Коли мені знадобився мегафон, я ознайомився з цінами на промислові китайські вироби: як виявилося, вони коштували від 45$ до 235$, і я вважав, що подібний прилад можу зібрати за пару годин своїми руками.
Мегафон (або гучномовець), електричну схему якого рекомендую і наводжу далі, буде корисним під час проведення спортивних змагань, в рекламі, в умовах постійного підвищеного шуму, для ігор з дитиною і навіть у мікроавтобусі для трансляції інформації пасажирам на задніх сидіннях.
Правилами дорожнього руху, що діють сьогодні, не дозволяється застосування водіями і пасажирами гучномовних пристроїв (крім автомашин оперативних служб), тому використовувати запропонований прилад можна в інших цілях, не заборонених законом, тобто не зовні, а в самому салоні автомобіля. Зізнаюся, що спеціально планував пристрій саме як автомобільний мегафон для поїздок у великій компанії в моєму мінівені.
Схемне рішення пристрою доступне для повторення не лише радіолюбителю, а навіть автовласнику з невеликим досвідом у радіотехніці. Налаштовувати схему не потрібно, за справних елементів і правильного монтажу пристрій починає працювати одразу. Причому не спотворена гучність такої саморобки не поступається цьому параметру недорогого промислового китайського аналога.
Відмінними особливостями запропонованої розробки є: великий коефіцієнт підсилення, простота і надійність схеми, її орієнтація на автономну роботу (від батарей або акумуляторів із сумарною напругою 12 В), відсутність двополярного живлення.
Отже, мегафон представляє собою схему, що багаторазово підсилює (у сотні разів) рівень вхідного сигналу. Розглянемо докладніше принцип роботи і саму електричну схему пристрою (рис. 1).
Мікросхема DA1 є підсилювачем потужності з вихідною потужністю 2 Вт при навантаженні 4 Ом для роботи в звукових трактах апаратури і включена за класичною схемою.
Однак, оскільки з виходу мікросхеми підсилений сигнал подається на «розхитувальний» транзисторний каскад, підсилювач потужності має вищу вихідну потужність, що досягає, за моїми даними, 4,5…4,8 Вт при напрузі живлення 12 В. Цієї потужності цілком достатньо, щоб, не надриваючи голос, вести екскурсії на вулиці або голосом інформувати слухачів, розташованих на задніх сидіннях мінівена або мікроавтобуса.
На високоомному вході мікросхеми підключається високочутливий мікрофон, який я взяв від старого стільникового телефону Nokia3310 (до речі, за зовнішнім виглядом підходять і мікрофони від інших стільникових телефонів, наприклад, мікрофони LG КР500, КР501, КС910, KF510 тощо). Можуть підійти електретні мікрофони типу МКЕ — у цій серії кілька моделей, але найпопулярніший МКЕ-3).
Як видно зі схеми, пристрій реалізовано на одній мікросхемі-підсилювачі К174УН5, завдяки чому досягається підсилення сигналу (без втрат якості).
Вихід мікросхеми підключено до вихідного каскаду на комплементарній парі кремнієвих транзисторів, які в цьому виконанні забезпечують десятикратне підсилення сигналу НЧ (можливі варіанти заміни транзисторів показані на рис. 1). Окисний конденсатор С3 (на робочу напругу 25 – 35 В) необхідний для виключення складової постійної напруги на динамічній головці (захищає її при пікових значеннях сигналу).
Ємність конденсатора не бажано змінювати нижче, ніж 200 мкФ, оскільки від цього залежить і максимальна амплітуда сигналу на виході підсилювача. У ролі С3 добре працює окисний конденсатор фірми Tesla.
Ланцюг R2C2 — компенсаційний; він запобігає спотворенням звуку.
Однак при першому вмиканні сам радіолюбитель може вирішити, виходячи з особливостей застосування динаміків і транзисторної пари, чи є в цьому ланцюзі необхідність. Таким чином, зазначений RC-ланцюг можна без наслідків виключити зі схеми.
На практиці з’ясувалося, що можна передбачити плавне регулювання рівня гучності (потужності) пристрою, застосувавши замість резистора R3 змінний резистор опором 22…33 кОм серії В (з лінійною характеристикою). Вивід 3 мікросхеми К174УН5 в такому разі підключається до середнього виводу змінного резистора.
Змінюючи ємність конденсатора С1 в межах 0,05 – 1,5 мкФ, можна в невеликих межах коригувати гучність звуку і тон сигналу. Його допуск можливий на 10 – 15 %.
Мікросхему DA1 необхідно в обов’язковому порядку встановлювати на тепловідвід.
Не рекомендую орієнтувати цей пристрій на мережеве джерело живлення, оскільки наведена тут схема спочатку розрахована на автономне живлення від батарей — для переносного пристрою підсилення голосу. Більше того, мікросхема К174УН5 не захищена від випадкового збільшення напруги живлення і працює при напрузі 12 В ± 10% (максимальна напруга 13,2 В; її тривалий час ця мікросхема також не витримає). Зато вона має велику економічність, тому і була обрана для такої незвичайної схеми з автономним живленням від батарей або акумуляторів; струм споживання К174УН5 усього 30 мА.
Замість зазначеної на схемі динамічної головки підійдуть сучасні: YDP5090-11, динамік BC25SC55-04 або, у кого є, старий «радянський» 6ГДВ-5Д.
У тій же схемі можна використовувати не лише високочутливий конденсаторний або електретний мікрофон, а й динамічний капсуль, наприклад, типу ДЕМШ. Електрична схема-адаптер для динамічного капсюля представлена на рис. 2.
Вихід цього мікрофонного підсилювача на транзисторі VT1 слід підключити в розрив провідника, що йде від регулювального резистора R3 і конденсатора С1.
Елементи R1 і С1 в такому разі з початкової схеми (рис. 1) видаляються. Транзистор VT1 обрано з великим коефіцієнтом підсилення і він забезпечує передачу сигналу близько 40 дБ при використанні разом із капсулем типу ДЕМШ.
Замість зазначеного на схемі транзистора можна застосувати транзистори КТ373А, КТ342В, КТ3102А. Окисні конденсатори С1 – С3 у цій схемі застосовуються на будь-яку робочу напругу.
ОСОБЛИВОСТІ МОНТАЖУ
При пайці/монтажі мікросхеми дотримуйтеся обережності; не перегрівайте виводи. Виробник К174УН5 радить дотримуватися тривалості пайки виводу не більше 3 с, інтервал між пайками сусідніх виводів — 10 с.
Довжина провідників від виводів мікросхеми має прагнути до мінімуму — для зменшення впливу паразитних зв’язків.
«Моделіст-конструктор» № 7’2014, А. КАШКАРОВ