Активный разветвитель сигнала для стереотелефонов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Аудиотехника

 Комментарии к статье

Многие мультимедийные устройства (MP-3 и DVD-плейеры, телевизоры, электронные книги, компьютерные планшеты, мобильные телефонные аппараты) имеют только один стереовыход для подключения головных телефонов или внешнего усилителя. А как быть, если вместе с вами кто-то еще хотел бы послушать имеющиеся на вашем плейере музыкальные записи или, не мешая другим, вместе с вами посмотреть интересную телепередачу, которая, как назло, идет во время праздничной вечеринки, а уединиться где-нибудь в том месте, где бы вы хотели, нет никакой возможности?

В подобном случае выручит несложный активный разветвитель стереосигнала, позволяющий подключить к одному звуковоспроизводящему аппарату несколько пар головных телефонов и (или) внешних усилителей мощности ЗЧ.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Схема предлагаемого активного разветвителя стереосигнала показана на рис. 1. Он представляет собой компактный двухканальный усилитель мощности ЗЧ с встроенным импульсным блоком питания. Усилитель выполнен на интегральной микросхеме TL3414A - высококачественном двухканальном операционном усилителе, специально предназначенном для использования в усилителях ЗЧ для стереотелефонов.

Напряжение ЗЧ с входного разъема XS1 поступает на регулятор громкости - сдвоенный переменный резистор R3 - через RC-фильтры R1C1 и R2C2, которые предотвращают поступление на вход DA1 колебаний радиочастот. С движков резистора напряжение ЗЧ через разделительные конденсаторы C4, C5 подается на неинвертирующие входы ОУ DA1.1 (вывод 3) и DA1.2 (вывод 5). Коэффициент усиления напряжения выполненных на них усилительных ступеней зависит от отношения сопротивлений резисторов R10/R7 и R11/R8, включенных в цепи ООС. Поскольку, кроме распространенных головных телефонов сопротивлением 32 Ом существуют и такие, у которых оно значительно больше (например, изодинамические "Электроника ТДС-5М", им для раскачки требуется в несколько раз большее напряжение), коэффициент усиления напряжения усилителей на DA1.1 и DA1.2 выбран равным примерно 6, что позволяет использовать это устройство как нормирующий усилитель для УМЗЧ с низкой чувствительностью.

Усиленный стереосигнал с выходов каналов микросхемы DA1 (выводы 1 и 7) через разделительные конденсаторы C11, C12, обмотки помехоподавляющего дросселя L4 и токоограничивающие резисторы R15-R20 поступает на выходные розетки XS2-XS4, к которым подключают стереотелефоны или входы УМЗЧ в любом сочетании. Максимальный размах сигнала на выходах DA1 - около 5,5 В при напряжении питания 7,5 В. При амплитуде входного сигнала 0,7 В (такова она у MP-3 плейера в режиме максимальной громкости) амплитуда выходного сигнала на стеретелефонах сопротивлением 32 Ом - около 2...2,5 В. Диоды VD1-VD4 защищают выходы ОУ DA1 от электрического удара (эта проблема стала актуальной из-за распространения различных устройств с импульсными блоками питания). Резисторы R13, R14 устраняют щелчок при подключении стереотелефонов или УМЗЧ к работающему устройству.

Рис. 2

УМЗЧ смонтирован на плате размерами 120x48 мм (рис. 2) из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Фольга использована в качестве экрана, все соединения выполнены тонким многожильным монтажным проводом на противоположной стороне платы. Фольга вокруг отверстий под выводы деталей удалена зенковкой сверлом, заточенным под угол 90°. Экран соединен с общим проводом только в одной точке - там, где соединены выводы конденсаторов С1, С2 и оплетка экранированного провода, идущего к переменному резистору R3. Микросхема DA1 приклеена к монтажной плате на стороне монтажных соединений ("под" конденсатором С8).

