Трехполосный темброблок своими руками
Всем привет! Я делал уже много разных уселитель, а тембрблок ищо не делал и вот он. Для этой схемы нам понадобится: .
Набор для самостоятельной сборки NM2111 предусматривает монтаж темброблока своими руками, при наличии полной .
Всем привет! В видео сборка не сложного темброблока на 3 полосы с однополярным питанием. Вы сможете .
Видео о том как легко собрать стереофонический темброблок на ОУ NE 5532 ( предусилитель ) Резистор 5шт.
Всем привет! В видео сборка cтерео темброблока на микросхеме LM1036, в котором есть 4 регулировки: громкость, баланс .
Для самых маленьких детей. Отдельная благодарность: Роме из Саратова. Трехполосный темброблок: С бриллиансом: .
Схема проста и взята с набора для самостоятельной сборки. Включается она перед усилителем мощности звуковой частоты. Если используется предусилитель, то подключать регулятор тембра нужно между предусилителем и усилителем мощности звуковой частоты.
Регулятор тембра корректирует АЧХ значительно, особенно это заметно в области низких частот (НЧ).
Ниже представлена схема активного регулятора тембра на операционных усилителях.
Основные технические характеристики регулятора тембра
Напряжение питания (DC) …. 6?20В
Ток потребления ….. 15мА
Напряжение входного сигнала ….. 200мВ
Напряжение выходного сигнала ….. 500мВ
Напряжение питания регулятора тембра однополярное. С помощью операционного усилителя (ОУ) U2.1 организована виртуальная земля. Он включен по схеме повторителя напряжения. На неинвертирующий вход с помощью делителя напряжения R3R4 подается половина напряжения питания, а инвертирующий вход соединен с выходом ОУ. Таким образом, на выходе U2.1 присутствует половина напряжения питания, которая является в схеме регулятора тембра виртуальной землей, организуя однополярное напряжение в двухполярное.
Активные фильтры левого и правого каналов имеют одинаковые схемы и принцип работы. Переменный резистор RV1 регулирует высокие частоты (ВЧ), RV2 – низкие частоты (НЧ), а RV3 – средние частоты (СЧ).
Конденсатор C2 участвует в фильтре высокой частоты, обрезая НЧ составляющую. При перемещении ползунка потенциометра в низ (ближе к R1) сопротивление резисторов отрицательной обратной связи (R7, RV1.1) увеличивается, тем самым увеличивая коэффициент усиления в области высоких частот. При перемещении ползунка в верхнюю часть схемы происходит обратный процесс (ослабление в области ВЧ).
Переместив ползунок RV2.1 влево, шунтируется (замыкается) конденсатор C1, и низкочастотный сигнал беспрепятственно проходит через резисторы R2 и R5 на инвертирующий вход. В то же время, емкость C3 шунтируется сопротивлением 50кОм, таким образом, сопротивление отрицательной обратной связи является максимальным на низкой частоте, а соответственно и коэффициент усиления на НЧ является максимальным. При увеличении частоты сигнала реактивное сопротивление C3 уменьшается и коэффициент усиления ослабляется.
Потенциометр RV3.1 включен как делитель напряжения. Разделенный сигнал со среднего вывода RV3.1 поступает на полосовой фильтр, границы частот которого главным образом зависят от емкостей C13 и C15.
Компоненты схемы регулятора тембра
Все резисторы могут быть мощностью 0.25Вт.
Электролитические конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение больше напряжения питания на 20-30%. При напряжении питания до +12В электролиты могут быть на напряжение 16В, иначе необходимо подбирать конденсаторы на 25В или более.
Неполярные конденсаторы желательно применить пленочного типа, за исключением C4, C7, C8 и C12 – керамические.
Операционный усилитель TL072 можно заменить на NE5532.
На печатной плате присутствует ряд перемычек, поэтому при монтаже нужно быть внимательным и установить их все.
После выполненного монтажа необходимо обязательно смыть остатки флюса (канифоли) с печатной платы, иначе возможны серьезные искажения звукового сигнала.
В этой статье я поделюсь с вами своим опытом в создании усилителя мощности звуковой частоты разряда Hi-Fi. Сразу скажу, что все технический решения, которые я применяю в усилителе, не претендуют на звание эталона и то, что нравится мне, может не нравиться вам. Короче всё нижесказанное является оптимальным только на мой субъективный взгляд и не надо меня за это пинать. Ну что ж, поехали!
Что вообще я хотел сделать?
Понадобился мне усилитель для дома. Колонки есть, а усилителя нет. Непорядок. Вариант покупки я даже не рассматривал – это не по-радиолюбительски. Надо делать.
Нашел в своём ящике с хламом плату усилителя Ланзар, которую сделал очень давно. Проверил – работает. Усилитель Ланзар – это очень качественный и мощный усилитель с малым КНИ и соотношением сигнал-шум более 90 дБ. Поскольку один канал уже готовый, решил сделать ещё один канал Ланзара. Далее я подумал, что усилитель без темброблока это скучно. Ещё раз полез в ящик с хламом и нашел темброблок на TDA1524A. Почему бы и нет? (Потом объясню, почему нет) Далее блок питания. У меня на комоде стоит целая стопка рабочих компьютерных блоков. Надо их в дело пускать, а то скопилась куча, выкидывать-то жалко, рабочие всё-таки. С блоком питания разобрались, теперь самое главное – корпус. Я хотел сделать усилитель “на века”, а не как обычно – страхолюдину в корпусе от DVD ROM (их тоже штук 10 валяется). Корпус должен быть красивый, крепкий, обеспечивать хорошее охлаждение оконечников и выглядеть красиво. Первым делом я подумал, что можно купить старый советский усилитель (он-то точно выглядит красиво), вынуть из него потроха и использовать корпус для своих целей. Но потом я понял, что если в мои загребущие клешни попадёт советский усилитель, мне просто совесть не позволит его испоганить – буду восстанавливать, восстановлю и поставлю на полку, как раритет. Выход один – Китай. Нашел на одном известном сайте китайский корпус по душе и заказал.
Теперь немного фоток
Начинаем сборку!
Первым делом соберем корпус. Инструкции в комплекте не было, не всё и так понятно. Детали корпуса практически идеально подогнаны друг к другу – китайцы постарались на славу. Далее берем радиаторы, сверлим их, нарезаем резьбу и прикручиваем к ним оконечные транзисторы.
Крепим их к корпусу
Далее нужно закрепить блок питания от компьютера. Для этого я проделал два отверстия по диагонали днища блока питания, а также два отверстия в днище корпуса и прикрутил болтами М4. Пожалуй, на блоке питания я остановлюсь подробнее.
Как нам всем известно, блок питания выдает напряжения +3.3, +5, -5, +12 и -12 вольт. Как мы все знаем, этого недостаточно для питания усилителей. Можно конечно поставить мощный преобразователь с 12 на +-50 вольт (типа моего),
но можно сделать хитрее. Дело в том что с компьютерного блока питания можно снять двухполярное 30 - 35 вольт. Для этого нужно подпаяться к крайним выводам обмоток трансформатора. Вот они на схеме:
Туда, где я обвёл красным, подключаем двухполупериодный диодный мост, а средняя точка это общий провод. Теперь мы получили необходимое нам напряжение и можем от него запитывать усилители. Для питания темброблока воспользуемся штатной обмоткой на 12 вольт. Провод PS-ON выведем на кнопку включения усилителя (при нажатии кнопка будет замыкать не силовые провода, а провода со слабым током, таким образом, её контакты не будут искрить и прослужат дольше). Отлично, с питанием разобрались, идём дальше.
Переменные резисторы вывел на проводках для дальнейшего закрепления на корпусе. Да, провода не экранированные, а обычные от компьютерного блока питания, просто потому, что экранированных не было. Вот так оно выглядело:
Кстати небольшое отступление. В том же ящике с хламом нашел ещё вот такую интересную детальку:
Это раскрывающееся ферритовое колечко. Было оно найдено в каком то телевизор, где по всей видимости использовалось в качестве фильтра от помех. Штука очень крутая, ведь чтобы его одеть на кабель, не нужно кабель отпаивать и просовывать внутрь, достаточно лишь положить провод внутрь и защёлкнуть кольцо. Это очень экономит время и нервы, особенно если провод не один, а их много.
Вернёмся к теме усилителя. Я изначально понимал, что темброблок на TDA1524A мне не подойдёт, ведь на передней панели корпуса есть место под регулятор средних частот, а микросхема регулирует только низкие и высокие частоты. Но я думал сделать это потом. А пока можно включить усилитель и послушать музыку. Подключил акустику, готовлюсь к прослушиванию и поиску шумов, напрягаю слух, нажимаю на кнопку включения и… БАХ. Нет, не взорвалось. Это был щелчок в колонке. Очень громкий и противный, даже лампочка перегрузки моргнула на акустике. Ну да ладно, подумал я, поставлю реле задержки, слушаем шумы. Ставлю громкость на минимум и слышу шипение в динамике. Громкое такое шипение, будто в колонку змея поселилась. Кручу громкость, шипение усиливается, выкручиваю в максимум и… Радио! Оно поймало радио! Это уже перебор! Такое я слушать не буду. Выключаю и опять БАХ! Ну и хлам эта микросхема конечно. Надо делать что-то менее шумящее.
