Современная электроника №7/2025

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 37 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 7 / 2025 В связи с простотой схемы развод- ка сделана односторонней (рис. 2а), а сама плата (рис. 2б) изготовлена на стеклотекстолите толщиной 1,5 мм с односторонним медным покрытием размером 14×19 мм. Устройство усилителя Прибор расположен в пластико- вом корпусе марки 20-33 размером 70×45×28 мм с защёлкивающейся крышкой (рис. 3а, б). Аккумулятор приклеен к внутренней поверхности корпуса тонкой лентой с двусторон- ним липким слоем. Выходной гнез- довой разъём 3,5 стерео и разъём для зарядки аккумулятора – гнездовой разъём 2,5 моно – прикручены гай- ками к боковым поверхностям кор- пуса через соответствующие отвер- стия. Входной разъём (штекер 3,5 стерео) укреплён на одном конце кабе- ля, а провода второго его конца непо- средственно припаяны к соответству- ющим контактным площадкам платы. Сама плата приклеена к боковой вну- тренней поверхности корпуса термо- клеем. Этим же клеем укреплены прово- да кабеля (пропущенного через рези- новую втулку) со входным разъёмом. Для кнопки на лицевой поверхности корпуса прорезано прямоугольное окно, в которое она вставлена с натя- гом (рис. 3а, б). Светодиод вставлен в отверстие, просверленное на лицевой поверхности корпуса (рис. 3а, б). Стои- мость комплектующих устройства не более 600–700 руб., в которую включе- на стоимость корпуса (60 руб.), акку- мулятора (200 руб.), разъёмов (3 шт. по 60–80 руб.), кнопки (60 руб.), а так- же ОУ (60 руб. и 100 руб. – см. выше). Результаты работы прибора Для проверки синусоидальности выходных сигналов усилителя к его входам был подключён генератор сину- соидальных сигналов, описанный авто- ром в [1], a к выходам усилителя и вхо- ду генератора (в разных комбинациях) был подключён двухканальный циф- ровой осциллограф, на котором была выбрана опция с открытыми входа- ми (DC). Оба выхода усилителя были нагружены постоянными резистора- ми по 50 Ом. Полученные осцилло- граммы (рис. 4) показывают, что при частотах 16 Гц, 1 кГц и 30 кГц выход- ные сигналы строго синусоидальны, о чём свидетельствуют измеренные осциллографом амплитуда сигнала в 1 В (она равна половине размаха – Vpp = 2 В, т.е. 1 В) и соответствующee ей действующее значение (Vrms = = 0,707 В). Как известно, если сигнал синусоидален, то действующее значе- ние Vrms = Vamp/√2 ≈ 0,707×Vamp, где Vamp – амплитудное значение сигнала. Если подсчитать относительную ошиб- ку Vrms, учитывая, что 1/√2 ≈ 0,707106, то можно получить: (0,707106 – 0,707)/0,707106 × 100% ≈ 0,015%. В спра- вочном листке на AD8532 приведено значение коэффициента нелинейных искажений + шум (КНИ+Ш – THD +N) для схемы усилителя для наушников (Figure 44), которое составляет менее 0,3%. Однако, судя по приведённым осциллограммам и расчёте относи- тельной ошибки для Vrms, у схемы авто- ра КНИ+Ш на порядок меньше. Кроме того, поскольку схема рис. 1 может уси- ливать даже постоянное напряжение, т.е. минимальная частота составляет 0 Гц, схема легко пропускает самые низ- кие частоты (например, 16 Гц – рис. 4а). Зарядка аккумулятора К разъёму Xзар (рис. 1) ответным разъёмом (штекером 2,5 моно) под- ключается кабель, второй конец кото- рого подключается к плате зарядного устройства на базе специализирован- ной микросхемы TC4056A, оборудован- ной разъёмом USB Micro для подклю- чения к ней устройства для зарядки телефона с выходным напряжением 5 В. Здесь следует заметить, что на пла- те с TC4056A по умолчанию установ- лено максимальное значение зарядно- го тока в 1 А. Такой ток обеспечивают далеко не все зарядные устройства для телефона. Кроме того, при токе 1 А плата с TC4056A достаточно силь- но нагревается и может выйти из строя от перегрева. Поэтому, если использо- вать зарядку для телефона (или, напри- мер, для зарядки аккумуляторов IQOS), обеспечивающую ток 1 А (или более), то плату необходимо установить на радиатор. Для этого автор использо- вал миниатюрный пластиковый кор- пус размером 45×30×16 мм, состоящий из двух половин, которые защёлкива- ются между собой (рис. 5). В одну часть корпуса в качестве радиатора установ- лена медная пластина толщиной 2 мм и размером несколько большим, чем сама плата. Эта пластина прикручена к корпусу четырьмя винтами М2, для чего в ней просверлены отверстия и нарезана соответствующая резьба. Чтобы пластина не касалась корпу- са, между ними в качестве толстых шайб установлены 4 гайки М3. Плата приклеена к пластине гибкой термо- прокладкой с двусторонним липким слоем. К выходным контактам платы одним концом припаян двухпровод- ный кабель, который дополнительно укреплён каплей термоклея, а на дру- гой его конец припаян аудиоразъём – штекер моно 2,5 мм, который подклю- чается к ответному разъёму прибора (Xзар, рис. 1). Для разъёма USB Micro в верхней половине корпуса прореза- но небольшое окно. Для доступа возду- ха внутрь корпуса в обеих его полови- нах просверлены по 4 отверстия. Кроме того, для того чтобы наблюдать за про- цессом зарядки, на плате расположе- ны два светодиода, красного и синего цветов, а в корпусе просверлены ещё 2 отверстия как раз над этими свето- диодами, чтобы их можно было уви- деть. Когда идёт процесс зарядки, горит красный светодиод (рис. 5а). По оконча- нии зарядки красный светодиод гаснет и зажигается синий (рис. 5б). Зарядку аккумулятора необходимо произво- дить при выключенном приборе. Если же зарядка для телефона обе- спечивает ток не более 0,5 А, то ради- атор не нужен, так как в этом случае нагрев платы небольшой; правда, вре- мя зарядки аккумулятора будет суще- ственно больше. Если, например, активное сопротив- ление наушников составляет 50 Ом, Рис. 5. Процесс зарядки аккумулятора (а) и окончание зарядки (б) а) б)