Багатофункціональний підсилювач шинкаренка

Реферат: Винахід належить до електронної промисловості і може бути використаний для виготовлення підсилювача. Багатофункціональний підсилювач включає блок живлення, блок попереднього підсилювача і блок підсилювача потужності, а також елементи комутації для підключення джерела сигналу, елементи комутації електроакустичних перетворювачів і перемикачі, Вторинна обмотка трансформатора з'єднана зі стабілізатором напруги, вихід якої за допомогою перемикача зв'язаний зі стереотюнером, вихід якого з'єднаний з перемикачем. Перемикач електрично з'єднаний із входом стереопроцесора, вихід якого зв'язаний із входом чотирьох канального перемикача вихідного стереосигналу і поділу його на чотири канали. Вихід стереотюнера з'єднаний з перемикачем розподілу сигналу, що у свою чергу зв'язаний із входом аудіопроцесора, вихід якого зв'язаний із входом чотириканального перемикача, що має чотири виходи. Два виходи чотириканального перемикача з'єднані із двома допоміжними ланцюгами, кожний з яких складається з попереднього підсилювача, підсилювача потужності і вихідного динаміка. Два виходи чотириканального перемикача зв'язані основними електричними ланцюгами із входами попередніх підсилювачів, виходи яких з'єднані з перемикачем комутації роздільних електричних ланцюгів, кожний з яких включає підсилювач потужності і динамік. Технічним результатом, що досягається є покращення якості технічних характеристик при мінімальних геометричних розмірах. UA 102415 C2 (12) UA 102415 C2 UA 102415 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до електронної промисловості і може бути використаний для виготовлення підсилювача, призначеного для перетворення малопотужного електричного сигналу, що надходить від джерела, у сигнал, характеристики якого забезпечують можливість управління електроакустичними перетворювачами - неактивної акустики - без яких-небудь небажаних впливів на вихідний сигнал і без його перекручування. Винахід може бути використаний для випуску професійної апаратури, виготовлення якої може здійснюватися профільними підприємствами радіотехнічної промисловості. Підсилювач може використовуватися як окремий електронний пристрій, а також у комплекті з іншими пристроями, які забезпечують формування вихідного високоякісного звукового сигналу. Відомий стереофонічний підсилювач, що включає блок живлення, блок попереднього підсилювача і блок підсилювача потужності, а також елементи комутації для підключення джерела сигналу, елементи комутації електроакустичних перетворювачів і перемикачі. Робота пристрою здійснюється на базі інтегральної мікросхеми К174УН14 з вихідною потужністю до 4 Вт на кожен канал. Дана мікросхема має два однакових кремнієвих кристали, які поміщені в загальний корпус із невеликими металевими тепловідводами. Мікросхема розрахована на роботу із джерелом живлення напругою до 12В при струмі спокою 65mA при опоры навантаження 4 або 8 Ом. Рівномірне посилення сигналу виробляється в смузі частот 50 Гц - 16 кГц. (http://www.ovchin.narod.ru/radio/ampl.html#5). Особливістю підсилювача є відсутність плавних регуляторів гучності, які замінені дільниками вхідної напруги на двох резисторах з коефіцієнтом розподілу 1:2. Живлення на підсилювач можна подавати від випрямляча на 12В. Недоліком відомого підсилювача є вузький діапазон технічних характеристик, що визначає його використання у відтворюючих електронних апаратурах невисокого класу. Крім того, конструкція пристрою не передбачає можливість оперативного поділу каналів і, відповідно, одержання більше якісного звучання електроакустичних перетворювачів. Найбільш близьким рішенням, вибраним як прототип, є двоканальний підсилювач звукової частоти на одній інтегральній мікросхемі фірми Philips TDA7370. Підсилювач включає блок живлення, блок попереднього підсилювача і блок підсилювача потужності, а також елементи комутації для підключення джерела сигналу, елементи комутації електроакустичних перетворювачів і перемикачі (http://www.ovchin.narod.ru/radio/ampl.html#5). При потужному джерелі напруги постійного струму 12В він здатний розвивати номінальну вихідну потужність по кожному каналі 10 Вт при коефіцієнті нелінійних перекручувань 1 %. Особливістю підсилювача є дуже мале число додаткових начіпних деталей - усього чотири конденсатори і два змінних резистори. Два гучномовці опором 4 або 8 Ом підключені безпосередньо до виводів мікросхеми без перехідних конденсаторів великої ємності. У підсилювачі передбачається мостова схема вихідних каскадів, коли гучномовці не мають контакту із загальним провідником заземлення. Недоліком відомого пристрою є те, що пристрій не дозволяє ефективно формувати вихідні стереофонічні і псевдо-квадрофонічні сигнали, а також використовувати мікшерний пульт для встановлення оптимального діапазону звучання електроакустичних перетворювачів. Зазначене досягається за рахунок того, що в пристрої застосовується стереопроцесор, який формує робочий стереосигнал, вихід якого зв'язаний із входом чотириканального перемикача. Крім того, пристроєм передбачається зв'язок стереотюнера, пов'язаного з перемикачем розподілу сигналу і, відповідно, з аудіопроцесором, що перетворює стереофонічний сигнал у чотириканальний об'ємний. Використання заявленого підсилювача дозволяє досягти високоякісних технічних характеристик при мінімальних геометричних розмірах. Пристрій забезпечує формування сигналу значної потужності і багатофункціональність використання. Підсилювач має низьку собівартість не вимагає значних трудових і матеріальних витрат на обслуговування і ремонт, надійний у при експлуатації а також може використатися в професійних і аматорських цілях. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що підсилювач включає блок живлення, який має трансформатор, блок попереднього підсилювача і блок підсилювача потужності, а також елементи комутації для підключення джерела сигналу, елементи комутації електроакустичних перетворювачів і перемикачі. Відповідно до винаходу, вторинна обмотка трансформатора з'єднана зі стабілізатором напруги, вихід якого за допомогою перемикача зв'язаний зі стереотюнером, виконаним з можливістю формування вихідного сигналу, вихід якого з'єднаний з перемикачем розподілу вихідного сигналу. Вихід перемикача електрично з'єднаний із входом стереопроцесора, який формує робочий стереосигнал, вихід якого зв'язаний із входом чотириканального перемикача 1 UA 102415 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 вихідного стереосигналу і поділу його на чотири канали. Вихід стереотюнера з'єднаний з перемикачем розподілу сигналу, що у свою чергу зв'язаний із входом аудіопроцесора, що перетворює стереофонічний сигнал у чотириканальний об'ємний, вихід якого зв'язаний із входом чотириканального перемикача, що має чотири виходи. Два виходи чотириканального перемикача з'єднані із двома допоміжними ланцюгами, кожний з яких складається з попереднього підсилювача, підсилювача потужності і вихідного динаміка. Два виходи чотириканального перемикача зв'язані основними електричними ланцюгами із входами попередніх підсилювачів, виходи яких з'єднані з перемикачем, виконаним з можливістю комутації роздільних електричних ланцюгів, кожний з яких включає підсилювач потужності і динамік. Для підвищення експлуатаційних характеристик, вихід попередніх підсилювачів основних електричних ланцюгів може бути з'єднаний із входом перемикача, вихід якого з'єднаний із входом мікшерного пульта, вихід якого пов'язаний з підсилювачами потужності і вихідних динаміків основних електричних ланцюгів. Для можливості використання джерела, що формує зовнішній стереосигнал, підсилювач може мати перемикач, вхід якого виконаний з можливістю з'єднання, а вихід із входом мікшерного пульта, вихід якого пов'язаний з підсилювачами потужності і вихідних динаміків основних електричних ланцюгів. Заявлений підсилювач ілюструється принциповою блоковою схемою функціональних вузлів. Електрична схема і конструкція пристрою виконані по блоковому принципу і включає вимикач 1, пов'язаний з мережним фільтром 2, що підключений до понижуючого трансформатора 3. Вторинна обмотка трансформатора 3 з'єднана з першим стабілізатором напруги 4, вихід якого за допомогою першого перемикача 7 зв'язаний зі стереотюнером 8, виконаним з можливістю формування вихідного сигналу, вихід якого з'єднаний з перемикачем розподілу вихідного сигналу 9. Перемикач 9 електрично з'єднаний із входом стереопроцесора 10, що формує робочий стереосигнал. Крім того, перший стабілізатор напруги 4 за допомогою другого перемикача 5 пов'язаний із блоком автообдуву 6 для охолодження елементів підсилювача. Вихід стереопроцесора 10 зв'язаний із входом чотириканального перемикача 11 вихідного стереосигналу і поділу його на чотири канали. Вихід стереотюнера 8 за допомогою перемикача розподілу сигналу 26, що у свою чергу зв'язаний із входом аудіопроцесора 27, що перетворює стереофонічний сигнал у чотириканальний об'ємний. Вихід аудіопроцесора 27 зв'язаний із входом чотириканального перемикача 11, що має чотири виходи. Два виходи чотириканального перемикача 11 з'єднані із двома допоміжними ланцюгами, кожний з яких складається із блоків попередній підсилювач – першого та другого підсилювачів потужності 12, 14 і першого та другого вихідного динаміка 13, 15. Два виходи чотириканального перемикача 11 зв'язані основними електричними ланцюгами із входами першого та другого попередніх підсилювачів 16, 17, виходи яких з'єднані з четвертим та п'ятим перемикачами 18, 23, які виконані з можливістю комутації роздільних електричних ланцюгів, кожний з яких включає третій та четвертий підсилювач потужності 19, 21 і третій та четвертий динамік 20, 22. Вихід першого та другого попередніх підсилювачів 16, 17 основних електричних ланцюгів може бути з'єднаний із входом п'ятого перемикача 23, вихід якого з'єднаний із входом мікшерного пульта 24, вихід якого пов'язаний з третім та четвертим підсилювачами потужності і третім та четвертим вихідними динаміками основних електричних ланцюгів. Підсилювач може мати шостий перемикач 25, вхід якого виконаний з можливістю з'єднання із зовнішнім стереосигналом, а вихід із входом мікшерного пульта 24, вихід якого пов'язаний з третім та четвертим підсилювачами потужності 19, 21 і третім та четвертим вихідними динаміками 20, 22 основних електричних ланцюгів. За допомогою випрямляча 34 здійснюється живлення першого та другого попередніх підсилювачів 16, 17 і третього та четвертого підсилювачів потужності 19, 21 основного електричного ланцюга. Крім того, випрямляч 34 через сьомий перемикач 35 з'єднаний з другим стабілізатором 36, що підключений до живлення мікшерного пульта 24. До трансформатора живлення 3 через восьмий перемикач 30 приєднаний випрямляч 31, за допомогою якого із застосуванням фільтрів 33, 32 здійснюється живлення попередніх підсилювачів і першого та другого підсилювачів потужності 12, 14 допоміжного електричного ланцюга. До трансформатора живлення 3 підключений електричний ланцюг, що складається з третього стабілізатора напруги 38 і блоку колірної індикації 37. Крім того, до трансформатора 2 UA 102415 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 живлення 3 підключений четвертий стабілізатор 28, що забезпечує живлення електричною енергією через третій перемикач 29, стерео- і аудіопроцесорів 10, 27. Підсилювач працює в такий спосіб. Основне навантаження по перетворенню звукового сигналу лежить на стереопроцесорі, що формує робочий стерео сигнал у псевдоквадрофонічний, а також на аудіопроцесорі, що перетворює стереофонічний звуковий сигнал у чотирьохканальний (об'ємний). Основу аудіопроцесора становить сумарно-різницева матриця і фазоздвигаючі (на кут à) ланцюги. У результаті обробки аудіопроцесора формуються сигнали, які надходять на чотири виводи. Перші два сигнали надходять на звичайні стереоколонки, а два інших - на фронтальну і тилову колонки. Залежно від обраного перемикачами режиму роботи підсилювача, змінюється фазове зрушення, а положення регулювань впливає на частку додаткових сигналів, що дозволяє змінити звучання від звичайного стерео до гіпероб'ємного. Стереопроцесор призначений для високоякісної обробки звукового сигналу і може застосовуватися для регулювання гучності, тембру, різних стереорежимів, таких як розширене стерео, лінійне стерео, псевдостерео і форсоване моно, має два стереофонічних входи для різних джерел звуку та стереофонічний вихід. Заявлений пристрій підтримує дистанційне керування. Мікшерний пульт має чотири мікрофонних входи, регулювання НЧ, ВЧ, рівень входу, рівень виходу, панораму, панораму виходу, рівень реверберації. До мікшерного пульта можна підключити мікрофони або інші музичні інструменти. Автообдув спрацьовує автоматично через вимикач при підвищенні температури в корпусі підсилювача. Мережний струм напругою 220В надходить на мережний перемикач 1, з перемикача на фільтр 2, з фільтра - на трансформатор живлення 3. Із трансформатора змінна напруга 16В надходить на стабілізатор 4, зі стабілізатора 12В йде на перемикач 5, з його 12В живить автообдув 6. Також зі стабілізатора 4, 12В надходить на перемикач 7, з його живлення 12В живить тюнер 8, з тюнера вихідний сигнал 500mV надходить на перемикач розподілу сигналу 9, з перемикача сигнал надходить на вхід стереопроцесора 10. Далі вихідний стереосигнал 500mV зі стереопроцесора надходить на перемикач 11, з перемикача стереосигнал 500mV ділиться на чотири підсилювачі потужності, стереосигнал надходить на вхід підсилювача 12 і вихідний динамік 13, а так само на вхід підсилювача потужності 14 і вихідний динамік 15. Далі, стереосигнал надходить на вхід попереднього підсилювача 16і 17. З виходу попередніх підсилювачів стереосигнал надходить на клавішний перемикач 18, з його стереосигнал надходить на підсилювач потужності 19, і далі з підсилювача потужності на - динамік 20, а так само на підсилювач потужності 21 і з підсилювача потужності на динамік 22 амплітудою до 100W на кожний із чотирьох динаміків. Стереосигнал 500mV, що надходить на вхід попередніх підсилювачів 16 і 17, можна скомутовати через мікшерний пульт. Для цього стереосигнал, що виходить із попередніх підсилювачів 16 і 17, надходить на клавішний перемикач 23. З його стереосигнал надходить на вхід мікшерного пульта 24 і з його, далі надходить на підсилювачі потужності 19 і на вихідний динамік 20, а так само на підсилювач потужності 21 і на динамік 22 амплітудою до 100W на кожен динамік. Зовнішній стереосигнал також можна подати через клавішний перемикач 25, з його сигнали надходять на вхід микшерного пульта 24 і з виходу микшерного пульта на підсилювач потужності 19 і вихідний динамік 20, і на підсилювач потужності 21, і на вхід динаміка 22, амплітудою по 100W на кожен динамік. При роботі аудіопроцесора, з виходу тюнера 8, стереосигнал надходить на перемикач сигналу 26, з перемикача сигнал надходить на вхід аудіопроцесора 27, з виходу аудіопроцесора сигнал надходить на перемикач 11, і з перемикача ділиться сигнал на чотири підсилювачі потужності: вихід "центр" на підсилювач потужності 12, вихід аудіопроцесора на підсилювач потужності 14, стереовихід на попередні підсилювачі 16 і 17. Далі, вся комутація перемикання сигналів і подачі їх на вихідні підсилювачі відбувається аналогічно роботі стереопроцесора. Стереопроцесор 10 і аудіопроцесор 27 живляться із трансформатора 3, змінний струм якого з напругою 16В надходить на стабілізатор 28. Зі стабілізатора випрямлену напругу 12В подають на перемикач 29 і з перемикача живлення подається, на один із процесорів 10 або 27. Підсилювачі потужності 12 і 14 одночасно з попередніми підсилювачами живляться із трансформатора через перемикач 30 і змінний струм напругою 22В надходить на випрямляч 31. 3 UA 102415 C2 5 10 15 20 25 З випрямляча 31 двополярне живлення ±28В надходить через фільтр 32, плюсове плече якого живить підсилювач потужності 12 і 14, через фільтр 33 мінусове плече з якого надходить живлення на підсилювач потужності 12 і 14. Підсилювачі потужності 19 і 21 одночасно з попередніми підсилювачами 16 і 17 живляться із трансформатора 3, змінного струму напругою 22В від якого струм надходить на випрямляч 34. З випрямляча 34 двополярне живлення ±28В живить підсилювачі потужності 19 і 21. Мікшерний пульт 24 живиться від випрямляча 34, з якого двополярне живлення ±28В надходить на перемикач 35, з його живлення подається на стабілізатор 36, і зі стабілізатора струм напругою ±15В живить мікшерний пульт 24. Світлоіндикатор 37 живиться від трансформатора 3: змінна напруга 16В надходить на стабілізатор 38, зі стабілізатора 12В надходить на світлоіндикатор. На вхід світлоіндикатора подається стереосигнал до 1В, що йде на підсилювач потужності 19 і 21. До трансформатора живлення 3 через перемикач 30 приєднаний випрямляч 31, за допомогою якого із застосуванням фільтрів 33, 32 здійснюється живлення попередніх підсилювачів і підсилювачів потужності 12, 14 допоміжного електричного ланцюга. До трансформатора живлення 3 підключений електричний ланцюг, що складається зі стабілізатора напруги 38 і блока колірної індикації 37. Крім того, до трансформатора живлення 3 підключений стабілізатор, що забезпечує живлення електричною енергією через перемикач 29, стерео- і аудіопроцесорів 10, 27. Дослідно-промислові випробування показали, що заявлений підсилювач забезпечує формування високоякісного сигналу звукової частоти і може бути використаний як для професійних, так і для аматорських цілей. Заявлена конструкція має незначні габаритні розміри, що дозволяє її використовувати в комбінації з іншими пристроями, призначеними для обробки і відтворення звуку в широкому діапазоні. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 45 50 55 1. Багатофункціональний підсилювач, що включає блок живлення, який має трансформатор, щонайменше один попередній підсилювач та елементи комутації, який відрізняється тим, що вторинна обмотка трансформатора з'єднана з першим стабілізатором напруги, вихід якого за допомогою першого перемикача зв'язаний зі стереотюнером, виконаним з можливістю формування вихідного сигналу, вихід якого з'єднаний з перемикачем розподілу вихідного сигналу, при цьому перемикач розподілу вихідного сигналу електрично з'єднаний із входом стереопроцесора, що формує робочий стереосигнал, вихід якого зв'язаний із входом чотириканального перемикача вихідного стереосигналу, з подальшим поділом його на чотири канали, крім того, вихід стереотюнера з'єднаний з перемикачем розподілу сигналу, що у свою чергу зв'язаний із входом аудіопроцесора, що перетворює стереофонічний сигнал у чотириканальний об'ємний, вихід якого зв'язаний із входом чотирихканального перемикача, що має чотири виходи, при цьому два виходи чотириканального перемикача з'єднані із двома допоміжними ланцюгами, кожний з яких складається із блоків попереднього підсилювача першого і другого підсилювачів потужності і першого та другого вихідних динаміків, а інші два виходи чотириканального перемикача зв'язані основними електричними ланцюгами із входами першого та другого попередніх підсилювачів, виходи яких з'єднані з четвертим та п'ятим перемикачами, які виконані з можливістю комутації роздільних електричних ланцюгів, кожний з яких включає третій та четвертий підсилювачі потужності і третій та четвертий динаміки. 2. Підсилювач за п. 1, який відрізняється тим, що вихід першого та другого попередніх підсилювачів основних електричних ланцюгів з'єднаний із входом п'ятого перемикача, вихід якого з'єднаний із входом мікшерного пульта, вихід якого пов'язаний з третім та четвертим підсилювачами потужності і третім та четвертим вихідними динаміками основних електричних ланцюгів. 3. Підсилювач за п. 1, який відрізняється тим, що має шостий перемикач вхід якого виконаний з можливістю з'єднання із зовнішнім стереосигналом, а вихід - із входом мікшерного пульта, вихід якого пов'язаний з третім та четвертим підсилювачами потужності і третім та четвертим вихідними динаміками основних електричних ланцюгів. 4 UA 102415 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5