Mikrofonvorverstärker. Stabiler Fehler auf dem BA4558-Chip und den Transistoren S9018 MS 4558 für den Anwendungszweck

Dieser Verstärker wurde gebaut, um zwei Ziele zu erreichen:

• Erhöhung der Mikrofonempfindlichkeit für Sprachaufnahmen;
• Reduzierter Geräuschpegel bei Aufnahmen durch ein höheres Eingangssignal zur integrierten Audiokarte;

Bei der Wahl des Herzstücks des Verstärkers fiel mein Blick auf den dualen rauscharmen Operationsverstärkerchip 4558C. Diese Mikroschaltung wird von verschiedenen Firmen hergestellt und kann Namen haben KA4558, LM4558, NJM4558 usw. Hauptsache, der Name enthält die Zahlen 4558. Ein solcher Chip kostet etwa 0,15 $. Es kann auch über eine unipolare Stromquelle mit Strom versorgt werden.

Da es sich bei der Mikroschaltung um einen Doppelverstärker handelt, wurde beschlossen, den zweiten Teil als Leistungsverstärker zum Antreiben von an den ULF angeschlossenen Kopfhörern zu verwenden. Die Möglichkeit, Ihre Stimme über ein Mikrofon zu hören, macht die Sprachaufzeichnung viel bequemer und einfacher ...

Der ULF wird mit vier AA-Batterien betrieben, um Störungen durch das Netzwerk zu vermeiden.

Der Gesamtwiderstand der Widerstände R1 und P1 bestimmt den Verstärkungspegel der Mikrofonverstärkerstufe. Je größer der Widerstand, desto höher die Verstärkung.

Das Verhältnis der Widerstände R3 und R10 bestimmt den Verstärkungspegel der ULF-Kopfhörerkaskade. In dieser Version ist 22k/10k = 2,2, d. h. der Gewinn beträgt in dieser Phase das 2,2-fache.

Um den Betrieb von Computermikrofonen (Skype-Headsets) zu ermöglichen, besteht die Möglichkeit, Phantomspeisung einzuschalten.

Es ist auch erwähnenswert, dass das Ausgangssignal dieses Verstärkers so hoch ist, dass es nicht empfehlenswert ist, ihn an den Micron-Eingang einer Audiokarte anzuschließen, da die Möglichkeit besteht, dass diese ausfällt. Der ULF muss an den linearen Eingang angeschlossen werden.

Die Schaltung eines selbstgebauten Vorverstärkers (Preamp) mit Tonblock erfolgt auf der Mikroschaltung LM4558. Ein wichtiger Teil eines Audioverstärkers ist der Vorverstärker. Es ist wünschenswert, dass es das Signal nicht nur verstärken, sondern auch seinen Frequenzgang regulieren kann.

Die Abbildung rechts zeigt das Diagramm eines einfachen Stereo-Vorverstärkers mit separater Lautstärkeregelung für jeden Kanal und einer gemeinsamen Klangregelung für beide Kanäle für tiefe, mittlere und hohe Frequenzen.

Schematische Darstellung

Die Schaltung basiert auf einem Dual-Operationsverstärker vom Typ LM4558. Und es ist in erster Linie für die Arbeit mit einfachen Autoverstärkern gedacht, die auf Mikroschaltungen aufgebaut sind – der integrierten Brücke UMZCH. Daher beträgt die Versorgungsspannung „Automobil“ unipolare 12V.

Dies beschränkt den Anwendungsbereich dieser Regelung jedoch nicht nur auf Kraftfahrzeuge.

Reis. 1. Schematische Darstellung eines selbstgebauten Vorverstärkers mit einem Tonblock basierend auf LM4558.

Die Versorgungsspannung kann bis zu 30V betragen. Und Sie können sogar auf eine bipolare Stromversorgung umsteigen. Dazu müssen Sie den Teiler an den Widerständen R1, R2 und C2 entfernen. Und verbinden Sie die Pins 3 und 5 der Mikroschaltung mit dem gemeinsamen Minuspol der Stromversorgung. Trennen Sie in diesem Fall Pin 4 von der Minus-Stromversorgung und legen Sie eine negative Versorgungsspannung an.

Die Lautstärkeregelung erfolgt über die variablen Widerstände R7 und R15, wie bereits erwähnt, separat in jedem Kanal. Auf den Operationsverstärkern des A1-Chips sind zwei aktive Klangregelungen vorhanden, bei denen sowohl die Verstärkung des Audiosignals als auch die Frequenzkorrektur mittels Dreiband-Klangregelungen erfolgen.

Die Anpassungsschaltungen sind in den OOS-Schaltungen der Operationsverstärker enthalten. Lautstärkeregelung für hohe Frequenzen – mit einem doppelten variablen Widerstand R8, für mittlere Frequenzen – R9, für tiefe Frequenzen – R10.

Einzelheiten

Die Mikroschaltung LM4558 kann durch einen beliebigen IC ersetzt werden – zwei Operationsverstärker für den allgemeinen Gebrauch, oder Sie können eine Schaltung mit zwei ICs und jeweils einem Operationsverstärker erstellen.

Die meisten Audioliebhaber sind ziemlich kategorisch und nicht bereit, bei der Auswahl der Ausrüstung Kompromisse einzugehen, da sie zu Recht davon ausgehen, dass der wahrgenommene Klang klar, kräftig und beeindruckend sein muss. Wie erreicht man das?

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Verstärker auf Chip f4558

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Vielleicht wird die Wahl des Verstärkers die Hauptrolle bei der Lösung dieses Problems spielen.
Funktion
Der Verstärker ist für die Qualität und Leistung der Tonwiedergabe verantwortlich. Gleichzeitig sollten Sie beim Kauf auf folgende Bezeichnungen achten, die den Einsatz von Hochtechnologien in der Produktion von Audiogeräten kennzeichnen:

• Hifi. Bietet maximale Reinheit und Genauigkeit des Klangs und befreit ihn von Fremdgeräuschen und Verzerrungen.
• Hallo-End. Die Wahl eines Perfektionisten, der bereit ist, für das Vergnügen, die kleinsten Nuancen seiner Lieblingsmusikkompositionen zu erkennen, viel zu zahlen. In diese Kategorie fallen häufig handmontierte Geräte.

Spezifikationen, auf die Sie achten sollten:

• Eingangs- und Ausgangsleistung. Die Nennausgangsleistung ist von entscheidender Bedeutung, denn Kantenwerte sind oft unzuverlässig.
• Frequenzbereich. Variiert von 20 bis 20000 Hz.
• Nichtlinearer Verzerrungsfaktor. Hier ist alles einfach – je weniger, desto besser. Der ideale Wert liegt Experten zufolge bei 0,1 %.
• Signal-Rausch-Verhältnis. Moderne Technik geht von einem Wert dieses Indikators über 100 dB aus, was Fremdgeräusche beim Hören minimiert.
• Dumpingfaktor. Spiegelt die Ausgangsimpedanz des Verstärkers im Verhältnis zur Nennlastimpedanz wider. Mit anderen Worten: Ein ausreichender Dämpfungsfaktor (mehr als 100) reduziert das Auftreten unnötiger Vibrationen von Geräten usw.

Es sollte beachtet werden: Die Herstellung hochwertiger Verstärker ist ein arbeitsintensiver und hochtechnologischer Prozess. Dementsprechend sollte Sie ein zu niedriger Preis bei anständigen Eigenschaften alarmieren.

Einstufung

Um die Vielfalt der Marktangebote zu verstehen, ist es notwendig, das Produkt nach verschiedenen Kriterien zu unterscheiden. Verstärker können klassifiziert werden:

• Durch Macht. Vorläufig ist eine Art Zwischenglied zwischen der Schallquelle und dem endgültigen Leistungsverstärker. Der Leistungsverstärker wiederum ist für die Stärke und Lautstärke des Ausgangssignals verantwortlich. Zusammen bilden sie einen kompletten Verstärker.

Wichtig: Die primäre Wandlung und Signalverarbeitung erfolgt in den Vorverstärkern.

• Basierend auf der Elementbasis gibt es Röhren-, Transistor- und integrierte Köpfe. Letzteres entstand mit dem Ziel, die Vorteile der ersten beiden zu kombinieren und die Nachteile zu minimieren, beispielsweise die Klangqualität von Röhrenverstärkern und die Kompaktheit von Transistorverstärkern.
• Basierend auf ihrer Betriebsart werden Verstärker in Klassen eingeteilt. Die Hauptklassen sind A, B, AB. Wenn Verstärker der Klasse A viel Strom verbrauchen, aber einen hochwertigen Klang erzeugen, ist es bei Verstärkern der Klasse B genau umgekehrt. Klasse AB scheint die optimale Wahl zu sein, da sie einen Kompromiss zwischen Signalqualität und relativ hoher Effizienz darstellt. Darüber hinaus gibt es die Klassen C, D, H und G, die durch den Einsatz digitaler Technologien entstanden sind. Es gibt auch Single-Cycle- und Push-Pull-Betriebsarten der Endstufe.
• Abhängig von der Anzahl der Kanäle können Verstärker ein-, zwei- und mehrkanalig sein. Letztere werden in Heimkinos aktiv eingesetzt, um volumetrischen und realistischen Klang zu erzeugen. Am häufigsten gibt es Zweikanal-Systeme für rechte bzw. linke Audiosysteme.

Achtung: Das Studium der technischen Komponenten beim Kauf ist natürlich notwendig, aber oft ist es ausschlaggebend, das Gerät einfach nur anzuhören, nach dem Prinzip, ob es klingt oder nicht.

Anwendung

Die Wahl des Verstärkers wird weitgehend durch die Zwecke gerechtfertigt, für die er gekauft wird. Wir listen die Haupteinsatzgebiete von Audioverstärkern auf:

1. Als Teil eines Heim-Audiosystems. Es ist klar, dass beste Wahl Ist eine Zweikanal-Einkanalröhre der Klasse A, die optimale Wahl kann auch eine Dreikanal-Klasse AB sein, bei der ein Kanal für einen Subwoofer mit Hi-Fi-Funktion vorgesehen ist.
2. Für Auto-Audiosystem. Am beliebtesten sind Vierkanalverstärker der AB- oder D-Klasse, abhängig von den finanziellen Möglichkeiten des Käufers. Autos benötigen außerdem eine Crossover-Funktion für eine reibungslose Frequenzsteuerung, sodass Frequenzen im hohen oder niedrigen Bereich je nach Bedarf abgesenkt werden können.
3. In Konzertausrüstung. Aufgrund des großen Verbreitungsgebiets werden zu Recht höhere Anforderungen an die Qualität und Leistungsfähigkeit professioneller Geräte gestellt Tonsignale sowie ein hohes Bedürfnis nach Intensität und Dauer der Anwendung. Daher wird empfohlen, einen Verstärker mindestens der Klasse D zu kaufen, der fast an der Grenze seiner Leistung arbeiten kann (70-80 % der angegebenen Leistung), vorzugsweise in einem Gehäuse aus High-Tech-Materialien, das vor Negativität schützt Witterungsbedingungen und mechanische Einflüsse.
4. In Studioausrüstung. Das alles gilt auch für Studiogeräte. Wir können etwa den größten Frequenzwiedergabebereich hinzufügen – von 10 Hz bis 100 kHz im Vergleich zu dem von 20 Hz bis 20 kHz in einem Haushaltsverstärker. Bemerkenswert ist auch die Möglichkeit, die Lautstärke für verschiedene Kanäle separat anzupassen.

Um lange Zeit klaren und hochwertigen Klang genießen zu können, empfiehlt es sich daher, sich vorab über die Vielfalt der Angebote zu informieren und die Audio-Ausstattungsoption auszuwählen, die Ihren Bedürfnissen am besten entspricht.

Stereoverstärker basierend auf TDA2003 + JRC4558.

Wir präsentieren Ihnen ein schematisches Diagramm eines kompletten Stereoverstärkers, der auf TDA2003-Chips basiert. Laut Datenblatt erzeugt der TDA2003 6 Watt Leistung an einer 4-Ohm-Last. Die Stromversorgung des Verstärkers erfolgt unipolar mit 12 Volt, sodass er als Car-Audio-System verwendet werden kann. Wenn Sie sich genauer für die Verstärkerparameter interessieren, finden Sie eine vollständige Beschreibung (Datenblatt) im Archiv mit den Materialien dieses Artikels. Dieser Verstärker enthält außerdem einen Vorverstärker und drei Klangregler, die beim JRC4558 MC implementiert sind. Nachfolgend sind die Schaltpläne dargestellt:

Leistungsverstärkerschaltung auf TDA2003:

Vorverstärkerschaltung auf JRC4558 mit Dreiband-Klangregelung:

Im Vorverstärker kann der JRC4558-Chip beispielsweise durch einen TL072 ersetzt werden.

