Hangszínszabályozó / hangvezérlő áramkör mély, magas és középfrekvenciás vezérléssel op

A hangvezérlés vagy az aktív hangszínszabályzó áramkör, különösen a basszus, a magas és a MID vezérlésen alapuló hangszínszabályzó, fontos áramkör az audio erősítő tervezésében. Általában a háromlépcsős aktív Equalizer szűrőkhöz három vezérlő basszus, magas és magas hangerő szükséges. A basszusvezérlés lehetővé teszi az alacsony frekvencia áthaladását, de blokkolja a magas frekvenciát, a magas hangszabályozás pedig a magas frekvencia áthaladását, de blokkolja az alacsony frekvenciát, míg a MID vezérlő egyensúlyba kerül a magas és az alacsony frekvencia között. Ebben a projektben egy aktív Tone vezérlő áramkört tervezünk, amelyet op-amp erősít meg, NYÁK-kivitelben. 12 V-os tápegységgel működik, és mély-, magas- és középfrekvenciás vezérléssel rendelkezikhogy a kimeneti hang szükség szerint állítható legyen. Megnézheti a többi basszusmagasságú áramkört is, amelyeket korábban felépítettünk.

• Sztereó audio előerősítő basszus és magas hangmagasság vezérléssel tranzisztorok segítségével
• Egyszerű hangszínszabályozó áramkör mély és magas hangszínszabályozással
• Nagy teljesítményű mély és magas hang szabályozó áramkör az LA4440 segítségével

Ehhez a projekthez a PCBWay PCB gyártási szolgáltatásait használtuk áramköri lapjaink elkészítéséhez. A cikk következő szakaszaiban bemutattuk a teljes folyamatot, amellyel megtervezzük, megrendeljük és összeszereljük a nyomtatott áramköri lapokat ehhez az audio-kiegyenlítő áramkörhöz.

Szükséges alkatrészek

A hangvezérlő áramkör Op-Amp segítségével történő felépítéséhez szükséges alkatrészeket az alábbiakban adjuk meg.

1. 100k- potenciométer - 2 db
2. 470k- potenciométer - 1 db
3. TL072 műveleti erősítő
4. 12 V-os tápegység
5. .1uF 35V kondenzátor
6. 1,2 nF 63 V-os kondenzátor
7. 100uF, 35V
8. 10uF, 35V
9. 2,2uF, 63V
10. 22k ellenállás
11. 22nF 63V kondenzátor
12. 270R ellenállás
13. 33pF kondenzátor
14. 4,7 nF 63 V-os kondenzátor - 2 db
15. 47nF
16. 1,8k - 2 db
17. 10uF, 25V - 2 db
18. 3,3k - 2db
19. 47k - 2db
20. 10k - 5db
21. PCB

Hangkiegyenlítő áramkör diagram

A teljes basszus magas hangmagasság kapcsolási rajz az alábbi képen látható. Ennek az áramkörnek a fő alkotóeleme az Op-Amp. Az Op-Amp TL072 egy népszerű műveleti erősítő, amely két egyedi műveleti erősítőt tartalmaz egyetlen monolit csomagban.

Az áramkör magyarázata a következő, de át is ugorhat az oldal végén található videóra, amely szintén elmagyarázza az áramkör működését. Az alábbi képen látható a TL072P Op-Amp kivezetése. Ezt a két műveleti erősítőt a vázlaton IC1A és IC1B formában ábrázolják.

Op-Amp puffer áramkör:

Az IC1A invertáló puffererősítőként van konfigurálva. Ez a puffererősítő biztosítja a bemeneti jel pufferelt kimenetét, amelyet a háromsávos szűrők szűrnek vagy kiegyenlítenek. A C4 kondenzátor blokkoló kondenzátor, amely blokkolja az egyenáramú jelet, és csak az AC jelet engedi át.

Az R3 és R4 ellenállásoknak pontosaknak és egymásnak megfelelőnek kell lenniük. Javasoljuk, hogy ebben a szakaszban ne változtassa meg ezt a két értéket. A kimeneti 2.2uF, C6 kondenzátor továbbítja a jelet a pufferelt kimenetről.

Középfrekvenciás, mély és magas hangszabályozó áramkör:

A következő szakaszban az IC1B a tényleges aktív szűrő, amelynek három áteresztő szűrője van összekötve a negatív visszacsatolási körön. Itt van a tényleges hang szűrés van happening-

A negatív bemenet a 2.2uF kondenzátorból érkezik. Az op-amp IC1B ismét invertáló erősítőként van konfigurálva, és invertáló bemenetet vesz az IC1A-tól, és a kimenetnél megint megfordítja.

A háromsávos szűrők egyaránt RC szűrők. Mivel a kondenzátor értékeit nem lehet megváltoztatni, az ellenállás értékét itt változtatjuk meg egy változtatható potenciométer segítségével. Itt az R12 ellenállást és a C11 kondenzátort használják erősítés beállításként. Az R12 érték megváltoztatásával a nyereség is megváltozik.

Az első szűrőben, amely a basszus szűrő (aluláteresztő). Az első hálózati áramkör R8, Bass potenciométer és R9 a szűrő teljes ellenállása, a kondenzátor pedig C7. A határérték meghatározásához az alábbi képletet használhatjuk:

fc = 1 / 2piCR

Az fc a kikapcsolt frekvencia és C a kondenzátor értéke, R a hálózat teljes ellenállása. Ezért a különböző pot értékek megváltoztatása vagy a C7 kondenzátor megváltoztatása megváltoztatja a basszus szűrő (aluláteresztő szűrő) frekvencia válaszát.

A mély és magas hangmagasság áramkörének határértékének kiszámítása:

Például a fenti áramkörben a potenciométer értéke 100k. Ezért a teljes ellenállás, 100k (Bass Pot) + 10k (R8) + 10k (R9) = 120k. Így a képlet szerint a basszusszabályozás képes feldolgozni a frekvenciát 28 Hz-ig.

Ugyanez történik a MID szűrővel is. Alul- vagy felüláteresztő szűrők helyett azonban sávszűrő-konstrukciót alkalmaz.

A vágási frekvencia ugyanazzal a képlettel kapható meg, ahol az fc = 1 / 2piCR. A legmagasabb sáv kiszámítható az R6 ellenállás és a C8 kondenzátor használatával (a sematikus értéknek megfelelően 10,2 kHz), a legalacsonyabb sáv pedig a - MID potenciométer + R10 értékkel, mint a teljes ellenállás és a C9 kondenzátor (a a sematikus érték, 70 Hz).

Az utolsó szűrősávban ez egy magas hangszabályozás magas áteresztő szűrővel. A képlet nem változik, ugyanaz az fc = 1 / 2piCR. A teljes ellenállás a Treble ellenállás, az R11 és a kondenzátor pedig a C10. Ha a magas hangmagasság teljesen alacsony, ez azt jelenti, hogy a potenciométer teljesen 470k a sematikus érték felhasználásával, a szűrő levágási frekvenciája - 71 Hz. De a teljes magas hangmagasságú üzemmódban, amikor a potenciométer teljesen be van kapcsolva, a potenciométer ellenállása jelentéktelenné válik, és csak az R11 ellenállás lép érvénybe. Ebben a helyzetben a határérték -18 kHz lett. A kimenetet a C12-ből kapjuk.

Előzetes / eltolt áramkör:

Mivel ez egyetlen sín tápfeszültség, ahol a negatív sín nincs felhasználva, a bemeneti jelet ellensúlyozni kell. Ez annak köszönhető, hogy az op-amp nem képes a bemenő jel negatív csúcsait egyetlen sínnel ellátott tápellátási módban felerősíteni.

