Предварительный усилитель Hi-Fi на NE5532 своими руками
Приветствую, Самоделкины!
После проведения замеров усилителей звука на микросхемах TPA3116, автор YouTube канала «Radio-Lab» заметил, что некоторые усилители при подключении, например, к телефону или bluetooth модулю играют не в полную мощность, по замерам это видно.
Это касается и других усилителей. Связано это с тем, что некоторые усилители имеют невысокую чувствительность по входу. В итоге телефон или врезной модуль просто не могут раскачать такие усилители имея недостаточно мощный уровень выходного сигнала. Если усилитель нужно раскачать на полную, как вариант используют предварительные усилители или сокращенно предусилители. Предусилитель повышает уровень аудиосигнала от источника и потом уже усиленный сигнал идет на основной усилитель, и основной усилитель звука уже может играть в полную силу. По принципу работы очень похоже на слуховой аппарат, но для усилителя.
Если вы уверены, что усилитель играет тихо именно потому, что слабый входной сигнал, то предусилитель можно докупить или собрать самому как отдельную плату и подключить проводами к основному усилителю звука.
В этой статье речь пойдет о том, как самостоятельно своими руками собрать предусилитель. Схема с однополярным питанием была найдена в интернете, хотя разных много.
Характеристики следующие:
Схема подключения такая:
Необходимые детали:
Для данного проекта автор изготовил печатную плату. Плата получилась компактной, для будущего предусилителя в самый раз.
На радиорынке были куплены необходимые радиодетали (можно заказать из Китая, но там их продают в основном пачками, да и ждать довольно-таки долго).
За усиление будет отвечать популярный сдвоенный операционный усилитель NE5532.
Сборку автор решил начать с установки постоянных резисторов. Чтобы не напутать с номиналами, он использует тестер радиодеталей. Для этого необходимо установить резистор в тестер и спустя буквально секунду тестер показал номинал 1кОм.
Ножки резистора загибаем так, чтобы установить деталь вертикально.
Затем ставим резистор на свое место и фиксируем паяльником. Далее припаиваем вторую ножку и потом запаиваем остальные 3 резистора номиналом 1кОм на свои места. После этого припаиваем 4 резистора по 220кОм и один на 100кОм.
Из обрезков ножек делаем перемычку и ставим ее на свое место. Далее устанавливаем на свои места конденсаторы, многослойный и дисковые. По ключу устанавливаем микросхему.
Подстроечных резисторов 2, каждый на свой канал, их места по бокам платы.
Электролитические конденсаторы нужно устанавливать обязательно соблюдая полярность. Устанавливаем их на плату в соответствии со схемой.
И вот, все необходимые детали установлены. Можно сказать, что предусилитель собран.
Напряжение питания от 6 до 16В, но в данном случае автор планирует его питать напряжением 24В, как и усилитель. Это уже для предусилителя много и нужно использовать понижающий стабилизатор. При питании от импульсного преобразователя были шумы, потому автор решил использовать линейный стабилизатор на 12В L7812.
В соответствии с распиновкой запаиваем стабилизатор на плату, а также припаиваем провода питания.
Теперь предусилитель собран. Вот такая небольшая плата получилось.
Плата стерео, на 2 канала. Для проверки на входы и выходы припаиваем экранированные провода чтобы не было помех. Посредине общий провод, рядом по бокам входы и ближе к краям выходы.
Для проверки автор запитал усилитель от аккумулятора, а сигнал будет видно на осциллографе. Источником синусоиды будет телефон. Подключаем осциллограф сначала на выход телефона. Максимально уровень выходного сигнала с телефона составил примерно 0,5В. Вот такая картина на максимальной громкости.
Теперь подключаем осциллограф на выход предусилителя. Питание предусилителя есть и проверяем его работоспособность. Под ее синусы поднимаем громкость и можно увидеть, что на выходе синус тоже есть и его уровень в разы больше, чем было с телефона. Это уже примерно 2В.
Уже можно сказать, что собранный предварительный усилитель работает и усиливает. Если входного сигнала много, то есть клиппинг.
Затем подключаем на второй канал.
