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.


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  405.02 Kb ⇣ 183

Спасибо за внимание!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации