В начало | Зарегистрироваться | Заказать наши киты почтой
 
 
 
 

USB-акустика Genius SP-U110: где искать правильный звук TDA2822

📆5 января 2014   ✒️hhimmikk   🔎29.274   💬8  

В этой статье я хочу рассказать о способе борьбы с помехами из компьютерных колонок Genius SP-U110[1].
Колонки эти стоят у меня на работе. Кроме выдачи музыки, они ещё умудрялись фонить от сотовых телефонов и прочих радиопомех. В итоге колонки были вскрыты для анализа причин фона.

Считаю, что главной проблемой является питание от порта USB компьютера. При этом образуется «земляная петля» между сигнальной «землёй» на штекере mini-jack и силовой землёй USB. Попытки изменения места подключения экранной оплётки сигнального провода особых улучшений не давали. Тогда было решено сделать новую печатную плату.

Схема УМЗЧ на TDA2822 с токовой ООС

Расскажу о «сердце» акустической системы Genius Sp-U110. УНЧ собран на микросхеме TDA2822[2] в миниатюрном планарном 8-выводном корпусе. Питать её можно от 1,8 до 15 Вольт. Т.к. колонки питаются от USB, то напряжение будет 5 Вольт и оно довольно «грязное» из-за помех от БП компьютера.
Питание +5 Вольт подано на 2 вывод (согласно даташита), «земля» к 4 выводу. Конденсатор С5 был максимально близко установлен к микросхеме.

Повторять стандартную схему из даташита мне не хотелось, а схема от производителя колонок была ещё хуже. Было решено применить включение ИТУН (источник тока управляемый напряжением). Такая реализация обладает специфическим звучанием, сравнимым с ламповыми усилителями.

Исключён фрагмент. Полный вариант доступен меценатам и полноправным членам сообщества.


Я сразу удалил разделительные конденсаторы во входных цепях левого и правого канала. Резисторы R8, R9 поставил на 100к, против 180к в оригинале, т.к. амплитуды входного сигнала не хватало для достижения максимальной мощности колонок. Добавил конденсаторы С11, С12 для подавления радиопомех.

Конденсаторы С9, С10 поставил на 100 мкФ*16В, Jamicon электролитические неполярные. Т.к. эти конденсаторы входят в цепь ОООС (общая отрицательная обратная связь), то экономить на их качестве губительно для звука.

Конденсаторы С7, С8 служат для недопущения постоянного тока на динамики. Иначе вместо звука будет гул и дым. Тип конденсаторов — электролитические полярные Jamicon на 1000 мкФ*25В. В принципе ёмкость их может быть и меньше, т.к. отдача по НЧ у штатных динамиков слабая, а меньшая ёмкость снизит уровень НЧ-составляющей сигнала, чтобы не мучить динамики тем, чего им не «переварить». Но поставил, что было под рукой.

Резисторы R4, R6 являются токовыми датчиками, т.е. преобразуют ток, проходящий через катушки динамиков в напряжение, пропорциональное этому току. Через конденсаторы С9, С10 полученный сигнал подаётся на инвертирующие входы микросхемы, чтобы она была в курсе происходящего и могла подправить искажения выходного сигнала. Упрощённо, в этом состоит принцип ОООС.

Фильтр питания

Фильтр питания собран на конденсаторах С1, С2, С4, С5, катушках индуктивности L1, L2. Конденсаторы С2, С4 — электролитические полярные фирмы Jamicon. С2 на 1000 мкФ*16 В, С4 на 1000 мкФ*25 В. Ставил то, что было.

Задача «электролитов» сгладить низкочастотные помехи, приходящие извне. Конденсаторы С1 и С5 — керамические в smd-корпусе 1206. Они, в отличии от «электролитов», хорошо подавляют ВЧ-помехи. Обычно ёмкость выбирается в районе 100 нФ, но я применил на 470 пФ (какие были).

L1 и L2 также участвуют в фильтрации ВЧ-грязи (в smd-исполнении, снял с платы блока пожарной сигнализации «Гранит»). Можно применить разные типы индуктивностей. Cопротивление катушек увеличивается с ростом частоты проходящего через них тока, т.е. на постоянном токе и НЧ их сопротивление - доли Ома, а на ВЧ уже несколько кОм. В общем, такой фильтр называется «CLC».

Печатная плата

Сразу решил сделать на 2-стороннем текстолите марки FR-4. Нижний слой был отведён под «экран», других дорожек на нём не планировалось (слой М1 в SprintLayot). Соединение с верхним слоем М2 сделано в одной точке около ввода питания. Основная часть компонентов применена в корпусах для поверхностного монтажа (smd), т.к. не люблю сверлить кучу отверстий.
Исключён фрагмент. Полный вариант доступен меценатам и полноправным членам сообщества.


На верхнем слое все дорожки «земли» частично сведены в одну точку — на «минус» конденсатора блока фильтрации питания, частично применил полигонную схему.
Сигнальная «земля» отделена и предполагает одну точку подключения к силовой «земле».

Тестирование, наладка

После установки всех деталей был произведено тестовое включение усилителя. Сразу же услышал знакомый фон из динамиков, правда, тише, чем на родной плате, но всё равно стало ясно, что результат по фону не достигнут.

Начал варьировать соединение сигнальной земли с силовой. Было испробовано подключение напрямую, через индуктивность, через резистор, через конденсатор, даже комбинировал детали. Фон менялся, но не пропадал полностью.
В итоге соединил земли на 4-м выводе TDA2822. Эврика! Фон испарился!

Итого

В результате получил приятно звучащую акустику. От исходного звучания не осталось и следа. Эти пластиковые мыльницы стало действительно приятнее слушать. Просто новый звук, результат отличный.

Фотки обновлённых колонок (извините, качество снимков телефоном оставляет желать лучшего).


Файлы

🎁Novaya-papka.zip  116.13 Kb ⇣ 144

Ссылки по теме

1) Описание колонок Genius SP-U110
2) Datasheet TDA2822 на оф. сайте ST
3) Пост на GT Lab о токовой ООС в TDA2822

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.




 

Читательское голосование

Нравится

Статью одобрили 37 читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.
 

Поделись с друзьями!

 

 

Связанные материалы

 

Схема на Датагоре. Новая статья Новое звучание TDA2822M. Усилитель с изменяемым выходным сопротивлением... Известно, что повышение выходного сопротивления усилителя мощности звуковой частоты (УМЗЧ)...
Схема на Датагоре. Новая статья Высоковольтный БП (0-350V, 0.5А max) с вольт-амперметром на PIC16F690... Иногда при регулировочных работах требуется сравнительно высокое напряжение питания устройств или...
Схема на Датагоре. Новая статья Миниатюрный полный USB-RS232 адаптер на CP-2102 для подключения микроконтроллера к компьютеру по USB... В продолжение к теме «Программатор AVR910», про маленькое устройство, хочу предоставить вашему...
Схема на Датагоре. Новая статья Предварительный усилитель-корректор для винила со стандартной характеристикой RIAA... Надеюсь, кого-то из сограждан может заинтересовать такой архаичный инструмент, как предварительный...
Схема на Датагоре. Новая статья Усилитель для наушников на LM1876 в корпусе компьютерного БП... Предлагаю собрать мой вариант усилителя для наушников. Плюсы: компактный размер, простота сборки,...
Схема на Датагоре. Новая статья Вольтметр-амперметр переменного тока с вычислением мощности на PIC16F690 [Обновлено]... Довольно простой прибор измеряющий напряжение, ток и показывающий полную мощность потребляемую...
Схема на Датагоре. Новая статья Автоматическое включение/выключение мультимедийных колонок при включении/выключении компьютера... Бывало ли такое, что легли вы спать и тут заметили, что компьютерные колонки остались включёнными?...
Схема на Датагоре. Новая статья Большая статья о маленьком усилителе на микросхеме TDA2822M... Старый друг лучше новых двух! Пословица Интегральная микросхема TDA2822M благодаря небольшому...
Схема на Датагоре. Новая статья Полный усилитель на микросхемах. Часть 5-4. Токовая помпа Хоуленда (подписка на платы завершена)... Не мечтай, действуй! Howland Current Pump. Особенность построения УМЗЧ настоящего проекта...
Схема на Датагоре. Новая статья Простой Hi-Fi УМЗЧ на микросхеме ТА8216Н... Здравствуйте, уважаемые жители Датагории! Закончил очередную конструкцию усилителя мощности...
Схема на Датагоре. Новая статья Микрофонный усилитель на LM386 для рации Motorola P080 или Скайпа... При всей кажущейся простоте вопроса проблема существует — в ряде случаев чувствительности штатного...
Схема на Датагоре. Новая статья Транзисторный фильтр питания с высоким КПД для аудиоаппаратуры... При создании прибора для ремонта телевизоров мне потребовался регулируемый источник питания 30-300...
 

Комментарии, вопросы, ответы, дополнения, отзывы

 

<
Читатель Датагора

MVV



<
Читатель Датагора

al Ex

<
Читатель Датагора

AlexRio

<
Читатель Датагора

Pritorius

<
Читатель Датагора

AudioKiller

<
Читатель Датагора

hhimmikk

<
Читатель Датагора

MVV

<
Читатель Датагора

mikesp

Добавить комментарий, вопрос, отзыв 💬

Камрады, будьте дружелюбны, соблюдайте правила!

  • Смайлы и люди
    Животные и природа
    Еда и напитки
    Активность
    Путешествия и места
    Предметы
    Символы
    Флаги
 
 
В начало | Зарегистрироваться | Заказать наши киты почтой