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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA AF con filtro de telégrafo. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Radioaficionado principiante [se produjo un error al procesar esta directiva] Amplificador de audio, cuyo diagrama se muestra en la Fig. 1, está destinado a dispositivos de comunicación simples: superheterodinos y receptores de conversión directa. La ganancia de esta sonda ultrasónica es de aproximadamente 1000 (60 dB). Ancho de banda de 250 a 2700 Hz (nivel - 6 dB). Para la recepción de señales telegráficas se puede reducir a 300 Hz con una frecuencia media de aproximadamente 900 Hz.
El amplificador ultrasónico está fabricado sobre un amplificador operacional DA1, cuyo modo de funcionamiento CC se establece mediante un divisor en las resistencias R1, R2. La señal de frecuencia de audio se suministra a la entrada no inversora del amplificador operacional y se suministra una señal de retroalimentación a su entrada inversora desde la salida del amplificador operacional. Pasa a través de circuitos RC, que determinan la ganancia del dispositivo y sus características de amplitud-frecuencia (AFC). Cuando los contactos del interruptor SA1 están abiertos, la respuesta de frecuencia del amplificador está formada por las resistencias R3, R4 y los condensadores C2, C6. A frecuencias medias (1 ... 2 kHz), la ganancia K está determinada únicamente por las resistencias R3 y R4. Dado que la señal se suministra a una entrada no inversora, entonces K=1+R3/R4. Con los que se muestran en la Fig. Con los valores nominales de estas resistencias, la ganancia será de aproximadamente 1. Tenga en cuenta que 1000 es la ganancia ultrasónica máxima permitida cuando se utiliza el amplificador operacional K1000UD140 y algunos otros amplificadores operacionales con corrección interna. Esto se ilustra en la fig. 8, que muestra la respuesta de frecuencia del propio amplificador operacional. Se puede ver que con valores grandes de ganancia, incluso sin tener en cuenta la influencia de elementos externos, el ancho de banda ya será menor que los 2 kHz requeridos. La respuesta de frecuencia del amplificador a bajas frecuencias está formada principalmente por la cadena R4C2. En la frecuencia F=1/2pR4C2 la ganancia disminuirá en 3 dB con respecto a las frecuencias medias. Es fácil comprobar que con los calibres indicados en el diagrama esto sucederá a una frecuencia aproximada de 280 Hz. A altas frecuencias, la respuesta de frecuencia del amplificador determinará principalmente la respuesta de frecuencia del amplificador operacional DA1 (Fig. 2).
Puede atenuar aún más las altas frecuencias conectando un condensador (C3) en paralelo con R6, cuya capacitancia se selecciona experimentalmente. Si el amplificador operacional en sí no "abrumaba" efectivamente las frecuencias por encima de 3 kHz, entonces la capacitancia de este capacitor, con el valor de la resistencia R3 indicado en el diagrama, debería ser de aproximadamente 1000 pF (se calcula usando la misma fórmula que en el caso anterior). Teniendo en cuenta la respuesta de frecuencia real de una instancia particular de amplificador operacional, en la práctica la capacitancia de este capacitor será menor. En particular, puede carecer por completo de un “doble puente en T”, que está formado por dos cadenas en forma de T (R6R7C8 y R8C7C9) conectadas en paralelo. La dependencia del coeficiente de transmisión de señal de un puente doble T con la frecuencia se muestra en la Fig. 3.
A una determinada frecuencia (generalmente llamada frecuencia de cuasi resonancia), el coeficiente de transmisión de dicho circuito disminuye significativamente (cien veces o más). Si se conecta un puente doble T al circuito de retroalimentación de nuestro amplificador en paralelo con la resistencia R3, entonces a la frecuencia de cuasi resonancia el puente prácticamente no tendrá ningún efecto sobre el coeficiente de transmisión de la frecuencia ultrasónica en su conjunto. En frecuencias por encima y por debajo de esta frecuencia, la retroalimentación negativa aumentará (el puente doble T parece pasar por alto la resistencia R3), reduciendo el coeficiente de transmisión del amplificador. Como resultado, se forma una respuesta de frecuencia "resonante" (curva 1 en la Fig. 4). En la misma figura se muestra también la respuesta en frecuencia del amplificador con el puente doble T desactivado (curva 2). El nivel de 0 dB en esta figura se considera la ganancia ultrasónica a una frecuencia de 1 kHz.
La frecuencia de cuasi resonancia de un puente de doble T está determinada por las clasificaciones de sus elementos. Si se cumplen las condiciones C = C7 = C8 = C9 y R = R6 = R7 = 4R8 se puede calcular mediante la fórmula F = 0,45/RC. Dentro de pequeños límites, la frecuencia de cuasi resonancia se puede cambiar seleccionando solo una resistencia R8. La resistencia R5 se está desacoplando. Reduce la carga del puente con una resistencia R4 de resistencia relativamente baja. Si no está instalado, la reducción del ancho de banda de la frecuencia ultrasónica al conectar un puente doble T será significativamente menor, es decir, el filtro será ineficaz. Al seleccionar esta resistencia y monitorear la respuesta de frecuencia del amplificador, puede configurar el ancho de banda de frecuencia ultrasónica al recibir señales telegráficas de acuerdo con los gustos individuales del operador. El uso de un amplificador operacional en frecuencia ultrasónica ofrece una ventaja: el diseño, ensamblado a partir de piezas reparables, no requiere ajuste. Si el amplificador no funcionó la primera vez que lo encendió, entonces debe verificar el modo CC del amplificador operacional. El voltaje en su salida (pin 7) debe ser cercano a la mitad del voltaje de la fuente de alimentación (lo establece el divisor en las resistencias R1 y R2). Si este no es el caso, entonces cometió errores durante la instalación o selección de elementos para la estructura, o el amplificador operacional simplemente está defectuoso. Si repite el diseño, puede utilizar los amplificadores operacionales más modernos y no tan modernos. Si se utiliza un amplificador operacional sin transistores de efecto de campo en la entrada (por ejemplo, K140UD7), entonces la resistencia de las resistencias R1 y R2 debe reducirse a aproximadamente 100 kOhm, manteniendo la condición R1 = R2. Los condensadores de óxido pueden ser de cualquier tipo. El amplificador está diseñado para usarse con auriculares con una resistencia de 50...100 ohmios. Si un radioaficionado tiene a su disposición unos auriculares con menor resistencia, tendrá que añadir una pequeña etapa de salida a este amplificador. La tensión de alimentación de este dispositivo ultrasónico es de 9...12 V. Una ganancia de 1000 es más que suficiente para un receptor ultrasónico superheterodino. Para un receptor de conversión directa, la ganancia total a lo largo de la ruta de audiofrecuencia debe ser cien veces mayor, por lo que el dispositivo ultrasónico, cuyo diagrama se muestra en la Fig. 1, en este caso la aplicación deberá complementarse con una etapa de preamplificación. Su diagrama se muestra en la Fig. 5. Está fabricado con un transistor que funciona para reducir el nivel de ruido intrínseco en modo con una corriente de colector baja (aproximadamente 0,2 mA). La ganancia de dicha cascada está determinada por la relación entre la resistencia de carga en el circuito colector del transistor VT1 (principalmente R3 y R7 conectados en paralelo) y la suma de las resistencias de la resistencia en el circuito emisor, no detrás del condensador en derivación. (R4) y la resistencia de la unión del emisor. Este último puede estimarse mediante la sencilla fórmula Re = 25/I. Si sustituyes la corriente en miliamperios en esta fórmula, entonces la resistencia estará en ohmios. Con una corriente de emisor de 0,2 mA, la resistencia Re será de 125 ohmios. Ahora es fácil estimar la ganancia de esta etapa: alrededor de 80. Al calcular la ganancia de dicha etapa, no se debe olvidar la resistencia de entrada de la siguiente etapa ultrasónica. Pero en nuestro caso, se puede ignorar con seguridad: es de aproximadamente 200 kOhm (la resistencia de las resistencias R1 y R2 conectadas en paralelo se muestra en la Fig. 1). Teniendo en cuenta esta impedancia de entrada de la etapa posterior, la ganancia del preamplificador disminuirá ligeramente, hasta 75. El condensador C4 limita la banda de paso superior de la etapa preliminar a 4...5 kHz.
Para orientación en la Fig. La Figura 5 muestra los modos de CC con un voltaje de fuente de alimentación de 12 V. Si es menor, entonces es necesario colocar una resistencia de filtro en el circuito de alimentación de esta etapa (R6) con una resistencia más baja.
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