2174 Trzykanalowy mikser_1.pdf

Projekty AVT

rzykanałowy mikser

ze wzmacniaczem

2173

W ciągu dwóch lat istnienia Elektro−

niki dla Wszystkich przedstawiliśmy

szereg układów audio, które mogą być

wykorzystane do budowy rozmaitych

większych i mniejszych urządzeń.

W ubiegłorocznej ankiecie bardzo wie−

lu Czytelników upominało się o prosty

układ miksera audio. Spełniając to za−

potrzebowanie przedstawiamy układ,

który jest bardzo prosty w budowie,

niedrogi i co bardzo ważne – nie wyma−

ga żadnego uruchomiania. Dodatkową

zaletą jest wyposażenie układu mikse−

ra we wzmacniacz mocy, co znacznie

poszerza zakres zastosowań.

Budowa opisanego dalej urządzenia

nie powinna nastręczyć żadnych trud−

ności osobom, które choć trochę po−

trafią lutować i nie pomylą się przy

montażu elementów. Urządzenie nie

zawiera bardzo delikatnych i podat−

nych na uszkodzenia układów scalo−

nych i tranzystorów. Kolejną zaletą jest

fakt, że w artykule przedstawiono także

rysunek płyty czołowej do typowej obu−

dowy Z−25.

Opisany mikser będzie pomocny na

przykład przy udźwiękowieniu filmów. Dzię−

ki wzmacniaczowi mocy cały układ stanowi

też funkcjonalny i kompletny zestaw na−

głośnieniowy, umożliwiający podłączenie

dwóch mikrofonów i jednego odtwarzacza,

albo też jednego mikrofonu i dwóch odtwa−

rzaczy (CD lub magnetofonów).

Moc wyjściowa (do 22W) umożliwia

nagłośnienie nawet dużej sali przy pro−

gramie słownym. Oczywiście mikser mo−

że też wysterować dowolny dodatkowy

zewnętrzny wzmacniacz mocy.

NE5532. Ostateczne parametry szumowe

układu zależą jak wiadomo, tylko od szu−

mów wprowadzanych przez przedwzmac−

niacz mikrofonowy, a nie od parametrów

układów pracujących w dalszych stopniach.

W zasadzie w tych dalszych stopniach,

gdzie sygnał ma wartość ponad 100mV,

można zastosować praktycznie dowolne

wzmacniacze operacyjne. W przedstawio−

nym modelu zastosowano tam popularnie

i tanie, a jednocześnie niskoszumne i szyb−

kie wzmacniacze operacyjne TL072.

W praktyce okazuje się, że zamiast nich

można wlutować standardowe kostki

TL082, a poziom szumów i pasmo prak−

tycznie się nie zmienią. W miejsce wzmac−

niaczy TL072 nie należy jednak stosować

kostek TL062, bo mają one gorsze para−

metry dynamiczne i większe szumy.

Wzmocnione sygnały trzech torów

układu podawane są na trzy aktywne,

dwupunktowe regulatory barwy dźwięku.

Sygnały z wyjść regulatorów barwy

podawane są na potencjometry regulacji

głośności poszczególnych kanałów

(P7...P9), a następnie na układ sumatora

ze wzmacniaczem U3A. Zsumowany

i nieco wzmocniony sygnał podawany

jest na wskaźnik wysterowania z ukła−

dem scalonym AN6884 i jednocześnie na

wzmacniacz mocy.

W roli wzmacniacza mocy może pra−

cować układ TDA7056 (moc wyjściowa

wynosi wtedy do 3...4W) lub układ

TDA1516Q (moc wyjściowa sięga 22W),

ewentualnie oba te układy.

Mikser wyposażony jest w dodatkowe

wyjście, umożliwiające dołączenie ze−

wnętrznego wzmacniacza, albo urządze−

nia zapisującego (magnetofonu).

Egzemplarz modelowy może być zasi−

lany z sieci albo z akumulatora. Stabiliza−

tor scalony U8 dostarcza stabilizowanego

napięcia o wartości 9V do zasilania częś−

ci małosygnałowej – przedwzmacniaczy,

regulatorów i sumatora. Natomiast

wzmacniacz mocy zasilany jest pełnym

napięciem niestabilizowanym.

Wiele informacji na temat wzmacnia−

czy mikrofonowych z układami NE542

oraz regulatora barwy dźwięku można

znaleźć w poprzednich numerach EdW

(10/96, 2/97, 7/97, dlatego ich działanie

nie będzie szczegółowo opisywane.

Wzmacniacz TDA1516Q został zaprezen−

towany w EdW 7/96, natomiast wzmac−

niacz TDA7056 – w EdW 1/96.

Szczegółowy schemat ideowy pokaza−

ny jest na rysunku 2.

Wejścia mikrofonowe (punkty ozna−

czone B i D) wyposażone są w filtry

(L1C4 oraz L2C5), nie pozwalające sygna−

łom w.cz. (np. indukującym się w prze−

wodach mikrofonowych zakłóceniom ra−

diowym, zwłaszcza CB) przenikać do

układu. W wersji podstawowej dławików

tych nie trzeba stosować – trzeba je wlu−

tować tylko w tedy, gdyby do układu

Opis układu

Schemat blokowy miksera przedsta−

wiony jest na rysunku 1, a ideowy – na ry−

sunku 2. Układ zawiera dwa niskoszumne

wzmacniacze mikrofonowe, zrealizowane

z układem NE542 – na schematach jest to

układ U1. Trzeci tor, przeznaczony dla syg−

nałów o większych amplitudach zawiera

wzmacniacz operacyjny U4A pracujący

w konfiguracji sumatora.

Zastosowanie w przedwzmacniaczach

układów NE542 (lub ich ścisłych odpowied−

ników) pozwala uzyskać znacznie niższy po−

ziom szumów, niż w przypadku użycia

wzmacniaczy operacyjnych, nawet nisko−

szumnych typu TL072, LM833 czy

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 12/97

T rzykanałowy mikser

ze wzmacniaczem

Projekty AVT

przenikały zakłócenia radiowe (audycje

radiowe lub rozmowy CB−stów). Rezysto−

ry R1 i R3 stanowią obciążenie dla współ−

pracujących mikrofonów dynamicznych.

W przypadku stosowania mikrofonów

dynamicznych nie należy montować re−

zystorów R2,R4, R34 i kondensatora

C34. Natomiast wymienione elementy

będą potrzebne w przypadku wykorzysta−

nia mikrofonów elektretowych bądź po−

jemnościowych. Szczegóły w dalszej

części artykułu.

Oba tory wzmacniacza U1 pracują

w typowej konfiguracji. Napięcie stałe

na wyjściach przedwzmacniaczy (nóżki

4 i 5 układu U1) wyznaczone jest przez

stosunek rezystorów R11, R12 oraz

R13, R14. Napięcia stałe z wyjść

wzmacniaczy U1A i U1B pełnią przy

okazji funkcję sztucznej masy dla współ−

pracujących układów U2, U3 i U4.

Sztuczna masa jest potrzebna, ponieważ

układ zasilany jest pojedynczym napię−

ciem. Napięcie sztucznej masy musi być

napięciem stałym, nie powinno zawie−

rać żadnych sygnałów zmiennych. Dla

wyeliminowania przebiegów zmiennych

zastosowano obwody R15, C6, C28 oraz

R16, C7, C29. Dzięki dużej stałej RC na

tych kondensatorach występuje napię−

cie stałe, pozbawione praktycznie skła−

dowych zmiennych.

Można się zastanawiać, czy potrzebne

są dwa takie obwody? Czy nie wystar−

czyłby jeden, na przykład z elementami

R16, C7, C29 z jednoczesnym połącze−

niem nóżek 3 i 5 kostki U2?

W zasadzie, gdyby napięcia na nóż−

kach 4 i 5 kostki U1 były dokładnie takie

same, rzeczywiście wystarczyłby jeden

obwód filtrujący. Ponieważ jednak rezys−

tory R11...R14 mają pewną niezerową to−

lerancję, wspomniane stałe napięcia wy−

jściowe nie będą jednakowe. Tymcza−

sem trzeba pamiętać, że obwód regulato−

ra barwy dźwięku (dzięki sprzężeniu sta−

łoprądowemu w gałęzi R17, P1, R18) jest

wzmacniaczem prądu stałego o wzmoc−

nieniu zależnym od położenia suwaka po−

tencjometru P1. Zastosowanie jednej

wspólnej sztucznej masy powodowałoby

jedenastokrotne wzmocnienie (stałoprą−

dowej) różnicy napięć między wyjściami

obu wzmacniaczy kostki U1 w przypadku

maksymalnego podbicia tonów niskich.

Tym samym napięcie stałe na wyjściu

kostki U1A zmieniało1by się zależnie od

ustawienia suwaka P1. Właśnie dlatego

potrzebne są dwa obwody filtracji napię−

cia sztucznej masy. Początkujący, którzy

nie wiedzą, o co tutaj chodzi, nie muszą

się przejmować – te informacje nie są

niezbędne do wykonania urządzenia.

