Autorius: Šarūnas („circuit“)
Aut. teisės: Šarūnas
Įdėta: 2004-11-10
View automatic English translation

Automobilinis ekvalaizeris „BLASTER E02“

Pagrindiniai parametrai

Atkuriamų dažnių juosta:	10 Hz - 50'000Hz
Maitinimo įtampa:	DC 12 - 18 V
Vartojama srovė (kai neprijungti išėjimai):	50mA
Ausinių stiprintuvo galia prie 8Ω / 16Ω / 32Ω apkrovos:	1W / 0,5W / 0,25W
Dydis (cm, ilgis x plotis x aukštis):	6,8x18,7x1,4

Ekvalaizerio juostų dažniai:

30Hz, 60Hz, 125Hz, 250Hz, 500Hz, 1kHz, 2kHz, 5kHz, 10kHz, 18kHz, 20kHz*

*20kHz dažnis buvo padarytas nereguliuojamas ir nustatytas ties maksimalia reikšme užsakovui pageidavus.

Konstrukcija

Ekvalaizeris sumontuotas vienoje vienpusėje spausdinto montažo plokštėje. Tokį vietos ir finansų sutaupymą lėmė pasirinkta SMD („Paviršinis montažas” iš anglų kalbos: Surface Mount Device) technologija, leidusi daugumą dalių (keramikiniai kondensatoriai, varžos ir tranzistoriai) lituoti kitoje plokštės pusėje, už slankiojančių potenciometrų. Taip montažinė plokštė buvo sumažinta apie 2,5 karto.

Ekvalaizerio dažnių juostų filtrai surinkti pagal mikroschemos KA2223 vidaus struktūrą. T.y. čia ši mikroschema surinkta iš diskrečių komponentų.

Įrenginys susideda iš dviejų blokų: ekvalaizerio ir maitinimo filtro/keitiklio. Šie blokai yra atskirose dėžutese, kad nefiltruotu maitinimu iš automobilio generatoriaus ir degimo ateinantys trukdžiai negadintų garso kokybės. Į filtrą jungiasi du iš automobilio ateinantys 12V maitinimo laidai, o iš jo išeina trys jau išfiltruotos ir stabilizuotos +5V ir +10V įtampos laidai, kurie per jungtį jungiasi su ekvalaizeriu.

Ekvalaizerio korpusas pagamintas iš 1,5mm storio stiklo tekstolito plokščių, sujungtų sulituojant tarpusavyje. Šių plokščių vidinė pusė padengta varine folija, kuri garantuoja visiška ekraną nuo aplinkos. Ekranavimas apsaugo ekvalaizerį nuo pašalinių trukdžių.

Veikimo principas

Maitinimas: +12V maitinimas paduodamas į filtrą/keitiklį (1 brėž.). Čia maitinimas išfiltruojamas LC filtru (C2C3L1C4) ir iš +12V stabilizuojami +5V ir +10V. Tai atlieka nuosekliai sujungti du 5V stabilizatoriai DA1 ir DA2. Iš čia maitinimas trimis laidais paduodamas ekvalaizeriui (2 brėž.). Ekvalaizerio korpuse yra dar keli kondensatoriniai maitinimo filtrai, po kurių maitinimas eina į ekvalaizerio maitinimo grandinę.

Mikšerinis pultas: linijinio įėjimo (kontaktai 9 ir 7 laidais sujungti su RCA lizdais) signalas patenka į mikšerinio pulto pirminį stiprintuvą (DA1), kur potenciometru RP1 nustatomas sumuojamo signalo lygis. Taip pat į mikšerinį pultą jungiasi elektretinis mikrofonas (standartinis 3.5mm lizdas XS1), kurio signalas sustiprinamas operaciniu stiprintuvu DA3. Mikrofonui padarytas +5V maitinimas. Jo amplitudės sumavimo lygis nustatomas slankiojančiu potenciometru RP4.

Ekvalaizeris: iš mikšerinio pulto signalas patenka į ekvalaizerio operacinį stiprintuvą DA2. šis operacinis stiprintuvas jungiasi su 22 RC filtrais (1 brėž.), kurių sudedamųjų dalių parametrai apskaičiuoti, kad filtras rezonuotų atitinkamame dažnyje. Skaičiavimai buvo atlikti pagal žemiau esančias formules. Čia Q — rezonuojančios juostos išsiplėtimo koeficientas, o f — rezonavimo dažnis. C1 ir C2 — kondensatoriai, kuriuos reikia apskaičiuoti, kad filtras dirbtų būtent tame dažnyje, kokio reikia. Kadangi pagal formules gautos šių kondensatorių reikšmės dažniausiai neatitinka standartinių kondensatorių nominalų, dar reikia parinkti rezistorius R1 ir R2, kad kondensatorių reikšmės būtų panašios į standartus. Lenteleje parodyta su „MS Exel” padaryta skaičiuoklė filtrų dalių skaičiavimui. Taigi signalas praeina pro visus 22 filtrus ir priklausomai nuo potenciometrų RP2, RP3, RP5-RP9 ir RP11-RP13 padeties, jis sustiprinamas arba slopinamas. Taip galima reguliuoti atitinkamų dažnių amplitudę. Iš ekvalaizerio signalas eina į linijinį išėjimą (kontaktai 11 ir 13 laidais sujungti su RCA lizdais) ir į ausinių stiprintuvą.

Ausinių stiprintuvas: iš ekvalaizerio gautas linijinio signalo lygis nustatomas slankiojančiu potenciometru RP10 (juo reguliuojamas ausinių garsas). Mikroschema KIA6269P — tai mažos galios stiprintuvas. Jis porą kartų padidina signalo amplitudę ir sustiprina jo srovę. Ausinės jungiamos per 3.5mm standartinį lizdą.

Filtrų skaičiavimas

R1 k	R2 k	Q	f Hz	C1 nF	C2 nF
1.2	75	3.0	30	1474	212
1.3	82	3.0	60	680	97
1.3	82	3.0	125	326	47
1.5	82	3.0	250	141	23
1.0	62	3.0	500	106.1	15.4
1.2	68	3.0	1000	44.21	7.02
1.2	75	3.0	2000	22.11	3.18
1.3	62	3.0	5000	8.16	1.54
1.2	68	3.0	10000	4.421	0.702
1.5	75	4.0	18000	1.474	0.472
1.3	68	6.0	20000	1.020	0.702

R1, R2, Q ir f duomenis reikia įvesti

Filtrų skaičiuoklę (*.xls) galite atsisiųsti iš čia

Ekvalaizerio RC filtras (1 brėž.)

Formulės

Dalys

Ekvalaizerio potenciometrai tiesiniai (RP2, RP3, RP5-RP9 ir RP11-RP13 — B100K), garso reguliavimo potenciometrai rodikliniai (RP1, RP4 ir RP10 - A10K). Maitinimo stabilizatoriai 7805 — TO-220 korpusuose. Maitinimo filtro ritė L1 — ant feritinio karkaso B22 2000HM1 iki užpildymo suvyniota 0,25mm skersmens viela. Varžos ir keramikiniai kondensatoriai — korpusuose SMD 1206, elektrolitiniai kondensatoriai — mini variantas. Tranzistoriai — korpusuose SOT23.

Schemos

Maitinimo filtras (2 brėž.)

Ekvalaizeris (3 brėž.)

Spausdinto montažo plokštės (1:1)

Ekvalaizeris (takeliai)

Ekvalaizeris (dalys)

Maitinimo filtras/keitiklis (takeliai)

Maitinimo filtras/keitiklis (dalys)

Nuotraukos

Tie mėlyni laideliai reiškia, kad mažumėlę teko perdaryt mikrofono stiprintuvą ;-)

Literatūra

Mikroschemos KIA6269P gamintojo pilnas aprašymas (PDF);
Mikroschemos NE5532 gamintojo pilnas aprašymas (PDF);
Pagrindinės ekvalaizerio filtrų skaičiavimo formulės paimtos iš mikroschemos KA2223 gamintojo pilno aprašymo (PDF);
Automobilio maitinimo filtro schema paimta iš www.elektronika.lt.