Корректирующий усилитель ЗЧ для мультимедийных устройств. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Усилители мощности транзисторные

 Комментарии к статье

При просмотре любительских видеозаписей, старых фильмов, видеозаписей с неправильно выполненными настройками кодирования аудиодорожек часто приходится иметь дело с плохим качеством звукового сопровождения. Иногда оно может быть настолько плохим, что затруднительно разобрать речь не только на иностранном, но и на родном языке. В подобной ситуации во многих случаях может помочь соответствующая коррекция амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) тракта звукового сопровождения. Для гибкого оперативного управления АЧХ предлагается использовать регулируемый предварительный усилитель ЗЧ, включаемый между источником сигнала и усилителем мощности ЗЧ.

При подключении к телевизорам, компьютерным мониторам и активным акустическим системам различных мультимедийных устройств (DVD- и MPEG-4-плейеров, видеокамер, фотоаппаратов, планшетных компьютеров, электронных книг, навигаторов) для улучшения качества звука между цифровым источником сигнала и телевизором или иным бытовым прибором, содержащим УМЗЧ, желательно включить предварительный усилитель ЗЧ, с помощью которого можно быстро скорректировать тембр, громкость и стереобаланс звука. Цифровые мультимедийные устройства часто содержат встроенный программный эквалайзер для корректировки тембра, но обычно им неудобно пользоваться, поскольку "добираться" до него приходится через многоуровневые меню, которые нередко без инструкции еще и затруднительно найти. Кроме того, "кнопочное" управление параметрами звука имеет такой явно выраженный недостаток, как медлительность - время регулировки от одного крайнего значения до другого и обратно может доходить до 30 и более секунд, в то время как ручку переменного резистора можно повернуть туда-обратно за одну секунду.

Схема предварительного усилителя ЗЧ с электронными регулировками громкости, стереобаланса и тембра по высшим и низшим частотам представлена на рис. 1. По сравнению с пассивными регуляторами громкости и тембра такие регуляторы не требуют применения высококачественных сдвоенных переменных резисторов, можно вполне обойтись обычными одинарными, не обязательно также применять для регуляторов тембра переменные резисторы заданного сопротивления, снижаются требования к качеству экранирования. С другой стороны, аналоговые электронные регуляторы вносят больше искажений и больше "шумят", чем пассивные регуляторы звука.

Рис. 1. Схема предварительного усилителя ЗЧ с электронными регулировками громкости, стереобаланса и тембра по высшим и низшим частотам (нажмите для увеличения)

Вилку XP1 подключают к источнику звуковых сигналов. Через трехобмоточный дроссель L2, разделительные конденсаторы C4, C2 и RC-фильтры R8C5, R11C7 сигналы ЗЧ поступают на входы интегральной микросхемы DA2 (AN5836), представляющей собой двухканальный электронный регулятор громкости, баланса и тембра НЧ и ВЧ. Уровень громкости изменяют переменным резистором R4 (резистор R1 ограничивает минимальную громкость), баланс стереоканалов - переменным резистором R2, тембр НЧ и ВЧ - соответственно резисторами R20 и R21. Глубина регулировки громкости - около 45 дБ, тембра ВЧ и НЧ - примерно от -12 до +10 дБ. Конденсаторы C10, C11, C18, C19 снижают чувствительность микросхемы DA2 к помехам. Напряжение питания поступает на переменные резисторы регуляторов через Rc-фильтр R19C21. Микросхема DA2 питается стабилизированным напряжением 12 В через LC-фильтр L3C17C20.

Стереосигнал с выходов микросхемы DA2 через разделительные конденсаторы C15, С16и RC-фильтры R15C22, R18C25 поступает на двухканальный телефонный усилитель мощности, выполненный на интегральной микросхеме DA3 (CD2025CP). Коэффициент усиления ее каналов по напряжению, зависящий от соотношения сопротивления резисторов R15, R22 (R18, R23), выбран относительно большим, таким, чтобы была возможность "раскачать" высокоомные Hi-Fi стереотелефоны от самого слабого источника сигнала - карманного MP-3-плейера. Конденсаторы C27, C28 - вольтодобавка. Демпфирующие цепи R24C30, R25C31 и конденсаторы C22, C25 препятствуют самовозбуждению микросхемы.

С выходов микросхемы DA3 через разделительные конденсаторы C32, C33 и обмотки дросселя L4 стереосигнал поступает на гнездаXS2, XS3, к которым можно подключить головные телефоны, вход внешнего УМЗЧ, телевизора, компьютерного монитора. На каждое гнездо выходной сигнал поступает через индивидуальные токоограничивающие резисторы R28, R29 и R30, R31. При необходимости число гнезд для подключения звуковоспроизводящих устройств можно увеличить [1]. Резисторы R26, R27 необходимы для устранения щелчка при подключении к выходу нагрузки, если питание УНЧ включено ранее.

Коэффициент передачи по напряжению усилителя в целом при установленных на максимум регуляторах громкости и тембра на частоте 1000 Гц - около 25. Этого обычно достаточно, чтобы согласовать между собой по уровням ЗЧ выход мобильного устройства и вход ЗЧ телевизора.

На интегральной микросхеме DA1 (KA78R12) собран стабилизатор напряжения 12 В. Диод VD1 защищает устройство от подачи напряжения питания неправильной полярности и, кроме того, позволяет питать конструкцию от источника напряжения переменного тока. Отношение сопротивления резисторов R6, R7 выбрано таким, чтобы стабилизатор выключался, обесточивая нагрузку, при входном напряжении менее 9 В. Светодиод HL1 светит при наличии напряжения питания. Дроссель L1 снижает чувствительность устройства к импульсным помехам, а также выполняет функцию плавкой вставки.

Большинство деталей усилителя смонтированы на плате размерами 65x56 мм (рис. 2). Монтаж - двухсторонний навесной. Постоянные резисторы - С1-4, С1-14, С2-14, МЛТ указанной на схеме мощности рассеяния. Переменные резисторы - СП3-4, СП3-33, СП3-9а, СП3-9б, СП4-1 или аналогичные малогабаритные импортные сопротивлением 10...50 кОм. Их металлические экраны и валики движков соединяют с общим проводом (это необходимо для защиты микросхемы DA2 от статического электричества). Оксидные конденсаторы - малогабаритные импортные аналоги К50-68, К53-19, К53-30. Конденсатор C1 - пленочный с номинальным напряжением не ниже 50 В. Конденсаторы C6, C9, С11 - пленочные малогабаритные, C13, C14 - для поверхностного монтажа, остальные неполярные конденсаторы - керамические К10-17, К10-50 или их аналоги. Конденсаторы С13. С14 установлены между выводами C12, а C17, C29 - в непосредственной близости от выводов питания соответствующих микросхем. 

Рис. 2. Детали усилителя на плате

При использовании резисторов и конденсаторов для поверхностного монтажа их после пайки приклеивают к монтажной плате моментальным цианакриловым клеем.

Диоды TVR10G заменимы любыми из серий 1 N4001 - 1 N4007, UF4001 - UF4007, 1N4933GP-1N4937GP, КД209, КД243, КД247. Вместо светодиода RL30N-YG414S зеленого цвета свечения подойдет любой общего применения непрерывного свечения.

Возможная замена микросхемы KA78R12 (DA1) - любая из ***78R12. Эту микросхему устанавливают на дюралюминиевый теплоотвод с площадью охлаждающей поверхности (одной стороны) не менее 10 см². Вместо микросхемы AN5836 подойдет AN5835, а вместо CD2025CP - TEA2025B (без дополнительного теплоотвода). Дроссели L1, L3 - промышленного изготовления с ферритовыми H-образными магнитопроводами. Сопротивление обмотки первого из них должно быть в пределах 1...2 Ом, второго - 10...20 Ом (при меньшем сопротивлении последовательно с обмоткой включают добавочный резистор). Дроссели L2, L4 - самодельные и представляют собой несколько витков монтажного провода (L2 - экранированного), намотанных на кольцевые магнитопроводы внешним диаметром 8...20 мм из низкочастотного феррита.

Усилитель собран в пластмассовом корпусе размерами 82x68x47 мм (рис. 3) от свинцово-кислотной аккумуляторной батареи напряжением 6 В для ручного фонаря. Лицевая панель и панель, на которой закреплены переменные резисторы, вырезаны из листового полистирола толщиной 3 мм.

Рис. 3. Усилитель в сборе

Безошибочно изготовленный из исправных деталей усилитель начинает работать сразу и налаживания не требует. Для его питания подойдет любой источник напряжения постоянного тока с выходным стабилизированным напряжением 10...28 В (например, описанный в [2]), нестабилизированным 13...28 В постоянного тока или 9...20 В переменного тока, способного отдавать ток в нагрузку не менее 0,12 А. Если усилитель будет питаться от собственного источника, то в качестве понижающего трансформатора можно применить, например, ТС6-2 (в этом случае диод VD1 следует заменить выпрямительным мостом).

При подключении усилителя к мобильным источникам сигнала с низковольтным аккумуляторным питанием (мобильный телефон, планшетный компьютер) их регулятор громкости устанавливают в положение максимального усиления, а в стационарных источниках - в положение, близкое к максимальному, в котором отсутствует перегрузка выходных каскадов (действующее значение выходного сигнала - около 0,2...0,5 В).

Если предварительный усилитель предполагается встроить в какой-либо готовый УМЗЧ, например, в активные "компьютерные" АС, то каскад на микросхеме DA3 может оказаться ненужным, в таком случае выходы микросхемы DA2 подключают к входу УМЗЧ через разделительные конденсаторы.

Литература

1. Бутов А. Активный разветвитель сигнала для стереотелефонов. - Радио, 2014, № 1, с. 12-14.
2. Бутов А. Импульсный лабораторный блок питания на LM2575T-Adj. - Радио, 2010, № 3, с. 23, 24.

Автор: А. Бутов

Смотрите другие статьи раздела Усилители мощности транзисторные.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Сверхлегкие самоходные поезда на солнечной энергии 11.01.2021 Испытания самоходного сверхлегкого рельсового транспортного средства, предназначенного для сельских железных дорог или мало используемых железнодорожных линий, должны начаться к концу 2021 года во Франции. Предполагается, что первый маршрут Taxirail будет запущен в 2023 году, когда региональные маршруты будут открыты для эксплуатации в соответствии с конкурсным тендером. Обсуждения были проведены почти со всеми регионами Франции, включая Бретань, где базируется компания. Компания также рассматривает экспорт Taxirail в другие страны, уже определены потенциальные покупатели - Швейцария и Канада. Taxirail будет весить менее восьми тонн и вмещать до сорока пассажиров. В вагонах предусмотрено питание от батареи или гибридная тяга, а также использование искусственного интеллекта. Транспортное средство будут работать автономно, но в постоянном контакте с центром управления. Солнечная энергия будет использоваться для работы систем освещения, отопления, кондиционирования воздуха и развлечений, а информация для пассажиров будет предоставляться в режиме реального времени.

Другие интересные новости:

▪ Полностью функциональная микросхема статической памяти объемом 70 Мбит

▪ Дожди приходят из космоса

▪ Кристалл из электронов

▪ Рыба из 3D-печати

▪ Химический анализ в дактилоскопии

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детская научная лаборатория. Подборка статей

▪ статья Зову живых. Крылатое выражение

▪ статья Кто в советское время был удостоен премии за изобретение машины времени? Подробный ответ

▪ статья Автороллер. Личный транспорт

▪ статья Изготовление искусственного жемчуга при помощи жемчужной эссенции. Простые рецепты и советы

▪ статья Ламповый УКВ ЧМ-приемник в стиле ретро. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026