Należy zauważyć, że oba wejścia

mikrofonowe mogą też służyć jako we−

jścia dla sygnałów o dużych poziomach.

Rys. 1. Schemat blokowy

Wystarczy w tym celu zastosować re−

zystory R2 i R4 o odpowiedniej wartoś−

ci i podać sygnał na punkty oznaczone

A i C. Wartości rezystorów R2 oraz R4

należy dobrać stosownie do potrzeb

w zakresie 47k Ω ...1M Ω , zależnie od po−

ziomu sygnału.

W zasadzie w tym samym modelu

można wykorzystać tę możliwość i wy−

posażyć mikser w podwójne gniazda

w każdym kanale: zarówno w wejścia

mikrofonowe (punkty B, D), jak i liniowe

(punkty A, C).

Układ regulatora barwy dźwięku jest

klasyczny, został wyczerpująco opisany

w EdW 2/97.

W przypadku stosowania kostek

TL072 (TL082), rezystory R26, R27 i R28

nie są potrzebne i można je zastąpić zwo−

rami. Przewidziano je na okoliczność za−

stosowania bipolarnych wzmacniaczy

NE5532 w miejsce kostek TL072.

W przypadku zastosowania układów

NE5532 (lub LM833) należy nie tylko wlu−

tować rezystory R26...R28, ale też zmie−

nić wartości R16 i C29 na 22...47k Ω

i 100...220µF z uwagi na większe prądy

polaryzujące wejścia tych kostek.

Układ U4A pracuje w typowej konfigu−

racji sumatora sygnałów zmiennych. Su−

mator zastosowano dlatego, by zsumo−

wać sygnały dwóch kanałów stereo w je−

den monofoniczny kanał miksera. We−

jścia E i F są na potencjale masy dzięki re−

zystorowi R5. Na nóżce 2 wzmacniacza

U4A występuje napięciu równe napięciu

sztucznej masy. Kondensator C3 separu−

je te napięcia stałe, a stanowi przejście

dla przebiegów zmiennych. Wzmocnie−

nie sumatora wyznaczone jest przez sto−

sunek wartości rezystora R10 do wartoś−

ci R7 (lub R8) i może być dowolnie zmie−

niane przez dobór R10 (1...470k Ω ) w za−

leżności od potrzeb.

Podobnie sumatorem jest wzmac−

niacz U3A. Jego wzmocnienie można

w razie potrzeby regulować zmieniając

wartość rezystora R32 w zakresie

1...470k Ω .

W układzie przewidziano miejsce na

rezystory R48...R50. Punkty S...S2 mo−

gą posłużyć jako dodatkowe wejścia

rozszerzające możliwości układu.

W wersji podstawowej rezystory te nie

będą stosowane.

Sygnał z wyjścia sumatora U3A jest

podawany na wzmacniacz mocy. Po dro−

dze przewidziano potencjometr P10.

W typowych zastosowaniach nie ma po−

trzeby stosowania przed wzmacniaczem

mocy potencjometru sumy. W większoś−

ci zastosowań P10 nie będzie więc sto−

sowany. Jedynie w rzadkich przypadkach

będzie on pełnił funkcję regulacji pozio−

mu sumy sygnałów i wtedy można go

wlutować, albo też zastosować normalny

potencjometr. Uwaga! Układ będzie

poprawnie działał bez potencjometru

P10, bo jak widać na schemacie ide−

owym dwa punkty lutownicze są zwarte.

Przy montażu potencjometru P10 należy

przeciąć to połączenie.

Ważną rolę w urządzeniu pełni wskaź−

nik wysterowania zrealizowany z ukła−

dem scalonym AN6884 i pięcioma dioda−

mi LED. Wartości rezystorów R40 i R39

są tak dobrane by ostatnia, czerwona dio−

da LED D5 (dołączona do nóżki 6 przez

rezystor R45) zaświecała się w chwilach,

gdy wzmacniacz mocy jest przesterowa−

ny (przy napięciu zasilania 12...14V). Taka

funkcja wskaźnika jest bardzo cenna

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 12/97

Projekty AVT

Rys. 2. Schemat ideowy

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 12/97

Projekty AVT

w przypadku wykorzystywania urządze−

nia do nagłaśniania pomieszczeń, bo nie−

zawodnie pokazuje, kiedy sygnał z głośni−

ków jest zniekształcony.

