Чотирьохканальний підсилювач для домашнього кінотеатру. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Чотирьохканальний підсилювач для домашнього кінотеатру. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Підсилювачі потужності транзисторні

Коментарі до статті

Підсилювач виконаний на мікросхемах, тому не потребує налагодження, зручний в експлуатації та має досить високі технічні характеристики.

Під час розробки та виготовлення пристрою автор виходив з таких міркувань.

При експлуатації домашнього кінотеатру (ДК) бажано керувати ним з пульта дистанційного керування, а їх у побуті набирається досить багато.

Чотириканальний підсилювач для домашнього кінотеатру
Рис. 1

У цій конструкції управління здійснюється з пульта дистанційного керування DVD плеєра, використовуючи кнопки управління телевізором (див. фото на рис. 1).

Від "старих добрих часів" у багатьох залишилися різні колонки та динамічні голівки, які і викинути шкода, і застосувати нікуди. Популярні свого часу AC 35AC-01 або їх модифікації з успіхом можна застосувати як фронтальні. В цьому випадку сабвуфер стає непотрібним, а як центральний гучномовець з успіхом можна використовувати АС телевізора, тим більше що ПДУ є у всіх сучасних телевізорів. Не зайве помітити, що якість дисків на ринку залишає бажати кращого. Мені траплялися диски формату 5.1 (особливо з перекладом російською мовою), при відтворенні яких звук центрального каналу взагалі вимикав. При виключенні центрального каналу та сабвуфера (у налаштуваннях відтворення DVD) звукова інформація розподіляється між передніми каналами.

Відомо, що через особливості будови слухового апарату людини локалізація звукових образів у стерео-панорамі відбувається у середньочастотному діапазоні. Тому як тилові можна використовувати практично будь-які широкосмугові динамічні головки в акустичному оформленні.

Помічено, що хоча обидва джерела звуку (TV тюнер і DVD плеєр) – цифрові з аналоговими виходами, тембр у них все-таки різний, тому налаштування тембру було вирішено зробити для кожного джерела звуку незалежними. У форматі 5.1 номінальні рівні звуку у фронтальних та тилових каналах мають бути приблизно однаковими. У форматі 2.0 тилові канали використовуються як "підсвічування", тому рівень у цих каналах повинен бути знижений. Регулювання балансу також мають бути незалежними від режиму роботи.

У багатьох місцевостях, особливо в глибинці, якість електромережі поки що бажає кращого. Раптове відключення і ще більш раптове включення світла, перекіс фаз, протікання стелі тощо. Пригоди наводять на думку, що залишати електроприлади постійно включеними в мережу недоцільно. Хоча багато хто вже звикли до того, що подібні пристрої постійно готові до вживання, тобто знаходяться в черговому режимі. Тому було ухвалено рішення, окрім чергового режиму, мати можливість повного відключення ДК від мережі. А спеціально для забудькуватих введений таймер живлення, що відключається. Крім того, при знаходженні пристрою в черговому режимі понад 5 хв при вимкненому таймері на екрані дисплея періодично виводиться повідомлення про те, що таймер вимкнений і, отже, пристрій необхідно вимкнути примусово.

Управління ДК має бути максимально простим, а індикація дисплея – інформативною та інтуїтивно зрозумілою. Тому вирішено оперативно керувати перемиканням робочого та чергового режимів, регулюванням загальної гучності, вибором джерела звуку та його режимом. Інші налаштування можна викликати через меню.

Деталі мають бути доступні та дешеві; нарешті, саморобна конструкція - це завжди власний вибір та переваги, що чималого коштує для радіоаматора. Все це реалізовано у запропонованій конструкції.

схема пристрою

Принципова схема пристрою показано на рис. 2. Включення всіх мікросхем та модулів - типове, рекомендоване виробниками. Мікросхема чотириканального УМЗЧ TDA7384 з максимальною короткочасною потужністю 4x25 Вт на навантаженні опором 4 Ом (при напрузі живлення 14 В) користується популярністю не тільки автолюбителів [1].

Чотириканальний підсилювач для домашнього кінотеатру
Рис. 2

Вхідні ланцюги організовані так, щоб була можливість вибирати кнопкою AV джерело звуку та його режим по кільцю D2-D4-S2-D2 тощо. Режим D4 використовується при перегляді DVD фільмів, що мають звуковий супровід формату 5.1. Режим D2 використовується під час перегляду DVD фільмів зі звуковим супроводом формату 2.0 та прослуховування аудіодисків; при цьому реалізується режим стерео з "підсвічуванням". Режим S2 використовується при прийомі каналів із супутникового ресивера або іншого джерела стереосигналів.

У ДК застосовано дві мікросхеми звукових процесорів TDA7313 (DA1, DA2), що мають однакові адреси. З метою реалізації переваг двопровідної шини, економії висновків портів мікроконтролера та забезпечення можливості регулювання балансу по фронту та глибині сигнали на підсилювач потужності подаються з різних виходів мікросхем TDA7313: на фронтальні канали – з основних виходів однієї мікросхеми (DA1), а на тилові – з додаткових виходів інший (DA2).

Як видно зі схеми, модуль рідкокристалічного індикатора (РКІ) живиться вихідним струмом порту мікроконтролера. Типовий струм споживання застосованого модуля - близько 1 мА, а здатність навантаження виходів портів мікроконтролера обмежена 20 мА. Таке рішення дозволяє програмно включати та вимикати модуль та знімає всі проблеми з ініціалізацією. Ключ на VT1 управляє світлодіодом підсвічування модуля РКІ. Струм підсвічування - не більше 50 мА; його встановлюють підбором резистора R1. Висновок 3 HG1 призначений для регулювання контрастності індикатора, в моєму екземплярі виявилося достатнім з'єднати його із загальним дротом.

Вихід RB1 мікроконтролера використаний для автоматичного керування живленням. Відразу після ініціалізації мікроконтролер встановлює на ньому високий рівень. При спрацьовуванні таймера або примусове вимкнення живлення рівень стає низьким. Цей сигнал можна використовувати для керування електромеханічним або електронним реле живлення.

Як джерело живлення застосований квазірезонансний перетворювач напруги, описаний у [2], з деякими змінами.

Про деталі

Жодних особливих вимог до деталей "обв'язування" мікросхем не пред'являється, однак у сигнальних ланцюгах процесорів та підсилювача не рекомендується застосовувати керамічні конденсатори з ненормованим ТКЕ груп Н50-Н90. Оксидні конденсатори потрібно перевірити на ємність, витік та допустимі значення ЕПС. Стабілізатори можна замінити будь-якими малопотужними, у тому числі на дискретних елементах. Вузол фотоприймача – будь-якого типу; важливо лише, щоб його резонансна частота збігалася з частотою сигналів ПДУ, що несе.

У пристрої застосований однорядковий модуль РКІ з розмірами знайомства 9,7x4,84 мм - BC1601DGPLCH. Застосування однорядкового модуля продиктовано бажанням мінімізувати висоту корпусу пристрою. Цей модуль виконаний на основі контролера KS0066 і має таку особливість. Один 16-символьний рядок фактично складається з двох, по 8 символів. Це дещо ускладнює програмне керування модулем, але зменшує його вартість.

Як HL1 застосований малогабаритний надяскравий світлодіод (наприклад, синій НВЗВ-448АВСА) зі струмом початкового світіння менше 1 мА.

Про програму

Як контролер обраний PIC16F84, як один з найпоширеніших, простих і освоєних багатьма аматорами.

Програма розроблялася та налагоджувалась у системі Proteus_6.7sp3, вона не використовує сторожовий таймер і займає приблизно 80 % обсягу пам'яті програм (є місце для вдосконалення). Конфігурація контролера та дані для EEPROM знаходяться у тексті програми.

Слід зазначити, що в симуляторі Proteus_6.7sp3 є модель однорядкового модуля РКІ під ім'ям LM020L, однак у неї кілька відмінностей від ВС1601. По-перше, у неї єдиний 16-символьний рядок, по-друге, розряд управління зсувом екрана проінвертовано і, по-третє, не збігається кодова таблиця. Мінімізувати відмінності можна так: у вікні редагування компонента LM020L замінити рядок {ROW1=80-8F} рядком {ROW1=80-87 С0-С7}; файл LCDALPHA.DLL у папці MODELS програми Proteus 6 Professional замінити файлом TOPICMODELLCDALPHA.DLL з папки у додаткових матеріалах (див. прим. ред.).

Там, у додаткових матеріалах, у папці TOPICMODEL є вихідний текст програми (unch.asm), відповідний йому НЕХ-файл (UNCH.HEX) і модель пристрою системи Proteus (unch.DSN). Модель можна запустити натисканням миші на виконання і подивитися її в роботі.

Живлення включається короткочасним натисканням кнопки POWER БП (на схемі не показаний) на лицьовій панелі пристрою. При цьому спалахує світлодіод HL1, а пристрій переводиться в черговий режим. Кнопкою POWER переводять ПК у черговий (ST-BY) режим. Повторне натискання на цю кнопку, якщо пристрій знаходиться в черговому режимі, призводить до вимкнення живлення ДК або по таймеру або негайно (якщо таймер вимкнено). Остання хвилина роботи таймера відображається на дисплеї зі зворотним відліком часу. Переведення ДК з чергового режиму в робочий здійснюється за допомогою будь-якої кнопки керування ПДК (зрозуміло, в зоні управління) у будь-який момент, поки світиться світлодіод HL1, що індикує черговий режим (ST-BY).

Кнопкою AV перемикають входи та режим входу по кільцю (див. вище). При цьому при кожному перемиканні відбувається плавне зростання гучності до раніше встановленого рівня і завантажуються відповідні налаштування балансу і тембру.

Кнопками PR-/PR+ гортають пункти меню у пряму та зворотну сторони. Якщо в лівій частині дисплея з'являється знак S2 або D2/4, це означає, що налаштування індивідуальне для вибраного режиму.

Кнопками VOL-/VOL+ змінюють значення параметра регулювання, назва якого індикується на дисплеї на даний момент. Якщо параметр має цифрове значення, то воно індикується у правій частині дисплея, децибелах для рівнів (з кроком, передбаченим для TDA7313) і в секундах для часових параметрів. Незначні розряди погашено. Положення регуляторів тембру відображається зі знаком, а балансу - у вигляді різниці умовних рівнів (наприклад, фронтальний рівень більший за тиловий на 5 дБ). Напрямок регулювання призначено в такий спосіб. Кнопкою VOL+ зміщують точку локалізації звуку вправо або у бік фронту, а
кнопкою VOL- відповідно вліво або у бік тилу.

Якщо пристрій перебуває в робочому режимі і ніякі команди з ПДУ не подаються, через проміжок часу, що визначається параметром WIPE, буде відбуватися циклічна індикація всіх доступних для зміни параметрів (своєрідна заставка). У режимі "заставка" при подачі команди VOL- або VOL+ програма перейде на регулювання гучності, за командами PR- або PR+ - на попередню або наступну від "ГУЧНІСТЬ" функцію відповідно.

Пункт меню "БАС" може мати стан ВКЛ або ВИМК. При цьому включається/вимикається корекція АЧХ в області нижніх частот (тонком-пенсація).

Таймер також має два стани: або ВКЛ (приблизно 5 хв), або ВИМК.

Параметр WIPE визначає період зміни інформації на дисплеї в режимі "заставка" та час індикації повідомлення про вимкнений таймер, див. Його можна змінювати від стану "Вимкнено" до 60 секунд кроками по 5 с.

Запис параметрів в незалежну пам'ять відбувається автоматично при вимкненні живлення, а читання в оперативну пам'ять - після включення. З метою економії ресурсу мікроконтролера в енергонезалежній пам'яті оновлюються лише параметри, які змінилися в поточному сеансі роботи.

Усі текстові повідомлення, за винятком деяких символів, які формуються програмно, знаходяться у EEPROM. Програма використовує адресу тексту та кількість знаків у ньому, при заміні напису це потрібно враховувати.

Протоколом I2C передбачений спеціальний сигнал підтвердження (АСК), який формує приймач (TDA7313) за умови успішного прийому інформації від передавача (мікроконтролер). У цій конструкції сигнал АСК формується програмно. Це рішення зумовлено такими міркуваннями.

Шина управління I2C досить універсальна і призначена для роботи з різним числом провідних та ведених пристроїв, які можуть мати різні тактові частоти, швидкодію, технології виготовлення, напругу живлення, і тоді питання завадостійкості та достовірності мають принципове значення. Сигнал підтвердження і є одним з елементів забезпечення цих вимог. Але в нашому випадку ми маємо монопольне управління провідного пристрою практично одним веденим, а передавач та приймач розташовані на одній платі на мінімальній відстані один від одного. Тому завадостійкість тут забезпечується конструктивно. Детально цифрова шина I2C описана у [3].

Про дистанційне управління

Дана конструкція розроблялася для DVD-плеєра LG DF599X з вбудованим декодером багатоканального звуку. Якщо модель DVD плеєра збігається з авторською, потрібно враховувати, що для керування телевізорами різних виробників виробником плеєра передбачено дев'ять типів кодувань. В авторському варіанті використано кодування № 9 (вона ж зашита в модель системи Proteus). Вибір саме цього кодування обумовлений тим, що структура її команд докорінно відрізняється від переважної більшості інших.

Чотириканальний підсилювач для домашнього кінотеатру
Рис. 3

На рис. 3 представлені осцилограми команд для всіх кнопок ПДУ, що використовуються в конструкції. Наочний аналіз структури цих сигналів виявився за допомогою програми для редагування звуку Audacity.

З рис. 3 видно, що команди досить короткі – всього 12 інформаційних імпульсів, з них лише 8 – власне, код кнопки. Тривалості імпульсів співвідносяться як 4:2:1. Таким чином, найкоротший імпульс інтерпретується як 0, подвоєної тривалості - як 1 і вчетверо - стартовий. Чотири останні імпульси можна використовувати для забезпечення перешкодостійкості та ідентифікації стопа (високий рівень). За відсутності фотоприймача, що несе на виході, завжди діє високий рівень, тому активним буде низький.

Перешкодостійкість забезпечується триразовою передачею команди. При утриманні кнопки генеруються самі команди, а чи не спеціальна кодова комбінація, як і інших кодуваннях. Числові значення кодів кнопок, крім однієї, утворюють послідовний ряд, що дозволяє дуже легко організувати обчислюваний перехід у програмі. Таким чином, дешифрація команд виходить надзвичайно простою та надійною, за час експлуатації (понад рік) не було жодного збою.

Зрозуміло, можна використовувати й інші ПДК з іншим кодуванням. Для цього потрібно вивчити структуру команд, виміряти часові параметри та визначитися з їхньою інтерпретацією.

Архів з додатковими матеріалами.

література:

1. Долгов О., Чуднов В. Підсилювач потужності 34 TDA7384A. – Радіо, 1999, № 10, с. 43, 44.
2. Гайно Є., Москатов Є. Напівмостовий квазірезонансний блок живлення. – Радіо, 2004, № 6, с. 35, 36.
3. Коннов А., Пєскін А. Цифрова система управління I2C. – Радіо, 1996, № 10, с. 14, 15.

Автор: Г. Воронцов, м. Борисоглібськ Воронезькій обл.; Публікація: radioradar.net

Дивіться інші статті розділу Підсилювачі потужності транзисторні.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

Набір модулів пам'яті DDR4-3200 128 ГБ 08.02.2016

Компанія G. Skill представила набір модулів пам'яті DDR4-3200 сумарним об'ємом 128 ГБ. Набір максимального обсягу, що підтримується платами на чіпсеті Intel X99 Express, включає вісім модулів 16 ГБ. Вони працюють при напрузі живлення 1,35 В із затримками CL14-14-14-34. Модулі підтримують стандарт Intel XMP 2.0.

Набір із восьми модулів пам'яті DDR4-3200 сумарним об'ємом 128 ГБ, що поповнив серію Ripjaws V, має з'явитися у продажу наприкінці лютого. Виробник оцінив його у $1070.

Інші цікаві новини:

▪ Планшетофон No.1 N3 Advanced із камерою 21 Мп

▪ Сумна музика покращує настрій

▪ Нічний сторож - професія для Інтернету

▪ Thubber: наделастична гума з властивостями металу

▪ Планшетофон Newman K2S із восьмиядерним процесором MediaTek MT6592

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Дозиметри. Добірка статей

▪ стаття Бурова установка. Історія винаходу та виробництва

▪ статья Який континент найпосушливіший на Землі? Детальна відповідь

▪ стаття Ока. Легенди, вирощування, способи застосування