5/2001 RO¨N˝K V/2001 Obsah -...

1Praktická elektronika C - STAVEBNICE A KONSTRUKCE

5/2001

SSttaavveebbnniiccee aa kkoonnssttrruukkccee AA RRaaddiioo

VVyyddaavvaatteell:: AMARO spol. s r. o.

RReeddaakkccee::

šéfredaktor : Alan Kraus, [email protected]

RReeddaakkccee:: Na Beránce 2, 160 00 Praha 6

tel.: (02) 22 81 23 19

RRooččnněě vvyycchháázzíí 6 čísel. Cena výtisku 30 Kč.

Roční předplatné 156 Kč.

RRoozzššiiřřuujjee PNS a. s., Transpress spol s r. o.

Mediaprint & Kapa a soukromí distributoři.

OObbjjeeddnnáávvkkyy aa ppřřeeddppllaattnnéé v České republice

zajišuje Amaro spol. s r. o. - Michaela

Jiráčková, Hana Merglová

(Radlická 2, 150 00 Praha 5

tel.: (02) 57 31 73 12, 57 31 73 13) , PNS.

DDiissttrriibbúúcciiuu,, pprreeddppllaattnnéé aa iinnzzeerrcciiuu pprree

SSlloovveennsskkúú rreeppuubblliikkuu zzaabbeezzppeeččuujjee::

Magnet-Press Slovakia s.r.o., P.O.Box 169,

830 00 BRATISLAVA

tel./fax: 02/44 45 45 59 - predplatné

tel./fax: 02/44 45 06 97 - predplatné

tel./fax: 02/44 45 46 28 - administratíva

tel./fax: 02/44 45 06 93 - inzercia

e-mail: [email protected]

Sídlo firmy: Teslova 12, 821 02 Bratislava

Podávání novinových zásilek povoleno

Českou poštou - ředitelstvím OZ Praha

(č.j. nov 6280/97 ze dne 22.8.1997).

IInnzzeerrccii vv ČČRR přijímá Amaro s. r. o.

Radlická 2, 150 00 Praha 5

tel.: (02) 57 31 73 11

MMKKČČRR 77779922

©© AAMMAARROO ssppooll.. ss rr.. oo..

IISSSSNN 11221122--11884433

ROČNÍK V/2001ČÍSLO 5

Obsah

Obsah . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Profesionální mixážní pult MCX - vstupní modul. . 2

Koncový zesilovač 2x 70 W s TDA7294 . . . . . . . 20

Zdroj symetrického napájecího napětí . . . . . . . . 24

Řečový filtr. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Fotosenzor s LED. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Indikátor impulsů . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Nabídka stavebnic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Objednací lístek pro předplatitele . . . . . . . . . . . 32

2 Praktická elektronika C - STAVEBNICE A KONSTRUKCE

5/2001

Profesionální mixážní pult MCX

Alan Kraus

Na stránkách radioamatérskýchčasopisů bylo již uveřejněno několikpopisů mixážních pultů. Většinou seale jednalo o relativně jednoducházařízení (zejména pokud jde o mož-nosti nastavení). Proto jsem častožádán o uveřejnění konstrukcemixážního pultu, který by byl funkčněsrovnatelný se střední třídouzahraničních továrních zařízení. Pourčitém útlumu, který nastal ve"zvukařské branži" počátkemdevadesátých let díky zásadnímzměnám ve společnosti, se dnes nascéně objevuje řada nových skupin,které potřebují vlastní technickézařízení. Mixážní pult patří k základ-nímu vybavení. Pořízení kvalitnějšího Obr. 1. Zapojení vstupního konektoru


5/2001

Obr. 2. Schéma zapojení vstupů a horní propusti monofonní vstupní jednotky pultu MCX


5/2001

Obr. 3. Schéma zapojení symetrických vstupních a výstupních obvodů (insert a direct-out)


5/2001

Obr. 4. Schéma zapojení čtyřpásmových parametrických korekcí vstupní jednotky pultu MCX

továrního mixážního pultu je všakzáležitost mnoha desítek tisíc korun.Protože se i u zahraničních výrobcůjedná většinou o malosériovou výrobu,jsou tato zařízení vůči pořizovací ceněsoučástek poměrně drahá. Je zde tedy

prostor pro amatérskou stavbu, přikteré může být cena zařízení ažo 50 % nižší než u srovnatelnéhotovárního výrobku. Na druhé stranějsou v těchto zařízeních používányněkteré nestandardní součástky, které

jsou buïto špatně dostupné neboprakticky nesehnatelné. Jedná sezejména o některé speciální hodnotypotenciometrů, miniaturní tlačítkovépřepínače, tahové potenciometry apod.Také výroba mechanických dílů


5/2001

Obr. 5. Schéma zapojení obvodů MUTE a obvodu tahového regulátoru (FADER) se zesilovačem


5/2001

Obr. 6. Schéma zapojení výstupů AUX a obvodu panoramy s přepínači podskupin

včetně povrchové úpravy (lak a potisk)je značně náročná. Tyto aspekty asivětšinu potenciálních zájemců odstavby odradí. Protože se nám již předčasem podařilo zajistit většinu kri-tických součástek (které používámei pro další konstrukce), rozhodli jsmese pro konstrukci mixážního pultu,

který by technickými parametry a vy-bavením byl plně srovnatelný sezahraničními výrobky. Je samozřejmé,že takovéto zařízení si nebudou stavěttisíce radioamatérů, ale některázajímavá obvodová řešení lze použíti v řadě jiných aplikací.

Koncepce pultu

Při úvahách o celkovém řešeníjsem vycházel z požadavku, aby pultsplňoval současné nároky na kvalitnímixážní pult pro živé hraní. I když jemožný provoz mixážního pultui v malém domácím studiu, celková


5/2001

Obr. 7. Schéma zapojení obvodu VU-metru a špičkového indikátoru

koncepce je orientována především napódiové zvučení. Přitom jsem vycházelz vlastní letité praxe v tomto oboru.Protože nároky jednotlivých zvukařůna počet vstupních modulů jsouvelmi různé, je pult řešen modulově.Řešení se samostatnými moduly prokaždý vstup/výstup je sice elegantní,ale zvyšuje cenu a klade značné nárokyna mechanické provedení skříně z dů-vodů torzní tuhosti. Jako kompromisjsem vybral řešení se vstupnímimoduly po osmi vstupech, cožumožňuje následující varianty počtuvstupů: 16, 24, 32 a 40. To by mělo býtdostatečné i pro hodně "nenasytného"

zvukaře. Pokud někomu je i toto málo,"amatérská" konstrukce by ho asistejně nezajímala a dá přednostnákupu továrního zařízení za cenu odpůl milionu výše.

