Pra-amplifier berkualitas tinggi buatan sendiri. Diagram skematik, gambar papan sirkuit tercetak dari preamplifier NATALY

Jangan bermimpi, bertindaklah!

Dengan demikian, struktur berikut muncul untuk bagian jalur amplifikasi suara ini:
- pengatur jembatan pasif frekuensi rendah dan tinggi,
- kontrol volume pasif,
- pra-penguat dengan respons frekuensi amplitudo linier (AFC) dan distorsi minimal dalam rentang frekuensi pengoperasian.
Kelemahan nyata dari penyesuaian pada input preamplifier adalah bahwa penurunan rasio signal-to-noise sebagian besar diimbangi oleh tingginya tingkat sinyal perangkat reproduksi suara modern.

Diajukan penguat awal Dapat digunakan pada amplifier audio stereo berkualitas tinggi. Kontrol nada memungkinkan Anda menyesuaikan respons frekuensi amplitudo (AFC) secara bersamaan pada dua saluran di dua wilayah frekuensi: bawah dan atas. Akibatnya, karakteristik ruangan dan sistem akustik, serta preferensi pribadi pendengar, diperhitungkan.

Dan lagi sedikit sejarah

Beras. 1. Diagram blok kontrol nada berkualitas tinggi

Melalui trial and error, saya menemukan rangkaian pra-penguat sederhana (Gbr. 2), yang, bagaimanapun, sistem reproduksi suara jauh melampaui suara peralatan yang diproduksi secara komersial, setidaknya yang dimiliki teman dan kenalan saya.

Beras. 2. Diagram skema satu saluran pra-amplifier untuk UMZCH S. Batya dan V. Sereda

Dasarnya diambil dari rangkaian pra-penguat elektrofon stereoponis oleh Yu Krasov dan V. Cherkunov, yang didemonstrasikan pada Pameran Desainer Amatir Radio All-Union ke-26. Ini adalah sisi kiri sirkuit, termasuk kontrol nada.

Munculnya kaskade pada transistor dengan konduktivitas berbeda di pra-penguat (VT3, VT4) dikaitkan dengan diskusi tentang amplifier dengan guru laboratorium teknologi televisi di Departemen Sistem Radio A. S. Mirzoyants, dengan siapa saya bekerja sebagai murid. Selama pengerjaannya, kaskade linier diperlukan untuk memperkuat sinyal televisi, dan Alexander Sergeevich melaporkan bahwa, berdasarkan pengalamannya, karakteristik terbaik dimiliki oleh struktur “kocar-kacir”, seperti yang ia katakan, yaitu penguat pada transistor dari struktur berlawanan dengan kopling langsung. Dalam proses percobaan dengan UMZCH, saya menemukan bahwa ini tidak hanya berlaku untuk peralatan televisi, tetapi juga untuk peralatan penguatan suara. Selanjutnya, saya sering menggunakan sirkuit serupa dalam desain saya, termasuk transistor efek medan - pasangan transistor bipolar.

Upaya untuk menggunakan transistor dengan struktur berbeda pada tahap pertama (pengikut emitor komposit VT1, VT2) tidak membuahkan hasil, karena dengan semua karakteristik yang sangat baik (tingkat kebisingan rendah, distorsi rendah), rangkaian memiliki kelemahan yang signifikan - kapasitas kelebihan beban yang lebih rendah dibandingkan dengan pengikut emitor.
Spesifikasi pra-amplifier:
Resistansi masukan, kOhm= 300
Sensitivitas, mV= 250
Kedalaman penyesuaian nada, dB:
pada frekuensi 40 Hz=± 15
pada 15 kHz=± 15
Kedalaman penyesuaian keseimbangan stereo, dB=± 6

Karena ide-ide baru muncul selama desain amplifier, saya memberikan desain lama kepada seseorang, atau menjualnya dengan harga tetap watt daya keluaran/rubel. Dalam salah satu perjalanan saya ke Leningrad, saya membawa amplifier ini untuk dijual kepada teman teman. Volodka mengatakan bahwa orang ini memiliki banyak peralatan Barat, dan membawa perangkat itu kepadanya untuk audisi. Di malam hari dia memberi tahu saya hasilnya: pemuda itu menyalakan amplifier, mendengarkan beberapa hal dan sangat puas dengan suaranya sehingga dia membayar uang tanpa sepatah kata pun.

Sejujurnya, ketika saya mengetahui bahwa perbandingan akan dilakukan dengan peralatan impor, saya tidak terlalu berharap amplifier tersebut akan memberikan kesan. Selain itu, belum selesai sepenuhnya - penutup atas dan samping hilang.

Mari kita perhatikan diagram rangkaian satu saluran pra-penguat (Gbr. 2). Kontrol volume impedansi tinggi (R2.1) dan keseimbangan (R1.1) dipasang pada input. Dari terminal tengah resistor R2.1, melalui kapasitor transisi C2, sinyal suara disuplai ke pengikut emitor komposit VT1, VT2, yang diperlukan untuk pengoperasian normal kontrol nada pasif, yang dibuat dalam rangkaian jembatan. Untuk menghilangkan redaman yang ditimbulkan oleh blok nada dan memperkuat sinyal ke level yang diperlukan, penguat dua tahap dipasang pada transistor VT3, VT4.

Catu daya preamplifier tidak stabil, dari lengan positif penguat daya. Tegangan suplai disuplai ke kaskade VT3, VT4 melalui filter R17, C10, C13, dan ke pengikut input emitor - R8, C4. Dioda VD1 memainkan peran penting: tanpanya, tidak mungkin untuk sepenuhnya menghilangkan latar belakang arus bolak-balik dengan frekuensi 100 Hz pada output penguat daya.

Secara struktural, preamplifier dibuat dalam bentuk “garis”, semua bagian dipasang pada papan sirkuit tercetak, ditutup di atasnya dengan layar berbentuk U yang terbuat dari baja setebal 0,8 mm.