Темброблок
Стал искать схему пассивного трехполосного темброблока. Нашел вот такую:
Сейчас расскажу про принцип действия. Итак, с помощью регулятора R1 регулируется амплитуда входного сигнала (громкость), далее сигнал идёт на неинвертирующий вход операционного усилителя (ОУ). На инвертирующий вход сигнал подается с выхода ОУ через делитель R5/R6, формирующий отрицательную обратную связь. Изменяя номиналы этих резисторов можно изменять коэффициент усиления ОУ (он равен R5:R6 = 45.45). В децибелах это примерно 33. Конденсатор C1 (как и C8) нужен для предотвращения самовозбуждения ОУ. Далее сигнал через разделительный конденсатор C3 идёт на сам темброблок. Он идёт по трём путям: R8 R2 R10 C5, R7 R3 R11 C4, R9 R4 R12. С резисторов R10 R11 R12 исходный сигнал (но с меньшей амплитудой) подается на выход темброблока. А срезанный в определённой полосе частот сигнал с движков переменных резисторов подается на инвертирующий вход второго ОУ, работающего в качестве повторителя. ОУ сравнивает сигнал на инвертирующем выводе с нулём и в зависимости от того, больше нуля он или меньше, выдает положительную или отрицательную полуволну на выход. Та в свою очередь суммируется с сигналом с резисторов R10 R11 R12 и идёт на выход. Так зачем же нужен второй ОУ, если он просто повторяет сигнал на входе? Он нужен для того, чтобы сигнал с резисторов R10 R11 R12 не шёл обратно на движки переменных резисторов. С ним сигнал идёт только в одном направлении, ведь не может же сигнал идти с выхода на вход, а без него образовывался бы замкнутый круг и был бы не темброблок, а просто кучка конденсаторов и резисторов. По сути в данной схеме второй ОУ можно рассматривать, как некий умный диод, пропускающий переменный ток в одном направлении. С его выхода сигнал идёт на регулятор баланса и кнопку тонкомпенсации. Вот, как это выглядит:
Резистор R5 отвечает за баланс, а кнопка K1 просто подключает сигнальные провода к RC фильтрам НЧ. Таким образом, сделана нехитрая схема тонкомпенсации, обеспечивающая небольшой завал высоких и средних частот. Так как те схемы, которые я видел в интернете, требовали наличия переменных резисторов с отводом от середины (коих у меня естественно нет), да и отверстие под ещё один переменный резистор на передней панели не предусмотрено, я решил применить такое нехитрое решение.
Теперь самое главное – возможные замены. ОУ можно ставить TL072, TL082, NE5532 и другие сдвоенные малошумящие. От номиналов компонентов R8 R2 R10 C5, R7 R3 R11 C4, R9 R4 R12 зависят резонансные частоты темброблока. С указанными номиналами они таковы: НЧ ≈ 100 Гц, СЧ ≈ 2 кГц, ВЧ ≈ 12.5 кГц. Если вы хотите изменить резонансные частоты, вам придётся самим подбирать компоненты. В схеме тонкомпенсации тоже можно производить замены компонентов на другие с целью сместить границу фронта среза в ту или иную сторону. В принципе достаточно просто изменять номинал конденсатора, но и с резисторами можно поколдовать.
Чуть не забыл! Очень важная деталь для настройки усилителя – схема согласования амплитуды на каналах. Делается это крайне просто, вот так:
Это просто два подстроечных резистора, вращением движков которых добиваются одинаковой амплитуды на выходе усилителя. Производится это таким образом: на вход подаётся синусоидальный сигнал, на выход подключается два резистора одинакового сопротивления 4-8 Ом, измеряется напряжение на одном, затем на другом и, в случае расхождения, с помощью балансировки добиваются одинаковой выходной амплитуды.
Оконечные усилители
Вот и дошло дело до оконечных усилителей, в качестве которых я, как говорил ранее, использовал легендарный усилитель Ланзар. Схема классическая, ничего нового я тут не добавлял, так как усилитель и так превосходный по своим характеристикам и звучанию.
Сборка и настройка Ланзара это уже избитая тема, так что особо заострять внимание на ней не хочу. Скажу только пару основных постулатов, относящихся не только к Ланзару, но и к большинству других усилителей.
1. Проверять ВСЕ компоненты перед пайкой (сэкономите кучу нервов и времени)
2. После пайки плату отмыть и проверить на наличие соплей и непропаек
3. Включение производить через страховочную лампу накаливания и от низковольтного источника питания (+-20 – 30 В)
4. Первый запуск производится без нагрузки и с закороченным на землю входом
5. Проверяется постоянка на выходе и нагрев компонентов (греться ничего не должно)
6. Если всё ОК, подключаем колонки, подаём сигнал на вход и слушаем музыку.
7. Ток покоя выставлять при прогретом радиаторе (без радиатора даже не пытайтесь)
Характеристики и эстетические моменты
В конечном итоге усилитель получился красивым и удобным в эксплуатации. Помимо этого он обладает приличной выходной мощностью и полностью соответствует требованиям разряда Hi-Fi и даже превосходит их. Характеристики его таковы:
Теперь немного про внешний вид. Усилитель имеет строгий черный корпус, передняя панель выполнена из монолитной алюминиевой плиты толщиной 6.5 мм, ручки регулировки гармонично вписываются в дизайн, а свет синего светодиода не только успокаивает, но и символизирует плавность и глубину звучания. Да и вообще, нравится мне синий цвет. Задняя панель оснащена восьмью красивыми позолоченными входными разъёмами типа “тюльпан” и четырьмя красными клеммами выходных разъёмов: плюс и минус на каждый канал (чёрных не было). Так же есть разъем питания под стандартный компьютерный кабель и удобный откручивающийся предохранитель. Кстати многие могли заметить ещё один регулятор на передней панели. Это селектор входов (их тут 8, а каналов 2). Я посчитал, что дешевле купить селектор в Китае, чем делать самому, ведь готовый стоит 550 рублей, а один галетный переключатель может стоить до 800 рублей. Селектор я уже заказал и, когда он ко мне приедет, обязательно его установлю, а пока задействован только один вход.
Sagittarius
Старовер
Сверхлинейных усилителей мощности удалось напроектировать больше дюжины, а вот нормального темброблока не отыщешь днём с огнём. Тому есть несколько причин.
1. Получение нужной АЧХ. Само понятие "нужная АЧХ" до сих пор чётко не сформулировано. Поскольку надо увязать в одном устройстве АЧХ разных источников, акустики и личных предпочтений слушателя, задача выбора АЧХ вообще представляется трудновыполнимой, по крайней мере - универсальной АЧХ.
К тому же, большинство ТБ спроектировано в эпоху мафонов и вертаков, АЧХ которых оставляла немыслимый простор для желаний, отсюда - дикие величины подъёмов и завалов НЧ и ВЧ: до 20 дБ.
2. Согласование ТБ с трактом. Пассивные ТБ любят низкое выходное сопротивление источника и высокое входное - следующих каскадов. Тогда как обычному УМ для уменьшения искажений, вносимых входным каскадом, нужен источник с низким выходным сопротивлением. Значит, перед и после ТБ нужен, как минимум, буферный повторитель.
3. Активные ТБ не прижились потому, что распространённые ОУ, обычно, не обладают достаточным петлевым усилением для работы с поднятыми тембрами ВЧ. Да и то сказать, к АТБ предъявляются противоречивые требования: нужно применить коррекцию, одинаково пригодную для работы и с заваленными тембрами ВЧ при глубокой ООС, когда нужно жёстко избавляться от избытков петлевого, и с поднятыми ВЧ - но тогда будет малым петлевое, зарезанное чрезмерной коррекцией для устойчивой работы при завале ВЧ.
4. Да и сама по себе гульня с перестройкой частоты генератора ЗЧ и замером выходных напряжений ТБ на разных частотах и при разных положениях ручек регуляторов - то ещё удовольствие.
Почти все эти проблемы легко решаются с применением симулятора.
Активный темброблок можно собрать по такой схеме:
Интермоды показаны при 4 В выходного напряжения на 34,2 ома нагрузки. То есть, темброблок можно использовать и как буферный усилитель перед УМ, и как ушник. ОУ AD845 содержит входной дифкаскад со следящим питанием. Это устраняет искажения, свойственные обычным ОУ при работе от регуляторов громкости.
Базовый блок - усилитель по схемотехнике УМ ВВ. Для получения горизонтальной АЧХ необходимо линии, подключенные к нижним выводам переменных резисторов, переместить к их верхним выводам.
Завал не предусмотрен: во-первых, он не нужен ввиду высокого качества источников сигнала, во-вторых, чтобы не разрываться между получением необходимого для сверхлинейности петлевого усиления с подъёмом АЧХ на ВЧ-краю и соблюдением устойчивости при завале ВЧ-тембра.
Целью симуляции было найти необходимую схемотехнику для получения заданной АЧХ и конфигурацию цепей частотной коррекции для электрической устойчивости в нейтральном положении тембров. Поэтому цепи коррекции показаны условно для старта, а в случае применения других ОУ коррекцию легко подобрать, изменяя показанные на схеме величины R10R13C5, C1 и C8 с помощью осциллографа по ровной ПХ.
Читайте также: