Приборы-помощники

УСИЛИВАЕМ ГОЛОС СВОИМИ РУКАМИ

05.11.2014

УСИЛИВАЕМ ГОЛОС СВОИМИ РУКАМИКогда мне понадобился мегафон, я ознакомился с ценами на промышленные китайские изделия: как оказалось, стоили они от 1500 до 8000 руб., и счёл, что подобный прибор могу собрать за пару часов своими руками. Мегафон (или громкоговоритель), электрическую схему которого рекомендую и привожу далее, будет полезен при проведении спортивных состязаний, в рекламе, в условиях постоянного повышенного шума, для игр с ребёнком и даже в микроавтобусе для трансляции информации пассажирам на задних сиденьях.

 
Правилами дорожного движения, действующими сегодня в РФ, не разрешается применение водителями и пассажирами громкоговорящих устройств (кроме автомашин оперативных служб), поэтому использовать предлагаемое устройство можно в других целях, не запрещённых законом, то есть не вне, а в самом салоне автомобиле. Признаюсь, что специально планировал устройство именно как автомобильный мегафон для поездок в большой компании в моём минивэне.
 
Схемное решение устройства доступно для повторения не только радиолюбителю, но даже автовладельцу с небольшим опытом в радиотехнике. Настраивать схему не нужно, при исправных элементах и правильном монтаже устройство начинает работать сразу. Причём неискажённая громкость такой самоделки не уступает этому параметру недорогого промышленного китайского аналога.
 
Отличительными особенностями предлагаемой разработки являются: большой коэффициент усиления, простота и надёжность схемы, её ориентация на автономную работу (от батарей или аккумуляторов с суммарным напряжением 12 В), отсутствие двуполярного питания.
 
Итак, мегафон представляет собой схему, многократно усиливающую (в сотни раз) уровень входного сигнала. Рассмотрим подробнее принцип работы и саму электрическую схему устройства (рис. 1).
 
Микросхема DA1 представляет собой усилитель мощности с выходной мощностью 2 Вт при нагрузке 4 Ом для работы в звуковых трактах аппаратуры и включена по классической схеме.
 
Однако, поскольку с выхода микросхемы усиленный сигнал подаётся на «раскачивающий» транзисторный каскад, усилитель мощности имеет более высокую выходную мощность, достигающую, по моим данным, 4,5...4,8 Вт при напряжении питания 12 В. Этой мощности вполне достаточно, чтобы, не надрывая голос, вести экскурсии на улице или голосом информировать слушателей, расположившихся на задних сиденьях минивэна или микроавтобуса.
 
Рис. 1. Электрическая схема устройства
 
Рис. 1. Электрическая схема устройства
 
На высокоомном входе микросхемы подключается высокочувствительный микрофон, взятый мною от старого сотового телефона Nokia3310 (впрочем, по внешнему виду подходят и микрофоны от других сотовых телефонов, к примеру, микрофоны LG KP500, KP501, KC910, KF510 и др.). Могут подойти электретные микрофоны типа МКЭ - в этой серии несколько моделей, но наиболее популярен МКЭ-3).
 
Как видно из схемы, устройство реализовано на одной микросхеме-усилителе К174УН5, благодаря чему достигается усиление сигнала (без потерь качества).
 
Выход микросхемы подключён к выходному каскаду на комплементарной паре кремниевых транзисторов, которые в данном исполнении обеспечивают десятикратное усиление сигнала ЗЧ (возможные варианты замены транзисторов показаны на рис. 1). Оксидный конденсатор C3 (на рабочее напряжение 25 - 35 В) необходим для исключения составляющей постоянного напряжения на динамической головке (защищает её при пиковых значениях сигнала).
 
Ёмкость конденсатора не желательно изменять ниже, чем 200 мкФ, поскольку от этого зависит и максимальная амплитуда сигнала ЗЧ на выходе усилителя. В роли C3 хорошо работает оксидный конденсатор фирмы Tesla.
 
