Trzykanałowy multimedialny UMZCH. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Tranzystorowe wzmacniacze mocy

 Komentarze do artykułu

Pomimo wielu modeli głośników multimedialnych produkcji przemysłowej zainteresowanie radioamatorów samodzielną produkcją takich konstrukcji nie maleje. Szczególnie interesujące są systemy ze wspólnym kanałem niskiej częstotliwości. Głośnik niskotonowy - subwoofer - umieszczono w osobnej obudowie, co pozwala znacznie zmniejszyć wymiary głośników lewego i prawego kanału. Do takich konstrukcji przeznaczony jest opisany tutaj wzmacniacz o łącznej mocy znamionowej około 20 watów.

Cechami kompleksu multimedialnego są stosunkowo niewielkie rozmiary monitora wideo i odpowiadające im wymiary systemu akustycznego, który zwykle znajduje się w bliskiej odległości od słuchacza. Pod tym względem maksymalna moc wzmacniaczy dla takich głośników zwykle nie przekracza 10 ... 20 watów. Bliskość multimedialnego zestawu głośnikowego często ogranicza jego dopuszczalne rozmiary, dlatego powszechną praktyką jest umieszczanie głowicy niskotonowej w jednej wspólnej obudowie - subwooferze, a głośniki stereo pełnią tu rolę "satelit".

Aby utworzyć sygnał kanału basowego (subwoofer), zwykle stosuje się sumator i filtr aktywny. Jako przykład na ryc. 1 przedstawia schemat tego węzła.

Rys.1. Kondycjoner sygnału basowego (subwoofer)

Na wzmacniaczu operacyjnym DA1.1 wykonany jest sumator odwracający, połączony z filtrem pierwszego rzędu, na wzmacniaczu operacyjnym DA1.2 - aktywny filtr Butterwortha drugiego rzędu. Częstotliwość odcięcia wynikowego filtra trzeciego rzędu wynosi około 180 Hz. Dzielnik R1R2 ustawia tryb wzmacniacza operacyjnego dla prądu stałego. Pasmo częstotliwości głośników MF-HF (satelity) jest ograniczone filtrami pierwszego rzędu na wejściu stereo UMZCH.

Nie jest jednak konieczne stosowanie filtrów aktywnych w celu wyizolowania pasma częstotliwości subwoofera. Na łamach magazynu opublikowano dwie wersje UMZCH dla komputera [1], w których zastosowano autorską metodę generowania sygnału dla subwoofera, która nie wymaga osobnego filtra. Niestety w pierwszej wersji projektu zastosowano dwie różne wersje układu TDA1519, które nie zawsze są dostępne w sprzedaży. W drugiej wersji - beznadziejnie przestarzałe TDA2005, które nie spełniają współczesnych wymagań w zakresie zniekształceń i szumów; ten układ wymaga wielu elementów zewnętrznych. Korzystając z nowoczesnych mikroukładów UMZCH przeznaczonych do samochodowych urządzeń radiowych, możesz nieco uprościć obwód i znacznie poprawić wydajność UMZCH.

Wygodne jest wykonanie wzmacniacza mocy opartego na wspólnym układzie TDA1554Q (Philips). Zawiera dwa odwracające i dwa nieodwracające wzmacniacze o wzmocnieniu 20 dB, ich impedancja wejściowa wynosi 60 kOhm. Istnieją dwie możliwości ich włączenia. Pierwszy jest standardowy, jak czterokanałowy UMZCH o maksymalnej mocy wyjściowej 4x6 W (4x11 W) przy obciążeniu 4 (2) omów. Druga opcja to dwukanałowy zmostkowany UMZCH o maksymalnej mocy wyjściowej 2x22 W przy obciążeniu 4 omów.

W proponowanym projekcie zastosowano dwa kanały odwracające w połączeniu konwencjonalnym, a dwa kanały nieodwracające, dzięki autorskiemu rozwiązaniu, w połączeniu mostkowym.

Napięcie zasilania wzmacniacza może mieścić się w zakresie +10 ... 16 V. Prąd pobierany przez urządzenie przy braku sygnału nie przekracza 0,1 A. W trybie gotowości „Standby” (tryb zdalnego wyłączania) - 0,1 mA. Moc znamionową podano przy napięciu zasilania 15 V i zniekształceniach harmonicznych ok. 0,5%. Maksymalna moc, jak zwykle, jest określana przy zniekształceniu 10%.

Obwód wzmacniacza pokazano na ryc. 2. Urządzenie jest maksymalnie uproszczone, a nominały większości elementów ujednolicone.

Rys.2. Schemat ideowy wzmacniacza

Głośność i ton są kontrolowane przez podwójne zmienne rezystory odpowiednio VR1 i VR2. Aby uniknąć przeciążenia wzmacniacza, głębokość regulacji tonów zależy od położenia suwaka regulacji głośności. Przy maksymalnej głośności wzrost wysokich tonów nie przekracza 2...3 dB (a potem - ze względu na blokadę LF i MF), ale wzrasta do 5...6 dB przy małej głośności [2]. Dostosowanie tonów wysokich do „blokady” nie jest zapewnione, ponieważ, jak pokazuje praktyka, nie jest to konieczne. Ponadto większość kart dźwiękowych do komputerów PC ma sterowane programowo regulatory tonu i balansu. W razie potrzeby zakres regulacji tonów we wzmacniaczu można zwiększyć do 12 ... 14 dB, ustawiając rezystor zmienny VR2 o rezystancji 10 kOhm. Istnieje również możliwość zamontowania regulatora balansu stereo (VR4), choć jego konieczność jest jeszcze bardziej wątpliwa.

Ze względów instalacyjnych dla satelitów zastosowano odwracające kanały wzmocnienia, dlatego dla zachowania pierwotnej fazy sygnału głowice dynamiczne BA1, BA2 są połączone z odwrotną polaryzacją. Całkowity sygnał dla subwoofera jest tworzony na kondensatorze separującym C13 wspólnym dla dwóch kanałów, jak w [1]. Częstotliwość odcięcia tego filtra wynosi 170...180 Hz. Pojemność kondensatora C13 jest wskazana dla głowic dynamicznych o impedancji 4 omów. W przypadku głowic o impedancji 8 omów jej pojemność należy zmniejszyć do 220 uF.

W stosunku do sygnałów satelitarnych, sygnał subwoofera jest tworzony jako funkcja dodatkowa, dlatego w pewnych warunkach (więcej na ten temat później) na wynikowej charakterystyce częstotliwościowej może pojawić się „garb” przy częstotliwości podziału do 3 dB. Aby wyeliminować tę wadę, do kanału subwoofera wprowadzono przestrajalny proporcjonalnie całkujący filtr VR3R1R2C3, którego częstotliwość odcięcia zmienia się w zakresie 50 ... 150 Hz. Gdy częstotliwość jest dostrojona, poziom sygnału również zmienia się w tym samym czasie, co pozwala zrezygnować ze zwykłej kontroli poziomu w kanale subwoofera. Na ryc. 3 przedstawia teoretyczną odpowiedź częstotliwościową filtrów na napięcie elektryczne; rodzina kanałów LF została dla wygody obniżona o 6 dB.

Rys.3. Teoretyczna charakterystyka częstotliwościowa filtrów napięciowych

Aby zapewnić pracę dwóch identycznych wzmacniaczy w połączeniu mostkowym, konieczne jest podanie na ich wejścia sygnałów przeciwfazowych. Ten projekt wykorzystuje kaskadę dzielonego obciążenia. Odwrócony sygnał jest pobierany z kolektora tranzystora VT1, a nieodwrócony sygnał z części obciążenia emitera. Wzmocnienie kaskadowe na obu wyjściach wynosi około -16 dB, więc napięcie wejściowe kanału LF w trybie maksymalnie szerokopasmowym jest o około 4 dB wyższe niż w kanałach satelitarnych. Kompensuje to różnice w czułości między przetwornikami szerokopasmowymi i niskotonowymi oraz zapewnia przestrzeń nad głową dla kontroli poziomu w kanale subwoofera.

Ponadto środek ten automatycznie eliminuje przeciążenie kaskady na tranzystorze VT1 na wejściu: ze względu na różnicę wzmocnienia obcinanie sygnału na wyjściu wzmacniacza mostkowego rozpocznie się wcześniej niż na konwencjonalnych wyjściach (skąd sygnał dla VT1 jest pobierana). Dzięki głębokiemu sprzężeniu zwrotnemu przez rezystory R4, R5 liniowość kaskady jest zadowalająca nawet przy dużych sygnałach. Tryb kaskadowy DC jest zapewniany przez podłączenie obwodu VR3R1 do kondensatora C13. Ten kondensator ma stałe napięcie, w przybliżeniu równe połowie napięcia zasilania.

Kolejnym węzłem, do tej pory nietypowym dla takich wzmacniaczy, jest przełącznik fazy sygnału subwoofera SA2. Jednak w systemach kina domowego i subwooferach samochodowych taka kaskada z pewnością będzie istnieć. Konieczność jego użycia wynika z następujących powodów: w przypadku przestrzennie odseparowanego systemu akustycznego wynikowa charakterystyka częstotliwościowa w punkcie odsłuchowym będzie określona przez stosunek faz przychodzących sygnałów. Z kolei przesunięcie fazowe zależy od odległości do głowic dynamicznych.

Na ryc. Na rysunku 4 przedstawiono teoretyczną odpowiedź częstotliwościową w bliskim polu promieniowania dla przypadków wtrącenia w fazie i przeciwfazie głowic z ich zwartą instalacją. Rzeczywista charakterystyka częstotliwościowa pod względem ciśnienia akustycznego, w zależności od odległości i charakterystyki głowic, może przybierać jeszcze bardziej dziwaczne formy. Oczywiście wprowadzenie przełącznika fazowego umożliwia bardziej elastyczną kontrolę wynikowej charakterystyki częstotliwościowej.

Rys.4. Teoretyczna odpowiedź częstotliwościowa w bliskim polu promieniowania

Wyłącznik zasilania SA1 kontroluje stan mikroukładu, a za jego pośrednictwem napięcie zasilania jest dostarczane do stopnia rozdzielacza faz. W stanie wyłączonym wyjścia przełączane są w stan wysokiej impedancji, a pobór prądu nie przekracza 100 μA. Cel pozostałych szczegółów jest oczywisty. Pojemność filtra jest podzielona na dwie części, ponieważ trudno jest zainstalować duży kondensator bezpośrednio w pobliżu styków zasilania mikroukładu.

О деталях и конструкции. Оксидные конденсаторы К50-35 или аналогичные импортные, конденсаторы С1, С2, СЮ - керамические любого типа, остальные - К73-17. Все постоянные резисторы - МЛТ0.125. Переменный резистор регулировки громкости должен быть с показательной зависимостью сопротивления от угла поворота (типа В), остальные - с линейной (типа А). Транзистор КТ315В можно заменить любым транзистором структуры n-p-n с коэффициентом передачи тока базы не менее 50. Выбор остальных деталей не критичен.

Prostownik wykonany jest na diodach impulsowych KD213A, co pozwoli w razie potrzeby znacznie zwiększyć pojemność filtra bez ryzyka zakłóceń multiplikatywnych. Można zastosować dowolny transformator sieciowy o całkowitej mocy co najmniej 80 W (najlepiej więcej), dopuszczalnym prądzie uzwojenia wtórnego co najmniej 5 A i napięciu wyjściowym 9 ... 11 V.

Wzmacniacz ze względu na swoją względną prostotę można zmontować na płytce stykowej (w tej wersji autor z nim pracował). Na potrzeby publikacji magazynu opracowano płytkę drukowaną (ryc. 5), na której umieszczona jest większość części. Płytka przeznaczona jest do montażu przełączników dwukierunkowych P2K oraz w/w części. Kondensator C3 o pojemności 0,15 μF, w razie potrzeby, może składać się z kondensatorów o pojemności 0,1 μF i 0,047 μF, dla których na płytce znajdują się dodatkowe podkładki.

Rys.5. Płytka wzmacniacza

Rezystory zmienne, złącza i transformator sieciowy są umieszczone na zewnątrz płytki. Zworki w obwodzie sygnałowym wykonane są cienkim przewodem montażowym, do montażu obwodów zasilających i systemów akustycznych konieczne jest zastosowanie przewodu o przekroju co najmniej 0,75 mm². Radiator może być wykonany z narożnika z duraluminium 30x50 mm lub używany gotowy z radia samochodowego (dokładnie to zastosowano w wersji autorskiej).

Prawidłowo zmontowany wzmacniacz nie wymaga regulacji. Podczas włączania wystarczy upewnić się, że napięcia wskazane na schemacie są obecne (dopuszczalne odchylenie ± 10%). W przypadku zakłóceń z zasilacza komputera na wejściu mikroukładu należy włączyć dwa kondensatory ceramiczne o pojemności 220 ... 470 pF (między punktami 6, 7 płytki a wspólnym przewodem). Mogą być umieszczone z boku drukowanych przewodów.

Aby odtworzyć niskie częstotliwości, w projektowaniu akustycznym należy użyć specjalistycznej głowicy dynamicznej o niskiej częstotliwości. Najłatwiej jest użyć głośników z domowego sprzętu gospodarstwa domowego, usuwając niepotrzebne szczegóły. Autor wykorzystał do testów AC S-30B („Radio Engineering”). Projektowanie akustyczne satelitów może być proste, w tym otwarte.

literatura

1. Sapozhnikov M. Dwa proste UMZCH na komputer. - Radio, 2002, nr 4, s.15.
2. Shikhatov A. Pasywna kontrola tonów. - Radio, 1999, nr 1, s. 14, 15.

Autor: A. Shikhatov, Moskwa; Publikacja: radioradar.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Tranzystorowe wzmacniacze mocy.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Podeszwa, która nigdy się nie ślizga 02.06.2020 Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology opracowali podeszwę, która nigdy się nie ślizga. Naukowcy stworzyli produkt inspirowany kirigami (japońską sztuką papierowego rzemiosła przy użyciu nożyczek). Metalowa płyta ze wzorem wężowej skóry jest najnowszym osiągnięciem amerykańskich inżynierów do zastosowania w przemyśle tekstylnym. Podeszwy oparte na tym materiale uchronią nie tylko ludzi przed upadkiem, ale również miękkie roboty. Projekt nowości składa się z wielu nakładających się na siebie łusek, które są montowane w sposób kirigami. W stanie płaskim podeszwa pozostaje gładka, ale przy najmniejszym zgięciu jej łuski staną na końcach i przylgną do podłoża. Jednocześnie ważą znacznie mniej niż tradycyjne kolce. W porównaniu z konwencjonalnymi materiałami kirigami zwiększa tarcie o 20% - 35%. Wskaźnik ten został potwierdzony licznymi testami na lodzie. Naukowcy uważają, że nowość uratuje wiele istnień, ponieważ upadki są częstą przyczyną śmierci osób starszych.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Elastyczna pamięć

▪ Usługa ochrony gadżetów przed wodą

▪ Mikroplastiki trafiają do żywności

▪ Przenośna drukarka do telefonu komórkowego

▪ Wirusy i glony mogą powodować chmury

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ część serwisu Car. Wybór artykułu

▪ artykuł Zadaszenia od słońca. Wskazówki dla mistrza domu

▪ artykuł Dlaczego starożytne rosyjskie medaliony łączyły motywy chrześcijańskie z wizerunkami węży? Szczegółowa odpowiedź

▪ PR-manager artykułów. Opis pracy

▪ Lustrzany artykuł. Proste przepisy i porady

▪ artykuł Magiczna taca. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024