Входной модуль микшерного пульта. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Аудиотехника

 Комментарии к статье

В статье предложены некоторые варианты входного модуля для любительского микшерного пульта. Описание этой конструкции, вызвавшей интерес наших читателей, было опубликовано в журнале "Радио", 2003, № 2, 3. Автор сконструировал еще несколько модулей, которые могут использоваться в составе этого пульта.

При налаживании входных блоков для модульного пульта [1, 2] оказалось, что разные экземпляры микросхем К548УН1А имеют довольно большой разброс параметров и требуют настройки. Обычно на выходах двух усилителей микросхемы постоянное напряжение заметно отличается и ограничение одной полуволны сигнала наступает значительно раньше, чем другой. Из-за этого уменьшается запас по перегрузке, особенно при низком напряжении питания. Приходится заниматься настройкой каждого микрофонного усилителя подбором резисторов в цепи ООС. При этом в дифференциальном усилителе неизбежно нарушается симметричность входа, т. е. мы лишаемся одного из основных достоинств такого микрофонного усилителя. К тому же ток, потребляемый только одной микросхемой, достигает 15 мА, что много для многоканального пульта, если питать его от батарей. В модульной конструкции пульта блоки легко заменяются, что позволяет по необходимости их совершенствовать.

Предлагается еще один вариант входного универсального усилителя с транзисторным микрофонным усилителем (МУ) и линейным усилителем (ЛУ) на ОУ широкого применения. Применять такие ОУ в микрофонном усилителе обычно не удается, поскольку они не могут обеспечить приемлемые шумовые характеристики. Приходится ставить на входе малошумящие транзисторы и даже выносить транзисторный каскад к микрофону, передавая по проводам уже усиленный сигнал [3]. В последнем варианте возникают сложности, связанные с необходимостью подать напряжение на транзисторный каскад и при этом сохранить симметричность входа.

Эти проблемы легко решить, если вспомнить, как обычно подается фантомное питание на вход микрофонного усилителя. Ведь резисторы, через которые фантомное напряжение питания микрофона подключено одновременно к обоим входам дифференциального операционного усилителя (через разделительные конденсаторы), могут играть роль коллекторной нагрузки транзисторов еще одного предварительного дифференциального усилителя. Этот предварительный усилитель можно размещать на той же плате и вынести к микрофону, так как питание его уже есть (включено вместо фантомного), симметрия входа сохранена. Сигнал с коллекторов транзисторов подается по двум проводам микрофонного кабеля, а оплетка служит общим проводом. Достаточно подать небольшое напряжение смещения с коллекторов на базы транзисторов, и получается очень неплохой микрофонный усилитель. Операционный же усилитель может использоваться как линейный. Весь модуль потребляет ток не более 10 мА. Два варианта схемы такого входного усилителя показаны на рис. 1.

(нажмите для увеличения)

Отличаются варианты только выходами. В первом из вариантов (рис. 1,а) есть общий регулятор выходного уровня и сигнал подается сразу на обе выходные линейки пульта, во втором (рис. 1,б) - на выходе установлен регулятор "Панорама". Два регулятора просто не размещаются на передней панели. Да и необходимости в этом нет: для стереофонического сигнала есть свой модуль линейного усилителя, у которого уровень сигнала и тембр регулируются сразу одновременно в обоих каналах (на микросхеме TDA1524A или улучшенной - LM1036) и регулятор "Панорама" предусмотрен. Поэтому и печатная плата (рис. 2) предлагается только для первого варианта.

(нажмите для увеличения)

Линейный усилитель (DA1.1) собран на счетверенном ОУ TL074 (TL084, КР1401УД4). Остальные ОУ используются в регуляторе тембра (DA1.2), индикаторе перегрузки (DA1.3) и в выходном каскаде (DA1.4). Усиление изменяется примерно в 10 раз переменным резистором R16. Расчет простого дифференциального усилителя с регулировкой усиления одним резистором достаточно прост [4]:

КУс = (R11+R12)/R8+2(R11xR12)/ /(R8xRp);

Rp= R16+R15, R8 = R9, R11 - R12 = R13 = R14= 10 кОм.

