Пятница, 21 октября 2011 12:57

АУДИО КОЛОНКИ «GENIUS». ДОРАБОТКА.

Оцените материал
(2 голосов)
АУДИО КОЛОНКИ «GENIUS». ДОРАБОТКА. - 5.0 out of 5 based on 2 votes

 Один хороший знакомый приобрёл солидную аудио систему, а мне отдал миниатюрные пяти ваттные колонки «Genius», вид которых показан на ФОТО 1.
Колонки, конечно же, не новые – углы декоративной панели уже протёрлись, а пластмассовый корпус в некоторых местах выцвел. Но, всё равно, спасибо, так как у меня в то время только появился ноутбук, и колонки на первое время были очень кстати. Подключил как полагается и слушал. Для выключения использовал только кнопку «Power», а сетевой шнур из розетки ~220V не выдёргивал – лень было лезть за холодильник. А потом, месяцев через четыре, случайно услышал еле-еле заметное «гудение» - оказывается, звук раздавался из выключенной активной колонки.  Как говорится, «предчувствия его не обманули» - разобрав колонку, убедился, что выключатель «Power» - это никакой не «Power», а банальный перевод микросхемы УМЗЧ в режим «ST.BY», т.е. с самого начала всё это время трансформатор постоянно был подключен к сети ~220V. Как-то не аккуратненько получается, господа-товарищи китайцы! Вот тогда я и решил изменить схему подачи и снятия сетевого питания на активную колонку, а заодно встроить приёмник.

В этой теме я хочу поделиться своим схемным решением доработки активной колонки, устраняющей указанный выше недостаток. Перевод микросхемы УМЗЧ в режим пониженного энергопотребления вместо отключения от сети ~220V реализован в большинстве китайских колонок низкой ценовой категории.
На РИСУНКЕ 1 показан сокращённый вариант принципиальной схемы активной колонки, зарисованный с печатной платы.

переделка компьютерных колонок


Перед регуляторами громкости установлены цепи частотной коррекции и регуляторы тембра по высокой частоте. В качестве УМЗЧ работает микросхема DA1 типа BA5417. Чтобы включить микросхему, надо замкнуть кнопку-выключатель с фиксацией SA1, при этом на вход «ST. BY» поступит напряжение питания. В даташите указано, что для активации микросхемы на этот вход должно подаваться напряжение с уровнем от 3,5V до Vсс. В процессе доработки конденсаторы С7 и С9 были заменены на конденсаторы ёмкостью С=1800pF (это снизило средние частоты и высокие стали звучать более утончённо), а конденсатор С16 – на конденсатор ёмкостью С=100nF (управление выводом 8 DA1 стало электронным, поэтому нет необходимости в большой ёмкости).
Идея была такая – после подачи сетевого питания на колонку, микросхема УМЗЧ активируется и определённый промежуток  времени «ожидает». Если на аудио входах нет сигнала, то микросхема переводится в режим «ST. BY». Если входной аудио сигнал продолжает отсутствовать ещё некоторое время, то происходит полное отключение колонки от сети ~220V. Эти состояния обозначены разным типом индикации (светодиод HL1 работает в другой цепи) и разделены звуковыми сигналами. Кнопка выключения питания не нужна – теперь достаточно «запарковать» ноутбук (или выключить приёмник) и колонка автоматически отключится от сети. Находясь в другой комнате, по звуковым сигналам можно отследить текущее состояние колонки. Чтобы не «заморачиваться» на изготовление тоновых генераторов, в качестве источника контрольных сигналов применён бывший в употреблении квартирный звонок с батарейным питанием и возможностью выбора мелодий. Схема звонка показана на РИСУНКЕ 2.

images 3


Разберём работу узла автоматического отключения по принципиальной схеме, показанной на РИСУНКЕ 3. Схема не сложна и выполнена на распространённых деталях. Позиционные обозначения элементов продолжают нумерацию со схемы на  РИСУНКЕ 1.

управление колонками


1.Включение активной колонки.

Для этого кратковременно нажимают кнопку без фиксации SA1. Тогда питание со стабилизаторов напряжения DA2 и DA3 поступит на все узлы схемы. Конденсатор С45 сформирует импульс уровнем лог.0 на входе «М1» звукового модуля и он начнёт воспроизводить первую мелодию. Импульсы ШИМ-сигнала с выхода звукового модуля установят триггер DD2.1 в «нулевое» состояние по входу «R», а триггер DD2.1, в свою очередь, лог.1-цей с выхода 12DD2.1 установит в «нулевое» состояние триггер DD2.2. Реле К2 и К3 останутся обесточенными, а двухцветный индикатор HL2 выключенным. От лог.1-цы на выходе 3DD3.1 в ячейках выдержки времени начинают заряжаться конденсаторы: С37 через резистор R25, С38 – через R26 и С39 – через R27, поэтому, на выходах логических элементов DD3.2, DD3.3 и DD3.4 будут лог.1-цы. С выхода 4DD3.2 через R33 лог.1 откроет транзистор VT5 и реле К1 сработает. Контакты К1.1 зашунтируют кнопку SA1 и напряжение сети ~220V будет постоянно подаваться на трансформатор Т1. С выхода 11DD3.4 через R34 лог.1 должна активировать УМЗЧ DA1, но, пока поступают импульсы ШИМ-сигнала на затвор VT6, он разряжает конденсатор С16, запрещая включение DA1. Когда музыкальный фрагмент закончится, транзистор VТ6 закроется, разрешив работу УМЗЧ DA1. Одновременно (или немного раньше) зарядится конденсатор С38. На входах 8,9DD3.3 теперь лог.1 (диод VD13 открыт лог.1-цей с выхода 11DD3.4), поэтому, лог.0 на выходе 10DD3.3 включит индикатор питания HL1.


2. Ожидание подачи входного аудио сигнала.
Пока аудио сигнал не подан на вход XS1 или  на вход XS2, как указывалось выше,  от лог.1 с выхода 3DD3.1 заряжаются конденсаторы в ячейках выдержки времени, причём С38 зарядится первым и элемент DD3.3 переключится, при этом индикатор HL1 постоянным свечением укажет, что DA1 находится в рабочем режиме. Через время, определяемое  номиналами R27 и С39 (чуть более 4-х минут) переключится элемент DD3.4, и на его выходе 11DD3.4 появится лог.0. Этот лог.0 через R34 поступит на вход «ST. BY» микросхемы DA1 и переведёт её в режим пониженного энергопотребления. Конденсатор С47 сформирует короткий импульс на входе «М3» звукового модуля и заиграет вторая мелодия. Диод VD13 закроется, а так как элемент DD3.3 вместе с резистором R32 и конденсатором С43 образуют генератор импульсов, то индикатор HL1 начнёт мигать с частотой F=2…3Гц. Получили режим, который был реализован в колонке до переделки, только индикатор HL1 «Power» теперь мигает. Далее, приблизительно через 6-ть минут переключится и элемент DD3.2. С его выхода 4DD3.2 лог.0 выключит индикатор HL1, а через С46 запустит третий музыкальный фрагмент. Через R33 должен закрыться VT5, но этого не произойдёт, пока мелодия не доиграет до конца, т.к. импульсы ШИМ-сигнала через диод VD14 заряжают конденсатор С44, который удерживает VT5 в открытом состоянии. По окончании мелодии С44 разрядится через R33, транзистор VT5 закроется, реле К1 отпустит и колонка отключится от сети ~220V. За счёт обратной связи с выхода 4DD3.2 на вход 2DD3.1 эти элементы превращены в одновибратор-защёлку. Поэтому лог.0, появившийся на входе 2DD3.1 делает процесс выключения колонки необратимым. Сделано это чтобы отсечь  манипуляции с источником усиливаемого звука, т.е. любые возмущения на входах XS1 и XS2 при отключении колонки.


3. Подача входного аудио сигнала.

На микросхеме DD1 построен двухканальный аналоговый усилитель. С  самого начала я отказался от объединения двух каналов посредством резисторного или транзисторного смесителя. С приведённым схемным решением входное сопротивление практически не изменилось и не уменьшилась глубина разделения каналов, т.е. узел не оказывает влияния на динамические характеристики схемы активной колонки. Каналы объединяются в точке соединения катодов диодов VD6 и VD7. В исходном состоянии на выходах 6DD1.5 и 8DD1.6 уровень напряжения составляет порядка 2-х вольт. На резисторе R23 это напряжение ещё меньше на величину падения на диодах. В результате на входе 1DD3.1 присутствует напряжение с уровнем лог.0-ля. Конденсаторы С30 и С31 – антипомеховые. При подаче МОНО сигнала на любой из входов XS1, XS2 или СТЕРЕО сигнала на оба входа одновременно, на резисторе R23 формируется напряжение сложной импульсной формы с уровнем немногим менее напряжения питания. Эти импульсы инвертируются элементом DD3.1 и поступают на ячейки выдержки времени. Диоды VD9, VD10 и VD11 периодически открываются и разряжают времязадающие конденсаторы, тем самым каждый раз как бы «отдаляя» процессы, описанные в пункте 2. В паузах между звуковыми треками конденсатор С38 успевает зарядиться (постоянная времени R26 - С38 относительно мала), поэтому элемент DD3.3 переключается и светодиод HL1  индицирует отсутствие сигнала на входах. При появлении сигнала, элемент DD3.3 переключается в исходное состояние и HL1 гаснет.


4. УКВ/FM-приёмник.

На микросхеме DD2 построен узел управления приёмником. Работает следующим образом: при первом нажатии на кнопку SB1 короткий импульс, сформированный антидребезговой цепью R12, С26, R16, поступит на тактовые входы «С» обоих триггеров. Так как до подачи импульса на входе «D» триггера DD2.1 была лог.1, то она запишется в этот триггер, а триггер DD2.2 не изменит своего состояния. Теперь триггер DD2.1 находится в «единичном» состоянии и на выходе 12DD2.1 – лог.0, а на выходе 13DD2.1 –лог.1, которая откроет VT2. Реле К2 сработает и своими контактами К2.1 и К2.2 переключит входные цепи усилителя на выходы декодера DA4. Одновременно лог.0 на выходе 12DD2.1 запитает зелёную секцию светодиода HL2, которая укажет на включенное состояние приёмника в УКВ диапазоне. Второе нажатие на кнопку SB1 состояние триггера DD2.1 не изменит, но переключит триггер DD2.2, т.к. на его входе «D» ранее появилась лог.1, а на входе «R» – лог.0. С выхода 1DD2.2 лог.1-ца откроет VT3 и сработает реле К3. Своими контактами К3.1оно отключит конденсатор С33 от катушки гетеродина приёмника, в результате чего приёмник перейдёт в FM диапазон. Одновременно лог.0 на выходе 2DD2.2 погасит зелёную секцию светодиода HL2, а лог.1с выхода 1DD2.2 включит красную секцию, указывающую на включенное состояние приёмника в FM диапазоне. Третье нажатие на SB1 запишет в триггер DD2.1 лог.0 с выхода 2DD2.2. На выходе 12DD2.1 появится лог.1, которая сбросит триггер DD2.2 в «нулевое» состояние по входу «R», т.е. узел управления вернётся в исходное состояние – приёмник выключится, индикатор HL2 погаснет, а к входным цепям усилителя опять подключатся разъёмы XS1 и XS2. В качестве приёмника может применяться любая модель дешёвого приёмника с автоматическим поиском станций, например, разного рода «PALITO», «MANBO», «POSSON», «SANLY» и тому подобная дребедень, которой завалены торговые точки. Приёмник получает питание от простейшего параметрического стабилизатора R30, VD12, C35. Для увеличения чувствительности добавлен апериодический каскад на транзисторе VT1, усиленный сигнал с которого подаётся на антенный вход приёмника. Способ заставить буржуйские приёмники работать в «советском» диапазоне известен давно. Для этого увеличивают число витков катушки гетеродина, либо параллельно подключают добавочный конденсатор с ориентировочной ёмкостью С= 30…40pF, что и сделано. В стерео декодере работает микросхема DA4 типа TDA7040. На вход DA4 сигнал с приёмника подаётся через фильтр R24, С34, улучшающий качество декодированного сигнала. Резистором R28 можно подстроить режим работы внутреннего опорного генератора, тем самым добиться лучшего разделения каналов. Неиспользуемый выход 7DA4 можно нагрузить на светодиодный индикатор наличия стерео сигнала.


5. Конструктив.
На РИСУНКЕ 4 показано назначение органов управления.

images 1 

Первое, что нужно, это убрать в кнопке-выключателе SA1 фиксацию, затем перерезанием печатных проводников платы подготовить выводы SA1 и HL1 для работы в других цепях. Светодиод HL1 заменён синим сверх ярким. Телескопическая антенна WA1 к колонке крепится винтовым соединением. Корпус реле К3 желательно соединить с общим проводом схемы, а само реле расположить в непосредственной близости от платы приёмника. Плата встраиваемого узла крепится к плате УНЧ винтами через пластмассовые стойки. Вместо музыкального модуля от квартирного звонка можно применить любую «мулюлюкалку», даже плату от детского музыкального «сотового» телефончика – там куча всяких звуковых эффектов. Схема доработки легко упрощается – удаляются музыкальный модуль или приёмник с узлом управления, или всё вместе. А можно вообще практически ничего не делать - выключатель SA1 установить в цепь первичной обмотки трансформатора Т1 и всё. В конечном итоге, всё зависит от интереса и желания. Внешний вид активной колонки после доработки,  а также фрагменты внешнего и внутреннего монтажа показаны на ФОТО.

Прочитано 25089 раз

Добавить комментарий


Топ

ЛАБОРАТОРНЫЙ БП…

Эта статья предназначена для людей, которые быстро могут отличить транзистор от диода,…

Выпрямители с…

При разработке регулируемого источника питания без высокочастотного преобразователя…

sPlan 7.0.0.9 Final…

Графический редактор с элементами, позволяющими легко рисовать электрические схемы. Очень…

Цифровой…

Цифровой вольтамперметр предназначенный для установки в блок питания для отображения…
P-CAD 2006

P-CAD 2006 + SP1 +…

Система P-CAD предназначена для проектирования многослойных печатных плат (ПП)…

Зарядное устройство…

Ещё одно зарядное устройство собрано по схеме ключевого стабилизатора тока с узлом…

Зарядное устройство…

Простое зарядное устройство с регулятором зарядного тока можно собрать по схеме…

sPlan 7.0.0.1…

Версия: 7.0.0.1 Разработчик: ABACOMПлатформа: PCСовместимость с Vista: даСистемные…

Приставка к…

Участник форума электромобилистов, Курманенко Геннадий Викторович из Днепропетровской…

Автоматическое…

Здравствуйте уважаемые пользователи, хочу представить вам ЗУ для автомобильных АКБ. Вот…

Регулировка…

Пропорциональное управление – залог тишины! Какая задача ставится перед нашей системой…

Автоматическое ЗУ…

Доброе время суток. Сегодня речь пойдет об ЗУ для АКБ. ( автоматическом зарядном…