- Nepieciešamās sastāvdaļas
- Audio ekvalaizera shēmas diagramma
- Aktīvā audio filtra PCB dizains
- PCB pasūtīšana no PCBWay
- Aktīvā audio filtra shēmas montāža un pārbaude
Toņu vadība vai aktīvā ekvalaizera ķēde, it īpaši basu, augsto disku un MID vadības bāzes ekvalaizers, ir svarīga shēma audio pastiprinātāja projektēšanā. Parasti trīspakāpju aktīvajiem ekvalaizera filtriem ir nepieciešami trīs vadības basi, augstie un vidējie. Bass kontrole ļauj iziet zemai frekvencei, bet bloķē augstfrekvenci, bet augsto frekvenču vadība - augstfrekvencei, bet bloķē zemo frekvenci, turpretim MID vadība balansē starp augsto un zemo frekvenci. Šajā projektā mēs izstrādāsim aktīvo toņu vadības ķēdi, ko darbina op-amp un PCB dizains. Tas darbosies ar 12 V barošanas avotu, un tam būs zemo, augsto un vidējās frekvences vadībalai izejas audio varētu pielāgot pēc nepieciešamības. Jūs varat arī pārbaudīt citas basu augsto disku ķēdes, kuras mēs esam izveidojuši agrāk.
- Stereo audio pastiprinātājs ar basa un augsto disku vadību, izmantojot tranzistorus
- Vienkārša audio toņu vadības shēma ar basu un diskantu vadību
- Lieljaudas basu un diskantu vadības ķēde, izmantojot LA4440
Šajā projektā mēs izmantojām PCBWay PCB ražošanas pakalpojumus, lai izgatavotu mūsu shēmas plates. Turpmākajās raksta sadaļās mēs apskatījām visu šīs skaņas ekvalaizera shēmas PCB plākšņu projektēšanas, pasūtīšanas un montāžas procedūru.
Nepieciešamās sastāvdaļas
Komponenti, kas nepieciešami, lai izveidotu šo toņu vadības ķēdi, izmantojot Op-Amp, ir norādīti zemāk.
- 100k- potenciometrs - 2 gab
- 470k- potenciometrs - 1 gab
- TL072 operatīvais pastiprinātājs
- 12V barošanas avots
- .1uF 35V kondensators
- 1.2nF 63V kondensators
- 100uF, 35V
- 10uF, 35V
- 2.2uF, 63V
- 22k rezistors
- 22nF 63V kondensators
- 270R rezistors
- 33pF kondensators
- 4.7nF 63V kondensators - 2 gab
- 47nF
- 1,8k - 2 gab
- 10uF, 25V - 2 gab
- 3,3k - 2gab
- 47k - 2gab
- 10k - 5gab
- PCB
Audio ekvalaizera shēmas diagramma
Pilna basu trīskāršās shēmas shēma ir parādīta zemāk esošajā attēlā. Šīs ķēdes galvenā sastāvdaļa ir Op-Amp. Op-Amp TL072 ir populārs operatīvais pastiprinātājs, kuram vienā monolītā paketē ir divi atsevišķi operatīvie pastiprinātāji.
Kontūras skaidrojums ir šāds, taču jūs varat arī pāriet uz videoklipu šīs lapas beigās, kurā arī paskaidrots, kā ķēde darbojas. Zemāk redzamajā attēlā redzams TL072P Op-Amp pinout. Šie divi operatīvie pastiprinātāji shēmā ir attēloti kā IC1A un IC1B.
Op-Amp bufera ķēde:
IC1A ir konfigurēts kā invertējošs bufera pastiprinātājs. Šis bufera pastiprinātājs nodrošina ieejas signāla buferētu izeju, kas jāfiltrē vai jāizlīdzina ar trīs joslu filtriem. Kondensators C4 ir bloķējošs kondensators, kas bloķē līdzstrāvas signālu un ļauj pāriet tikai maiņstrāvas signālam.
Rezistoriem R3 un R4 jābūt precīziem un saskaņotiem. Šajā posmā ieteicams nemainīt šīs divas vērtības. Izejas 2.2uF, C6 kondensators nodos signālu no buferētās izejas.
Vidējas frekvences, basu un diskantu vadības ķēde:
Nākamajā posmā IC1B ir faktiskais aktīvais filtrs, kuram ir trīs caurlaides filtri, kas savienoti pāri negatīvās atgriezeniskās saites lokam. Šeit ir faktiskais tonis filtrācijas ir happening-
Negatīvo ieeju saņem no kondensatora 2.2uF. Op-amp IC1B atkal ir konfigurēts kā invertējošs pastiprinātājs, un tas paņem invertējošu ieeju no IC1A, un izejā tas atkal tiek apgriezts.
Trīs joslu filtri ir gan RC filtri. Tā kā kondensatora vērtības nevar mainīt, šeit tiek mainīta rezistora vērtība, izmantojot mainīgu potenciometru. Šeit kā pastiprinājuma iestatījumu izmanto rezistoru R12 un kondensatoru C11. Mainot R12 vērtību, mainīsies arī ieguvums.
Pirmajā filtrā, kas ir basa filtrs (zemā caurlaidība). Pirmā tīkla ķēde ir R8, Bass potenciometrs un R9 ir kopējā filtra pretestība, un kondensators ir C7. Lai noteiktu sliekšņa biežumu, var izmantot šādu formulu:
fc = 1 / 2piCR
Fc ir izslēgtā frekvence un C ir kondensatora vērtība, R ir tīkla kopējā pretestība. Tāpēc, mainot dažādas pot vērtības vai mainot C7 kondensatoru, mainīsies Bass filtra (zemas caurlaidības filtrs) frekvences reakcija.
Aprēķinot sliekšņa frekvenci basu un diskantu ķēdēm:
Piemēram, iepriekšminētajā shēmā potenciometra vērtība ir 100k. Tāpēc kopējā pretestība, 100k (Bass Pot) + 10k (R8) + 10k (R9) = 120k. Tādējādi saskaņā ar formulu bass kontrole var apstrādāt frekvenci līdz 28 Hz.
Tas pats notiek ar MID filtru. Bet zemas caurlaidības vai augstfrekvences filtru vietā tā izmanto joslas filtra konstrukciju.
Griezes frekvenci var iegūt, izmantojot to pašu formulu fc = 1 / 2piCR. Augstāko joslu var aprēķināt, izmantojot rezistoru R6 un kondensatoru C8 (saskaņā ar shematisko vērtību tas ir 10,2 kHz), un zemāko joslu var aprēķināt, izmantojot - MID potenciometra vērtību + R10 kā kopējo pretestību un kondensatoru C9 (kā shematiskā vērtība ir 70 Hz).
Pēdējā filtra joslā tā ir augsto toņu kontrole ar augstfrekvences filtru. Formula nemainās, tā ir tā pati fc = 1 / 2piCR. Kopējais rezistors ir Treble rezistors, un R11 un kondensators ir C10. Kad trīskāršais ir pilnīgi zems, tas nozīmē, ka potenciometrs ir pilnībā 470k, izmantojot shematisko vērtību, filtra sliekšņa frekvence ir - 71 Hz. Bet pilnā trīskāršā režīma laikā, kad potenciometrs ir pilnībā ieslēgts, potenciometra pretestība kļūst nenozīmīga un darbojas tikai rezistors R11. Šajā situācijā sliekšņa frekvence kļuva par -18 kHz. Rezultātu iegūst no C12.
Spriegošanas / nobīdes shēma:
Tā kā tas ir viena sliedes barošanas spriegums, kur negatīvo sliedi neizmanto, ieejas signāls ir jāizsver. Tas ir saistīts ar op-amp nespēju pastiprināt ieejas signāla negatīvos pīķus viena sliedes barošanas režīmā.
Lai veiktu nobīdi, op-amp pozitīvajā atgriezeniskajā saitē tiek novietots sprieguma dalītājs. Sprieguma dalītājs kompensēs signāla pusi no barošanas sprieguma. Tā kā tas izmanto 12V barošanu, ieejas signālu kompensē 6V DC. C1 un C2 ir filtra kondensatori, un R1 un R2 izmanto, lai izveidotu sprieguma dalītāju kopā ar papildu filtra kondensatoru C3.