И тут тоже синусоида есть. Также попробуем изменить частоту. Все работает, на плате есть две подстройки уровня, что позволяет настроить необходимый уровень усиления.
Сама синусоида без искажений, по предварительному усилителю все хорошо. Теперь давайте попробуем подключить его к усилителю. Как тестовый автор взял усилитель на 2-ух микросхемах TPA3116 и блок питания на 24 вольта для него.
На выходе почти 24В. В качестве нагрузки будет вот такой проволочный резистор на 4Ом.
На него подключен осциллограф чтобы видеть форму сигнала на выходе усилителя. Чтобы показать разницу сначала подадим сигнал напрямую с телефона, затем поднимаем громкость и напряжение на выходе усилителя получилось примерно 10В.
В пересчете на мощность, это примерно 25Вт. Вот на такую мощность данный телефон может раскачать этот усилитель при нагрузке в 4 Ома. А теперь все то же самое, но уже с предварительным усилителем, включенным между телефоном и усилителем. Все подключаем и поднимаем громкость.
Можно увидеть, что теперь сигнал на выходе усилителя уже выше, и это примерно 14,5В. В пересчете на мощность, это примерно 53Вт, что уже вдвое выше чем было. Если громкость поднять сильно, то уже наблюдается клиппинг. Все расчеты примерные, но суть думаю понятна. Теперь этот усилитель на TPA3116 в паре с предусилителем может отдать максимальную мощность. А также предусилитель можно питать напрямую от усилителя. Для этого соблюдая полярность, подключаем провода питания предусилителя параллельно на провода питания усилителя.
Понижающий стабилизатор едва теплый. Запитали, теперь поднимаем громкость.
Все тоже самое, только от одного питания. Посторонних шумов нет, все хорошо. Собранный предварительный усилитель работает отлично. Его можно использовать и с другими усилителями, TPA3116 был взят автором для примера. Если чувствительность входа усилителя недостаточная, то одним из решений может быть установка предварительного усилителя. Но опять же нужно понимать, что может у вас усилитель слабый и установка предусилителя в этом случае проблему не решит, вы просто загоните свой усилитель в клиппинг, будут просто большие искажения и все. А так все работает, можете собирать и повторять. Плата универсальна и подойдет для многих усилителей звука. Этот предварительный усилитель один из многих, есть и другие. Полезные ссылки будут в описании под видеороликом автора (ссылка ИСТОЧНИК).
Видео:
Источник
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.usamodelkina.ru
Предварительный усилитель с трехполосным эквалайзером на ОУ NE5532
Предварительные усилители используются для «подготовки» аудиосигнала перед усилением УНЧ на акустическую систему или на наушники. В предусилителях сигнал усиливается до нужного уровня (раскачать УНЧ), производится частотная коррекция, согласование входного и выходного сопротивления и прочее. Изучим этого пациента…Пришло вот что:
В пакетике плата, крепление и ручки регуляторов:
Размеры:
ОУ NE5532, красные конденсаторы — на международном радиолюбительском форуме говорят хорошие — филиппинские:
Стабилизаторы питания на 15В:
Конденсаторы фильтра питания 2200 мкФ на 25 В. Марка — HongFa. Вывод — питать пред можно от трансформатора 12 В или 15 В переменки. Две обмотки.
Обратная сторона платы — флюс отмыт на 4-ку:
Подключение и регулировка тембра такое:
Подключил к трансформатору с двумя обмотками на 12 В. Даже если не подать питание на пред, сигнал проходит на выход — около 0.043 В при 0.3 В на входе:
Включил питание и на выходе получилась ерунда вместо синуса:
Заменил один ОУ и все нормально стало. Вывод — прислали с одним битым ОУ.
На входе преда:
На выходе — макс громкость:
Получаем усиление сигнала в 7.5 раза.
Если покрутить регуляторы эквалайзера — можно добиться нормального прямоугольного сигнала на выходе:
Замерил в RMAA один канал. Перед замерами подключил на выход предусилителя нагрузочные резисторы в 51 кОм:
АЧХ как мог, выровнял регуляторами (см. зеленую линию):
Крутим регуляторы эквалайзера. Слева — на минимуме, справа на максимуме:
Высокие частоты — изменение 15 dB в каждую сторону:
Средние частоты — изменение 7 dB в каждую сторону:
Низкие частоты — изменение 15 dB (см. зеленую линию) в каждую сторону:
Схему усилителя рисовать не буду. Она тут обычная для таких устройств. ОУ на входе, потом пассивный эквалайзер на три полосы, ОУ на выходе. На выходе по пути сигнала два электролита на 47 мкФ. При желании их можно заменить на качественную пленку, электролиты, неполярные электролиты или на тантал. По питанию — диодный мост (шунтированный пленочными конденсаторами), два конденсатора на 2200 мкФ. При желании можно заменить на качественные. Потом два стабилизатора и электролит на выходе на 100 мкФ. При желании ОУ можно заменить на более качественные, например на OPA2134.
По звуку особых претензий нет. Фона тоже не слышно. Порадовали переменные резисторы в предусилителе — баланс ровный, не трещат и не шуршат. Удивительно.
Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.
mysku.ru
Усилитель на плате NE5532 с темброблоком
Радиоконструктор NE5532, который можно заказать из Китая. Обычно он приходит в комплекте для сборки, поэтому, если будете его заказывать, вы должны будете уметь разбираться в микросхемах и держать в руках паяльник.
Что входит в комплект?
- Инструкция (на китайском языке). Это не страшно, потому что на сайте продавца эта же инструкция предлагается на английском языке.
- Печатная плата. Она двусторонняя и у нее металлизированные отверстия.
- Двухканальные переменные резисторы — 4шт. Номинальная мощность составляет 50 кОм. Они предназначены, чтобы регулировать общую громкость, средние частоты, низкие и высокие частоты.
- Резисторы с минимальной погрешностью в 1 процент.
- Микросхемы NE5532 — 2шт. Они представляют собой маломощные усилители. Они предназначены на левый и правый канал.
- Диодный мост.
Подготовка к сборке
Для запитки устройства понадобится двухполярное питание или питание со средней точкой. Устройство предназначено для того, чтобы питать его напрямую от трансформатора. Для этого здесь имеются средняя точка и два контакта переменного напряжения.
Так как у нас двухполярное питание, для него понадобятся два стабилизатора.
Сборка предварительного усилителя
- Чтобы установить резисторы, понадобится инструкция, так как на самой плате отсутствует маркировка. Для замера номинала резисторов советую использовать мультиметр.
- Во вторую очередь нужно установить неполярные конденсаторы, номиналы которых следует также взять из инструкции.
- Третьим вставляется диодный мост. Его установить просто, потому что маркировка на нем совпадает с маркировкой на печатной плате.
- В четвертую очередь вставляются гнезда. Не обязательно соблюдать ключи, в смысле чтобы они совпадали на плате и на самих гнездах. Главное при этом потом правильно вставить микросхему.
- 5 элемент — полярные конденсаторы, чтобы было понятно, длинный это положительный контакт, короткий — минусовой.
- Чтобы вставить большие конденсаторы, ориентируйтесь по маркировке на плате. У малых конденсаторов минус означает маркировка закрашенная белая область.
- 6 элемент — стабилизаторы. Их не сложно установить, потому что маркировка на плате указана.
- 7 элемент — микросхемы. Ключ — это точка со стороны контакта.
- 8 — разъемы
- 9 — четыре переменных резистора.
Тест предварительного усилителя NE5532
При подсоединении не забудьте, что у платы двухполярное питание. Подключение музыки и проверка звучания трех разных частот оставила приятное впечатление.
Итог.
В целом впечатление об этот усилителе осталось хорошим. По некоторым ощущениям качество этого усилителя с тембрблоком отличное.
Характеристики
| Модель | NE5532 |
| Напряжение питания | AC 12 V |
| Размеры | PCB(L * W * H): 112 х 68 х 23 мм |
Вконтакте
Google+
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
bazaroved.ru
Плата усилителя (TDA2030A) и предусилитель (NE5532)
Небольшой обзор 2-х плат печатных с али.Небольшое примечание: реальных фото не будет, т.к. товар в ТОЧНОСТИ соответствует тому, что на фотах у продавца.
1. Товар №1, стерео усилитель на микросхемах TDA2030A.
Ссылка: aliexpress.com/item/Good-TDA2030A-Audio-Power-DIY-Components-PCB-Amplifier-Kit-OCL-18W-x2/1157806435.html
Эта плата идет РАЗОБРАННАЯ, т.е. вы берете паяльник в руки и паяете. Я вспомнил молодость =)
Характеристики: мощность: 2×18 ватт, питание: переменное, двойное 9-12 вольт.
Размер платы 40mm x 92mm
Особенности:
1. Может работать как в стереорежиме, в этом случае один из резисторов просто не припаивается, так и в мостовом режиме, мощность соответсвенно 36 ватт.
2. Для микросхем ОБЯЗАТЕЛЬНО нужны радиаторы, в комплект не входят.
3. Плата содержит в себе диодный мост и фильтрующие конденсаторы, поэтому подсоединять ее надо непосредственно к трансформатору (с двумя одинаковыми обмотками для получения двуполярного напряжения).
Мои впечатления:
1. очень качественная сама плата, двусторонняя, толстая, прочная, без огрехов.
2. комплектующие обычные, как в любом радиомагазине
3. Фильтрующих конденсаторов по 3300 мкф маловато. Нет, играть будет, но я припаял еще столько же параллельно. К тому же рекомендуют параллельно им добавить керамические конденсаторы по 0,1 мкф, которых на этой плате тоже не замечено.
4. Качество звучания радует!
Комплектация вот такая: 
— плата; детали; прокладка, винтик для крепления микросхем к радиатору, инструкция на китайском (хотя все номиналы понятно обозначены и куда что припаять ясно).
2. Товар №2, стерео предусилитель 2.1 на микросхемах NE5532.
Ссылка: aliexpress.com/item/Assembled-NE5532-2-1-preamp-board/735648184.html
Назначение: стерео предусилитель с выходом под сабвуфер и регуляторами тембра.
Эта плата уже СОБРАНА, паять ничего не надо.
Регулировки (слева направо):
1. Частота среза для сабвуфера (50-150 Гц)
2. Громкость сабвуфера
3. Громкость левого и правого каналов
4. Низкие частоты
5. Высокие частоты
Еще, судя по моим ушам, в этом предусилитель включена тонкомпенсация, по крайней мере я ее слышу 🙂
Питание: переменное, двойное 12 вольт, указано что можно до 15 вольт.
Размер платы 180 x 55 x 40 мм
Особенности:
1. Плата содержит в себе диодный мост и фильтрующие конденсаторы, поэтому подсоединять ее надо непосредственно к трансформатору (с двумя одинаковыми обмотками для получения двуполярного напряжения).
Мои впечатления:
1. очень качественная плата, двусторонняя, толстая, прочная, без огрехов.
2. собрана не очень компактно, особенно по сравнению с усилителем.
3. Фильтрующих конденсаторов по 6800 мкф, что на мой взгляд более чем достаточно. Здесь не пожалели.
4. За объемными фильтрующими конденсаторами стоит и стабилизатор напряжения, что тоже очень радует.
5. Мне очень понравилось качество звучания, огрехов не услышал.
Из приятного — щелчков при включении и выключении нет, благодарим двуполярное питание!
Вывод: товары брать можно и нужно, качество отличное. В принципе все это можно спаять и самому, но вот травить платы мне было откровенно лень и такого качества плат (напоминаю, двусторонних) я бы точно не добился.
P.S. Я на этих платах сейчас делаю усилитель 2.1, еще не доделал, показать нечего, все было собрано только «на коленке» для пробы. Для питания использую торроидальный трансформатор мощность 63 Вт (что маловато, надо бы 100, да нету) и напряжением 12-0-12 вольт.
P.S. 2 Доделал почти =) Результат в комментариях ниже
mysku.ru
Предварительный усилитель с темброблоком NE5532
Привет всем любителям самоделок. В данной статье я расскажу, как сделать предварительный усилитель с темброблоком NE5532 своими руками, в сборке которого поможет кит-набор, ссылка на него будет в конце статьи. Данный кит-набор будет полезен тем, кто хочет попробовать себя в сборке радиоконструкторов и набраться опыта, а также для сборки полноценного усилителя. При помощи этого темброблока с предусилителем можно регулировать низкие, средние и высокие частоты, а также усиливать входной сигнал.
Перед тем, как прочитать статью, предлагаю посмотреть видео с подробным процессом сборки кит-набора и тестированием.
Для того, чтобы сделать предварительный усилитель с темброблоком NE5532 своими руками, понадобится:
* Кит-набор
* Паяльник, припой, флюс
* Бокорезы
* Колонки
* Приспособление для пайки «третья рука»
* Мультиметр или тестер
* Усилитель звука и двухполярное питание для проверки
Шаг первый.
Сначала разберемся с компонентами, которые идут в наборе.
В комплекте кит-набора идет двухсторонняя плата с металлизированными контактами, качество на высоком уровне.
На самой плате подписаны не все номиналы, поэтому в комплект также положили инструкцию.
Для регулировки уровня звука, а также низких, средних и высоких частот предусмотрены четыре двухканальных переменных резистора, номинал каждого 50 кОм.
Главной микросхемой в данном наборе является маломощный усилитель NE5532, так как данный вариант имеет стерео, то в комплекте их две, под них также есть специальные гнезда для установки на плату.
Запитывать готовый кит-набор нужно от двухполярного питания, от переполюсовки предусмотрен диодный мост.
Шаг второй.
Переходим к самой сборке. Для начала устанавливаем плату в приспособлении для пайки «третья рука» и вставляем резисторы согласно номиналам.
Определить сопротивление можно несколькими способами, при помощи мультиметра, тестера, а также цветовой маркировки и таблицы. Первым способ самый удобный и быстрый, но остальные также вполне рабочие, но требуют несколько больше времени, поэтому наличие мультиметра не является обязательным пунктом.
Номиналы резисторов на плате не указаны, поэтому используем инструкцию.
Для того, чтобы резисторы не выпали при пайке, загибаем ножки с обратной стороны платы. Далее припаиваем выводы к плате при помощи паяльника и припоя, для лучшей пайки наносим флюс.
Шаг третий.
После установки резисторов переходим к керамическим неполярным конденсаторам.
Вставляем их на плату согласно цифровой маркировке на корпусе, на плате подписан номер конденсатора, поэтому ориентируемся по инструкции.
На плате предусмотрена защита от переполюсовки в роли диодного моста, ставим его, соблюдая полярность, она обозначен на корпусе и на самой плате.
Далее ставим гнезда для установки микросхем, на них есть специальный ключ в виде выемки, которые совмещаем с ключом на плате.
После этого припаиваем выводы с обратной стороны платы.
Шаг четвертый.
Теперь согласно номиналам, указанным в инструкции, вставляем на свои места полярные электролитические конденсаторы, на их корпусе полоской обозначен минусовой вывод, на плате минус обозначен белой линией, в случае с маленькими конденсаторами минус на плате указан закрашенным полукругом.
Далее вставляем стабилизаторы, на плате нанесена маркировка в виде корпуса, ориентируемся по ней и по названию, так как они отличаются друг от друга.
В специальные гнезда ставим микросхемы, ключ на корпусе в виде точки располагаем с той же стороны, что и выемка на плате.
Шаг пятый.
До завершения сборки осталось совсем немного. Для подключения питания вставляем разъемы.
Далее ставим гнезда под тюльпаны, а также переменные резисторы.
После этого хорошенько все припаиваем и удаляем лишнюю часть выводов при помощи бокорезов. При удалении выводов бокорезами будьте аккуратны, вместе с ножкой можно нечаянно оторвать дорожку платы.
На этом предварительный усилитель с темброблоком полностью готов, а значит его можно проверить в работе.
Подключаем двухполярное питания к клеммам, согласно полярности. Затем подключаем телефон к входу предусилителя, а уже к его выходу подсоединяем усилитель звука.
В итоге получился неплохой предварительный усилитель с темброблоком, который имеет возможность регулировки низких, средних, высоких частот, а также уровня громкости. Такой набор будет полезен тем, кто хочет собрать свою самодельную акустику или же усилитель с полноценной регулировкой звука.
На этом у меня все, всем спасибо за внимание и творческих успехов.
Купить Kit-набор на Aliexpress
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.usamodelkina.ru
Изучаем работу операционного усилителя на примере NE5532
Операционный усилитель — это интегральная схема, предназначенная для усиления слабого сигнала. Операционные усилители часто используются в различных аудио-устройствах. Например, если вы решите спаять усилитель для высокоомных наушников, вам наверняка понадобится операционный усилитель. Звучит, как что-то полезное. Так давайте же разберемся, как работать с этим хозяйством, на примере конкретного чипа NE5532.
Рассмотрим такую задачу. Допустим, мы хотим сделать микрофон, чтобы его можно было подключить прямо к компьютеру и записывать с него звук, например, в Audacity. Популярным и дешевым видом микрофона является электретный микрофон. Типичная схема его подключения выглядит как-то так:
Обратите внимание, что у электретного микрофона есть полярность. Определить, где у микрофона минус, обычно не сложно. Если перевернуть микрофон контактами кверху, то со стороны минуса у него будут видны дорожки, идущие к корпусу. Впрочем, мне попадались электретные микрофоны и без таких дорожек. В этом случае лучше свериться с даташитом.
Так что же происходит на приведенной схеме? Будучи соединенным последовательно с резистором, как показано на верхней части схемы, электретный микрофон создает колебания напряжения в точке между собой и резистором. Колебания эти соответствуют окружающему звуку. Однако есть проблема, и даже несколько.
Для начала, у напряжения в точке между микрофон и резистором есть две составляющие — постоянная и переменная. Из них нам интересна только переменная составляющая, значит, постоянную нужно как-то отрезать. Именно для этого в схеме и используется конденсатор C2, подтянутый к земле через резистор R3. Как вам может быть известно, конденсаторы пропускают через себя переменную часть сигнала, отрезая постоянную, а это именно то, что нам нужно. Резистор R3 нужен для того, чтобы результирующий сигнал колебался вокруг строго определенной точки 0 В. Таким образом, на выходе mic мы получим интересующий нас сигнал с отрезанной постоянной составляющей.
Другая проблема заключается в том, что получившийся сигнал очень слаб, всего лишь +/- 20 мВ или около того. Тут-то в дело и вступают операционные усилители. Для наглядности я забегу немного вперед и приведу следующую картинку, полученную при помощи осциллографа Rigol DS1054Z:
Здесь желтый сигнал, которого почти не видно — это исходный сигнал, полученный от электретного микрофона. Синий сигнал — это он же, но усиленный с помощью операционного усилителя. На глаз коэффициент усиления можно оценить, как 1:100.
Итак, существует две типичные схемы использования операционного усилителя:
Важно! Несмотря на то, что операционный усилитель обозначается на схемах так же, как компаратор, это два разных компонента, которые не следует путать. (Стоит отметить, что при определенных условиях операционные усилители могут работать в качестве не очень хорошего компаратора, но вы почти наверняка не должны этого хотеть.) Отличить компаратор от операционного усилителя обычно можно по подписанному рядом названию чипа.
Коэффициент усиления сигнала в первой схеме можно примерно посчитать, как - RB / RA. Обратите внимание на знак минус в формуле. Он означает, что сигнал на выходе будет инвертирован. Соответственно, такое включение операционного усилителя называется инвертирующим. На базе это схемы можно собрать фильтр нижних частот, добавив конденсатор, соединенный параллельно с резистором RB. Недостатком схемы является довольно низкий входной импеданс.
По этой причине в большинстве случаев предпочтительнее использовать неинвертирующее включение операционного усилителя, изображенное на второй схеме. Коэффициент усиления этой схемы можно приблизительно вычислить по формуле 1 + RB / RA. Если добавить в схему конденсатор, соединенный параллельно с регистром RA, получится фильтр верхних частот. В этом проекте мы воспользуемся именно неинвертирующим включением.
Взглянем на распиновку NE5532:
Как видите, чип содержит в себе два операционных усилителя, из которых в этом проекте нам понадобится только один. Для снижения энергопотребления и повышения стабильности работы чипа неиспользуемый операционный усилитель следует подключать образом, изображенным на следующей картинке справа:
Оставшийся же усилитель был подключен по обычной неинвертирующей схеме. Единственное отличие здесь заключается в том, что RB был заменен на подстроечный резистор для возможности регулирования коэффициента усиления.
Хорошо, как пользоваться операционным усилителем мы разобрались. Но что это еще за отрицательные 5 В, необходимые для его работы? Отрицательное напряжение — это вообще как, и откуда мы его возьмем? В действительности, все не так страшно, как может показаться на первый взгляд. Напряжение зависит от выбранной точки отсчета. Например, мы можем сказать, что 3 В от источника питания в нашей цепи будут считаться за 0 В. Тогда 6 В превратятся в 3 В относительно нового нуля, а 0 В, соответственно, в -3 В.
Отрицательное напряжение достаточно просто получить при помощи делителя напряжения или двух последовательно соединенных батареек. Но такие схемы далеки от идеала. Например, батарейки могут разряжаться с разной скоростью, и в результате наш ноль со временем «уплывет». В случае же с делителем напряжения следует учесть вклад сопротивления самой нагрузки, которая получается соединенной параллельно с резистором на делителе, опять таки, смещая тем самым ноль. Поэтому в данном проекте я решил пойти другим путем.
Путь заключается в использовании специальной микросхемы для инвертирования напряжения под названием ICL7660:
Принцип действия этого чипа не сложен для понимания и основывается на переключающихся конденсаторах. Подробности можно найти в даташите [PDF] на рисунке 13. Интересно, что ICL7660 можно использовать не только как инвертор напряжения, но и как удвоитель. А при использовании нескольких чипов напряжение можно умножить на 4 или 8. Следует однако учесть, что при использовании ICL7660 в качестве удвоителя рекомендуемая производителем схема подключения отличается от приведенной выше.
Fun fact! Еще в интернете можно найти схемы инвертора напряжения на основе знакомого нам таймера 555.
Поскольку мы работает со звуком, лишние шумы нам ни к чему. А ICL7660 показал себя как достаточно шумный источник напряжения, по крайней мере, на макетной плате. Поэтому я решил также добавить в схему два линейных регулятора напряжения — LM7805 для положительного напряжения и аналогичный ему LM7905 для отрицательного:
Регуляторы напряжения хороши еще тем, что позволяет питать схему напряжением из некого диапазона, а не фиксированным.
Остался последний штрих, а именно — добавить в схему разъем 3.5 mm jack:
Заметьте, что выход операционного усилителя идет через конденсатор. Так сделано по той причине, что вход для микрофона компьютера на левом и правом канале имеет какое-то постоянное напряжение, и нам нужно от него отгородиться.
Окончательный вид устройства, спаянного на макетке:
Должен сказать, что качество звука меня приятно удивило. Нет, до профессионального конденсаторного микрофона, конечно же, еще очень далеко. Но какой-либо фоновый писк, треск или иные артефакты, которых я ожидал, совершенно отсутствуют. Если говорить исключительно о передаче голоса, то устройство даст огромную фору многим USB-гарнитурам. Учитывая, что себестоимость проекта составляет что-то близкое к 2-3$, это действительно поразительно.
Полную версию проекта для KiCad вы найдете в этом Git-репозитории.
А доводилось ли вам паять что-то связанное со звуком, и если да, то что именно?
Дополнение: Пример использования операционного усилителя в роли повторителя напряжения и создания с его помощью ЦАП вы найдете в посте Генерация синусоидального сигнала, а следовательно и звука, на FPGA. Кое-какие подробности о фильтрах нижних и верхних частот вы найдете в посте Базовые аналоговые фильтры: теория и практика.
Метки: Аудио, Электроника.
eax.me
Собранная плата тонкомпенсированного (LM4610) предварительного усилителя (NE5532) с регуляторами громкости, тембра, 3D и т.д.
Собранная плата предварительного усилителя, на двухканальной микросхеме тонкомпенсации LM4610. За усилительную часть отвечает двухканальная микросхема NE5532.(Зачем, вообще, нужен предусилитель с тонкомпенсацией? Без тонкомпенсации слушать усилитель можно, но высоких частот «на слух» будет мало — а баса, наоборот, будет очень много. А это значит, что даже банальный стереоэффект будет выражен довольно слабо).
Если коротко: предусилитель с ламповым усилителем мощности не сработался. А с транзисторным усилителем мощности — звучит очень хорошо.
Микросхему NE5532 можно будет заменить в дальнейшем на более качественную.
Например, на двухканальную OPA2132PA за $3,48:
На одноканальную OPA627BP за $6,50 штука:
Или на одноканальную OP42EJ (фирменные очень дорогие):
Не забудьте, что к одноканальным OPA627BP и OP42EJ понадобится переходник DIP to DIP Dual to Mono Opamp PCB Adapter за $2,75:
В комплекте с платой предварительного усилителя был набор винтиков-гаечек для крепления платы к корпусу, кусок припоя (диаметром 1 мм, длинной 28 сантиметров), и 5 пластиковых ручек для потенциометров:
Подключение к источнику сигнала: колодка слева. Подключение к усилителю мощности: колодка справа. Сзади колодка для сетевого трансформатора (одного винтика не хватало):
Вид снизу. Флюс не отмыт, ну и не надо. Грамотная разводка дорожек земли — «звездой»:
Трансформатор 2x15v 5W 220v покупался здесь, за $12,99:
Совместно с моим ламповым усилителем Musical Paradise MP-301 MK3 (Обзор на него здесь я уже выкладывал)
звук выдаёт чистый, без искажений, шума и треска при вращении регуляторов тоже нет.
Наскоро подключенный, предварительный усилитель заработал сразу:
При подключении питания к плате загорается зелёный светодиод, справа вверху.
Описание пяти регуляторов спереди, слева направо: 3D, Бас, Высокие, Баланс, Громкость:
Описание двух кнопок посередине, слева направо: 3D Вкл-Выкл, Компенсация громкости Вкл-Выкл.
Выкрученный регулятором на максимум 3D эффект придаёт какую-то синтетическую звенящую гулкость звучанию, поэтому я его скрутил на минимум.
Вообще, кнопку включения 3D (слева) имеет смысл держать отжатой постоянно. Тогда крайний левый потенциометр «3D эффект» будет отключен вообще.
Кнопку компенсации громкости справа лучше, наоборот, держать нажатой постоянно. Она не влияет на звук на большой громкости, а на малой делает звук более сбалансированным и приятным на слух.
Следует обязательно заменить жёлтые электролитические конденсаторы Nichicon 4,7мкф х 50 вольт в центре платы! Они очень сильно ухудшают качество звука:
В моём случае стоят «бутерброды» КБГ-МН 2 мкф х 400 вольт + ССГ-2 0,1 мкф х 350 вольт:
Плата установлена в металлический (дюраль) корпус за $24,90:
Набор металлических ручек (5 штук) для потенциометров за €2,69 купил здесь:
Вид платы в корпусе, сверху (RCA разъёмы дополнительно приклеил клеевым пистолетом к корпусу, чтобы не проворачивались):
Вид платы в корпусе, снизу (пришлось отпилить два угла сзади):
Сетевой трансформатор прикручен двумя болтами на заднюю стенку корпуса (в работе довольно горячий, так что от крепления на клеевой пистолет пришлось отказаться):
Предусилитель занял своё место в домашней стерео системе:
Крупный план (разметка нанесена на корпус белым маркером по металлу):
Планируется в дальнейшем нанесение надписей, и установка ножек.
Этот обзор будет дополнятся, пишите замечания.
mysku.ru
