Архив в формате .lay для Sprint Layout

При всей удачности и качестве схемы я все же решил двигаться дальше – отказаться от дополнительного транзистора, а все функции возложить на операционные усилители. Чем меня не устраивала эта схема? Тем, что из-за дополнительного транзистора ей требуется бОльшее напряжение питания. Тем, что искажения, хоть на слух и не определяются, но все же есть, т.к. есть различные неидеальности транзистора, есть его шум и т.п. В общем - я решил, что можно сделать лучше. Получилась такая схема:

Здесь первый ОУ работает следующим образом. На его неинвертирующем входе имеется постоянное напряжение и он, по всем принципам работы операционных усилителей, пытается поддержать такое же напряжение и на инвертирующем входе. В результате этого на его выходе появляется напряжение равное 2+R4*IQ1, где 2 – напряжение на неинвертирующем входе (заданное зеленым светодиодом), R4 - сопротивление резистора обратной связи, IQ1 – ток покоя полевого транзистора, у нашего подопечного 0,33мА. Получается, что на выходе первого ОУ имеем постоянное напряжение 3,65В + переменную составляющую, равную амплитуде переменного тока полевого транзистора умноженную на сопротивление обратной связи.

Сразу возникает мысль – раз так, значит нужное усиление можно получить одним ОУ – просто увеличив R4. Однако, это не может быть достигнуто очень просто. Дело в том, что увеличивая резистор, мы увеличиваем усиление не только переменной составляющей, но и постоянной и при достаточном усилении получается очень большая постоянная составляющая на выходе оу – десятки вольт! Исправить это одновременно простыми и эффективными средствами не удается – либо просто, но плохо, либо хорошо (не факт что лучше чем на 2х ОУ), но слишком сложно. По этому проще поставить второй операционник, тем более что многие из них выпускаются по два в одном точно таком же корпусе как и один.

Эта схема в симуляторе показывает уже 0,05% гармоник на входном уровне 100мВ (на 2 порядка ниже чем исходная!), а так же обладает всеми остальными положительными качествами первой моей схемы. Эта схема так же была собрана и испытана и показала превосходные результаты. Советую использовать именно её. При использовании капсюля другой модели (не WM60 или WM61) почти наверняка придется изменить номинал резистора обратной связи, т.к. разные капсюли имеют разный ток покоя. Необходимую величину находим по формуле R4=(V-2)/IQ1, где V – желаемое постоянное напряжение (желательно выбрать 1/2 от напряжения питания). Если IQ1 в миллиамперах, то сопротивление получится в килоомах. Усиление задается резисторами R1 и R2 – К=1+R1/R2. Если вход следующего после усилителя устройства имеет развязку по постоянному току, то выходной конденсатор в обейх схемах можно исключить, заменив его резистором небольшого номинала – единицы-десятки Ом. Кстати и выходной резистор я поставил на всякий случай, т.к. AD8620 защищена от КЗ выхода, но я не знаю наперед какой опер поставит в свою плату читатель этой статьи, по этому на всякий пожарный…

Этот усилитель имеет частотную полосу от 1,5Гц до около 500кГц (с использованным оу – AD8620). Зачем так много? Затем, чтобы в рабочем диапазоне иметь минимальные фазовые сдвиги на разных частотах - это полезно при измерениях, т.к. дает реальную фазочастотную характеристику, что нужно для правильного рассчета разделительных фильтров, на основе этих измерений. В этой схеме фазовый сдвиг на 20кГц составляет около -1,5 градуса и ачх абсолютно линейна во всем звуковом диапазоне, что позволяет пренебречь какими-либо поправочными данными при измерениях и считать усилитель идеальным. Печатная плата: