Появилась у меня недавно необходимость подключить к усилителю проигрыватель винила Ария-102. Посмотрел — а ведь Ария идёт без встроенного предусилителя — корректора. И в усилителе моём такого не наблюдается. Вот и решил я собрать по быстрому предусилитель — RIAA корректор. Чтоб и простой был, и звучал пристойно, и запитать чтоб можно было от обычного внешнего источника питания (однополярного, разумеется). Пока не придумаю что — нибудь более серьёзное с блэкджеком и шлюхами двуполярным питанием и пассивным фильтром. Если заинтересовало — прошу под кат.

Для начала чуть — чуть теории. Виниловые пластинки выпускаются с записью имеющей амплитудно — частотную характеристику согласно стандарту RIAA. Соответственно, для верного воспроизведения необходимо произвести корректировку АЧХ по форме обратной кривой RIAA.

АЧХ записи по стандарту RIAA (синяя линия) и необходимая АЧХ усилителя — корректора для получения линейной характеристики (красная линия).

Кроме того выход от головки звукоснимателя типа ММ порядка 5 мв. То есть и по амплитуде его тоже надо усилить.

На свет появилась такая вот схема:

RIAA preamplifier — RIAA предусилитель — корректор

Питание на устройство поступает через диод D2, предохраняющий от переполюсовки питания. Его можно и не ставить.

Светодиод D1 — индикатор наличия питания. На малошумящий операционный усилитель TL072 питание подаётся через RC-цепочку R10,C6,C10. Резисторы R5-R6 с конденсаторами С3,С4 формируют половину напряжения питания для подачи смещения на неинвертирующий вход операционного усилителя, что необходимо при работе от однополярного источника питания.

Цепочка R7,С7-С9,R8,R9,C11 формирует необходимую АЧХ. Эти резисторы и конденсаторы необходимо подобрать в оба канала с максимальной взаимной точностью. Именно потому на схеме 3 конденсатора по 1000пф параллельно, а не один на 3000пф. Так же и на плате резистор 1м2 у меня составлен из 2-х резисторов, подобранных для одинаковых величин в обоих каналах.

Согласно симуляции в программе Microcap характеристика усилителя получилась следующая:

Была разработана следующая плата:

И собрано вот такое устройство:

Звучало оно достаточно пристойно, но лично мне чуть-чуть недоставало высокочастотной части диапазона. Поэтому, недолго рассуждая, я решил добавить в схему следующее изменение:

Этот конденсатор слегка изменил АЧХ примерно вот так:

Синяя линия — стандартная характеристика, красная линия — после установки на плату конденсатора.

Хотя и не кошерно вносить такие изменения в стандартизированную схему, но лично мне получившееся звучание понравилось больше. Ну и ведь никто не запрещает сделать эту дополнительную коррекцию отключаемой.

Ну и питать эту схему лучше от источника с напряжением большим, чем 12 вольт, как у меня сейчас. Это обеспечит более высокую прегрузочную способность усилителя.

А в целом, заключённый в медный экран и корпус из оргстекла, этот усилитель прекрасно отрабатывает вложенные в него три рубля мелочью и прекрасно подходит в качестве простой и недорогой версии RIAA предусилителя для проигрывателя винила.

Принципиальная схема высококачественного усилителя мощности на 10 Ватт с темброблоком на микросхемах LM1036N, STK436. Усилитель предназначаем для воспроизведения аудиосигнала с выхода различной аппаратуры, от старого проигрывателя виниловых дисков (с пьезоэлектрическим звукоснимателем) до современных цифровых источников аналогового аудиосигнала.

Принципиальная схема

Сопротивление акустических систем должно быть 8 Ом, при этом мощность будет 2x10W, при КНИ не более 0,1%. Питание от источника постоянного тока напряжение 32V.

Рис. 1. Принципиальная схема регулятора громкости, тембра и баланса на микросхеме LM1036N.

Рис. 2. Принципиальная схема усилителя мощности на микросхеме STK436.

На рисунке 1 показана схема предварительного усилителя ЗЧ. Входные каскады выполнены на операционных усилителях микросхемы А2 типа TL072 по схемам повторителей.

Их задача в повышении входного сопротивления предварительного усилителя чтобы на его вход можно было подавать сигнал с такого высокоомного источника, как пьезоэлектрический звукосниматель проигрывателя виниловых пластинок. Поскольку источник питания однополярный на прямые входы этих операционных усилителей подается напряжение смещения, равное половине напряжения питания, установленное делителями на резисторах R1-R2 и R3-R4.

Напряжение питания на предварительный усилитель поступает через стабилизатор А1 на микросхеме 78L12, снижающий напряжение питания до 12V. С выходов операционных усилителей стереосигнал поступает на входы микросхемы АЗ типа LM1036N, представляющей собой схему усилителя с электронной регулировкой громкости, тембра по низким и высоким частотам, и стереобаланса. Регулировка осуществляется с помощью переменных резисторов R12, R13, R14 и R15.

С выводов 13 и 8 АЗ НЧ сигналы стереоканалов поступают на усилитель мощности ЗЧ, схема которого показана на рисунке 2. Усилитель мощности выполнен на гибридной микросхеме STK436, в её составе два идентичных усилителя мощности для стерео-УМЗЧ.

Практически, каждый из усилителей является операционным усилителем, усикоторого зависит от цепи ООС между выходом и инверсным входом. В данном случае, это цепи R21-C25-R22 и R28-C33-R29. Подбором сопротивлений R22 и R29 можно в достаточно широких пределах изменять коэффициент усиления УМЗЧ и всего усилителя в целом.

Печатные платы и детали

Усилитель собран на двух печатных платах, - на одной предварительный усилитель 34 (рис.З.), на второй усилитель мощности ЗЧ (рис.4.).

Рис. 3. Печатная плата для схемы темброблока на микросхеме LM1036N.

Рис. 4. Печатная плата для усилителя мощности на микросхеме STK436.

Все конденсаторы, применяемые в предварительном усилителе должны быть на напряжение не ниже 12V. Конденсаторы в схеме УМЗЧ на напряжение не ниже 40V.

Горчук Н. В. РК-2015-11.

Обычно усилителям мощности звуковых частот на входе требуется сигнал порядка 0,5…1,5 Вольта, и стандартного линейного выхода в 250 мВ, как правило, не хватает. В этом случае перед усилителем мощности ставятся нормирующие предусилители.

В этой статье мы рассмотрим один из вариантов такого предварительного нормирующего усилителя, схема реализована на микросхеме TL072.

Уровень входного сигнала – 0,2 Вольта.
Уровень выходного сигнала – 0,8 Вольт.

Коэффициент усиления данной схемы можно изменить путем подбора номиналов резисторов в цепях обратной связи (R7 и R8).

Для левого и правого каналов по выходу стоит спаренный переменный резистор R11, его функция регулировка громкости. Номинал переменного резистора может лежать в диапазоне от 10 до 50 кОм с обратно логарифмической характеристикой. То есть, если будете применять импортный резистор, значит он должен принадлежать к группе “А”, например, маркировка “А10К”. Если резистор отечественного производства, значит он должен быть группы “В”.

Схема нормирующего предусилителя запитана от обычного параметрического двухполярного источника, к которому подводится напряжение, которым питается непосредственно сам концевой усилитель мощности. В данном случае микросхема TL072 работает при напряжении питания 12…13 Вольт, что обусловлено напряжением стабилизации стабилитрона КС213Б. Вместо него можно поставить и другие стабилитроны, например, Д814Г или Д814Д.

Если у вас напряжение питание усилителя мощности отличное от 2х35 Вольт, пересчитайте номиналы резисторов R12…R15.

На одном из сайтов предлагалась формула:

R12+R14 = R13+R15 = (Uпит.умзч - Uстаб) / 7

То есть, напряжение питания усилителя мощности минус напряжение стабилизации стабилитрона, и полученное значение разделить на 7. При этом результат получится в килоОмах, который можно округлить до ближайшего стандартного значения номинала резистора.

Но все же мы считаем лучше воспользоваться стандартной упрощенной формулой расчета параметрического стабилизатора:

R1 = (Uвход - Uстаб) / Iстаб

В данном случае результат получится в Омах.

В данной схеме микросхему TL072 можно заменить другими операционными усилителями, например, NE5532,NE5534, или OPA2134.
Входные емкости С1 и С2 лучше поставить пленочные, С3 и С4 – керамика. Электролитические емкости в стабилизаторе необходимо поставить на рабочее напряжение 50 Вольт, лучше путь имеют небольшой запас.

На следующем изображении показана печатная плата нормирующего усилителя на микросхеме TL072:

Печатную плату в формате LAY и принципиальную схему нормирующего предусилителя вы можете скачать по прямой ссылке с нашего сайта. Тип файла для скачивания – RAR , размер файла – 0,05 Mb.

В данной статье рассматривается конструкция простого темброблока. Он предназначен для изменения звучания путем регулирования амплитудно-частотной характеристики аудиосигнала в области верхних и нижних частот. Схема представлена на рис.1.

Рис.1. Схема электрическая принципиальная.

В схеме присутствует малошумящий операционный усилитель TL072CP. Он двухканальный, но в схеме задействован только один. Этот операционный усилитель выполнен в корпусе DIP8, на рисунке 2 представлено расположение его выводов.


Рис.2.

В схеме можно использовать любой операционный усилитель схожий по параметрам.

Описание работы схемы.
Переменный резистор (потенциометр) R4 предназначен для регулирования тембра высоких частот. А R5 предназначен для регулирования низких частот.
Когда R4 находится в крайнем левом положении (имеется в виду по схеме), происходит падение амплитудно-частотной характеристики в области высоких частот (рис.3). Это происходит из-за того, что цепь R2 С3 при увеличением частоты сигнала начинает шунтировать нижний резистор R3 входного делителя.

Рис.3. Снижение ВЧ.

Если R4 находится в крайнем правом положении (по схеме), то при увеличении частоты цепь C3 R6 шунтирует резистор R7, а вследствие этого уменьшается отрицательная обратная связь, поднимая АЧХ в области высоких частот (рис.4).

Рис.4. Повышение ВЧ.

В среднем положении переменного резистора R4 темброблок почти не оказывает влияние на звучание.

На разных частотах реактивное сопротивление конденсатора C3 будет меняться, обуславливая процессы рассмотренные выше. Но на частотах меньше 1 кГц реактивное сопротивление C3 будет намного превышать сопротивление R2 и R6 и регулировка частоты будет оказывать незначительное влияние на звук.

Теперь рассмотрим какое влияние оказывает переменный резистор (потенциометр) R5.
Когда R5 находится в крайнем левом положении (по схеме), сигнал проходит в обход конденсатора C2 и на неинвертирующий вход операционного усилителя не оказывается влияние. Так как при этом сопротивление R5 составляет 100 кОм, конденсатор C4 шунтируется, что ведет к увеличению отрицательной обратной связи и происходит падение АЧХ в области низких частот (рис.5).

Рис.5. Снижение НЧ.

В правом положении резистора R5 теперь уже конденсатор C4 замыкается накоротко. А так как C2, включен последовательно с одним из резисторов входного делителя, изменяет его коэффициент деления, т.е уменьшает с уменьшением частоты сигнала. В следствие этого происходит подъем АЧХ в области низких частот (рис.6) .

Рис.6. Повышение НЧ.

Темброблок имеет входное сопротивление 47 кОм. Данное устройство можно использовать практически с любым усилителем звука.

Ниже представлены фотографии собранного устройства.

Питание.

Так как основой схемы является операционный усилитель, питание должно быть двухполярное. Питание подается на 4-й и 8-й выводы микросхемы. Максимальное напряжение, которое можно подавать на эти выводы составляет +18 -18 Вольт относительно общего провода.

Для получения двухполярного напряжения от батарейки, была использована простая схема рис.7.

Рис.7.

От батарейки 9 Вольт, благодаря делителю, на выходе получаем +4,5 В и -4,5 В. Но такая схема работает не очень хорошо и подходит лишь "на крайний случай", поэтому лучше использовать более сложную схему, в которой будет присутствовать стабилизация напряжения на выходе или использовать готовый блок питания.

Максимально допустимое питающее напряжение микросхемы составляет +18 -18 Вольт (согласно технической документации), но я не рекомендую подавать более +10 -10 Вольт.

Тест

Для произведения замеров, выходной звуковой сигнал темброблока был подан на линейный вход компьютера (в микрофонный вход нельзя!). В аудиоредакторе Acoustica Mixcraft был выбран VST плагин Voxengo Spectrum Analyzer v1.9. На фотографии ниже происходит тестирование (оценить звук можно на видео).

На вход темброблока подавалась музыка из телефона (можно от любого источника: плеер, компьютер и т.д.)

Изменяя сопротивления переменных резисторов R4 и R5 можно добиться изменения звука в области НЧ и ВЧ. Кстати, средние частоты темброблок практически не изменяет.

Данный темброблок отлично подойдет для приобретения навыков в преобразовании звука.

К данной статье присутствует видео, в котором произведен тест этого темброблока, вы можете оценить его работу.

Список радиоэлементов

Представленное ниже устройство обладает хорошим качеством звучания и низким уровнем шумов, а также имеет функцию обхода (прямая АЧХ), в тоже время простота схемы не отпугнет начинающих радиолюбителей. В основу пассивной части схемы входит разработка, описанная E.J.James"ом еще в 1948 году, а все устройство вместе смахивает на работу Baxandall"a образца 1952 года:) Смахивает использованием усилительного каскада, в данном случае ОУ, которым можно поднять амплитуду, "съеденную" (у этого регулятора амплитуда падает в пять раз или -13дБ!) темброблоком. Анализируя широко известные любому радиолюбителю источники (в коих наблюдается некоторая историческая неточность), было принято решение поэкспериментировать с этой вещичкой:

К сожалению, реальные графики АЧХ так и не успел снять, однако приведем результат моделирования в программе Tone Stack Calculator . Данная схема примечательна использованием R5-R6, которые обеспечивают более узкий подъем частот, не затрагивая середину. Этих резисторов нет в разработке E.J.James"a, поэтому симуляция произойдет без них:). Однако на общее впечатление от графика это не скажется, просто полоса подъема высоких частот будет более широкой.

Но мне хотелось бы большего: ещё больший подъем на НЧ и в особенности ВЧ, так сказать с запасом, хотя в вашем случае все может быть совершенно иначе. Вернее не в вашем случае, а в случае вашей акустики:). К примеру из опыта эксплуатации продукции бердского радиозавода ВЕГА 50АС-106 регулировка низких частот темброблока в RRR УП-001 совсем не подходила, поскольку поднимала лишь область верхнего баса (200-250 Гц, басом это трудно назвать, скорее гул). Однако на акустических системах производства рижского радиозавода Radiotehnika RRR S50b, можно было добиться приемлимого качества звучания. Хотя все это считается баловством, поскольку корректирует лишь впечатление от прослушивания, корректировку АЧХ колонок и, если усилитель ущербен, проводят другими схемотехническими изысканиями, к примеру параметрическими эквалайзерами с регулировками не только по усилению, но и с возможностью перемещения подымаемой частоты и добротности. Но мы же здесь не собрались исправлять огрехи дорогой акустики?

Итого +6 дБ на основной низкой частоте, и +5 дБ на высокой. Спад -3 дБ в области средних частот решено поднять усилением на ОУ. Признаюсь, стало немного многовато. В схеме поворотом регуляторов трудно добиться ровной АЧХ (вернее совсем не добиться), поэтому решено добавить устройство, отключающее темброблок. Это может оказаться полезным при эксплутации с вашим усилителем более "продвинутого" эквалайзера. Простым замыканием входа и выхода пассивной части или же всего темброблока (в первом случае замыкается конденсатор С3 и как следствие заваливаются верха, во втором - регулировка ВЧ и НЧ сохраняется, правда в небольших пределах) здесь не обойтись. Поэтому можно осуществить элементарную коммутацию на реле с перекидными контактами (типа РЭС-9, РГК-14 и т.д.).

Стоит отдельно затронуть изъезженную тему конденсаторов в блоке тембров. По своему субъективному опыту эксплуатации известного предусилителя Шмелева , в конструкции которого применял незадумываясь керамику импортного производства, широкораспространенную в магазинах, выходной сигнал был насыщен гармониками, что ощущалось на слух. Быть может в слепом тесте этого темброблока с другими конденсаторами я бы этого и не заметил, но тем не менее у меня это глубоко отложилось в памяти. В данной конструкции решил использовать исключительно конденсаторы на бумажной основе. Конечно, здесь я не буду описывать опыт использования импортных конденсаторов за сотни долларов, но как говорится, чем богат:). Из накопленных запасов были вытащены конденсаторы серий БМТ-2, БМ-2 и МБМ.

Итак, при использовании данных конденсаторов, первое что необходимо сделать, это измерить их емкость и осмотреть на внешние повреждения (в особенности для БМТ-2). Среди десятка образцов конденсаторов серии МБМ, 90% имели превышение номинальной емкости на 40-50%, что в двое больше их допуска. Измерение емкости позволяет подобрать конденсаторы в пары для 2-х каналов для обеспечения симметричной регулировки. Первое включение и вердикт - однозначно предпочтительнее использования китайской керамики. К своему стыду, мне не удалось отыскать бумажный конденсатор в цепи ВЧ, поэтому применил конденсатор серии КТК, широко использовался в ламповых телевизовах и прочей аппаратуре. Кроме всего прочего данный конденсатор обладает хорошей термостабильностью. Обкладки из серебра на звуке никак не сказались:) (хотя после пополнения багажа знаний о данном конденсаторе, звук постепенно стал становиться краше и... :)). Графики, которые получилось снять:

Регуляторы повернуты на максимум:

Регуляторы повернуты на минимум:

Схема получившегося устройства:

Характеристики данного темброблока:

• Коэффициент гармоник, %: не более 0,02.
• Диапазон регулировки, не менее: НЧ +-16 дБ, ВЧ +-17 дБ.
• Входной сигнал: ~1V.

Показатели по КГ, сигнал/шум зависят от примененного ОУ. Выбор пал на TL072, (это сдвоенный ОУ фирмы ST) в силу его дешевизны и распространенности. Отлично сюда впишутся и такие операционники, как NE5532, NJM4558, LM358. Поэкспериментировать можно и с одиночными ОУ (с дальшейшей переделкой ПП) TL071, NE5534, КР544УД1,2, К157УД2 (с цепями коррекции) и так далее. С бумажными конденсаторами и ОУ в золотом корпусе, чем не раритет? Для оперативной замены микросхемы (если отдали предпочтение другому ОУ), рекомендуется предварительно установить на соответствующее место панельку DIP-8.

Для питания активной части устройства используется параметрический стабилизатор напряжения на два плеча + и - без использования каких-либо усилительных элементов, поскольку в данной схеме общий ток потребления меньше номинального тока стабилитронов. Для сглаживания остатков пульсаций, вызванных пульсациями блока питания УМЗЧ, в схеме присутствуют два электролита. Их емкость невелика для обеспечения низкой инерционности. Такой небольшой набор дает низкий уровень фона при эксплуатации устройства.

Разумеется, для обеспечения минимального уровня фона этого бывает недостаточно. Снизить фон может помочь заземление корпусов переменных резисторов. У некоторых групп регуляторов для этого есть отдельный вывод (например СП3-33-23). В моем распоряжении оказались широко распространенные резисторы В-группы (для регулировки баланса они не подходят), корпус которых после обработки наждачкой я и заземлил. Земли свел к одной выбранной точке (корпус регулятора низких частот), откуда направил их земле блока питания УМЗЧ. Фотография устройства и печатная плата:

Размер печатной платы 140х60 мм, здесь можно скачать файлик в формате .lay . Желаю успехов в повторении! .

Обсудить статью ТЕМБРОБЛОК