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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Абсолютное оружие против насекомых 31.08.2013 Ученые обнаружили способ лишить насекомых их репродуктивной способности. После обработки насекомые, неспособные размножаться, исчезнут за 1-2 поколения. Новая технология прежде всего будет направлена на экологически чистую борьбу с насекомыми-вредителями на сельскохозяйственных угодьях. Кроме того, открытие ученых раскрывает доселе неизвестные подробности важнейших физиологических процессов, общих для многих видов насекомых. Команда энтомологов из Университета штата Канзас обнаружила нейропептид, названный натализин, который регулирует сексуальную активность и репродуктивную способность насекомых. Натализин состоит из коротких цепочек аминокислот и является частью пептидергической сигнальной системы насекомых и членистоногих. Данная система использует короткие пептиды в качестве нейротрансмиттеров для передачи сигналов по всему организму. Американские ученые в сотрудничестве с коллегами из Южной Кореи и Словакии исследовали три разных вида насекомых (плодовые мушки, шелкопряд и хрущак каштановый) и обнаружили, что у всех видов натазилин регулирует сексуальную активность и плодовитость насекомых. Когда ученые подавляли выработку натализина, наблюдалась четкая картина: насекомые переставали спариваться. Блокировка натализина приводит к тому, что женский пол препятствует ухаживаниям самцов, да и сами самцы не стремятся привлечь самок. Пока ученые точно не знают с чем это связано, возможно нарушается передача химических сигналов (запахов) между самцом и самкой. Ученые полагают, что блокировка натализина может стать мощным средством для борьбы с насекомыми-вредителями. Натализин является уникальным нейропептидом для насекомых и членистоногих и развивался вместе с ним. Натализин имеет лишь одну известную ученым функцию: он отвечает за репродуктивную функцию и брачное поведение у насекомых и членистоногих. Поэтому ученые считают, что воздействие на натализин безопасно для человека, в отличие от всяческих ядохимикатов, которыми опрыскивают растения. Возможно, уже в ближайшем будущем появятся препараты, которые смогут за 1-2 года полностью избавить фермеров от необходимости использовать токсичные химикаты. Будем надеяться, что таким же эффективным способом удастся окончательно избавиться и от комаров.

Другие интересные новости:

▪ Робот-пылесос LG CordZero HOM-BOT Turbo+ с поддержкой дополненной реальности

▪ Микросхемы в горах

▪ Опыление с помощью мыльных пузырей

▪ Комбинированный привод с двумя лазерами для DVD-дисков

▪ Бумажный самолетик с лазерным двигателем

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Защита электроаппаратуры. Подборка статей

▪ статья Переноска и перевозка пострадавшего. Охрана труда

▪ статья Что это за течение - Куро-сио? Подробный ответ

▪ статья Мушмула обыкновенная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Пуск звезда-треугольник трехфазного электродвигателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Иранские пословицы и поговорки. Большая подборка

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026