آیا می توان با دست خود سمعک ساخت؟ سمعک DIY مدار پیش تقویت کننده برای سمعک

یکی از دوستانم مشکل خود را با من در میان گذاشت - او شروع به شنیدن ضعیف کرد و متوجه شد که هنگام تماشای تلویزیون ، گفتار نامفهوم است ، باید صدا را افزایش دهد که باعث ناراحتی دیگران می شود. قبلاً خدمت وی ​​در فرودگاه انجام می شد ، او به تعمیر و نگهداری هواپیماهای جت مشغول بود و در جوانی به محافظت از شنوایی توجه نمی کرد. در نتیجه کاهش شنوایی 40 درصد است، به خصوص در چنین مواردی، درک فرکانس های صوتی بالای طیف گفتار از 1000 هرتز به بالا از بین می رود. سمعک های صنعتی بسیار گران هستند و من تصمیم گرفتم به او کمک کنم - یک سمعک با دستان خودم از قطعات ساده و مقرون به صرفه مونتاژ کردم. نموداری از دستگاه مونتاژ شده در زیر نشان داده شده است.

سمعک یک دستگاه ساده تقویت کننده صدا است که از یک میکروفون، یک تقویت کننده ورودی، یک تقویت کننده نهایی و یک تلفن تشکیل شده است. تقویت کننده ورودی بر روی دو ترانزیستور T1 و T2 طبق مداری با اتصالات مستقیم بین مراحل مونتاژ می شود و توسط یک بازخورد منفی DC مشترک به منظور تثبیت بهره و بهبود ویژگی های دامنه فرکانس پوشانده می شود. تنظیم حالت های ترانزیستور T1 و T2 با استفاده از مقاومت های R3 و R6 انجام می شود. استفاده از ترانزیستور کم نویز P28 در مرحله اول تقویت کننده مهم است. علاوه بر این، حالت عملکرد این ترانزیستور (Ik = 0.4 میلی آمپر، Uke = 1.2 V) نیز حداقل نویز را تضمین می کند. تقویت کننده تقویت سیگنال یکنواخت را در باند فرکانسی طیف مکالمه 300 ... 7000 هرتز فراهم می کند. از کلکتور ترانزیستور T2، سیگنال به پتانسیومتر R7 می رود که به عنوان یک تنظیم کننده بهره عمل می کند. به جای ترانزیستور P28، می توانید از موارد زیر استفاده کنید: MP39B، GT310B، GT322A، سیلیکون KT104B، KT203B، KT326B، اما ترانزیستورهای کم نویز سری KT342، KT3102 و KT3107 نتایج بسیار خوبی دارند. مرحله نهایی بر روی ترانزیستور T3 مطابق مدار تقویت کننده با نقطه عملیاتی شناور مونتاژ می شود که باعث می شود جریان مصرف شده توسط مرحله در حالت بی صدا به شدت کاهش یابد.

این مدار تقویت کننده سمعک با تغییر موثر نقطه عملیاتی آبشاری و بر این اساس، اعوجاج های غیرخطی کوچک مشخص می شود. هنگامی که سیگنالی از مقاومت R7 از طریق خازن C6 به ورودی اعمال می شود، سیگنال به پایه ترانزیستور T3 ارسال می شود. . ولتاژ تصحیح شده روی خازن C7 تجمع می یابد و به پایه ترانزیستور T3 اعمال می شود و نقطه کار آن را به سمت باز شدن تغییر می دهد.

مقاومت R8 جریان آبشاری اولیه را تنظیم می کند. انرژی سمعک با ولتاژ 9 ولت از المنت کرونا تامین می شود. LED D3 برای نشان دادن روشن بودن برق عمل می کند. هر میکروفون دینامیک یا خازنی مینیاتوری را می توان به عنوان میکروفون استفاده کرد. اگر از میکروفون خازنی استفاده می کنید، باید برق آن را از طریق یک مقاومت 3 تا 5 کیلو اهم تامین کنید. می توانید از TM-3، TM-4 به عنوان تلفن استفاده کنید. یک کیف پلاستیکی مناسب برای سمعک انتخاب شد که برد مدار چاپی و منبع تغذیه را در خود جای داده است. هنگام راه اندازی، ابتدا باید جریان تمام ترانزیستورها را تنظیم کنید. مقاومت های R4 و R6 جریان T1 و T2، سپس مقاومت R8 با میکروفون خاموش، جریان ساکن ترانزیستور T3 را روی 2-2.5 میلی آمپر تنظیم می کنند. سیگنالی با فرکانس 1000 هرتز و دامنه مربوط به حداکثر دامنه سیگنال در کلکتور ترانزیستور T3 از ژنراتور به پایه ترانزیستور T3 می رسد. از مقاومت R9 برای دستیابی به تقویت سیگنال بدون تحریف استفاده کنید. در این مورد، جریان کلکتور ترانزیستور باید مقدار 15-17 میلی آمپر داشته باشد. با توجه به بهترین صدا، عدم وجود صداهای خشن، ظرفیت خازن C3 را انتخاب کنید. نویسنده: شیمکو سرگئی.

وی. موراوین

برای افراد دارای اختلال شنوایی، سمعک (HA) به آنها کمک می کند تا با دنیای خارج ارتباط برقرار کنند و در فعالیت های کاری و اجتماعی مشارکت فعال داشته باشند. برای برخی، این تنها راه برای بازتولید گفتار انسان است؛ برای برخی دیگر، وسیله ای برای افزایش درک گفتار و حتی بهبود کیفیت گوش دادن به موسیقی است.

در کشور ما این صنعت چندین نوع سمعک با مشخصات فنی متفاوت و در طرح های مختلف تولید می کند.

در حال حاضر، کار برای انتقال سمعک به یک پایه عنصر جدید، برای بهبود ویژگی های فنی و راحتی عملیاتی آنها در حال انجام است. بنابراین، یک میکرو مدار تخصصی برای K538UN2 SA توسعه یافته است. آمپلی فایر این ریز مدار دارای نویز کم، مصرف برق کم است و برای اتصال تلفن با مقاومت 1 کیلو اهم طراحی شده است.

با این حال، معایب زیر را می توان در CAهای تولید صنعتی ذکر کرد:

تقویت آکوستیک ناکافی کم شنوایی در افرادی که آسیب به دستگاه بازتولید صدا دارند می تواند به 80 ... 90 دسی بل در فرکانس 4 کیلوهرتز برسد که حداقل فرکانس قابل قبول بالای باند عبور از نظر اطمینان از درک رضایت بخش (92٪) گفتار در نظر گرفته می شود.

پاسخ فرکانس مسطح دستگاه، که طبق GOST 10893-69، باید ناهمواری بیش از 30 دسی بل در باند فرکانس 400 ... 3000 هرتز نداشته باشد (افراد با انواع کم شنوایی دارای شنوایی گرام های مختلف هستند).

راندمان پایین SA جریان های مصرفی حدود 5...12 میلی آمپر است که هنگام استفاده از منابع تغذیه با ظرفیت 0.05...0.15 میلی آمپر در ساعت، کارکرد دستگاه را به مدت 10 ... 12 ساعت تضمین می کند. مراحل خروجی مانند یک قانون، در حالت خطی، و این منجر به این واقعیت می شود که مصرف فعلی در حالت بی صدا مانند حداکثر حجم است.

بدون محدودیت سطح حداکثر فقط یک مدل SA دارای AGC است و همچنین بی اثر است. محدود کننده های پیک و کمپرسورها در سمعک های صنعتی استفاده نمی شوند.

عدم وجود نشانگرهای روشن (بسیار قابل مشاهده) روشن، که به ویژه برای مصرف جریان نسبتاً زیاد مهم است. به عنوان یک قاعده، CA دارای یک علامت روی کنترل صدا، همراه با کلید برق است.

در بین پارامترهای سمعک، بیشترین تأثیر را بر کیفیت بازتولید صدا و درک گفتار و در نتیجه تأثیر واقعی در پروتز شنوایی، پاسخ دامنه فرکانس (AFC) سمعک و سطح نویز دارد. .

بیایید به این موضوع با جزئیات بیشتری نگاه کنیم.همانطور که قبلا ذکر شد، سمعک های تولید شده تجاری پاسخ فرکانسی ضعیفی دارند و کاهش شنوایی را می توان با ادیوگرام های مختلف مشخص کرد. اگر با آسیب به دستگاه بازتولید صدا، ادیوگرام مسطح باشد و ناهمواری حدود 20 دسی بل داشته باشد، با آسیب به دستگاه دریافت صدا و آسیب ترکیبی، ادیوگرام در محدوده فرکانسی 500 کاهش می یابد. 0.4000 هرتز با شیب به 30 دسی بل در اکتبر. .

علاوه بر این، لازم است در نظر گرفته شود که میکروفون ها و تلفن های مورد استفاده در CA نیز دارای کاهش در پاسخ فرکانسی با شیب 30 دسی بل در اکتبر در محدوده فرکانس 2000 ... 4000 هرتز هستند. برخی از CA ها مجهز به تنظیم کننده های پاسخ فرکانسی هستند، اما آنها ساده ترین مدارها هستند و اصلاح لازم را انجام نمی دهند.

دومین عامل مهم موثر بر کیفیت عملکرد SA، سطح نویز است. مشخص است که برای درک گفتار قابل فهم، لازم است نسبت سیگنال به نویز بیش از 20 دسی بل حفظ شود. اگر حداقل سطح شدت صوت 40 دسی بل را بپذیریم، ولتاژ نویز ارجاع شده به ورودی نباید بیشتر از 3 میکروولت باشد.

نویز داخلی CA را می توان با استفاده از ترانزیستورهای کم نویز در مراحل ورودی کاهش داد.

جداسازی سیگنال مفید از نویز اطراف دشوارتر است. اگر یک گوش سالم صداهای اطراف را به طور انتخابی در جهت درک کند، یعنی از میان آنها اطلاعات مفیدی را که از جهت خاصی می آید انتخاب کند، SA صداهایی را که از همه جهات می آیند تقویت می کند. در نتیجه، نسبت سیگنال به نویز در ورودی مجرای گوش ناکافی است.

هنگام بهبود SA و ایجاد مدل‌های جدید، لازم است تمام عوامل ذکر شده که بر کیفیت بازتولید صدا و درک گفتار تأثیر می‌گذارند در نظر گرفته شود.

بیایید نمودار ساختاری سمعک را در نظر بگیریم.

سمعک معمولاً دستگاهی متشکل از میکروفون، تقویت‌کننده ورودی، دستگاه تصحیح، تقویت‌کننده ترمینال و تلفن است (شکل 1).

برنج. 1 بلوک دیاگرام سمعک

دستگاه تصحیح را می توان با یکی از تقویت کننده ها ترکیب کرد، با این حال، از نظر عملکردی و ساختاری کامل نخواهد بود و الزامات نسبتاً بالایی برای اصلاح پاسخ فرکانس SA را به طور کامل برآورده نمی کند.