Natomiast w przypadku wykorzysty−

wania sygnału z wyjścia przez punkt

R (na przykład przy zapisie na magneto−

fon lub przy udźwiękowianiu filmów), dio−

da czerwona nie powinna wskazywać

przesterowania sygnału na wejściu R. Tu

powinien istnieć pewien zapas, by znie−

kształcenia występowały dopiero przy

jeszcze większym wysterowaniu. Poten−

cjometr montażowy PR1 pozwoli dobrać

odpowiedni poziom wyjściowy na wy−

jściu R, stosowanie do czułości współpra−

cującego urządzenia nagrywającego. Dal−

sze wskazówki podane są w dru−

giej części artykułu w śródtytule „Moż−

liwości zmian”.

Należy zwrócić uwagę, że w przypad−

ku traktowania potencjometru PR1 jako

potencjometru sumy, wskazanie wskaź−

nika wysterowania nie uwzględnia usta−

wienia tego potencjometru. Dlatego

stanowczo nie należy wykorzystywać

potencjometru PR1 w roli potencjomet−

ru sumy – ma on służyć do jednorazo−

wego dobrania poziomu sygnału, odpo−

wiadającego wskazaniu 0dB wskaźnika

wysterowania.

Jeśli ktoś chce mieć potencjometr su−

my – nic prostszego: niech zastosuje po−

tencjometr 100k

znaczy o tzw. charakterystyce logaryt−

micznej) zamiast rezystora R32.

W roli wzmacniacza mocy można za−

stosować układ TDA7056 (U6), lub

TDA1516Q (U5) albo też oba te układy

jednocześnie. Dzięki zastosowaniu

wzmacniaczy mocy pracujących w konfi−

guracji mostkowej, praktycznie wyelimi−

nowano problem tętnień zasilania. Dają

one o sobie znać dopiero po przestero−

waniu wzmacniacza.

Kostka TDA7056 może być stosowa−

na na przykład w roli wzmacniacza słu−

chawkowego czy też wzmacniacza−moni−

tora współpracującego z małym głośni−

kiem o rezystancji 8...16

należy zmontować oddzielnie (elementy

te nie wchodzą w skład zestawu AVT−

2173). W modelu wykorzystano transfor−

mator toroidalny 50W 12V i dość duży

mostek prostowniczy. Ze względu na du−

żą moc wyjściową i duże prądy, w most−

ku prostowniczym powinny być zastoso−

wane diody o prądzie 2A lub większym

lub mostek prostowniczy o prądzie przy−

najmniej 4A.

Można też wykorzystać dowolny 12−

woltowy akumulator. Dla zabezpieczenia

układu w przypadku odwrotnego dołącze−

nia akumulatora warto w szereg włączyć

diodę Schottky ego o prądzie minimum

4A (gdy zastosowano TDA1516Q). Może

tu być użyta również zwykła dioda pros−

townicza, byle tylko jej prąd maksymalny

nie był mniejszy niż 4A.

Zastosowany transformator nie powi−

nien dawać w stanie spoczynku napięcia

zmiennego wyższego niż 13,6V. Przy ta−

kim napięciu zmiennym, na kondensato−

rach filtrujących C38 i C39 wystąpi mak−

symalne dopuszczalne dla wzmacniaczy

mocy napięcie zasilające, wynoszące

18V. Do zasilania urządzenia nie powinno

się wykorzystywać napięcia zasilającego

o wartości większej niż 18V, z uwagi na

możliwość wyłączenia lub awarii wzmac−

niaczy mocy.

C.d. w EdW 1/98.

. W takich

przypadkach sensowne może być zasto−

sowanie potencjometru PR2 do regulacji

siły głosu monitora.

Jeśli natomiast układ miałby służyć do na−

głośnienia pomieszczeń, trzeba zastosować

kostkę TDA1516Q, która do głośnika o opor−

ności 4 Ω może dostarczyć do 20W mocy

użytecznej (przy głośniku 8 Ω do 10W).

W przypadku większych mocy wy−

jściowych należy się liczyć z dużym pobo−

rem prądu przez wzmacniacz mocy

w czasie pracy, nawet do ponad 3A

w szczytach wysterowania.

Układ może być zasilany z sieci za po−

średnictwem transformatora. Niezbędny

prostownik i elementy filtru sieciowego

Ω

B lub 220k

Ω

B (B to

Piotr Górecki

Zbigniew Orłowski

. W szereg ze

słuchawkami trzeba dla zabezpieczenia

włączyć rezystor, np. 47...100

Ω

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: