Советская телерадиоаппаратура на любительских фото
Буду признателен, если члены сообщества поделятся своими фотографиями с телерадиотехникой
Показать полностью
13
0 просмотренных постов скрыто
Некоторые тонкости связанные с Операционным Усилителем о которых желательно бы узнать
Нелинейность Операционных Усилителей .
Всех приветствую
Хочу подкинуть вам интересный вопрос для дискуссии. Есть вопрос об не инвертирующием операционном усилителе. Линейность его работы.
Четыре одинаковых схемы. Коэффициенту усиления ОУ = 10
Отличаются только входным напряжением. 1 mV, 5 mV, 10 mV и 100 mV
На измерительных приборах выходные показания. Я надеюсь что видно большая нелинейность усиления.
Ваши предложения . Каким это решается?
Небольшая подсказка: напряжение смещения или какие у вас ещё есть идеи.
Желательно хотя бы упрощённо рисовать вариант решения.
Информация с https://t.me/c/1892564373/3237
Показать полностью
1
Один из самых простых способов проверки операционных усилителей
Оказывается для проверки операционных усилителей нужен всего лишь один мультиметр и пару резисторов.
Пример проверки lm358 Но этим способом можно проверять и друзей операционники.
Ссылка на видео : https://t.me/azbuka_radioshem/927
Показать полностью
1
Как проверять Операционные Усилители при помощи любого СВЕТОДИОДА ?
Зачем нужно уметь проверять операционный усилитель
Я думаю любой кто занимается радиоэлектроникой хотя бы раз в своей жизни сталкивался с операционным усилителем. И большинство даже не пытаются разобраться что это такое и применяют его к принципу чёрного ящика. Есть два входа, выход, иногда какие-то дополнительные выводы для корректирующих цепей и также выводы питания.
Ну и что это устройство должно выполнять какие-то функции например усиление сигнала.
Во-первых операционный усилитель может выполнять ещё много других функций. Которых также стоит разобраться и применять их в своей практике. Например такие как интегрирование сигнала или дифференцирование. Или тот же Буферный повторитель. О чём можно узнать перейдя по ссылке: Операционный УСИЛИТЕЛЬ (ОУ) — для чего Замыкают вход с выходом (режим Буфера)
А во вторых тема сегодняшней статьи другая. Многие ещё сталкиваются с такой проблемой. Как проверить операционный усилитель.
Почему собранная вами схема на операционнике не работает. Дело в нем или может в чём-то другом.
Так же кто занимается ремонтом и электроники, тоже я думаю сталкивались с такой проблемой — как проверка операционного усилителя.
Но хотелось бы проверять операционные усилители таким методом чтобы это было очень просто. Например используя тот же мультиметр. Или даже ещё проще например как проверить операционный усилитель при помощи простого светодиода.
Оказывается такие методы существуют, об одном из них сегодня и поговорим в этой статье.
Проверяйте этим методом можно практически любой операционный усилитель. Для этого нам понадобится источник питания можно использовать батарейку или аккумулятор напряжением от 5 вольт и выше. Но чтобы не превысить максимальное напряжение питания вашего операционного усилителя. Лучше всего использовать напряжение от 5 до 10 в.
Также понадобится любой слаботочный светодиод. Каким он будет цветом это неважно. И ограничивающий ток резистор. Сопротивлением от 500 ом до 1 ком. Вот и все детали которые нам понадобятся.
Схема проверки Операционного Усилителя
Вот вот как всё это выглядит схематически:
Для примера изображён операционный усилитель lm358. В своём корпусе он имеет два отдельных усилителя. И на схеме изображена как раз проверка одного из них. Второй усилитель проверяется аналогично.
Это можно всё делать и навесным монтажом. Но лучше всего собрать на какой-нибудь макетке.
Принцип работы этого метода проверки усилителя
В двух словах принцип такой. Замыкается выход операционного усилителя с инвертирующим входом. К нему и подключается светодиод (Анод) через ограничивающий ток резистор. Второй вывод светодиода (Катод) подключен на минус питания.
Если второй вход (прямой) операционного усилителя остаётся висящим в воздухе. Светодиод будет светиться. Так как в данном случае собрана схема буферного повторителя. Все наводки которые присутствуют на этом входе, даже если он очень короткий, будут полностью повторяться на выходе микросхемы. Что в свою очередь зажжёт светодиод.
