А. Черномырдин - Семь шагов в электронику

Рис. 4.10. Внешний вид усилителя класса Dс выходным каскадом на полевом транзисторе

Смотрим ролик.Работу усилителя демонстрирует ролик «Видеоурок 4» — > «Усилитель класса D на микросхемах» на прилагаемом диске.

Принципиальная схема.Это почти невероятно, но это так! Конечно, в микроконтроллере нет ни генератора пилообразного напряжения, ни компаратора, но зато в нем есть аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) и управляемый генератор, у которого можно изменять ширину импульса при неизменной частоте следования импульсов (ШИМ-генератор).

Схема этого усилителя приведена на рис. 4.11.

Рис. 4.11. Принципиальная схема усилителя класса Dна микроконтроллере

Принцип работы усилителя достаточно прост:

♦ с помощью АЦП измеряется величина звукового сигнала на входе микроконтроллера;

♦ в соответствии с измеренной величиной устанавливается ширина импульсов генератора;

♦ цикл измерения и установки повторяется снова.

Сигнал с выхода генератора поступает на точно такой же выходной каскад, какой был применен во втором варианте усилителя класса D на микросхемах.

Печатная плата. Усилитель собран на печатной плате из одностороннего стеклотекстолита толщиной 1,5 мм размерами 47,5x25 мм.

Разводку печатной платы (в зеркальном изображении) можно скачать с диска, прилагаемого к книге («Видеоурок 4», файл 3.DXF) и посмотреть на рис. 4.12.

Рис. 4.12. Разводка печатной платы (47,5x25 мм, в зеркальном изображении)

Схема расположения деталей приведена на рис. 4.13.

Рис. 4.13. Схема расположения деталей

Налаживание.Настройку усилителя выполняют в точности так же, как это делалось в предыдущей схеме. Программу для микроконтроллера (включая исходные тексты) можно скачать с диска, прилагаемого к книге («Видеоурок 4», раздел «SOFT»).

Внешний вид устройства приведен на рис. 4.14.

Рис. 4.14. Внешний вид усилителя класса Dна микроконтроллере

Смотрим ролик.Работу усилителя демонстрирует ролик: «Видеоурок 4» — > «Усилитель класса D на микроконтроллере» на прилагаемом диске.

Несмотря на весьма скромные возможности АЦП и ШИМ-генератора, звук, воспроизводимый этим «усилителем», сделает честь многим солидным аппаратам, продаваемым в магазинах.

Да-да, представьте себе, усилители класса D существовали и в ламповом варианте (причем аж с 1955 года): воистину все новое — это хорошо забытое старое! Причина их появления — все то же желание повысить экономичность усилителя и снизить его габариты.

Принципиальная схема.Схема усилителя приведена на рис. 4.15.

Рис. 4.15. Принципиальная схема усилителя на лампах

Генератор пилообразного напряжения собран на пентоде ЛЗ. Это т. н. фантастронный генератор , по поводу заковыристого названия которого время от времени народ «отрывается» в Инете. Разбирать его работу мы не будем, поскольку она достаточно сложна.

Пилообразный сигнал подается на триггер Шмитта, собранный на двух половинках лампы Л5, на этот же вход подается сигнал от предварительного усилителя НЧ, собранного на пеноде Л4. С выхода триггера Шмитта противофазные сигнал поступают на управляющие сетки двухтактного выходного каскада на лампе Л4. Нагрузкой лампы Л4 является импульсный трансформатор, за которым через высокочастотный фильтр включен обычный двухтактный выходной трансформатор.

Примечание.

Следует сразу сказать, что примененный в схеме выходной каскад не может реально обеспечить достаточную выходную мощность усилителя, и использован здесь исключительно с демонстрационной целью.