علاوه بر این، SA ممکن است علاوه بر این شامل یک محدود کننده سطح سیگنال خروجی حداکثر، یک نشانگر روشن شدن CA، یک نشانگر باتری کم و غیره باشد.

الزامات فنی هم برای کل سمعک و هم برای دستگاه های سازنده آن با توجه به ویژگی های شنوایی بیمار تعیین می شود.

دقیق ترین و دقیق ترین اندازه گیری ویژگی های شنوایی توسط روش اندازه گیری شنوایی سنجی ارائه می شود که در آن تن هایی با فرکانس ها و حجم های مختلف از طریق تلفن های الکترودینامیک به گوش تست ارسال می شود. تلفن های الکترودینامیکی در این مورد مناسب هستند، زیرا آنها کمترین مقاومت صوتی را دارند و بنابراین وابستگی کمتری به فشار صدا به تفاوت های فردی در اندازه گوش خارجی دارند. علاوه بر این، این نیاز به یکنواختی اندازه گیری ها را برآورده می کند، زمانی که نتایج را می توان مقایسه کرد و به مکان، زمان و شرایط بستگی ندارد.

می‌توانید مسیر دیگری را انتخاب کنید: با تلفنی که با سمعک استفاده می‌شود، ادیوگرام بگیرید. سپس ادیوگرام هم ویژگی های فرکانس گوشی داده شده و هم ویژگی های مجزای مجرای گوش را در نظر می گیرد که این امکان ایجاد طرح مؤثرتری برای اصلاح پاسخ فرکانسی سمعک را فراهم می کند. راه دوم هنگام ایجاد SA برای یک بیمار خاص قابل قبول است. در صورتی که SAها به صورت ماژولار ایجاد شوند، تعدادی ماژول دستگاه تصحیح را می توان توسعه داد که یکی از آنها پس از گرفتن ادیوگرام در دستگاه تعبیه می شود.

تقویت کننده ورودی CAباید سود کافی برای هدایت مرحله نهایی داشته باشد. نویز کم نیز یک نیاز مهم است، زیرا منبع سیگنال تقویت کننده ورودی یک میکروفون است که حساسیت نسبتاً کمی دارد (حدود 4 mV/Pa). یکی از ویژگی های عملکرد تقویت کننده های ورودی SA، جریان و ولتاژ کم کار است.

به طور معمول، تقویت کننده های ورودی CA با استفاده از یک مدار دو یا سه مرحله ای ساخته می شوند که در آن ترانزیستورها طبق یک مدار امیتر مشترک متصل می شوند. تثبیت حالت DC با استفاده از بازخورد منفی محلی انجام می شود.

تقویت کننده ای که مدار آن در شکل نشان داده شده است، پایداری بیشتری نسبت به CA های صنعتی دارد. 2.

برنج. 2. نمودار شماتیک تقویت کننده ورودی 1

این تقویت کننده بر اساس مداری با اتصالات مستقیم بین مراحل ساخته شده است و توسط یک بازخورد منفی مشترک (NFE) برای جریان مستقیم پوشش داده شده است. حالت DC با استفاده از مقاومت های R3 و R6 تنظیم می شود. مرحله اول تقویت کننده از ترانزیستور کم نویز P28 استفاده می کند. علاوه بر این، حالت عملکرد این ترانزیستور (Ik = 0.4 میلی آمپر، Uke = 1.2 V) نیز حداقل نویز را تضمین می کند. باند فرکانس تقویت کننده در سطح -3 دسی بل 300 ... 7000 هرتز است، بهره Ku 1700 است.

در مراحل ورودی کم نویز، ترانزیستورهای ژرمانیومی P28، MP39B، GT310B، GT322A، سیلیکون KT104B، KT203B، KT326B به خوبی کار می کنند، اما ترانزیستورهای کم نویز سری KT342، KT3102 و KT3107 نتایج خوبی به دست می دهند. آنها قادرند در جریان های کلکتوری بالغ بر ده ها میکروآمپر و ولتاژ کلکتور-امیتر کمتر از 1 ولت کار کنند، بدون اینکه خاصیت تقویت کنندگی بالای خود را از دست بدهند.

مدار تقویت کننده ورودی با استفاده از ترانزیستورهای KT3102E در شکل نشان داده شده است. 3 و از نظر ساختار شبیه به نمودار قبلی است.

برنج. 3. نمودار شماتیک تقویت کننده ورودی 2

ترانزیستور مرحله اول در حالت میکروجریان (Ik = 0.04 mA، Uke = 1 V) کار می کند. بهره چنین تقویت کننده ای 3000 است.

در صورتی که یک امیتر پیرو بین مرحله اول و دوم همانطور که در شکل نشان داده شده است قرار گیرد بهره بیشتری بدست می آید. 4.

برنج. 4. نمودار شماتیک تقویت کننده ورودی 3

در اینجا علاوه بر فیدبک منفی محلی در هر مرحله و بازخورد کلی DC، فیدبک AC (Roc) نیز معرفی شده است که با آن می توانید بهره تقویت کننده را تنظیم کنید. بهره تقویت کننده بدون بازخورد (Roc غیرفعال) 11000 است، با بازخورد - 1700؛ ولتاژ نویز وارد شده به ورودی در هنگام اتصال کوتاه بیش از 2 میکروولت نیست.

قبلاً گفته شد که اعوجاج اصلی پاسخ فرکانس سرتاسر SA توسط میکروفون و تلفن تعیین می شود. رایج ترین میکروفون در سمعک ها M1 است. پاسخ فرکانسی آن در شکل نشان داده شده است. 5 .

برنج. 5. پاسخ فرکانس دامنه میکروفون

این مشخصه در یک میدان صوتی آزاد میانگین گیری و گرفته می شود. چنین اندازه‌گیری‌ها یک چالش فنی دشوار است. در شرایط واقعی، نوع پاسخ فرکانسی یک میکروفون بسیار تحت تأثیر حجم اتاق، اجسام اطراف و ... است، بنابراین، در آینده میانگین پاسخ میکروفون را در نظر خواهیم گرفت.

تجزیه و تحلیل میانگین ویژگی های میکروفون، تلفن و کاهش شنوایی برای انواع آسیب به ما امکان می دهد محدوده فرکانس را به سه بخش تقسیم کنیم: تا 1000 هرتز، از 1000 تا 2000 هرتز و بالاتر از 2000 هرتز.

در ناحیه تا 1000 هرتز، پاسخ فرکانسی حاصل که مجموع پاسخ فرکانسی میکروفون، تلفن و کم شنوایی را نشان می دهد، به دلیل افزایش پاسخ فرکانسی میکروفون و تلفن، کمی افزایش می یابد.

در منطقه از 1000 تا 2000 هرتز، پاسخ فرکانسی حاصل می تواند ثابت، افزایش یا کاهش باشد که با شکل مشخصه کم شنوایی در این ناحیه مرتبط است. همچنین ممکن است بالا و پایین های کوچک وجود داشته باشد.

در فرکانس های بالاتر از 2000 هرتز، کاهش پاسخ فرکانسی ناشی از کاهش پاسخ فرکانسی تلفن و ویژگی های کم شنوایی است.

نتیجه این است که هنگام توسعه دستگاه های تصحیح، لازم است که پاسخ فرکانس این دستگاه ها، معکوس پاسخ فرکانسی حاصل از مسیر "میکروفون-تلفن-گوش" شکل گیرد.

این مشخصه تصحیح را می توان با اتصال موازی فیلترهای پایین گذر (LPF)، فیلترهای بالاگذر (HPF) یا فیلترهای توقف در ترکیبات مختلف به دست آورد. تعداد بخش های فیلتر به شیب مورد نیاز پاسخ فرکانسی بستگی دارد.

دستگاه های تصحیح را می توان بر اساس فیلترهای فعالی که در آن توضیح داده شده است ساخته شود، که در آنها بهتر است از تقویت کننده های عملیاتی، بلکه از دنبال کننده های امیتر مقرون به صرفه تر به عنوان تقویت کننده های غیر معکوس استفاده شود.

برنج. 6. نمودارهای شماتیک فیلترهای مرتبه دوم: الف - فرکانس های پایین. ب - فرکانس های بالا

طرح های فیلترهای بالاگذر فعال و فیلترهای پایین گذر مرتبه دوم در شکل نشان داده شده است. 6، و فیلتر بالاگذر و فیلتر پایین گذر مرتبه سوم در شکل نشان داده شده است. 7. دارای شیب پاسخ فرکانسی 12 و 18 دسی بل/اکتبر هستند. به ترتیب.

برنج. 7. نمودارهای شماتیک فیلترهای مرتبه سوم: a - پایین گذر; ب - فرکانس های بالا

اگر مشخصه اصلاح باید شیب بیشتری داشته باشد، لازم است چندین فیلتر را به صورت سری روشن کنید.

نمودار فیلتر مانع در شکل نشان داده شده است. 8، a، و پاسخ فرکانسی آن در شکل نشان داده شده است. 8، ب.

برنج. 8. فیلتر مانع:
الف - نمودار شماتیک؛ ب - پاسخ فرکانسی

باند توقف یک فیلتر به بهره آن بستگی دارد.

فرکانس متوسط ​​باند توقف با فرمول تعیین می شود

fo=0.28/RC،
که در آن R=R1=R2، C=C1=C2.

تقویت کننده های نهاییبه عنوان یک قاعده، باید یک پاسخ فرکانس مسطح داشته باشد، حداکثر سطح سیگنال مورد نیاز را در بار ارائه دهد و مقرون به صرفه باشد.

در CA های صنعتی، مرحله نهایی، به عنوان یک قاعده، طبق یک مدار چرخه odo ساخته می شود و در حالت خطی عمل می کند، بنابراین سطح خروجی و راندمان چنین تقویت کننده ها و در نتیجه CA پایین است.

همانطور که در شکل نشان داده شده است، اگر تقویت کننده نهایی مطابق مداری با نقطه عملیاتی شناور ساخته شود، بازده SA را می توان افزایش داد. 9، الف، ب).

برنج. 9. نمودارهای شماتیک تقویت کننده های نهایی با نقطه عملیاتی شناور

دستگاه مطابق نمودار در شکل. 9،b با تغییر کارآمدتر نقطه عملیاتی آبشاری هنگامی که سیگنالی به ورودی اعمال می شود و بر این اساس، اعوجاج های غیرخطی کمتر مشخص می شود. مقاومت R1 جریان اولیه (بدون سیگنال) را برابر با 2...3 میلی آمپر تنظیم می کند و مقاومت R2 حداقل اعوجاج سیگنال را در بار تنظیم می کند. در این حالت حداکثر جریان کلکتور ترانزیستور VT1 به 20 میلی آمپر می رسد. تقویت کننده نهایی، ساخته شده بر اساس مدار در شکل. 9، حداکثر سیگنال 500 میلی ولت را در بار 60 اهم در ولتاژ تغذیه 3 ولت و 1.5 میلی ولت در ولتاژ 9 ولت ارائه می دهد که مربوط به حداکثر سطوح خروجی 120 و 130 دسی بل (با حساسیت تلفن فرض شده است. 0.04 Pa / mV). معایب چنین مدارهایی راندمان کم (بیش از 10 ... 15٪) و اعوجاج غیرخطی بزرگ است. همانطور که در شکل نشان داده شده است، راندمان بیشتر (تا 50٪) توسط تقویت کننده های نهایی ساخته شده با استفاده از یک مدار فشار کش ارائه می شود. 10، الف، ب. در این تقویت کننده ها جریان اولیه برای مدار در شکل 1.2 میلی آمپر است. 10، a و 2 میلی آمپر برای مدار در شکل. 10، b، به ترتیب توسط مقاومت های R4 و R2 تنظیم می شود. مقاومت های R2 و R4 برای مدارها مطابق شکل. به ترتیب 10، a و 10، b، ولتاژ در نقطه A برابر با نصف ولتاژ تغذیه تنظیم می شود.

شکل 10. نمودارهای شماتیک تقویت کننده های نهایی push-pull

تقویت کننده های نهایی که مطابق مدارهای شکل 1 ساخته شده اند. 10 حداکثر سطوح خروجی 122 و 133 دسی بل را برای شکل. 10، a و 10، b، به ترتیب، بازده حدود 50٪ است.

تقریباً همان ویژگی های تقویت کننده ساخته شده بر اساس مدار در شکل. 10، b، اما با قطعات کمتر، دارای یک تقویت کننده مبتنی بر تقویت کننده عملیاتی K140UD5A است (شکل 11). در اینجا، مقاومت R1 ولتاژ را در نقطه A برابر با نصف ولتاژ تغذیه تنظیم می کند و مقاومت R4 بهره آبشاری را تنظیم می کند. جریان اولیه تقریباً 2.8 میلی آمپر است. تقویت کننده ای که مطابق مدار نشان داده شده در شکل 1 ساخته شده است. 11، حداکثر سطح خروجی 131 دسی بل را فراهم می کند. راندمان این تقویت کننده کمی کمتر از موارد قبلی است - 37٪.

در طول مطالعه، هدف انتخاب ترانزیستورها در هر جفت با توجه به پارامتر h21e نبود. هنگام انتخاب ترانزیستورها برای هر جفت، داده های مرجع آنها در نظر گرفته شد: ساختار (p-n-p، n-p-n)، ماده (ژرمانیوم، سیلیکون)، جریان کلکتور معکوس، بهره، ولتاژ اشباع. ترانزیستورها در یک تقویت کننده ساخته شده مطابق مدار نشان داده شده در شکل نصب شده اند. یازده

برنج. 11. نمودار شماتیک تقویت کننده نهایی با ریز مدار

در هر جفت، 3 ترانزیستور از هر نوع مورد بررسی قرار گرفت (برای حذف انتخاب تصادفی). حداکثر ولتاژ خروجی در یک بار اندازه گیری شد - یک مقاومت با مقاومت 60 اهم. نتایج اندازه گیری در جدول آورده شده است. 1.

جدول نشان می دهد که بهترین نتایج با ترانزیستورهای ژرمانیومی به دست می آید. استفاده از ترانزیستورهای فرکانس بالا GT329B و GT310B موجه نیست، علاوه بر این، مقادیر حداکثر پارامترهای مجاز این ترانزیستورها نزدیک به حالت کار در این تقویت کننده است.

راندمان حتی بیشتر (تا 75٪) توسط تقویت کننده های نهایی ساخته شده با استفاده از مدار پل به دست می آید. اگرچه قطعات آنها تقریباً 2 برابر بیشتر است، اما به شما امکان می دهند دو برابر ولتاژ منبع تغذیه یکسان را دریافت کنید، که به ویژه برای دستگاه های قابل حمل مهم است.

در ساده‌ترین حالت، تقویت‌کننده نهایی که با استفاده از مدار پل مونتاژ می‌شود، از دو مرحله نهایی یکسان (A2، A3) تشکیل شده است که ورودی‌های آن به یک آبشار با خروجی‌های پارافاز (A1) و خروجی‌ها به بار (شکل 12).

برنج. 12. بلوک دیاگرام تقویت کننده ترمینال پل

هنگام استفاده از تقویت کننده های عملیاتی یکپارچه (op-amp) در مراحل پایانی، می توانید با اتصال یک آپ امپ در مداری با ورودی معکوس و دیگری در مداری با ورودی غیر معکوس، آبشار را با خروجی های پارافاز حذف کنید. مدار چنین تقویت کننده ای در شکل نشان داده شده است. 13.

برنج. 13. نمودار شماتیک تقویت کننده نهایی پل

تقویت کننده های نهایی را نیز می توان با توجه به مدارهای ارائه شده در آن ساخت. همه آنها با استفاده از یک مدار پل مونتاژ می شوند و در نحوه روشن کردن ترانزیستورهای خروجی و حرکت آنها با یکدیگر تفاوت دارند. راندمان این تقویت کننده ها از 40 تا 75 درصد است.

روی میز شکل 2 ویژگی های مقایسه ای تقویت کننده های نهایی ساخته شده بر اساس مدارهای شکل 1 را نشان می دهد. 9، 10، 11، 13.

جدول 2

در CA های صنعتی، وضعیت روشن با استفاده از یک علامت روی کنترل صدا همراه با کلید پاور نشان داده می شود.

با این حال، چنین شاخصی به سختی قابل توجه است و روشن شدن بیکار منجر به تخلیه سریع منابع تغذیه می شود.

LED ها نشانه خوبی از فعال شدن SA را ارائه می دهند. تمرین نشان داده است که LED AL102A حتی در جریان 2.5 ... 3 میلی آمپر به خوبی می درخشد و LED AL310A حتی در جریان 1.5 میلی آمپر نیز به خوبی می درخشد.

برای نشان دادن فعال شدن AS، می توانید از یک نشانگر پالس استفاده کنید که نمودار آن در شکل نشان داده شده است. 14. این بر اساس یک مولتی ویبراتور نامتقارن مبتنی بر ترانزیستورهای VT1، VT2 است. بار مولتی ویبراتور LED VD3 AL310A است. مدت زمان درخشش آن با پارامترهای مدار R2C1 و فرکانس فلاش توسط پارامترهای مدار R3C2 تعیین می شود. مقاومت R4 جریان پالس را از طریق LED محدود می کند. در نمودار بالا، فرکانس فلاش LED تقریباً 0.5 هرتز و نسبت خاموش به روشن LED حدود 7 است.

برنج. 14. نمودار شماتیک یک نشانگر پالس

بیایید چندین طرح SA ممکن را در نظر بگیریم.

نمودار ساده ترین SA در شکل نشان داده شده است. 15 . این دستگاه شامل تقویت کننده ورودی دو مرحله ای و تقویت کننده نهایی تک مرحله ای با نقطه کار شناور می باشد. نشانگر برق LED AL102A است.

برنج. 15. نمودار شماتیک سمعک 1

این دستگاه از یک میکروفون Ml و یک تلفن TM2A از سمعک های صنعتی استفاده می کند. کنترل صدا با سوئیچ - مقاومت SP3-3. انرژی دستگاه توسط باتری کرونا تامین می شود.

مشخصات فنی SA: بهره صوتی 58 دسی بل، حداکثر سطح خروجی 128 دسی بل. مصرف جریان اولیه (بدون سیگنال) بیش از 4 میلی آمپر نیست. پاسخ فرکانسی تقویت کننده در محدوده 300 ... 7000 هرتز صاف است. SA در یک جعبه پلاستیکی به ابعاد 85X59X24 میلی متر قرار دارد.

سمعک که نمودار آن در شکل نشان داده شده است. 16، کاملا مقرون به صرفه است: هنگامی که توسط دو باتری 1.5 ولت تغذیه می شود، جریان 1.7 میلی آمپر (در صورت عدم وجود سیگنال) مصرف می کند. در عین حال، پارامترهای SA بدتر از پارامترهای طراحی قبلی نیستند. بنابراین، بهره صوتی 64 دسی بل و حداکثر سطح خروجی 120 دسی بل است. این SA همچنین دارای پاسخ فرکانسی مسطح در محدوده 300...6000 هرتز است و در یک کیس پلاستیکی با ابعاد 85x59x18 میلی متر قرار گرفته است.

برنج. 16. نمودار شماتیک سمعک 2

هنگام توسعه طرح بعدی، ویژگی های کم شنوایی با تلفن TM-2A در نظر گرفته شد. شنوایی‌گرام یک فرد کم‌شنوا با شنوایی‌گرام یک فرد سالم مقایسه شد. تفاوت این دو شنوایی در ویژگی کم شنوایی است که در شکل 1 ارائه شده است. 17.

برنج. 17. ویژگی های کم شنوایی

ادیوگرام به شرح زیر گرفته شد. ابتدا فرکانس و حداقل سطح سیگنال از خروجی ژنراتور تنظیم شد. سپس تلفنی که دستگاه در حال توسعه برای آن طراحی شده بود در کانال گوش قرار داده شد. سطح سیگنال به تدریج افزایش یافت تا زمانی که قابل شنیدن شد. سیگنال خروجی ژنراتور اندازه گیری شد. سیگنال معمولی قابل شنیدن سپس به تدریج کاهش یافت. وقتی صدای گوشی ناپدید شد، سیگنال خروجی ژنراتور را با میلی ولت متر اندازه گرفتیم. میانگین حسابی اولین و دومین اندازه گیری سیگنال ژنراتور، سطح آستانه خواهد بود. اندازه گیری سطوح آستانه در محدوده فرکانس 200...7000 هرتز ضروری است. برای افزایش دقت اندازه گیری ها و رفع خطاهای تصادفی می توان ادیوگرام را 3...5 بار تکرار کرد.

از مشخصات تلفات مشخص است که در ناحیه تا 1000 هرتز افزایش با شیب تقریباً 12 دسی بل در اکتبر وجود دارد و پس از 1000 هرتز کاهش شدیدی وجود دارد: تا 2500 هرتز با شیب 26 دسی بل. / اکتبر، سپس حتی بیشتر. با قرار دادن میانگین پاسخ فرکانس میکروفون بر روی مشخصه کم شنوایی، می توانیم ویژگی دستگاه تصحیح را بدست آوریم. به نظر می رسد که در شکل نشان داده شده است. 18.

برنج. 18. مشخصات دستگاه تصحیح

چنین مشخصه ای را می توان با استفاده از یک فیلتر مانع بدست آورد که مدار و پاسخ فرکانس آزمایشی آن در شکل 1 ارائه شده است. 19.

برنج. 19. نمودار شماتیک و مشخصه دامنه-فرکانس فیلتر مانع

نمودار سمعک با تصحیح در شکل نشان داده شده است. 20.

برنج. 20. نمودار شماتیک سمعک 3

این دستگاه شامل یک تقویت کننده ورودی دو مرحله ای، یک دستگاه تصحیح که یک فیلتر مانع است، یک تقویت کننده نهایی دو مرحله ای مونتاژ شده با استفاده از مدار بدون ترانسفورماتور فشار کش و یک نشانگر پالس برای روشن کردن SA می باشد. بهره صوتی دستگاه 87 دسی بل، حداکثر سطح خروجی 124 دسی بل است. مصرف جریان اولیه (بدون سیگنال) بیش از 1.8 میلی آمپر نیست. فرکانس فلاش نشانگر LED تقریباً 0.5 هرتز انتخاب شده است و نسبت حالت خاموش و روشن LED حدود 7 است بنابراین مصرف آن از منبع تغذیه کم است.

انرژی این سمعک با دو باتری 1.5 ولتی تامین می شود که در یک جعبه پلاستیکی به ابعاد 59x85x16 میلی متر قرار گرفته است. بر اساس ارزیابی ذهنی، این بلندگوها درک گفتار خوبی را ارائه می دهند و کیفیت گوش دادن به موسیقی را بهبود می بخشند. بهره به خصوص بزرگ در منطقه 1 ... 3 کیلوهرتز به دست آمد، در حالی که هنگام استفاده از سمعک های معمولی، صداهایی با چنین فرکانس هایی عملا قابل شنیدن نیستند.

ادبیات
1. Ephrussi M. M. سمعک و شنوایی سنج - M.: Energia، 1975.
2. M u r a v i V. D. سمعک - برای کمک به آماتور رادیو. جلد 58، 1977.
3. Alekseev G.V. برخی از روش ها برای اتصال تقویت کننده های برق پل به یک پیش تقویت کننده - الکترونیک نیمه هادی در فناوری ارتباطات. جلد 21، 1981.
4. فیلترهای Maklyukov M. RC با مشخصات فرکانس مسطح - رادیو، 1968، شماره 7.
5. Kareev V., Terekhov S. تقویت کننده های عملیاتی در فیلترهای RC فعال.-رادیو، 1977، شماره 8.
[ایمیل محافظت شده]

Yu. A. Shtan، V. Yu. Shtan، بردیانسک

از نظر عملکردی از یک میکروفون الکتریکی بسیار حساس و یک تقویت کننده فرکانس پایین با نویز کم (LFA) تشکیل شده است که روی هدفون قرار می گیرد (شکل را ببینید).

تقویت کننده سمعک باید بهره ای بیش از 10000 برابر ولتاژ داشته باشد، پاسخ فرکانسی را در محدوده 300-300 هرتز افزایش دهد و توان خروجی کافی را ارائه دهد. منبع تغذیه ولتاژ پایین (2-3 ولت) شما را مجبور می کند که انتخاب حالت های قدرت را بر اساس جریان مستقیم ترانزیستورها، کیفیت خود ترانزیستورها و سایر قطعات به دقت در نظر بگیرید. با وجود کاهش منبع تغذیه، مشکل برخورد با تحریکات تقویت کننده در هر دو فرکانس صوتی و فرکانس بالا همچنان باقی است.

جزئیات و طراحی. محفظه زیر میکرو گیرنده چینی VHF شامل هدفون، سوکت برای اتصال آنها، کنترل صدا با سوئیچ و LED روشن می شود.

هنگام طراحی برد مدار چاپی، لازم است این قطعات را طوری قرار دهید که با سوراخ های موجود در بدنه گیرنده قبلی منطبق شوند. طبیعتاً این گزینه طراحی برای سمعک تنها یکی نیست.

جزئیات. میکروفون الکترت سایز کوچک

MKE-ZZ2; ترانزیستور KT3102D، E با بهره 500-800، KT31 5b، G، E با بهره 100-150؛ مقاومت های نوع MLT-0.125؛ خازن های انواع مختلف، نیاز اصلی آنها تا حد امکان کوچک است. هدفون ها هدفون هایی با سایز کوچک هستند که ساخت کشور چین هستند. منبع تغذیه از سلول های گالوانیکی است. جریان مصرفی سمعک تقریبا 2 برابر کمتر از ریزگیرنده های VHF است.

راه اندازی شامل انتخاب مقاومت R1 در محدوده های مشخص شده برای حداکثر حساسیت دستگاه است. حداکثر جریان مصرفی با باتری های تازه 9-10 میلی آمپر است. شواهد یک ULF به درستی تنظیم شده این است که در ولتاژ تغذیه 1.5 ولت کار می کند، اگرچه بهره در مقایسه با منبع تغذیه از دو عنصر به طور قابل توجهی کاهش می یابد.

این سمعک نسبت به سمعک های تولید شده در اتحاد جماهیر شوروی در دهه 80 از سطح سر و صدای کمتری برخوردار است. حساسیت و سطح فشار صدای خروجی آن بالاتر از سمعک های پشت گوش یا عینک های قرار داده شده در گوشی است.

مدار یک سمعک را می توان پایه ای در نظر گرفت. اگرچه طراحی برای محدود کردن باند فرکانس اقداماتی انجام می دهد، اما صدای آن بسیار طبیعی تر و دلپذیرتر از سمعک های صنعتی است.

پاراتاس با این حال، باریک کردن بیشتر باند فرکانس ULF ممکن است هنگام طراحی دستگاه‌هایی برای افراد مبتلا به کم شنوایی شدید ضروری باشد.

برای کاهش مصرف فعلی، حالت "میز شناور" و غیره را می توان در مرحله نهایی ULF معرفی کرد.

1. کتاب رادیو آماتور/ویرایش. G.M. ترشچوک، ک.م. ترشچوک، اس.ا. Sedo-va.-K.: مدرسه ویشچا، 1981.

پست های مرتبط

برای کارکرد عادی این مدار فقط به یک نسخه سه سیمه و مینیمال پروتکل RS-232 و همچنین یک منبع تغذیه با ولتاژ +10+15 ولت نیاز دارید تا یک خط ارتباطی دو طرفه را سازماندهی کنید تا از طریق آن بتوانید تبادل… ….

فرستنده و گیرنده دارای مسیرهای فرکانس بالا و فرکانس پایین جداگانه برای دریافت و ارسال است؛ مشترک هر دو حالت، یک میکسر-مدولاتور و یک مولد محدوده صاف است. مولد برد صاف (VFO) بر روی دو ………

فرستنده FM پیشنهادی دارای توان خروجی 15 مگاوات با مصرف جریان 15 میلی آمپر، انحراف فرکانس _+ 3 کیلوهرتز است. از نظر طراحی ساده، ابعاد کوچکی دارد و از عناصر قابل دسترس تشکیل شده است........

این دستگاه به گونه‌ای طراحی شده است که هنگام حرکت خودرو در جهت معکوس، پارک کردن را آسان‌تر کند (به‌ویژه برای علاقه‌مندان به اتومبیل و خانم‌های تازه کار مفید خواهد بود). برق یاب ها از چراغ دنده عقب تامین می شود (لوکتورها فقط در هنگام رانندگی روشن می شوند…….

فرستنده و گیرنده تبدیل مستقیم توصیف شده برای عملکرد تلگراف در محدوده 28-28.2 مگاهرتز و همچنین برای گوش دادن به سیگنال های ماهواره های رادیویی آماتور در باند فرکانس 29.3-29.7 مگاهرتز طراحی شده است. حساسیت مسیر دریافت …….

روز بخیر همکاران عزیز ما بخش تجهیزات پزشکی را ادامه می دهیم. در مقاله قبلی در مورد نحوه ساده سازی آن برای افراد مسن با استفاده از مواد ضایعات و استفاده از چند قطعه صحبت کردیم. امروز به نوسازی چنین دستگاهی توجه شما را جلب می کنم، یا بهتر بگویم نه یک مدرن، بلکه یک نسخه کاملاً جدید با استفاده از ریز مدار تقویت کننده یکپارچه TDA2822M. این میکرو مدار تنها دارای هشت پایه است و یک تقویت کننده با فرکانس پایین با کیفیت بالا است؛ داخل آن دارای دو کانال 0.65 وات است. محدوده ولتاژ تغذیه نیز بسیار گسترده است - از 1.5 تا 18 ولت. چنین تقویت کننده ای در نسخه SMD نیز یافت می شود؛ آن را می توان در پخش کننده، گیرنده رادیویی و غیره یافت. البته می توانید آن را فقط از یک فروشگاه رادیویی خریداری کنید. آمپلی فایر را با استفاده از گزینه اتصال پل مونتاژ کنید، که به شما امکان می دهد تا 1.5 وات توان خالص دریافت کنید. برای مشاهده نمودار اتصال سمعک به زیر مراجعه کنید.

گرم نمی شود، بنابراین نیازی به هیت سینک نیست. من به شما توصیه می کنم در نسخه SMD از خازن و مقاومت استفاده کنید که باعث کاهش چشمگیر اندازه سمعک می شود. میکروفون، مانند مقاله اول، از هدست تلفن همراه استفاده می شود (به دلیل اندازه کوچک آن راحت است)، اما اگر یکی ندارید، از هر میکروفون الکتریکی استفاده کنید. منبع تغذیه می تواند یک تبلت لیتیومی یا باتری ساعت باشد.

اما از آنجایی که در اینجا ما مانند مقاله اول خود فقط یک تقویت کننده میکروفون نداریم، بلکه یک ریز مدار تقویت یکپارچه داریم، بنابراین مصرف جریان به طور قابل توجهی بالاتر است - تا 20 میلی آمپر، به این معنی که توصیه می شود از باتری لیتیوم یونی استفاده کنید. هدست بلوتوث تلفن همراه. خازن منبع تغذیه را می توان از مدار خارج کرد، نقش خاصی ندارد. تقویت کننده سمعک را می توان به همراه باتری روی تخته نان بورد مونتاژ کرد و در محفظه مناسب هدست قرار داد. می توانید قاب را خودتان از کارت های پلاستیکی بسازید و آن را با سیلیکون بچسبانید.

همانطور که در عکس متوجه شدید، هیچ کنترل صدا تقویت کننده ای وجود ندارد؛ بدون کنترل صدا، تقویت کننده با قدرت کامل کار می کند؛ در صورت تمایل، طراحی را می توان با یک مقاومت متغیر برای تنظیم صدا تکمیل کرد. اگر از باتری استفاده می کنید، حتما یک سوکت شارژ نیز همراه داشته باشید. دستگاه را می توان با استفاده از یک شارژر معمولی از تلفن همراه یا یک پورت USB شارژ کرد، اما بهترین گزینه شارژ با یک شارژر جهانی است، زیرا یک کنترلر و یک محدود کننده جریان شارژ وجود دارد و این باعث افزایش طول عمر باتری می شود. . این همه، موفق باشید دوستان - AKA.