Wzmacniacz multimedialny


Przedstawiam swoją kolejną konstrukcję audio ( poprzednia http://www.elektroda.pl/rtvforum/topic371961.html ) Jest to rozwinięcie pracy inżynierskiej, a właściwie to całkowicie nowa konstrukcja wykonana wspólnie z kolegą jako praca magisterska. Urządzenie posiada 3 wejścia Cinch dla zewnętrznych źródeł dźwięku, wbudowaną kartę dźwiękową USB, wzmacniacz mocy, wzmacniacz słuchawkowy dodatkowo zegar RTC typu DS1307, wyświetlacz graficzny LCD 240x64 piksele na sterowniku Tosiba T6963C,obsługę pilota RC5,zasilacz impulsowy, impulsator itd. Tor audio całkowicie odizolowany od części cyfrowej urządzenia za pomocą optoizolatorów, tak samo w przetwornicy wyjście odizolowane od części sterującej, część wysoko-napięciowa także odizolowana od układu sterownika. Obsługa za pomocą 3 przyciskowej klawiatury i impulsatora lub za pomocą pilota. Oczywiście graficzne menu obsługi na wyświetlaczu LCD. Program sterujący napisał kolega (Bascom AVR), natomiast projekt i wykonanie części sprzętowej to moja działka. Obudowa urządzenia: górna pokrywa od komputera typu desktop, natomiast boki i dolna część obudowy to blacha stalowa 1mm. Koszt wykonania trudny do ustalenia większość układów pochodziła z Sampli, a resztę szacuje na około 500 - 600zł oczywiście są to koszty wykonania nie tylko końcowego urządzenia, ale także jego wersji testowych które powstały przed wykonaniem końcowej wersji.

Niektóre funkcje urządzenia:
- regulacja wzmocnienia;
- regulacja balansu;
- regulacja podświetlenia wyświetlacza LCD za pomocą PWM;
- wyświetlanie aktualnego czasu i daty;
- wyświetlanie stanu pracy karty dźwiękowej tzn. czy USB jest podłączone do komputera, czy dźwięk z komputera jest przesyłany itd.;
- wyświetlanie stanu pracy wzmacniacza słuchawkowego tzn. czy są podłączone słuchawki czy nie;
- możliwość ustawienia automatycznego wyłączenia stopnia końcowego mocy i przetwornicy w przypadku włożenia wtyku słuchawek do wyjścia słuchawkowego;
- automatyczne włączenie i wyłączenie w przypadku włączenia i wyłączenia komputera przy podpiętym kablu USB;
- możliwość sprawdzenia czy posiadany pilot IR jest pilotem RC5;

Układ sterownika:
Mikroprocesor sterujący to ATmega32, dodatkowa pamięć EEPROM to 24c64, ponadto układ resetu DS1813, zegar RTC DS1307 z układem DS32kHz oczywiście podtrzymanie bateryjne pracy zegara, ekspander portów PCF8574, odbiornik podczerwieni TSOP1736, przetwornica DC/DC napięcia ujemnego dla wyświetlacza LCD to MAX765.
Układ DS32kHz jest skompensowanym temperaturowo oscylatorem kwarcowym o częstotliwości 32.768kHz, niezbędnej do prawidłowej pracy zegara. Dzięki niemu uzyskano dużą dokładność zegara niemożliwą do osiągnięcia w przypadku zastosowania zwykłego oscylatora kwarcowego.

Przedwzmacniacz i Selektor wejść:
Jako przedwzmacniacz zastosowałem układ PGA2310. Jest to wysokiej klasy przedwzmacniacz stereofoniczny przeznaczony do zastosowań w profesjonalnych aplikacjach audio o parametrach stawiających go w czołówce dostępnych obecnie na rynku układów. Elementem układu PGA2310 wyróżniającym go od innych tyŹpowych cyfrowych potencjometrów dostępnych na rynku jest detektor przejścia sygnału wejŹściowego przez zero. Działanie tego detektora powoduje zmianę poŹziomu głośności dopiero po wykryŹciu, że poziom sygnału audio jest bliski zeru, co powoduje minimaliŹzację słyszalnych zakłóceń podczas zmiany poziomu głośności.
Selektor wejść to dwa układy selektorów wejść audio SSM2404 Analog Device.

Karta dźwiękowa:
Głównym elementem przedstawionego układu karty dźwiękowej jest specjalizowany układ scalony PCM2702 firmy Burr-Brown. Układ ten jest stereofonicznym, 16-bitowym przetwornikiem C/A wyposażonym w interfejs USB zgodny ze specyfikacją 1.0. Układ PMC2702 akceptuje próbkowanie z częstotliwością 48kHz, 44,1kHz oraz 38kHz dla 16-bitowego cyfrowego sygnału audio stereo i mono. Filtry wyjściowe oparte o wzmacniacze operacyjne AD729.


Stopień końcowy mocy:
Głównym elementem przedstawionego stopnia końcowego mocy jest układ scalony typu OPA549 firmy Burr-Brown. Układ OPA549 jak większość produkowanych obecnie układów scalonych mocy wyposażony jest w wewnętrzne zabezpieczenie termiczne
i przeciwzwarciowe.
Moc na wyjściu układu wzmacniacza przy obciążeniu kolumną o impedancji 4? wynosi około 50W i jest to wartość w zupełności wystarczająca do nagłośnienia typowego pomieszczenia mieszkalnego, docelowo planuję wstawić końcówki w klasie D o mocy 40W bo akurat takie posiadam.

Wzmacniacz słuchawkowy:
Obecnie trudno jest znaleźć na rynku urządzenia audio-video pozbawione wyjścia słuchawkowego, dlatego też nie mogło zabraknąć takiego interfejsu
w projektowanym urządzeniu. Układ ten, także nie wymaga żadnego komentarza, zastosowałem TPA6120 w typowej aplikacji producenta, charakteryzujący się również doskonałymi parametrami, analogicznie jak pozostałe układy wykorzystane
w niniejszej pracy.

Zasilacz impulsowy:
Konstrukcja przetwornicy w konfiguracji Half-Bridge oparta o sterownik UC3525. Wyposażona w zabezpieczenie przeciwzwarciowe, przeciążeniowe, regulację prędkości obrotowej wentylatorów zależnie od obciążenia. Częstotliwość pracy 100kHz, moc znamionowa na wyjściu 275W, współczynnik mocy 0.7, sprawność przy rezystancyjnym obciążeniu 75,5%. Przetwornica zasila tylko końcówki mocy, pozostałe bloki urządzenia zasilane są z typowych zasilaczy transformatorowych.

Dalszy opis, wprowadzone zmiany i poprawki, resztę schematów i płytek, przedstawię już wkrótce.

Wszelkie pytanie można zadawać na forum Elektrody http://www.elektroda.pl/rtvforum/topic785815.html

 
 
 
 
 
 
 
 
 
(0/67):
 
(2/67):
 
(3/67):
 
(4/67):
 
(5/67):
 
(6/67):
 
(7/67):
 
(8/67):
 
(9/67):
 
(10/67):
 
(11/67):
 
(12/67):
 
(13/67):
 
(14/67):
 
(15/67):
 
(16/67):
 
(17/67):
 
(18/67):
 
(19/67):
 
(20/67):
 
(21/67):
 
(22/67):
 
(23/67):
 
(24/67):
 
(25/67):
 
(26/67):
 
(27/67):
 
(28/67):
 
(29/67):
 
(30/67):
 
(31/67):
 
(32/67):
 
(33/67):
 
(34/67):
 
(35/67):
 
(36/67):
 
(37/67):
 
(38/67):
 
(39/67):
 
(40/67):
 
(41/67):
 
(42/67):
 
(43/67):
 
(44/67):
 
(45/67):
 
(46/67):
 
(47/67):
 
(48/67):
 
(49/67):
 
(50/67):
 
(51/67):
 
(52/67):
 
(53/67):
 
(54/67):
 
(55/67):
 
(56/67):
 
(57/67):
 
(58/67):
 
(59/67):
 
(60/67):
 
(61/67):
 
(62/67):
 
(63/67):
 
(64/67):
 
(65/67):
 
(66/67):
 
(67/67):
 
     

HOME PAGE