Kомпоненты, приборы, оборудование      
 |  Главная |  Каталог предприятий Украины |  Схемотехника |
 

Раздел на реконструкции, некоторые ссылки могут не работать!
  • Аудио
  • Безопасность
  • Бытовая электроника
  • Видео
  • Видеокамеры
  • Высоковольтные
  • Генераторы
  • Измерения
  • Интерфейсы
  • Коммутация
  • Компьютер
  • Медицина
  • Моделирование
  • Передатчики
  • Питание
  • Обработка данных
  • Предусилители
  • Радио

  • Веб-мастерам
    и писателям:
    Биржа статей. Продать - купить статью. Уникальные статьи: готовые и на заказ.


    Назад
       Аудиосистема формата 2.1. От МАСТЕР КИТ - своими руками
       
        Константин Феколкин, МАСТЕР КИТ
       Оперативная задача, вставшая перед инженерами нашей компании Мастер Кит, была такова: "сделать звук" для приближающегося корпоративного праздника, посвященного Новому году. Обеспечить домашнюю вечеринку, офисное корпоративное мероприятие или выезд на природу с качественным мощным звуком в наше время не проблема. Полки магазинов ломятся от разнообразнейших фирменных усилителей мощности, эквалайзеров, высококлассных акустических систем (чаще всего импортного производства). Однако столь простое решение для настоящих радиолюбителей (коими являются все сотрудники Мастер Кит) совершенно неприемлемо. Да и, в конце концов, не хотелось, чтобы известная поговорка "сапожник без сапог" хоть как-то относилась к сотрудникам компании Мастер Кит. Поэтому решено было сделать систему из своего, родного - из продукции Мастер Кит. Ядром комплекса явился набор NM/BM2043 (здесь и далее префиксом NM обозначен набор для сборки, включающий в себя печатную плату и полный комплект деталей с инструкцией по сборке; префикс BM обозначает уже спаянный блок). После сборки данного набора радиолюбитель получает высококачественный четырехканальный усилитель низкой частоты, выходная мощность которого может достигать 77 Вт на канал (на нагрузке 2 Ом). На рис.1 показан внешний вид усилителя BM2043. Данный усилитель НЧ обладает минимальными коэффициентом нелинейных искажений и уровнем собственных шумов. Основное его назначение - установка в автомагнитоле вместо старого усилителя НЧ для повышения ее выходной мощности или для проведения мероприятий на открытом воздухе с использованием аккумуляторной батареи 12 В в качестве основного источника питания аппаратуры. Особенностью усилителя является использование полевых транзисторов в выходных каскадах микросхемы. Устройство обладает малыми габаритами, широким диапазоном питающих напряжений и сопротивлений нагрузки. Микросхема TDA7560, являющаяся "сердцем" усилителя, имеет защиту от короткого замыкания на выходе (в акустических системах), а также защиту от перегрева. Типовая схема включения микросхемы требует минимального количества элементов обвязки. Благодаря мостовой схеме включения не требуются выходные электролитические конденсаторы большой емкости. Несмотря на всевозможные встроенные защиты, "сжечь" микросхему можно. Например, защиты от переполюсовки питающего напряжения нет. Поэтому, подключая питание, будьте внимательны. В Мастер Кит постоянно пишут и звонят пользователи с вопросом, можно ли, запараллелив выходы усилителя, получить из 4x77 Вт 2x154 Вт ? В очередной раз отвечаем - нельзя. Если столь высокая выходная мощность не требуется, то можно приобрести усилитель NM/BM2032, имеющий максимальную выходную мощность 4x40 Вт. От предыдущего набора этот усилитель отличается только типом использованной микросхемы (TDA7386, pin-to-pin аналог TDA7560). Технические характеристики усилителя BM2043 Напряжение питания, В 6…18 (типовое 14,4) Пиковое значение выходного тока, А 4,5…5,5 Ток в режиме mute/stand-by, мкА 100 Диапазон воспроизводимых частот, Гц 20…75000 Коэффициент нелинейных искажений, % 1 (max 10) Сопротивление нагрузки, не менее, Ом 2 (номинальное 4) Выходная мощность (на нагрузке 2 Ом), Вт 4х77 (TDA7560) Входное сопротивление, кОм 100 Коэффициент усиления Au, дБ 26 Размеры печатной платы, мм 51x50 Четыре канала микросхемы позволяют реализовать звуковую акустическую схему: два фронтальных и два тыловых динамика. Однако в нашем случае в наличии оказалось лишь две акустические системы и сабвуфер (о котором будет написано ниже), поэтому использовались три выхода микросхемы: два канала работали на акустические системы, один - на сабвуфер. Один канал не использовался. Разумеется, микросхему усилителя мощности надо сразу же установить на теплоотводящий радиатор (в комплект набора и блока радиатор не входит!). Мы использовали радиатор Р-6875 (по номенклатуре Мастер Кит). Этот универсальный ребристый анодированный радиатор широкого применения изготовлен из силумина (литье под давлением). Его размеры 75х46х33 мм , площадь поверхности 300 см2, вес 160 г. Радиатор имеет канавки с нарезанной по всей длине резьбой, облегчающей монтаж как электронных компонентов к радиатору, так и самого радиатора к печатной плате (на винтах М3). Радиатор обеспечивал достаточно хороший отвод тепла и нагревался умеренно. Правда, следует заметить, что на максимальных мощностных режимах микросхема в нашем случае не испытывалась, поэтому можно предположить, что на нагрузках 2 Ом, подключенных к каждому из четырех каналов, тепловыделение заметно возрастет. Поэтому в некоторых случаях нелишне будет либо использовать в разработке конструкции усилителя радиатор большей площади, либо предусмотреть активный обдув радиатора, что мы и сделали, прикрепив к верхней части радиатора вентилятор (компьютерный "кулер"). Можно просто запитать двигатель вентилятора постоянным напряжением 12 В. Но мы решили сделать "умный" вентилятор, включающийся при повышении температуры радиатора выше установленного предела и автоматически выключающийся при охлаждении радиатора. Для реализации этой задачи как нельзя лучше подошло устройство NM/BM4022 (рис.2) - термореле 0…150°С. Технические характеристики термореле NM/BM4022 Диапазон установки температуры, С 0…150 Максимально допустимый ток нагрузки, не менее, А 6 Напряжение питания устройства, В 9…12 Ток потребления, не более, мА 30 Размеры печатной платы, мм 45х30 На рис.5 показана схема электрическая принципиальная NM/BM4022. Термореле выполнено на основе триггера Шмитта (VT1, VT2), что позволяет исключить ложные срабатывания. В качестве датчика используется терморезистор R13. С помощью резистора R1 устанавливается порог срабатывания триггера. Выходной каскад термореле выполнен на ключевом транзисторе VT3, нагрузкой которого служит электромагнитное реле К1. Светодиод VD1 используется для индикации срабатывания реле и облегчает настройку устройства. Термореле имеет гистерезис, то есть включение нагрузки (в нашем случае вентилятора) происходит при несколько большей температуре радиатора, чем выключение. Гистерезис позволяет избежать неприятного эффекта постоянного включения-выключения нагрузки при температуре, равной температуре срабатывания термореле. Резистор R7 задает величину гистерезиса, и при необходимости ее можно уменьшить уменьшением номинала этого резистора (вплоть до 0 Ом). Для выполнения поставленной задачи - получения высококачественного мощного звука - достаточно одного вышеописанного усилителя. Плата усилителя не содержит регулятора громкости, однако его роль может выполнять регулятор громкости магнитолы, компьютера и подобного устройства, линейный выход которого используется для подключения к усилителю. Однако в нашем случае хотелось регулировать, кроме громкости, еще и тембр звучания, поэтому решено было дополнить усилитель мощности предусилителем - темброблоком NM/BM2112. Технические характеристики темброблока NM2112 (рис.3) Напряжение питания, В 15,0 - 40,0 Ток потребления, не более, мА 45 Полоса частот, Гц 20-20000 Напряжение шумов, мкВ 100 Входное сопротивление, не менее, кОм 30 Выходное сопротивление, не более, Ом 300 Коэффициент гармоник, % 0,3 Размеры печатной платы, мм 45 х 105 Схемотехнически темброблок выполнен на специализированной микросхеме TDA1524, которая представляет собой регулятор громкости, баланса и тембра (НЧ и ВЧ) с электронным управлением каждой из этих характеристик. С темброблоком система стала более законченной, так как появилась возможность отрегулировать наиболее приятный для слуха тембр звучания. Кроме двух промышленных акустических систем S-30B, был изготовлен сабвуфер с НЧ динамиком 75ГДН. Самым простым решением было бы подключить сабвуфер к одному из двух свободных каналов микросхемы усилителя мощности, а на вход этого канала подать сигнал R+L с выхода темброблока. Но такое решение было бы не оптимальным. Сабвуфер специально предназначен для "подчеркивания" особо низких частот, и поэтому рационально подавать на него только низкочастотную