Garso ekvalaizerio / tono valdymo grandinė su boso, aukšto ir vidutinio dažnio valdymu naudojant op

Tono valdymas arba aktyviojo ekvalaizerio grandinė, ypač žemųjų dažnių, aukštųjų dažnių ir MID valdymo pagrindu veikiantis ekvalaizeris, yra svarbi garso stiprintuvo grandinė. Paprastai trijų pakopų aktyviesiems ekvalaizerio filtrams reikia trijų reguliuojamų žemų dažnių, aukštųjų dažnių ir MID. Žemųjų dažnių valdymas leidžia praeiti žemam dažniui, bet blokuoja aukštą dažnį, o aukštųjų dažnių valdymas leidžia perduoti aukštą, bet blokuoja žemą dažnį, o MID valdymas subalansuoja tarp aukšto ir žemo dažnio. Šiame projekte mes suprojektuosime aktyvią „ Tone“ valdymo grandinę, maitinamą op-amp, turintį PCB konstrukciją. Jis veiks su 12 V maitinimo šaltiniu ir valdys žemųjų, aukštųjų ir vidutinių dažnių valdymąkad išvesties garsą būtų galima reguliuoti pagal poreikį. Taip pat galite patikrinti kitas anksčiau sukurtas žemųjų dažnių grandinės grandines.

Stereo garso stiprintuvas su boso ir aukšto dažnio valdymu naudojant tranzistorius
Paprasta garso tono valdymo grandinė su žemųjų ir aukštųjų dažnių valdymu
Didelės galios žemų dažnių ir aukštų dažnių valdymo grandinė naudojant LA4440

Šiam projektui gaminti savo plokštes naudojome PCBWay PCB gamybos paslaugomis. Tolesniuose straipsnio skyriuose aptarėme visą šios garso išlyginimo grandinės PCB plokščių projektavimo, užsakymo ir surinkimo procedūrą.

Būtini komponentai

Komponentai, reikalingi šiai „ Tone“ valdymo grandinei sukurti naudojant „Op-Amp“, pateikti žemiau.

100k- potenciometras - 2 vnt
470k- potenciometras - 1 vnt
TL072 operacinis stiprintuvas
12 V maitinimo šaltinis
.1uF 35V kondensatorius
1.2nF 63V kondensatorius
100uF, 35V
10uF, 35V
2,2 uF, 63 V
22k rezistorius
22nF 63V kondensatorius
270R rezistorius
33pF kondensatorius
4.7nF 63V kondensatorius - 2 vnt
47nF
1,8k - 2 vnt
10uF, 25V - 2 vnt
3,3k - 2vnt
47k - 2vnt
10k - 5vnt
PCB

Garso ekvalaizerio grandinės schema

Visa žemų dažnių aukšto dažnio grandinės schema parodyta paveikslėlyje žemiau. Pagrindinis šios grandinės komponentas yra „Op-Amp“. „Op-Amp TL072“ yra populiarus operacinis stiprintuvas, turintis du atskirus operacinius stiprintuvus vienoje monolitinėje pakuotėje.

Grandinės paaiškinimas yra toks, tačiau taip pat galite pereiti prie vaizdo įrašo šio puslapio pabaigoje, kuriame taip pat paaiškinama, kaip veikia grandinė. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodytas „ TL072P Op-Amp“ kištukas. Šie du operaciniai stiprintuvai schemoje pavaizduoti kaip IC1A ir IC1B.

„Op-Amp“ buferinė grandinė:

IC1A yra sukonfigūruotas kaip invertuojantis buferinis stiprintuvas. Šis buferinis stiprintuvas suteikia buferinį išėjimo signalo išėjimą, kurį filtruoja arba išlygina trijų juostų filtrai. Kondensatorius C4 yra blokuojantis kondensatorius, blokuojantis nuolatinės srovės signalą ir leidžiantis praleisti tik kintamosios srovės signalą.

Rezistoriai R3 ir R4 turi būti tikslūs ir suderinti. Šiame etape rekomenduojama nekeisti šių dviejų verčių. Išėjimo 2.2uF, C6 kondensatorius perduos signalą iš buferinės išvesties.

Vidutinio dažnio, žemų dažnių ir aukštų dažnių valdymo grandinė:

Kitame etape IC1B yra tikrasis aktyvus filtras, turintis tris praėjimo filtrus, sujungtus per neigiamą grįžtamąjį ryšį. Čia yra tikrasis tonas filtravimas yra happening-

Neigiamas įėjimas gaunamas iš 2.2uF kondensatoriaus. Op-amp IC1B vėl sukonfigūruotas kaip invertuojantis stiprintuvas, ir jis ima invertuojančią įvestį iš IC1A, o išėjime jis vėl yra apverstas.

Trijų juostų filtrai yra RC filtrai. Kadangi kondensatoriaus vertės pakeisti negalima, čia naudojama rezistoriaus vertė, naudojant kintamą potenciometrą. Čia rezistorius R12 ir kondensatorius C11 naudojami kaip stiprinimo nustatymas. Pakeitus R12 reikšmę, pasikeis ir padidėjimas.

Pirmajame filtre, kuris yra žemųjų dažnių filtras (žemo dažnio filtras). Pirmoji tinklo grandinė yra R8, boso potenciometras, o R9 - bendra filtro varža, o kondensatorius - C7. Norint nustatyti ribinį dažnį, galima naudoti šią formulę:

fc = 1 / 2piCR

Fc yra išjungtas dažnis, o C - kondensatoriaus vertė, R - bendra tinklo varža. Todėl keičiant skirtingas puodo vertes arba pakeitus C7 kondensatorių, pasikeis žemųjų dažnių filtro (žemo dažnio filtro) dažnio atsakas.

Skaičiuojant boso ir aukšto dažnio grandinės ribinį dažnį:

Pavyzdžiui, minėtoje grandinėje potenciometro vertė yra 100k. Todėl bendras pasipriešinimas, 100k (Bass Pot) + 10k (R8) + 10k (R9) = 120k. Taigi pagal formulę žemųjų dažnių valdymas gali apdoroti dažnį iki 28 Hz.

Tas pats nutinka ir MID filtrui. Tačiau vietoj žemo dažnio ar aukšto dažnio filtrų jis naudoja juostos filtro konstrukciją.

Ribinį dažnį galima gauti naudojant tą pačią formulę fc = 1 / 2piCR. Didžiausią juostą galima apskaičiuoti naudojant rezistorių R6 ir kondensatorių C8 (pagal scheminę vertę jis yra 10,2 kHz), o mažiausią juostą galima apskaičiuoti naudojant - MID potenciometro vertę + R10 kaip bendrą varžą ir kondensatorių C9 (pagal scheminė vertė yra 70 Hz).

Paskutinėje filtro juostoje tai yra aukšto tono valdymas su aukšto dažnio filtru. Formulė nesikeičia, ji yra ta pati fc = 1 / 2piCR. Bendras rezistorius yra „Treble“ rezistorius, o R11 ir kondensatorius yra C10. Kai trigubas lygis yra visiškai žemas, tai reiškia, kad potenciometras yra visiškai 470k, naudojant scheminę vertę, filtro ribinis dažnis yra - 71 Hz. Viso aukšto aukščio režimo metu, kai potenciometras yra visiškai įjungtas, potenciometro varža tampa nereikšminga ir veikia tik rezistorius R11. Šioje situacijoje ribinis dažnis tapo -18 kHz. Rezultatas gaunamas iš C12.

Poslinkio / poslinkio grandinė:

Kadangi tai yra vieno bėgio maitinimo įtampa, kur neigiamas bėgis nenaudojamas, reikia įvesties signalą kompensuoti. Taip yra dėl to, kad op-amp nesugeba sustiprinti neigiamų įvesties signalo smailių vieno bėgio maitinimo režimu.

Norėdami kompensuoti, įtampos daliklis dedamas į teigiamą op-amp stiprintuvą. Įtampos daliklis kompensuos pusę maitinimo įtampos signalo. Kadangi jis naudoja 12 V maitinimą, įvesties signalą kompensuoja 6 V DC. C1 ir C2 yra filtro kondensatoriai, o R1 ir R2 naudojami įtampos dalikliui gaminti kartu su papildomu filtro kondensatoriumi C3.

