Регуляторы тембра на транзисторах – Предварительный усилитель | РадиоГазета — принципиальные схемы для радиолюбителей и меломанов

⚡️Предварительный усилитель с регулятором тембра |

С недавних пор для регулирования громкости и тембра звука в звуковоспроизводящих устройствах используются активные регуляторы, органы управления которых включены в цепи отрицательной обратной связи, охватывающие один или несколько усилительных каскадов.
В отличие от пассивных схем регулирования, активные системы в звукотехнике Hi-Fi при одном и том же количестве элементов имеют большее отношение сигнал/шум и меньшие нелинейные искажения. Рассмотрим несколько детальнее вопрос о нелинейных искажениях для активных регуляторов громкости и тембра. Поставим вопрос: каков допустимый уровень нелинейных искажений, вносимых предусилителем?

Прежде чем ответить на этот вопрос, отметим, что ряд любительских и промышленных разработок активных регуляторов громкости и тембра (включая и фирмы “Technics” и “SONY”) имеют достаточно высокий процент нелинейных искажений. Для понимающих красивой сказкой является рекламное сообщение SONY и Technics о достигнутом коэффициенте нелинейных искажений 0,00008% (?!) в режиме класса “А”!

Реальность же совершенно иная коэффициент нелинейных искажений Кни в диапазоне 20 Гц…20 кГц находится между 0,06 и 0 3%. Если используется активный регулятор с одним транзистором, то при выходном напряжении порядка 1 В и максимальном подъеме АЧХ 15…20 дБ, К„и не менее 0,2…0,6%, а для регулятора с двумя транзисторами, образующими эмиттерный повторитель, Кни в самом лучшем случае будет равен 0,1…0,2%.

Сигнал, прошедший через устройство с коэффициентом нелинейных искажений 0,3%, невозможно отличить от сигнала, не имеющего искажений. Однако в выходном сигнале обычно имеются не замечаемые на слух искажения, которые могут стать слышимыми, если регулятор громкости и тембра имеет высокий Кни.

Таким образом, для того чтобы нелинейные искажения, вносимые различными каскадами звуковоспроизводящего устройства, были пренебрежимо малы, они должны быть гораздо меньше норм, регламентируемых стандартами DIN, МЕК, BDC и т.д. Разумным значением для Кни регулятора громкости и тембра будет 0,02…0,05%. Такого коэффициента можно достичь с помощью относительно простой, но оптимизированной схемы.

Вниманию любителей Hi-Fi предлагается модуль с активным регулятором громкости и тембра звука, являющийся, по существу, высококачественным стереопредусилителем. На его вход могут подаваться сигналы от различных источников величиной 250…300 мВ, а к выходу можно подключать УМЗЧ с номинальным входным напряжением 0,75… 1 В.

predvaritelnyj_usilitel_s_reguljatorom_tembrapredvaritelnyj_usilitel_s_reguljatorom_tembra

predvaritelnyj_usilitel_s_reguljatorom_tembraЭлектрическая схема одного из каналов модуля приведена на рис.1. Он состоит из истокового повторителя VT1, активных регуляторов громкости и тембра на транзисторах VT2, VT3 и VT4, VT5 соответственно, а также стабилизатора напряжения питания на транзисторах VT6, VT7 и диоде Зенера (стабилитроне) VD1. Для того чтобы коэффициент нелинейных искажений не превышал указанной выше величины для всего устройства, уровень сигнала на затворе VT1 не должен превышать 25 мВ. Поэтому делитель R1, R2 включен на входе каскада с VT1, а не после него, как это делается обычно.

predvaritelnyj_usilitel_tehnicheskie_parametry

Такого уровня вполне достаточно для получения большого отношения сигнал/шум. Сопротивление входного делителя выбрано сравнительно малым, чтобы уменьшить чувствительность устройства к помехам. Использование истокового повторителя на входе предусилителя значительно увеличивает возможности его применения. Если требуется чувствительность 25 мВ и Zвx~5 МОм, сигнал подается непосредственно через конденсатор С1, а делитель R1, R2 не используется.

Если на вход данного предусилителя включается проигрыватель с пьезокерамическим звукоснимателем, делитель необходимо рассчитывать заново. В этом случае R1 увеличивается до 2 Мом, a R2 — до 51 кОм. В случае, если этот модуль используется с магнитофоном или декой, входной каскад можно не ставить, поскольку корректирующие предусилители этих источников сигналов имеют достаточно низкое выходное сопротивление.

Сигнал тогда подается непосредственно на С2, однако при этом необходимо поменять его полярность по сравнению с указанной на рис.1; после этого сигнал подается на делитель из резисторов 8,2 кОм (к +Un) и 910 Ом (к общему проводнику). Из схемы видно, что усилители каждого из активных регуляторов одинаковы — имеются только небольшие различия в номиналах некоторых элементов

Благодаря использованию малошумящих транзисторов с большим коэффициентом усиления (h31э), усиление каждого из усилителей без отрицательной обратной связи примерно равно 1500. Это дает возможность уменьшить нелинейные искажения почти на порядок по сравнению с активными регуляторами громкости и тембра, выполненными по стандартной схеме.

Элементы С2, R6, СЗ, R8, R12, С4, входящие в цепь частотно-зависимой отрицательной обратной связи активного регулятора громкости, подобраны так, что при данном выходном сопротивлении истокового повторителя (600…100 Ом) обеспечивается наилучшая тонкомпенсация во всем диапазоне регулирования. Необходимый подъем АЧХ на НЧ и ВЧ при малом уровне громкости обеспечивается С4 и СЗ. Емкость С2 выбирается из условия, чтобы при максимальной громкости отсутствовал подъем на НЧ.

Громкость звука регулируется сдвоенным переменным резистором с логарифмической характеристикой без отдельных выводов для тонкомпенсации. Максимальное напряжение на выходе активного регулятора громкости при выбранном напряжении питания (+12 В) примерно равно 3 В. Исходя из этого обстоятельства, коэффициент передачи регулятора тембра на частоте 1 кГц выбран равным трем.

Это позволяет сохранять одним и тем же выходное напряжение на выходе рассматриваемого предусилителя независимо от положения движков сдвоенных резисторов R20 (для регулирования НЧ) и R22 (для ВЧ). При использовании этой части модуля в других устройствах или любительских конструкциях необходимо иметь в виду, что выходное сопротивление предыдущего усилительного каскада не должно превышать 700 Ом.

В модуле имеется стабилизатор постоянного напряжения +12 В, что дает возможность использовать нестабилизированный источник питания с напряжением в пределах 15…25 В. Кроме упомянутого стабилизатора на дискретных элементах, можно использовать также и трехвыводной интегральный стабилизатор 7812 в корпусе ТО-3. Элементы обоих каналов предусилителя монтируются на общей печатной плате, изготовленной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Топология платы со стороны пайки и с монтажной стороны в масштабе 1:1 приведена на рис.2а и б

montazhnaja_plata_pechatnaja_plata

Детали. Кроме указанных на схеме предусилителя, в модуле могут быть использованы и другие малошумящие и высокочастотные транзисторы. Вместо КП303Е (для VT1) можно использовать и 2N3819; BF245B, С; BF256A, В. С; BFW11. Транзисторы VT2 и VT4малошумящие, типа n-p-n; VT2 должен иметь h31э не меньше 400, a VT4 не меньше 300. Кроме указанных, для VT2 и VT4 можно использовать и ВС239С; ВС169С; ВС149С; 2Т3168С; КТ3102Г.

Что же касается VT3 и VT5, то это малошумящие р-n-р транзисторы с h31э не меньше 100. Кроме указанных, для VT3 и VT5 можно использовать ВС309В, С; ВС152В, С; ВС159С; 2Т3309В, С; КТ3107Г. Для стабилизатора VT6, кроме упомянутого КТ315Г, можно использовать и КТ315Б, ВС547В, ВС237В, 2Т3167В или ВС107В; VT7 можно заменить на 2N1041K. Выбор диода Зенера VD1 довольно критичен он должен иметь UCT= (7,2…7.3) В.

Лучше всего заменить VD1 на диод Зенера с Uст = 6,8 В, и последовательно подключить к нему в прямом направлении один или два кремниевых диода. Для диодов можно использовать 2Д5607, КД503А, КД522Б и др. Для нормального функционирования схемы напряжение на выходе стабилизатора должно находиться в пределах 12…12.4 В. Резисторы и конденсаторы должны быть малогабаритными. Для электролитического конденсатора С2 желательно выбрать тип с допуском ±10% от номинальной величины.

Емкость С4 должна составлять 1/20 емкости С2. Для обеспечения высокой надежности желательно для VT7 использовать небольшой радиатор, например, типа “Звезда”. Настройка модуля сводится к подбору R4, определяющему режим VT1 на постоянном токе; его нужно выбрать так, чтобы на истоке было +6 В по отношению к общему проводу.

Режим работы усилителей, реализованных на транзисторах VT2, VT3 и VT4, VT5, выбран так, что напряжения на эмиттерных переходах первых транзисторов фиксированы. Эти напряжения слабо зависят от температуры. Необходимо отметить, что рассмотренный предусилитель удобен для использования с входным корректирующим предусилителем с выходным уровнем 250…300 мВ на нагрузке 100…160 кОм. Его также можно использовать в мультимедийных системах: его вход хорошо согласуется с линейным выходом “звуковой карты” (sound blaster-card).

Транзисторный предварительный УНЧ с регулятором тембра

Не менее важ­ной частью УНЧ чем усилитель мощности явля­ется так же и предварительный усилитель в котором осу­ществляется не только предва­рительное уси­ление сигнала, но и его частот­ная коррекция с помощью регу­лятора тембра.

На рисунке 1 показана простая схема предварительного УНЧ с регулятором тембра по низким и высоким частотам и регулятором громкости. На транзисторе VT1 выполнен не столько предварительный усилитель, сколько активный регулятор тембра.

Рис. 1

Тембр по низким частотам регулируется переменным резистором R2. Тембр по вы­соким частотам регулируется переменным резистором R4. Частотозависимый мост включен между входом и выходом каскада на VT1, превращая его в регулируемый активный фильтр.

Входной сигнал поступает сразу на схему регулировки тембра без каких-то предва­рительных каскадов. Если выходное сопротивление источника сигнала неболь­шое это вполне допустимо. Но при высокоомном выходе, например, если источником сигнала должен служить старый проигрыватель виниловых дисков с пьезоэлектрическим звукоснимателем, нужно сделать предварительный каскад для повышения входного сопротивления, например, по схеме эмиттерного повто­рителя, как показано на рисунке 2. В этом случае входной сигнал поступает на базу VT2

, а сигнал на вход активного регуля­тора тембра снимается с его эмиттера. Режим работы каскада устанавливается подбором сопротивления резистора R10.

Рис. 2

Режим работы по постоянному току каскада на транзисторе VT1 задает дели­тель напряжения R5-RК6.

Переменный резистор R9 служит для регулировки громкости. С него сигнал подается на усилитель мощности ЗЧ.

Все конденсаторы должны быть на напряжение не ниже напряжения питания.

Автор: Попцов Г.

Возможно, вам это будет интересно:

Простые темброблоки на транзисторе и на ОУ (КТ3102, К140УД8)

Принципиальные схемы простых самодельных регуляторов тембра (темброблоков), которые выполнены на транзисторе КТ3102, Кт315 и на операционном усилителе К140УД8 (К140УД20, К140УД12).

Схемы темброблоков содержат минимум деталей и могут быть собраны начинающими радиолюбителями. Данные темброблоки можно применить в комплексе с самодельной звуковоспроизводящей аудио аппаратурой: в усилителях НЧ, микрофонных усилителях, микшерах и т.п.

Двухполосный регулятор тембра на транзисторе

Представлен один из многочисленных примеров схем регуляторов тембра НЧ и ВЧ для УНЧ на транзисторах. Приведенной электронной схеме предшествует каскад с низким выходным сопротивлением, например, эмиттерный повторитель (каскад с общим коллектором) или ОУ.

Это обеспечивает низкое выходное сопротивление предшествующего каскада и нормальную работу данного регулятора.

Схема двухполосного регулятора тембра (НЧ, ВЧ) на транзисторе

Рис. 1. Схема двухполосного регулятора тембра (НЧ, ВЧ) на транзисторе.

Элементы для схемы :

  • R1=4.7к, R2=100к(НЧ), R3=4.7к, R4=39к, R5=5.6к,
  • R6=100к(ВЧ), R7=180к, R8=33к, R9=3.9к, R10=1 к;
  • С1=39н, С2=30мкФ-1 ООмкФ, СЗ=5мкФ-20мкФ,
  • С4=2.2н, С5=2.2н, С6=30мкФ-100мкФ;
  • Т1 - КТ3102, КТ315 или аналогичные.

