Михаил Адаменко - В помощь радиолюбителю. Выпуск 11
После того как в зоне действия поисковой катушки L1 окажется металлический предмет, ее индуктивность изменится. Это приведет к отклонению частоты колебаний высокочастотного генератора. Далее ВЧ-сигнал подается на буферный каскад, обеспечивающий согласование генератора с последующими цепями. В качестве буферного каскада используется эмиттерный повторитель, выполненный на транзисторе Т2. С выхода эмиттерного повторителя высокочастотный сигнал через регулировочный резистор R7 и кварц Q1 поступает на детектор, выполненный на диоде D2. Благодаря высокой добротности кварца малейшие изменения частоты измерительного генератора будут приводить к уменьшению полного сопротивления кварцевого элемента. В результате на вход усилителя постоянного тока (база транзистора Т3) поступает низкочастотный сигнал, изменение амплитуды которого обеспечивает соответствующее отклонение стрелки индикаторного прибора. Нагрузкой УПТ, выполненного на транзисторе ТЗ, является стрелочный прибор с током полного отклонения 1 мА. При замыкании выключателя S2 в цепь нагрузки включается генератор звукового сигнала, выполненный на транзисторе Т4.
Вместо транзисторов типа ВС108, указанных на схеме, в данной конструкции можно использовать практически любые отечественные кремниевые маломощные транзисторы, например типа КТ315Б. Вместо диода типа 1N4001 (D2) рекомендуется применять любой германиевый диод серий Д2 или Д9 с любым буквенным индексом. В качестве элемента Q1 можно использовать любой кварцевый элемент с частотой от 900 кГц до 1,1 МГц.
Конструкция поисковой катушки L1 приведена на рис. 18.
Рис. 18. Конструкция поисковой катушки L1
Поисковая катушка L1 представляет собой кольцевую рамку, изготовленную из отрезка кабеля с внешним диаметром 8-10 мм (например, кабель марки РК-50). Центральную жилу кабеля следует удалить, а вместо нее протянуть 6 жил провода типа ПЭЛ диаметром 0,1–0,2 мм и длиной 115 мм. Получившийся многожильный кабель необходимо согнуть на подходящей оправке в кольцо таким образом, чтобы между началом и концом образовавшейся петли остался зазор шириной примерно 25–30 мм. Конец провода, являющийся началом первого витка, следует припаять к экранирующей оплетке кабеля, начало второго витка — к концу первого и т. д.
В результате получится катушка, содержащая шесть витков провода. При изготовлении катушки L1 нужно особенно следить за тем, чтобы не произошло замыкание концов экранирующей оплетки, поскольку в этом случае образуется короткозамкнутый виток. Дополнительную жесткость конструкции катушки L1 можно придать, если расположить ее между двумя дисками из фанеры или гетинакса диаметром 400 мм и толщиной 5–7 мм. Поисковую катушку L1 следует установить на конце подходящей ручки длиной 100–120 см. Соединение катушки с платой прибора выполняется многожильным экранированным кабелем.
Главным условием, обеспечивающим качественную настройку данного прибора, является отсутствие крупногабаритных металлических предметов на расстоянии не менее 1,5 м от поисковой катушки L1. Непосредственное налаживание металлодетектора следует начать с установки нужной частоты колебаний, формируемых высокочастотным генератором. Частота ВЧ-колебаний должна быть равна частоте кварцевого элемента Q1. Для выполнения данной регулировки рекомендуется воспользоваться цифровым частотомером. При этом значение частоты устанавливается сначала грубо изменением емкости конденсатора С4, а затем точно — регулировкой конденсатора СЗ. При отсутствии частотомера настройку ВЧ-генератора можно провести по показаниям индикатора РА1. Кварц Q1 является элементом связи между измерительной и индикаторной частями прибора, поэтому его сопротивление в момент резонанса велико. Таким образом, о точной настройке колебаний высокочастотного генератора на частоту кварца будет свидетельствовать минимальное показание стрелочного прибора РА1. Уровень чувствительности данного металлоискателя регулируется резистором R7.
При практическом использовании этого металлодетектора следует переменным резистором R7 установить стрелку индикатора РА1 на нулевое значение шкалы. При этом в определенной степени компенсируются изменения режимов работы, обусловленные разрядом батареи, изменением температуры окружающей среды или девиацией магнитных свойств грунта.
