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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Маленький разведчик Wi-Spy 30.06.2006 Молодая компания MetaGeek (Айдахо, США) выпустила самый маленький в мире и недорогой анализатор спектра. Wi-Spy по размерам не больше, чем USB-устройство хранения данных, с массой всего 8, 5 г. и стоимостью менее 100 долларов, что в 40 раз меньше, чем ближайший конкурент. Анализатор спектра может найти свободные от шума участки спектра в диапазоне частот от 2, 4 до 2, 485 ГГц и решить проблемы, связанные с беспроводными телефонами, устройствами Bluetooth и ZigBee, сетями 802.11b/g и другими беспроводными системами, которые используют этот диапазон частот. Анализатор со встроенной антенной и триггером подключается к порту USB 1.1 или 2.0 управляющего компьютера с платформами Windows, Linux, или Mac и сканирует весь рабочий диапазон частот за 96 мс с разрешением 1 МГц и 1 дБм. Программное обеспечение для управления и отображения поставляется в комплекте с анализатором и обеспечивает спектральное отображение измеренных данных в различных координатах (амплитуда, частота, время). К другим возможностям устройства относятся анализ среднего, максимального и текущего уровня сигнала; частотные и амплитудные маркеры; просмотр амплитуды Wi-Fi каналов; запись и воспроизведение; копирование и распечатка измеренных данных.

Другие интересные новости:

▪ Электроприводная поливная катушка AP Machinebouw

▪ Сладкое делает муравьев более веселыми

▪ Глаз Громозеки

▪ Окситоцин в борьбе с аутизмом

▪ Автомобильный GPS-навигатор Garmin nuviCam LMTHD

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Синтезаторы частоты. Подборка статей

▪ статья Цыпленок тоже хочет жить. Крылатое выражение

▪ статья Кто был первым человеком, совершившим кругосветное плавание? Подробный ответ

▪ статья Парусник на базе мотолодки. Личный транспорт

▪ статья Коаксиальный эквивалент нагрузки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья УКВ антенна с вертикальной поляризацией. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026