Dalším důležitým kritériem je"vybavení" pultu, to jest možnostiúpravy signálu (korekce, filtry,připojitelnost dalších efektů - insert,počet podskupin, sběrnic apod.).V tomto ohledu je pult řešen mírněnadstandardně (samozřejmě v rámcidané kategorie).

Mixážní pult je navržen pro 16 až40 monofonních vstupů s osmipodskupinami (SUBGROUPS), osmi

sběrnicemi AUX, z niž jsou vždy dvěpřepínatelné před a za tahovýmpotenciometrem (PRE-FADEa POST-FADE). Jednotlivé modulyjsou v nosném rámu, konektoryumístěny jsou na zadní straně pultu.Napájení je z externího napájecíhozdroje v 19" skříňce.

Vstupní modul

Při návrhu pultu jsem se snažilo kompromis mezi co nejvyššímkomfortem obsluhy a zachovánímrozumné složitosti zapojení. Dalším


5/2001

Obr. 8. Schéma zapojení sběrnice s konektory PFL/PSL 50 a napájecí obvody vstupní jednotky

faktorem je konstrukční omezenímaximální délky desky s plošnýmispoji na 500 mm (což je technologickýlimit našeho dodavatele DPS).

Proto byly vstupní/výstupníkonektory umístěny na samostatnédesce s plošnými spoji. To současněumožňuje umístit konektory na zadní

stranu pultu. Deska konektorů jes deskou vstupů propojena plochým20-žilovým kabelem s konektoryPFL/PSL. Všechny vstupní i výstupníobvody pultu (včetně připojení insert)jsou elektricky symetrické. Modul mádva vstupy - linkový (jack) a mikro-fonní (XLR). Na vstupu je vypínač

phantom napájení (+48 V) s indikacíLED, vypínač útlumu (-20 dB PAD)a přepínač fáze (0°, 180°) s indikací.Následuje potenciometr zisku (GAIN)a plynule přeladitelná horní propust(hlukový filtr) s rozsahem od 10 Hzdo 250 Hz a vypínačem (HP-ON). Zafiltrem je zařazen výstup/vstup insert


5/2001

Obr. 9. Schéma zapojení pomocné desky konektorů vstupní jednotky pultu MCX

dvojicí konektorů jack. Jak insert-výstup, tak i insert-vstup jsouelektricky symetrické.

Vstupní modul je osazenčtyřpásmovými korekcemi, kde obojestředy jsou plynule přeladitelné. Tytokorekce jsou dnes standardem u vět-šiny mixážních pultů obdobnékategorie. Equaliser lze vypnout

(EQ-ON). Za korekcemi následujíobvody MUTE, které potlačují signáljednak před sběrnicemi AUX 1-8a také za tahovým regulátorem(FADER). Kromě standardní mož-nosti vypnout vstup (MUTE) je nakaždém vstupu ještě další čtveřicetlačítkových vypínačů M1 až M4.Jejich stisknutím (s LED indikací)

můžeme předvolit až 4 nastavení(zapnutí či vypnutí jednotlivýchvstupů), které se zapíná čtveřicítlačítek na výstupní jednotce.

Jednotka nemá pevně určenyvýstupy pro monitory a efekty. Každývstup je osazen čtyřmi dvojicemivýstupů AUX. Každou dvojicimůžeme libovolně připojit před nebo


5/2001




5/2001

Obr. 13. Rozložení součástek na desce s plošnými spoji pomocné desky konektorů vstupní jednotky

Obr. 14. Pomocná deska konektorů - strana součástek (TOP)

Obr. 15. Pomocná deska konektorů - strana spojů (BOTTOM)

za tahový regulátor (PRE-FADEnebo POST-FADE). To umožňujepoužít pult například jako pódiovýodposlech s 8 monitorovými kanály.Na výstupu pultu je potenciometrpanoramy (PAN) s možností připojeníhlavních výstupů (L, R) nebo osmipodskupin (SG 1-2 až SG 7-8).

Pro orientační kontrolu signálu jena každém vstupu čtveřice LED,indikující přítomnost signálu(SIGNAL), úrovně 0 dB a +6 dBa PEAK (-4 dB pod limitací). Signálje monitorován na výstupu equaliseru,špičkový indikátor PEAK sledujeúroveň na více místech vstupní jednot-ky. Vstupní jednotka je vybavenapřímým výstupem (např. pro vícestopýmagnetofon), který lze interně (jum-perem) připojit na výstup equaliseru(PRE-FADE) nebo za tahovýpotenciometr (POST-FADE). Prokontrolu signálu před tahovýmregulátorem slouží tlačítko PFLs indikací LED.

Popis zapojení

Vstupní a výstupní signály jsou nadesku přivedeny plochým kabelem dokonektoru K1. Zapojení konektoru jena obr. 1. Vstupní obvody mikrofonníjednotky jsou na obr. 2. Signálz mikrofonu je připojen k oddělovacímkondenzátorům C1 a C2. Protože přesodpory R1 a R2 se na vstup připojuje

phantom napájecí napětí +48 V,musí být C1 a C2 dimenzovány na63 V. Na linkovém vstupu je zapojenútlumový článek R3 až R5. Dalšíútlumový článek (-20 dB) se připojujepřepínačem S2. Přepínač S3 umožňujeobrácení polarity vstupního signálu.To je současně indikováno LEDLD2. Jako mikrofonní předzesilovač

je použit obvod SSM2017. V součas-nosti se jedná o výběhový typ od firmyAnalog Devices, který by měl býtv nejbližší době (???) nahrazen funk-čně i vývodově kompatibilním obvo-dem od firmy THAT s údajně ještělepšími vlastnostmi. Kondenzátory navstupu SSM2017 filtrují případné vfrušení, čtveřice Zenerových diod D1


5/2001

až D4 chrání vstupy obvodu protipřepětí. Napájecí napětí pro SSM2017je dodatečně filtrováno kondenzátoryC9 a C10. Zesílení obvodu určujepotenciometr P1. Na tomto místě musíbýt provedení s exponenciálnímprůběhem (C). Na výstupu SSM2017je první místo obvodu, kde jemonitorována úroveň signálu prošpičkový indikátor (PEAK). Dálesignál pokračuje na obvod přeladitelnéhorní propusti s obvody IC2a IC3A.Dvojitým potenciometremP2 (opět s exponenciálním průběhem)se nastavuje mezní kmitočet v rozsahu10 Hz až 250 Hz. Přepínačem S4můžeme horní propust vypnout, cožsoučasně indikuje LED LD3.

Za vstupními obvody je připojenvýstup a vstup insert. Schémavýstupních a vstupních obvodů je naobr. 3. Pro výstupní obvody je použitojiž klasické zapojení s tzv. "servo-balanced" zpětnou vazbou, kterézajišuje stejnou výstupní úroveňsignálu pro symetrické i nesymetrickézapojení. Na obr. 3 jsou oba výstupnízesilovače, a to jak pro insert(INSOUT+ a INSOUT-), tak pro přímývýstup (DIROUT+ a DIROUT-). Pronávrat signálu ze vstupu insert jepoužito přístrojové zapojení OZ s IC5

a IC6A. Výstupní a vstupní signálinsert je vzájemně propojen na descekonektorů (v případě nezapojeníjacku do konektoru INSERT-OUT).

Za konektory insert následuječtyřpásmový equaliser. Schémazapojení je na obr. 4. Zapojení equali-seru je proti mnoha jiným výrazně

složitější. Výhodou popsaného řešeníjsou menší fázové posuvy korigo-vaného signálu, což se projevujevelmi čistým zvukem. K tomupřispívají i použité operační zesilovačeNJM4580L, které byly vyvinutyspeciálně pro použití korekčníchobvodech nf zařízení. Pro poten-ciometry zdvihu/potlačení (P3, P4, P6a P8) byl použit typ s mechanickýmklikem a odbočkou ve středu dráhy. Tozaručuje skutečně lineární průběhkmitočtové charakteristiky ve střednípoloze. Navíc dráha typu "W"linearizuje závislost zdvihu/potlačení(v dB) na úhlu otočení potenciometru.Tandemové potenciometry pronastavení kmitočtu obou středovýchpásem jsou opět s exponenciálnímprůběhem odporové dráhy.Přepínačem S5 (EQ-ON) můžemekorekce vypnout. Zapnutí jeindikováno LED LD3. Na výstupuequaliseru je další místo, kde jepřipojen špičkový indikátor (PEAK).

Dalším obvodem, který následujeza equaliserem, je obvod MUTE.Funkce MUTE potlačuje signál,zpracovávaný vstupní jednotkou.Protože některé sběrnice (např. AUX)mohou být zapojeny ještě předtahovým regulátorem (FADER), jenutné zajistit možnost odpojenísignálu (vypnutí jednotky) ještě před


5/2001

tahovým regulátorem. V jednoduššímpřípadě stačí na výstup equaliseruzapojit vypínač. Popisovaný pult máale možnost centrálního ovládáníčtyřech volitelných skupin MUTE(M1 až M4). Funkce MUTE musí býttedy řízena elektronicky. Ideální bybylo použít analogové spínačenapříklad řady DG, což je ale velminákladné řešení. Běžné obvody CMOS(4066 apod.) jsou sice levné, alezáporem je omezené napájecí napětímax. +18 V. To by znamenalo snížitděličem úroveň signálu na polovinua za spínačem opět zesílit. Kroměsložitosti je nevýhodou sníženídynamiky signálu. Jako optimálnířešení se proto jeví použití tranzistoruJFET v odporovém děliči. Typ J111 sevyznačuje velmi nízkým odporemkanálu při nulovém napětí na řídicíelektrodě (max. 30 ohmů). Pokud sepoužije v zapojení podle obr. 5, kdy jeodpor kanálu v sepnutém stavučástečně kompenzován, lze dosáhnoutpro praxi dostatečného potlačenísignálu. Musíme si uvědomit, žehlavní význam funkce MUTE přiživém hraní je snadné potlačenívstupů, které nejsou právě využívány(např. mikrofony sborů, konferenciéra,nehrající nástroje apod.). V tomtopřípadě není bezpodmínečně nutnývysoký odstup vypnutého kanálu).Vstupní modul používá dva obvodyMUTE. První s IC15A a tranzistoremT1 je zapojen za equaliserem předsběrnicemi AUX. Jeho výstup PRE-FADE je připojen k přepínačůS6 až S9.

Na výstup equaliseru je současněkonektorem K2 připojen i tahovýregulátor (FADER). Protože v běžnépracovní poloze (na horním paneluoznačené jako 0 dB) je útlumregulátoru asi 10 dB, musí se ztrátazisku nahradit v zesilovači druhéhoobvodu MUTE (IC15B a T2).Zkratovací propojkou J1 volíme zdrojsignálu pro přímý výstup z jednotky(DIR-OUT) - před nebo za tahovýmregulátorem.

Tlačítkem S11 připojujeme signálz výstupu equaliseru (EQ-OUT) nasběrnici PFL. Současně se na sběrniciLOGIC připojí napětí -17V/LED.Stisknutí tlačítka PFL je indikovánoLED LD5.

Signál MUTE pro řízení JFETtranzistorů generuje obvod s tran-zistory T3 a T4. Pokud jsou všechnyspínače S17 až S20 (M1 až M4)rozepnuty nebo není signál na sběrniciM1 až M4 a také hlavní vypínačMUTE na vstupní jednotce (S10) jerozepnut, tranzistor T3 je nevodivýa na výstupu MUTE je záporné napětí(přes R107 a R109). Současně jenevodivý i tranzistor T4 a LED LD4nesvítí. Pokud se přes spínač S10 neboněkterou z předvoleb S17 až S20dostane záporné napětí -17V/LED naodpor R108 a bázi T3, tranzistor T3se otevře, řídicí napětí MUTE sepřiblíží k nule a tím se otevřou i JFETtranzistory T1 a T2. Současně seotevře i T4, čímž se rozsvítí indikaces LD4 (jednotka vypnuta).

Každý vstup lze poslat do osmivýstupu AUX. Potenciometry P9 ažP16 (AUX 1 až AUX 8) jsou vždy podvou připojeny na přepínače S6 až S9,kterými připojujeme signál před neboza fader. Za druhým obvodem MUTE(za tahovým regulátorem) je obvodpanoramy s potenciometrem P17. Pronáhradu ztráty zisku na P17 a jakoimpedanční oddělovač je zapojenobvod IC16. Výstupy (LEFT, RIGHT,SG1 až SG8) se připojují přepínači S12až S16. Zapojení výstupních obvoduje na obr. 6.

