Усилитель построен на базе сдвоенного операционного усилителя LM358 (два ОУ в одном 8‑выводном корпусе) и двух транзисторов - 2N2222 и 2N2907. Схема состоит из трёх основных каскадов:
первый каскад - предварительное усиление и регулировка чувствительности (Gain) на ОУ U1.1;
второй каскад - активный регулятор тембра на ОУ U1.2;
третий каскад - нормирующий усилитель на транзисторах Q1 и Q2 с регулятором громкости.
Входной сигнал поступает на разъём S1, далее через разделительный конденсатор C1 - на вход первого каскада (ОУ U1.1). Этот каскад отвечает за предварительное усиление сигнала и регулировку общей чувствительности схемы.
Регулировка чувствительности выполняется с помощью потенциометра R18, включённого в цепь обратной связи ОУ U1.1. Принцип работы прост: чем больше сопротивление потенциометра, тем выше усиление каскада и, соответственно, чувствительность всего предусилителя.
Варианты модификации:
Для расширения диапазона регулировки чувствительности можно использовать потенциометр с большим максимальным сопротивлением - например, на 470 кОм.
Если регулировка чувствительности не требуется, потенциометр можно заменить постоянным резистором, подобрав его номинал для получения нужной чувствительности.
Возможна реализация нескольких звуковых входов для создания простейшего аудиомикшера - детали такой модификации будут рассмотрены отдельно.
С выхода первого каскада сигнал поступает на регулятор тембра, собранный на втором операционном усилителе (U1.2). Это активный регулятор, размещённый в цепи обратной связи ОУ, что позволяет добиться более глубокой регулировки тембра.
Цепь регулировки тембра включает:
потенциометры R19 и R20;
резисторы R4, R5, R6, R7, R8;
конденсаторы C6 и C8.
Вместе эти компоненты образуют мостовой регулятор тембра. Использование активного регулятора даёт ещё одно преимущество: можно применять потенциометры с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота.
Если в наличии есть только потенциометры с логарифмической характеристикой, их тоже можно использовать, но в этом случае линейная характеристика регулировки тембра не будет соответствовать среднему положению движков потенциометров.
Частоты регулировки тембра определяются номиналами конденсаторов C6 и C8. В данной схеме они составляют примерно:
160 Гц - для регулировки низких частот;
10 кГц - для регулировки высоких частот.
С выхода регулятора тембра сигнал через разделительный конденсатор C10 поступает на следующий каскад.
Третий каскад собран на транзисторах Q1 (2N2222) и Q2 (2N2907) и выполняет функцию нормирующего усилителя. Коэффициент усиления этого каскада регулируется подстроечным резистором R15 - он позволяет в широких пределах настраивать максимальное выходное напряжение всего усилителя. При уменьшении сопротивления R15 усиление каскада возрастает.
На выходе каскада установлен регулятор громкости на потенциометре R21. С движка этого потенциометра сигнал подаётся на оконечный усилитель мощности.
Особенность каскада - использование транзисторов разной проводимости с непосредственной связью между ними. Это классическая, проверенная временем схема, отличающаяся надёжностью и хорошим качеством работы.
Упрощение схемы
При необходимости схему можно упростить, исключив транзисторный каскад. В этом случае регулятор громкости R21 следует подключить к нижнему выводу постоянного резистора R9 (1 кОм). Однако такой вариант делает усилитель менее гибким и универсальным по сравнению с исходной версией.
Для частотной коррекции в области ультразвуковых частот и предотвращения возможного самовозбуждения усилителя используются керамические конденсаторы малой ёмкости: C3 и C13 (по 12 пФ). Они обеспечивают стабильную работу схемы на высоких частотах.