составляющую звукового сигнала. Следовательно, на вход сабвуферного канала усилителя мощности желательно подать сигнал с фильтра НЧ. Эту задачу решено было возложить на активный фильтр НЧ - NM/BM2115 (рис.4). Предлагаемое устройство позволяет радиолюбителю получить простой и надежный активный фильтр НЧ для сабвуфера, обладающий малым уровнем собственного шума, малыми габаритами и энергопотреблением, широким диапазоном питающих напряжений, минимальным числом внешних пассивных элементов обвязки. Использование активного фильтра избавляет от установки громоздкого пассивного ФНЧ на выходе УМ, обладающего низким КПД. Фильтр устанавливается между линейным выходом источника сигнала и входом УМ сабвуфера. Технические характеристики BM2115 Напряжение питания, В 3…32 Ток потребления, мА 6 Частота среза, Гц 100 Усиление в полосе пропускания, дБ 6 Затухание вне полосы пропускания, дБ/Окт 12 Размеры печатной платы, мм 37x27 Фильтр (не инвертирующий, второго порядка) выполнен на сдвоенном операционном усилителе LM358 (DA1). Светодиод HL1 индицирует работу устройства, потенциометром R1 осуществляется регулировка уровня входного сигнала. Осталось только одно - обеспечить все составляющие устройства питанием. Проанализировав допустимые питающие напряжения каждого из входящих в состав системы устройств, решено было остановиться на значении напряжения 12 В как оптимального для всех устройств. Следует заметить, что максимальную выходную мощность усилитель мощности разовьет при несколько большем значении напряжения питания (около 15 В), однако задача получения максимальной выходной мощности не стояла. Тянуть провода от лабораторного блока питания не хотелось, да и приятнее было бы получить законченную конструкцию. Поэтому решили дополнить систему "бортовым" источником питания. Компания Мастер Кит с недавних пор активно сотрудничает с MEAN WELL - известным тайваньским производителем высококачественных источников питания, DC-DC преобразователей (в т.ч. повышающих) и т.п. В данной конструкции был применен источник питания MEAN WELL PS-65-12 (12 В, 5,2А), который показан на рис.5. На рис.6 показана структурная схема готовой конструкции. Конструкция собиралась экспромтом - праздник неотвратимо наступал, отведенное на разработку время было лимитировано несколькими часами. Задача получить премию по промышленному дизайну этой разработки не ставилась. Разумеется, "с чувством, с толком, с расстановкой" можно было бы собрать на порядок более красивое, продуманное устройство. Не сомневаюсь, что радиолюбители, решившие повторить конструкцию, при желании смогут оформить ее лучше. В нашем варианте в роли шасси-подложки выступил первый попавшийся под руку кусок пластика размером 30x20 см. Печатные платы крепились к подложке саморезами. Соединительные провода пропускались в заранее сделанные отверстия в подложке под платами, и все соединения велись с обратной стороны пластиковой подложки. В результате мы избавились от путаницы проводов на лицевой стороне подложки, что пошло на пользу дизайну. В качестве входного и выходных разъемов (под акустические системы и сабвуфер) использовались первые попавшиеся под руку контактные колодки (от отслуживших свой век музыкальных центров и т.п.). В заключение приятно отметить, что звук данной самодельной конструкции получился достойный, на уровне HI-FI. Разумеется, простор для радиолюбительского творчества и совершенствования данной конструкции открывается неограниченный. Например, можно дополнить получившуюся конструкцию светодиодным индикатором уровней NM2222. В случае использования для усиления сигналов с нескольких устройств будет весьма уместен электронный коммутатор сигналов NM2113 - все зависит лишь от поставленных целей и фантазии радиолюбителя. Заключение Чтобы сэкономить время и избавить Вас от рутинной работы по поиску необходимых компонентов и изготовлению печатных плат МАСТЕР КИТ предлагает приведенные в статье блоки и наборы. Более подробно ознакомиться с ассортиментом нашей продукции можно с помощью каталога "МАСТЕР КИТ-2007" и на сайте http://www.masterkit.ru, где представлено много полезной информации по электронным наборам и модулям МАСТЕР КИТ, приведены адреса магазинов, где их можно купить.


     SVITEL © 2014  Мир электроники.  Admin  При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна. Rambler's Top100