wzmocnieniu. W przypadku sterowania wej-

œcia U1A wzmocnienie wynosi R3/R5,

a w przypadku przeciwnym (wejœcie U1B) –

R2/R4. Drog¹ odpowiedniego doboru war-

toœci rezystancji uzyskuje siê zmiany

wzmocnienia napiêciowego uk³adu w zakre-

sie –80

÷

0 dB przy zmianach napiêcia sta³e-

go doprowadzone do jednego z wejϾ ste-

ruj¹cych uk³adu scalonego TDA1074A.

Po³¹czenia elektryczne miêdzy elementami

regulacyjnymi znajduj¹cymi siê na p³ycie

czo³owej urz¹dzenia mog¹ byæ wykonane

zwyk³ymi przewodami pojedynczymi.

W takich uk³adach, w których potencjome-

try s³u¿¹ do bezpoœredniej regulacji sygna-

³u, do potencjometrów do³¹cza siê co naj-

mniej dwa (na ka¿dy kana³) kable ekranowa-

ne. Je¿eli s¹ one d³ugie, mog¹ byæ powo-

dem dodatkowych zak³óceñ. Tutaj element

uk³adu powoduj¹cy zmiany napiêcia na wej-

œciu steruj¹cym mo¿e byæ zlokalizowany

dowolnie, niekoniecznie blisko wzmacnia-

cza. Ewentualne sygna³y zak³ócaj¹ce poja-

wiaj¹ce siê na przewodzie po³¹czonym

z wejœciem steruj¹cym mog¹ byæ ³atwo wy-

eliminowane drog¹ filtracji. Jest to bardzo

wa¿na cecha uk³adu, umo¿liwiaj¹ca np.

zdalne bezprzewodowe sterowanie funk-

cjami wzmacniacza akustycznego.

Uk³ad scalony

TDA1074A jest

przeznaczony

do regulacji barwy

dŸwiêku w zakresie

tonów niskich i wysokich

we wzmacniaczach

stereofonicznych.

Dok³adniejsza analiza

jego schematu

i stosowanych rozwi¹zañ

wzmacniaczy z tym

uk³adem wskazuje na

mo¿liwoœæ realizacji

wielu innych funkcji

regulacyjnych.

Z

asadniczym elementem uk³adu sca-

lonego TDA1074Ajest elektroniczny

potencjometr o schemacie zastêp-

czym przedstawionym na rys.1. Wy-

ró¿niono w nim trzy wzmacniacze operacyjne _

U1A, U1B i U2Aoraz rezystor regulowany R1.

Wejœcia odwracaj¹ce fazê sygna³u (_ ) wzmac-

niaczy U1A i U1B zosta³y po³¹czone z mas¹

uk³adu. Sygna³ u¿ytkowy jest doprowadzany do

jednego z wejœæ nieodwracaj¹cych (+) wzmac-

niaczy U1Alub U1B. Je¿eli rezystancja poten-

cjometru R1 jest bardzo du¿a, to wskrajnych po-

³o¿eniach jego suwaka skuteczne jest stero-

wanie tylko zjednego wejœcia. Wgórnym (na ry-

sunku) po³o¿eniu suwaka jest wzmacniany sy-

gna³ doprowadzony do wejœcia U1B, awdolnym

_ sygna³ z wejœcia U1A. W po³o¿eniach po-

œrednich suwaka wzmocnienia sygna³ów dopro-

wadzonych do wejœæ U1Ai U1B s¹ zale¿ne od

jego po³o¿enia. W przypadku szczególnym _

w po³o¿eniu œrodkowym suwaka wzmocnie-

nia sygna³ów doprowadzonych do obu wejœæ s¹

jednakowe.

Element przedstawiony na rysunku jako po-

tencjometr nie jest nim w rzeczywistoœci. Za-

miast niego jest pewien uk³ad z³o¿ony z kilku

tranzystorów, sterowany zmianami napiêcia

sta³ego, powoduj¹cy zmiany skutecznoœci

sterowania uk³adu z wejœæ U1A i U1B.

Po do³¹czeniu kilku rezystorów R2, R3, R4

i R5 (rys.1) uzyskuje siê uk³ad o zmiennym

23

NAPIÊCIOWY WZMACNIACZ

AKUSTYCZNY Z REGULACJ¥

ELEKTRONICZN¥

Regulacja barwy dŸwiêku

Zasada dzia³ania uk³adu regulacji barwy

dŸwiêku w zakresie tonów niskich jest

przedstawiona na rys. 2. Uk³ad sk³ada siê

z potencjometru elektronicznego i kilku

elementów uzupe³niaj¹cych, oznaczonych

C1, C2, R1, R2 i R3. Te elementy kszta³tu-

j¹ charakterystykê czêstotliwoœciow¹ uk³a-

du. Zale¿nie od wielkoœci doprowadzonego

sygna³u steruj¹cego ró¿ny jest stopieñ wy-

sterowania wejϾ wzmacniaczy U1A i U1B.

W przypadkach krañcowych sterowane s¹

wy³¹cznie wejœcia U1A lub U1B.

Je¿eli aktywne jest wejœcie U1B, to wzmoc-

nienie napiêciowe uk³adu wynosi:

Po uwzglêdnieniu, ¿e R2 = R3 i R4 = 8 . R2

oraz, ¿e [1/(2

π

fC2R4 )] = 50 Hz uzyskuje siê

zale¿noœæ:

z której wynika, ¿e wzmocnienie przy bar-

dzo ma³ych czêstotliwoœciach (f << 50 Hz)

(

)

A

j f

Hz

u

= +

+

1

8

1

50

/

A

R

R

j

f C R

R

u

=

+

+ ⋅

3

4

2

4

2

1

2

π

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 5/2002

r

ELEKTRO

AKUSTYKA

Rys. 1. Zasada dzia³ania potencjometru

elektronicznego

Rys. 2. Zasada dzia³ania regulatora

charakterystyki w zakresie tonów niskich

Rys. 3. Zasada dzia³ania

elektronicznego uk³adu uwydatniaj¹cego

r

ELEKTRO

AKUSTYKA

24

jest sta³e i wynosi 9 (18 dB), a w zakresie najwiêk-

szych czêstotliwoœci (f >> 50 Hz) wynosi 1 (0 dB).

W zakresie czêstotliwoœci powy¿ej 50 Hz wzmoc-

nienie uk³adu zmniejsza siê ze wzrostem czêsto-

tliwoœci. Pocz¹tkowy spadek (w zakresie do oko-

³o 500 Hz) jest szybki – wzmocnienie spada o oko-

³o 6 dB na oktawê. Przy czêstotliwoœci 500 Hz

wzmocnienie uk³adu osi¹ga wartoœæ 3 dB. Jest to

punkt doœæ charakterystyczny, powy¿ej tej czê-

stotliwoœci wzmocnienie zmienia siê ju¿ nieznacz-

nie (od 3 dB przy 500 Hz do 0 dB na koñcu pasma

akustycznego).

Odwrotna sytuacja wystêpuje wówczas, gdy aktyw-

ne jest wejœcie wzmacniacza U1A. W tej sytuacji

wzmocnienie wyra¿a siê wzorem:

Ta zale¿noœæ opisuje charakterystykê czêstotliwoœcio-

w¹ symetryczn¹ wzglêdem poprzedniej, osi¹ symetrii

jest oœ czêstotliwoœci. Wzmocnienie uk³adu jest mini-

malne przy bardzo ma³ych czêstotliwoœciach (_18

dB). W zakresie czêstotliwoœci powy¿ej 50 Hz wzrasta

z szybkoœci¹ oko³o 6 dB/okt, przy 500 Hz osi¹ga war-

toœæ oko³o -3 dB. Przy dalszym wzroœcie czêstotliwo-

œci wzmocnienie zmienia siê ju¿ nieznacznie.

Uk³ad uwydatniaj¹cy

Wzmacniacze akustyczne wy¿szej klasy wypo-

sa¿ane s¹ zwykle w uk³ad umo¿liwiaj¹cy uwydat-

nienie g³osu solisty wystêpuj¹cego na tle muzyki

(znany ogólnie pod nazw¹ presence). Jest to w¹-

skopasmowy filtr o czêstotliwoœci œrodkowej oko-

³o 3 kHz i wzmocnieniu regulowanym w zakresie

0

÷

15 dB. Do tego celu mo¿na równie¿ zastosowaæ

elektroniczny potencjometr z uk³adu scalonego

TDA1074A.