Если мы теперь закоротим этот вход операционного усилителя на минусовой провод. На выходе так же будет присутствовать ноль и светодиод погаснет.
Если всё происходит по этому алгоритму. То это говорит о том что ваш операционный усилитель рабочий.
Показать полностью
3
1
Операционный УСИЛИТЕЛЬ (ОУ) — для чего Замыкают вход с выходом (режим Буфера)
Одна из ситуаций где без Буферного Усилителя не обойтись
Допустим у вас есть источник какого-либо сигнала с высокоомным выходом. Мало того что сигнал и так слабый. А тут ещё выход высокоомный.
На эту тему Также можно посмотреть видео перейдя по ссылке https://youtu.be/Ke3Wa4Gtue4
или ниже в конце статьи
А нагрузка в свою очередь низкоомная (нагрузкой может даже выступать вход какого-то усилителя)
И давайте попробуем представить как это будет выглядеть схематически.
В сущности у нас получается резистивный делитель из двух резисторов. R1 — выходного резистора нашего источника сигнала (и допустим наш источник сигнала имеет выходное сопротивление 10 кОм) и R2 резистора нагрузки (а сопротивление нагрузки 1 ком).
Из этой схемы понятно что ослабление напряжения будет происходить в любом случае. Даже если бы резисторы имели одинаковый номинал или в плоть до наоборот R1 < R2.
Давайте подключим осциллограф и посмотрим что происходит с сигналом. Первый щуп осциллографа подключим к выходу генератора (на сам источник сигнала), а второй к нагрузке.
Допустим сигнал у нас звуковой частоты 1 кгц и амплитудой 1 Вольт
На осциллограмме наши два сигнала синий график это входной сигнал и светло-жёлтый — это то что мы имеем на нагрузке.
Как видно выходной сигнал очень сильно ослаблен.
Как же решить эту проблему.
И вот как раз одним из способов решения и является буферный усилитель.
Вариантов буферных усилителей существует множество. Они могут быть и на лампах, на транзисторах, но нас сейчас интересует буфер на операционном усилителе.
Коэффициент этого усилителя равен единице. Но у такого схемного решения есть другие преимущества, которые которая как раз в нашем случае очень необходимы.
Буферный усилитель напряжения понижает выходное сопротивление источника, в идеале являясь генератором напряжения с нулевым выходным сопротивлением. Выходное напряжение такого усилителя, как правило, равно входному; такие буферные усилители называют повторителями.
И тем более что схема с применением операционного усилителя получается очень простой. Всего лишь нужно замкнуть выход этого усилителя с инвертирующим входом.
Для примера будем использовать самый простой, дешёвый и распространённый усилитель lm358
И вот теперь используя операционный усилитель в режиме Буферного Каскада попробуем решить нашу задачу.
У нас тот же источник сигнала и та же нагрузка. Только теперь разрыв нашей схемы включен буферный каскад.
Для полноты измерений подключим ещё третий щупа с осциллографа.
И вот такую картину мы можем увидеть на нашей осциллограмме. Так как сигналы частично совпадают их лучше разнести на три графика чтобы они не сливались.
И небольшое пояснение
1 осциллограмма — сигнал нашего источника
2 осциллограмма — сигнал на входе операционного усилителя
3 осциллограмма — сигнал на нагрузке
Какие выводы из этого можно сделать:
выходной сигнал у нас частично искажён, а точнее искажена его отрицательная полуволна.
положительная полуволна полностью повторяет входной сигнал.
Можно сказать что частично мы проблему решили. Но у нас появилась другая проблема — искажение сигнала отрицательной полуволны.
И давайте попробуем разобраться как решить теперь эту проблему.
Имеется несколько вариантов решения. Давайте попробуем разобраться применив некоторые из них.
Первый вариант решения проблемы искажения сигнала
Сразу же приходит на ум очень простое решение. Наш входной сигнал нужно сместить вверх. То есть добавить ему положительную составляющую. Это также можно сделать различными способами. И один из них подать напряжение смещения.
Я это смещение включу в генераторе источника нашего сигнала. Давайте посмотрим на наши осциллограммы
И теперь все три осциллограммы полностью идентичны, то есть в идеале они должны совпасть. Но это всё в идеале. Как это будет выглядеть на практике?
В какой-нибудь следующих статей, а также видят я соберу реальные схемы и сделаю реальные замеры.
И потом сравним результаты и сделаем выводы.
Второй вариант решения проблемы искажения сигнала
Наша проблема возникла из-за того что мы применили при питании операционного усилителя однополярное питание. Получается что если мы, наш усилитель будем питать от двухполярного источника мы должны решить эту проблему.
Давайте немного изменим схему и опять всё посмотрим на осциллограммах
Как видно из схемы изменения незначительные но требуется ещё один источник питания
Вот конечный результат наших измерений. Как видим наши три идеальных сигнала полностью совпадающих.
Показать полностью
9
1
TL431 — В роли усилителя мощности — Нестандартные схемные решения
TL431 — это стабилизатор или Усилитель мощности
Что собой представляет довольно известная импортная микросхема TL431. В двух словах эта микросхема TL431 представляет собой регулируемый стабилизатор напряжения.
И не просто стабилизатор, а TL431 является «программируемым прецизионным источником опорного напряжения».
Чаще всего эта микросхема используется в импульсных блоках питания. И как правило она работает в паре с оптроном PC817, для организации обратной связи. Эта обратная связь поддерживает выходное напряжение на заданном уровне.
Я уже рассказывал в некоторых своих статьях а также если кому лень читать можно посмотреть Видео:
Если посмотрим на блок-схему этой детали то она не такая уж и сложная. И состоит всего лишь из 3 модулей.
Это сам компаратор на один из входов которого подключен опорный источник напряжения на 2,5 Вольта. А также выходная часть л=для увеличения тока стабилизации.
Но оказалось что применять её можно, не только по назначению. А ещё в довольно нестандартных схемных решениях, и об одном из них мы сегодня и поговорим. Это как использовать эту микросхему роли усилителя мощности звука.
И по какому принципу это всё работает. TL431 — стабилитрон или усилитель
Если посмотрим на эти два графика. А также на схему представленную ниже
То будет понятно. Что всё зависит от того какой резистор стоит в цепи питания.
И первый график это режим стандартной работы этой микросхемы. В режиме стабилизации напряжения. Второе более пологий график — это как раз и есть режим который можно использовать для усиления сигнала.
Перейдем от теории к схемам на TL431
И как всегда. Давайте начнём самый простой схемы включения. А точнее с базовой. И эта схема представлена ниже:
В качестве выходной нагрузки использовать низкоомный динамик конечно же нежелательно. Так как выходная мощность этой микросхемы — стабилизатора довольно низкая. И поэтому лучше использовать наушники. Или капсюль от звуковых телефонов с сопротивлением более 50 Ом .
Зато коэффициент усиления такой схемы довольно большой. И составляет примерно около 60 дБ.
А так как чувствительность усилителя довольно большая. Поэтому на него нужно подавать сигнал с амплитудой всего лишь несколько милливольт.
Сильно слабый сигнал. И с ним TL431 справится
Но бывает и такие ситуации. Выходной сигнал подаваемый на вход усилителя настолько слабый. Что даже усиление в 60 дБ не хватает.
Следующая схема, которая представлена ниже
Имеет ещё предварительный каскад усиления на довольно популярном транзисторе 2N2222. Благодаря этому на его вход можно подавать сигнал уже менее 1 милливольта.
Если вы хотите изменить напряжение питания вашей схемы. То за это отвечает резистор R4 в первой схеме и R2 во второй схеме.
R4/R2: 6 вольт — 68 Ом;
R4/R2: 9 вольт— 180 Ом,
R4/R2: 12 вольт — 270 Ом.
Схема усилителя на TL431 для низкоомной нагрузки (Динамик 8 Ом)
Здесь уже микросхема tl431 выступает в роли предварительного усилителя. А выходной каскад собран на транзисторах BC327 и BC337.
Выходная мощность такого усилителя может доходить до сотен милливатт. Но если вам нужно ещё больше мощности то замените выходные транзисторы на более мощные.
Статья с Сайта : http://schip.com.ua/tl431-v-roli-usilitelya/
Показать полностью
7
1
Зачем нужны Разделительные КОНДЕНСАТОРЫ в Усилителе
Небольшое предисловие
Это статья является продолжением предыдущей статьи. В которой речь шла о транзисторном усилителе и его Рабочей ТОЧКЕ.
Там был разобрана работа классического усилителя на одном транзисторе без никаких конденсаторов. Там мы разобрались По какому принципу работает транзисторный усилитель и что зависит от его рабочей точки.
И как правильно многие заметили. Что в его базовой цепи, резистор который подаёт смещение на базу, имеет довольно низкое сопротивление. С чем это может быть связано?
Для этого возьмём простую схему. Которую мы уже использовали в предыдущей статье. Попробуем её модернизировать и разобраться почему так происходит.
А всё очень просто:
Тот который протекает через резистор R2 разделяется.
Одна часть протекает через PN переход База- Эмиттер нашего транзистора. Это для нас полезный Ток. Которым мы задаём напряжения смещение на базе и выбираем рабочую точку Транзистора.
Но есть и второе ответвление. Ток течёт через резистор R1, а также внутреннее сопротивление нашего источника сигнала. Если бы у нас была схема состоящая из нескольких каскадов. То это был бы ток протекающий через транзистор предыдущего каскада.
Более подробно всё можно узнать из следующего видео: https://youtu.be/wCjFPZ3kT3c
А так как PN переход транзистора тоже можно представить в виде сопротивления.
Получается у нас делитель. В верхней части которого стоит один резистор R2 .А в нижней -параллельно два резистора.
При параллельном соединении, общее сопротивление уменьшается. А общий ток протекающий в этой цепи увеличивается.
Проявляется такой эффект — работа нашего усилителя очень сильно начинает зависеть от источника сигнала который мы используем. Так как каждый новый источник сигнала будет по-разному смещать нашу рабочую точку транзистора.
Простое решение нашей проблемы КОНДЕНСАТОР
Нам нужно убрать эту зависимость. Этому есть очень простое решение -это конденсатор.
Мы знаем что конденсатор очень хорошо пропускает изменяющаяся сигнал и является препятствием для постоянного тока.
Для этого нам нужно изменить немного схему:
Добавить всего лишь одну деталь это конденсатор. Который будет выступать в роли разделителя. А также два прибора. Которыми мы будем измерять напряжение смещения, а также напряжение нашей рабочей точки.
Остальную часть схему мы никак не меняли. Полностью её взяли из предыдущей статьи. И Как видим при данном сопротивлении базового резистора 54 ком, напряжение смещение на базе изменилось. А также очень сильно изменилась наша Рабочая ТОЧКА. И транзистор вышел из режима.
И это ничего страшного. Настройки были сделаны для схемы без разделительного конденсатора. Когда на смещение транзистора оказывал влияние источник сигнала.
Теперь подобрав новое сопротивление. Мы уже будем знать что источник сигнала больше не влияет на режим работы нашего усилителя.
Заменим резистор R2 и можно проводить испытания.
Рабочая ТОЧКА Транзистора в норме. И соответствует примерно половине напряжения источника питания.
И как видим из осциллограммы наш транзистор работает в режиме. И искажение сигнала не происходит.
Выводы:
Остаётся только посмотреть на выходной сигнал сделать выводы.
Благодаря разделительному конденсатору мы убрали зависимость нашего усилителя от внутреннего сопротивления источника сигнала.
Первое видео которое упоминалось в данной статье на тему Что такое Рабочая Точка Транзистора
Показать полностью
7
1
Супер УСИЛИТЕЛЬ на одном Транзисторе и Главный его Секрет Рабочая ТОЧКА
УСИЛИТЕЛЬ на одном Транзисторе
Собрать усилитель на одном транзисторе. Оказывается это не так уж и просто. Нужно знать некоторые тонкости.
И главная из них — это как выбрать рабочую точку транзистора? Давайте не будем лезть в дебри формул и графиков, а попробуем всё на практике. Несколько графиков и форму
Я всё-таки приведу. Но не буду на них акцентировать внимание. Это просто для порядка.
Во всём этом мы разберёмся при помощи экспериментов и по результатам схем и осциллограмм. И дочитав до конца эту статью с комментариями и пояснениями всем станет также понятно как это всё выглядит в реальности.
Но кому лень читать статью и изучать картинки, можно пролистать ниже там всё это посмотреть в виде или по Ссылке: https://youtu.be/TGHea-vxNN0
Оригинал статьи на САЙТЕ http://schip.com.ua/usilitel-na-odnom-tranzistore-rabochaya-tochka/
Начнём с очень простой схемы которую часто собирают начинающие радиолюбители: транзистор, источник питания, нагрузка усилителя и входной сигнал. Ну примерно как на схеме:
Начинаем эксперименты
Эксперимент 1
Источником сигнала у нас будет генератор синусоиды 500 Гц и амплитуда 100 mВ.
Подойдём питание и никакого сигнала на выходе мы не видим, на выходе присутствует постоянная составляющая 5 в. То есть наш транзистор полностью закрыт.
Хотя как видно из осциллограммы на входе сигнал присутствует.
Жёлтый сигнал на входе транзистора.
Синий сигнал на выходе ( коллекторе) транзистора.
Эксперимент 2
Все начинающие Радиолюбители сразу начинают увеличивать амплитуду входного сигнала. Давайте и мы так сделаем. И повышаем входной сигнал дом амплитуды 500 mВ.
И опять смотрим осциллограмму
Входной сигнал увеличен но на выходе никакого результата.
Эксперимент 3
Увеличиваем входной сигнал до одного 700 mВ.
И вот наконец начинается появляться результат. На выходе наша прямая тоже ожила. И на ней появились провалы. В этот момент если мы подключим на выход какой-то звукоизлучатель то мы уже сможем услышать хотя бы какой-то звук.
Эксперимент 4
Дальше начинаем рассуждать с точки зрения новичка.
Раз результат появился продолжаем дальше увеличивать амплитуду сигнала, выставляем сигнал 1 В.
На выходе звук усиливается. Но с ними и растет и искажение. Потому что мы видим из осциллограммы что сигнал на выходе очень далёк от синусоиды.
Также мы можем увидеть разделение сигнала по входу. Если опять посмотреть на схему то у нас там подключено по входу два щупа осциллографа. Один напрямую к генератору, второй на базу транзистора. И вот до того момента как мы не перешли точку примерно 650 mВ сигналы были одинаковы. А потом начались искажения на положительной полуволне.
И тут нужно хотя бы мельком глянуть на некоторые вольт-амперные характеристики транзистора.
Доработка СХЕМЫ
Так как база транзистора представляет собой pn-переход чем-то похожий как у обыкновенного диода. То на нём происходит падение напряжения как раз примерно от 0,6 до 0,7 вольт.
Ну это опять теория. А я обещал показать экспериментально. Нам нужно попытаться сместить точку базы Транзистора чуть выше 0,6 вольт. Сделать это можно при помощи отдельного источника питания. Но у нас уже есть источник питания и мы можем взять напряжение из него.
Для этого понадобится резистор, который мы подключим к плюсу источника питания и к базе нашего транзистора.
Поэтому наша схема немного изменилась и стала выглядеть вот как представлена ниже:
Схема изменилась всего лишь на одну деталь. Ну и для эксперимента я подключил ещё два вольтметра
Эксперимент 5
И теперь опять начинаем экспериментировать. Как видно из схемы у нас сейчас в базовой цепи стоит резистор 100 ком. Входной сигнал снизим до 100 mВ. Давайте посмотрим осциллограмму.
Вот уже лучше выходной сигнал на базе получил смещение но ещё недостаточно для нормальной работы транзистора. Смещение нужно увеличить то есть уменьшить сопротивление резистором цепи базы.
Эксперимент 6
Поставим резистор 70 ком и опять посмотрим на осциллограмму:
И Как видно из осциллограммы синусоида уже приобретает форму. Но она несимметрична. Положительная полуволна более сжата относительно отрицательной полуволны.
Эксперимент 7
Поставим сопротивление 54 ком.
И сигнал на осциллограмме приобретает практически идеальную форму на выходе.
Как видно из графика осциллограммы синусоида начинается не сразу, а с задержкой в 1 мс. Это сделано для того чтобы было проще понять что такое Рабочая Точка.
Когда у нас на входе ещё нет сигнала то на выходе транзистора на его коллекторе присутствует напряжение 2,5 в. И это является половиной от нашего напряжения питания 5 в.
Мы Экспериментальным путём добились идеального сигнала на выходе, когда подали такое смещение на базу транзистора что на коллекторе присутствовала постоянно составляющая равная половине напряжения питания.
Это также наглядно можно увидеть на графике Как происходит искажение выходного сигнала при смещении рабочей точки:
Также предлагаю посмотреть видео Может быть там будет более понятно:
Показать полностью
14
1