» Der 1,2 Watt Stereo-Verstärker mit Ein/Aus-Taster «


Der Mini-Verstärker ist im Zuge dessen, dass ich für den Nachbau eines ZX Spectrum 128, der Harlequin 128, einen Verstärker benötigte, entstanden. Ich wollte keinen Verstärker bauen, der mit viel Power glänzt, das Ziel war vielmehr, dass der Verstärker klein ist und wenig Platz einnimmt. Der Weiteren sollte die drei Sound-Kanäle des AY3-3-8912 über einem Mischer derart eingekoppelt werden, dass die Kanäle nicht mehr als nötig belastet werden. Als Letztes wollte ich den Verstärker abschaltbar machen, einfach für den Fall, dass der Sound des Spiels oder der Demo irgendwann zu nerven beginnt. Hierzu sollte aber keinen Schalter sondern einen Taster einsetzen werden.
Ich hatte alle Bauteile in der Schublade, der Entwurf der Schaltung war also kein Problem.
Das Verstärker-IC LM386N hat sich in einigen anderen Anwendungen schon bewährt, er war somit die logische Wahl.
Der erste Entwurf ging mehr oder weniger in die Hose, weil ich die Schaltungseigenschaften des Harlequin 128 nicht berücksichtigte. Dadurch, dass die ULA des Harlequin 128 diskret aufgebaut ist, erzeugen sie auch ein gehöriges Störspektrum. Ich hatte die Sound-Kanäle der Einfachheit halber auf der Rückseite der Harlequin128-Platine abgegriffen, indem ich Drähte von unten an den IC-Sockel lötete. Da die Drähte genau unter der Video-Aufbereitung hindurch liefen, empfingen sie die Video-Signale, die sich über den Mischer und den nachfolgenden Verstärker zu einem Zirpen addierten, das je nachdem, was auf dem Bildschirm zu sehen war, lauter oder leiser war und in der Tonhöhe von Zahnarztbohrer zu Zikade variierte. Das konnte ich beheben, indem ich den Verstärker und die Taster-Schaltung auf einer Platine vereinigte und den Soundchip auf eine Adapterplatine setzte, von der ein Stecker zum Anschluss des Verstärkers wegführt.
Im zweiten Anlauf habe ich dem Verstärker noch eine Taster-Schaltung voran gestellt, die die Betriebsspannung über einen Transistor des Verstärkers ein- und ausschaltet. Die Taster-Schaltung ist Schaltungsteil 1. Der Mischer wird weiter unten als Schaltungsteil 2 vorgestellt, der eigentliche Verstärker ist Schaltungsteil 3.


Schaltungsteil 1 Ein- und Ausschalten des Verstärkers über einen Taster.
Die Taster-Schaltung besteht aus einem Monoflop NE555, einem nachfolgendem FlipFlop 74LS107 und einem Transistor, der die Spannungsversorgung des Verstärkers ein und aus schaltet.
Ein 10kOhm-Widerstand legt Pin2 des NE555 auf +5V. Der Anschluss K4 ist ebenfalls mit Pin2 verbunden. An K4 ist ein Taster angeschlossen, der Pin2 auf GND zieht, sobald er gedrückt wird, und den Timer triggert.
Pin 4, der Reset des NE555 wird nicht benötigt und liegt daher direkt an +5V. 
Pin 5 wird selten beschrieben. Dieser Pin bietet Zugriff auf den internen Spannungsteiler, der die Referenz der internen Komparatoren des NE555 bildet. Diese Referenzspannung liegt bei ca 2/3 der Betriebsspannung. Der 22nF-Kondensator C12, die hier angeschlossen sind, dienen der HF-Auskopplung.
Pin 6 und 7 Sind zusammen gefasst und bilden zusammen mit R15, 10kOhm, und C11, 10µF, das Zeitglied, sodass an Ausgang 3 ein kurzer Impuls von 0,1 Sek entsteht.
Das nachfolgende JK-FlipFlop ist so geschaltet, dass die Ausgänge Q, Pin3, und /Q, Pin 2,bei jedem Impuls, der am Clock-Eingang Pin 12 ankommt, wechseln. 
Der Ausgang Pin 2, /Q des FlipFlops ist über einen 330Ohm-Widerstand mit derf Basis des Transistors T1, BD435, verbunden. Der Kollektor von T1 liegt an der Betriebsspannung +5V, der Emitter führt zu der Spannungsversorgung der Verstärker.
Das der Q-Ausgang Pin 3 des FlipFlop 74LS107 springt beim Einschalten sofort auf High, der Verstärker wäre als sofort eingeschaltet. Um das Zu vermeiden, wird der Transistor über /Q Pin 2 angesteuert. An Q ist eine LED angeschlossen, die zu leuchten beginnt, wenn Pin3 auf Low springt. Somit wird auch gleich detektiert, wann der Verstärker eingeschaltet ist.
Schaltungsteil 2 Der Mischer.
Der Mischer ist ein passiver Mischer und besteht aus vier Widerständen, R9 R12. R9 und R12 sind jeweils 1kOhm groß, R10 und R11 jeweils 2,2kOhm. Über den Anschluss K3 werden die drei Soundkanäle des AY-3-8912 auf die beiden Verstärker verteilt. Kanal A ist über R9 mit einem der Verstärker verbunden, Kanal C ist über R12 mit dem anderen Verstärker verbunden. Kanal B wird über R10 und R11 aufgeteilt und mit beiden Verstärkern verbunden. R10 und R11 sind ca. doppelt so groß wie R9 und R11. Dies soll verhindern, dass die Kanäle sich eingangsseitig zu stark beeinflussen, was zu einer Beschädigung des AY-3-8912 führen kann.
Im Gesamtschaltbild sind die Widerstände R10 und R11 mit 2kOhm angegeben. Dies macht keinen Unterschied und ist auch kein Fehler.

Schaltungsteil 3 Die Verstärker
Der LM386N ist ein Kleinleistungs-Audioverstärker, auf Neu-Deutsch ein Low Voltage Audio Power Amplifier. Seine maximale Ausgangsleistung beträgt ca. 1.2Watt, die hier aber nicht ausgenützt wird. Die ganze Schaltung ist eine Abwandlung der Applikation des Datenblatts, welche die Werte aber nicht wesentlich beeinflussen. Die Gesamtverstärkung beträgt Vu ca. 20. 
Die folgende Beschreibung gilt für beide Verstärker, die Angaben bezeichnen jeweils die Bauteile beider Verstärker.
Das Eingangssignal wird über R7/R8, 4,7kOhm um ca. 20% abgeschwächt und über C5/C10, 100µF, gleichspannungsmäßig entkoppelt. Die Potis R2/R5, 50kOhm sind der Eingangsspannungsteiler, der die Lautstärke einstellt. Das Tonsignal geht dann auf den invertierenden Eingang des LM386N. Der Widerstand R3/R6 dient zur Unterdrückung von Störungen. 
Pin 6 ist der Eingang der Versorgungsspannung, die vom Transistor T1 kommt. Die Spannung wird mit einem Kondensator C4/C9, 1µF, gepuffert. 
An Pin7 ist der Bypass-Kondensator C1/C6, 100µF, angeschlossen. Er dient ebenfalls der Pufferung und Entstörung der Versorgungsspannung.
Pin 5 ist der Ausgang des Verstärkers hier sollte das Audiosignal verstärkt wieder herauskommen.
Über C2/C7, 100µF, wird das Tonsignal gleichspannungsmäßig entkoppelt. Die Bauteile C3/C8, 1µF, und R1/R4, 10kOhm, bilden ein RC-Glied, das HF-Störungen kurzschließt, bevor das Audiosignal auf die Lautsprecher weiter geleitet wird.
Das Gesamt-Schaltbild

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