 

Двухполосный регулятор тембра на ОУ

На рисунке 2 представлен пример схемы двухполосного регулятора тембра НЧ и ВЧ для УНЧ на операционном усилителе (ОУ). Данной электронной схеме предшествует каскад на ОУ. Это обеспечивает низкое выходное сопротивление предшествующего каскада и нормальную работу данного регулятора.

Для повышения устойчивости работы схемы (на ВЧ) целесообразно зашунтировать выводы питания ОУ конденсаторами 0.1 мкФ, например, типа КМ6. Конденсаторы подключаются максимально близко к ОУ.

Схема двухполосного регулятора тембра (НЧ, ВЧ) на ОУ

Рис. 2. Схема двухполосного регулятора тембра (НЧ, ВЧ) на ОУ.

Элементы для схемы на рисунке 2:

  • R1=11к, R2=100к(НЧ), R3=11к, R4=11К, R5=3.6к, R6=500к(ВЧ), R7=3.6к, R8=750;
  • С1=0.05мкФ, С2=0.05мкФ, СЗ=0.005мкФ, С4=0.1 мкФ-0.47мкФ, С5=0.1 мкФ-0.47мкФ;
  • ОУ - 140УД12, 140УД20, 140УД8 или любые другие ОУ в типовом включении и желательно с внутренней коррекцией;
  •  

Трехполосный регулятор тембра на ОУ

Трехполосный регулятор тембра дает лучший результат подавления помех, чем двухполосный регулятор.

На рисунке 3 представлен пример схемы трехполосного регулятора тембра НЧ, СЧ и ВЧ для УНЧ на ОУ. Данной электронной схеме предшествует каскад на ОУ. Это обеспечивает низкое выходное сопротивление предшествующего каскада и нормальную работу данного регулятора.

Для повышения устойчивости работы схемы (на ВЧ) целесообразно зашунтировать выводы питания ОУ конденсаторами 0.1 мкФ. Конденсаторы подключаются максимально близко к ОУ.

Схема трехполосного регулятора тембра (НЧ, СЧ, ВЧ) на ОУ

Рис. 3. Схема трехполосного регулятора тембра (НЧ, СЧ, ВЧ) на ОУ.

Элементы для схемы на рисунке 3 :

  • R1 =11к, R2=100к (НЧ), R3=11к, R4=11к, R5=1,8к, R6=500к (ВЧ),
  • R7=1,8к, R8=280, R9=3.6к, R10=100к (СЧ), R11=3.6к;
  • С1=0.05мкФ, С2 - отсутствует, СЗ=0.005мкФ,
  • С4=0.1 мкФ-0.47мкФ, С5=0.1 мкФ-0.47мкФ,
  • С6=0.005мкФ, С7=0.0022мкФ, С8=0.001мкФ;
  • ОУ - 140УД8,140УД20 или любые другие ОУ с внутренней коррекцией (желательно) и в типовом включении.

Литература: Рудомедов Е.А., Рудометов В.Е - Электроника и шпионские страсти-3.

Предусилитель с регулятором тембра. Схема

Эта система представляет собой простой моно предусилитель с регулятором тембра. Регулировка низких и высоких частот, а также громкости осуществляется с помощью поворотных потенциометров. Устройство характеризуется небольшими размерами, низким потреблением энергии и очень низкой ценой.

Использование двух популярных транзисторов BC547B и несколько дискретных компонентов, позволяет осуществить небольшие расходы на покупку качественных потенциометров. Два таких модуля совместно с применением сдвоенных потенциометров могут успешно работать с любым усилителем, например, мини стерео усилитель 15 ватт.

Принципиальная схема предусилителя с регулятором тембра приведена ниже:


Строительство

Предусилитель может быть собран на данной монтажной плате:

Рисунок в зеркальном отражении:

Расположение элементов на печатной плате:

Плата выполнена по технологии ЛУТ, очередность установки деталей может быть любой. Схема предусилителя питается напряжением 18 вольт  и потребляет около 5 мА тока.

Список деталей:

разъем:

  • 3x ARK2 (не обязательно)

потенциометр:

резисторы:

  • 1x 100 Ом
    1x 220 Ом
    1 х 1к
    1x 3,3к
    3x 4,7к
    1x 5,6к
    1x 22к
    2x 33к
    2x 56к
    1x 150к

конденсаторы:

  • 2x 2,2 нФ
    1x 47 мкФ
    1x 1 мкФ
    3x 10 мкФ электролит
    2x 47 мкФ электролит
    1x 220 мкФ электролит

транзисторы:

источник

Предварительный усилитель | РадиоГазета - принципиальные схемы для радиолюбителей и меломанов

Предварительный усилитель Автор: Douglas Self (Дуглас Селф), вольный перевод статьи: главный редактор «РадиоГазеты»

Современные цифровые источники звука (CD-проигрыватели, ЦАПы и т.п.) имеют очень низкий уровень шумов. Гораздо ниже, чем винил или магнитная лента. Из-за этого требования к шумам последующего усилительного тракта на сегодняшний день стали гораздо выше, чем в эпоху аналогового звука. В свете этих требований при разработке описанного ниже предварительного усилителя в первую очередь ставилась задача получения качественного звучания  при ультранизком уровне шумов без применения экзотических или дорогостоящих компонентов.

В большинстве каскадов автор применил свои любимые операционные усилители NE5532, но в некоторых узлах используются LM4562, так как в последнее время они стали  доступнее и позволяют получить гораздо меньшие искажения при работе на низкоомную нагрузку.

Что за меломан ( и уж тем более аудиофил) без винила? Именно для них предусилитель оснащен двумя фонкорректорами под разные типы звукоснимателей. Кроме того, конструкция имеет регулятор тембра, наглядный индикатор уровня и симметричные выходы, что сегодня стало практически стандартом для высококачественной аудио-аппаратуры.

Структурная схема предусилителя показана на рисунке:

Структурная схема предварительного усилителяи

Увеличение по клику

Все модули собраны на отдельных печатных платах, что упрощает их размещение в корпусе и облегчает коммутацию.
В этой части цикла статей приводится описание схемы непосредственно усилителя с регуляторами громкости, баланса и тембра, а также организации симметричного выхода.

Принципиальная схема модуля предварительного усиления:

Схема предварительного усилителя.

Увеличение по клику

Все сопротивления (не только резисторы, но и сопротивления активных компонентов, например сопротивление базы транзистора) генерируют шумы, уровень которых зависит от величины сопротивления и температуры. Так как повлиять на температуру в помещении прослушивания довольно сложно, то единственный способ уменьшить шумы сопротивлений — это уменьшать величину самого сопротивления. Отсюда вытекает главная особенность представленной схемы — использование низкоомных резисторов на всём пути звукового сигнала.

Если для постоянных резисторов выбор низкоомных номиналов не представляет проблем, то для переменных резисторов (для регуляторов громкости, баланса и тембра) номинальный ряд существенно ограничен. Обычно в этих цепях можно увидеть переменные резисторы на 47кОм, 22кОм, в лучшем случае 10 кОм. В данной конструкции Дуглас Селф применил переменные резисторы на 1кОм — это, пожалуй, минимальный номинал из доступных среди переменных резисторов.

Кстати, вот характеристики, которых удалось достичь:

(Измерения проводились при напряжении питания 17В, при отключенных регуляторах тембра, с использованием симметричных входов и выходов)

 

Коэффициент гармоник+шум (входной сигнал 0,2В, выходной — 1В) 0,0015% (1 kHz, B = 22 Hz до 22 kHz)
0,0028% (20 kHz, B = 22 Hz до 80 kHz)
 Коэффициент гармоник+шум (входной сигнал 2В, выходной — 1В) 0,0003% (1 kHz, B = 22 Hz до 22 kHz)

0,0009% (20 kHz, B = 22 Hz до 80 kHz)

Отношение сигнал/шум (при входном сигнале 0,2В) 96 dB (B = 22 Hz до 22 kHz) 98,7 dBA
Полоса воспроизводимых частот: 0,2 Hz до 300 kHz
Максимальный уровень выходного сигнала (при 0,2В входного): 1,3 В
Регулировка баланса +3,6 dB до -6,3 dB
Регулировка низких частот ±8 dB (100 Hz)
Регулировка высоких частот ±8,5 dB (10 kHz)
Разделение каналов (R->L) -98 dB (1 kHz) -74 dB (20 kHz)
Разделение каналов (L->R) -102 dB (1 kHz) -80 dB (20 kHz)

Использование низкоомных резисторов также позволяет снизить смещение операционных усилителей входными токами, что также снижает шум, вызванный колебаниями токов ОУ.

Для снижения шумов активных компонентов в схеме использовано параллельное соединение каскадов. Конечно, можно было бы использовать современные малошумящие ОУ типа AD797. Но это будет значительно дороже и сложнее (так как в одном корпусе содержится только один ОУ). Обращаю внимание, что речь идёт не о параллельном соединении микросхем (когда их напаивают этажеркой друг на друга), а о параллельном соединении усилительных каскадов. Только в этом случае шумы усилительных элементов будут некоррелируемые, за счёт чего общий уровень шума уменьшается на 3дБ при запараллеливании 2-х каскадов. При параллельном соединении 4-х каскадах шум уменьшается на 6дБ, т.е. в два раза.

Если запараллелить 8 каскадов, то шум уменьшится на 9 дБ, но для такого выигрыша затраты получаются неоправдано высоки.

Из-за применения низкоомных резисторов в регуляторе тембра номиналы конденсаторов получились гораздо больше привычных. Но сегодня это не является проблемой для современной элементной базы.

Линейный вход и регулятор баланса.

Для снижения шумов и помех непосредственно на входе усилителя установлен фильтр R1C1 и R2C2 . Буферные каскады IC1A и IC1B обеспечивают входное сопротивление порядка 50кОм и улучшают подавление синфазных помех. Непосредственно усилительный каскад собран на LM4562 (IC2A), коэффициент усиления которого регулируется потенциометром  P1A. Этот же потенциометр в правом канале включен «противофазно» левому, за счет чего получается регулировка баланса. Обратная связь в каскаде реализована через два параллельных буфера IC3A и IC3b, за счёт чего достигается неизменность коэффициента усиления каскада независимо от изменения нагрузки. Кроме того, такое решение снижает уровень шума и обеспечивает низкое выходное сопротивление.

Типовая реализация регулятора баланса обычно негативно влияет на сцену и «виртуальное» расположение инструментов, из-за чего довольно редко встречается в Hi-End аппаратуре. Решение данного узла, предложенное Дугласом Селфом, не имеет этого недостатка.

Уровень шума этой части предусилителя составляет всего -109 дБ в среднем положении регулятора баланса, -106 дБ при максимальном и -116 дБ при минимальном положениях регулятора (в полосе частот 22 Гц до 22 кГц).

Регулятор тембра.

Несмотря на то, что выглядит регулятор несколько необычно, тем не менее здесь применена классическая схема регулятора тембра Баксандалла. Как отмечалось выше из-за низких номиналов переменных сопротивлений номиналы конденсаторов получаются существенно больше «типовых» значений.

Конденсатор С7 (1 мкФ) определяет нижнюю частоту регулировки тембра, а конденсаторы C8 и C9 имеют значение 100 нФ и определяют частоту регулировки тембра на ВЧ. При желании глубину регулировки тембра можно увеличить до ± 10 дБ. За счет элементов IC4 исключено взаимное влияние цепей  НЧ и ВЧ при регулировании тембров.

Не смотря на большие габариты и высокую стоимость, для этой части схемы настоятельно рекомендуется применение полипропиленовых конденсаторов.

Уровень шума регулятора тембра составляет всего -113 дБ в среднем положении регуляторов.

Реле RE1 служит для отключения регулятора тембра, если в нём нет необходимости. В этом случае сигнал снимается с выхода IC2A и поступает напрямую на вход  IC9B в обход регулятора тембра. Чтобы избежать щелчков при коммутации служит резистор R18. Для снижения  перекрестных помех коммутация в каждом канале осуществляется отдельным реле. В этом случае контактные группы реле можно запараллелить, что снизит сопротивление контактов и дополнительно повысит надёжность этой части схемы.

Активный регулятор громкости.

Регулятор громкости также реализован по идее Питера Баксандалла, что во-первых позволило получить сверхнизкий уровень шума (особенно на малых громкостях), а во-вторых получить логарифмическую характеристику регулирования при использовании потенциометров с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота. Максимальное усиление составляет +16 дБ, при этом точка 0 дБ получается в среднем положении потенциометра.

Четыре соединённых параллельно усилителя, как отмечалось выше, служат для снижения уровня шума на 6 дБ. Уровень собственных шумов такого регулятора составляет -101 дБ при максимальном усилении и -109 дБ при усилении 0 дБ. На практике регулятор громкости обычно устанавливается в положении -20 дБ, тогда уровень шума составит -115 дБ, который существенно ниже порога слышимости.

Чтобы вы могли оценить качество каждого каскада для них были приведены собственные уровни шумов. Результирующий уровень шума данного предусилителя, как нетрудно догадаться, будет несколько варьироваться в зависимости от положения потенциометров.

Симметричный выход реализован за счёт фазоинвертора на ОУ IC9A и имеет двойную амплитуду сигнала по сравнению с несимметричным. Впрочем, это нормально для профессиональной аудиотехники.

Конструкция и настройка.

Размещение элементов усилителя на плате:

Печатная плата предварительного усилителя

Увеличение по клику

При сборке сначала запаиваются резисторы, а затем остальные компоненты.
Джампер JP1 предназначен для подбора оптимального подключения земли винил-корректора (есть аналогичные джамперы на платах MC / MD). Не забудьте их подключить. Место подключение подбирается экспериментально после сборки конструкции в корпусе.

Фото собранной платы:

Печатная плата предварительного усилителя

Увеличение по клику

Данный блок настройки не требует.
Частотные характеристики усилителя и регулятора тембра:

АЧХ предварительного усилителя

Увеличение по клику

Список элементов:

Резисторы:
(1% точность; металло-плёночные; 0.25W)
R1,R2,R39,R40 = 100Ohm
R3-R6,R41-R44,R78,R79 = 100kOhm
R7-R12,R16,R17,R21-R24,R33,R34,
R45-R50,R54,R55,R59-R62,R71,R72 = 1kOhm
R13,R51 = 470Ohm
R14,R15,R52,R53 = 430Ohm
R18,R35,R36,R56,R73,R74 = 22kOhm
R19,R20,R57,R58 = 20Ohm
R25-R28,R63-R66 = 3.3kOhm
R29-R32,R67-R70 = 10Ohm
R37,R38,R75,R76 = 47Ohm
R77 = 120Ohm
P1,P2,P3,P4 = 1kOhm, 10%, 1W, stereo potentiometer, линейный, например Vishay Spectrol cermet type 14920F0GJSX13102KA. или, Vishay Spectrol conductive plastic type 148DXG56S102SP.

Конденсаторы:
C1,C2,C10-C14,C26,C27,C35-C39 = 100pF 630V, 1%, polystyrene, axial
C3,C4,C28,C29 = 47µF 35V, 20%, неполярный, диаметром 8mm, расстояние между выводами 3.5mm, например Multicomp p/n NP35V476M8X11.5
C5,C6,C30,C31 = 470pF 630V, 1%, polystyrene, axial
C7,C32 = 1µF 250V, 5%, polypropylene, расстояние между выводами 15mm
C8,C9,C33,C34 = 100nF 250V, 5%, polypropylene, lead spacing 10mm
C15,C16,C40,C41 = 220µF 35V, 20%, неполярные, диаметром 13mm,расстояние между выводами 5mm, например Multicomp p/n NP35V227M13X20
C17-C25,C42-C50 = 100nF 100V, 10%, расстояние между выводами 7.5mm
C51 = 470nF 100V, 10%, расстояние между выводами 7.5mm
C52,C53 = 100µF 25V, 20%, диаметр 6.3mm, расстояние между выводами 2.5mm

Микросхемы:
IC1,IC3,IC5-IC10,IC12,IC14-IC18 = NE5532, например ON Semiconductor type NE5532ANG
IC2,IC4,IC11,IC13 = LM4562, например National Semiconductor type LM4562NA/NOPB

Разное:
K1-K4 = 4-х контактный разъём, шаг 0.1’’ (2.54mm)
K5,K6,K7 = 2-х контактный разъём, шаг 0.1’’ (2.54mm)
JP1 = 2-х контактный джампер, шаг 0.1’’ (2.54mm)
K8 = 3-х контактный винтовой блок, шаг 5mm
RE1,RE2 = реле, 12V/960Ohm, 230VAC/3A, DPDT, TE Connectivity/Axicom type V23105-A5003-A201

Продолжение следует...

Статья подготовлена по материалам журнала «Электор» (Германия)

Удачного творчества!

Главный редактор «РадиоГазеты»

Похожие статьи:


Пассивный регулятор громкости и тембра звука

От регулятора тембра мне нужен только подъем крайних частот диапазона для увеличения отдачи дешевых динамиков. Но на Али регуляторов такого типа, увы, не нашлось. Посему недорого приобрел традиционный регулятор НЧ-ВЧ с регулировками как в плюс, так и в минус.