Alle Elemente des Verstärkers sowie die Regler sind auf einer Platine untergebracht. Die PCB-Quellen sind unten aufgeführt:

Anhand dieser Bilder haben wir im Sprint Layout-Programm eine Leiterplatte gezeichnet. Unten sehen Sie eine Ansicht der Verstärkerplatine im LAY6-Format:

Die Fotoansicht im LAY6-Format sieht wie folgt aus:

Einseitige Glasfaserfolie, Größe 71 x 126 mm.

TDA2003-Chips werden auf einem gemeinsamen Kühler installiert. Vergessen Sie also nicht die Wärmeleitpaste und die Isolierdichtungen mit Isolierbuchsen.

Der Vorteil der Platine liegt darin, dass die Regler direkt darauf installiert sind, wodurch der Kabelverbrauch für externe Verbindungen deutlich reduziert wird. Alle variablen Widerstände sind gepaart 2 x 20 kOhm mit linearer Kennlinie, d. h. wenn importiert, dann mit dem Index „B“, wenn inländisch – mit dem Index „A“.

Das Aussehen der Verstärkerplatinenbaugruppe ist unten dargestellt:

Wenn der Verstärker mit Strom versorgt wird, leuchtet die rote LED neben dem Eingangsanschluss auf. Sein Stromkreis enthält einen strombegrenzenden Widerstand mit einem Nennwert von 2,2 kOhm.

Spülen Sie die Platine nach dem Löten der Elemente gründlich ab, beispielsweise mit Lösungsmittel 646, entfernen Sie überschüssiges Kolophonium und stellen Sie sicher, dass kein „Rotz“ (Zinnbrücken zwischen den Leiterbahnen) vorhanden ist. Überprüfen Sie noch einmal, ob die Elemente richtig verlötet sind (Chip 4558, Polarität der Elektrolyte usw.)
Der Verstärker ist fehlerfrei und aus gebrauchsfähigen Teilen zusammengebaut zusätzliche Einstellungen braucht nicht. Frohe Wiederholung.

Liste der Verstärkerelemente mit Vorverstärker und Klangregelung:

Chips:

● TDA2003 – 2 Stk.
● JRC4558 – 1 Stk.

Widerstände 1/4W:

● 47R – 2 Stk.
● 2R2 – 2 Stk.
● 220R – 2 Stk.
● 1R/0,5W – 2 Stk.
● 1K – 4 Stk.
● 10K – 2 Stk.
● 2k7 – 4 Stk.
● 100K – 2 Stk.
● 220K – 2 Stk.
● 2k2 – 1 Stk.

Kondensatoren für eine Spannung von mindestens 16V:

● 1000mF Elektrolyt – 2 Stk.
● 470mF Elektrolyt – 2 Stk.
● 100mF Elektrolyt – 2 Stk.
● 1mF Elektrolyt – 6 Stk.
● 10mF Elektrolyt – 1 Stk.
● 0,047 mF (473) Film – 2 Stk.
● 0,1mF (104) Film – 4 Stk.
● 0,1 mF (104) Keramik – 1 Stk.
● 0,0047 mF (472) Film – 2 Stk.
● 470pF (471) Keramik – 4 Stk.

Ausruhen:

● Doppelter variabler Widerstand 20k + 20k - 4 Stk.
● Steckverbinder mit Bolzenklemme 2 Pin 5 mm zur Montage auf einer Platine – 3 Stk.
● Stecker mit Bolzenklemme 3 Pin 2,54 mm zur Montage auf einer Platine – 1 Stk.
● LED – LED 5 mm rot – 1 Stk.
● 8-poliger Sockel für JRC4558 – 1 Stk.
● Aluminiumkühler für TDA2003 – 1 Stk.
● Doppelter RCA-Stecker – 1 Stk.
● Akustische Anschlussklemme – 1 Stk.

Sie können die Verstärkerschaltung für TDA2003 und JRC4558, die Leiterplatte im LAY6-Format und das Datenblatt_TDA2003 über einen direkten Link von unserer Website herunterladen, der nach dem Klicken auf eine beliebige Zeile des Werbeblocks unten mit Ausnahme der Zeile „Bezahlte Werbung“ erscheint. Dateigröße – 0,93 MB.