Zasadê dzia³ania uk³adu przedstawiono na rys. 3.

Uk³ad stanowi kombinacjê wzmacniacza selek-

tywnego z filtrem ”podwójne T” i uk³adu o p³askiej

charakterystyce czêstotliwoœciowej. W trakcie

zmian sygna³u steruj¹cego, przedstawionego na

schemacie jako przesuwanie suwaka potencjo-

metru R1, zmienia siê kszta³t charakterystyki, od

maksymalnie p³askiej do maksymalnie uwydat-

niaj¹cej sygna³y zawarte w pasmie w pobli¿u czê-

stotliwoœci 3 kHz.

Opis wzmacniacza

Pe³ny schemat stereofonicznego wzmacniacza aku-

stycznego napiêciowego o elektronicznej regulacji

wzmocnienia przedstawiono na rys. 4. Zastosowa-

no w nim trzy uk³ady scalone TDA1074A spe³niaj¹-

ce nastêpuj¹ce funkcje:

U1 _ regulator wzmocnienia i zrównowa¿enia,

U2 _ regulator charakterystyki czêstotliwoœciowej

w zakresie tonów niskich i wysokich,

U3 _ regulator uwydatnienia g³osu solisty i koñco-

wy regulator wzmocnienia.

Sygna³y z wejœæ wzmacniacza, oznaczonych jako

A

R

R

R

j

fC R

u

=

+

+ ⋅

3

2

4

2

4

1

2

π

Rys. 4. Schemat wzmacniacza

napiêciowego

o regulacjach elektronicznych

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 5/2002

Rys. 5. P³ytka drukowana wzmacniacza napiêciowego (skala 1:2)

Rys. 6. Rozmieszczenie elementów wzmacniacza napiêciowego na p³ytce

z³¹cza J1-1 (kana³ lewy) i J1-2 (kana³ prawy) doprowadzane do wejœæ wzmac-

niaczy o regulowanym wzmocnieniu (czêœæ I uk³adu scalonego U1), s¹ na-

stêpnie przekazywane do uk³adu regulacji zrównowa¿enia (czêœæ II uk³adu sca-

lonego U1). Uk³ad scalony U2 spe³nia funkcje regulatora charakterystyki

czêstotliwoœciowej w zakresie tonów wysokich (czêœæ I) i w zakresie tonów ni-

skich (czêœæ II). Czêœæ I uk³adu scalonego U3 spe³nia omówion¹ uprzednio

funkcjê regulatora uwydatnienia, a czêœæ II jest drugim regulatorem wzmoc-

nienia. Tor wzmacniaj¹cy zosta³ przerwany w ten sposób, ¿e wyjœcia uk³adu

uwydatniaj¹cego i wejœcia drugiego regulatora wzmocnienia obu kana³ów zo-

sta³y rozdzielone. Koñcówki z³¹cz J7-1 i J7-2 (kana³ lewy) oraz J8-1 i J8-2 (ka-

na³ prawy) zosta³y po³¹czone z wyjœciami uk³adów uwydatniaj¹cych i wejœcia-

mi uk³adów drugiej regulacji wzmocnienia.

Uzyskuje siê dziêki temu trzy warianty pracy wzmacniacza:

q

pe³ny wzmacniacz z podwójn¹ regulacj¹ wzmocnienia (zwarte koñcówki

J7-1 i J7-2 oraz J8-1 i J8-2),

q

wzmacniacz z pojedyncz¹ regulacj¹ wzmocnienia (wyjœcia kana³u lewe-

go i prawego odpowiednio J7-1 i J7-2),

q

regulator wzmocnienia (wejœcia kana³u lewego i prawego odpowiednio

J7-2 i J8-2).

W pierwszym wariancie wyjœcia kana³u lewego i prawego wzmacniacza s¹

doprowadzone do koñcówek 1 i 2 z³¹cza J5. Z³¹cza J2, J3 i J4 s³u¿¹ do wpro-

wadzenia sygna³ów regulacyjnych, zakres zmian sygna³ów regulacyjnych

wynosi 0

÷

15 V.

Na rys. 5 przedstawiono p³ytkê drukowan¹ wzmacniacza, a na rys. 6 _

rozmieszczenie elementów na p³ytce.

n

Cezary Rudnicki

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 5/2002