САМОДЕЛЬНЫЙ УНЧ — ФНЧ, СУММАТОР, СТАБИЛИЗАТОР И БЛОК ЗАЩИТЫ
С первого взгляда схема может показаться достаточно сложной, но на печатной плате все выглядит иначе, деталей действительно много, но вся сборка при наличии всех компонентов отнимет не более 30 минут.
БЛОК ЗАЩИТЫ — защитит сабвуферную головку, если усилитель по каким-то причинам выйдет из строя. При подаче питания на усилитель, защита включается с небольшой задержкой. Реле — любое на 10 и более Ампер. Используемые транзисторы можно заменить на отечественные, силовой транзистор использован более мощный. Во время работы наблюдался небольшой перегрев, поэтому было решено укрепить его на небольшой теплоотвод. Схема блока защиты нарисована вместе со схемой преобразователя напряжения, чтобы не возникла путыница с подключением. При включении схемы защиты, реле замыкает контакты включая головки, если же на выходе усилителя будет постоянное напряжение, то реле размыкается сохраняя головку. Подключение всех блоков на рисунке:
БЛОК СТАБИЛИЗАЦИИ — стабилизирует напряжение до нужного уровня, для питания блока ФНЧ. на выходе обеспечивается напражение +/-15 вольт. Это по сути двухполярный стабилизатор, стабилитроны любые на 15 вольт, желательно с мощностью 1 ватт. Транзисторы служат усилителем, затем напряжение поступает на двухполярный стабилизатор. На общей плате стабилизаторов есть также отдельный стабилизатор для запитки блока индикаторов выходного сигнала. Перегрев этого блока — нормальное явление, даже на холостом ходу все активные компоненты теплые, но если перегрев очень сильный, то следует использовать теплоотводы, или разместить блок так, чтобы он находился под отдувом. Принципиальная схема блока стабилизации показана на общей схеме преобразователя:
ИНДИКАТОР ВЫХОДНОГО СИГНАЛА — собран на двух операционных усилителях. На выходе использовано 8 светодиодов, светодиоды можно использовать буквально любые, которые под рукой. Данный индикатор работает в режиме «столб».
Принципиальная схема:
Индикатор выходного сигнала подключается напрямую к выходу усилителя. Светодиоды смонтированы на отдельной плате, которая прикреплена к передней части корпуса усилителя. Индикатор аудио сигнала и блок защиты смонтированы на общей плате.
После сборки всех комплектующих блоков, можно и приступить к монтажу усилителя, точнее нескольких УМЗЧ — сабвуфера и 4-х каналов, но об этом в следующей главе. Автор — АКА.
Источник
Сумматор Для Сабвуфера
Рекомендованные сообщения
Присоединяйтесь к обсуждению
Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.
Сообщения
Похожие публикации
Нужна принципиальная схема параллельного сумматора, выполняющего операции сложения и вычитания, на базе 155ИП3 (n = 4). Крайне желательна сегодня, до 23.00 по времени + 1 час от Москвы (UTC+4 GMT+4). Цена договорная.
Доброго времени суток, уважаемые знатоки. Вот схема 3-ех разрядного параллельного сумматора с последовательным переносом. Могли бы вы помочь на основе данной схемы показать как будет выглядеть 4-ёх разрядный сумматор и каким образом в нём всё подключается. И как подключить 4 одноразрядных сумматора к индикатору который показывает результат. За ранее благодарю.
Зачем это вообще нужно?! Резонный вопрос. Иногда бывает нужно. Всегда, когда надо подключить один источник звука, например сабвуфер. Или, как в моём случае стояла задача озвучить open-air танцевальное мероприятие. В наличии был гитарный комбик, в который я воткнул плату усилителя D класса ZK-502T на TPA3116 и переделал на питание от литиевой батареи. И всё было хорошо, только воспроизводить он мог только один канал, поскольку динамик один. На самом деле вопросов и решений больше, чем один. Но мы их пропустим и перейдём сразу к технике.
На плате есть усилитель на TPA3116 класса D, микропроцессор с ЦАПом, АЦП, MUX, USB и blutooth, регулировка высоких и низких частот. Вот совсем не high-end, имеет недостатки, но для наших целей то, что надо.
Проблема заключается в том, что выходные каскады активных устройств в аналоговой цепи как правило имеют малый импеданс и просто закоротить правый и левый каналы нельзя. В лучшем случае устройство уйдёт в защиту, в худшем — сгорит.
Есть разные способы решения данной задачи. Рассмотрим две из них:
сумматор на резисторах сумматор на операционном усилителе Сумматор на резисторах
Вероятно самый простой способ. Берём 3 резистора и паяем по схеме прямо на вход комбика. Потом подаём на один из каналов платы-усилителя и всё.
Простейший сумматор аналогового сигнала
Не вдаваясь в подробности, будет т.н. взаимопроникновение каналов, что приводит к искажениям. Кроме того, на плате усилителя есть blutooth модуль и его ЦАП прошить будет проблематично.
Сумматор на операционном усилителе
Этот вариант ближе к идеальному. Правда посложнее. Тема довольно большая, поэтому ограничимся поверхностным описанием неинвертирующего сумматора, точнее буфера или повторителя на NE5532:
Неинвертирующий сумматор на op-amp
Не вдаваясь в подробности, получаем на выходе сумму сигналов обоих каналов без взаимного проникновения и искажений.
Теперь надо найти точку, где вклиниться в схему. Вероятно самое удачное место будет после ЦАПа и мультиплексора и перед операционниками регуровки тембра.
Дальше я снял видео доработки с пояснениями и описаниями работы отдельных блоков схемы: https://youtu.be/jD33p-l7_qo
Операционники живут на двухполярном питании, я делал на однополярном. Это возможно с т.н. виртуальной землёй и блокирующими ёмкостями для ограничения постоянной составляющей. Подробности в видео.
Я поставил себе цель понять, как работают операционные усилители и сделать рабочую схему. И это мне удалось. Заодно разобрался в схеме вышеуказанного усилителя. И вообще узнал много нового.
Надеюсь, кому-нибудь будет полезно!
Здравствуйте! Пытаюсь собрать 1 — битный сумматор на макетной плате, но возникает проблема. При подаче сигнала только на один вход, у меня по какой — то причине загорается светодиод, который отвечает за бит переноса. Хотя, должен загореться бит суммы, а бит переноса гореть не должен. В чем может быть проблема?
P.S Приложил фото своей платы и схемы подключения микросхем.
Всем привет. Считаю себя поклонником конструкций Дугласа Селфа и в данный момент заканчиваю проект по изготовлению усилителя на 64 ОУ NE5532. Буду рад если найдутся те кто уже собирал это устройство и поделится опытом и впечатлением.
Немного отмотаю от вторички и будет отлично
Источник
Сумматор каналов на ОУ. Теория и практика.
Не раз обращал внимание на то, что радиолюбители применяют в своих схемных решениях неоправданно усложненные (на нескольких ОУ) или слишком упрощенные (на резисторах) сумматоры сигналов, например левого и правого каналов для сабвуфера.
В настоящей статье я предлагаю, как мне кажется, золотую середину. Простой, но эффективный сумматор на одном ОУ, лишенный недостатков своих вышеупомянутых «братьев».
Построение суммирующих усилителей на основе ОУ подробно рассматривалось в различных источниках, посвященным схемотехнике ОУ. По этому цель этой статьи сделать «выборку», относящуюся только к сумматорам на основе операционных усилителей.
Это обычный инвертирующий усилитель, охваченый обратной связью через резистор R2. Первое, что бросается в глаза — это подключение неинвертирующего входа к земляному проводу. То есть потенциал в точке «В» равен нулю. Следовательно, как известно из теории операционных усилителей, потенциал в точке «А» так же будет нулевым (равен потенциалу земли). Отсюда вывод:
Если принять во внимание, что входное сопротивление ОУ (между входами усилителя) бесконечно большое (стремиться к бесконечно большому значению), то входные и выходные токи будут стремиться к значению бесконечно малому. То есть к нулю. А при равности входного и выходного тока (или, говоря грубо, его отсутствии) формулы приведённые выше можно прировнять между собой:
Поскольку неинвертирующий вход соединён с землёй напряжение Uдиф будет бесконечно мало получаем что потенциал инвертирующего входа так же стремиться к нулю. Отсюда имеем:
То есть, полное входное сопротивление устройства будет равно R1.
Наличие в точке «А» потенциала земли, позволяет подключать к схеме различное количество сопротивлений, работающих параллельно R1, что превращает инвертирующий усилитель в прекрасный сумматор.
По скольку точка «А», напомню, имеет потенциал земли (и токи стремятся к нулю), то имеем:
Резисторы не обязательно должны быть одинаковыми. Если они различны, то на выходе получим взвешенную сумму. Это явление используют, например, в микшерах, когда необходимо суммировать несколько сигналов от различных источниках и имеющих различные уровни. Количество смешиваемых источников, также, может быть различно.
Резюмируя всё выше сказанное повторюсь об основных особенностях суммирующего усилителя:
1. Имея на дифференциальном входе потенциал земли, токи каждого канала протекают только по «своим» сопротивлениям и не оказывают НИКАКОГО взаимного влияния. Следовательно обеспечивается великолепная межканальная развязка.
2. Коэффициент усиления каждого канала определяется отношением R2 к соответствующему сопротивлению в каждом канале. Следовательно, К усиления может быть и больше единицы (усиливать сигнал) так и меньше единицы (ослаблять сигнал).
3. Поскольку, как отмечалось выше, входное сопротивление суммирующего усилителя целиком определяется сопротивлениями R1, R3, это накладывает некоторые ограничения по выбору Кус и входных конденсаторов (если они необходимы).
Входной ток реальных ОУ не равен нулю. Падения напряжения, создаваемое на резисторах R1, R3 становятся причиной погрешности усилителя. Для устранения этого недостатка, неинвертирующий вход, обычно, соединяют с землёй не напрямую, а через резистор, сопротивление которого равно сопротивлению параллельно включенных резисторов R1,R2 (при R2 намного больше R1, можно принять равным R1).
Чем рассмотренный усилитель лучше чем, скажем, простейшего резистивного сумматора?
Посмотрим на рисунок 3.
Как видим, всё просто: токи левого и правого каналов протекают по «своим» резисторам R1и R2 и суммируются на нагрузочном сопротивлении R3 (В общей точке «А»). С точки соединения резисторов полученная сумма напряжений снимается и подаётся на следующий каскад усиления (с входным сопротивлением Rвх). Для того, чтобы токи обоих каналов протекали в одном направлении (слева направо) необходимо соблюсти следующие условия: Uвх1 и Uвх2 должны быть как можно больше, а R3 как можно меньше, для того чтобы приблизить потенциал в точке «А» к потенциалу земли. Это условие выполнить практически не возможно. В реальных условиях (на реальном сигнале) происходит следующее. При повышенном, скажем, Uвх1 и заниженном Uвх2 ток в точке «А» будет течь не только по R3, но и часть его потечёт через резистор R2. То есть создастся условие при котором происходит ухудшение условий суммирований.
Рассмотренный способ суммирования токов достаточно распространён, в силу своей простоты. Даже при объединении выходов предыдущих каскадов (на ОУ или транзисторах) в качестве R1 и R2 могут рассматриваться выходные сопротивления соответствующих каскадов, а в качестве R3, входное сопротивление последующего.
То есть любые попытки «улучшить» подобную конструкцию, приводят только к УМЕНЬШЕНИЮ взаимного влияния, но не к устранению недостатков. А вот ограничений и «неудобств» это приносит гораздо больше. По этому такие сумматоры представляют собой «сборище» компромиссов: Увеличение R1 и R2 приводит к улучшению межканальной развязки, но ослабляет сигнал на выходе. Тоже самое и с уменьшением R3. Применение же высокоомных сопротивлений требует от последующего каскада высокого входного сопротивления. Этот же каскад должен иметь завышенный Кус для компенсации ослабления сигналов в делителе.
При всей простоте реализации, резистивный сумматор имеет «врождённые» недостатки. По этому может быть применён в неответственных узлах, и требует от конструкторов особого внимания при согласовании каскадов.
На рисунке 4 представлена практическая схема индикатора уровня сигнала. Стрелочный и пиковый индикатор используется один, для левого и правого канала. Чтобы реализовать это на входе устройства используется сумматор на основе ОУ(DA1). Резисторы R1 и R2 выбраны достаточно большими, с целью облегчения согласования с предыдущими выходными каскадами. Конденсатор С1, образует с входными конденсаторами простейший Г-образный фильтр НЧ и ограничивает работу первого каскада устройства на уровне 15кГц. С этой же целью установлен и конденсатор С3. Конденсатор С2 устраняет постоянную составляющую сигнала.
На выходе DA1, с помощью R5 выставляется уровень переменного напряжения (на частоте 400 Гц) около 0,5V. Далее сигнал поступает на усилитель стрелочного индикатора и на пиковый индикатор.
На микросхеме DA2.2 реализован вольтметр переменного тока. Для устранения влияния постоянной составляющей на показания измерителя, на входе устройства применён разделительный конденсатор С6. Чтобы сохранить способность вольтметра измерять в области НЧ, ОУ включен по схеме неинвертирующего усилителя с сохранением большого входного сопротивления (равного R11). Применение диодного моста позволяет измерять как положительные, так и отрицательные полупериоды сигнала. А включение головки в цепь обратной связи линеаризует шкалу прибора. Общую начальную чувствительность каскада на DA2.2 можно отрегулировать подбором сопротивления R12.
Пиковый детектор собран на основе компаратора и особенностей не имеет. Резистивным делителем R9 R10 выставляется порог срабатывания устройства (около 0,25 v). При совпадении входного сигнала с пороговым, компаратор переключается и светодиод вспыхивает.
В устройстве были применены советские операционные усилители: в качестве DA1 — К140УД8, в качестве DA2 — К 157УД2. Но поскольку каких-либо требований к ОУ нет, то в устройстве работают практически любые ОУ. Единственное замечание — если использовать стрелочный достаточно высокой чувствительности (с малыми токами отклонения стрелки и шкалой высокого разрешения), в качестве DA2.2 желательно применить ОУ с как можно меньшим током смещения.
Используемая литература:
1. Журнал «Радио» № 4 1977г. «Применение операционных усилителей» Стр. 37—39
2. П. Хоровиц, У. Хилл «искусство схемотехники». Гл., 4 «Обратная связь и операционные усилители».
Ну вот вроде бы и всё.
С уважением, Зотов Юрий.
Камрад, рассмотри датагорские рекомендации
🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать
Опробовано в лаборатории редакции или читателями.
Источник