» » Блок управления аудиоусилителем с лестничным регулятором громкости и ДУ

 
 
 

Блок управления аудиоусилителем с лестничным регулятором громкости и ДУ

Разместил koan51 7 апреля 2013. Просмотров: 22889

11
Блок управления аудиоусилителем с лестничным регулятором громкости и ДУ

Сделал я усилитель SE на ГУ-50 и как обычно встал вопрос о регуляторе громкости. Ставить обычный СП не хотелось, да и ДУ (дистанционное управление) проблемно прикрутить. Покупать потенциометр известной фирмы APLS дорого, да и нет их у наших торговцев.
Частенько видел в Сети схемы регуляторов на резистивных делителях, в народе их называют «регуляторами Никитина».
Наконец дошли руки попробовать.

Схема аттенюатора

Схемы, представленные в различных источниках, имели шаг регулировки 1 или 2 Дб, и максимальное ослабление сигнала 63 или 127 Дб.
Блок управления аудиоусилителем с лестничным регулятором громкости и ДУ


Я решил сделать промежуточный вариант с шагом 1,5Дб и ослабление 94,5 Дб. Сопротивление 10 кОм для лампового усилителя маловато, пересчитал на 33 кОм. Получилось 6 ступеней с резисторами следующих номиналов.
Блок управления аудиоусилителем с лестничным регулятором громкости и ДУ


На различных сайтах, предлагающих конструкторы регуляторов, пишется о критичности резисторов, используемых в делителе. Рекомендуют настоятельно использовать 0,5% ряд, в крайнем случае 1%. Резисторов у меня достаточно и я просто отобрал наиболее близкие к расчетным, уделяя особое внимание симметричности между каналами. Пример: по расчетам нужен резистор 9,638 кОм, подобрал 9,653 и 9,654 (на 2 канала).
Блок управления аудиоусилителем с лестничным регулятором громкости и ДУ


К реле тоже предъявляются требования не хилые. Я взял реле от старой мини АТС, реле фирмы Alcatel на 24 вольта с 2 группами контактов.
Ну такие просто есть.
Блок управления аудиоусилителем с лестничным регулятором громкости и ДУ


Функции моего блока управления

По функциональности регулятор громкости развился до блока управления со следующими возможностями:
- Дистанционное управление по ИК
- Регулировка громкости
- Включение/выключения усилителя
- Переключение 4 входов
- переключение 2 акустических систем
- Переключение режима индикаторов (выходное напряжение/ ток анода)
- Задержка включение анодного напряжения
- Принудительное включение/отключение анодного напряжения с пульта ДУ

Схема БУ

Разрабатывая схему я хотел сделать управление реле статическое, без высокочастотных цепей. Для этого применены регистры, а схема индикации уже использовалась в моих предыдущих конструкциях. Микроконтроллер подошел по ресурсам PIC12F675.
Блок управления аудиоусилителем с лестничным регулятором громкости и ДУ


Программу я писал на ассемблере с нуля, без чужих врезок. Работа устройства достаточно проста, измеряем напряжение на аналоговых входах (AN0, AN1), и в зависимости от их значения, включаем необходимые реле. Одновременно слушаем цифровой порт GP3 на наличие посылки от пульта ИК. На выход GP2 выставляем данные, а по портам GP4 и GP5 стробируем в нужную пару регистров.
При каждом изменении бита последовательно пишем 2 байта. Цепочки R25, C8, R28 фильтруют высокочастотную помеху при записи в регистры. Время записи 192 мкС.

Конструкция и детали БУ

Конструктивно устройство разделено на две части.
Блок индикации, на нем и установлен контроллер, расположен на передней панели.
Блок управления аудиоусилителем с лестничным регулятором громкости и ДУ


Релейный модуль, расположен около входов.
Блок управления аудиоусилителем с лестничным регулятором громкости и ДУ


Печатные платы выполнены технологией ЛУТ. На плате делителя верхний слой фольги оставлен используется как экран.
Блок управления аудиоусилителем с лестничным регулятором громкости и ДУ


В конструкции можно использовать реле на другое напряжение, соответственно подключив к другому блоку питания. Транзисторы можно заменить на аналогичные, но необходимо учесть, что в КТ972 встроен диод. Регистры ИР23 могут быть серий 155, 1533, 555, импортные 74S374 или, при изменении платы, ИР8 серий 155 и т.п. Особенность ИР23 – высокая нагрузочная способность.
Я использовал ИК-приемник KRT-30. Можно использовать любые другие марки, главное, чтобы частота модуляции пульта соответствовала частоте приемника, иначе может сильно понизиться дальнобойность ДУ.


Блок питания может отличаться от указанного. У мня дежурное напряжение 15В стабилизируется в 12В, оно же используется для питания блока индикации, а 24В берется с основного трансформатора УЗЧ. Реле включения усилителя рассчитано на 12В и питается от дежурного БП.

Отдельно скажу о питании реле делителя и селектора входов: оно должно быть хорошо стабилизировано, поэтому реле на более высокое напряжение подходит лучше (меньше потребляемый ток).
Блок управления аудиоусилителем с лестничным регулятором громкости и ДУ


Переключатель селектора входов, выходов на схеме изображен под галетный переключатель, также можно использовать переменный резистор (аналогично регулятору громкости).

Работа регулятора

После включения тумблера питания усилитель находится в дежурном режиме, на индикаторе "--".
Для включения необходимо повернуть ручку громкости либо изменить положение переключателя входов, на индикаторе отображается величина затухания в дБ «32» (пример, соответствует положению регулятора громкости).
Реле анодного напряжения включается примерно через 70 сек. Далее регулируем громкость, переключаем входы, т.е. управляем, как желаем.

С пульта ДУ доступны следующие функции:
0 - включение / выключение питания
1 - громкость [+]
2 - громкость [-]
3 - переключение входов по кольцу [+]
4 - переключение выходов
5 - переключение режима индикаторов
6 - переключение входов по кольцу [-]
7 - кнопка mute
8 - выключение / включение анодного
9 – не используется

Обучение ДУ

Постоянное использование предыдущей конструкции выявило недостаток привязанности к конкретному пульту, поэтому здесь я сделал ДУ обучаемое.
Можно использовать пульты популярных протоколов NEC, RC-6, RC-5.

В полностью выключенном устройстве выводим громкость на максимальное ослабление, а переключатель в положение 2/4 (максимальное).
Включаем устройство, в течении 3 секунд надо нажать на любую клавишу пульта ДУ.
Если пульт подходит, то на индикаторе высвечивается "H0" - предлагается выбрать первую клавишу (из списка выше), нажимаем.
Блок принимает код, на индикаторах высвечивается "H1" и т.д. Цифра - номер функции из списка. Ненужные функции можно забить любыми уже используемыми кнопками.

Если за 3 секунды после включения клавишу на ДУ не нажали или пульт не подходит по протоколу, то устройство переходит в дежурный режим.

При включении усилителя начальные значения установок (громкость, входы, выходы) берутся из положения ручек на передней панели.
При программировании можно смело жать на кнопки в течении 1 секунды или более (повтор не обрабатывается).
При желании, считав программатором данные энергонезависимой памяти контроллера, увидим коды клавиш - два старших бита от кода устройства.

Упрощенный вариант

Для тех кому нужен только регулятор громкости привожу упрощенную схему.
Блок управления аудиоусилителем с лестничным регулятором громкости и ДУ

Запрограммировать две кнопки ДУ можно и без индикатора. Переводим SA1 в разомкнутое состояние, регулятор громкости в положение максимального затухания, включаем питание, нажимаем в течении 3 секунд любую кнопку пульта.
Если пульт подходит, то при переключении SA1 все реле остаются выключены (максимальное ослабление).
Программируем сами кнопки, нажимаем 1 раз любую не используемую кнопку, и далее
1 - громкость [+]
2 - громкость [-]
Теперь выключаем устройство, либо нажимаем любую клавишу пульта 7 раз. Все кнопки запрограммированы.

Результаты

Работа регулятора меня полностью удовлетворила, громкость регулируется плавно и с мелким шагом. В наушниках слышно переключение реле (слабый шелест только в момент регулирования), в АС регулирования практически не слышно.
Индикатор показывает ослабление в децибелах, что очень практично.
Измерение показали полностью линейную АЧХ, отсутствие искажений формы сигнала, погрешность ослабления на всем диапазоне регулирования не превышает 0,25Дб, несимметричность по каналам крайне мала.
Устройство удалось.

Файлы

В архивах файлы: схемы, печатные платы (для полной схемы), прошивка МК (протокол NEC), прошивка МК (протокол RC-6), дополнительные материалы.
Файловый сервис доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.


Спасибо за внимание!

Козлов Александр,
Сергиев Посад

Об авторе

Александр (koan51)
Россия, МО, г. Сергиев Посад
Работаю сис. админом
2 технических образования
служил в СА (Казахстан, Байконур)
занимаюсь радиоконструированием, фотографией (в свободное время).
Паяльник использую для технического творчества.
Что напаял? ... УМЗЧ на транзисторах, блоки сигнализации на сотовом с использованием микроконтроллеров (16F84A) ... список большой.
Все используется реально.

Интересуюсь ламповыми усилителями,
заинтересовала схема усилителя для наушников.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 75

Поделись с друзьями!


Связанные материалы:


Облегченный лестничный регулятор громкости с дистанционным управлением

Конструкция регулятора громкости (РГ) в моей статье на Датагоре «Блок управления...

Устройство защиты акустических систем на базе схемы А. Котова. Универсальное,

Существует множество вариантов зашиты АС от постоянного напряжения, щелчков при включении...

TA7317P – микросхема для устройств защиты акустических систем

Усилители мощности с двуполярным питанием должны иметь узел для защиты подключаемых...

Схемка в блокнот. Реле времени на КМОП микросхемах

Иногда возникает необходимость отключать (или включать) нагрузку по истечении определенного...

Реле дневных ходовых огней

Эта поделка - самоделка для тех, кто забывает включать - выключать свет на своём авто. Я думаю что...

uPC1237, NTE7100 - универсальное устройство защиты акустических систем

В звуковом комплексе радиолюбителя акустические системы — наиболее уязвимое звено, ремонт которого...

Простой Soft-start для усилителя мощности ЗЧ

Это простое приспособление позволяет повысить надежность УМЗЧ и уменьшить помехи в сети в момент...

Универсальный генератор на TL494 (прямоугольник и пила)

Генератор предназначен для лабораторных исследований при разработке и наладке самых различных...

Аккумуляторы. Хрусталев Д.А.

Автор: Хрусталев Д.А. Издательство: ООО...

Блок автоматического селектора входов и управления питанием усилителя на PIC12F675

Хочу предложить продолжение проекта Автоматическое включение/выключение сабвуфера на...

Resss! Программа для определения номиналов резисторов, конденсаторов и

Программка Resss! Программа для определения номиналов резисторов, конденсаторов и индуктивностей...

Сделай сам блок защиты АС при старте или поломке усилителя

Не секрет, что динамики стоят денег. Хорошие динамики стоят хороших денег. Обычно стоимость...
<
  • Гражданин
7 апреля 2013 18:59

Максим / BigBrother

  • Регистрация: 1.02.2010
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 2
 
  • 0
Резисторов у меня достаточно и я просто отобрал наиболее близкие к расчетным..
Как обстоит дело с ТКС отобранных резисторов? Точный подбор сопротивлений с имеющимся ТКС себя оправдывает?

<
  • Гражданин
8 апреля 2013 01:30

Игорь / AudioKiller

  • Регистрация: 10.01.2012
  • Публикаций: 3
  • Комментариев: 293
 
  • 0
Обычно у одинаковых резисторов ТКС одинаков.

<
  • Гражданин
8 апреля 2013 02:40

Сергей / Chugunov

  • Регистрация: 30.09.2009
  • Публикаций: 30
  • Комментариев: 304
 
  • 0
Отдельно скажу о питании реле делителя и селектора входов: оно должно быть хорошо стабилизировано, поэтому реле на более высокое напряжение подходит лучше (меньше потребляемый ток).

Выражу сомнение. Потребляемый ток здесь не в амперах и не так критичен, а гарантию полного прижимного усилия и, как следствие, хорошего контакта, хотелось бы иметь. Реле при штатном напряжении, да еще стабилизированном, работает в комфортных условиях.
Чрезвычайно хочется узнать мнение АВТОРА ЭТОЙ СТАТЬИ по поводу заметности улучшения звука по сравнению с обычным регулятором. Стоит ли городить такой огород? Могут ли друзья в слепом прослушивании и без предупреждения о цели эксперимента уверенно услышать разницу?

<
  • Гражданин
8 апреля 2013 13:33

Александр / koan51

  • Регистрация: 18.03.2010
  • Публикаций: 5
  • Комментариев: 60
 
  • 0
Chugunov
"мнение АВТОРА ЭТОЙ СТАТЬИ по поводу заметности улучшения звука по сравнению с обычным регулятором"

Я заметил два преимущества:
- при интенсивном использовании на обычном регуляторе появляется треск, щелчки;
- на некоторых резисторах на слух (в наушниках ) заметен разброс уровня по каналам (уходит баланс).

В усилитель для наушников или другие малогабаритные устройства, конечно, стоит поставить обычный регулятор.

Я делал это устройство в полный усилитель (работает пол года),
и для меня большое преимущество это дистанционное управление усилителем.
Недостатков пока не выявлено.

<
  • Гражданин
8 апреля 2013 21:27

Владислав / Kolgan68

  • Регистрация: 15.02.2010
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 5
 
  • 0
Прекрасная конструкция! К сожалению оправдывает себя только удовольствием от процесса конструирования. С точки зрения стоимости - моторизованый ALPS дешевле и вполне сейчас доступен (хотя бы по почте). А с точки зрения схемотехники (аналоговой части) я бы выбрал L-аттенюатор. Для звука несомненно будет лучше. Не будет критично качество резисторов и контактов реле. У Никитина кажется прецизионные матрицы? (Могу ошибаться). А цифровая часть и ДУ не критикуются. Хорошо.

<
  • Гражданин
9 апреля 2013 17:51

Сергей / Chugunov

  • Регистрация: 30.09.2009
  • Публикаций: 30
  • Комментариев: 304
 
  • 0
Выше я напИсал:
Выражу сомнение. Потребляемый ток здесь...

Это я сдуру, вернее не разобравшись. Автор имел в виду, что реле на 24 В потребляют ток меньше, чем на 12 В, а поскольку реле много, меньший ток - это хорошо (хотя можно ставить и реле на 12 В). Кого попутал, приношу извинения.
Я решил, что автор предлагает питать реле пониженным током (напряжением).
***
Идея заманчива, но громозда, сложна в реализации (проще защитить от наводок и помех маленький потенциометр, чем здоровенную плату).
Если бы Александр koan51 написал, что "в результате прослушивания всеми друзьями и родственниками безуговорочную победу по качеству звука одержал...", это было бы очень весомым аргументом, а писать только про трески и разбаланс... несколько лет приличный резистор работает без треска, а разбаланс можно подобрать.
Из личного опыта ДУ на РГ - это большое преимущество, но специальный моторизованный резистор здесь не хуже, а риска на нем не уступает светящимся цифровым индикаторам.
Вот если бы спецы по ДУ сделали и предложили простой вариант управления моторизованным РГ - это было бы здорово, нигде такого не видел, это будет эксклюзив.
(Знаю, меня сейчас ткнут в простейшую схему ДУ и скажут - доделай. Но это не то. Хочется повторить устрйство, а не спотыкаться о подводные камни).

<
  • Гражданин
9 апреля 2013 20:09

Александр / koan51

  • Регистрация: 18.03.2010
  • Публикаций: 5
  • Комментариев: 60
 
  • 0
Chugunov

По результатам прослушивания пишу только то что есть, к сожалению родственники мало понимают в этом.

Про маленький потенциометор - согласен но надо селектор входов, выходов и т.п.

Моторизированных резисторов не видел ни разу.
если знать что ему надо то не проблема написать
только пробовать не на чем.

<
  • Гражданин
9 апреля 2013 21:26

Сергей / Chugunov

  • Регистрация: 30.09.2009
  • Публикаций: 30
  • Комментариев: 304
 
  • 0
Александр!
Спасибо за честный ответ - многие бы написали, что звук прозрачнее и вообще...
С селекторами согласен, но Самое насущное для ДУ - громкость, может еще временное выключение звука - Mute. Для РТембра IMHO - это излишество.
Задача управления моторизованным РГ IMHO самая простая - надо управлять моторчиком постоянного тока, направление вращения лпределяется полярностью, у моторчика два вывода, по darasheet Alps напряжение управления 4...6 В, стандарт 4,5 В. Ток вращения до 100 мА, в крайнем положении не более 150 мА.
ДУ ИК на каком-нибудь стандартном пульте от ТВ и покупном обычном приемнике.
Фото потенциометра с мотором и редуктором.
моторизованный потенциометрмоторизованный потенциометр

Конечно, они дороги, но нужна 1 штука и для своего усилителя, если он действительно удался, можно и разориться.
Думаю, если будет КИТ по приемлемой цене, желающие найдутся.
А попробовать можно на подобном моторчике. Индикация полярности - светодиодами.
Если бы можно было приспособить доступные редукторы и обычные переменные резисторы, тоже было бы интересно, но не надо забывать, что электромеханический привод моторизованных резисторов не мешает крутить их руками.

<
  • Гражданин
10 апреля 2013 13:01

Александр / koan51

  • Регистрация: 18.03.2010
  • Публикаций: 5
  • Комментариев: 60
 
  • 0
Chugunov

Схема для управления таким регулятором достаточно простая.
как воткнуть сюда файл без размещения в инете не знаю.
Могу прислать, пиши в ЛС.

"привод моторизованных резисторов не мешает крутить их руками"
У меня на передней панели усилителя тоже есть ручка чтоб руками крутить.

Фото посылал но его не разместили в статье.

<
  • Гражданин
10 апреля 2013 20:40

Игорь / AudioKiller

  • Регистрация: 10.01.2012
  • Публикаций: 3
  • Комментариев: 293
 
  • 0
У тех моторизованных резисторов, у которых вперед торчит ось (как на фото выше), предусмотрена возможность крутить руками. И крутится хорошо. По поводу мотора - хорошо бы отслеживать ток, чтобы не мучить мотор в крайних положениях. Т.е. выключать через пару секунд. И выводить на какой-нибудь индикатор, что типа все, дошли до конца.

У дискретных есть преимущества:
- высокая линейность (лучше чем у недорогих переменников, с дорогими не сравнивал)
- возможность включения режима Mute без отдельной цепи
- возможность приглушения звука и/или включения всегда на одной и той же небольшой громкости (при управлении контроллером)
- тонкомпенсация (тут правда могут быть сложности, но если у моторезистора нет отводов...)

<
  • Гражданин
11 апреля 2013 00:28

Александр / koan51

  • Регистрация: 18.03.2010
  • Публикаций: 5
  • Комментариев: 60
 
  • 0
AudioKiller

"хорошо бы отслеживать ток, чтобы не мучить мотор в крайних положениях"

я думаю что у промышленных конструкций моторизованных резисторов все в порядке с фрикционом, при рчном управлении он все равно проскальзывает и об этом никто не заботится.

На Техниксе с ДУ, не помню серии, нет никакого ограничения.

Информация
Вы не можете участвовать в комментировании. Вероятные причины:
— Администратор остановил комментирование этой статьи.
— Вы не авторизовались на сайте. Войдите с паролем.
— Вы не зарегистрированы у нас. Зарегистрируйтесь.
— Вы зарегистрированы, но имеете низкий уровень доступа. Получите полный доступ.