Správná úroveň zpracovávanéhosignálu je velmi důležitá s ohledem namožné přebuzení (a tím i značnýnárůst zkreslení) stejně jako zhoršenýodstup s/š při zbytečně nízké úrovnisignálu. Proto je každá jednotkavybavena kontrolou úrovně signálu sečtyřmi LED. Schéma zapojeníVU-metru je na obr. 7. Pro jedno-duchost je použit jednocestný usměr-ňovač s diodou D13. Usměrněnýsignál je filtrován kondenzátorem C50.Protože pro signalizaci přítomnostisignálu by úbytek napětí na D13 bylpříliš velký, je vstupní signál připojenpřímo na vstup komparátoru IC17A.Ten pak spíná sice jenom v kladnýchpůlvlnách, ale pro identifikaci topostačuje. VU-metr je řešenčtyřnásobným komparátorem LM339.Napěové reference pro jednotlivéúrovně jsou dány odporovým děličemR154 až R157. Spodní tři LED takindikují přítomnost signálu, 0 dB a +6

dB. VU-metr je připojen na výstupequaliseru (před fader).

Špičkový indikátor je tvořensamostatným obvodem kolem IC17D.Signál PEAK je sčítán z několika místobvodu, ve kterých by mohlo dojítk přebuzení. Pokud je kdekolivpřekročena úroveň -4 dB pod prahemlimitace, rozsvítí se LED LD6(PEAK).

Jednotlivé vstupní (samozřejmě žei výstupní) moduly jsou vzájemněpropojeny řadou sběrnic. Ty jsouzhotoveny z plochého 50-žilovéhokabelu, opatřeného konektory řadyPSL/PFL. Zapojení sběrnicekonektoru K3 je na obr. 8. Ve spodníčásti je současně zapojení napájecíchobvodů pro audio (filtrační a blokovacíkondenzátory se sériovými odporyR162 a R163). Napájecí napětí promixážní pult je rozděleno do dvouvětví. Výhradně pro napájení nfvětve je určeno napětí ±17 V. Signálníobvody (LED a VU-metr) je napájenze zdroje ±17V/LED. I když jsouvšude použity LED s nízkouspotřebou (2 mA), oddělené napájenínf a signálových obvodů vylučujepřípadné nežádoucí přeslechy(lupance) způsobené připojením (neboodpojením) některé LED. Napájecívodiče jsou z důvodů vyššíspolehlivosti na konektoru znásobeny(pro nf 4x, pro signalizaci 2x).

Deska konektorů

Všechny vstupní i výstupníkonektory jsou umístěny na pomocnédesce s plošnými spoji.

Schéma zapojení je na obr. 9. Ta jes hlavní vstupní deskou propojenaplochým 20-žilovým kabelem. Dodesky konektorů je kabel zapájens použitím dvouřadého samořeznéhokonektoru LPV-20. K hlavní desce sepřipojuje konektorem PSL/PFL. Nadesce nejsou mimo konektorů žádnédalší součástky. Propojení vstupníhoa výstupního konektoru insert (pokudnení do výstupu insert K3 zasunutjack) zajišují přepínací kontaktyv konektoru K3. Pro omezenípřeslechů mezi vodiči jsou signálovévodiče na plochém kabelu proloženyzemnicími.


5/2001

Stavba

Vstupní modul je zhotoven nadvoustranné prokovené desce s ploš-nými spoji o rozměrech 500 x 60 mm.Všechny LED, umístěné podtlačítkovými přepínači, jsou monto-vány ze strany spojů. Protože byosazení na LED mohlo zasahovat dodesky spojů, je v místech montážeLED obrys desky o 2,5 mm vykrojen.Zbývající součástky jsou jižmontovány běžným způsobem.Vzhledem k tomu, že tato konstrukcenení určena začínajícím amatérům,pro zkušenějšího elektronika nebudeosazení desky činit žádné problémy.Rozložení součástek na desces plošnými spoji je na obr. 10,obrazec desky spojů ze stranysoučástek (TOP) je na obr. 11, zestrany spojů (BOTTOM) je na obr. 12.

Pomocná deska konektorů jezhotovena též na dvoustranné desce splošnými spoji o rozměrech 35 x110 mm. Rozložení součástek na desces plošnými spoji je na obr. 13,obrazec desky ze strany součástek(TOP) je na obr. 14, ze strany spojů(BOTTOM) je na obr. 15.

Závěr

Tato konstrukce nepatří sice k nej-jednodušším, ale vzhledem k poměrněnekompromisnímu návrhu, kdy bylkladen důraz především na dosaženídobrých technických parametrůa vysokého komfortu obsluhy sedomnívám, že nalezne zejména mezizvukaři-elektroniky kladný ohlas.Některé dřívější konstrukce z tétooblasti provázely problémy přizveřejňování (ztráta podkladů přikrádeži počítače, zásadní změna prácepři přechodu na nový návrhovýsystém apod.). Proto se budemesnažit tuto konstrukci i přesjejí značný rozsah dokončit conejdříve.

Pro případné zájemce budouzajištěny dodávky desek s plošnýmispoji včetně všech hlavníchelektrických i mechanických dílů.

Pokračování

Seznam součástek

deska vstupů A561

odpory 0204

R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6,8 kΩR2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6,8 kΩR3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,2 kΩR6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1k1 ΩR9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1k1 ΩR10 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 ΩR11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 kΩR12 . . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩR13 . . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩR14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ΩR15 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 ΩR16 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 ΩR17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 kΩR19 . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 kΩR20 . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 kΩR21 . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 kΩR22 . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,1 kΩR23 . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 kΩR24 . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,1 kΩR25 . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 kΩR26 . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 kΩR27 . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 kΩR28 . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 kΩR29 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 ΩR30 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 ΩR31 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR32 . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,1 kΩR33 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR34 . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,1 kΩR35 . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,1 kΩR36 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR37 . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,1 kΩR38 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR39 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR40 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR41 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR42 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR43 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 kΩR44 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 kΩR45 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 kΩR46 . . . . . . . . . . . . . . . . . 9,1 kΩR47 . . . . . . . . . . . . . . . . . 9,1 kΩR48 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 kΩR49 . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 kΩR50 . . . . . . . . . . . . . . . . . 4,3 kΩR51 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩ

R52 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR53 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR54 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR55 . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 kΩR56 . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 kΩR57 . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 kΩR58 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 kΩR59 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 kΩR60 . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 kΩR61 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 kΩR62 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 kΩR63 . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,2 kΩR64 . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,2 kΩR65 . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 kΩR66 . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 kΩR67 . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 kΩR68 . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 kΩR69 . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,2 kΩR70 . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,2 kΩR71 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 kΩR72 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 kΩR73 . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 kΩR74 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR75 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR76 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR77 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 kΩR78 . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 kΩR79 . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 kΩR80 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR81 . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 kΩR82 . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 kΩR83 . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 kΩR84 . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 kΩR85 . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 kΩR86 . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 kΩR87 . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 kΩR88 . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 kΩR89 . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 kΩR90 . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 kΩR91 . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 kΩR92 . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 ΩR93 . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,6 kΩR94 . . . . . . . . . . . . . . . . . 5,6 kΩR95 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR96 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR97 . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 kΩR99 . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 ΩR100 . . . . . . . . . . . . . . . . 2,2 kΩR101 . . . . . . . . . . . . . . . . 5,6 kΩR102 . . . . . . . . . . . . . . . . 5,6 kΩR103. . . . . . . . . . . . . . . . 470 kΩR104 . . . . . . . . . . . . . . . . 22 kΩR105 . . . . . . . . . . . . . . . . 15 kΩR106. . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩR107. . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩR108. . . . . . . . . . . . . . . . 470 kΩR109. . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩR110 . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 MΩ


5/2001

R111. . . . . . . . . . . . . . . . 470 kΩR112 . . . . . . . . . . . . . . . . 15 kΩR113 . . . . . . . . . . . . . . . . 15 kΩR114 . . . . . . . . . . . . . . . . 15 kΩR115 . . . . . . . . . . . . . . . . 15 kΩR116. . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩR117 . . . . . . . . . . . . . . . . 15 kΩR118. . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩR119. . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩR120 . . . . . . . . . . . . . . . . 12 kΩR121 . . . . . . . . . . . . . . . . 12 kΩR122 . . . . . . . . . . . . . . . . 12 kΩR123 . . . . . . . . . . . . . . . . 12 kΩR124 . . . . . . . . . . . . . . . . 12 kΩR125 . . . . . . . . . . . . . . . . 12 kΩR126 . . . . . . . . . . . . . . . . 12 kΩR127 . . . . . . . . . . . . . . . . 12 kΩR128 . . . . . . . . . . . . . . . . 33 kΩR129 . . . . . . . . . . . . . . . . 33 kΩR130 . . . . . . . . . . . . . . . . 6,8 kΩR131 . . . . . . . . . . . . . . . . 6,8 kΩR132 . . . . . . . . . . . . . . . . 15 kΩR133 . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR134 . . . . . . . . . . . . . . . . 15 kΩR135 . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR136 . . . . . . . . . . . . . . . . 12 kΩR137 . . . . . . . . . . . . . . . . 22 kΩR138 . . . . . . . . . . . . . . . . 22 kΩR139 . . . . . . . . . . . . . . . . 22 kΩR140 . . . . . . . . . . . . . . . . 22 kΩR141 . . . . . . . . . . . . . . . . 12 kΩR142 . . . . . . . . . . . . . . . . 22 kΩR143 . . . . . . . . . . . . . . . . 22 kΩR144 . . . . . . . . . . . . . . . . 22 kΩR145 . . . . . . . . . . . . . . . . 22 kΩR146 . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR147 . . . . . . . . . . . . . . . . 15 kΩR148 . . . . . . . . . . . . . . . . 15 kΩR149 . . . . . . . . . . . . . . . . 15 kΩR150 . . . . . . . . . . . . . . . . 15 kΩR151 . . . . . . . . . . . . . . . . 20 kΩR152 . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR153. . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩR154 . . . . . . . . . . . . . . . . 8,2 kΩR155 . . . . . . . . . . . . . . . . 390 ΩR156 . . . . . . . . . . . . . . . . 220 ΩR157 . . . . . . . . . . . . . . . . 100 ΩR158 . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 MΩR159 . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 MΩR160. . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩR161 . . . . . . . . . . . . . . . . 22 kΩR162 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 ΩR163 . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 ΩR164 . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR165 . . . . . . . . . . . . . . . . 5,1 kΩR166 . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR167 . . . . . . . . . . . . . . . . 5,1 kΩR168 . . . . . . . . . . . . . . . . 5,1 kΩ

R169 . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR170 . . . . . . . . . . . . . . . . 5,1 kΩR171 . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR172 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47ΩR173 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47ΩR174. . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩR175. . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩ

C1 . . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/63 VC2 . . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/63 VC3 . . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC4 . . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC5 . . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/63 VC6. . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 pFC7. . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 pFC8. . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 pFC9 . . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC10 . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC11 . . . . . . . . . . . . . 1000 µF/10C12 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 nFC13 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 nFC14 . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC15 . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC16 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 pFC17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 pFC18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 pFC19 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 pFC20 . . . . . . . . . . . . . . . . . 330 pFC21. . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 pFC22 . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC23 . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC24 . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC25 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 nFC26 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 nFC27 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 nFC28 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 nFC29 . . . . . . . . . . . . . . . . . 3,3 nFC30 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 nFC31 . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC32 . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,5 nFC33 . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,5 nFC34 . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC35 . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC36. . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 pFC37. . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 pFC38 . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC39 . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC40. . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 pFC41 . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC42 . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC43 . . . . . . . . . . . . . 100 µF/25 VC44. . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 pFC45 . . . . . . . . . . . . . 100 µF/25 VC46 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 nFC47 . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC48 . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC49 . . . . . . . . . . . . . . . 1 µF/50 VC50 . . . . . . . . . . . . . . . . . 2,7 nF

C51 . . . . . . . . . . . . . 220 µF/25 VC52 . . . . . . . . . . . . . 220 µF/25 VC53 až C72 . . . . . . . . . . . 100 nFC73 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 pFC74 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 pFC75 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 pFC76 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 pFC77 . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC78 . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC79 . . . . . . . . . . . . . . 47 µF/25 VC80 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 nFC81 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 nF

D1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . ZD13VD2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . ZD13VD3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . ZD13VD4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . ZD13VD5 až D13 . . . . . . . . . . . 1N4148IC1 . . . . . . . . . . . . . . . SSM2017IC2 až IC16 . . . . . . . . NJM4580LIC17 . . . . . . . . . . . . . . . . LM339LD1 až LD14 . . . LED 3 mm/2 mAT1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . J111T2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . J111T3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . BC559T4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . BC549

J1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . JUMP3K1 . . . . . . . . . . . . . . . . . MLW20K2 . . . . . . . . . . . . . . . . PSH03WK3. . . . . . . . . . . . . . . . . PSL50WP1 . . . . . . . . . . . . . . . P16M-5k/CP2. . . . . . . . . . . . . . . P16S-M1/EP3 . . . . . . . . . . . . . P16MT-M1/WP4 . . . . . . . . . . . . . P16MT-M1/WP5. . . . . . . . . . . . . . . P16S-M1/EP6 . . . . . . . . . . . . . P16MT-M1/WP7. . . . . . . . . . . . . . . P16S-M1/EP8 . . . . . . . . . . . . . P16MT-M1/WP9 až P16 . . . . . . . . P16M-25k/AP17 . . . . . . . . . . . . P16MT-M1/WS1 . . . . . . . . . . . . . . . PBS22D02S2 . . . . . . . . . . . . . . . PBS22D02S3 . . . . . . . . . . . . . . . PBS42D02S4 až S20 . . . . . . . . . PBS22D02