--
Terima kasih atas perhatian Anda!

Untuk kontrol nada yang halus, diperlukan resistor variabel dengan ketergantungan logaritmik terbalik (kurva B).
Program ini memungkinkan Anda melihat dengan jelas pengoperasian kontrol nada yang dirancang Kalkulator Tumpukan Nada 1.3(Gbr. 9).

Beras. 9. Pemodelan kontrol nada untuk rangkaian ditunjukkan pada Gambar. 8

Beras. 11. Diagram skema blok nada dan pra-amplifier untuk UMZCH "siswa"

Uji eksperimental terhadap beberapa contoh penguat operasional menunjukkan bahwa bahkan tanpa kapasitor di cabang pembumian pembagi umpan balik negatif, tegangan keluaran konstan adalah beberapa milivolt. Namun, untuk alasan keserbagunaan penggunaan, kapasitor kopling (C1, C6) disertakan pada input unit kontrol nada dan output pra-penguat.
Tergantung pada sensitivitas penguat yang diperlukan, nilai resistansi resistor R10 dipilih dari tabel. 2. Anda harus berusaha bukan untuk nilai pasti dari resistansi resistor, tetapi untuk kesetaraan berpasangan di saluran amplifier.

Meja 2

Bagus! Hadiah gratis sudah berakhir. Jika Anda menginginkan file dan artikel bermanfaat, bantu saya!

--
Terima kasih atas perhatian Anda!
Igor Kotov, pemimpin redaksi majalah Datagor

Kerugian utama dari kontrol nada pasif adalah gain yang rendah. Kerugian lainnya adalah untuk mendapatkan ketergantungan linier tingkat volume pada sudut rotasi, perlu menggunakan resistor variabel dengan karakteristik kontrol logaritmik (kurva “B”).
Keuntungan dari kontrol nada pasif adalah lebih sedikit distorsi dibandingkan kontrol nada aktif (misalnya, kontrol nada Baxandal, Gambar 12).

Beras. 12. Kontrol nada aktif oleh P. Baxandal

Beras. 13. Penempatan komponen pada papan sirkuit tercetak

Elemen yang terkait dengan saluran kanan preamplifier ditandai dengan bilangan prima. Penandaan yang sama dilakukan pada file papan sirkuit tercetak (dengan ekstensi *.lay) - tulisan tersebut muncul ketika kursor dipindahkan ke elemen yang sesuai.
Pertama, bagian-bagian berukuran kecil dipasang pada papan sirkuit tercetak: jumper kawat, resistor, kapasitor, "manik-manik" ferit, dan soket untuk sirkuit mikro. Terakhir, blok terminal dan resistor variabel dipasang.
Setelah memeriksa instalasi, hidupkan daya dan periksa “nol” pada output penguat operasional. Offsetnya adalah 2 – 4 mV.
Jika diinginkan, Anda dapat menggerakkan perangkat dari generator sinusoidal dan mengambil karakteristiknya (Gbr. 14).

Beras. 14. Instalasi untuk mengkarakterisasi preamplifier

--
Terima kasih atas perhatian Anda!
Igor Kotov, pemimpin redaksi majalah Datagor

Sumber menyebutkan

Vladimir Mosyagin (MVV)

Rusia, Veliky Novgorod

Saya mulai tertarik dengan radio amatir sejak kelas lima sekolah menengah.
Spesialisasi diploma - insinyur radio, Ph.D.

Penulis buku “Untuk seorang amatir radio muda membaca dengan besi solder”, “Rahasia keahlian radio amatir”, salah satu penulis seri buku “Untuk dibaca dengan besi solder” di penerbit “SOLON- Tekan”, Saya memiliki publikasi di majalah “Radio”, “Instrumen dan Teknik Eksperimental”, dll.

Suara pembaca

Artikel tersebut disetujui oleh 70 pembaca.

Rangkaian preamplifier sangat banyak dan, asalkan beberapa tindakan pencegahan sederhana dilakukan dan op-amp modern digunakan, rangkaian ini sangat mudah untuk dirancang dan memberikan kinerja tinggi. Saya menghimbau kepada mereka yang “melarang” lembaga pendidikan tersebut: Silakan lewati bagian ini, tetapi HANYA setelah membaca dua paragraf berikutnya.

Meskipun op amp dianggap buruk di kalangan audiophile, harus diingat bahwa suara dari instrumen musisi ke telinga pendengar melewati 10 hingga 100 op amp - di mixer (biasanya lebih dari sekali), di perangkat efek eksternal, di alat perekam (analog atau digital), dan terakhir di pemutar CD itu sendiri. Banyak di antaranya yang tidak sebagus yang digunakan dalam desain ini.

Ini tidak berarti bahwa preamp tabung yang bagus tidak akan terdengar lebih baik (atau mungkin hanya berbeda), tetapi jangan percaya pada mitos-mitos tentang "suara chip" yang buruk yang cukup populer.Ini adalah pendapat dari mereka yang telah menggunakan preamp tabung juga.dan preamplifier berdasarkan op-amp desain saya.

Keterangan

Preamplifier memiliki kontrol nada dan keseimbangan opsional, yang dapat dihilangkan jika diinginkan. Pemilih input dapat diperluas jika diperlukan untuk menyediakan lebih banyak sumber sinyal.

Kontrol nada didasarkan pada kontrol pasif, tetapi tidak termasuk rangkaian umpan balik Baxandal tradisional. Ini memberikan kontrol maksimum ±6 dB, yang mungkin tidak terlihat banyak (sebagian besar kontrol nada menawarkan antara 12 dan 20 dB), namun kenyataannya, ini biasanya cukup untuk penyesuaian yang biasanya diperlukan.

Catatan: Kontrol nada telah sedikit dimodifikasi sejak diagram ini pertama kali diterbitkan. Regulator RF idealnya menggunakan kapasitor 1 nF (sebelumnya digunakan 10 nF). Rangkaian di atas memberikan penyesuaian ±3 dB pada frekuensi 6 kHz dan 55 Hz pada posisi ekstrim potensiometer. Jika perubahan timbre terlalu kecil, meningkatkan kapasitansi kapasitor di rangkaian kontrol bass dan treble (masing-masing 100 nF dan 1 nF) akan menurunkan frekuensi, dan sebaliknya. Saat menggunakan sistem speaker kecil, lebih baik menggunakan kapasitor 47 nF di rangkaian kontrol bass.

Sirkuit ini menyediakan keluaran perekaman opsional. Hal ini dapat dikecualikan jika tidak diperlukan. Tentu saja, alat perekam apa pun dapat digunakan dan tidak harus berupa alat perekam.

Beras. 1. Pemilih masukan dan peralihan sirkuit

Tidak ada fitur desain khusus di sini, namun kehati-hatian harus dilakukan selama pemasangan untuk memastikan bahwa kabel saluran kiri dan kanan dipisahkan jika memungkinkan untuk mencegah crosstalk. Disarankan untuk menggunakan sakelar putar dengan poros yang diperpanjang sebagai pemilih input. Ini akan memungkinkan Anda menempatkan semua input dan sakelar dalam satu bagian dan melindunginya dengan andal.

Kontrol input untuk input CD dan DVD memungkinkan Anda menyeimbangkan level dengan sumber lain. Setelah melakukan sejumlah kecil percobaan, perlu untuk memastikan kemampuan untuk beralih dari satu input ke input lainnya sambil mempertahankan level volume.

Beras. 2. Buffer masukan dan kontrol nada

Diagram hanya menunjukkan saluran kiri. Saluran kanan identik, dan menggunakan paruh kedua op amp NE5532. Perhatikan bagaimana daya dihubungkan ke op-amp:

+V - Pin 8, –V - Pin 4
Jika sambungannya salah, penguat operasional akan rusak!

Tahap input mempunyai penguatan sebesar 2 (6 dB) dan bertindak sebagai buffer untuk blok nada. Tahap buffer pada keluaran blok nada juga memiliki penguatan 2 kali lipat untuk mengkompensasi kerugian pada tahap kontrol nada (6 dB). Jadi, total penguatan setelah kontrol nada adalah 4 (untuk frekuensi yang ditingkatkan hingga maksimum). Mengingat sinyal RMS standar 2V dari pemutar CD, outputnya akan menjadi 8V RMS atau amplitudo puncak 11,3V (dengan asumsi kontrol level input maksimum).

Untuk mencegah kliping sinyal pada puncak, tegangan suplai op amp minimal harus ±15 V. Level sinyal dari sumber lain akan jauh lebih rendah dibandingkan RMS 2 V pada pemutar CD. Oleh karena itu, semua kemungkinan kemungkinan kliping dihilangkan.

Harap dicatat bahwa kontrol nada di posisi tengah memberikan respons frekuensi yang hampir datar. Penyimpangan apa pun kemungkinan besar disebabkan oleh alasan mekanis, bukan kelistrikan.

Saat mengganti S2, semua elemen blok nada dan buffer keluaran dikeluarkan dari rangkaian.

Beras. 3. Tahap keseimbangan, volume, perolehan keluaran

Tahap keluaran memberikan sebagian besar penguatan (12,6 dB), dan mencakup kontrol volume dan keseimbangan. Kontrol keseimbangan menghasilkan redaman 2,3 dB di posisi tengah dan memiliki respons semi-logaritmik. Oleh karena itu, pengendalian yang presisi mudah dicapai di area posisi tengah mesin. Ketika kontrol diputar ke posisi ekstrim, saluran berlawanan menerima sinyal 1 dB. Menggunakan kontrol penguatan langkah dapat mengurangi tingkat kebisingan

Jika amplifier Anda memiliki sensitivitas yang luar biasa tinggi, Anda perlu meningkatkan nilai R19. Keuntungan dari kaskade ini ditentukan dengan rumus:

Ku = 20log((R18 + R17) / R17) - 2,3 dB (2,3 dB hilang dalam kontrol keseimbangan)

Total penguatan sistem dengan semua kontrol (kecuali kontrol nada) pada maksimum adalah 18,5 dB, sehingga 230 mV akan menggerakkan amplifier dengan sensitivitas input 2 V ke daya penuh.

Jika diperlukan lebih banyak penguatan (yang sangat kecil kemungkinannya), maka hal ini dapat dicapai dengan menurunkan R17 pada tahap keluaran akhir (saat ini 22kΩ). Misalnya, jika diinginkan penguatan total sebesar 24 dB, maka nilai R17 harus dikurangi menjadi 12 kOhm. Dalam hal ini, kebisingan intrinsik meningkat sebanding dengan peningkatan penguatan.

Untuk menggerakkan amplifier daya sensitivitas normal (gain 27 dB), total penguatan preamp sebesar 10 dB sudah cukup untuk sebagian besar sumber. Nilai tersebut dapat dicapai dengan menaikkan R17 menjadi 82 kΩ, sehingga total gain menjadi

6 dB + 7 dB – 2,3 dB = 10,7 dB

Jika diinginkan, nilai R17 dan R18 dapat dibagi 10 (hingga 10 kΩ dan 2,2 kΩ seperti yang ditunjukkan pada diagram). Hal ini dapat mengurangi kebisingan karena impedansi yang lebih rendah. Saya belum mengukur tingkat kebisingan di kedua konfigurasi, tetapi keduanya akan sangat rendah.

Semua potensiometer digunakan dengan karakteristik linier.

Setiap op-amp harus di-shunt dengan kapasitor elektrolitik 10 µF x 25 V dari setiap kaki daya ke ground dan kapasitor 100 nF di antara pin daya (lihat Gambar 4). Yang terakhir ini harus ditempatkan sedekat mungkin dengan terminal daya op-amp; lokasi elektrolit 10 µF tidak penting. Kegagalan untuk melakukan bypass akan mengakibatkan osilasi frekuensi tinggi yang secara signifikan akan mendistorsi suara preamplifier.

Beras. 4. Rangkaian shunt catu daya op-amp

Op amp ini sangat umum dan tidak akan sulit ditemukan. Tidak diragukan lagi ada unit yang lebih baik di luar sana, namun kualitas keseluruhan NE5532 yang digunakan dalam desain ini akan memuaskan pendengar yang paling cerdas. Perangkat ini memiliki stabilizer internal dan tidak diperlukan stabilisasi eksternal.

Perhatikan bahwa semua op amp (kecuali buffer nada) beroperasi dengan penguatan DC. Hal ini menyebabkan munculnya tegangan konstan dalam beberapa milivolt pada output op-amp. Untuk menghilangkan hal ini diperlukan penggunaan kapasitor elektrolitik di jalur sinyal, yang merupakan sesuatu yang ingin saya hindari.

Menggunakan kapasitor keluaran 2.2uF mencegah tegangan DC memasuki perangkat hilir. Sangat tidak disarankan untuk melepas kapasitor ini, karena Tegangan DC (walaupun dalam jumlah kecil) tidak boleh disalurkan ke amplifier! Sambungan paralel dua kapasitor 2,2 μF memberikan sinyal pada level -3 dB pada frekuensi hingga 5 Hz dan beban 10 kOhm. Ini seharusnya dapat diterima oleh sebagian besar amplifier

Resistor 100 ohm pada output dirancang untuk mencegah osilasi op amp saat dihubungkan ke kabel koaksial.

Disarankan untuk menggunakan trafo eksternal sebagai sumber daya yang sesuai untuk menghilangkan kemungkinan interferensi, terutama jika digunakan tahap phono.

Catu daya yang sesuai tersedia di Proyek 05 (lihat Proyek 05). Dalam hal ini, trafo digunakan untuk menyediakan 16 VAC, dan rektifikasi, penyaringan dan stabilisasi dipasang di dalam sasis preamplifier.

Jika ingin memasukkan trafo pada sasis, gunakan trafo tipe toroidal (20 VA lebih dari cukup) untuk meminimalkan medan magnet.

Saat menyambungkan ke listrik, berhati-hatilah dan ikuti tindakan pencegahan keselamatan, volume listriktage mengancam jiwa! Dalam hal ini, gunakan konektor daya tipe IEC standar. Untuk menyambung ke sumber tegangan AC 12V, saya sarankan menggunakan konektor XLR. Konektor ini jauh lebih tahan lama dibandingkan konektor daya berbentuk tabung dan tidak akan pernah rontok. Koneksi XLR dijelaskan pada halaman proyek catu daya

Baru-baru ini, seseorang meminta saya untuk membuatkannya amplifier dengan daya yang cukup dan saluran amplifikasi terpisah untuk frekuensi rendah, sedang, dan tinggi. Sebelumnya saya telah mengumpulkannya lebih dari sekali untuk diri saya sendiri sebagai percobaan dan, harus saya katakan, percobaan tersebut sangat berhasil. Kualitas suara bahkan pada speaker murah dengan level yang tidak terlalu tinggi pun meningkat secara nyata dibandingkan, misalnya, dengan opsi untuk menggunakan filter pasif pada speaker itu sendiri. Selain itu, menjadi mungkin untuk dengan mudah mengubah frekuensi crossover dan penguatan masing-masing pita dan, dengan demikian, lebih mudah untuk mencapai respons frekuensi yang seragam dari seluruh jalur amplifikasi suara. Penguat menggunakan rangkaian siap pakai yang sebelumnya telah diuji lebih dari satu kali dalam desain yang lebih sederhana.

Skema struktural

Gambar di bawah menunjukkan diagram rangkaian saluran 1:

Seperti dapat dilihat dari diagram, amplifier memiliki tiga input, salah satunya memberikan kemungkinan sederhana untuk menambahkan korektor preamplifier untuk pemutar vinil (jika perlu), sakelar input, kunci timbre pra-amplifier (juga tiga -band, dengan level HF/MF/LF yang dapat disesuaikan), kontrol volume, blok filter untuk tiga band dengan penyesuaian level penguatan setiap band dengan kemampuan untuk menonaktifkan penyaringan dan catu daya untuk amplifier akhir berdaya tinggi (tidak stabil) dan penstabil untuk bagian “arus rendah” (tahap amplifikasi awal).

Blok pra-penguat-timbre

Sebuah sirkuit yang telah diuji lebih dari satu kali sebelumnya digunakan, yang meskipun sederhana dan ketersediaan suku cadangnya, menunjukkan karakteristik yang cukup baik. Diagram tersebut (seperti semua diagram berikutnya) pernah diterbitkan di majalah “Radio” dan kemudian diterbitkan lebih dari satu kali di berbagai situs di Internet:

Tahap input pada DA1 berisi sakelar tingkat penguatan (-10; 0; +10 dB), yang menyederhanakan pencocokan seluruh amplifier dengan sumber sinyal pada level berbeda, dan kontrol nada dipasang langsung pada DA2. Rangkaian ini tidak berubah-ubah terhadap beberapa variasi nilai elemen dan tidak memerlukan penyesuaian apa pun. Sebagai op-amp, Anda dapat menggunakan sirkuit mikro apa pun yang digunakan di jalur audio amplifier, misalnya, di sini (dan di sirkuit berikutnya) saya mencoba BA4558, TL072 dan LM2904 yang diimpor. Apa pun bisa dilakukan, tetapi tentu saja lebih baik memilih opsi op-amp dengan tingkat kebisingan serendah mungkin dan kinerja tinggi (faktor perubahan tegangan input). Parameter ini dapat dilihat di buku referensi (lembar data). Tentu saja, skema khusus ini sama sekali tidak perlu digunakan di sini, sangat mungkin, misalnya, untuk membuat bukan blok nada tiga pita, tetapi blok nada dua pita biasa (standar). Namun bukan rangkaian “pasif”, melainkan dengan tahapan pencocokan amplifikasi pada input dan output pada transistor atau op-amp.

Blok penyaring

Jika mau, Anda juga dapat menemukan banyak rangkaian filter, karena sekarang terdapat cukup banyak publikasi tentang topik amplifier multi-band. Untuk mempermudah tugas ini dan sebagai contoh, di sini saya akan mencantumkan beberapa kemungkinan skema yang ditemukan di berbagai sumber:

- rangkaian yang saya gunakan pada amplifier ini, karena frekuensi crossover ternyata sesuai dengan kebutuhan "pelanggan" - 500 Hz dan 5 kHz dan saya tidak perlu menghitung ulang apa pun.

- rangkaian kedua, lebih sederhana pada op-amp.

Dan kemungkinan rangkaian lainnya, menggunakan transistor:

Seperti yang sudah Anda tulis, saya memilih skema pertama karena penyaringan pita yang cukup berkualitas tinggi dan kesesuaian frekuensi pemisahan pita dengan yang ditentukan. Hanya pada output setiap saluran (band) kontrol tingkat penguatan sederhana ditambahkan (seperti yang dilakukan, misalnya, pada rangkaian ketiga, menggunakan transistor). Regulator dapat disuplai dari 30 hingga 100 kOhm. Penguat operasional dan transistor di semua rangkaian dapat diganti dengan penguat operasional modern (dengan mempertimbangkan pinout!) untuk mendapatkan parameter rangkaian yang lebih baik. Semua rangkaian ini tidak memerlukan penyesuaian apa pun kecuali Anda perlu mengubah frekuensi crossover. Sayangnya, saya tidak dapat memberikan informasi tentang penghitungan ulang frekuensi crossover ini, karena rangkaian tersebut dicari sebagai contoh yang “siap pakai” dan tidak ada penjelasan rinci yang dilampirkan padanya.

Kemampuan untuk menonaktifkan pemfilteran pada saluran MF dan HF telah ditambahkan ke sirkuit blok filter (yang pertama dari tiga sirkuit). Untuk tujuan ini, dua sakelar tombol tekan tipe P2K dipasang, yang dengannya Anda cukup menutup titik koneksi input filter - R10C9 dengan output yang sesuai - "output HF" dan "output MF". Dalam hal ini, sinyal audio penuh ditransmisikan melalui saluran ini.

Penguat daya

Dari keluaran setiap saluran filter, sinyal HF-MF-LF diumpankan ke masukan penguat daya, yang juga dapat dirakit menggunakan salah satu rangkaian yang diketahui, bergantung pada daya yang dibutuhkan seluruh penguat. Saya membuat UMZCH sesuai dengan skema yang sudah lama dikenal dari majalah “Radio”, No.3, 1991, hal.51. Di sini saya memberikan link ke “sumber asli”, karena banyak pendapat dan perselisihan mengenai skema ini mengenai “kualitasnya”. Faktanya adalah bahwa pada pandangan pertama ini adalah rangkaian penguat kelas "B" dengan adanya distorsi "langkah" yang tak terhindarkan, tetapi tidak demikian. Rangkaian ini menggunakan kontrol arus dari transistor tahap keluaran, yang memungkinkan Anda menghilangkan kekurangan ini selama penyalaan normal dan standar. Pada saat yang sama, rangkaian ini sangat sederhana, tidak terlalu penting untuk bagian-bagian yang digunakan, dan bahkan transistor tidak memerlukan pemilihan parameter awal yang khusus. Selain itu, rangkaian ini nyaman karena transistor keluaran yang kuat dapat ditempatkan pada satu panas. tenggelam berpasangan tanpa spacer isolasi, karena terminal kolektor dihubungkan pada titik " keluaran”, yang sangat menyederhanakan pemasangan amplifier:

Saat mengatur, PENTING untuk memilih mode operasi yang benar dari transistor tahap pra-final (dengan memilih resistor R7R8) - di basis transistor ini dalam mode "istirahat" dan tanpa beban pada output (dinamika ) harus ada tegangan pada kisaran 0,4-0,6 volt. Tegangan suplai untuk amplifier tersebut (masing-masing harus ada 6) dinaikkan menjadi 32 volt dengan penggantian transistor keluaran dengan 2SA1943 dan 2SC5200, resistansi resistor R10R12 juga harus ditingkatkan menjadi 1,5 kOhm (untuk “membuat hidup lebih mudah” untuk dioda zener pada rangkaian catu daya input op-amp). Op-amp juga diganti dengan BA4558, dalam hal ini rangkaian "pengaturan nol" (output 2 dan 6 pada diagram) tidak lagi diperlukan dan, oleh karena itu, pinout berubah saat menyolder rangkaian mikro. Hasilnya, saat diuji, setiap amplifier yang menggunakan rangkaian ini menghasilkan daya hingga 150 watt (jangka pendek) dengan tingkat pemanasan radiator yang cukup memadai.

Catu daya ULF

Dua transformator dengan blok penyearah dan filter digunakan sebagai catu daya sesuai dengan skema standar biasa. Untuk memberi daya pada saluran pita frekuensi rendah (saluran kiri dan kanan) - transformator 250 watt, penyearah berdasarkan rakitan dioda seperti MBR2560 atau serupa, dan kapasitor 40.000 uF x 50 volt di setiap lengan daya. Untuk saluran frekuensi menengah dan tinggi - transformator 350 watt (diambil dari receiver Yamaha yang terbakar), penyearah - rakitan dioda TS6P06G dan filter - dua kapasitor 25.000 uF x 63 volt untuk setiap lengan daya. Semua kapasitor filter elektrolitik dilangsir oleh kapasitor film dengan kapasitas 1 mikrofarad x 63 volt.

Secara umum, catu daya tentu saja dapat memiliki satu trafo, tetapi dengan daya yang sesuai. Kekuatan penguat secara keseluruhan dalam hal ini ditentukan semata-mata oleh kemampuan sumber listriknya. Semua preamplifier (blok timbre, filter) juga diberi daya dari salah satu transformator ini (mungkin dari salah satu transformator ini), tetapi melalui unit penstabil bipolar tambahan yang dirakit pada MS KREN (atau yang diimpor) atau menggunakan salah satu rangkaian transistor standar.

Desain amplifier buatan sendiri

Ini mungkin momen tersulit dalam manufaktur, karena tidak ada rumah siap pakai yang sesuai dan saya harus memikirkan opsi yang memungkinkan :-)) Agar tidak membuat banyak radiator terpisah, saya memutuskan untuk menggunakan a rumah radiator dari amplifier mobil 4 channel, ukurannya cukup besar, kira-kira seperti ini:

Semua "bagian dalam" tentu saja telah dihapus dan tata letaknya menjadi seperti ini (sayangnya, saya tidak mengambil foto yang sesuai):

— seperti yang Anda lihat, enam papan terminal UMZCH dan papan blok timbre pra-amplifier dipasang di penutup radiator ini. Papan blok filter sudah tidak muat lagi, sehingga dipasang pada struktur yang terbuat dari sudut alumunium yang kemudian ditambahkan (dapat dilihat pada gambar). Selain itu, trafo, penyearah, dan filter catu daya dipasang di “bingkai” ini.

Tampilan (dari depan) dengan semua sakelar dan kontrol menjadi seperti ini:

Tampak belakang, dengan terminal keluaran speaker dan kotak sekering (karena tidak ada sirkuit pelindung elektronik yang dibuat karena kurangnya ruang dalam desain dan agar tidak mempersulit sirkuit):

Selanjutnya, bingkai dari sudut tentu saja harus ditutup dengan panel dekoratif untuk memberikan tampilan produk yang lebih “dapat dipasarkan”, tetapi hal ini akan dilakukan oleh “pelanggan” sendiri, sesuai dengan selera pribadinya. Namun secara umum, dari segi kualitas suara dan kekuatan, desainnya ternyata cukup baik. Penulis materi: Andrey Baryshev (khusus untuk situsnya situs web).

Modern sumber digital suara (pemutar CD, DAC, dll.) memiliki tingkat kebisingan yang sangat rendah. Jauh lebih rendah dari vinil atau pita magnetik. Oleh karena itu, persyaratan kebisingan pada jalur amplifikasi berikutnya saat ini menjadi jauh lebih tinggi dibandingkan di era audio analog. Mengingat persyaratan ini, preamplifier yang dijelaskan di bawah ini dirancang dengan tujuan utama untuk menghasilkan suara berkualitas tinggi pada tingkat kebisingan yang sangat rendah tanpa menggunakan komponen yang eksotik atau mahal.

Di sebagian besar tahapan penulis menggunakan penguat operasional favoritnya NE5532, tetapi di beberapa node digunakan LM4562, sejak baru-baru ini mereka menjadi lebih mudah diakses dan memungkinkan seseorang memperoleh lebih sedikit distorsi saat beroperasi dengan beban impedansi rendah.

Pencinta musik seperti apa (dan terlebih lagi seorang audiophile) yang tidak memiliki vinyl? Bagi mereka preamplifier dilengkapi dengan dua korektor latar belakang untuk berbagai jenis pickup. Selain itu, desainnya memiliki kontrol nada, visual indikator tingkat Dan keluaran yang seimbang, yang saat ini hampir menjadi standarnya perlengkapan audio berkualitas tinggi.

Diagram blok preamplifier ditunjukkan pada gambar:

klik untuk memperbesar

Semua modul dirakit pada papan sirkuit tercetak terpisah, yang menyederhanakan penempatannya di rumahan dan memfasilitasi peralihan.
Bagian dari rangkaian artikel ini menjelaskan rangkaian amplifier itu sendiri dengan kontrol volume, keseimbangan dan nada, serta pengaturan output simetris.

Diagram skema modul pra-amplifier:

klik untuk memperbesar

Semua resistansi (tidak hanya resistor, tetapi juga resistansi komponen aktif, misalnya resistansi basis transistor) menghasilkan suara-suara, yang levelnya tergantung pada nilai resistansi dan suhu. Karena cukup sulit untuk mempengaruhi suhu di ruang dengar, satu-satunya cara untuk mengurangi kebisingan dari resistansi adalah dengan mengurangi nilai resistansi itu sendiri. Ini menyiratkan fitur utama dari skema yang disajikan - penggunaan resistor resistansi rendah sepanjang seluruh jalur sinyal suara.

Jika untuk resistor konstan pilihan peringkat resistansi rendah tidak menimbulkan masalah, maka untuk resistor variabel (untuk kontrol volume, keseimbangan dan nada) kisaran nominalnya sangat terbatas. Biasanya di sirkuit ini Anda dapat melihat resistor variabel 47 kOhm, 22 kOhm, atau paling banter 10 kOhm. Dalam desain ini, Douglas Self menggunakan resistor variabel 1kOhm - ini mungkin merupakan nilai minimum yang tersedia di antara resistor variabel.

Omong-omong, berikut adalah karakteristik yang berhasil kami capai:

(Pengukuran dilakukan pada tegangan suplai 17V, dengan kontrol nada dinonaktifkan, menggunakan input dan output seimbang)

Penggunaan resistor impedansi rendah juga mengurangi biasing op-amp oleh arus input, yang juga mengurangi noise yang disebabkan oleh fluktuasi arus op-amp.

Untuk mengurangi kebisingan komponen aktif, digunakan sambungan paralel pada rangkaian air terjun. Tentu saja, kita dapat menggunakan op-amp modern dengan kebisingan rendah seperti tahun 797 M. Tapi ini akan jauh lebih mahal dan rumit (karena satu paket hanya berisi satu op-amp). Harap dicatat bahwa kita tidak berbicara tentang koneksi paralel dari sirkuit mikro (ketika mereka disolder di atas satu sama lain), tetapi tentang koneksi paralel dari tahap penguat. Hanya dalam kasus ini kebisingan elemen penguat tidak akan berkorelasi, sehingga tingkat kebisingan keseluruhan berkurang 3 dB ketika 2 tahap diparalelkan. Ketika 4 tahap dihubungkan secara paralel, kebisingan berkurang sebesar 6 dB, yaitu. dua kali.

Jika 8 kaskade diparalelkan, kebisingan akan berkurang sebesar 9 dB, namun untuk perolehan seperti itu, biayanya terlalu tinggi.

Karena penggunaan resistor resistansi rendah dalam kontrol nada, nilai kapasitor jauh lebih besar dari biasanya. Namun saat ini hal tersebut tidak menjadi masalah bagi basis elemen modern.

Input jalur dan kontrol keseimbangan.

Untuk mengurangi noise dan interferensi, filter R1C1 dan R2C2 dipasang langsung pada input amplifier. Tahap penyangga IC1A dan IC1B memberikan impedansi masukan sekitar 50kΩ dan meningkatkan penolakan mode umum. Tahap amplifikasinya sendiri dirangkai pada LM4562 (IC2A), yang penguatannya disesuaikan dengan potensiometer P1A. Potensiometer yang sama di saluran kanan dihidupkan "keluar fase" dengan saluran kiri, sehingga keseimbangannya disesuaikan. Umpan balik dalam kaskade diimplementasikan melalui dua buffer paralel IC3A dan IC3b, sehingga penguatan kaskade tetap konstan terlepas dari perubahan beban. Selain itu, solusi ini mengurangi kebisingan dan memberikan impedansi keluaran yang rendah.

Penerapan kontrol keseimbangan yang khas biasanya berdampak negatif pada panggung dan pengaturan instrumen “virtual”, itulah sebabnya hal ini sangat jarang terjadi pada peralatan Hi-End. Solusi Douglas Self untuk node ini tidak memiliki kelemahan ini.

Tingkat kebisingan bagian preamplifier ini hanya -109 dB pada posisi tengah pengatur keseimbangan, -106 dB pada posisi maksimum, dan -116 dB pada posisi minimum pengatur (pada pita frekuensi 22 Hz hingga 22 kHz ).

Kontrol nada.

Terlepas dari kenyataan bahwa regulatornya terlihat agak tidak biasa, namun rangkaian kontrol nada Baxandall klasik digunakan di sini. Seperti disebutkan di atas, karena rendahnya peringkat resistansi variabel, peringkat kapasitor secara signifikan lebih besar daripada nilai “tipikal”.

Kapasitor C7 (1 μF) menentukan frekuensi pengatur nada yang lebih rendah, dan kapasitor C8 dan C9 memiliki nilai 100 nF dan menentukan frekuensi pengatur nada pada HF. Jika diinginkan, kedalaman kontrol nada dapat ditingkatkan hingga ±10 dB. Karena elemen IC4, pengaruh timbal balik dari sirkuit frekuensi rendah dan frekuensi tinggi saat mengontrol warna nada dihilangkan.

Meskipun dimensinya besar dan biayanya tinggi, kegunaannya kapasitor polipropilena.

Tingkat kebisingan tone control hanya -113 dB pada posisi tengah kontrol.

Relay RE1 berfungsi untuk mematikan pengatur nada jika tidak diperlukan. Dalam hal ini, sinyal diambil dari output IC2A dan langsung menuju input IC9B, melewati kontrol nada. Untuk menghindari bunyi klik saat switching, digunakan resistor R18. Untuk mengurangi crosstalk, peralihan pada setiap saluran dilakukan oleh relai tersendiri. Dalam hal ini, grup kontak relai dapat diparalelkan, yang akan mengurangi resistansi kontak dan selanjutnya meningkatkan keandalan bagian rangkaian ini.

Kontrol volume aktif.

Kontrol volume juga diterapkan sesuai dengan ide Peter Baxandall, yang pertama kali memungkinkan untuk memperolehnya tingkat kebisingan sangat rendah(terutama pada volume rendah), dan kedua, untuk mendapatkan karakteristik kontrol logaritmik saat menggunakan potensiometer dengan ketergantungan linier resistansi pada sudut rotasi. Penguatan maksimumnya adalah +16 dB, dengan titik 0 dB terjadi di posisi tengah potensiometer.

Empat amplifier yang dihubungkan secara paralel, seperti disebutkan di atas, berfungsi untuk mengurangi tingkat kebisingan sebesar 6 dB. Tingkat kebisingan mandiri dari regulator tersebut adalah -101 dB pada penguatan maksimum dan -109 dB pada penguatan 0 dB. Dalam praktiknya, pengatur volume biasanya disetel ke -20 dB, maka tingkat kebisingan akan menjadi -115 dB, jauh di bawah ambang batas pendengaran.

Agar Anda dapat mengevaluasi kualitas setiap tahap, tingkat kebisingannya diberikan. Tingkat kebisingan yang dihasilkan dari preamplifier tertentu, seperti yang Anda duga, akan bervariasi tergantung pada posisi potensiometer.

Keluaran simetris diimplementasikan menggunakan inverter fase pada op-amp IC9A dan memiliki amplitudo sinyal dua kali lipat dibandingkan dengan amplitudo asimetris. Namun, hal ini normal untuk perlengkapan audio profesional.

Desain dan pengaturan.

Penempatan elemen penguat di papan:

klik untuk memperbesar

Selama perakitan, resistor disolder terlebih dahulu, dan kemudian komponen lainnya.
Jumper JP1 dirancang untuk memilih koneksi ground yang optimal untuk korektor vinil (ada jumper serupa pada papan MC / MD). Jangan lupa untuk menghubungkannya. Lokasi sambungan dipilih secara eksperimental setelah merakit struktur di rumah.

Foto papan rakitan:

klik untuk memperbesar

Blok pengaturan ini tidak memerlukan.
Karakteristik frekuensi amplifier dan kontrol nada:

klik untuk memperbesar

Daftar elemen:

Resistor:
(Akurasi 1%; film logam; 0,25W)
R1,R2,R39,R40 = 100Ohm
R3-R6,R41-R44,R78,R79 = 100kOhm
R7-R12,R16,R17,R21-R24,R33,R34,
R45-R50,R54,R55,R59-R62,R71,R72 = 1kOhm
R13,R51 = 470Ohm
R14,R15,R52,R53 = 430Ohm
R18,R35,R36,R56,R73,R74 = 22kOhm
R19,R20,R57,R58 = 20Ohm
R25-R28,R63-R66 = 3,3kOhm
R29-R32,R67-R70 = 10Ohm
R37,R38,R75,R76 = 47Ohm
R77 = 120Ohm
P1,P2,P3,P4 = 1kOhm, 10%, 1W, potensiometer stereo, linier, misalnya cermet Vishay Spectrol tipe 14920F0GJSX13102KA. atau, plastik konduktif Vishay Spectrol tipe 148DXG56S102SP.

Kapasitor:
C1,C2,C10-C14,C26,C27,C35-C39 = 100pF 630V, 1%, polistiren, aksial
C3,C4,C28,C29 = 47µF 35V, 20%, non-polar, diameter 8 mm, jarak pin 3,5 mm, misalnya Multicomp p/n NP35V476M8X11.5
C5,C6,C30,C31 = 470pF 630V, 1%, polistiren, aksial
C7,C32 = 1µF 250V, 5%, polipropilen, jarak pin 15mm
C8,C9,C33,C34 = 100nF 250V, 5%, polipropilena, jarak timbal 10mm
C15,C16,C40,C41 = 220µF 35V, 20%, non-polar, diameter 13mm, jarak pin 5mm, misalnya Multicomp p/n NP35V227M13X20
C17-C25,C42-C50 = 100nF 100V, 10%, jarak pin 7,5mm
C51 = 470nF 100V, 10%, jarak pin 7,5 mm
C52,C53 = 100µF 25V, 20%, diameter 6,3 mm, jarak pin 2,5 mm

Keripik:
IC1,IC3,IC5-IC10,IC12,IC14-IC18 = NE5532, misal PADA Semikonduktor tipe NE5532ANG
IC2,IC4,IC11,IC13 = LM4562, misalnya Semikonduktor Nasional tipe LM4562NA/NOPB

Aneka ragam:
K1-K4 = konektor 4-pin, pitch 0,1'' (2,54mm)
K5,K6,K7 = konektor 2-pin, pitch 0,1'' (2,54mm)
JP1 = jumper 2-pin, pitch 0,1'' (2,54mm)
K8 = blok sekrup 3-pin, pitch 5mm
RE1,RE2 = relai, 12V/960Ohm, 230VAC/3A, DPDT, TE Konektivitas/Axicom tipe V23105-A5003-A201

Bersambung...

Artikel ini disusun berdasarkan materi dari majalah “Elector” (Jerman)

Selamat berkreasi!

Pemimpin Redaksi RadioGazeta

Sirkuit pra-amplifier dengan kontrol nada.

Salam kenal teman. Artikel di bawah ini menyajikan proyek pra-amplifier dari Maxim Vasiliev, yang pada dasarnya merupakan pembuatan ulang preamplifier Sukhov dengan mentransfer sirkuit dari 157 seri sirkuit mikro ke impor. Informasi lebih rinci dapat ditemukan di KOTE dan forum vegalab dengan mencari “Vasiliev’s Complete Amplifier”. Diagram skematik:

Untuk memperbesar gambar, klik pada gambar.

Rangkaian ini menggunakan penguat operasional ganda. Misalnya, Anda dapat menginstal OPA2134P, TL072 atau NE5532, sesuka Anda atau apa pun yang Anda miliki saat ini. Gambar berikut menunjukkan tata letak pinout dari sirkuit mikro; yang di atas sama, jadi apa pun MS yang Anda gunakan, Anda tidak perlu melakukan perubahan apa pun pada papan:

Kami tidak akan menulis tentang sirkuit mikro mana yang terdengar lebih baik, Anda dapat menemukan banyak informasi tentang ini di forum radio amatir, dan ada banyak informasi di Internet.

Catu dayanya bipolar +/- 12…15 Volt.

Resistor variabel grup "A" (diimpor) digunakan sebagai kontrol volume, keseimbangan, dan nada; jika Anda menggunakan variabel domestik, pilih dengan grup "B"

Papan sirkuit tercetak terbuat dari fiberglass dua sisi. Lapisan atas tidak tergores; melainkan digunakan sebagai layar. Dimensi papan 70x158 mm.

Tampilan papan sirkuit tercetak ditunjukkan pada dua gambar berikut:

Penstabil tegangan bipolar 2 x 15 Volt pada chip 78L15 dan 79L15 telah ditambahkan ke papan. Gambar di bawah ini menunjukkan layout pin transistor 2N5551:

Diagram sirkuit dan papan sirkuit tercetak dalam format LAY dapat diunduh melalui tautan langsung dari website kami. Ukuran file arsip untuk diunduh adalah 0,53 Mb.