Устройство собрано на компактной плате, комплектуется ручками для регуляторов. Но провода с разъемами в комплект поставки не входят!

Внешне все приемлемо — детали с 5% допуском, конденсаторы полипропиленовые, переменные резисторы B50k.

Схема устройства

Регулятор громкости включен делителем напряжения на входе. Следующий за регулятором громкости регулятор тембра собран по упрощенной схеме Баксандала.

С принципом работы такого регулятора и алгоритмом расчета его элементов можно ознакомиться, например, в статье А.Шихатова в №1 журнала «Радио» за 1999г. http://archive.radio.ru/web/1999/01/013/
Заметил, что номиналы деталей китайского устройства весьма близки к номиналам деталей регулятора на рис.2 в упомянутой статье 😉
Дополнительные ограничивающие резисторы на входе и выходе можно заменить перемычками или разделительными конденсаторами (ФВЧ).

Особенности подключения: пассивный регулятор тембра желательно подключать к источнику с низким выходным сопротивлением, а следующий за регулятором тембра усилитель должен иметь высокое входное сопротивление.
Приобретенное устройство предполагается подключать к выходу на наушники смартфона или плеера. Выходное сопротивление таких усилителей близко к нулю. С учетом разного рода отклонений, принял Zsrc равным 1 кОм.
В качестве усилителя предполагаю использование платки на основе микросхемы TPA3110D2. В даташите на нее ищу фразу «Input impedance» и получаю значение 60 кОм.
АЧХ темброблока при различных положениях регуляторов можно смоделировать в программе ToneStack Calculator http://www.duncanamps.com/tsc/
При средних положениях регуляторов НЧ-ВЧ АЧХ следующая:

Видно, что коэффициент передачи регулятора при этом составляет примерно -20 Дб. Для восстановления уровня громкости до исходного значения требуется дополнительно усилить сигнал в 10 раз по напряжению после регулятора. Или на вход регулятора подать усиленный сигнал, что при малом напряжении питания усилителя может привести к ограничению сигнала.
Этот момент меня не особо тревожит, поскольку я надеюсь, что упомянутая микросхема TPA3110D2 (на 15 Ватт выходной мощности) обеспечит необходимую громкость на имеющихся у меня 2 ваттных динамиках.
Привожу АЧХ при крайних положениях регуляторов.

Как видно, АЧХ далека от идеала. Исправить ее можно уменьшив номинал резистора R3 до 510 Ом.

Привожу АЧХ при крайних положениях регуляторов с измененным номиналом резистора.

Другое дело!

В целом впечатления от этого регулятора положительные, можно рекомендовать к покупке с учетом описанных особенностей

Регулятор громкости, баланса и тембров на TDA1524A.

РадиоКот >Схемы >Аудио >Разное >

Регулятор громкости, баланса и тембров на TDA1524A.

Сегодня схемотехника темброблоков делится на две условные группы: аналоговые и цифровые. И довольно много проектов в каждой группе. В этой статье мы с вами рассмотрим нечто среднее - темброблок, в котором регулировка громкости, баланса и тембра осуществляется электронным способом, но не содержит микроконтроллера.
Темброблок собран на микросхеме TDA1524A, который представляет собой двухканальный (стереофонический) регулятор громкости, баланса и тембра низких и высоких частот. Также есть режим loudnes (частотная компенсация). Аналогом TDA1524A является микросхема А1524А от фирмы RFT.
Данный регулятор, на мой взгляд, является простым решением, которое может реализовать на практике начинающий радиолюбитель. Однако, когда меня попросили его собрать, мне не удалось найти готовых рисунков печатной платы, что и явилось причиной написания этой статьи.
Схема не представляет ничего необычного, типовое включение согласно документации.

Регулятор выполнен на односторонней печатной плате.

Ниже фотография собранного регулятора.

В конструкции использованы спаренные переменные резисторы номиналом 100 кОм, секции которых включены параллельно (тип резисторов 16T1 по каталогу Платана). Это обеспечивает более высокую механическую прочность установки резисторов и, в большинстве случаев, позволяет отказаться от дополнительного крепления платы. Плата может держаться в корпусе усилителя (или на передней стенке системного блока) только за счет крепления переменных резисторов.

Файлы:
Печатная плата в формате SL 4.0.

Вопросы, как всегда в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *