background image

49

Szkoła Konstruktorów

Maj 2010

Maj 2010

Elektronika dla Wszystkich

byłoby wykorzystanie układu z rysunku 
K
. Jeśli natomiast priorytetem nie byłoby 
jak najwyższe napięcie, tylko jak najwięk-
sza moc wyjściowa, to najprawdopodobniej 
optymalna okazałoby się wersja z rysunku 
L
. Jeśli prostowane napięcia byłyby niskie, 
zamiast zwykłych diod warto byłoby zasto-
sować diody o niższym napięciu przewodze-
nia, czyli diody Schottky’ego.

Wśród rozmaitych propozycji poprawy 

układu znalazł się schemat, pokazany na 
rysunku M.

Niektórzy uczestnicy przypuszczali, 

że generowany przebieg będzie miał dużą 
częstotliwość i należy wykorzystać diody 
szybkie. Jeden z Kolegów po modyfikacji 
prostownika zaproponował też umieszcze-
nie na wyjściu przetwornicy małej mocy 
np. MC34063, która zapewniłaby stabilne 
napięcie wyjściowe, niezależnie od pręd-
kości obrotowej takiej zaimprowizowanej 
prądnicy. 

Wszystkie nadesłane odpowiedzi mogę 

uznać za prawidłowe (choć nie wyczerpu-
jące). Upominki za zadanie NieGra166 otrzy-
mują następujacy Koledzy:
Patryk Pionke – Sopot,
Sebastian Wąsik – Dąbrówka,
Ryszard Pichl – Gdynia.

Wszystkich uczestników dopisuję do listy 

kandydatów na bezpłatne prenumeraty.

Rys. L

Rys. J

+

N.C.

N.C.

+

__

+

+

+

N.C.

N.C.

+

__

+

+

+

N.C.

N.C.

__

+

Wy

+

+

+

+

PAD 1

plus

PAD 1

plus
PAD 2

masa

PAD 2

masa

PAD 3

minus

PAD 3

minus

PAD 4

PAD 4

PAD 5

PAD 5

++U

-U

D1 D2

D3

D4

D5 D6

C1

C2

C3

C4

Rys. M

Rys. K

Policz 171

Zadania Policz 171 jest kontynuacją zada-
nia 166. Przypominam treść: realizujemy 
prosty układ monitorujący ze słuchawkami, 
zasilany napięciem stabilizowanym 12V. 
Wcześniej planowaliśmy wykorzystanie 
kostki TL084, jednak okazało się, że układ 
ten nie bardzo nadaje się do takiej roli. 
Zastanawiamy się, czy w roli wzmacniacza 
słuchawkowego można byłoby wykorzystac 
kostkę NE5532, też w układzie z rysunku 
A
. Znów ostateczna decyzja będzie zale-
żeć od testów praktycznych, ale wcześniej 
chcielibyśmy zorientować się, jaka byłaby 
moc takiej wersji z kostką NE5532 we 
współpracy ze słuchawkami o oporności 
32

Ω.

W ramach zadania Policz171 również 

należy:

- obliczyć (oszacować) moc wyjściową 

(sinusoidalną), dostarczaną do słucha-
wek.

Jak zawsze, bardzo proszę, żeby nadsyła-

ne rozwiązania były możliwie krótkie. Praca 
powinna zawierać zwięzły opis przebiegu 
obliczeń.

Nagrodami będą kity AVT lub książ-

ki, a najaktywniejsi uczestnicy są okreso-
wo nagradzani bezpłatnymi prenumeratami 
EdW lub innego wybranego czasopisma 
AVT. Wszystkie rozwiązania nadsyłane w 
terminie 60 dni od ukazania się tego nume-
ru EdW powinny mieć dopisek Policz171 
(na kopercie, a w tytule maila dodatko-
wo nazwisko, np.: Policz171Jankowski). Z 
uwagi na specyfikę zadania, bardzo proszę 
o podawanie swojego wieku oraz miejsca 
nauki czy pracy. W e-mailach podawajcie 
też od razu swój adres pocztowy.

Zapraszam do rozwiązania tego zadania 

zarówno doświadczonych, jak i początkują-
cych elektroników, 
którzy nie potrafią prze-
analizować wszystkich subtelności układu. 
Można też jeszcze nadsyłać rozwiązania 
zadania Policz170 z poprzedniego miesiąca.

  

Rozwiązanie zadania 

Policz 166

 W EdW 12/2009 przedstawione było zada-
nie  Policz166, które brzmiało: Realizujemy 
prosty układ monitorujący ze słuchawkami. 

W układzie będzie pracował układ TL084, 
zasilany napięciem stabilizowanym 12V. 
Zastanawiamy się, czy nie można byłoby 
zastosować w roli wzmacniacza słuchaw-
kowego dwóch wzmacniaczy z kostki TL084 
w układzie z rysunku B. Ostateczna decy-
zja będzie zależeć od testów praktycznych, 
ale wcześniej chcielibyśmy zorientować się, 
jaka byłaby moc takiego wzmacniacza, jeśli-
by współpracował on ze słuchawkami o 
oporności 32

Ω.

W ramach zadania Policz166 należało:
- obliczyć (oszacować) moc wyjściową 

(sinusoidalną), dostarczaną do słuchawek.

Zadanie okazało się trudne i napłynęło 

mniej rozwiązań, niż zwykle. Uczestnicy 
podchodzili do problemu z różnych stron, 
nie zawsze prawidłowo. Kilka osób przed-

Trzecia klasa Szkoły Konstruktorów 

+

+

+

+

+12V

+12V

słuchawki

wejście L

wejście L

wejście R

wejście R

stereo

2x32W

2x32W

Rys. B

+

+

+

+

+12V

+12V

słuchawki

wejście L

wejście L

wejście R

wejście R

stereo

2x32W

2x32W

Rys. A

background image

50

 Szkoła Konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich

Maj 2010

Maj 2010

stawiło zawi-
łe wyliczenia 
d o t y c z ą c e 
prądu i napię-
cia wyjścio-
wego. Dwie 
osoby przepro-
wadziły dość 
obszerne rozważania, dotyczące mocy strat 
cieplnych, wydzielanych w kostce. Owszem, 
to mógł być istotny trop, jednak popularne 
wzmacniacze operacyjne są tak projekto-
wane, żeby nawet przy zwarciu wyjścia nie 
nastąpiło przegrzanie i uszkodzenie. Dlatego 
aby obliczyć moc doprowadzoną do słucha-
wek, można było skorzystać z którejś formy 
znanego wzoru na moc:
P = U*I = U

2

/R = I

2

*R

Choć na schemacie nie były podane wartości 
elementów, można było przypuszczać, że 
spoczynkowe napięcie stałe na wyjściach 
wzmacniaczy operacyjnych jest równe lub 
zbliżone do połowy napięcia zasilania (12V/2 
= 6V). Wtedy można potraktować układ, 
jako zasilany napięciem symetrycznym 
±6V. W każdym razie stałe napięcie spo-
czynkowe można tak dobrać, żeby uzyskać 
maksymalną amplitudę przebiegu napięcia 
i prądu na wyjściu. Na pewno napięcie 
wyjściowe, występujące na słuchawkach, 
nie może mieć wartości międzyszczytowej 
większej, niż napięcie zasilania, co ilustru-
je rysunek C. W praktyce międzyszczyto-
wa amplituda przebiegu na słuchawkach 
na pewno będzie dużo mniejsza niż 12V, i 
to z różnych względów. Można było ana-
lizować, na ile napięcie wyjściowe będzie 
mniejsze, jednak w tym przypadku znacz-
nie prostszą drogą było przeanalizowanie 
prądów.

Zatrzymajmy się więc przy prądzie wyj-

ściowym.

   

Podstawowe obliczenia

Otóż już pobieżna lektura karty katalo-
gowej wzmacniacza operacyjnego TL082 
wskazuje, że prąd wyjściowy kostek TL08x 
jest niewielki. Karta katalogowa ST (SGS 
Thomson) informuje, że przy zasilaniu 
napięciem symetrycznym ±15V prąd zwar-
ciowy wyjścia 
typowo wynosi 40mA, ale w 
niektórych może wynosić tylko 10mA, jak 
wskazuje rysunek D.

Okazuje się, że w tym akurat przypadku, 

ograniczeniem jest maksymalna wartość 
prądu. W zasadzie na rysunku D podany 
jest prąd przy zwarciu wyjścia, ale my 
przyjmijmy w uproszczeniu, że jest to mak-
symalny użyteczny prąd. Jeżeli katalogowy 
maksymalny prąd wyjściowy wzmacniacza 
wynosi 40mA, to jest to wartość prądu 
szczytowego – amplituda przebiegu sinu-
soidalnego, więc dla przebiegu sinusoidal-
nego mamy do dyspozycji prąd o wartości 
skutecznej pierwiastek z dwóch (1,41...) 
razy mniejszej, czyli około 28mA, jak 

pokazuje rysunek E, a to da na rezystancji 
32

Ω moc:

P = I

2

*R

P = (0,028A)

2

*32

Ω

P = 25mW

Warto przy tym zauważyć, że przy prą-

dzie szczytowym 40mA, napięcie szczytowe 
na obciążeniu 32

Ω wyniesie tylko

U = 40mA * 32

Ω= 1280mV=1,28V

Czyli będzie to napięcie o wartości 

międzyszczytowej 2,56V i wartości sku-
tecznej 0,9V.

Jeszcze gorzej będzie w najgorszym 

przypadku. Otóż zgodnie z danymi katalo-
gowymi z rysunku D, w niektórych egzem-
plarzach prąd wyjściowy może być ograni-
czony do wartości (szczytowej) 10mA, co 
daje wartość skuteczną prądu 7mA i zniko-
mą moc sinusoidalną
P = (0,007A)

 

*32

Ω= 1,6mW

A to oznacza, że na obciążeniu 32

Ω 

wystąpi napięcie szczytowe
U = 10mA * 32

Ω= 320mV = 0,32V

Oznacza to, że napięcie międzyszczy-

towe będzie mieć wartość tylko 0,64V, 
a wartość skuteczna tego napięcia to 
tylko 0,23V. Jak wskazuje rysunek C, 
teoretycznie napięcie wyjściowe mogło-
by mieć dużo większą wartość. Jednak 
napięcie na obciążeniu 32

Ω nie może 

wzrosnąć, ponieważ w tym przypadku 
głównym ograniczeniem jest prąd wyj-
ściowy. Napięcie na obciążeniu jest zde-
cydowanie niższe, niż przy zasilaniu 12V 
można byłoby oczekiwać na podstawie 
rysunku C.

Wprawdzie w zadaniu nie było nic wspo-

mniane o wymagalnej mocy minimalnej, 
jednak można słusznie przypuszczać, że moc 
wyjściowa rzędu półtora miliwata okaże się 
zbyt mała. Ale nie sposób tego stwierdzić 
z całą pewnością, bo zależy to od szeregu 
czynników, w tym od skuteczności przetwa-
rzania słuchawek.

  

Dla dociekliwych

Znaczna część uczestników wyobraziła 
sobie, że przy zasilaniu 12V, na słuchaw-
kach wystąpi duże napięcie, jak na to wska-
zuje rysunek C. Koledzy ci skorzystali z 
dobrze znanej wszystkim zależności

P = U

2

/R

podstawili do powyższego wzoru wartość 
R = 32

Ω  i napięcie U związane z poda-

ną wartością zasilania 12V. Oczywiście do 
tego wzoru nie można podstawić wartości 
U=12V, ale też nieprawidłowa jest wartość 
U=6V, co zaproponowało dwóch młodych 
Czytelników. W najlepszym przypadku 6V 
to wartość amplitudy, a my zgodnie z warun-

+

+12V

w

ar

to

ść

m

dz

ys

zc

zy

to

w

a

40

m

A

ok.

28mA
ok

.2

8m

A

w

ar

to

sk

ut

ec

zn

a

40

m

A

am

pl

itu

da

w

ar

to

ść

m

dz

ys

zc

zy

to

w

a

V O

,OUTPUT

VOL

TAGE

SWING

(V

pp

)

RL, LOAD RESISTANCE (k? )

0.2

10

2.0

0.7

0.4

0.1

1.0

4.0

7.0

VCC/VEE = ±15 V

TA = 25°C

30

20

10

5.0

0

40

Rys. C

Rys. D

Rys. E

Rys. 

  Rys. 

G

w

ar

to

sk

ut

ec

zn

a

4,

25

V

am

pl

itu

da

6V

12

V

w

ar

to

ść

m

dz

ys

zc

zy

to

w

a

Rys. H

0.1

0

RL – Load Resistance – k ?