Az eltolás érdekében feszültségosztót helyeznek az op-amp pozitív visszacsatolására. A feszültségosztó ellensúlyozza a tápfeszültség jel felét. Mivel 12 V-os tápellátást használ, a bemeneti jelet 6 V DC ellensúlyozza. A C1 és C2 a szűrőkondenzátor, az R1 és R2 pedig a feszültségosztó és egy további C3 szűrőkondenzátor elkészítésére szolgál.

Aktív audio szűrő NYÁK tervezés

Az Active Audio Filter áramkörünk nyomtatott áramköri lapját kettős tálalószekrényhez tervezték. Az Eagle-t használtam a NYÁK tervezéséhez, de bármilyen tetszőleges Design szoftvert használhat. Az alaplapom 2D képe az alábbiakban látható.

Elegendő földelőtöltőt használnak a földelőút megfelelő létrehozásához az áramkörön. A bemeneti jel és a bemeneti feszültség szakasz a bal oldalon, a kimenet pedig a jobb oldalon jön létre a jobb használhatóság érdekében. Az Eagle teljes tervezési fájlja és a Gerber az alábbi linkről tölthető le.

• NYÁK tervezés és GERBER a hangvezérlő áramkörhöz basszus és magas hang szabályozással

Most, hogy elkészült a Design, itt az ideje, hogy a Gerber fájl segítségével elkészítsük őket. A nyomtatott áramköri lap elkészítéséhez elég könnyű, egyszerűen kövesse az alábbi lépéseket-

PCB rendelése a PCBWay-ről

1. lépés: Lépjen be a https://www.pcbway.com/ oldalra, és regisztráljon, ha most először jár. Ezután a NYÁK prototípus lapon adja meg a NYÁK méreteit, a rétegek számát és a szükséges NYÁK számát.

2. lépés: Folytassa a "Quote Now" gombra kattintva. Egy olyan oldalra kerül, ahol szükség esetén beállíthat néhány további paramétert, például a felhasznált anyagot, a pálya távolságát stb. De az alapértelmezett értékek többnyire jól működnek.

3. lépés: Az utolsó lépés a Gerber fájl feltöltése és a fizetés folytatása. Annak érdekében, hogy a folyamat zökkenőmentes legyen, a PCBWAY a fizetés folytatása előtt ellenőrzi, hogy Gerber fájlja érvényes-e. Így biztos lehet abban, hogy a NYÁK gyártásbarát és elkötelezetten eljut hozzád.

Az aktív audio szűrő áramkör összeállítása és tesztelése

Néhány nap múlva kézhez kaptuk a NYÁK-junkat. A NYÁK minősége és csomagolása jó volt, mint mindig. A csomagolást maga láthatja.

A tábla felső és alsó rétege az alábbi képen látható. A vöröset választottuk a forrasztómaszkhoz, egyszerűen azért, mert vonzó és a PCBway minden maszkszínt ugyanolyan áron biztosít, miért ne szórakozhatna a NYÁK színével.

Amint a fenti képen is észreveheti, a NYÁK minősége nagyon jó. A vágányok, a betétek, a viaszok és más hézagok tökéletesen meg voltak gyártva. Amint megkaptam, elkezdtem összeszerelni a táblámat. Az összeszerelt táblát alább láthatja.

Néhány kondenzátor esetében azonban a feszültségnév nem megfelelő a szükség szerint, de nem okoz különbséget az áramkör kimenetében. Továbbá, a műveleti erősítő TL072 helyettesítjük JRC4558 hiánya miatt, az IC. Más Op-Amp IC is működhet, de a csapok leképezését össze kell hangolni a szokásos op-amp csapok leképezésével.

Az áramkört egy laptop audiobemenete, egy 12 V-os tápegység és egy 15 W-os 2.1 hangszóró kimeneti rendszer segítségével tesztelik. A részletes munka- és tesztelési információk az alábbi videóban találhatók.

Remélem, tetszett a bemutató, és valami hasznosat tanultál. Ha bármilyen kérdése vagy kétsége van, hagyja őket az alábbi megjegyzés részben. Fórumunkat egyéb technikai kérdésekhez is felhasználhatja.