Цепочка R2С2 - компенсационная; она предотвращает искажения звука.
 
Однако при первом включении сам радиолюбитель может решить, исходя из особенностей применения динамиков и транзисторной пары, есть ли в этой цепи необходимость. Таким образом, указанную RС-цепочку можно без последствий из схемы исключить.
 
На практике выяснилось, что можно предусмотреть плавную регулировку уровня громкости (мощности) устройства, применив вместо резистора R3 переменный резистор сопротивлением 22...33 кОм серии В (с линейной характеристикой). Вывод 3 микросхемы К174УН5 в таком случае подключается к среднему выводу переменного резистора.
 
Изменяя ёмкость конденсатора С1 в пределах 0,05 - 1,5 мкФ, можно в небольших пределах корректировать громкость звука и тон сигнала. Его допуск возможен на 10-15 %.
 
Микросхему DA1 необходимо в обязательном порядке устанавливать на теплоотвод.
 
Не рекомендую это устройство ориентировать на сетевой источник питания, поскольку приведённая здесь схема изначально рассчитана на автономное питание от батарей - для переносного устройства усиления http://mygolos.org/ голоса. Более того, микросхема К174УН5 не защищена от случайного увеличения напряжения питания и работает при напряжении 12 В ± 10% (максимальное напряжение 13,2 В; его длительное время данная микросхема также не выдержит). Зато она имеет большую экономичность, почему и была выбрана для столь необычной схемы с автономным питанием от батарей или аккумуляторов; ток потребления К174УН5 всего 30 мА.
 
 
Рис. 2. Электрическая схема микрофонною усилителя-адаптера для динамического капсюля сопротивлением 70...200 Ом и выше
 
Рис. 2. Электрическая схема микрофонною усилителя-адаптера для динамического капсюля сопротивлением 70...200 Ом и выше
 
Вместо указанной на схеме динамической головки подойдут современные: YDP5090-11, динамик ВС25SC55-04 или, у кого есть, старый «советский» 6ГДВ-5Д.
 
В той же схеме можно использовать не только высокочувствительный конденсаторный или электретный микрофон, но и динамический капсюль, к примеру, типа ДЭМШ. Электрическая схема-адаптер для динамического капсюля представлена на рис. 2.
 
Выход этого микрофонного усилителя на транзисторе VT1 следует подключить в разрыв проводника, идущего от регулирующего резистора R3 и конденсатора С1.
 
Элементы (R1 и С1 в таком случае из первоначальной схемы (рис. 1) удаляются. Транзистор VТ1 выбран с большим коэффициентом усиления и обеспечивает передачу сигнала около 40 дБ при использовании совместно с капсюлем типа ДЭМШ.
 
Вместо указанного на схеме транзистора можно применить транзисторы КТ373А, КТ342В, КТ3102А. Оксидные конденсаторы С1 - С3 в данной схеме применяются на любое рабочее напряжение.
 
ОСОБЕННОСТИ МОНТАЖА
 
При пайке/монтаже микросхемы соблюдайте осторожность; не перегревайте выводы. Производитель К174УН5 советует соблюдать продолжительность пайки вывода не более 3 с, интервал между пайками соседних выводов - 10 с.
 
Длина проводников от выводов микросхемы должна стремиться к минимуму - для уменьшения влияния паразитных связей.
 
А. КАШКАРОВ, г. Санкт-Петербург




Рекомендуем почитать
  • ДЛЯ ДИСКОТЕКИ? ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ!

    ДЛЯ ДИСКОТЕКИ? ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ!Стробоскоп и лежащий в основе его действия одноименный эффект находят применение не только на дискотеках, какими бы популярными, привлекательными те ни были. И техника не является здесь исключением. О том, как самому сделать стробоскопическое освещение (на основе знакомой каждому фотолюбителю лампы-вспышки ИФК-120) и использовать его для регулировки системы зажигвния автомобиля, рассказывается в публикуемом ниже материале.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.