Aktyvaus garso filtro PCB dizainas

Mūsų „Active Audio Filter“ grandinės PCB skirta dvigubam indui. Savo „PCB“ kūrimui naudojau „Eagle“, tačiau galite naudoti bet kurią pasirinktą dizaino programinę įrangą. 2D mano plokštės dizaino vaizdas parodytas žemiau.

Norint tinkamai sukurti įžeminimo kelią visoje plokštėje, naudojama pakankamai žemės užpildymo vijų. Įvesties signalas ir įėjimo įtampos sekcija sukuriami kairėje pusėje, o išvestis - dešinėje, kad būtų patogiau naudoti. Išsamų „Eagle“ dizaino failą kartu su „Gerber“ galite atsisiųsti iš toliau pateiktos nuorodos.

PCB dizainas ir GERBER tonų valdymo grandinei su žemųjų ir aukštųjų dažnių valdymu

Dabar, kai mūsų dizainas yra paruoštas, atėjo laikas juos pagaminti naudojant „Gerber“ failą. Norėdami padaryti PCB yra gana lengva, tiesiog atlikite toliau nurodytus veiksmus-

Užsakymas PCB iš PCBWay

1 žingsnis: Eikite į https://www.pcbway.com/, užsiregistruokite, jei tai jūsų pirmas kartas. Tada skirtuke PCB Prototype įveskite savo PCB matmenis, sluoksnių skaičių ir reikalingą PCB skaičių.

2 žingsnis: tęskite spustelėdami mygtuką „Pasiūlyti dabar“. Pateksite į puslapį, kuriame prireikus nustatysite keletą papildomų parametrų, pvz., Naudojamą medžiagą, takelių tarpą ir kt. Tačiau dažniausiai numatytosios vertės veiks gerai.

3 žingsnis: Paskutinis žingsnis yra įkelti „Gerber“ failą ir tęsti mokėjimą. Norėdami įsitikinti, kad procesas vyksta sklandžiai, prieš tęsdamas mokėjimą PCBWAY patikrina, ar jūsų „Gerber“ failas galioja. Tokiu būdu galite būti tikri, kad jūsų PCB yra draugiškas gamybai ir pasieks jus kaip įsipareigojusį.

Aktyvaus garso filtro grandinės surinkimas ir testavimas

Po kelių dienų mes gavome savo PCB tvarkingoje pakuotėje. PCB kokybė ir pakuotė buvo gera kaip visada. Pakuotę galite pamatyti patys.

Viršutinis ir apatinis lentos sluoksnis parodytas žemiau esančiame paveikslėlyje. Raudoną kaip litavimo kaukę pasirinkome vien dėl to, kad ji yra patraukli, o „PCBway“ suteikia visas kaukės spalvas už tą pačią kainą, tad kodėl gi ne linksminantis su PCB spalva.

Kaip galite pastebėti iš aukščiau esančio vaizdo, PCB kokybė yra labai gera. Trasos, trinkelės, kiaurymės ir kiti tarpai buvo puikiai pagaminti. Aš pradėjau montuoti savo plokštę, kai tik ją gavau. Surinktą lentą galite pamatyti žemiau.

Tačiau keliems kondensatoriams įtampos rodikliai nėra tikslūs, kaip reikalaujama, tačiau tai neturi jokio skirtumo grandinės išėjime. Taip pat operacinis stiprintuvas TL072 pakeistas JRC4558 dėl to, kad IC nėra prieinamas. Kiti „Op-Amp IC“ taip pat gali veikti, tačiau kaiščių atvaizdavimas turi būti suderintas su standartiniu op-amp smeigtukų atvaizdavimu.

Grandinė tikrinama naudojant nešiojamojo kompiuterio garso įvestį, 12 V maitinimo šaltinį ir 15 W 2,1 garsiakalbio išvesties sistemą. Išsamią darbo ir bandymų informaciją galite rasti žemiau esančiame vaizdo įraše.

Tikiuosi, kad jums patiko pamoka ir sužinojote ką nors naudingo. Jei turite klausimų ar abejonių, palikite juos komentarų skiltyje žemiau. Mūsų forumuose taip pat galite naudoti kitus techninius klausimus.