Сопротивление Rp изменяется в интервале 1...48 кОм. Соответственно усиление регулируется в пределах 5,6...0,6. Конечно, можно выбрать и другой диапазон регулировки. Обращаем внимание на то, что многие отечественные переменные резисторы могут иметь заметное остаточное сопротивление между выводами подвижного контакта и крайних выводов резистора при соответствующих крайних положениях регулятора. Конечно, диапазон регулирования при этом сокращается. Необходимо помнить, что напряжение питания микросхемы всего 12 В и напряжение неискаженного выходного сигнала немного превышает 2,5 В (3 В при Кг - 1 %). Для получения нормированного выходного значения 250 мВ на вход можно подавать сигнал с напряжением 45...450 мВ. Для сигналов с большим напряжением придется пользоваться выходным регулятором усиления R29.

Основное усиление дает МУ. В нем можно применить малошумящие транзисторы (например, КТ3102Е), подобрав пару с одинаковыми параметрами, но проще поставить транзисторные сборки КР159НТ1В либо КР159НТ1Е. Начальное усиление МУ задается выбором сопротивления резистора R7. Если наибольшей чувствительности модуля соответствует сигнал с уровнем 1 мВ, то общее максимальное усиление (Кус лу = 5,6) должно достигать 250, а МУ - около 50.

Измерения усиления МУ на транзисторах с h21Э = 220 показали, что при R7 = 560 Ом Кус му достигает 250, при 10 кОм - 110, при 24 кОм - 64, при 470 кОм - 4,6. Кстати, подобное изменение параметра достаточно для несложных автоматических регуляторов уровня.

Входные резисторы R1, R2 определяют входное сопротивление МУ и позволяют при необходимости удалить соединение их общей точки с общим проводом, чтобы подать на нее фантомное питание. Конденсаторы С2, C3 помогают уменьшить нежелательные высокочастотные помехи. Переключатель S1 разделяет микрофонный и линейный усилители, поэтому ничто не мешает выполнить МУ в виде выносной платы, размещаемой внутри корпуса динамического микрофона.

Лабораторные измерения параметров нескольких входных модулей (включались в тракт поочередно по одной линейке) показали, что при наибольшем усилении уровень интегральных шумов на выходе пульта составлял -62...-65 дБ по отношению к нормированному значению. При этом коэффициент гармоник Кг составлял менее 0,1 %. Увеличение уровня входного сигнала приводило к росту нелинейных искажений. Так, при Uвх = 6...7 мВ уровень Кг достигал 0,3 %, а при Uвх = 16 мВ - 1 %. Из-за низкого напряжения питания перегрузочная способность МУ невелика, но для динамических микрофонов она вполне достаточна в большинстве случаев.

Все отверстия на лицевой панели модуля и места крепления платы полностью совпадают с модулем, описание которого приводилось ранее [2]. На входе установлен разъем Х1 JACK 6,3. К входу с помощью переключателя S1 подключается либо микрофонный, либо линейный усилитель.

Регуляторы тембра позволяют изменять усиление на частотах 50 Гц и 10 кГц не менее чем на ±12 дБ. Чувствительность компаратора, регистрирующего превышение амплитудой сигнала любой полярности заданного значения ("Перегрузка"), можно изменять подбором резистора R24.

Этот модуль можно использовать как независимый одноканальный пульт с линейным выходом. Достаточно поместить его в корпус и подать питание от сетевого адаптера. При включении модуля в пульт, имеющий общий стабилизатор, излишними становятся стабилизатор DA2 и защитный диод VD5 (см. рис. 1,6). Вместо них на плате впаивают перемычки.

Если применять регулировочные резисторы СПЗ-33-32, то их можно устанавливать прямо на плате. Тогда уголки крепления платы к лицевой панели не очень нужны. Но без них не обойтись при применении переменных резисторов СПЗ-4 или импортных, которые придется крепить на лицевой панели и соединять с платой проводами.

Нет необходимости приводить подробное описание микрофонного модуля. От универсальной линейки он отличается только отсутствием переключателя S1 (нет линейного входа) и установкой вместо разъема JACK разъема CANNON, применяемого во всех профессиональных микрофонах.

Литература

1. Кузнецов Э. Входные усилители с симметричным входом. - Радио, 2002, № 12, с. 16, 17.
2. Кузнецов Э. Любительский микшерный пульт. - Радио, 2003, №2, с. 12-15; № 3, с. 10-12.
3. Предварительные УНЧ. Любительские схемы. Радиобиблиотечка. Выпуск 9. - М.: РадиоСофт, 2001.
4. Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. - Л.: Энергоатомиздат, 1988.

Автор: Э.Кузнецов, г. Москва

Смотрите другие статьи раздела Аудиотехника.

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 Разработан революционный квантовый суперметалл 10.06.2025 Современная наука стоит на пороге новой технологической революции, связанной с разработкой материалов, способных проводить ток без потерь энергии. Такие свойства особенно важны в условиях стремительно растущей потребности в энергоэффективных решениях - от квантовых вычислений до инфраструктуры центров обработки данных. Именно в этом контексте следует рассматривать прорыв, достигнутый физиками из Университета Райса (США), которые представили уникальный квантовый материал с особыми электронными характеристиками. Исследователи работали с дисульфидом тантала, слоистым кристаллом, известным в науке под обозначением TaS2. Добавив в его структуру небольшое количество индия, ученые добились нарушения симметрии материала, что стало ключом к проявлению его топологических и сверхпроводящих свойств. Именно этот шаг позволил превратить TaS2 в так называемый узловой металл Крамерса - редкий квантовый объект, в котором электроны с разными спинами движутся по отдельным, но переплетенным траекториям в импульсном пространстве. Главной особенностью этого состояния являются так называемые узловые линии - энергетические зоны, где электроны с противоположными характеристиками сходятся и взаимодействуют без потерь. Это придает материалу уникальные свойства, открывая путь к созданию топологических сверхпроводников, которые смогут обеспечить высокоэффективную передачу энергии даже при минимальном охлаждении. Команда ученых не ограничилась экспериментальными данными. Они дополнили свои наблюдения теоретическими расчетами, подтвердив, что структура и поведение полученного вещества соответствуют квантовым предсказаниям. Особенность нового материала заключается в том, что он может совмещать два фундаментальных свойства: сверхпроводимость и топологическую защиту. Такое сочетание делает его особенно перспективным для технологий, в которых даже малейшие энергетические потери недопустимы. Применение подобных материалов может кардинально повлиять на развитие квантовой электроники. Их использование позволит создавать устройства, способные работать значительно эффективнее, чем традиционные кремниевые чипы, особенно в условиях, требующих высокой точности и минимального тепловыделения. Кроме того, перспективы их внедрения в электромобили и системы хранения энергии могут сократить энергозатраты и повысить надежность таких решений. Самым удивительным в открытии ученых из Университета Райса является то, что столь сложное квантовое поведение удалось вызвать с помощью относительно простого изменения химического состава известного материала. Это говорит о том, что путь к новым функциональным материалам может лежать не только через создание совершенно новых соединений, но и через точную настройку уже существующих.

Другие интересные новости:

▪ Система кондиционирования, не требующая электричества

▪ Диск нашей галактики искривлен по краям

▪ Уголь спасет человечество от жажды

▪ SSD-накопители Kingston KC310 960 ГБ

▪ Комфорт и сухость для самолета

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электропитание. Подборка статей

▪ статья Средство WD-40. История изобретения и производства

▪ статья Где можно увидеть гигантские картины из риса, меняющиеся каждый год? Подробный ответ

▪ статья Молниезащита

▪ статья Детектор радиожучков с линейной шкалой из восьми светодиодов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Импульсный преобразователь, 12/220 вольт 100 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026