Меню

Умзч с регулировкой громкости



Распайка регулятора громкости в УМЗЧ и немного теории

Регулятор громкости — это устройство, позволяющее изменять величину электрического напряжения на выходе при воздействии на органы управления, либо при поступлении управляющего сигнала. Используется как в составе электронной аппаратуры, так и в виде отдельного изделия.

Регулятор громкости может быть как регулятором напряжения, так и регулятором тока, ведь его задача регулировать выходную мощность усилителя на какой то нагрузке, т.е., если регулятор представляет из себя переменный резистор на входе усилителя, то он регулирует напряжение которое поступает на дифференциальный каскад усилителя, тем самым уменьшая или ограничивая до максимального уровень входного сигнала. Если регулировка выходной мощности осуществляется на выходе усилителя, к примеру, добавочное сопротивление, включаемое последовательно с нагрузкой, то это уже будет регулятором тока, так как без нагрузки, напряжение на выходе усилителя будет неизменным. Так же можно назвать регулятором тока – резистор в цепи обратной связи, который реализован при помощи датчика тока – резистора, последовательно с нагрузкой которого, снимается сигнал и подаётся на инвертирующий вход усилителя.

Таким образом получается, что переменный резистор может выполнять роль и регулятора тока и регулятора напряжения в зависимости от того где он включён.

Так же можно назвать регулятором тока и регулятор громкости в усилителе ИТУН, который стоит на входе схемы. Он регулирует входное напряжение, но благодаря обратной связи по току (с датчика тока – добавочного резистора при прохождении тока снимается напряжение, чем выше ток, который по нему проходит, тем больше на этом резисторе падение напряжения) сам регулятор громкости не регулирует ток в нагрузке, но далее по схеме осуществляется связь по току, к примеру если выкинуть из ИТУНа этот резистор, то связь будет только по напряжению и регулятор громкости будет регулятором напряжения *в чистом виде*. Это как тумблер и электромагнитное реле, сам по себе тумблер не может пропустить большие токи, и он подаёт сигнал реле с мощными контактными группами, а стоят ли последовательно с этими группами контактов добавочные резисторы – тумблеру *глубоко и с большой высоты*.

Регулятором громкости служит переменный резистор, в стерео усилителях, это сдвоенный переменный резистор. На первых двух рисунках представлен внешний вид сдвоенного переменного резистора. Сопротивление переменного резистора может быть в пределах от 20 до 100 кОм, это зависит от конструкции усилителя. На третьем и четвёртом рисунках изображена схема включения регулятора (один канал) и соответствие выводов к схеме. Пятый рисунок показывает, как надо правильно припаять провода.

Регулятором тока может быть магнитный шунт в трансформаторе, такой вид регулировки выходной мощности применяется в сварочных аппаратах для ручной дуговой сварки и как ни странно в довольно дорогих ламповых усилителях.

Так же регулятором громкости может выступать дроссель на входе с изменяющейся индуктивностью (ферритовый сердечник перемещается по резьбе в виде винта), так часто было устроено в старых ламповых радиолах, и по сути там звук никогда не хрипел при повороте ручки, так как механически никакого контакта не было, а значит и стираться было нечему.

Ещё были регуляторы громкости, по средству подмагничивания звуковой катушки в самом динамике. Было это очень просто и эффективно, такой регулятор громкости можешь собрать самому, только придётся делать собственную магнитную систему. Принцип работы простой, вместо постоянного магнита использовался электромагнит, а подаваемое на его обмотку напряжение создавало необходимый ток, который создавал магнитное поле, чем больше было это магнитное поле, тем больше была чувствительность у динамической головки, следовательно чем меньшее напряжение подавалось на обмотку электромагнита – тем тише играл динамик, причём независимо от подводимой к звуковой катушке мощности. В дальнейшем от такого регулятора отказались, и стали делать регуляторы на переменных резисторах по входу схемы, так проще. Но динамики то такие ещё оставались (без постоянных магнитов, с двумя катушками), и их начали подключать к силовым трансформаторам последовательно с нитями накала радиоламп, таким способом (методом) убивали двух, если не трёх зайцев. Первый – избавлялись от кучи старых динамиков, второй – улучшалось качество питания радиоламп и они служили дольше, так как катушка в динамике выступала в роли дросселя для нити накала и ток был стабильнее, а значит и работа нити была более *ровнее*, третья – можно было получить гораздо большую мощность динамической головки, нежели при использовании *дорогого* (утверждение спорное) постоянного магнита.

