Baru-baru ini saya perlu menyambungkan pemutar vinil Aria-102 ke amplifier. Saya melihat - tetapi Aria hadir tanpa preamplifier bawaan - korektor. Dan ini tidak diamati di amplifier saya. Jadi saya memutuskan untuk membuat preamp cepat - equalizer RIAA. Sehingga sederhana, terdengar layak, dan dapat ditenagai dari sumber daya eksternal konvensional (tentu saja unipolar). Sampai saya menemukan sesuatu yang lebih serius dengan blackjack dan pelacur, catu daya bipolar, dan filter pasif. Jika Anda tertarik, silakan lihat kucing.

Pertama, sedikit teori. Piringan hitam diproduksi dengan rekaman yang mempunyai amplitudo dan respon frekuensi sesuai standar RIAA. Oleh karena itu, untuk reproduksi yang benar, respons frekuensi perlu disesuaikan dengan bentuk kurva RIAA terbalik.

Respon frekuensi rekaman sesuai standar RIAA (garis biru) dan respon frekuensi yang diperlukan penguat - korektor untuk memperoleh karakteristik linier (garis merah).

Selain itu, output dari pickup head tipe MM sekitar 5 mV. Artinya, amplitudonya juga perlu diperkuat.

Ini adalah diagram yang muncul:

Preamplifier RIAA - Preamplifier RIAA - equalizer

Daya disuplai ke perangkat melalui dioda D2, yang melindungi terhadap polaritas daya terbalik. Anda tidak perlu menginstalnya.

LED D1 adalah indikator catu daya. Penguat operasional kebisingan rendah TL072 ditenagai melalui jaringan RC R10,C6,C10. Resistor R5-R6 dengan kapasitor C3, C4 membentuk setengah tegangan suplai untuk mensuplai bias ke input non-pembalik penguat operasional, yang diperlukan saat beroperasi dari catu daya unipolar.

Rantai R7, C7-C9, R8, R9, C11 membentuk respons frekuensi yang diperlukan. Resistor dan kapasitor ini harus dipilih di kedua saluran dengan akurasi timbal balik maksimum. Itulah sebabnya pada rangkaian terdapat 3 kapasitor 1000 pf yang dirangkai paralel, dan bukan satu kapasitor 3000 pf. Juga di papan, resistor 1m2 terdiri dari 2 resistor, dipilih untuk nilai yang sama di kedua saluran.

Berdasarkan simulasi pada program Microcap, karakteristik penguat adalah sebagai berikut:

Papan berikut dikembangkan:

Dan perangkat berikut telah dirakit:

Kedengarannya cukup bagus, tapi secara pribadi saya agak kurang pada bagian frekuensi tinggi dari jangkauannya. Oleh karena itu, setelah berpikir sejenak, saya memutuskan untuk menambahkan perubahan berikut pada diagram:

Kapasitor ini sedikit mengubah respons frekuensi seperti ini:

Garis biru adalah ciri standar, garis merah adalah setelah memasang kapasitor pada papan.

Meskipun tidak halal untuk membuat perubahan seperti itu pada skema standar, saya pribadi lebih menyukai suara yang dihasilkan. Yah, tidak ada yang melarang membuat koreksi tambahan ini bisa dialihkan.

Nah, lebih baik memberi daya pada rangkaian ini dari sumber dengan tegangan lebih besar dari 12 volt, seperti yang saya miliki sekarang. Ini akan memberikan kapasitas kelebihan beban yang lebih tinggi pada amplifier.

Namun secara umum, tertutup dalam layar tembaga dan kotak kaca plexiglass, amplifier ini dengan sempurna menghasilkan tiga rubel uang kembalian yang diinvestasikan di dalamnya dan sangat cocok sebagai versi preamplifier RIAA yang sederhana dan murah untuk pemutar vinil.

Diagram skema penguat daya 10 watt berkualitas tinggi dengan blok nada berdasarkan chip LM1036N, STK436. Amplifier dirancang untuk mereproduksi sinyal audio dari output berbagai peralatan, dari pemutar cakram vinil lama (dengan pickup piezoelektrik) hingga sumber audio analog digital modern.

Diagram skematik

Resistansi sistem speaker harus 8 Ohm, sedangkan dayanya 2x10W, dengan THD tidak lebih dari 0,1%. Catu daya dari tegangan DC 32V.

Beras. 1. Diagram skema kontrol volume, nada dan keseimbangan pada chip LM1036N.

Beras. 2. Diagram skema penguat daya berbasis chip STK436.

Gambar 1 menunjukkan rangkaian pra-penguat AF. Tahapan input dibuat menggunakan penguat operasional dari rangkaian mikro A2 tipe TL072 menggunakan rangkaian repeater.

Tugas mereka adalah meningkatkan impedansi input dari preamplifier sehingga sinyal dari sumber impedansi tinggi seperti pickup piezoelektrik dari pemutar rekaman vinil dapat disuplai ke inputnya. Karena catu dayanya unipolar, input langsung dari penguat operasional ini disuplai dengan tegangan bias yang sama dengan setengah tegangan suplai, diatur oleh pembagi pada resistor R1-R2 dan R3-R4.

Tegangan suplai ke preamplifier disuplai melalui stabilizer A1 pada chip 78L12, yang mengurangi tegangan suplai menjadi 12V. Dari output penguat operasional, sinyal stereo disuplai ke input sirkuit mikro LM1036N AZ, yang merupakan rangkaian penguat dengan kontrol volume elektronik, timbre untuk frekuensi rendah dan tinggi, dan keseimbangan stereo. Penyesuaian dilakukan dengan menggunakan resistor variabel R12, R13, R14 dan R15.

Dari pin 13 dan 8 AZ, sinyal LF saluran stereo diumpankan ke penguat daya AF, rangkaiannya ditunjukkan pada Gambar 2. Penguat daya dibuat pada chip hybrid STK436, yang berisi dua penguat daya identik untuk stereo- UMZCH.

Dalam praktiknya, masing-masing penguat adalah penguat operasional, yang bergantung pada rangkaian umpan balik antara keluaran dan masukan terbalik. Dalam hal ini, ini adalah rantai R21-C25-R22 dan R28-C33-R29. Dengan memilih resistansi R22 dan R29, Anda dapat mengubah penguatan UMZCH dan amplifier secara keseluruhan dalam rentang yang cukup luas.

Papan sirkuit tercetak dan komponennya

Penguat dipasang pada dua papan sirkuit tercetak - yang satu berisi pra-penguat 34 (Gbr. 3.), yang kedua ada penguat daya AF (Gbr. 4.).

Beras. 3. Papan sirkuit tercetak untuk rangkaian blok nada pada chip LM1036N.

Beras. 4. Papan sirkuit tercetak untuk penguat daya berdasarkan chip STK436.

Semua kapasitor yang digunakan pada preamplifier harus memiliki tegangan minimal 12V. Kapasitor pada rangkaian UMZCH untuk tegangan minimal 40V.

Gorchuk N.V.RK-2015-11.

Biasanya, penguat daya audio memerlukan sinyal sekitar 0,5...1,5 Volt pada input, dan output saluran standar 250 mV biasanya tidak cukup. Dalam hal ini, preamplifier normalisasi ditempatkan di depan power amplifier.

Pada artikel ini kita akan melihat salah satu opsi untuk penguat normalisasi awal; rangkaian tersebut diimplementasikan pada sirkuit mikro TL072.

Level sinyal masukan – 0,2 Volt.
Tingkat sinyal keluaran – 0,8 Volt.

Gain rangkaian ini dapat diubah dengan memilih nilai resistor pada rangkaian umpan balik (R7 dan R8).

Untuk saluran kiri dan kanan pada keluarannya terdapat pasangan resistor variabel R11, fungsinya untuk pengatur volume. Nilai resistor variabel dapat berkisar antara 10 hingga 50 kOhm dengan karakteristik logaritmik terbalik. Artinya, jika menggunakan resistor impor, maka harus termasuk golongan “A”, misalnya bertanda “A10K”. Jika resistor tersebut produksi dalam negeri, maka harus golongan “B”.

Rangkaian preamplifier normalisasi ditenagai dari sumber bipolar parametrik konvensional, yang tegangannya disuplai, yang secara langsung memberi daya pada penguat daya ujung itu sendiri. Dalam hal ini, rangkaian mikro TL072 beroperasi pada tegangan suplai 12...13 Volt, yang disebabkan oleh tegangan stabilisasi dioda zener KS213B. Sebagai gantinya, Anda dapat memasang dioda zener lain, misalnya D814G atau D814D.

Jika tegangan suplai power amplifier anda berbeda dengan 2x35 Volt, hitung ulang nilai resistor R12…R15.

Satu situs web menyarankan rumus:

R12+R14 = R13+R15 = (Usupply umzch - Ustab) / 7

Artinya, tegangan suplai penguat daya dikurangi tegangan stabilisasi dioda zener, dan membagi nilai yang dihasilkan dengan 7. Dalam hal ini, hasilnya akan dalam kiloohm, yang dapat dibulatkan ke nilai standar resistor terdekat. nilai.

Namun tetap saja, menurut kami lebih baik menggunakan rumus standar yang disederhanakan untuk menghitung penstabil parametrik:

R1 = (Uinput - Ustab) / Istab

Dalam hal ini, hasilnya adalah Ohm.

Pada rangkaian ini chip TL072 dapat diganti dengan penguat operasional lainnya, misalnya NE5532, NE5534, atau OPA2134.
Lebih baik menggunakan tangki saluran masuk film C1 dan C2, keramik untuk C3 dan C4. Kapasitor elektrolitik di stabilizer harus diatur ke tegangan operasi 50 Volt; lebih baik memiliki margin kecil.

Gambar berikut menunjukkan papan sirkuit penguat normalisasi pada chip TL072:

Format papan sirkuit tercetak BERBARING dan diagram rangkaian preamplifier normalisasi dapat anda download melalui link langsung dari website kami. Jenis file untuk diunduh – RAR, ukuran file – 0,05 Mb.

Artikel ini membahas desain blok nada sederhana. Ini dirancang untuk mengubah suara dengan menyesuaikan karakteristik frekuensi amplitudo sinyal audio pada frekuensi tinggi dan rendah. Diagramnya disajikan pada Gambar 1.

Gambar.1. Diagram rangkaian listrik.

Sirkuit ini berisi penguat operasional kebisingan rendah TL072CP. Ini adalah dua saluran, tetapi hanya satu yang terlibat dalam rangkaian. Penguat operasional ini ditempatkan dalam paket DIP8; Gambar 2 menunjukkan lokasi pinnya.


Gambar.2.

Rangkaian ini dapat menggunakan penguat operasional apa pun dengan parameter serupa.

Deskripsi operasi rangkaian.
Resistor variabel (potensiometer) R4 dirancang untuk mengatur timbre frekuensi tinggi. Dan R5 dirancang untuk mengatur frekuensi rendah.
Ketika R4 berada di posisi paling kiri (artinya menurut diagram), respon frekuensi amplitudo turun di wilayah frekuensi tinggi (Gbr. 3). Hal ini terjadi karena fakta bahwa rangkaian R2 C3, ketika frekuensi sinyal meningkat, mulai melewati resistor bawah R3 dari pembagi input.

Gambar.3. Mengurangi HF.

Jika R4 berada di posisi paling kanan (sesuai diagram), maka dengan meningkatnya frekuensi, rangkaian C3 R6 melewati resistor R7, dan sebagai hasilnya, umpan balik negatif berkurang, meningkatkan respons frekuensi di wilayah frekuensi tinggi (Gbr. 4 ).

Gambar.4. peningkatan HF.

Di posisi tengah resistor variabel R4, blok nada hampir tidak berpengaruh pada suara.

Pada frekuensi yang berbeda, reaktansi kapasitor C3 akan berubah sehingga menyebabkan proses yang dibahas di atas. Namun pada frekuensi di bawah 1 kHz, reaktansi C3 akan jauh lebih besar dibandingkan R2 dan R6, dan penyesuaian frekuensi akan berdampak kecil pada suara.

Sekarang mari kita lihat pengaruh resistor variabel (potensiometer) R5.
Ketika R5 berada di posisi paling kiri (dalam diagram), sinyal melewati kapasitor C2 dan input non-pembalik op-amp tidak terpengaruh. Karena dalam hal ini resistansi R5 adalah 100 kOhm, kapasitor C4 di-shunt, yang menyebabkan peningkatan umpan balik negatif dan penurunan respons frekuensi di wilayah frekuensi rendah (Gbr. 5).

Gambar.5. Bassnya berkurang.

Di posisi kanan resistor R5, kapasitor C4 sekarang dihubung pendek. Dan karena C2 dihubungkan secara seri dengan salah satu resistor pembagi masukan, ia mengubah koefisien pembagiannya, yaitu menurun dengan menurunnya frekuensi sinyal. Akibatnya, respons frekuensi meningkat di wilayah frekuensi rendah (Gbr. 6).

Gambar.6. Peningkatan bass.

Blok nada memiliki impedansi masukan 47 kOhm. Perangkat ini dapat digunakan dengan hampir semua penguat suara.

Di bawah ini adalah foto perangkat yang dirakit.

Nutrisi.

Karena dasar rangkaian adalah penguat operasional, catu daya harus bipolar. Daya disuplai ke pin 4 dan 8 dari sirkuit mikro. Tegangan maksimum yang dapat diterapkan ke terminal ini adalah +18 -18 Volt relatif terhadap kabel biasa.

Untuk mendapatkan tegangan bipolar dari baterai, digunakan rangkaian sederhana pada Gambar 7.

Gambar.7.

Dari baterai 9 Volt, berkat pembagi, kita mendapatkan output +4,5 V dan -4,5 V. Namun rangkaian ini tidak berfungsi dengan baik dan hanya cocok sebagai pilihan terakhir, jadi lebih baik menggunakan yang lebih kompleks rangkaian yang di dalamnya akan menstabilkan tegangan keluaran atau menggunakan catu daya yang sudah jadi.

Tegangan suplai maksimum yang diizinkan dari sirkuit mikro adalah +18 -18 Volt (menurut dokumentasi teknis) , tapi saya tidak menyarankan menerapkan lebih dari +10 -10 Volt.

Tes

Untuk melakukan pengukuran, sinyal suara keluaran dari unit kontrol nada diumpankan ke input linier komputer (bukan ke input mikrofon!). Di editor audio Acoustica Mixcraft, plugin VST Voxengo Spectrum Analyzer v1.9 dipilih. Foto di bawah ini menunjukkan pengujian yang sedang berlangsung (Anda dapat mengevaluasi suaranya di video).

Musik dari ponsel disuplai ke input blok nada (bisa dari sumber mana saja: pemutar, komputer, dll.)

Dengan mengubah resistansi resistor variabel R4 dan R5, Anda dapat mencapai perubahan suara di wilayah frekuensi rendah dan tinggi. Omong-omong, blok timbre praktis tidak mengubah frekuensi menengah.

Blok nada ini sangat cocok untuk memperoleh keterampilan dalam konversi suara.

Artikel ini berisi video di mana blok nada ini diuji, Anda dapat mengevaluasi kinerjanya.

Daftar elemen radio

Perangkat yang disajikan di bawah ini memiliki kualitas suara yang bagus dan tingkat kebisingan yang rendah, serta memiliki fungsi bypass (respons frekuensi langsung), pada saat yang sama, kesederhanaan rangkaian tidak akan membuat takut amatir radio pemula. Bagian pasif dari rangkaian didasarkan pada pengembangan yang dijelaskan oleh E.J. James pada tahun 1948, dan keseluruhan perangkat secara keseluruhan terlihat seperti karya Baxandall dari tahun 1952 :) Sepertinya menggunakan tahap penguat, dalam hal ini op-amp, yang dapat meningkatkan amplitudo "dimakan" (amplitudo regulator ini turun lima kali lipat atau -13 dB!) per blok nada. Menganalisis sumber-sumber yang diketahui secara luas oleh amatir radio mana pun (yang memiliki beberapa ketidakakuratan sejarah), diputuskan untuk bereksperimen dengan hal kecil ini:

Sayangnya saya tidak berhasil mengambil grafik respon frekuensi yang sebenarnya, namun hasil simulasinya kami sajikan pada program Tone Stack Kalkulator. Sirkuit ini terkenal karena penggunaan R5-R6, yang memberikan peningkatan frekuensi yang lebih sempit tanpa mempengaruhi rentang tengah. Resistor ini tidak ada dalam desain E.J.James, jadi simulasi akan berlangsung tanpanya :). Namun hal ini tidak akan mempengaruhi kesan grafik secara keseluruhan, hanya saja rise band frekuensi tinggi akan lebih lebar.

Namun saya ingin lebih: peningkatan yang lebih besar lagi pada frekuensi rendah dan terutama frekuensi tinggi, boleh dikatakan, dengan batas tertentu, meskipun dalam kasus Anda semuanya mungkin sangat berbeda. Atau lebih tepatnya, bukan dalam kasus Anda, tetapi dalam kasus akustik Anda :). Misalnya, dari pengalaman mengoperasikan produk pabrik radio Berdsk VEGA 50AC-106, penyesuaian frekuensi rendah blok nada di RRR UP-001 sama sekali tidak cocok, karena hanya menaikkan wilayah bass atas (200 -250 Hz, sulit menyebutnya bass, lebih mirip dengungan). Namun, pada sistem akustik yang diproduksi oleh pabrik radio Riga Radiotehnika RRR S50b, kualitas suara yang dapat diterima dapat dicapai. Meskipun semua ini dianggap memanjakan, karena hanya mengoreksi kesan mendengarkan, respon frekuensi speaker disesuaikan dan jika amplifier rusak, dilakukan penelitian rangkaian lain, misalnya equalizer parametrik dengan penyesuaian tidak hanya untuk keuntungan, tetapi juga dengan kemampuan untuk memindahkan frekuensi dan faktor kualitas yang meningkat. Tapi kami di sini bukan untuk memperbaiki kekurangan akustik yang mahal, bukan?

Total +6 dB pada frekuensi rendah utama, dan +5 dB pada frekuensi tinggi. Diputuskan untuk meningkatkan penurunan -3 dB di wilayah frekuensi menengah dengan amplifikasi pada op-amp. Saya akui, itu menjadi terlalu berlebihan. Di sirkuit, sulit untuk mencapai respons frekuensi yang mulus dengan memutar kontrol (atau lebih tepatnya, tidak sama sekali), jadi diputuskan untuk menambahkan perangkat yang mematikan blok nada. Ini mungkin berguna jika Anda menggunakan equalizer yang lebih canggih dengan amplifier Anda. Cukup dengan menghubungkan arus pendek input dan output dari bagian pasif atau seluruh blok timbre (dalam kasus pertama, kapasitor C3 mengalami hubungan pendek dan, sebagai akibatnya, nilai tertinggi turun; dalam kasus kedua, penyesuaian HF dan LF dipertahankan, meskipun dalam batas kecil) tidaklah cukup di sini. Oleh karena itu, peralihan dasar dapat dilakukan menggunakan relai dengan kontak pengubah (tipe RES-9, RGK-14, dll.).

Perlu disinggung secara terpisah topik usang kapasitor di blok nada. Menurut pengalaman subjektif saya mengoperasikan preamplifier Shmelev yang terkenal, yang desainnya tanpa ragu saya menggunakan keramik impor, banyak digunakan di toko-toko, sinyal keluarannya dipenuhi dengan harmonisa, yang dapat dirasakan oleh telinga. Mungkin dalam pengujian buta blok nada ini dengan kapasitor lain saya tidak akan menyadarinya, namun hal ini tertanam dalam dalam ingatan saya. Dalam desain ini saya memutuskan untuk menggunakan kapasitor berbasis kertas secara eksklusif. Tentu saja di sini saya tidak akan menjelaskan pengalaman menggunakan kapasitor impor seharga ratusan dolar, tetapi seperti yang mereka katakan, kaya :). Kapasitor seri BMT-2, BM-2 dan MBM ditarik dari akumulasi cadangan.

Jadi, ketika menggunakan kapasitor ini, hal pertama yang harus dilakukan adalah mengukur kapasitansinya dan memeriksa kerusakan luar (khusus untuk BMT-2). Di antara selusin sampel kapasitor seri MBM, 90% memiliki kelebihan kapasitas nominal sebesar 40-50%, yaitu dua kali lebih besar dari toleransinya. Mengukur kapasitansi memungkinkan Anda memilih kapasitor berpasangan untuk 2 saluran untuk memastikan penyesuaian simetris. Pencantuman dan putusan pertama sudah pasti lebih baik menggunakan keramik China. Sayangnya saya tidak dapat menemukan kapasitor kertas pada rangkaian HF, jadi saya menggunakan kapasitor seri KTK yang banyak digunakan pada televisi tabung dan peralatan lainnya. Antara lain kapasitor ini memiliki stabilitas termal yang baik. Lapisan peraknya tidak mempengaruhi suara sama sekali :) (meskipun setelah memperluas pengetahuan saya tentang kapasitor ini, suara secara bertahap mulai menjadi lebih indah dan... :)). Grafik yang ditangkap:

Kontrol diubah ke maksimum:

Kontrol diubah ke minimum:

Diagram perangkat yang dihasilkan:

Karakteristik blok nada ini:

• Koefisien harmonik, %: tidak lebih dari 0,02.
• Rentang penyesuaian, tidak kurang: LF +-16 dB, HF +-17 dB.
• Sinyal masukan: ~1V.

Indikator untuk CG, sinyal/noise bergantung pada op-amp yang diterapkan. Pilihan jatuh pada TL072 (ini adalah op-amp ganda dari ST) karena murahnya dan prevalensinya. Op-amp seperti NE5532, NJM4558, LM358 akan sangat cocok di sini. Anda juga dapat bereksperimen dengan op-amp tunggal (dengan modifikasi PP lebih lanjut) TL071, NE5534, KR544UD1,2, K157UD2 (dengan rangkaian koreksi) dan seterusnya. Dengan kapasitor kertas dan op-amp dalam wadah emas, mengapa tidak jarang? Untuk mengganti sirkuit mikro dengan cepat (jika Anda lebih suka op-amp lain), disarankan untuk memasang soket DIP-8 terlebih dahulu di tempat yang sesuai.

Untuk memberi daya pada bagian aktif perangkat, digunakan penstabil tegangan parametrik pada dua lengan + dan - tanpa menggunakan elemen amplifikasi apa pun, karena dalam rangkaian ini total konsumsi arus kurang dari arus pengenal dioda zener. Untuk menghaluskan sisa pulsasi yang disebabkan oleh pulsasi catu daya UMZCH, rangkaian berisi dua elektrolit. Kapasitasnya kecil untuk memastikan inersia rendah. Kumpulan kecil seperti itu memberikan tingkat latar belakang yang rendah saat mengoperasikan perangkat.

Tentu saja, ini tidak cukup untuk memastikan tingkat latar belakang minimum. Mengardekan rumah resistor variabel dapat membantu mengurangi dengungan. Beberapa kelompok regulator memiliki keluaran tersendiri untuk ini (misalnya SP3-33-23). Saya memiliki resistor grup B yang banyak digunakan (tidak cocok untuk mengatur keseimbangan), yang wadahnya, setelah pengamplasan, saya ground. Saya membawa bumi ke satu titik yang dipilih (rumah pengatur frekuensi rendah), dari mana saya mengirimnya ke bumi catu daya UMZCH. Foto perangkat dan papan sirkuit tercetak:

Ukuran papan sirkuit tercetak adalah 140x60 mm, di sini Anda dapat mengunduh file dalam format .berbaring. Saya berharap Anda sukses dalam pengulangan Anda! .

Diskusikan artikel BLOK TEMBRAL