Seznam součástek

deska konektorů A560

K1 . . . . . . . . . . . . . . . . XLR3F-WK2. . . . . . . . . . . . . JACK63PREPK3. . . . . . . . . . . . . JACK63PREPK4. . . . . . . . . . . . . JACK63PREPK5. . . . . . . . . . . . . JACK63PREPK6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . LPV-20


5/2001

Koncový zesilovač 2x 70 W

s TDA7294

Do redakce dostáváme často žádosto uveřejnění stavebního návodu najednoduchý koncový zesilovačs výkonem 2x 50 až 100 W a dobrýmivlastnostmi pro kvalitní domácí HiFiaparaturu. Po konstrukční stránce jsouasi nejvhodnější monolitické koncovézesilovače. Pokud pomineme hybridníobvody řady STK, které jsou sicevýkonné a některé dosahují i vyni-kajících parametrů, ale jejichpořizovací cena je přeci jen poněkudvyšší, nabízejí se z dostupnýchsoučástek především obvody řadyTDA a LM. Pro dnešní konstrukcijsme vybrali typického představitelevýkonových koncových zesilovačů odfirmy SGS-THOMSON, obvodTDA7294. Obvod se vyznačujevelkým napájecím napětím (±40 V),koncovým stupněm s tranzistoryDMOS, výstupním hudebnímvýkonem až 100 W, malým zkresleníma šumem. Na čipu jsou samozřejměintegrovány ochranné obvody, a to jakproti přehřátí, tak i proti zkratu navýstupu.

Výběr vhodného obvodu je pouzejednou částí návrhu koncovéhostupně. Druhým (a často složitějším)problémem je i mechanickákonstrukce. Vzhledem k napájecímunapětí a vlastní výkonové ztrátěobvodu musí být obvody TDA7294v každém případě umístěny nachladiči, jinak jsou schopny se zničitpřehřátím i přes vestavěnou tepelnou

pojistku. Dostatečné chlazení je asinejvíce limitujícím faktorem při snazedosáhnout maximálního udávanéhovýkonu z koncového zesilovače. Protoje třeba zvolit dostatečně dimenzovanýchladič. Z nabídky na trhu jsmevybrali profil ZH-1929 s vnějšímirozměry 216 x 40 mm. Průřez profilemje patrný z obr. 2 - rozložení součástekna desce spojů. Profil se vyznačujevelmi malým tepelným odporem (Rthje pouze 0,5 °C/W pro délku profilu100 mm). Profil je použitelný jak prokoncové tranzistory v klasickýchpouzdrech TO3, tak i pro montážmonolitických koncových zesilovačů.V této souvislosti je třeba upozornit nafakt, že i dostatečně dimenzovanýchladič neumožňuje trvalý provozobvodu na plný udávaný sinusovývýkon. Při běžné hudební produkci sevšak pohybuje střední výkon nazhruba asi 10 % maximálního výkonu,což uvedený typ chladiče bezproblémů uchladí.

Popis

Schéma zapojení zesilovače je naobr. 1. Vyšli jsme z doporučenéhokatalogového zapojení výrobce. Projednoduchost bylo zvoleno symetrickénapájecí napětí, které nevyžadujevýstupní oddělovací kondenzátor.Výhodou obvodu TDA7294 je sku-tečně minimum externích součástek.Vstupní signál je přiveden přesoddělovací svitkový kondenzátor C1na neinvertující vstup obvoduTDA7294. Odpor R1 tvoří vstupníimpedanci 22 kohmů. Zisk koncovéhozesilovače je dán poměrem odporů vezpětné vazbě (R2 a R3). Poslední"nutnou" externí součástkou je tzv."bootstrap" kondenzátor C2, zvětšujícíinterně napájecí napětí pro budicístupeň.

Protože obvod TDA7294 jevybaven i samostatnými vstupy propotlačení signálu (MUTE) a poho-tovostní režim (STAND-BY), je

inzerce

Tab. 1. Doporučené napájecí napětí pro výstupní výkon 70 W


5/2001

Obr. 1. Schéma zapojení stereofonního koncového zesilovače s obvody TDA7294


5/2001

Obr. 2. Rozložení součástek na desce s plošnými spoji zesilovače

ovládání obou funkcí sloučeno opětpodle doporučeného zapojení výrobce.Obvod, který tvoří odpory R7 až R9,dioda D1 a kondenzátory C5 a C6,zaručuje zpožděný start po připojenínapájecího napětí (omezení lupnutí pozapnutí) a možnost externího ovládáníkoncového stupně signálem na vstupuSTBY/MUTE. Protože modul jekoncipován pro stereofonní provoz, jeřízení obou koncových zesilovačůpropojeno.

Jak již bylo řečeno úvodem, jezesilovač napájen ze symetrickéhozdroje. Napájecí napětí je závislé odpoužité zátěže (4 nebo 8 ohmů) a poža-dovaného výstupního výkonu. Proudávaný sinusový výkon 70 W jsounásledující napájecí napětí uvedenav tab. 1.

Napájecí napětí je filtrovánokondenzátory C7 až C10. Filtračníkondenzátory jsou umístěny na desces plošnými spoji. Vzhledem k většímumožnému proudovému odběru zezdroje není použit usměrňovač nadesce s plošnými spoji, ale doporučujipoužít usměrňovací můstek v kovo-vém provedení (kostku) s vývody typufaston, kterou přišroubujeme nakovové šasi zesilovače, případně najiný vhodný chladič.

Síový transformátor může být jakv klasickém provedení (EI), taki toroidní (který doporučuji). Cenovýrozdíl mezi oběma typy již není takvelký a toroidní transformátor méněvyzařuje rušivé signály. Dnes je již řadavýrobců, kteří dodávají toroidnítransformátory prakticky v jakémkolivprovedení.

Stavba

Zesilovač je zhotoven nadvoustranné desce s plošnými spojio rozměrech 30 x 140 mm. Rozloženísoučástek na desce s plošnými spoji(včetně použitého chladiče) je naobr. 2. Obrazec desky spojů ze stranysoučástek (TOP) je na obr. 3, ze stranyspojů (BOTTOM) je na obr. 4.

Obvody TDA7294 jsou umístěnyna okraji desky tak, aby je bylo možnopřišroubovat na zadní plochou stranuchladiče. Protože chladicí křídloobvodu je spojeno se záporným


5/2001

Seznam součástek

odpory 0204

R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR1, R2, R5, R6, R7 . . . . . . 22 kΩR9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 kΩR3, R4 . . . . . . . . . . . . . . . 680 Ω

C5, C6. . . . . . . . . . . . 10 µF/63 VC1, C4 . . . . . . . . . . . . . 1 µF/CF1C2, C3. . . . . . . . . . . . 22 µF/63 VC7, C8 . . . . . . . . . . . 2,2 mF/50 VC9, C10 . . . . . . . . . . 220 nF/CF1

D1 . . . . . . . . . . . . . . . . . 1N4148IC1, IC2 . . . . . . . . . . . . TDA7294

Obr. 3. Obrazec desky s plošnými spoji ze strany součástek (TOP). Zvětšeno na 120 % originálu

Obr. 4. Obrazec desky s plošnými spoji ze strany spojů (BOTTOM)

napájecím napětím, musí být obvodyna chladič montovány přes izolačnípodložky (pokud ale neizolujemecelý chladič).

Desku osadíme běžným způsobemod nejmenších součástek po největší.Obvody TDA7294 doporučujipřichytit na chladič a pak zapájet dodesky s plošnými spoji. Máme takzaručeno, že při pozdější montážibudou otvory v chladicích křídlechodpovídat upevňovacím otvorům nachladiči. Protože na desce spojů jsoui relativně těžké filtrační konden-zátory, doporučuji k fixaci desky spojůpoužít i pomocné upevňovací otvoryv rozích desky a nespoléhat pouze nazapájené vývody integrovanýchobvodů.

Signálové vývody z desky jsou napájecích ploškách (můžeme použíti kolíčky s průměrem 1,3 mm

a nasazovací "botičky"), výkonovéspoje (repro a napájení) jsou nakonektorech typu faston.

Po osazení a pečlivé prohlídcedesky můžeme připojit napájecínapětí. Protože zesilovač nemá žádnénastavovací prvky, měl by při pečlivépráci fungovat na první zapojení.

Závěr

Popsaná konstrukce je jednouz nejjednodušších cest, jak lze dneszhotovit poměrně jakostní koncovýzesilovač pro domácí použití. Stavbaje natolik jednoduchá, že ji snadnozvládnou i začínající amatéři. Zájemcio stavbu si mohou objednatsamostatnou desku s plošnými spojiA554-DPS nebo kompletní stavebnicivčetně desky spojů A554-KIT,

případně hotový oživený modulA554-MOD včetně chladiče.


5/2001

Zdroj symetrického

napájecího napětí

Mnozí z nás vlastní dobrýlaboratorní napájecí zdroj, který má alejednu zásadní vadu - je nesymetrický.V případě potřeby symetrickéhonapájecího napětí (což je bohuželpoměrně častý případ) potřebujemedruhý napájecí zdroj. Manipulaces takovouto sestavou je poměrněnepohodlná. Při častém zapínánía vypínání se můžeme snadnopřehlédnout a "pustit" do obvodu vyššínapětí, než jaké jsou napříkladoperační zesilovače schopné akcep-tovat. Právě obvody s operačnímizesilovači vyžadují často symetrickénapájecí napětí při nižší proudovéspotřebě. Jednoduchý přípravek,popsaný v následujícím příspěvku,vytváří po připojení k nesymetric-kému napájecímu zdroji symetrickévýstupní napětí. Odpadá tak nutnostdruhého napájecího zdroje a obsluhaje podstatně snazší.

Obr. 1. Schéma zapojení zdroje symetrického napájecího napětí

Popis

Schéma přípravku pro generovánísymetrického napájecího napětíz nesymetrického je na obr. 1. Celývtip je založen na odporovém děličiR1, R2, který půlí výstupní napětínapájecího zdroje. Protože taktovytvořený umělý střed napájení by bylvelmi měkký, je za děličem připojenoperační zesilovač IC1, který přestranzistor T1 budí komplementárnídvojici koncových tranzistorů T2 a T3.Koncové tranzistory pracují v čistétřídě B, tj. bez klidového proudu.Zpětná vazba, zatažená z výstupuzdroje na operační zesilovač (pozor napolaritu, i když se jedná o zápornouzpětnou vazbu, díky invertoru T1 jepřivedena na neinvertující vstupIC1). Poměrně robustní koncovétranzistory (TIP122/TIP127) zaručujídostatečnou proudovou zatížitelnost

obvodu. Pokud je odběr symetrický,protéká koncovými tranzistoryminimální proud.

Stavba

Napájecí zdroj je zhotoven nadvoustranné desce s plošnými spojio rozměrech 35,6 x 48,3 mm.Rozložení součástek na desce s ploš-nými spoji je na obr. 2, obrazec deskyspojů ze strany součástek (TOP) je naobr. 3, ze strany spojů (BOTTOM) jena obr. 4. Vstupy a výstupy jsou řešenyšroubovací svorkovnicí s vývody dodesky s plošnými spoji. Koncovétranzistory jsou umístěny na maléchladiče, protože, jak již bylo řečeno,při přibližně symetrické zátěži jevýkonová ztráta minimální.


5/2001

Závěr

Popsaný přípravek řeší náhradusymetrického napájecího zdroje přizachování všech vlastností (zvlněnínapájecího napětí, vnitřní odporzdroje apod.) Navíc je práce sezdrojem podstatně pohodlnější nežkoncert pro dvě ruce při obsluze dvousamostatných napájecích zdrojů.

Literatura

Elektor 7-8/2001, str. 75

Seznam součástek

odpory 0204R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 kΩR2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 kΩR3 . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 kΩR4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,5 kΩ

C1 . . . . . . . . . . . . . . . 10 µF/50 VC2 . . . . . . . . . . . . . . . 10 µF/50 VC3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 nFC4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 nF

IC1 . . . . . . . . . . . . . . . . CA3140T1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . BC546T2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . TIP122T3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . TIP127

K1. . . . . . . . . . . . . . . . ARK210/2K2. . . . . . . . . . . . . . . . ARK210/3


5/2001

Řečový filtr

Obr. 1. Schéma zapojení řečového filtru pro komunikační techniku


5/2001

Při přenosu řeči je často výhodnéz důvodů lepší srozumitelnosti nebokmitočtového omezení přenášenéhopásma zařadit do cesty signálu filtr,který strmě ořeže okrajové kmitočty.Mezní frekvence takového filtru seobvykle volí 300 až 3300 Hz.