Читайте также:  Регулировка механизмов смывных бачков

Источник

Усилитель с регулятором громкости

Конструкции усилителя мощности всегда очень популярны. В статье показана конструкция простого стереоусилителя класса AB 2 × 5 Вт. Отличает его от других усилителей встроенных регуляторов громкости. Хотя усилитель не имеет большой мощности, он может использоваться во многих устройствах, для которых будет достаточно 2 × 5 Вт. Усилитель имеет функции отключения звука и режим ожидания.

• Мощность 2 × 5 Вт (для нагрузки 4 ом и 10% THD).

На рисунке приведена блок-схема микросхемы TDA8496.

В дополнение к усилителю мощности, эта микросхема также имеет встроенный предусилитель с регулируемым усилением напряжения, благодаря которому для регулировки громкости можно использовать простой одиночный потенциометр. На рисунке приведена принципиальная схема усилителя.

Микросхема TDA8496 не требует большого количества внешних компонентов. Разъем Z2 имеет входы усилителя, конденсаторы C2 и C3 отделяют постоянную составляющую. Выходы усилителя через разделительные конденсаторы C9 и C10 подаются на разъем Z3. Схема регулировки громкости состоит из элементов R2 и P1, в то время на элементах R1, C4 и D1 выполнен простой стабилизатор с выходным напряжением около 5В.

Это напряжение используется для начальной установки входных сигналов MUTE и STAND-BY, которые выводятся на разъем Z5 соответственно и Z4. Конденсаторы С1, С8 отвечают за фильтрацию напряжения питания усилителя. Усилитель собран на печатной плате, представленной на рисунке.

Сборка и запуск устройства не вызывает проблем. Усилитель, микросхема которого U1 должна быть оснащена радиатором. Для его питания используется источник постоянного напряжения 12 . 22В. Усилитель после сборки не требует настройки и запускается сразу после подачи напряжения питания. Подача напряжения 5В на MUTE (Z5) включает функцию MUTE и отключает выход усилителя, а соединение на заземление включает выход. Подача 5В в режиме ожидания (Z5) выключает усилитель, а при заземлении включает. Цепи MUTE и STAND-BY могут использоваться для управления усилителем через внешние цепи, например, микроконтроллер.

Источник

Делаем хороший усилитель. Часть 7. Тонкомпенсированный регулятор громкости

В продолжение темы:

В предыдущей публикации познакомились с особенностями регуляторов тембра на основе работы В.П. Матюшкина.

Продолжаем заниматься этой темой и познакомимся с интересной публикацией: «Малошумящий High-End предусилитель», того же автора. После прочтения публикации, разберёмся с регулятором громкости. Он, тоже, не так прост, как кажется.

Публикация хороша и профессиональна. Читаем:

Усилитель мы «пропустим», а на рис.4. 6 обратим внимание.

Рис.4. подсказывает структуру входных цепей нашего усилителя. Рис.5 — схема тонкомпенсированного регулятора громкости для него, а Рис.6 — ожидаемые АЧХ регулятора.

Схема подготовлена для анализа в MULTISIM-14:

Модельную схему можно взять и провести собственные эксперименты здесь: сайт www.radio-a.ru , в описании «УМ-60» усилители мощностью 60 Вт, класса «AB» , файл «gromk_matushkin.zip».

На схеме тонкомпенсированный потенциометр СП3-30В пришлось заменить на группу дискретных резисторов: R9. R14 по причине отсутствия модели в симуляторе, а также отсутствия их в продаже. Резисторы переключаются переключателем S1.

Как видим, параметры полученных АЧХ в области частот от

20 Гц и выше соответствуют тем, что привёл автор. В области низких частот имеет место существенное увеличение коэффициента передачи, что необходимо учесть при проектировании усилителя, чтобы избежать усиления ненужных шумов, искажений, самовозбуждения и прочих неприятностей. То же касается и ФЧХ.

Из характеристик видно, что регулятор громкости не вносит собственное затухание в сигнал (кривая «1» семейства).

Однако, с целью обеспечения характеристик регулятора, необходимо ввести дополнительный, буферный усилитель имеющий высокое входное сопротивление и низкое выходное. Приводим полученную схему, подготовленную для анализа в MULTISIM-14 и её характеристики:

Модельную схему можно взять и провести собственные эксперименты здесь: сайт www.radio-a.ru , в описании «УМ-60» усилители мощностью 60 Вт, класса «AB» , файл «gromk_usil_matushkin.zip».

Усилитель выполнен на ОУ NE5532, имеет коэфф передачи

2, разделительный конденсатор на входе, конденсатор в цепи ООС и питается от двух источников +_15В.

С помощью разделительного конденсатора производится гальваническая развязка с предыдущим каскадом, а также отсечение в АЧХ области нижних частот (ниже

Читайте также:  Чайник с регулировкой температуры обзор

C помощью конденсатора в цепи ООС производится отсечение в АЧХ области верхних частот (выше 250 кГц)

В модельной схеме значения конденсаторов можно изменять и проверить их влияние на АЧХ.

Как видим, характеристики регулятора громкости соответствуют концепции Матюшкина В.П.

Уровень нелинейных искажений узла маленький, меньше 0.001%.

На этом, пока, закончим. Ждём следующую часть.

Приглашаем и на сайт наших партнёров: «Информационные технологии, связь, управление» . Многие из наших разработок нашли применение в их проектах.

ПРИГЛАШАЕМ К СОТРУДНИЧЕСТВУ!

Источник

Активный Регулятор Громкости для УМЗЧ

Неотъемлемой частью функционала УМЗЧ является регулятор громкости. Бывают они разной конфигурации, например, на основе сдвоенного переменного резистора для стереоварианта, или два раздельных резистора на каждый из каналов, позволяющие вдобавок регулировать стереобаланс. Нередко, регуляторы громкости обладают режимом «-20 дБ» , когда выключателем уровень сигнала скачком уменьшается в 10 раз .

В идеале, переменные резисторы, используемые для регулировки громкости, должны обладать следующими характеристиками: близкое к нулевому минимальное сопротивление, отсутствие скачков сопротивления при повороте движка, отсутствие шума и щелчков, одинаковое изменение сопротивления для сдвоенных вариантов.

Кроме классических регуляторов громкости на основе переменных резисторов (как правило группы В ), большое распространение получили ступенчатые регуляторы громкости на обычных резисторах и многопозиционных переключателях, электронные регуляторы на полевых транзисторах, КМОП-коммутаторах и мультиплексорах.

Ещё каскады регулирования громкости, кроме общепринятых характеристик, характеризуются глубиной регулирования громкости – отношению напряжения на выходе к номинальному напряжению при минимальной установке громкости, выраженному в дБ.

В этой статье рассмотрим схему и конструкцию, так называемого « активного регулятора громкости », который помимо своего прямого назначения – регулировки уровня сигнала на входе УМЗЧ , может выполнять функции предварительного усилителя.

При использовании обычного переменного резистора в качестве регулятора громкости возникают вопрос в определении его места в тракте усилителя. Если он находится после предварительного усилителя, то может возникнуть перегрузка входных каскадов. Включение его в начале предварительного усилителя, как правило, приведёт к ограничению динамического диапазона, так как шумы входных каскадов при этом становятся сравнимыми с сигналом на выходе регулятора, когда его сопротивление близко к минимуму.

Один из способов сохранить высокую перегрузочную способность и малый уровень шума при любом положении регулятора громкости состоит в использовании двух переменных резисторов, один из которых находится на входе, а другой — на выходе предварительного усилителя. Но при этом возникают трудности с получением счетверенного переменного резистора с необходимой для применения в стереоусилителе зависимостью сопротивления группы В . Аналогичный результат получается, если регулятор громкости включить в цепь ООС линейного усилителя или создать активный регулятор громкости. Схема одного из возможных ва­риантов такого регулятора приведена на рисунке ниже. Он имеет следующие основные технические характеристики:
Диапазон входных напряжений – 100…1000 мВ ;
Диапазон выходных напряжений при максимальной установки громкости – 300…3000 мВ ;
Начальное напряжение на выходе при минимальной установки громкости – от 0 мВ ;
THD при входном напряжении 1000 мВ и выходном 3000 мВ;
Напряжение питания — +30 В ;
Ток потребления – 15 мА .

Транзисторы VT1 и VT2 , образующие входной каскад, включены по каскодной схеме с ПОС (через конденсатор С6 ) в коллекторной нагрузке R8 , R9 . Выходной транзистор VT3 работает как эмиттерный повторитель. Режим работы по постоянному току определяется ООС R12 , R10 . Резистор R6 позволяет несколько улучшить линейность устройства. Сглаживающий фильтр R3C3 уменьшает пульсации напряжения питания. Резистор R13 предотвращает высокочастотную нестабильность, когда движок резистора R14 устанавливают в крайнее верхнее по схеме положение.

Весь усилитель охвачен ПОС по переменному току (через резистор R14 ) Соотношение сопротивлений резисторов R2 и R14 определяет максимальное усиление узла (в данном случае около 3 , когда введенное сопротивление резистора R14 максимально). При необходимости можно изменить чувствительность регулятора, применяя резистор R2 с сопротивлением в пределах 10. 100 кОм . При этом усиление узла будет соответственно возрастать от до 20 дБ (при максимальном сопротивлении R14 ). Применив резистор R14 сопротивлением 24 кОм , получится регулятор с единичным коэффициентом усиления, т.е., допустим 700 мВ на входе будут иметь 700 мВ на выходе при максимальном его сопротивлении. Резистор R14 должен иметь функциональную зависимость сопротивления группы В .

Читайте также:  Как отрегулировать мышку на ноутбуке

Вариант печатной платы регулятора показан на рисунке ниже.

Источник

Три схемы УНЧ для новичков

После освоения азов электроники, начинающий радиолюбитель готов паять свои первые электронные конструкции. Усилители мощности звуковой частоты, как правило самые повторяемые конструкции. Схем достаточно много, каждая отличается своими параметрами и конструкцией. В этой статье будут рассмотрены несколько простейших и полностью рабочих схем усилителей, которые успешно могут быть повторены любым радиолюбителем. В статье не использованы сложные термины и расчеты, все максимально упрощено, чтобы не возникло дополнительных вопросов.

Начнем с более мощной схемы.
Итак, первая схема выполнена на известной микросхеме TDA2003. Это монофонический усилитель с выходной мощностью до 7 Ватт на нагрузку 4 Ом. Хочу сказать, что стандартная схема включения этой микросхемы содержит малое количество компонентов, но пару лет назад мною была придумана иная схема на этой микросхеме. В этой схеме количество комплектующих компонентов сведено к минимуму, но усилитель не потерял свои звуковые параметры. После разработки данной схемы, все свои усилители для маломощных колонок стал делать именно на этой схеме.

Схема представленного усилителя имеет широкий диапазон воспроизводимых частот, диапазон питающих напряжений от 4,5 до 18 вольт (типовое 12-14 вольт). Микросхему устанавливают на небольшой теплоотвод, поскольку максимальная мощность достигает до 10 Ватт.

Микросхема способна работать на нагрузку 2 Ом, это значит, что к выходу усилителя можно подключать 2 головки с сопротивлением 4 Ом.
Входной конденсатор можно заменить на любой другой, с емкостью от 0,01 до 4,7 мкФ (желательно от 0,1 до 0,47 мкФ), можно использовать как пленочные, так и керамические конденсаторы. Все остальные компоненты желательно не заменять.

Регулятор громкости от 10 до 47 кОм.
Выходная мощность микросхемы позволяет применять его в маломощных АС для ПК. Очень удобно использовать микросхему для автономных колонок к мобильному телефону и т.п.
Усилитель работает сразу после включения, в дополнительной наладке не нуждается. Советуется минус питания дополнительно подключить к теплоотводу. Все электролитические конденсаторы желательно использовать на 25 Вольт.

Вторая схема собрана на маломощных транзисторах, и больше подойдет в качестве усилителя для наушников.

Это наверное самая качественная схема такого рода, звук чистый, чувствуются весь частотный спектр. С хорошими наушниками, такое ощущение, что у вас полноценный сабвуфер.

Усилитель собран всего на 3-х транзисторах обратной проводимости, как самый дешевый вариант, были использованы транзисторы серии КТ315, но их выбор достаточно широк.

Усилитель может работать на низкоомную нагрузку, вплоть до 4-х Ом, что дает возможность, использовать схему для усиления сигнала плеера, радиоприемника и т.п. В качестве источника питания использована батарейка типа крона с напряжением 9 вольт.
В окончательном каскаде тоже применены транзисторы КТ315. Для повышения выходной мощности можно применить транзисторы КТ815, но тогда придется увеличить напряжение питания до 12 вольт. В этом случае мощность усилителя будет достигать до 1 Ватт. Выходной конденсатор может иметь емкость от 220 до 2200 мкФ.
Транзисторы в этой схеме не нагреваются, следовательно, какое-либо охлаждение не нужно. При использовании более мощных выходных транзисторов, возможно, понадобятся небольшие теплоотводы для каждого транзистора.

И наконец — третья схема. Представлен не менее простой, но проверенный вариант строения усилителя. Усилитель способен работать от пониженного напряжения до 5 вольт, при таком случае выходная мощность УМ будет не более 0,5 Вт, а максимальная мощность при питании 12 вольт достигает до 2-х Ватт.

Выходной каскад усилителя построен на отечественной комплементарной паре. Регулируют усилитель подбором резистора R2. Для этого желательно использовать подстроечный регулятор на 1кОм. Медленно вращаем регулятор до тех пор, пока ток покоя выходного каскада не будет 2-5 мА.

Усилитель не обладает высокой входной чувствительностью, поэтому желательно перед входом применить предварительный усилитель.

Немало важную роль в схеме играет диод, он тут для стабилизации режима выходного каскада.
Транзисторы выходного каскада можно заменить на любую комплементарную пару соответствующих параметров, например КТ816/817. Усилитель может питать маломощные автономные колонки с сопротивлением нагрузки 6-8 Ом.

Источник

Adblock
detector