деле уровень шумов 1.7 и более dB, и ограничен снизу он транзисторами BFG520(маркировка N42). Возможно, есть эти же усилители с другими транзисторами, например BFP67(маркировка 67), тогда можно получить уровень шума 1.2dB, но я таких не встречал.
Еще один момент — это материал платы. Я встречал усилители на стеклотекстолите(более прозрачный, видна тканевая структура), возможно марки FR-4, и еще встречал на текстолите (типа гетинакс, менее прозрачный), возможно FR-2 или еще хуже.
Так вот усилители на «FR-2» очень зависят от влажности, старайтесь их не покупать. Вообще на гетинаксообразном текстолите лучше ничего не делать для уличного применения, и не покупать подобные устройства.
Схема антенного усилителя SWA-6000/6t
- Для комментирования войдите или зарегистрируйтесь
Источник: cleverdiy.ru
—> —>
- Регистрация
- Вход
В статье представлена схема 6-и разрядного индикатора уровня сигнала низких частот Данная приставка может подключаться к предварительному каскаду усилителя НЧ с максимальным уровнем сигнала не более 200 мВ. Светодиоды HL1 — HL6 могут быть разделены цветом свечения: например HL1 – HL3 могут быть зелеными, а HL4 — HL6 красным
Данная схема поможет вам разобраться и сконструировать очень простой усилитель повышенного качества, с небольшими финансовыми затратами. Одна микросхема выдает в режиме «моно» 100 ватт, то есть, от двух схем получим 200 ватт стерео музыки!
Простой усилитель мощности низких частот (УНЧ) собран на одной популярной зарубежной микросхеме TDA7386. Схема максимально простая, содержит 13 деталей, но имеет неплохие характеристики для четырехканального усилителя.
В статье описывается принципиальная схема простого усилителя низких частот на импортных компонентах. Главное достоинство данного усилителя это простота сборки и наладки, отсутствие настроек, доступность и дешевизна деталей. Линейность довольно хорошая, диапазон частот от 20 Герц до 20 кГц.
Схема простого небольшого индикатора звукового сигнала на зарубежной микросхеме и на светодиодах
Технические характеристики устройства:
Входное напряжение: от 3,5 вольт до 15 вольт
Потребляемый холостой ток: от 7 до 10 мА
HA13118 — это высококачественный усилитель звука класса АВ от фирмы HITACHI, требует минимальное количество внешних радиокомпонентов. Выходная мощность 18 Ватт (максимальная) при нагрузке 4 Ом. Диапазон воспроизведения — 30 — 30000 Герц.
УМЗЧ на TDA1562 вполне подойдет для сабвуфера в автомобиле, так применение других мощных микросхем ограничено напряжением питания бортовой сети автомобиля.
Схема линейного усилителя мощности звуковых частот (УМЗЧ) на 2000 Ватт (2 кВт), который требует хорошие знания в области радиоэлектроники, поскольку схема очень сложна для малоопытного радиолюбителя.
Используя интегральные микросхемы довольно сложно получить качественный регулятор тембра и громкости, регуляторы тембра на малошумящих зарубежных транзисторах С945 обеспечат отличное качество звучания.
Неплохая схемка усилителя звука мощностью 50 ватт с полевыми MOSFET транзисторами на выходе.
Первый каскад усилителя представляет собой дифференциальный усилитель на транзисторах VT1 VT2.
В настоящее время стали очень популярны 4-х канальные усилители мощности для автомобилей и домашней звуковой системы, но не каждый радиолюбитель решается собрать многоканальный аппарат на транзисторах, потому что схема получается довольно сложной и громоздкой, решить эту проблему помогают усилители на микросхемах, одним из представителей этого решения, является интегральный 4-х канальный усилитель на TDA7385.
Источник: radiohome.ru