Aktīvā audio filtra PCB dizains
Mūsu Active Audio Filter shēmas PCB ir paredzēts dubultam bufetam. Esmu izmantojis Eagle, lai noformētu savu PCB, taču jūs varat izmantot jebkuru izvēlēto dizaina programmatūru. Mana dēļa dizaina 2D attēls ir parādīts zemāk.
Lai pareizi izveidotu iezemējuma ceļu visā shēmā, tiek izmantoti pietiekami daudz zemes piepildīšanas caurumu. Ievades signāls un ieejas sprieguma sekcija tiek izveidota kreisajā pusē un izeja tiek izveidota labajā pusē, lai nodrošinātu labāku lietojamību. Pilnu dizaina failu Eagle kopā ar Gerber var lejupielādēt no saites zemāk.
- PCB dizains un GERBER toņu vadības ķēdei ar basu un diskantu vadību
Tagad, kad mūsu dizains ir gatavs, ir pienācis laiks tos izgatavot, izmantojot Gerber failu. Lai paveiktu PCB, ir diezgan viegli, vienkārši veiciet tālāk norādītās darbības.
PCB pasūtīšana no PCBWay
1. darbība: iekļūstiet vietnē https://www.pcbway.com/, reģistrējieties, ja tā ir jūsu pirmā reize. Pēc tam cilnē PCB Prototype ievadiet PCB izmērus, slāņu skaitu un nepieciešamo PCB skaitu.
2. solis: turpiniet, noklikšķinot uz pogas “Citēt tūlīt”. Jūs tiksiet novirzīts uz lapu, kur nepieciešamības gadījumā iestatīsit dažus papildu parametrus, piemēram, izmantoto materiālu, sliežu atstarpi utt. Bet galvenokārt noklusējuma vērtības darbosies labi.
3. solis: pēdējais solis ir Gerber faila augšupielāde un maksājuma veikšana. Lai pārliecinātos, ka process ir vienmērīgs, pirms maksājuma turpināšanas PCBWAY pārbauda, vai jūsu Gerber fails ir derīgs. Tādā veidā jūs varat būt pārliecināts, ka jūsu PCB ir izgatavošanai draudzīgs un ar jums sazināsies kā apņēmies.
Aktīvā audio filtra shēmas montāža un pārbaude
Pēc dažām dienām mēs saņēmām mūsu PCB glītā iepakojumā. PCB kvalitāte un iepakojums bija labs kā vienmēr. Jūs pats varat redzēt iepakojumu.
Dēļa augšējais un apakšējais slānis ir parādīts zemāk esošajā attēlā. Kā lodēšanas masku mēs esam izvēlējušies sarkanu, vienkārši tāpēc, ka tā ir pievilcīga, un PCBway nodrošina visas maskas krāsas par tādu pašu cenu, tad kāpēc gan izklaidēties ar PCB krāsu.
Kā jūs varat pamanīt no iepriekš minētā attēla, PCB kvalitāte ir ļoti laba. Sliedes, spilventiņi, flakoni un citas atstarpes bija pilnīgi izgatavotas. Es sāku montēt savu dēli, tiklīdz to saņēmu. Jūs varat redzēt samontēto dēli zemāk.
Tomēr dažiem kondensatoriem sprieguma nominālvērtības nav precīzas, kā nepieciešams, bet tas nerada atšķirības ķēdes izejā. Arī IC nepieejamības dēļ operatīvais pastiprinātājs TL072 tiek aizstāts ar JRC4558. Var darboties arī citi Op-Amp IC, bet tapu kartēšana ir jāsaskaņo ar standarta op-amp tapu kartēšanu.
Ķēde tiek pārbaudīta, izmantojot klēpjdatora audio ieeju, 12 V barošanas avotu un 15 W 2,1 skaļruņu izejas sistēmu. Detalizēta informācija par darbu un testēšanu ir atrodama zemāk esošajā video.
Ceru, ka jums patika apmācība un uzzinājāt kaut ko noderīgu. Ja jums ir kādi jautājumi vai šaubas, atstājiet tos komentāru sadaļā zemāk. Mūsu forumus varat izmantot arī citiem tehniskiem jautājumiem.