10

±15

±2.5

±5

±7.5

±10

±12.5

VCC± = ±15 V

TA = 25°C

See Figure 2

0.2

0.7 1

2

4

7

1247

0.4

0.20.40.71247

Maximum

Peak

Output

Voltage

V

V OM

Rys. J

background image

51

Szkoła Konstruktorów

Maj 2010

Maj 2010

Elektronika dla Wszystkich

kami zadania mamy policzyć moc wyjścio-
wą przy przebiegu sinusoidalnym. Do wzoru 
należy więc podstawić nie amplitudę, tylko 
wartość skuteczną przebiegu sinusoidalne-
go. Wartość skuteczna U

RMS

 przebiegu sinu-

soidalnego jest pierwiastek z dwóch razy 
mniejsza od amplitudy U

A

:

U

RMS

= 0,707 U

A

W teoretycznym, idealnym przypad-

ku, pokazanym na rysunku F, amplituda 
wyniosłaby 6V, a wartość skuteczna około 
4,255V, co dawałoby na rezystancji obciąże-
nia o wartości 32 omy zupełnie przyzwoitą 
moc ponad 0,5W:
P = U

2

/R

P = (4,255V)

2

/ 32

Ω

P = 0,56W

Wzmacniacz jest stereofoniczny, więc 

całkowita moc wyniosłaby 2 x 0,56W, czyli 
w sumie ponad 1W. I taką wartość podała 
znaczna część uczestników. Niestety w rze-
czywistości moc będzie znacznie mniejsza i 
to z kilku powodów. 

Pominiemy tu kwestie związane ze stra-

tami mocy i wzrostem temperatury. Kilku 
Kolegów rozważało, czy kostka TL084 „ma 
wystarczającą moc”. Niektóre karty katalo-
gowe informują, że maksymalna moc strat 
cieplnych dla obudowy DIL14 to 680mW. 
Teoretycznie wystarczyłoby dla mocy wyj-
ściowej rzędu 1 wata, ale ta moc dotyczy 
temperatury otoczenia +25°C. W wyższych 
temperaturach otoczenia moc strat jest 
mniejsza.

Nie będziemy jednak wchodzić w szcze-

góły, wróćmy do maksymalnego napięcia na 
słuchawkach. Na pewno przy pojedynczym 
napięciu zasilania +12V nie da się na wyj-
ściu uzyskać sygnału o amplitudzie mię-
dzyszczytowej 12V według rysunku F. Na 
pewno napięcie wyjściowe będzie mniejsze, 
choćby z uwagi na napięcia nasycenia tran-
zystorów wyjściowych. Część uczestników 
uwzględniła ten fakt i przyjęła mniejsze 
napięcie na wyjściu. Ale na ile mniejsze?

Tu opinie były różne. Niektórzy przyjęli 

wartość międzyszczytową napięcia wyjścio-
wego 10V, ktoś przyjął amplitudę 4,5V, ktoś 
inny 4V. Na marginesie dodam, że niektórzy 
do wzoru podstawiali właśnie amplitudę, co 
oczywiście jest nieprawidłowe i daje moc 
szczytową dwukrotnie większą od sinusoi-
dalnej. W zadaniu było wyraźnie powiedzia-
ne, że chodziło o moc sinusoidalną, więc do 
wzoru niewątpliwie trzeba było podstawić 
wartość skuteczną przebiegu sinusoidalne-
go, a nie amplitudę.

Niestety, wszystkie tego rodzaju oblicze-

nia dawały nieprawidłowe rezultaty. Otóż 
próbując obliczać moc na podstawie napię-
cia, należało też zauważyć, że przy napięciu 
szczytowym rzędu 4...6V przez rezystancję 
32

Ω  musiałby popłynąć prąd szczytowy o 

wartości 120...190mA.

A przecież wydajność prądowa wyjścia 

wzmacniaczy TL082 jest dużo mniejsza!

C z ę ś c i o w y m 

usprawiedliwieniem 
jest fakt, iż w kar-
tach katalogowych 
niektórych produ-
centów nie ma poda-
nych wartości nomi-
nalnych i minimal-
nych zwarciowego 
prądu wyjściowego, 
jak na rysunku D, 
który pochodzi z 
katalogu ST (SGS 
Thomson). Mianowicie danych 
takich nie ma w kartach Motoroli 
(OnSemi), Texas Instruments i 
National Semiconductor. Są tam 
natomiast zamieszczone cha-
rakterystyki prądowe wyjścia. 
Na  rysunku G pokazana jest 
zależność maksymalnego mię-
dzyszczytowego napięcia  wyj-
ściowego od oporności obcią-
żenia przy zasilaniu napięciem 
symetrycznym ±15V. Jak widać, 
producent nie przewiduje pracy 
z obciążeniem mniejszym od 
0,1k

Ω, czyli 100Ω. Przy tej 

oporności maksymalne (między-
szczytowe) napięcie wyjściowe 
ma wynosić tylko 5Vpp, co daje 
amplitudę 2,5V i wartość sku-
teczną 1,77V.

Jeszcze bardziej pesymistycz-

ne są informacje z kart kata-
logowych innych firm. I tak 
rysunek H ilustruje  analogicz-
ną charakterystykę z katalogu 
ST (SGS Thomson). Według 
rysunku, przy obciążeniu 100

Ω 

napięcie wyjściowe spadnie do 
zera. Taką samą charakterystykę 
można znaleźć w katalogu Texas 
Instruments – rysunek J.

Inne informacje zawiera 

katalog National Semiconductor 
–  rysunek K przedstawia cha-
rakterystyki wyjściowe dla prądu 
wypływającego i wpływającego. 
Tu widać, że dla większych prą-
dów wyjście ma charakter źródła 
prądowego, co wskazuje, że w 
układzie jest jakiś obwód ogra-
niczający o takim charakterze.

I rzeczywiście – schemat wewnętrz-

ny kostki TL082 produkcji National 
Semiconductor pokazany jest na rysunku L
Kolorem różowym zaznaczone są obwody 
ograniczające prąd. Są to typowe rozwią-
zania, a dzięki zastosowaniu rezystorów o 
różnej wartości, maksymalny prąd wypły-
wający (typ 20mA) jest inny niż maksymal-
ny prąd wpływający (17mA). Warto jednak 
zauważyć, że zazwyczaj przy obliczaniu 
prądu tego rodzaju ograniczników dzielimy 
napięcie U

BE

  przez wartość rezystora, przy 

czym wartość U

BE 

przyjmujemy z zakresu 

0,6...0,7V. Podzielenie 0,6V przez 22

Ω daje 

prąd 27mA, a przez 30

Ω  daje 20mA, a 

gdyby przyjąć U

BE

=0,7V, to jeszcze więk-

sze. Tymczasem prądy podane na rysunku K 
są mniejsze. Katalog tego nie wyjaśnia, ale 
można się domyślać, że rysunek K dotyczy 
najgorszego przypadku, wynikającego głów-
nie z tolerancji rezystorów wyjściowych.

W każdym razie rysunki K i L można 

łatwo ze sobą pogodzić. Gorzej z danymi z 
innych kart katalogowych. Zwróć też uwagę, 
że dane o maksymalnym prądzie z rysun-

Rys. K

Output

Non-inverting

input

Inverting

input

V

CC

V

CC

200

100

100

1.3k

30k

35k

35k

100

1.3k

8.2k

Rys. L

Rys. M

background image

52

 Szkoła Konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich

Maj 2010

Maj 2010

ku K, nawet z uwzględnie-
niem tolerancji, nie zgadzają 
się z informacjami z rysun-
ku D. Jeszcze trudniejsze 
jest pogodzenie informacji 
z pochodzących z tej samej 
karty katalogowej rysunków 
D oraz H. Dlaczego przy 
obciążeniu wyjścia rezystan-
cją 100

Ω napięcie wyjściowe miałoby spa-

dać do zera?

Nie pomaga tu, a nawet zaprzecza temu, 

pochodzący z tego samego katalogu schemat 
wewnętrzny kostek TL082 produkcji ST 
(SGS Thomson), pokazany na rysunku M
Tu nie ma typowych ograniczników prądu 
z tranzystorami i wygląda na to, że funkcję 
ograniczników pełnią rezystory (zaznaczone 
kolorem różowym). Sytuację przy maksy-
malnym „dodatnim” wysterowaniu wyjścia 
przy napięciu zasilania ±15V ilustruje w 
uproszczeniu  rysunek N. Wynika stąd, że 
przy zasilaniu ±15V, na obciążeniu 100

Ω 

powinniśmy otrzymać napięcie szczytowe 
3,55V, czyli międzyszczytowe około 7,1V. 
Charakterystyki z rysunków H i J można 
uznać za błąd rysownika (pomyłki w kata-
logach zdarzają się zaskakująco często). 
Do takiego wniosku skłania też rysunek G. 
Jednak wartości napięcia z rysunku G też 
nie odpowiadają danym z rysunków M i 
N. Zgadzałyby się natomiast, przynajmniej 
z grubsza, z rysunkiem O, pokazującym 
fragment schematu wewnętrznego TL082 
produkcji Texas Instruments. Schemat jest 
taki sam, jak na rysunku M, tylko mniejsze 

są wartości rezystorów wyj-
ściowych. Ale to jeszcze nie 
koniec.  Rysunek P, poka-
zuje budowę wewnętrzną 
kostek TL082 produkcji 
Motoroli (ON Semi). Tu, 
jak widać, wyjście jest zbu-
dowane jeszcze inaczej i 
ogranicznik prądu powinien 
działać symetrycznie dla 
prądów wpływających i wypływających. Co 
ciekawe, tu wszystko się zgadza, ponieważ 
rezystor wyjściowy 24

Ω  powinien ograni-

czyć prąd do wartości mniej więcej 25mA, 
co na rezystancji 100

Ω da napięcie 2,5V, a 

uwzględniając, że może to być prąd wpły-
wający i wypływający, rzeczywiście daje to 
napięcie międzyszczytowe 5Vpp, jak wska-
zuje rysunek G.

Uff!!!!
Nie dziwię się, że część uczestników 

naszego konkursu Policz166 zagubiła się w 
takich niespójnych informacjach. Ale co z 
nich tak naprawdę wynika?

Otóż na pewno wynika wniosek, że kostki 

o tym samym oznaczeniu TL082, pochodzą-
ce od rozmaitych producentów, mogą mieć 
znacząco różne parametry. Profesjonalny 

konstruktor może zamówić układy kon-
kretnej firmy o gwarantowanych parame-
trach albo uwzględnić najgorszy przypadek. 
Natomiast hobbysta...

...w zasadzie hobbysta też powinien 

uwzględnić najgorszy przypadek.

Ale jak widać z przeprowadzonych roz-

ważań, znalezienie tego najgorszego przy-
padku może okazać się żmudne, praco-
chłonne i w sumie niecelowe. Tym bardziej 
gdy hobbysta często wykonuje tylko jeden 
egzemplarz urządzenia. Wtedy można po 

prostu przeprowadzić test i 
sprawdzić, jak to wygląda w 

układzie budowanym z posiada-
nych podzespołów. Testowany 
egzemplarz może spełnić ocze-
kiwania.

Oczywiście, istnieje ryzyko, 

że po jakimś czasie układ się 
zepsuje i trzeba będzie wymie-
nić kostkę na nową, być może 

na egzemplarz o gorszych parametrach. W 
przypadku takich wątpliwości zapobiegli-
wi elektronicy umieszczają w obudowie 
urządzenia sprawdzony, ale niepodłączony 
dodatkowy egzemplarz układu scalonego, 
jako zapas. W razie awarii będzie on pod 
ręką – nie gdzieś w szufladzie lub na półce, 
tylko w obudowie urządzenia. Koszt takiego 
zapasu jest znikomy w porównaniu z ewen-
tualnymi przyszłymi kłopotami.

Takie rozwiązanie z zapasowymi newral-

gicznymi elementami, umieszczanymi w 
obudowie urządzenia, jest w sumie dobre, 
ale czy nie lepiej unikać tego rodzaju 
rozwiązań niepewnych, gdzie istotne właś-
ciwości zależą od rozrzutu parametrów 
elementów?

Dlatego i w tym przypadku prawdopo-

dobnie lepiej będzie wzmacniacz słuchaw-
kowy zrealizować inaczej niż w propozycji 
z rysunku B. 

Na koniec muszę jeszcze dodać, że jeden 

z Czytelników zaproponował wykorzysta-
nie  wzmacniacza mostkowego (BTL) według 
rysunku R
, co jego zdaniem przyniesie dwie 
korzyści: uprości układ i zwiększy czterokrot-
nie moc
. Niestety, co najmniej z dwóch powo-
dów nie jest to dobra propozycja. Owszem, 
układ mostkowy (BTL) pozwala dwukrotnie 
zwiększyć napięcie na obciążeniu, ale prze-
cież w naszym przypadku ograniczeniem 

ok.

14,2V
ok

.1

4,

2V

3,

55

V

7,

1V

3,

55

V

ok

.0

,8

V

100

W
10

0W

R

L

R

L

100

W
10

0W

200

W
20

0W

+15V

I~~35,5mA

I~~35,5mA

Rys. N   

Rys. O

Rys. P

+

+

+

+

U

ref

U

ref

R

R

R

R

Rys. R

Fot. S

+

+

+

Rys. T

Sponsorem nagród jest fi rma BTC Korporacja

background image

53

Szkoła Konstruktorów

Maj 2010

Maj 2010

Elektronika dla Wszystkich

nie jest napięcie, tylko wydajność prądowa 
wyjść. Wzmacniacz mostkowy ani trochę nie 
zwiększy więc mocy doprowadzonej do słu-
chawek. Po drugie, do wyjścia stereofonicz-
nego wzmacniacza mostkowego nie można 
dołączyć typowych słuchawek, ponieważ słu-
chawki stereo mają trzy końcówki, z których 
jedna (masa) jest wspólna – fotografia S. Do 
wyjścia wzmacniacza mostkowego można 
byłoby podłączyć dwa niezależne przetwor-
niki, ale nie wtyk typowych słuchawek.

Jeśli już miałoby być wykorzystanych 

więcej wzmacniaczy, to ewentualnie można 
by ich wyjścia połączyć równolegle, ale za 
pomocą rezystorów o niewielkiej warto-
ści (kilku omów), według rysunku T. W 
takim rozwiązaniu można uzyskać prawie 
dwa razy większą moc w słuchawkach, ale 

oba współpracujące równolegle wzmacnia-
cze, powinny też mieć dokładnie jednakowe 
wzmocnienie, co wymagałoby dobierania 
albo zastosowania precyzyjnych 1-procento-
wych rezystorów sprzężenia zwrotnego. W 
sumie nie jest to pomysł godny polecenia.

Inny uczestnik zaproponował rozwa-

żenie korzyści wynikających z dodania 
na wyjściu transformatorów obniżających 
według  rysunku U, które podwyższyłyby 
rezystancję widzianą przez wyjście wzmac-
niacza. Rzeczywiście jest to dobry pomysł, 
tylko dziś już raczej bardzo kłopotliwy i 
kosztowny, ponieważ małe transformatorki 
o potrzebnej przekładni są trudne do zdo-
bycia i drogie.

Błędna jest natomiast propozycja uży-

cia wtórników tranzystorowych według 
rysunku W. Przy proponowanej warto-
ści rezystorów emiterowych (4,7k

Ω), moc 

wyjściowa na słuchawkach byłaby zniko-
ma, znacznie mniejsza niż przy dołączeniu 
słuchawek wprost do wyjścia wzmacnia-
czy. Prawidłowa jest natomiast propozycja 
symetrycznego wtórnika z rysunku Z
najlepiej z rezystorem wyjściowym o war-
tości około 100

Ω, co pozwoli zachować 

znikomy poziom zniekształceń skrośnych.

Gratuluję wszystkim Kolegom, którzy z 

gorszym lub lepszym skutkiem spróbowali 
rozwiązać to niełatwe w sumie zadanie!

Upominki za zadanie Policz166 otrzymują:
Paweł Nowecki  

 

Wrocław,

Leszek Waszczuk   

Zatory,

Michał Kowalewski   

Olsztyn.

Wszystkich uczestników dopisuję do listy 

kandydatów na bezpłatne prenumeraty.

+

+

+

+

We. L

We. L

We. P

We. P

+12V

+12V

+

+

+

+

We. L

We. L

We. P

We. P

+12V

+12V

+12V

+12V

4,7k

4,7k

100k

100k

Rys. U

Rys. W

Rys. Z

R   E   K   L   A   M   A