При разработке описываемого аппарата была поставлена задача создать компактную конструкцию с встроенным блоком питания (БП). В качестве БП применено зарядное устройство для мобильной аппаратуры на основе импульсного преобразователя, аналогичное по схеме описанному в [1, рис. 2)] (маркировка на печатной плате - 4М-2). Основная проблема при размещении в одном небольшом корпусе усилителя ЗЧ и импульсного БП заключается в том, чтобы исключить помехи со стороны последнего. Благодаря принятым мерам (экранирование обоих устройств, применение LC-фильтров в цепях питания) задача была успешно решена.

На рис. 1 БП обозначен как модуль А2. Исходное устройство незначительно доработано: оксидный конденсатор С1 (2,2 мкФ на 400 В) заменен конденсатором емкостью 4,7 мкФ с 

номинальным напряжением 450 В, стабилитрон 1N4736A (D8) с напряжением стабилизации 6,8 В - стабилитроном 1N4738A с напряжением стабилизации 8,2 В (это повысило выходное напряжение БП до 7,5 В), высоковольтный транзистор MJE13001 (Q1) - более мощным MJE13003, а диод 1N4007 (D5) - быстродействующим UF4007. Из вторичной цепи устройства удалены все детали, кроме диода Шотки D7 и оксидного конденсатора C5, параллельно которому подключен керамический конденсатор 2C7. На корпус конденсатора C5 надета изоляционная трубка.

Максимальный ток нагрузки доработанного БП из-за более высокого выходного напряжения не должен превышать 150 мА (усилитель на максимальной громкости потребляет около 40 мА при подключении к выходам трех пар стереотелефонов). Потребляемый БП ток от сети 220 В - около 4 мА.

БП подключается к сети через помехоподавляющий фильтр R1R4C1C3 (на схеме обозначен как модуль A1). Наличие резисторов R1-R4 также уменьшает негативные последствия в случае неисправности импульсного преобразователя. Напряжение около 7,5 В с выхода БП поступает на усилитель ЗЧ через помехоподавляющие фильтры L1C3C7 и L2L3C10C14. Светодиод HL1 сигнализирует о включении устройства в сеть.

Рис. 3

Фильтр A1 собран на небольшой печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита, детали установлены на стороне печатных проводников (расстояние между печатными проводниками с большой разностью потенциалов должно быть не менее 3 мм). В месте подключения сетевого провода в плате сделан пропил шириной 1 и длиной 10 мм. Вид на монтаж модулей A1 и A2 показан на рис. 3 (первый из них - справа, второй - слева).

Рис. 4

Рис. 5

Все узлы устройства размещены в корпусе размерами 130х130х х35 мм от модема ZyXEL OMNI 56K DUO EE (рис. 4), расположение модулей в нем показано на рис. 5. Модули A1, A2 приклеены к его нижней стенке полимерным клеем "Квинтол". Модуль A2 заключен в коробчатый экран из луженой жести. Его внутренняя поверхность покрыта лаком ХВ-784 (можно приобрести в магазинах стройматериалов), после чего оклеена пропитанным цапонлаком электрокартоном (в качестве клея также использован ХВ-784). Экран соединен коротким проводом с минусовым выводом конденсатора C10 усилителя. При компоновке устройства в другом корпусе желательно модуль А2 расположить возможно дальше от входных каскадов усилителя ЗЧ.

Постоянные резисторы - любые малогабаритные (МЛТ, С2-23, С2-33 или импортные), переменный R3 - любой подходящий по размерам сдвоенный с функциональной характеристикой В и сопротивлением 4,7- 100 кОм (при наличии выбора предпочтение следует отдать резистору с меньшим сопротивлением). Автор применил миниатюрный движковый переменный резистор от импортной автомагнитолы. Он закреплен на передней панели устройства, его металлический корпус соединен с общим проводом, а выводы - с платой усилителя пятижильным экранированным проводом длиной около 80 мм.

Конденсаторы C3, C5, C8-C12 в усилителе ЗЧ - оксидные К50-68, К53-19 или их импортные аналоги, остальные - керамические К10-17, К10-50 или SMD (для поверхностного монтажа). Конденсатор C13 установлен вблизи выводов питания микросхемы DA1, а C7, C14 (и 2C7 в модуле А2) - между выводами соответствующих оксидных конденсаторов C3, C10, C5. Конденсаторы С1-С3 в модуле A1 - высоковольтные керамические с номинальным постоянным напряжением не ниже 1000 В или переменным не менее 250 В.

Дроссель L1 намотан на ферритовом кольце 2000НМ внешним диаметром 12 мм и содержит 15 витков сложенного вдвое монтажного провода. Дроссели L2, L3 - малогабаритные промышленного изготовления с H-образными ферритовыми магнитопроводами и обмотками сопротивлением не более 1 Ом. Дроссель L4 содержит пять витков сложенного втрое монтажного провода на кольце диаметром 10 мм из феррита 2000НМ.

Диоды 1N4148 заменимы любыми из 1N914, 1SS244, КД510, КД521, КД522, вместо стабилитрона 1N4738A можно применить BZV55C-8V2, TZMC-8V2. Светодиод HL1 - любой непрерывного свечения.

При замене вышедшего из строя транзистора Q1 рекомендуется использовать исправные экземпляры, демонтированные из перегоревших КЛЛ (компактных люминесцентных ламп). Применять имеющиеся в продаже в розничной сети высоковольтные транзисторы типов MJE13001, MJE13003 и любых других из серии ххх1300х не советую из-за часто встречающихся среди них некондиционных и поддельных транзисторов.

Возможная замена микросхемы TL3414A - TL3414AIP, TL3414AID, TL3414AIDR (применялись в усилителях для головных телефонов, встроенных в устаревшие компьютерные приводы для чтения/записи компакт-дисков).

Безошибочно изготовленное устройство начинает работать сразу и не требует налаживания. Следует, однако, учесть, что примененный импульсный БП не имеет защиты от перегрузки, поэтому работоспособность усилителя ЗЧ желательно проверять от лабораторного источника питания с выходным напряжением 7...8 В.

При наличии у стереотелефонов встроенного регулятора громкости его устанавливают в положение максимальной громкости, а уровень регулируют переменным резистором R3. Если же регулирование громкости предусмотрено в источнике сигнала, в положение максимальной громкости устанавливают переменный резистор R3, а уровень регулируют встроенным в аппарат. Такой подход в большинстве случаев позволяет избежать перегрузки выходных каскадов усилителей и минимизировать уровень помех и шумов.

Литература

1. Бутов А. Доработка сетевого зарядного устройства. - Радио, 2013, № 3, с. 20, 21.
2. Бутов А. Усилитель ЗЧ для монитора. - Радио, 2009, № 9, с. 13, 14.

Автор: А. Бутов

Смотрите другие статьи раздела Аудиотехника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Шины в микроволновке 08.02.2008 Американская фирма "Глобал ресурс корпорейшн" разработала установку для утилизации отслуживших автомобильных покрышек. Их подвергают воздействию микроволн различных частот; в результате длинные цепочки полимеров, из которых состоит каучук, распадаются на мономеры - углеводороды. Из 10 килограммов покрышек получается около 5 литров дизельного топлива, полтора кубометра горючего газа, килограмм стали (из корда) и 3,5 килограмма сажи. Часть газа идет на питание самой установки.

Другие интересные новости:

▪ Модули Wi-Fi 6E для компьютеров на базе Ryzen

▪ Полупрозрачный дисплей OLED от Everdisplay

▪ Есть насекомых полезно для кишечника

▪ Натрий-ионный аккумулятор

▪ Второй звук в сверхтекучей жидкости

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Применение микросхем. Подборка статей

▪ статья Жан Бодрийяр. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какова прочность алмаза? Подробный ответ

▪ статья Прострел раскрытый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Клаускорректор-I. Двухкаскадный усилитель с пассивной коррекцией на лампах 6С4П, 6Ф12П, 6Ф12П. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Отпечатки пальцев - как сделать их видимыми. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025