Małe, przenośne odtwarzacze, korzystają z wszystkich aktualnie stosowanych nośników, poczynając od kaset, poprzez płyty kompaktowe aż do kaset cyfrowych. Są niedrogie i doskonale nadają się nie tylko do takich zastosowań, do jakich zostały stworzone. Dzięki ciągle poprawiającej się jakości dźwięku mają przed sobą znacznie szersze perspektywy. Taki zminiaturyzowany odtwarzacz umożliwia słuchanie muzyki w każdym pomieszczeniu mieszkania lub domu, a nie tylko tam, gdzie znajduje się wielki zestaw HiFi z jeszcze większymi głośnikami. Niestety, korzystanie przez dłuższy czas ze słuchawek jest bez bólu uszu niemożliwe. Rozwiązaniem jest zestaw stacjonarny, który swymi rozmiarami byłby zbliżony do walk-/discmana, kosztowałby niewiele i gwarantował dobre brzmienie. Przedstawiamy poniżej opis aktywnego mini-głośnika, który jest niewiele większy od samego odtwarzacza. Para takich głośników, ewentualnie uzupełniona aktywnym subwooferem, spełnia wspomniane warunki. Aby aktywny mini-głośnik nie kompromitował swej nazwy, na rozbudowany układ wzmacniacza mocy nie znajdzie się w nim miejsca. Z tego powodu zastosowano stopień mocy w postaci układu scalonego - TDA1516. Układ ten zawiera dwa identyczne stopnie końcowe i wspólny dla nich obwód zabezpieczeń. Oba stopnie końcowe pracują w układzie mostkowym, dzięki czemu moc wydzielana na obciążeniu 4om może osiągać 22W.

Zasada działania

Sygnał wejściowy jest podawany na odwracające wejście wzmacniacza różnicowego pierwszego stopnia końcowego i nieodwracające wejście wzmacniacza różnicowego drugiego stopnia końcowego (k. 2 i 13). Pozostałe wejścia tych wzmacniaczy (k. 1 i 4) połączone są ze sobą i z wewnętrznym źródłem napięcia odniesienia. Wzmocniony napięciowo (22dB) sygnał wejściowy jest doprowadzony do wzmacniaczy mocy, których wyjścia (k. 5 i 9) są doprowadzone do głośnika. Centralny fragment układu ma za zadanie ochronę przed skutkami błędnej polaryzacji napięcia zasilania, przegrzania lub zwarcia (z masą lub dodatnim biegunem napięcia zasilania). W takich przypadkach stopnie mocy zostaną odłączone (mute switch). Funkcja bootstrap nie jest wykorzystana. Oprócz układu scalonego potrzebnych jest tylko kilka elementów. Są to: kondensatory C3 i C4 filtrujące napięcie zasilania, potencjometr P1 i kondensator sprzęgający C2. Filtr dolnoprzepustowy (R1, R2 i C1) nie jest nieodzowny, przebieg charakterystyki częstotliwościowej wskazuje jednak wyraźnie, że bez tego filtra wysokie tony są zbyt uwypuklone, a zależność wzmocnienia od częstotliwości jest znacznie bardziej nierównomierna. Uzasadnieniem dla tej sytuacji są małe rozmiary obudowy. Filtr dolnoprzepustowy osłabia przenoszenie wysokich częstotliwości i gwarantuje, poczynając od 300Hz, płaskość charakterystyki częstotliwościowej. Wpływ na przebieg tej charakterystyki ma sposób umieszczenia obudowy zawierającej głośnik, co ilustruje różnica pomiędzy przebiegami "a" i "b". Przebieg "a" został wyznaczony dla głośnika wolnostojącego, zaś przebieg "b" dla głośnika ustawionego na regale z książkami. W tej drugiej sytuacji charakterystyka częstotliwościowa pomiędzy 250Hz a 15kHz jest wyraźnie bardziej równomierna niż dla głośnika wolnostojącego. Bezwzględne wartości poziomu dźwięku nie były wyznaczane. Ze względu na założone małe rozmiary obudowy zastosowano głośnik szerokopasmowy MS-55 f-my Monacor, który - przynajmniej teoretycznie - przenosi całe pasmo akustyczne, ma średnicę 5cm i dopuszcza obciążenie 5W.

