- Komponen Diperlukan
- Rajah Litar Penyamaan Audio
- Reka Bentuk PCB Penapis Audio Aktif
- Memesan PCB dari PCBWay
- Menghimpun dan Menguji Litar Penapis Audio Aktif
Tone control atau Active equalizer circuit terutama bass, treble, dan MID control based Equalizer adalah litar penting dalam reka bentuk penguat audio. Secara amnya, penapis Equalizer aktif tiga peringkat memerlukan tiga bass kawalan, treble, dan MID. Kontrol bass membolehkan frekuensi rendah melintas tetapi menyekat frekuensi tinggi dan kawalan treble membenarkan frekuensi tinggi melintas tetapi menyekat frekuensi rendah, sedangkan kawalan MID mengimbangkan antara frekuensi tinggi dan rendah. Dalam projek ini, kami akan merancang rangkaian kawalan Tone aktif yang dikuasakan oleh op-amp dengan reka bentuk PCB. Ia akan berfungsi dengan bekalan kuasa 12V dan mempunyai kawalan bass, treble, dan frekuensi pertengahansupaya output audio dapat disesuaikan seperti yang diperlukan. Anda juga boleh melihat litar treble bass lain yang telah kami bina sebelumnya.
- Pra Amplifier Audio Stereo dengan kawalan Bass dan Treble menggunakan Transistor
- Litar Kawalan Nada Audio Ringkas dengan Bass dan Treble Control
- Litar Kawalan Bass dan Treble Berkekuatan Tinggi menggunakan LA4440
Untuk projek ini kami menggunakan perkhidmatan pembuatan PCB PCBWay untuk membuat papan litar kami. Pada bahagian artikel berikut, kami telah membahas prosedur lengkap untuk merancang, memesan dan memasang papan PCB untuk rangkaian penyamaan audio ini.
Komponen Diperlukan
Komponen yang diperlukan untuk membina litar kawalan Tone ini menggunakan Op-Amp diberikan di bawah.
- 100k- potensiometer - 2 pcs
- 470k- potensiometer - 1 buah
- Penguat operasi TL072
- Bekalan kuasa 12V
- Kapasitor.1uF 35V
- Kapasitor 1.2nF 63V
- 100uF, 35V
- 10uF, 35V
- 2.2uF, 63V
- Perintang 22k
- Kapasitor 22nF 63V
- Perintang 270R
- Kapasitor 33pF
- Kapasitor 4.7nF 63V - 2 buah
- 47nF
- 1.8k - 2 keping
- 10uF, 25V - 2 keping
- 3.3k - 2 keping
- 47k - 2 keping
- 10k - 5 keping
- PCB
Rajah Litar Penyamaan Audio
Gambarajah litar trek bass yang lengkap ditunjukkan dalam gambar di bawah. Komponen utama dalam litar ini ialah Op-Amp. Op-Amp TL072 adalah penguat operasi popular yang mempunyai dua penguat operasi individu dalam satu pakej monolitik.
Penjelasan mengenai litar adalah seperti berikut, tetapi anda juga boleh melangkau ke video di hujung halaman ini yang juga menerangkan bagaimana litar berfungsi. Gambar di bawah menunjukkan pinout TL072P Op-Amp. Dua penguat operasi ini digambarkan dalam skema sebagai IC1A dan IC1B.
Litar Penampan Op-Amp:
IC1A dikonfigurasi sebagai penguat penyangga terbalik. Penguat penyangga ini memberikan output penyangga isyarat input untuk disaring atau disamakan oleh penapis tiga jalur. Kapasitor C4 adalah kapasitor penyekat yang menyekat isyarat DC dan hanya membenarkan isyarat AC berlalu.
Perintang R3 dan R4 perlu tepat dan sepadan. Sebaiknya jangan mengubah kedua nilai ini pada tahap ini. Kapasitor output 2.2uF, C6 akan meneruskan isyarat dari output yang disangga.
Litar Kawalan Frekuensi Pertengahan, Bass dan Treble:
Pada peringkat seterusnya, IC1B adalah penapis aktif sebenar yang mempunyai tiga penapis lulus yang disambungkan di gelung maklum balas negatif. Berikut adalah sebenar penapisan nada adalah happening-
Input negatif diterima dari kapasitor 2.2uF. Op-amp IC1B sekali lagi dikonfigurasikan sebagai penguat pembalik dan ia mengambil input pembalik dari IC1A dan pada output, ia kembali terbalik.
Penapis tiga jalur adalah kedua-dua penapis RC. Oleh kerana nilai kapasitor tidak dapat diubah, nilai resistor ditukar di sini dengan menggunakan potensiometer berubah. Di sini, perintang R12 dan kapasitor C11 digunakan sebagai tetapan keuntungan. Mengubah nilai R12 juga akan mengubah keuntungan.
Pada saringan pertama iaitu penapis bass (low pass). Litar rangkaian pertama adalah R8, potensiometer Bass dan R9 adalah rintangan total penapis dan kapasitor adalah C7. Untuk menentukan frekuensi pemotongan, seseorang boleh menggunakan formula di bawah-
fc = 1 / 2piCR
Fc adalah frekuensi pemotongan dan C adalah nilai kapasitor, R adalah rintangan total rangkaian. Oleh itu, menukar dalam nilai pot yang berbeza atau menukar kapasitor C7 akan mengubah tindak balas frekuensi penapis Bass (penapis Low Pass).
Mengira Frekuensi Potong untuk Litar Bass dan Treble:
Contohnya, dalam litar di atas, nilai potensiometer adalah 100k. Oleh itu, rintangan total, 100k (Pot Bass) + 10k (R8) + 10k (R9) = 120k. Oleh itu, menurut formula, kawalan bass dapat memproses frekuensi hingga 28 Hz.
Perkara yang sama berlaku untuk penapis MID. Tetapi bukannya penapis lulus rendah atau lulus tinggi, ia menggunakan pembinaan penapis jalur lebar.
Frekuensi pemotongan dapat diperoleh dengan menggunakan formula fc = 1 / 2piCR yang sama. Pita tertinggi dapat dikira menggunakan perintang R6 dan kapasitor C8 (sesuai nilai skematik, itu adalah 10.2 kHz) dan pita terendah dapat dihitung menggunakan nilai - potensiometer MID + R10 sebagai rintangan total dan kapasitor C9 (seperti nilai skematik, ialah 70 Hz).
Pada jalur penapis terakhir, ia adalah kawalan nada treble dengan penapis lulus tinggi. Rumus tidak berubah, ia adalah fc = 1 / 2piCR yang sama. Perintang total adalah perintang Treble, dan R11 dan kapasitor adalah C10. Apabila treble benar-benar rendah, itu bermaksud potensiometer sepenuhnya 470k menggunakan nilai skematik, frekuensi pemotongan penapis adalah - 71 Hz. Tetapi semasa mod treble penuh, ketika potensiometer dihidupkan sepenuhnya, rintangan potensiometer menjadi tidak signifikan dan hanya perintang R11 yang berlaku. Dalam keadaan ini, frekuensi pemotongan menjadi -18 kHz. Output diperoleh dari C12.
Litar Biasing / Offset:
Oleh kerana ini adalah voltan bekalan rel tunggal di mana rel negatif tidak digunakan, isyarat input perlu diimbangi. Ini disebabkan oleh ketidakmampuan op-amp untuk memperkuat puncak negatif isyarat input dalam mod bekalan kuasa rel tunggal.
Untuk mengimbangi, pembahagi voltan diletakkan pada maklum balas positif op-amp. Pembahagi voltan akan mengimbangi isyarat separuh daripada voltan bekalan. Oleh kerana menggunakan bekalan 12V, isyarat input diimbangi oleh 6V DC. C1 dan C2 adalah kapasitor penapis dan R1 dan R2 digunakan untuk membuat pembahagi voltan bersama dengan kapasitor penapis tambahan C3.
Reka Bentuk PCB Penapis Audio Aktif
PCB untuk litar Penapis Audio Aktif kami direka untuk papan sisi dua. Saya telah menggunakan Eagle untuk merancang PCB saya tetapi anda boleh menggunakan mana-mana perisian Reka bentuk pilihan anda. Gambar 2D reka bentuk papan saya ditunjukkan di bawah.
Vias pengisian tanah yang mencukupi digunakan untuk membuat jalan tanah dengan betul di seluruh papan litar. Isyarat input dan bahagian voltan input dibuat di sebelah kiri dan output dibuat di sebelah kanan untuk kegunaan yang lebih baik. Fail Reka Bentuk lengkap untuk Eagle dan Gerber boleh dimuat turun dari pautan di bawah.
- Reka Bentuk PCB dan GERBER untuk rangkaian Tone Control dengan Bass dan Treble Control
Kini, setelah Reka Bentuk kami siap, inilah masanya untuk mereka reka menggunakan fail Gerber. Untuk menyelesaikan PCB cukup mudah, ikuti langkah-langkah di bawah-
Memesan PCB dari PCBWay
Langkah 1: Masuk ke https://www.pcbway.com/, daftar jika ini pertama kali anda. Kemudian, pada tab Prototaip PCB, masukkan dimensi PCB anda, jumlah lapisan, dan jumlah PCB yang anda perlukan.
Langkah 2: Teruskan dengan mengklik butang 'Quote Now'. Anda akan dibawa ke halaman di mana untuk menetapkan beberapa parameter tambahan jika diperlukan, seperti bahan yang digunakan, jarak trek, dll. Tetapi kebanyakannya, nilai lalai akan berfungsi dengan baik.
Langkah 3: Langkah terakhir adalah memuat naik fail Gerber dan meneruskan pembayaran. Untuk memastikan prosesnya lancar, PCBWAY mengesahkan apakah fail Gerber anda sah sebelum meneruskan pembayaran. Dengan cara ini, anda dapat memastikan bahawa PCB anda mesra fabrikasi dan akan menghubungi anda sebagai komited.
Menghimpun dan Menguji Litar Penapis Audio Aktif
Selepas beberapa hari, kami menerima PCB kami dalam pakej yang kemas. Kualiti dan pembungkusan PCB baik seperti biasa. Anda boleh melihat sendiri bungkusan itu.
Lapisan atas dan lapisan bawah papan ditunjukkan pada gambar di bawah. Kami telah memilih warna merah sebagai solder solder, hanya kerana ia menarik dan PCBway menyediakan semua warna topeng dengan harga yang sama, jadi mengapa tidak bersenang-senang dengan warna PCB.
Seperti yang anda perhatikan dari gambar di atas, kualiti PCB sangat baik. Trek, alas, vias, dan pelepasan lain semuanya dibuat dengan sempurna. Saya mula memasang papan saya sebaik sahaja menerimanya. Anda dapat melihat papan pemasangan di bawah.
Walau bagaimanapun, untuk beberapa kapasitor, penilaian voltan tidak tepat seperti yang diperlukan tetapi tidak membuat perbezaan dalam output litar. Juga, penguat operasi TL072 diganti dengan JRC4558 kerana tidak adanya IC. Op-amp IC lain juga boleh berfungsi tetapi pemetaan pin mesti dipadankan dengan pemetaan pin op-amp standard.
Litar diuji menggunakan input audio dari komputer riba, bekalan kuasa 12V, dan sistem output Speaker 15W 2.1. Maklumat kerja dan ujian terperinci boleh didapati dalam video di bawah.
Semoga anda menikmati tutorial dan mempelajari sesuatu yang berguna. Sekiranya anda mempunyai pertanyaan atau keraguan, tinggalkan di bahagian komen di bawah. Anda juga boleh menggunakan forum kami untuk pertanyaan teknikal yang lain.