» » Блок управления аудиоусилителем с лестничным регулятором громкости и ДУ

 
 
 

Блок управления аудиоусилителем с лестничным регулятором громкости и ДУ

Разместил koan51 7 апреля 2013. Просмотров: 23 193

11

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.


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.


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).


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.


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.


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.


Релейный модуль, расположен около входов.


Печатные платы выполнены технологией ЛУТ. На плате делителя верхний слой фольги оставлен используется как экран.


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).


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.

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.
ADD.7z | Файл 405,02 Kb загружен 120 раз.

Спасибо за внимание!

Козлов Александр,
Сергиев Посад
Александр (koan51)
Россия, МО, г. Сергиев Посад
Профиль koan51
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:


Линейные потенциометры в улучшенных регуляторах громкости и баланса

Настоящие потенциометры ALPS (Japan) для аудио в датагорском магазине. Надеюсь, вам будет интересен...

Облегченный лестничный регулятор громкости с дистанционным управлением

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

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 к ним...

Сетевой фильтр с контролем правильности подключения к питающей сети для усилителя

Берегись бед, пока их нет (пословица) Встретил недавно земляков – радиолюбителей и получил заказ....

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...

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

  • С нами с 1.02.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 2 комментария
  • 0 публикаций
 
  • 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

  • С нами с 10.01.2012
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 293 комментария
  • 3 публикации
 
  • 0
Обычно у одинаковых резисторов ТКС одинаков.

<
  • Гражданин
8 апреля 2013 02:40

Сергей / Chugunov

  • С нами с 30.09.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 306 комментариев
  • 30 публикаций
 
  • 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

  • С нами с 18.03.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 60 комментариев
  • 5 публикаций
 
  • 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

  • С нами с 14.02.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 5 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 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

  • С нами с 30.09.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 306 комментариев
  • 30 публикаций
 
  • 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

  • С нами с 18.03.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 60 комментариев
  • 5 публикаций
 
  • 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

  • С нами с 30.09.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 306 комментариев
  • 30 публикаций
 
  • 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

  • С нами с 18.03.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 60 комментариев
  • 5 публикаций
 
  • 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

  • С нами с 10.01.2012
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 293 комментария
  • 3 публикации
 
  • 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

  • С нами с 18.03.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 60 комментариев
  • 5 публикаций
 
  • 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.