Источник питания и усилитель на одной микросхеме LM317

Предлагаемая схема может оказаться полезной в случае, когда и питание постоянного тока, и аудио сигнал необходимо передать по одной паре медных проводов. Одним из применений такой схемы является недорогая система открывания дверей с речевым вводом. В схеме используется единственная ИС - хорошо всем знакомая LM317 - дешевый регулятор напряжения. Используя эту микросхему, вы можете модулировать управляющий вход ADJ аудио сигналом электретного конденсаторного микрофона, включенного между входом управления и выходом ИС.

Изображенная на Рисунке 1 схема может оказаться полезной в случае, когда и питание постоянного тока, и аудио сигнал необходимо передать по одной паре медных проводов. Одним из применений такой схемы является недорогая система открывания дверей с речевым вводом. В схеме используется единственная ИС - хорошо всем знакомая LM317 - дешевый регулятор напряжения. Используя эту микросхему, вы можете модулировать управляющий вход ADJ аудио сигналом электретного конденсаторного микрофона, включенного между входом управления и выходом ИС. LM317 управляет выходом таким образом, что напряжение на микрофоне всегда равно 1.25 В DC.

В данном приложении используется электретный микрофон WM34, который поставляется компанией Panasonic в 10-миллиметровом капсюле и повсеместно используется в недорогом оборудовании. Но вы можете взять практически любой электретный капсюль, поскольку напряжение на микрофоне хорошо стабилизировано и никогда не превышает 1.25 В. В любом электретном капсюле имеется преобразователь импеданса на МОП транзисторе, превращающий звуковой сигнал в ток, текущий от вывода истока к выводу стока. Протекающий через микрофон ток модулирует напряжение на переменном резисторе RP. Поскольку выход LM317 должен отслеживать напряжение на Rp, вы получаете низкоомный источник аудио сигнала, смещенного на величину постоянного выходного напряжения.


Рисунок 1. В этой нестандартной схеме управляющий вывод микросхемы регулятора напряжения используется для усиления аудио сигнала.

В связи с тем, что микрофон напрямую модулирует вывод управления, в схему необходимо добавить сглаживающий конденсатор С-i, чтобы шумы и помехи не влияли на уровень аудио сигнала. С-i частично шунтирует аудио сигнал на землю, однако LM317 компенсирует потери внутренним усилением. Во избежание лишних потерь в LM317 емкость конденсатора должна быть, по возможности, минимальной. Схема хорошо работает и вовсе без конденсатора, но значения до 47 мкФ не создают никаких проблем. С помощью RP вы можете регулировать постоянное выходное напряжение и коэффициент усиления микрофонного сигнала. Для правильной работы LM317 необходимо, чтобы забираемый с выхода микросхемы ток был не менее 4 мА. Если громкоговорителя в вашей конструкции нет, подключите нагрузочный резистор, рассчитанный на ток 4 м А.

В конструкциях с низкоимпедансными громкоговорителями также нужны резисторы нагрузки. Ориентируясь на минимальный ток 4 мА, при расчете сопротивлений резисторов вы должны учитывать вклад аудио сигнала. При 8-омном громкоговорителе, чтобы избежать искажений, необходима минимальная резистивная нагрузка 470 Ом.