Самоделки радиолюбителей на микросхеме lm358

AVR-STM-C++

Пришла мне в голову идея собрать на lm358 усилитель для наушников. Идея вызвана тем, что мне срочно понадобился прибор для проверки операционных усилителей, а поскольку осциллографа у меня на данный момент нет, то решил собрать такой прибор своими руками. В качестве прибора будет выступать унч на lm358, так как именно этот ОУ мне надо проверить.

Для начала посмотрим характеристики LM358. Для этого найдем даташит на этот ОУ и обратим внимания на вот эту таблицу.

Из таблицы мы видим, каким напряжением можно питать lm358, это от 3 вольт до 30 при однополярном питании. Мой выбор остановился на 5 вольтах, так как это напряжение можно взять откуда угодно — хоть с порта USB, хоть с павербанка.
Дальше надо определится со схемой, это будет классическая схема усилителя на ОУ с отрицательной обратной связью. За основу возьмем схему из даташита и немного ее доработаем.

Резисторы RG и RF отвечают за глубину обратной связи, регулируя коэффициент усиления. Резистор RIN ограничивает входной сигнал. Перед RIN поставим конденсатор, дабы отсечь постоянный ток, а RG можно сделать переменным, чтоб регулировать громкость. По питанию в обязательном порядке поставим электролитический конденсатор для того, чтоб не было краткосрочных просадок напряжения питания.

После сборки тестового образца звук был настолько ужасным, что схему пришлось существенно переделать. В итоге от того примера, что в datasheet, пришлось немного отступить. Путем вычислений а так же проб и ошибок сформировалась вот такая вот схема. Получился полноценный усилитель, который я нагрузил не наушниками, а 15-ти ваттными колонками сопротивлением 4 Ома. Усилитель конечно же не выдаст подобной мощности, просто эти колонки были в наличии.

Схема усилителя на LM358

Давайте разберем эту схему по порядку, что и зачем тут стоит. Первым делом начнем с конденсаторов C1 и C2. Изначально планировалось поставить керамические конденсаторы небольшой емкости, но практика показала, что лучше всего подошли конденсаторы большой емкости. Сначала поставил на 1 mF неполярный и это привело к громадным искажениям, при попытке подать сигнал в обход конденсатора искажения пропадали. Пробовал различные конденсаторы, в итоге лучше всего звучат электролитические конденсаторы, которые покупались мной для материнской платы. Возможно дело в ESR или в коэффициенте гармоник, которые напрямую зависят от качества конденсаторов и эти просто оказались более качественными, нежели остальные имеющиеся. К сожалению, замерить ESR или коэффициент вносимых гармоник не представляется возможным из-за отсутствия соответствующей измерительной аппаратуры.

Резисторы R1 и R2 на 22 Ома поставил дабы компенсировать высокое входное сопротивление микросхемы, выбор номинала обусловлен сопротивлением наушников, вместо которых подключается данный усилитель.

Резисторы R3, R4, R5 и R6 формируют отрицательную обратную связь. Изменяя значения резисторов R3 и R4 можно регулировать громкость, поэтому вместо них можно поставить один переменный сдвоенный резистор. Я предпочел поставить постоянный и регулировать громкость на телефоне, к которому подключал данный усилитель.

Конденсаторы C3 и C4 емкостью 0,47 микрофарад выступают фильтрами, без них очень сильные искажения на высоких частотах. Это электролитические конденсаторы китайского производства и я подозреваю, что именно из-за своего качества (ESR и высокий коэффициент вносимых гармоник) они делают звук качественнее. Это как раз тот случай, когда плохое качество деталей улучшает схему. Хотя может быть я ошибаюсь и они просто выступают в роли фильтра.
Если поставить параллельно R5 и C3 переменный резистор номиналом 10-50 кОм и конденсатор 47 нанофарад, можно получить фильтр высоких частот. Получится усилитель с регулятором баса, но для этого такое же изменения надо внести и во второй канал.

Переходим к конденсаторам C5 и C6. Они отфильтровывают постоянный ток на выходе усилителя, и с ними та же ситуация, что и с конденсаторами на входе. Поставил те, которые предназначались для установки на материнскую плату компьютера, с другими попросту растут искажения. И это даже учитывая то, что данные электролиты я покупал лет 7-10 назад и за период хранения их характеристики должны были бы ухудшиться.

Резисторы R7 и R8 компенсируют низкий импеданс нагрузки, без них очень сильные искажения. Поставил номиналом в 22 Ома, по примеру тех же наушников.

В качестве нагрузки выступают советские колонки 15 ватт — то, что было в наличии. Звук вполне приличный, на максимуме громкости телефона есть искажения, но уже на 70-80 процентах их нет. Вместо колонок можно смело подключать наушники, только изменить номинал резисторов на выходе до 5-10 Ом, например. Хотя можно и не изменять, дабы не сжечь наушники или не оглохнуть самому.

Микросхема LM358P китайского производства, заказана с али.
Усилитель собран на макетной плате, вот что получилось в итоге.

На схеме не указан конденсатор, который я поставил между плюсом и минусом питания, это электролит на 470 микрофарад. Питал сей девайс от обычной телефонной зарядки 5 V 750 mA, замеры показали, что просадок напряжения нет и потребления тока совсем смехотворное — 10-15 mA. С оглядкой на то, что в схеме на входе и выходе стоят конденсаторы на 10 вольт, я все же рискнул подать питание 12 вольт, дабы посмотреть как изменится звук. Усилитель выдержал данное испытание более чем достойно, увеличив немного громкость звучания и при этом не внося искажений в звук. Потребление по току увеличилось до 20 mA.

В заключение скажу, что если вам нужен стенд для проверки операционных усилителей, то этот усилитель звука с однополярным питанием вполне подходящий вариант. С учетом того, что схема собрана на макетной плате, то для проверки большого количества LM358 просто вытаскиваем одну микросхему и ставим вместо нее другую. Если выполнить все на печатной плате — то надо ставить dip-панельку для удобства замены микросхем.
Что касается сложности — то собрать своими руками на коленке за 20 минут при наличии необходимых деталей даже ребенок сможет.

Предусилитель для электретного микрофона на LM358

Для того, чтобы получить качественный звук с электретного микрофона подключенного к компьютеру требуется не только программа которая отфильтрует различные помехи, поставит различные эффекты но и также нужно перед этим усилить сигнал с микрофона. Для этого соберём самодельный но качественный предусилитель для электретного микрофона своими руками основанный на операционном усилителе LM358. Такой микрофон отлично подойдёт тем, кто снимает или озвучивает видео для Youtube, для записи аудио подкастов, чтобы усилить звук акустического инструмента или же записать вокал.

Предусилитель для электретного микрофона на LM358

Детали для создания предусилителя:

• Микросхема LM358 – http://ali.pub/4g6dj6;
• Электретный микрофон – http://alii.pub/5r5b2e;
• Резистор 100 кОм – 2 шт.;
• Резистор 10 кОм – 2 шт.;
• Резистор 1 кОм;
• Переменный резистор 200 кОм;
• Керамический конденсатор, 0,1 мкФ – 2 шт.;
• Электролитический конденсатор 470 мкФ ;
• Электролитический конденсатор 10 мкФ;
• Клеммная колодка на плату на 2 контакта;
• Аудио разъём 3,5 мм;
• Красный светодиод.

Самодельный предусилитель для электретного микрофона, инструкция:

Собирать микрофонный предусилитель будем по этой схеме:

Предусилитель для электретного микрофона на LM358

Хотя LM358 это сдвоенный операционный усилитель но в этой схеме используется только один из двух усилителей, его контакты: 1, 2 и 3 (см. Схему выше). Контакт 4 — это земля, а контакт 8 — VCC. Контакт 8 запитывается от источника 5 В через два конденсатора (C2 и C3) чтобы отфильтровать ВЧ и НЧ помехи.

Усиление данного микрофонного предусилителя благодаря использованию операционного усилителя LM358 осуществляется в 200 раз, устанавливается нужное усиление в широких пределах с помощью переменного резистора на 200 кОм (VR1), который стоит в обратной связи.

Предусилитель для электретного микрофона на LM358

В схеме также есть индикатор работы предусилителя, это светодиод, его с резистором R6 можно и не стравить, если в индикации работы устройства нет необходимости.

Всё, теперь подключите Ваш самодельный предусилитель для электретного микрофона к источнику питания на 5В и аудиовыход аудио кабелем к рекордеру или компьютеру и можно записывать голос или инструмент получая при этом отличное качество звука!

Регулируемый электронный предохранитель на микросхеме LM358 и полевом транзисторе

Сделай сам

С помощью электронного предохранителя,можно защитить технику и блок питания при коротком замыкании в нагрузке,также предусмотрена регулируемая защита по току при превышении заданного тока в нагрузке.Предохранитель работает при напряжении на входе 7-20В,ток потребляемый в дежурном режиме составляет 5мА. Коммутируемый ток полевым транзистором превышает 5 Ампер,дальше не проверял,но по описаниям достигает десятки Ампер.Полевой транзистор при потребляемом токе 3А в нагрузке не нагревается.

На операционном усилителе lm358 собран компаратор напряжения.На полевом транзисторе собран ключ и шунт.На TL431 собран стабилизатор напряжения.

Когда кнопка не нажата,на затвор полевого транзистора не поступает напряжение достаточное чтобы он открылся и транзистор закрыт.В это время горит светодиод(дежурный режим),а на выводе 2 компаратора будет напряжение 80мВ ,чуть больше чем на выводе 3 -70мВ(измерял при питании 8В без нагрузки).На выводе 1 компаратора при этом будет напряжение 800 мВ,что явно мало,чтобы открыть полевой транзистор.Теперь нажимаем кратковременно на кнопку.На затвор полевого транзистора через диод VD2 и R4 подается напряжение,которое его открывает и ток начинает протекать через нагрузку.При этом на выводе 2 компаратора будет напряжение 60 мВ,а на выводе 3 будет напряжение больше-100 мВ.Компаратор переключился и на выводе 1 теперь будет напряжение 6.6В,которое пройдя через диод VD1 понизится до 5.8В и это напряжение будет держать транзистор открытым.Сопротивление открытого канала транзистора равно 23 миллиОм. Это сопротивление играет роль шунта,на котором будет падение напряжения при прохождении через него тока нагрузки.Это напряжение поступает на вывод 2 компаратора.При коротком замыкании или при превышении заданного тока,напряжение на шунте становится больше напряжения чем на выводе 3,и компаратор переключается.На выводе 1 будет вновь напряжение 800 мВ которое закроет транзистор и нагрузка будет обесточена,светодиод вспыхнет.Когда неисправность в нагрузке будет ликвидирована,ток можно вновь подать в нагрузку нажав на кнопку.

Подстроечным резистором можно выставлять значение тока,при котором должен сработать предохранитель.Надо учитывать,что дома температура будет плюс 20 и сопротивление открытого канала транзистора будет одним,а на минус 20 будет другим,соответственно возможно изменится ток срабатывания который был выставлен.

Последовательно к стоку транзистора,можно подключить еще шунт,в итоге ток срабатывания можно уменьшить до нескольких мА.

Самоделки радиолюбителей на микросхеме lm358

Группа: Cоучастник
Сообщений: 130
Пользователь №: 117622
Регистрация: 14-September 16
Место жительства: Ярославль

На вход синусоида 5 вольт 18 кГц.
На выходе непонятная форма сигнала и очень маленькая амплитуда. R1=10k R2=36k
Помогите разобраться. Что я не так делаю.

Присоединённое изображение

Группа: Cоучастник
Сообщений: 613
Пользователь №: 107753
Регистрация: 28-September 14
Место жительства: vrtp.ru

Группа: Cоучастник
Сообщений: 130
Пользователь №: 117622
Регистрация: 14-September 16
Место жительства: Ярославль

Группа: Admin
Сообщений: 5406
Пользователь №: 1
Регистрация: 19-July 04
Место жительства: Воронеж

Группа: Cоучастник
Сообщений: 130
Пользователь №: 117622
Регистрация: 14-September 16
Место жительства: Ярославль

Группа: Cоучастник
Сообщений: 3676
Пользователь №: 29138
Регистрация: 2-February 08
Место жительства:

Группа: Cоучастник
Сообщений: 613
Пользователь №: 107753
Регистрация: 28-September 14
Место жительства: vrtp.ru

Кус оу 3.6 раз, таким образом питание должно быть более 18 вольт.

Это сообщение отредактировал ric — Oct 4 2016, 12:21 PM

Группа: Cоучастник
Сообщений: 130
Пользователь №: 117622
Регистрация: 14-September 16
Место жительства: Ярославль

Группа: Cоучастник
Сообщений: 4905
Пользователь №: 53418
Регистрация: 30-September 09
Место жительства: Украина

Группа: Cоучастник
Сообщений: 130
Пользователь №: 117622
Регистрация: 14-September 16
Место жительства: Ярославль

Группа: Cоучастник
Сообщений: 478
Пользователь №: 109812
Регистрация: 16-February 15
Место жительства: Москва, Бутово.

1. По схеме, усилитель с К=3,6. Следовательно амплитуда сигнала на выходе будет 3,6х5= 18 вольт, поэтому питание усилителя должно быть БОЛЬШЕ этой величины. Это понятно? Почему К=3.6 понятно?

2. Если "непонятный сигнал и маленькая амплитуда", то твой усилитель давно издох. Что с питанием? Партизан.

Это сообщение отредактировал alex286 — Oct 4 2016, 01:49 PM

Группа: Cоучастник
Сообщений: 130
Пользователь №: 117622
Регистрация: 14-September 16
Место жительства: Ярославль

Группа: Автор
Сообщений: 10353
Пользователь №: 20099
Регистрация: 16-April 07
Место жительства: Россия

Все правильно работает, согласно даташиту.

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Группа: Cоучастник
Сообщений: 130
Пользователь №: 117622
Регистрация: 14-September 16
Место жительства: Ярославль

Группа: Cоучастник
Сообщений: 3676
Пользователь №: 29138
Регистрация: 2-February 08
Место жительства:

Группа: Cоучастник
Сообщений: 130
Пользователь №: 117622
Регистрация: 14-September 16
Место жительства: Ярославль

Простите за неграмотность — накосячил с номиналами напряжений. Lm358 не может выдать напряжение, равное напряжению питания. А разделительный конденсатор рассчитывается

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Подписаться на тему
Уведомление на e-mail об ответах в тему, во время Вашего отсутствия на форуме.

Подписка на этот форум
Уведомление на e-mail о новых темах на форуме, во время Вашего отсутствия на форуме.

Скачать/Распечатать тему
Скачивание темы в различных форматах или просмотр версии для печати этой темы.