4558 схема включения. Предварительный усилитель для микрофона. Схемы, справочники, даташиты

Данный усилитель был построен для достижения двух целей:

• Увеличение чувствительности микрофона для записи голоса;
• Понижение уровня шума в записи, за счет более высокого входного сигнала в интегрированную аудиокарту;

При выборе сердца усилителя глаз пал на микросхему сдвоенного малошумящего операционного усилителя 4558С. Данная микросхема выпускается разными компаниями и может иметь названия KA4558 , LM4558 , NJM4558 и т. д. Главное что бы в название имели место цифры 4558. Стоит такой чип в районе 0,15$. Так же его можно завести от однополярного источника питания.

Так как микросхема сдвоенный усилитель, то вторую часть было решено использовать как усилитель мощности для раскачи подключаемых к УНЧ наушников. Возможность слышать свой голос через микрофон делает запись голоса намного удобнее и легче…

Питание УНЧ сделано от четырех пальчиковых батареек, дабы не иметь наводок от сети.

Суммарное сопротивление резисторов R1 и P1 задает уровень усиления каскада усилителя микрофона. Чем больше сопротивление тем выше уровень усиления.

Соотношение резисторов R3 и R10 задает уровень усиления каскада УНЧ наушников. В данном варианте 22k/10k = 2.2 т. е. усиление на данном каскаде будет в 2,2 раза.

Для возможности работы компьютерных микрофонов (скайп гарнитур) имеется возможность включения фантомного питания.

Стоит так же отметить что выходной сигнал даного унч настолько высокий, что его не рекомендуется подключать в микронный вход аудио карты, так как есть вероятность выхода последней из строя. УНЧ необходимо подключать в линейный вход.

Схема самодельного предварительного усилителя (преампа) с темброблоком, выполнен на микросхеме LM4558. Важной частью аудиоусилителя является предварительный усилитель. Желательно чтобы он мог не только усиливать сигнал, но и регулировать его АЧХ.

На рисунке справа приводится схема несложного предварительного стереоусилителя с регулировкойгромкости раздельно в каждом канале и общей в обоих каналах регулировкой тембра по низким, средним и высоким частотам.

Принципиальная схема

Схема выполнена на сдвоенном операционном усилителе типа LM4558. И предназначена в первую очередь для работы с автомобильными простыми усилителями построенными на микросхемах - интегральных мостовых УМЗЧ. Поэтому и напряжение питания «автомобильное» -однополярное 12V.

Но это не ограничивает область применения данной схемы только автомобильной техникой.

Рис. 1. Принципиальная схема самодельного предварительного усилителя с темброблоком на LM4558.

Напряжение питания может быть до 30В. И можно даже перейти на двуполярное питания. Для этого нужно убрать делитель на резисторах R1, R2 и С2. А выводы 3 и 5 микросхемы соединить с общим минусом питания. При этом вывод 4 отключить от минуса питания, и подать на него отрицательное напряжение питания.

Регулировка громкости осуществляется переменными резисторами R7 и R15, как уже сказано, раздельно в каждом канале. На операционных усилителях микросхемы А1 сделаны два активных регулятора тембра, в которых происходит как усиление аудиосигнала, так и частотная коррекция с помощью трехполосных регуляторов тембра.

Цепи регулировки включены в цепи ООС операционных усилителей. Регулировка громкости по высоким частотам - сдвоенным переменным резистором R8, по средним частотам - R9, по низким частотам - R10.

Детали

Микросхему LM4558 можно заменить любой ИМС - два ОУ общего применения или сделать схему на двух ИМС по одному ОУ в каждой.

Автором данной схемотехники является хороший друг Maestro , который разработал схему несколько лет назад и опубликовал в одном из номеров журнала радио. Начальная версия схемы показала хорошие параметры и высокую стабильность работы, поэтому за пару лет, схема была усовершенствована совместными силами радиолюбителей.

Была добавлена стабилизация на варикапе, а также заменил несколько компонентов частотнозадающей цепи, добавил контурный конденсатор для удобства настройки на нужный диапазон. Был добавлен высококачественный микрофонный усилитель. Увлекся данной схемой всерьез и разработал несколько модификаций.

Первая версия подходит для передачи сигнала на расстоянии до 150 метров. Печатная плата начальных версий жучков была нарисована вручную, с использованием маникюра и зубочистки.

Элементная база

Микросхема ВА4558 встречается с разной маркировкой, обратите внимание только на надпись 4558. Выпускается микросхема в 8-и выводных корпусах. Резисторы и конденсаторы были выпаяны от материнских плат компьютера и от цифровых приемников. Маркировок у SMD конденсаторов к сожалению нет, поэтому желательно использовать измеритель емкости конденсаторов или же цифровой мультиметр с таким измерителем. На крайний случай можно использовать обычные конденсаторы.

Для маломощных версий советую в передатчике и УВЧ использовать импортные ВЧ транзисторы серии S9018. Транзистор иногда маркируют как SS9018, C9018 или 9018.

В передатчике не желательно использовать отечественные транзисторы, опыт показал, что с аналогичным КТ368 прием на порядок хуже.
Контур - мотается проводом 0,6-0,8мм (оптимальный вариант 0,7мм) на оправе 4мм и содержит 8 витков с отводом от середины. Для начала на оправ мотают 8 витков, затем считываем 4 витка и снимаем лак. В очищенное от лака место запаиваем кусок одножильного провода того же диаметра, что и катушка (провод желательно оголенный)

Процесс сборки и настройки схемы не отнимает много времени, лишь после сборки начальной версии схемы дополнял конструкцию стабилизацией и УВЧ. На всех своих версиях использовал один и тот же микрофонный усилитель построенный на микросхеме ВА4558. Микрофон самый обыкновенный - капсула от китайского приемника и даже с ним чувствительность порядка 5-6 метров, при этом передача звука четкая, даже если говорить вблизи микрофона. Такие параметры жучка дают возможность использовать устройства в качестве дистанционного микрофона для караоке, именно поэтому сделал пару таких устройств для конференции.

Уклон частоты незначительный: на расстоянии 10-100 метров от приемника, частота плавает всего на 0.1 МГц!

Несколько советов по сборке

Схему желательно делать на SMD, так резким образом уменьшается размер радиомикрофона, было собрано несколько версий, в том числе с обычными компонентами, с СМД никаких возбудов и шумов в приеме не наблюдал.

Антенну лучше сделать из многожильного провода в изоляции, диаметр провода 0,5-0,7мм.

Варикап был снят из антенного блока отечественного телевизора, но но можно использовать практически любой аналогичный варикап, в моем случае использован КВ121А.

Готовый жук поместить в металлический корпус, который одновременно будет играть в роль экрана, минус жучка запаять на корпус.
Микрофон желательно взять именно такой, как у меня, их легко можно купить на радио рынке, с микрофонами от сотовых телефонов и гарнитур, звук не объемный, больше напоминает узконаправленный микрофон и некоторые фрагменты речи трудно разобрать. Взамен микрофон от мобильного телефона отлично подойдет в том случае, если собираетесь использовать устройство в качестве микрофона для караоке.

Высокая стабилизация схемы позволяет брать устройство в руки, при этом в передаваемом сигнале искажений не будет, если не дотрагиваться антенны. В целях уменьшении длины антенны можно взять пасту от гелиевой ручки и мотать спиральную антенну. Для этого берется одножильный провод с диаметром 0,6-0,8мм и длиной 40-50 см и равномерно, виток к витку мотается по длине всего каркаса (пасты от ручки). После намотки пасту можно убрать, а спиральную антенну поместить в пластмассовую трубку подходящего диаметра.

Первый запуск

Когда схема полностью собрана, подключаем ее к источнику питания. Для начала желательно использовать обычную крону на 9 Вольт. В разрыв плюса питания подключаем миллиамперметр или цифровой мультиметр в режиме измерителя тока. Правильно собранный жучок потребляет порядка 10-13мА, в некоторых случаях до 15 мА. Затем с помощью ВЧ детектора проверяем излучение.

Для этого приближаем антенну детектора к антенне жука, так, чтобы между ними был зазор 0,5-1см. Стрелка детектора должна отклониться, если этого не происходит, то стыкуйте антенну детектора с коллектором транзистора передатчика - стрелка обязательно должна отклониться, если жучок работает.

Перед сборкой проверьте все активные компоненты на работоспособность, даже если последние были куплены из магазина, т.е. новые.
Если излучение есть, то пора включить радиоприемник. Жук с такими элементами в частотнозадающей цепи обычно ловиться на частотах 94-98 МГц, в моем случае были собраны 4 экземпляра, все ловились на частотах 96-98 МГц.

Первая версия схемы без УВЧ пробивала 130 метров на приемник обычного мобильного телегона, это с питанием от кроны, последняя была подсевшей (7.8 Вольт)

Вторая версия с УВЧ на маломощном S9018 потребляет 20-27мА, пробивает чистых 300 метров - проверено лично, принимал сигнал на тот же приемник от мобильного телефона.
На счет третьей версии - проверял с импортным транзистором на 300 МГц, потребляла схема 68мА, пробивает 500 метров, но это не предел для третьей версии, с указанным в схеме транзистором легко может пробивать 1км.

В качестве корпуса я использовал железный кожух от китайского электронного трансформатора на 30-50 ватт.

Часть передатчика для стойкости заливается парафином.

Без усилителя ВЧ жучок свободно пробивает 100-130 метров и это через бетонные стены, так, что данный жучок вполне пригоден для прослушки или сдачи экзаменов.

В конце хочу сказать, что я перепробовал много схем радиожучков средней и высокой сложности, хорошие схемы с кварцевой стабилизацией многим недоступны, а простые схемы не стабильны, а дальность действия в пределах 10-50 метров, эта же схема не смотря на простоту имеет относительно высокое качество передаваемого сигнала, стабильность и дальнобойность, чтобы не у кого не было сомнений решил заснять один из первых в своем роде тестов на дальнобойность жучка.

Список радиоэлементов

Предусилитель для микрофона , он же предварительный усилитель или усилитель для микрофона — это такой вид усилителя, назначение которого — усиление слабого сигнала до величины линейного уровня (порядка 0,5-1,5 вольт), то есть до приемлемой величины, при которой работают обычные усилители звуковой мощности.

Входным источником акустических сигналов для предварительного усилителя обычно являются звукосниматели виниловых пластинок, микрофоны, звукосниматели различных музыкальных инструментов. Ниже приводится три схемы микрофонных усилителей на транзисторах, а так же вариант усилителя микрофона на микросхеме 4558. Все их без труда можно собрать своими руками.

Схема простого микрофонного предусилителя на одном транзисторе

Данная схема микрофонного предусилителя работает как с динамическим, так и с электретными микрофонами.

Динамические микрофоны по конструкции схожи с громкоговорителями. Акустическая волна оказывает воздействие на мембрану и на прикрепленную к ней акустическую катушку. В момент колебания мембраны, в катушке, находящейся под воздействием магнитного поля постоянного магнита, образуется электрический ток.

Работа электретных микрофонов базируется на возможности определенных видов материалов с повышенной диэлектрической проницаемостью (электретов) менять поверхностный заряд под воздействием акустической волны. Данный тип микрофонов отличается от динамического высоким входным сопротивлением.

При использовании электретного микрофона, для смещения напряжения на микрофоне, необходимо установить сопротивление R1

Поскольку эта схема микрофонного усилителя для динамического микрофона, то при использовании электродинамического микрофона его сопротивление должно быть в диапазоне от 200 до 600 Ом. При этом C1 необходимо поставить до 10 мкф. Если это будет электролитический конденсатор, то его плюсовой вывод необходимо подключить в сторону транзистора.

Питание осуществляется от батареи крона или же от стабилизированного источника питания. Хотя лучше от батареи, чтобы исключить шумы. можно заменить на отечественный . Конденсаторы электролитические на напряжение 16 вольт. Для предотвращения помех, подключать предусилитель к источнику сигнала и к входу усилителя необходимо экранированным проводом. Если необходимо дальнейшее мощное усиление звука, то можно собрать усилитель на микросхеме .

Микрофонный предварительный усилитель на 2-х транзисторах

Структура построения любого предусилителя очень сильно влияет на его шумовые характеристики. Если брать во внимание тот факт, что используемые в схеме предусилителя качественные радиодетали все равно в той или иной мере приводят к искажениям (шумам), то очевидно, что единственный выход получить более-менее качественный микрофонный усилитель — это сократить число радиокомпонентов схемы. Примером может послужить следующая схема двухкаскадного предварительного .

С данном варианте количество разделительных конденсаторов сведено к минимуму, поскольку транзисторы включены по схеме с общим эмиттером. Так же между каскадами существует непосредственная связь. Для стабилизации режима работы схемы, при изменении внешней температуры и напряжения питания, в схему добавлена ООС по постоянному току.

Предусилитель для электретного микрофона на трех транзисторах

Это еще один вариант . Особенность данной схемы усилителя для микрофона в том, что подача питания на схему предусилителя осуществляется по тому же проводнику (фантомное питание) по которому идет входной сигнал.

Данный микрофонный предусилитель предназначен для совместной работы с , например, МКЭ-3. Напряжение питания на микрофон идет через сопротивление R1. Аудио сигнал с выхода микрофона поступает на базу VT1 через конденсатор С1. , состоящим из сопротивлений R2, R3 создается необходимое смещение на базе VT1 (примерно 0,6 В). Усиленный сигнал с резистора R5, выступающий в роли нагрузки, идет на базу VT2 который является частью эмиттерного повторителя на VT2 и VT3.

Возле разъема на выходе, установлены дополнительно два элемента: нагрузочное сопротивление R6, через которое идет питание, и разделительный конденсатор СЗ, отделяющий выходной аудио сигнал от напряжения питания.

Предварительный микрофонный усилитель на микросхеме 4558

Операционный усилитель 4558 выпускается фирмой ROHM. Он характеризуется как маломощный и малошумящий усилитель. Применяется данная микросхема в усилителе микрофона, звуковых усилителях, активных фильтрах, генераторах управляемых напряжением. Микросхема 4558 имеет внутреннюю фазовую компенсацию, увеличенный порог входного напряжения, большой коэффициент усиления и малый уровень шума. Также у данного операционного усилителя имеется защита от короткого замыкания.

(140,5 Kb, скачано: 2 161)

Это хороший вариант для постройки микрофонного предусилителя на микросхеме. Схема предусилителя для микрофона отличается высоким качеством усиления, простотой и не требует большой обвязки. Этот микрофонный усилитель для динамического микрофона также хорошо работает и с электретными микрофонами.

При безошибочной сборке, схема не требует настройки и начинает работать сразу. Наибольший ток потребления – 9 мА, а в состоянии покоя потребляемый ток в районе 3 мА.

Стерео усилитель на TDA2003 + JRC4558.

Представляем вашему вниманию принципиальную схему полного стереофонического усилителя, построенного на микросхемах TDA2003. Согласно datasheet TDA2003 выдаст 6 Ватт мощности на нагрузку 4 Ома. Питание усилителя однополярное 12 Вольт, поэтому его можно применить в качестве автомобильной аудиосистемы. Если интересуют параметры усилителя более подробно – полное описание (datasheet) вы найдете в архиве с материалами этой статьи. Данный усилитель также содержит предварительный усилитель и три регулятора тембра, который реализован на МС JRC4558. Принципиальные схемы показаны ниже:

Схема усилителя мощности на TDA2003:

Схема предварительного усилителя на JRC4558 с трехполосным регулятором тембра:

В предварительном усилителе микросхему JRC4558 можно заменить, например, на TL072.

Все элементы усилителя вместе с регуляторами размещены на одной плате. Исходники печатной платы показаны далее:

Используя эти изображения мы нарисовали печатную плату в программе Sprint Layout , ниже показан вид платы усилителя LAY6 формата:

Фото-вид LAY6 формата следующий:

Фольгированный стеклотекстолит односторонний, размер 71 х 126 мм.

Микросхемы TDA2003 устанавливаются на один общий радиатор, поэтому не забудьте про термопасту и изоляционные прокладки с изолирующими втулками.

Удобство платы заключается в том, что непосредственно на нее устанавливаются регуляторы, поэтому существенно сокращается применение проводов для внешних соединений. Все переменные резисторы – спаренные 2 х 20 кОм с линейной характеристикой, то есть, если импортные, то с индексом “В”, если отечественные – с индексом “А”.

Внешний вид платы усилителя в сборе показан ниже:

При поданном на усилитель питании загорается красный светодиод, расположенный рядом с входным разъемом. В его цепи стоит токоограничивающий резистор номиналом 2,2 кОм.

После того как запаяли элементы, промойте хорошенько плату, например, растворителем 646, уберите излишки канифоли и убедитесь в отсутствии “соплей” (перемычек олова меджу дорожками). Еще раз проверьте правильно ли впаяны элементы (микросхему 4558, полярность электролитов, и т.д.)
Усилитель собранный без ошибок и из исправных деталей в дополнительных настройках не нуждается. Удачного повторения.

Список элементов усилителя с предусилителем и регулятором тембра:

Микросхемы:

● TDA2003 – 2 шт.
● JRC4558 – 1 шт.

Резисторы 1/4W:

● 47R – 2 шт.
● 2R2 – 2 шт.
● 220R – 2 шт.
● 1R/0,5W – 2 шт.
● 1K – 4 шт.
● 10K – 2 шт.
● 2k7 – 4 шт.
● 100K – 2 шт.
● 220K – 2 шт.
● 2k2 – 1 шт.

Конденсаторы на напряжение не менее 16V:

● 1000mF электролит – 2 шт.
● 470mF электролит – 2 шт.
● 100mF электролит – 2 шт.
● 1mF электролит – 6 шт.
● 10mF электролит – 1 шт.
● 0.047mF (473) пленка – 2 шт.
● 0.1mF (104) пленка – 4 шт.
● 0.1mF (104) керамика – 1 шт.
● 0.0047mF (472) пленка – 2 шт.
● 470pF (471) керамика – 4 шт.

Остальное:

● Спаренный переменный резистор 20k + 20k - 4 шт.
● Разъем с болтовым зажимом 2 Pin 5 mm под монтаж на плату – 3 шт.
● Разъем с болтовым зажимом 3 Pin 2,54 mm под монтаж на плату – 1 шт.
● LED – Светодиод 5 mm красный – 1 шт.
● Панелька 8 Pin для JRC4558 – 1 шт.
● Алюминиевый радиатор для TDA2003 – 1 шт.
● Двойной RCA разъем – 1 шт.
● Терминал подключения акустики – 1 шт.

Скачать схему усилителя на TDA2003 & JRC4558, печатную плату LAY6 формата и datasheet_TDA2003 можно по прямой ссылке с нашего сайта, которая появится после клика по любой строке рекламного блока ниже кроме строки “Оплаченная реклама”. Размер файла – 0,93 Mb.