В статье описывается простой микрофонный усилитель на микросхеме LA3160 для серийного или самодельного УМЗЧ.
Не всегда предварительные усилители звуковой частоты УМЗЧ оснащаются входом для подключения микрофона, что сужает их функциональные возможности. Чтобы устранить этот недостаток, потребуется изготовить микрофонный усилитель, которым можно будет оснастить промышленный или самодельный УМЗЧ.
На рис. 1 показана принципиальная схема микрофонного усилителя, к которому можно подключить динамический, электретный или пьезокерамический микрофон. Микрофон подключают к гнезду XS1. В случае если микрофон ВМ1 будет электретный или пьезокерамический, необходимое для их питания напряжение подается через резистор R1. Этот резистор подключен к источнику стабилизированного напряжения +3,9 В, которое формирует стабилитрон VD1 и балластный резистор R2.
В случае подключения к гнезду XS1 динамического микрофона, протекающий через резистор R1 постоянный ток практически не оказывает заметного влияния на работу микрофона. Напряжение звуковой частоты через разделительный конденсатор С3 поступает на вход микросхемы DA1 типа LA3160. Эта микросхема представляет собой двухканальный малошумящий усилитель с большим коэффициентом усиления и малыми нелинейными искажениями. Микросхемы этого типа обычно использовались в импортных магнитофонах и автомобильных магнитолах в узлах усилителя воспроизведения. Внутреннее «устройство» микросхемы LA3160 показано на рис.2.
Коэффициент усиления DA1.1 по напряжению зависит от соотношения сопротивлений резисторов R4/R3. Чем меньше сопротивление R3, тем больше усиление. Диоды VD1, VD2 защищают вход DA1.1 от высоковольтных импульсов напряжения, например, в момент подключения микрофона. Конденсатор С2 предотвращает поступление на вход усилителя радиочастот. С выхода DA1.1, выход 3, усиленное напряжение ЗЧ поступает на широкополосный активный фильтр, состоящий из DA1.2, С7, R5, R6, С8, R7, С10, R8, С11. Этот фильтр с частотами среза 450 Гц и 5 кГц сужает полосу пропускания микрофонного усилителя. Это повышает разборчивость речевых сигналов и значительно понижает чувствительность усилителя к пульсациям напряжения на частотах 50 и 100 Гц. Также понижается чувствительность к ветру и движениям микрофона в руке. Микросхема DA1 подключена к источнику питания через дополнительный RС-фильтр на элементах С4 и R10.
С выхода DA1.2, вывод 6, напряжение звуковой частоты поступает на подстроечный резистор R11, с помощью которого можно оперативно изменить общий коэффициент усиления устройства до желаемого уровня. На транзисторах VT1, VT2 выполнен двухкаскадный усилитель звуковой частоты. Оба транзисторы охвачены отрицательной обратной связью по постоянному и переменному току через резистор R16. Напряжение смещения на вывод базы VT1 поступает через резистор R12 от источника стабильного напряжения +3,9 В, что стабилизирует режимы работы транзисторов при трехкратном изменении величины напряжения питания устройства.
Усиленное напряжение ЗЧ на выход устройства подается через разделительный конденсатор С15 и защитный резистор R18. Резистор R19 нужен для устранения щелчка при при подключении выхода микрофонного усилителя к входу УМЗЧ. Напряжение питания на узлы конструкции подается через LC помехоподавляющий фильтр L1C13C14. Дроссель L1 также служит предохранителем при неисправности устройства или ошибках в его монтаже.
При напряжении питания 9 В, потребляемый микрофонным усилителем ток будет около 10 мА. При входном действующем напряжении 0,25 В, частоте входного синусоидального сигнала 840 Гц и действующем напряжении на входе устройства 2 В, действующее напряжение на выходе будет менее 0,15 В при частоте входного сигнала 8 кГц. Максимальная амплитуда неискаженного синусоидального сигнала на выходе микрофонного усилителя будет около 8 В при напряжении питания 9 В.
The design and details
Все детали конструкции, кроме микрофонного капсюля, установлены на монтажной плате размерами 120х27 мм (рис.3). Постоянные резисторы любые малогабаритные общего применения, например, С1-4, С1-14, МЛТ или SMD для поверхностного монтажа. Подстроечный резистор R11 любой малогабаритный, например типа РП1-63М.
Оксидные конденсаторы типов К50-35, К50-68, К53-1, К53-4, К53-19 или импортные аналоги. Неполярный конденсатор С12 типа К50-51, или импортный. Конденсаторы С3, С7-С11 малогабаритные пленочные. Остальные неполярные конденсаторы керамические. Конденсатор С6 припаивают непосредственно к соответствующим выводам DA1. Конденсатор С13 устанавливают между выводов конденсатора С14 со стороны соединений.
Дроссель L1 малогабаритный промышленного изготовления, подойдет любой из имеющихся индуктивностью 100…6800 мкГн с сопротивлением обмотки 3…22 Ом.
Диоды 1N4148 можно заменить на КД510, КД512, КД521, КД522. Вместо стабилитрона 1N4730A подойдет BZV55C-3V9, КС139Г.
Транзистор 2SC946 можно заменить на SS9013, КТ3102, КТ6111, КТ6113. Вместо 2SA564 может работать SS9012, КТ3107, КТ6112, КТ6115. Интегральную микросхему LA3160, выполненную в корпусе SIP-8, можно заменить LA3161. Если у вас найдется в наличии отечественный микрофон МД-201 (см. фото), которыми комплектовались магнитофоны и магнитофонные приставки выпуска 1970-80-х годов, то такой микрофон также будет замечательно работать с изготовленным по схеме рис.1 микрофонным усилителем.
Configuring
Настройка безошибочно собранного устройства заключается в подборе сопротивления резистора R12 так, чтобы на выводе коллектора VT2 было напряжение около половины от входного напряжения питания конструкции. Рекомендуемое напряжение питания для собранного микрофонного усилителя стабилизированное 8…10 В.
При желании увеличить чувствительность усилителя, можно установить резистор R3 меньшего номинала. Также для увеличения чувствительности можно установить резистор R16 большего номинала, что потребует повторного подбора номинала резистора R12. После настройки и испытаний собранной конструкции, плату микрофонного усилителя покрывают цапонлаком, как со стороны установки деталей, так и со стороны соединений, при этом, не допускается попадание лака на подстроечный резистор. Собранную и отлаженную плату желательно экранировать, например, поместив ее в латунный чехол, который электрически связан с общим проводом в месте подключения конденсатора С2.
Source: Radioamator №6, 2014
Author: Андрей Бутов, с. Курба, Ярославськой обл.