Если в процессе работы в зоне действия поисковой катушки L1 окажется какой-либо металлический предмет, стрелка индикатора РА1 отклонится. В этом случае при замыкании контактов выключателя S2 в головных телефонах появится звуковой сигнал.
Глава 5
НИЗКОЧАСТОТНАЯ ТЕХНИКА
Усилитель низкой частоты для ПК
Michal Slánský [9]
Для тех владельцев персональных компьютеров, которых не удовлетворяет качество звука, воспроизводимого «классическими» пластмассовыми акустическими системами, несомненный интерес представит простой усилитель НЧ, выполненный на микросхеме TDA8560Q от фирмы PHILIPS.
Все детали усилителя размещены на одной печатной плате. Поскольку усилитель подключается непосредственно к звуковой плате ПК, это позволяет обойтись без цепей регуляторов тона, громкости и баланса. Частотные характеристики можно регулировать, например, с помощью программы Win-Amp Player, в состав которой входит десятиполосный эквалайзер. Помимо этого указанная программа обеспечивает возможность регулировки громкости и баланса. При желании можно использовать и другие программные продукты.
Принципиальная схема усилителя для ПК с микросхемой TDA8560Q, приведена на рис. 19.
Рис. 19. Принципиальная схема усилителя для ПК с микросхемой TDA8560Q
Основу предлагаемого усилителя НЧ составляет микросхема TDA8560Q, которая дополнена минимальным количеством внешних элементов. Сама же микросхема установлена на охлаждающий радиатор. На той же печатной плате размещен и трансформатор питания, благодаря чему вся конструкция представляет компактный модуль, который можно разместить в любом подходящем корпусе.
Несмотря на свою простоту, усилитель обладает сравнительно высокими характеристиками. Так, например, перекрестные искажения составляют всего около 0,02 % при выходной мощности 2x15 Вт на нагрузке 8 Ом. Диапазон воспроизводимых частот составляет 20-20000 Гц при искажениях 1 дБ. Усилитель надежно работает при питающем напряжении от 6 В до 18 В. Коэффициент усиления микросхемы составляет 100 (40 дБ).
Детали усилителя расположены на печатной плате размерами 120x160 мм, выполненной из одностороннего фольгированного текстолита или гетинакса. Печатная плата усилителя НЧ приведена на рис. 20.
Рис. 20. Печатная плата усилителя для ПК
Расположение элементов на печатной плате усилителя НЧ показано на рис. 21.
Рис. 21. Расположение элементов на печатной плате усилителя для ПК
Из принципиальной схемы видно, что для того, чтобы собрать данную конструкцию, необходим минимум элементов. Низкочастотные сигналы на входы усилителя подаются через конденсаторы емкостью 0,47 мкФ, динамики подключаются непосредственно к соответствующим выходам микросхемы IO1. Остальные элементы — конденсаторы фильтра цепи питания, а также элементы схемы MODE. Каскад, выполненный на транзисторе Т1, обеспечивает задержку включения усилителя. При включении напряжение питания сначала через резистор R2 будет подано на конденсатор С6, который начнет заряжаться. В зависимости от степени зарядки конденсатора С6 будет изменяться величина напряжения на выходе MODE, что приведет к изменению режима работы усилителя. Так, например, при напряжении UMODE в пределах 0–2 В усилитель будет находиться в режиме STANDBY и потребляет ток 100 мкА. При напряжении UMODE в пределах 3,3–6,4 В усилитель будет находиться в режиме MUTE, при этом динамики будут отключены. При напряжении UMODE более 8,5 В (режим NORMAL) усилитель будет работать в обычном режиме усиления сигнала. Источник питания выполнен по классической схеме с диодным мостиком и фильтрующими электролитическими конденсаторами.
Симметричный предварительный усилитель для микрофона [10]
Использование микрофонов с симметричным выходом и в среде полупрофессионалов стало практически повсеместным. Однако большинство устаревших, а также некоторые современные дешевые микшерные пульты имеют лишь несимметричные микрофонные входы. Естественно, качество воспроизведения сигнала при работе с такими пультами оставляет желать лучшего. Поэтому и был разработан специальный предварительный усилитель на операционном усилителе NE5534, обеспечивающий подключение микрофонов с симметричным выходом к пультам с несимметричным входом. Принципиальная схема симметричного предварительного микрофонного усилителя приведена на рис. 22.