Montaż

Obsadzenie elementami pÅ‚ytki drukowanej wykonujemy w ciÄ…gu kilku minut. Dla sygnałów wejÅ›ciowych, wyjÅ›ciowych i zasilania sÄ… przewidziane oczka lutownicze. UkÅ‚ad scalony wlutowujemy dopiero po jego przymocowaniu do tylnej Å›cianki obudowy. Kondensator elektrolityczny na wszelki wypadek dodatkowo przyklejamy, aby nie narażać jego koÅ„cówek na nadmierne obciążenia mechaniczne, które mogÄ… pojawić siÄ™ w czasie wstrzÄ…sów obudowy. Konstrukcja obudowy jest równie Å‚atwa. Jak wynika z rysunku konstrukcyjnego potrzebne sÄ… nastÄ™pujÄ…ce elementy: Å›cianka przednia z twardego laminatu lub blachy aluminiowej o gruboÅ›ci 3mm, Å›cianka tylna z 3mm blachy aluminiowej i 4 Å›cianki boczne z 12mm sklejki. WÄ…skie krawÄ™dzie Å›cianek bocznych powinny być Å›ciÄ™te pod kÄ…tem 45°. JeÅ›li mamy zamiar skonstruować obudowÄ™ wedÅ‚ug wÅ‚asnej koncepcji, powinna ona mieć pojemność netto ok. 300cm3. Forma pÅ‚yty czoÅ‚owej ma wyraźny wpÅ‚yw na jakość dźwiÄ™ku. Otwór na gÅ‚oÅ›nik wycinamy piÅ‚kÄ… wÅ‚oÅ›nicowÄ… i obrabiamy papierem Å›ciernym. PamiÄ™tać należy o otworach do przymocowania gÅ‚oÅ›nika. Po sprawdzeniu wymiarów i dokÅ‚adnoÅ›ci wzajemnego dopasowania sklejamy elementy drewniane i pÅ‚ytkÄ™ czoÅ‚owÄ…. Bardzo pomocne okazujÄ… siÄ™ przy tym koÅ‚eczki drewniane (wstÄ™pne usztywnienie konstrukcji) i Å›ciski stolarskie. Po wyschniÄ™ciu poÅ‚Ä…czeÅ„ i zdjÄ™ciu Å›cisków obrabiamy obudowÄ™, tj. szlifujemy na gÅ‚adko i gruntujemy. Po wyschniÄ™ciu ponownie delikatnie szlifujemy i lakierujemy (2 lub 3 warstwy). W tylnej Å›ciance wiercimy 4 lub 6 otworków do jej przymocowania, otwór na gniazdo cinch (sygnaÅ‚ audio) i otwór na gniazdo zasilania - gniazda muszÄ… być od Å›cianki odizolowane. W miejscu gdzie ma zostać przymocowany ukÅ‚ad scalony wiercimy dwa otwory na wkrÄ™ty M3. Å›cianka tylna speÅ‚nia rolÄ™ radiatora dla ukÅ‚adu scalonego - dopiero po jego przykrÄ™ceniu wlutowujemy go w obwód drukowany. Do poÅ‚Ä…czeÅ„ prowadzÄ…cych sygnaÅ‚ audio stosujemy przewód ekranowany, do pozostaÅ‚ych poÅ‚Ä…czeÅ„ wystarczy izolowany przewód montażowy (0,75.-.1 mm2).

Uruchomienie

Ustawiamy P1 w położenie min., doprowadzamy zasilanie i podłączamy walk-/discmana nastawionego na maksymalną głośność. Obracamy powoli P1 do momentu, kiedy usłyszymy zniekształcenia. Do jeszcze otwartej obudowy wkładamy kawałki waty syntetycznej (tłumienie drgań własnych), krawędzie czołowe elementów ze sklejki powlekamy silikonem (aby obudowa była rzeczywiście szczelna) i przykręcamy tylną ściankę.

Wymiary jednej płytki: 37x37mm

Wykaz elementów (na jedną minikolumnę):

R1:220
R2:180
P1:2,5k, potencjometr montażowy
C1,C3:100nF
C2:68nF
C4: 4700uF/25Y
IC1:TDA1516
Ls1: głośnik MS-55 Monacor
gniazdo cinch izolowane
gniazdo zasilacza
zasilacz wtyczkowy 12V/1000mA
płytka drukowana


Obudowa:
2 płyty 134x45mm, sklejka #12mm
2 płyty 84x45mm, sklejka #12mm
płyta 134x84mm, blacha aluminiowa #3mm
płyta 134x84mm, laminat #3mm
wata syntetyczna (15x10 cm)