Popis

Schéma zapojení řečového filtru jena obr. 1. V principu se jedná o dvafiltry typu Butterworth pátého řádu,které umožňují potlačení postranníchpásem se strmostí až 100 dB/dekádu.Vstupní signál je přiveden na sledovačs OZ IC1. Ten zajišuje nízkouvýstupní impedanci pro první filtr- horní propust - s OZ IC2. Protože sepředpokládá nesymetrické napájecínapětí +5 až +18 V, je odporovýmděličem R18 a R19 vytvořen střednapájecího napětí, které se přesodpory R1 a R8 přivádí na vstupy OZIC1 a IC2. Z výstupu horní propustis IC2 pokračuje signál na dolnípropust s IC3. V původním zapojeníbyly použity operační zesilovačeOP27, ale obvod bude bez problémůfungovat i s uvedenými OZ TL071

Stavba

Obvod řečového filtru je zhotovenna dvoustranné desce s plošnými spojio rozměrech 33 x 76,2 mm. Rozloženísoučástek na desce s plošnými spoji jena obr. 2, obrazec desky spojů ze stranysoučástek (TOP) je na obr. 3, ze stranyspojů (BOTTOM) je na obr. 4. Obvodneobsahuje žádné nastavovací prvky.

Závěr

Popsaný filtr nalezne řaduuplatnění zejména v komunikačnítechnice.

Literatura:


Seznam součástek

R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩR2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470 ΩR3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150 ΩR4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 kΩR5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 kΩR6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 kΩR7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 kΩR8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 kΩR9 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩR10 . . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩR11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 3,3 kΩR12 . . . . . . . . . . . . . . . . . 3,3 kΩR13 . . . . . . . . . . . . . . . . . 3,3 kΩR14 . . . . . . . . . . . . . . . . . 3,3 kΩR15 . . . . . . . . . . . . . . . . . 3,3 kΩR16 . . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩR17 . . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩR18 . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 kΩR19 . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 kΩ

C1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 nFC2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 µFC3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 nFC4. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 nFC5. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 nFC6. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 nFC7. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 nFC8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 nFC9. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 nFC10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 nFC11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 nFC12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 nFC13 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 nFC14 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 nFC15 . . . . . . . . . . . . . . 10 µF/25 VC16 . . . . . . . . . . . . . . 10 µF/25 VC17 . . . . . . . . . . . . . . . . . 4,7 nF

IC1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . TL071IC2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . TL071IC3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . TL071Obr. 4. Strana BOTTOM

Obr. 3. Strana TOP (M 1:1)

Obr. 2. Rozložení součástek


5/2001

Fotosenzor s LED

Není až tak všeobecné známé, žeběžná LED nejen emituje světelnézáření při průchodu elektrickýmproudem, ale též obráceně, při osvícenímůžeme na jejích vývodech naměřitnapětí, úměrné intenzitě dopadajícíhosvětla. O tomto faktu se můžemepřesvědčit například digitálnímmultimetrem nebo osciloskopem. Naobr. 1. je jednoduché zapojenífotosenzoru s běžnou LED.

Popis

Protože LED je schopna dodávatpouze velmi malý proud do zátěže,musíme ji připojit k dostatečněvelkému vstupnímu odporu. Tenzajišuje JFET tranzistor J111 (T1),zapojený jako emitorový sledovač.Napětí na odporu R1 je komparátoremIC1 porovnáváno se stejnosměrnýmnapětím na běžci potenciometru P1.Tím lze nastavit mezní úroveň, přikteré se komparátor překlopí. Protožeobvod LM393 má výstupní tranzistors otevřeným kolektorem, musímevýstup připojit přes odpor R2k napájení. Senzor je napájen ze zdroje+5 až +9 V.

Stavba

Fotosenzor je zhotoven najednostranné desce s plošnými spoji

Seznam součástek

odpory 0204R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 kΩR2 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩ

IC1 . . . . . . . . . . . . . . . . . LM393LD1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LEDP1 . . . . . . . . . . . . . P16M-100 kΩT1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . J111

Obr. 1. Schéma zapojení fotosenzoru s LED

Obr. 3. Obrazec desky spojů

Obr. 2. Rozložení součástek nadesce s plošnými spoji fotosen-zoru s LED

o rozměrech 30,5 x 31,8 mm. Rozlože-ní součástek na desce s plošnými spojije na obr. 2, obrazec desky s plošnýmispoji je na obr. 3. Zapojení je velmijednoduché a při pečlivé práci byneměl být s oživením žádný problém.

Literatura:Elektor 7-8/2001, str. 61


5/2001

Indikátor impulsů

Při testování číslicových obvodů jeněkdy obtížné bez přístrojů (logickásonda, osciloskop nebo logickýanalyzátor) zjistit přítomnost krátkýchnapěových špiček. Pokud je délkaimpulsu velmi krátká proti délceperiody, nelze signál běžnýmiprostředky identifikovat. Popsanýobvod je spuštěn i krátkým impulsema LED na výstupu svítí po dostatečnědlouhou dobu pro bezpečnouidentifikaci.

Popis

Schéma zapojení je na obr. 1.Obvod obsahuje minimum součásteka je tvořen čtyřnásobným hradlem

Seznam součástek

R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . 470 kΩR2 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 kΩR3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3,3 kΩ

C1. . . . . . . . . . . . . . . . 1 µF/50 VC2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 nF

D1 . . . . . . . . . . . . . . . . . 1N4148IC1 . . . . . . . . . . . . . . . 74HC132LD1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . LED5

Obr. 1. Schéma zapojení indikátoru impulsů

74HC132. Výstup s LED LD1 přejdena dobu asi 100 ms (dána časovoukonstantou odporu R1 a kondenzátoruC1) do stavu HI, změní-li se úroveňna vstupu z HI na LO. Po dobusignalizace LED je vstup obvoduzablokován a nereaguje na změny.

Stavba

Obvod je navržen na jednostrannédesce s plošnými spoji o rozměrech17,8 x 41,9 mm. Rozložení součástekna desce s plošnými spoji je na obr. 2,obrazec desky spojů ze strany spojů(BOTTOM) je na obr. 3. Stavba jevzhledem k minimu součástek triviálnía neměla by činit žádné problémy.

Závěr

Tato jednoduchá pomůcka seuplatní při orientačním testováníčíslicových obvodů, pokud nemámek dispozici jiné vhodnější vybavení.

Literatura


Obr. 3. Obrazec desky spojů

Date post:	31-Jan-2018
Category:	Documents
Upload:	phungthuan
View:	244 times
Download:	4 times

5/2001 RO¨N˝K V/2001 Obsah -...

Documents