Трехканальная цветомузыкальная приставка с компрессорами. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Цветомузыкальные установки, гирлянды

 Комментарии к статье

Принцип действия предлагаемой приставки несколько отличается от подобных устройств. Хотя в ней по-прежнему частотный диапазон подводимых сигналов 3Ч разделен на три участка, на каждый из которых "настроен" свой цветовой канал, лампы каналов, соединенные в гирлянды, вспыхивают поэтапно - в зависимости от уровня входного сигнала. Поэтому изменяется не просто интенсивность освещения экрана приставки, а и площадь освещаемого участка. В результате на экране "рисуются" самые разнообразные конфигурации цветовых сочетаний. Как показала практика, эстетическое восприятие цветового сопровождения музыкальных произведений при такой работе приставки повышается.

Принципиальная схема приставки приведена на рис. 1.

Рис.1 (нажмите для увеличения)

В ней предварительный усилитель 3Ч и три активных фильтра: низших (НЧ), средних (СЧ) и высших (ВЧ) частот. После каждого фильтра следует так называемый компрессор, "сжимающий" динамический диапазон воспроизводимого звукового сигнала, а после него -усилитель напряжения, управляющий работой осветительных ламп экрана.

Предварительный усилитель, рассчитанный на работу от сигнала, снимаемого с линейного выхода моно- или стереофонического магнитофона либо электрофона, собран на транзисторах VT1 и VT2. Входной сигнал поступает через разъем XS1 и резисторы R1, R2 (они позволяют смешивать сигналы левого и правого каналов, поступающие со стереофонического звуковоспроизводящего устройства) на общий регулятор чувствительности - переменный резистор R3.

Для увеличения входного сопротивления приставки первый каскад усилителя выполнен на полевом транзисторе VT1 по схеме с общим истоком. Резистором R5 задается нужный рабочий режим транзистора. Конденсатор С1 шунтирует этот резистор по переменному току, чтобы коэффициент усиления каскада по напряжению не снизился.

Далее сигнал подается через разделительный конденсатор С2 на вход эмиттерного повторителя, собранного на транзисторе VT2. Он обладает сравнительно большим входным сопротивлением и низким выходным, что необходимо для лучшего согласования входного каскада с каналами разделения сигналов по частоте. Режим работы каскада задается резисторами R6-R8.

С резистора R8 усиленный по току и напряжению сигнал поступает через разделительный конденсатор С3 на входы активных фильтров, выполненных на составных транзисторах VT3VT4, VT6VT7 и VT9VT10. Как известно, составной транзистор обладает высоким коэффициентом передачи (примерно равным произведению коэффициентов передачи обоих транзисторов), а значит, большим входным сопротивлением. Это обстоятельство позволяет получить достаточно крутой спад усиления фильтров вне полосы пропускания.

На составном транзисторе VT3VT4 собран фильтр ВЧ, который пропускает сигналы частотой более 2000 Гц. Частота среза задается номиналами цепочки C4C5R10. Фильтр СЧ на транзисторе VT6VT7 пропускает сигналы частотой 200...2000 Гц. Нижнюю частоту среза определяют конденсаторы С 13, С 14 и резистор R23, а верхнюю - конденсаторы С 11, С 12 и резисторы R21, R22. Фильтр НЧ выполнен на транзисторе VT9VT10, он пропускает сигналы частотой до 200 Гц. Частоту среза задают конденсаторы С20, С21 и резисторы R34, R35.

Для согласования динамического диапазона сигнала 3Ч (около 40 дБ) с диапазоном изменения яркости ламп освещения экрана (примерно 20 дБ) после каждого активного фильтра стоит компрессор. Он представляет собой усилитель напряжения (на операционных усилителях DA1, DA3, DA5) с логарифмической характеристикой, определяемой нелинейностью вольт-амперных характеристик двух диодов (VD1, VD2; VD6, VD7; VD11, VD12), включенных встречно-параллельно в цепи обратной связи. Максимальный коэффициент передачи компрессора, скажем, на микросхеме DA1, определяется отношением сопротивлений резисторов R16 и R15 - оно соответствует сжатию динамического диапазона сигнала 3Ч приблизительно на 20 дБ (10 раз) при изменении сигнала на входе компрессора от 5 до 500 мВ (100 раз).

Сигналы с выходов компрессоров поступают через разделительные конденсаторы (С8, С 17, С25) на выпрямители, собранные на диодах (VD3, VD4; VD8, VD9; VD13, VD14) по схеме удвоения напряжения. Конденсаторы С9, С18, С26 служат для сглаживания пульсации выпрямленных напряжений, выделяющихся на соответствующих переменных резисторах (R17, R30, R42). С движков резисторов нужный уровень выходного напряжения выпрямителей подается на усилители, каждый из которых состоит из двух каскадов - на операционном усилителе (DA2, DA4, DA6) и на транзисторе (VT5, VT8, VT11). Общий коэффициент усиления такого узла определяется отношением сопротивлений резисторов, (например, R19 и R18) в цепи обратной связи. Диод (например VD5), шунтирующий эмиттерный переход транзистора, замыкает цепь обратной связи операционного усилителя.

Усиленные сигналы поступают на выходные устройства А1-A3, собранные по одинаковым схемам. На рис. 1 раскрыта лишь схема узла А1 канала высших частот. На его входе, куда поступает сигнал с эмиттера транзистора VT5, находится пороговое устройство, собранное на диодах VD16--VD24. Работа его основана на свойстве полупроводникового диода открываться при определенном напряжении между анодом и катодом. Так, у германиевых диодов это напряжение составляет 0,2...0,4 В, у кремниевых - 0,6...0,8 В.

Работает пороговое устройство так. Когда напряжение на входе узла А1 возрастает примерно до 0,4 В, открывается ключ, выполненный на составном транзисторе VT12VT22 и зажигаются лампы EL1, EL12. Дальнейшее повышение напряжения приводит к открыванию диода VD16, а значит, и ключа на транзисторе VT13VT23. Вспыхивают лампы EL2, EL13. Если напряжение продолжает увеличиваться, открывается диод VD17, ключ на транзисторе VT14VT24 и т. д. Иначе говоря, чем больше управляющий сигнал, тем большее число ламп канала зажигается. Лампы же EL11, EL22 горят постоянно и предназначены для начальной подсветки экрана.

Питается приставка от блока, содержащего трансформатор Т1, два мостовых выпрямителя и два стабилизатора. Для питания ламп накаливания экрана служит выпрямительный мост на диодах VD27-VD30. Выпрямительный мост VD31 используется для питания компенсационных стабилизаторов напряжения, один из которых выполнен на транзисторах VT32-VT34 и стабилитроне VD25, а другой - на транзисторе VT34 и стабилитроне VD26. В итоге получается двуполярное напряжение, необходимое для работы операционных усилителей. Поскольку потребляемый ток по цепи источника - 12 В значительно превышает ток, потребляемый от второго источника, в качестве регулирующего в нем использован составной транзистор (VT32VT33).

В приставке использованы постоянные резисторы МЛТ-0,25 (R56 и R57) и МЛТ-0,125 (остальные), переменные резисторы могут быть СП-1 или другие аналогичные. Оксидные конденсаторы - К52-2 (С28-С31) и К50-6 (остальные), другие постоянные конденсаторы могут быть серий КТ, КЛС, KM, K73. Вместо К553УД2 можно использовать К553УД1А или аналогичные операционные усилители, например, серий К 140, К153 с напряжением питания ±12...15 В. Вместо транзисторов МП26Б подойдут любые из серий МП39-МП42; вместо КТ315Г - КТ315Б и КТ315Е; вместо КТ361Г - КТ361Б и КТ361Е;

вместо ГТ403Б - любые из серий ГТ403, П213, П214; вместо ГТ321В - любые из серий ГТ402, КТ501, КТ502; вместо КП103К - КП103Л, КП103М. Диоды Д223 допустимо заменить любыми из серий Д220, КД521; Д9Г - любыми из серии Д9; Д242 - любыми другими с допустимым выпрямленным током 10 А. Мощные диоды следует разместить на радиаторах общей площадью по 40...50 см2, изготовленных из листовой меди или латуни толщиной 2...3 мм.

Транс форматор питания может быть готовым мощностью 60...70 Вт. Его обмотка II должна быть рассчитана на напряжение 8 В при токе нагрузки 8А, а обмотка III - на напряжение 30 В (между крайними выводами) при токе нагрузки до 0,5 А. Самодельный трансформатор допустимо намотать на магнитопроводе ШЛ20 X 32. Обмотка I должна содержать 1200 витков провода ПЭВ-1 0,41, обмотка II - 46 витков ПЭВ-1 0,8, обмотка III - 174 витка с отводом от середины провода ПЭВ-1 0,51.

Все лампы накаливания - на напряжение 3,5 В и ток 0,26 А.

Часть деталей узлов А1-A3 смонтирована на трех отдельных платах (рис. 2) из одностороннего фольгированного материала, а большая часть деталей усилителей, активных фильтров и блока питания размещена на общей плате (рис. 3) из такого же материала.

Рис.2 (нажмите для увеличения)

Рис.3 (нажмите для увеличения)

Трансформатор питания, мощные диоды и платы укреплены в корпусе размерами 560х220х140 мм (рис. 4), каркас которого изготовлен из металлических уголков 20Х20 мм и обшит текстолитом толщиной 5 мм, кроме лицевой панели - она выполнена из матового органического стекла. В верхней стенке корпуса просверлены вентиляционные отверстия.

Рис.4

На расстоянии примерно 20 мм от лицевой панели-экрана расположена панель из стеклотекстолита, в которой закреплены лампы накаливания - они расположены в соответствии с рис. 5.

Рис.5

В верхнем ряду расположены лампы канала ВЧ, окрашенные в желтый и оранжевый цвета, в среднем ряду - лампы канала СЧ (зеленый и салатовый цвета), в нижнем ряду - лампы канала НЧ (красный и малиновый цвета).

Таким образом, образуются три цветные полосы, "разгорающиеся" от середины экрана. При изменении уровня сигнала воспроизводимого музыкального произведения изменяется ширина светящихся полос и их число - в зависимости от частотного спектра сигнала.

Для получения на экране более сложных фигур (окружностей, прямоугольников, звезд и т. д.), придется увеличить число ламп накаливания в каждом канале, соответственно разместив их на панели за экраном. Возможно увеличение размеров экрана и применение более мощных ламп, даже на напряжение 220 В. В этом варианте целесообразнее применить вместо транзисторных тринисторные ключи для управления зажиганием ламп.

Во время работы приставки наиболее приятное освещение экрана подбирают переменными резисторами чувствительности по каналам и общей чувствительности.

Автор: В.Демьянец

Смотрите другие статьи раздела Цветомузыкальные установки, гирлянды.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кратковременное голодание и работа мозга 25.11.2025

На фоне роста популярности интервального голодания многие опасаются, что отказ от еды на несколько часов может обернуться снижением концентрации, ухудшением памяти и общим "затуманиванием" сознания. Однако современные исследования позволяют иначе взглянуть на эту тему. Научный обзор, включивший свыше семидесяти независимых экспериментов и более 3,5 тысячи участников, показал: здоровые взрослые, которые не ели от десяти до двенадцати часов, выполняли когнитивные тесты так же качественно, как и те, кто принимал пищу перед испытанием. Память, скорость реакции, логическое мышление и внимание оставались на прежнем уровне, что опровергает распространенный бытовой миф. Доктор Дэвид Моро, профессор психологии из Университета Окленда в Новой Зеландии, подчеркивает, что представления о "головной туманности" во время голода часто оказываются преувеличенными. Он отмечает, что люди склонны связывать чувство голода с низкой энергией, раздражительностью и невозможностью сосредоточиться, хотя че ...>>

Умная розетка TP-Link Tapo P410M 25.11.2025

Компания TP-Link выпустила на рынок новую уличную розетку Tapo P410M. Она получила поддержку универсального стандарта Matter и стала еще одним шагом в сторону единой экосистемы умных устройств. Особенность Tapo P410M заключается в том, что она рассчитана на работу в сложных климатических условиях. Устройство функционирует при температуре от -20 до +50 °C и защищено от дождя, влаги и пыли по стандарту IP54. Благодаря этому розетка безопасно используется на открытом воздухе, будь то внутренний двор, садовая зона или наружное освещение возле дома. Компания TP-Link также акцентировала внимание на удобстве подключения. Розетка поддерживает Wi-Fi 2,4 ГГц и Bluetooth LE, что избавляет от необходимости покупать отдельный хаб. Настройка выполняется через фирменное приложение Tapo или с использованием QR-кода на корпусе, что особенно удобно при установке в труднодоступных местах. После первичной конфигурации управление устройством доступно из приложения или с помощью голосовых помощников A ...>>

Игровой монитор Sony PlayStation Gaming Monitor 24.11.2025

На презентации State of Play компания Sony представила устройство, которое может изменить представления о фирменной экосистеме PlayStation, - свой первый игровой монитор под этим брендом. PlayStation Gaming Monitor, как официально назвали новинку, ориентирован сразу на две аудитории: владельцев консолей и пользователей ПК. Для компьютерных систем, включая macOS, поддерживается частота обновления до 240 Гц с технологией переменной частоты VRR, а для консолей PlayStation 5 и PlayStation 5 Pro частота ограничена 120 Гц, что соответствует архитектуре и возможностям самих приставок. Основу устройства составляет 27-дюймовая IPS-панель с разрешением QHD 2560?1440 пикселей, обеспечивающая высокую четкость и широкий угол обзора. Отдельное внимание продукция заслужила благодаря функции, не встречавшейся ранее в мониторах Sony. В нижней части корпуса находится встроенная выдвижная док-станция для беспроводной зарядки контроллеров DualSense. Такой подход позволяет избавиться от отдельных зар ...>>

Случайная новость из Архива На мир надвигается дефицит гелия 21.09.2019 Если время от времени вам доводится покупать на дни рождения детей наполненные гелием воздушные шары, вы наверняка обратили внимание на то, что в последнее время они подорожали почти вдвое. И дело здесь не в росте дороговизны жизни и не в шарах, а именно в гелии. В мире образовался дефицит этого инертного газа и уже сегодня многие ученые полагают, что его использование для заполнения воздушных шаров и рекламных дирижаблей является непозволительной роскошью. Начнем по порядку. Гелий - это инертный газ, который не имеет ни цвета, ни вкуса, ни запаха, и который гораздо легче воздуха, что и позволяет использовать его для наполнения шариков. Гелий не задерживается в земной атмосфере и не обладает собственными месторождениями - он добывается либо как побочный продукт из природного газа, либо извлекается при добыче других полезных ископаемых. До недавнего времени гелий добывался в основном на трех крупных площадках: одной в Катаре и двух в США (в Вайоминге и Техасе). Эти три источника обеспечивали около 75 процентов мирового производства гелия. Фактически, США десятилетиями были крупнейшим поставщиком гелия в мире, но теперь ситуация изменилась, так как запасы гелия в США критически истощились. За последние 15 лет цена гелия выросла на 500 процентов, и в январе этого года ученые высказали предположение, что через 10 лет этого газа на Земле не останется вовсе. Еще в 2013 году был принят закон, по которому США уйдут с международного рынка гелия. На последнем аукционе, организованном властями США в сентябре прошлого года, где продавались квоты на поставки гелия в 2019 году, цена на этот газ выросла на 135 процентов в годовом отношении. Существует вероятность, что это был последний аукцион, когда гелий продавался частным компаниям. Несмотря на то, что шарики с гелием до сих пор были и остаются в США главным товаром с использованием гелия, этот инертный газ широко востребован в аэрокосмической отрасли, при производстве полупроводников, в научных исследованиях, в медицине (для охлаждения сканеров МРТ) и в других областях. Как компонент смеси для дыхания, гелий используется аквалангистами при работе на глубине, так как он не растворяется в крови человека. Сегодня гелий чаще всего используется именно как охладитель. У него самая низкая температура кипения среди всех известных веществ - минус 269 градусов Цельсия, поэтому в жидком состоянии гелий - идеальный хладагент. Кипящая жидкость сохраняет температуру, при которой кипит до тех пор, пока остается жидкостью, - она не становится горячее. Вода не может быть горячее ста градусов, и жидкий гелий не может быть горячее -269. Ресурс начали использовать для изоляции сварочных дуг, а позже - в сверхпроводниках, ядерных реакторах и криогенике. Со времен "Манхэттенского проекта" гелий используется для поиска утечек: это инертный газ, который не реагирует с другими веществами и проникает в отверстия очень быстро. Первыми наступающий дефицит ощущают на себе основные потребители гелия - фирмы, специализирующиеся на товарах для вечеринок. К примеру, акции Party City Holdco Inc - розничного продавца товаров для вечеринок в Северной Америке, рухнули на 30 процентов за последние три года.

Другие интересные новости:

▪ Материал будущего, становящийся прочнее при нагрузках

▪ Биологические часы регулируют работу иммунитета

▪ HSN-200/300 - тонкие бюджетные ИП для LED экранов и бегущих строк

▪ Вода и масло смешиваются

▪ Кабина для общения с голограммой собеседника

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цветомузыкальные установки. Подборка статей

▪ статья Йожеф фон Этвеш. Знаменитые афоризмы

▪ статья Почему фламинго розовые? Подробный ответ

▪ статья Бергамот. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Принципиальная схема вызывной аудиопанели AVC-305. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Перерезание магнитных силовых линий. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025