Фильтр для сабвуфера

176

Фильтр для сабвуфера — это не что иное, как активный фильтр низких частот. Это особенно полезно при расширении стерео системы громкой связи с дополнительным громкоговорителем, несущим только самые низкие частоты. Конструкция состоит из активного фильтра второго порядка с регулируемой частотой 50–250 Гц , усилителя суммирования входов с регулировкой усиления ( 0,5–1,5 ) и выходных буферов. Конструкция выхода позволяет напрямую подключать мостовой усилитель, поскольку сигналы доступны смещены по фазе на 180 градусов . Благодаря специальному встроенному источнику питания на плате можно подавать на фильтр то же симметричное напряжение, что и на усилители мощности — обычно 2x 20 В — 70 В, Фильтр идеально подходит для использования с усилителями вариант А и вариант Б , он также является отличным дополнением к этому предварительному усилителю.

фильтр,сабвуфер

Система фильтров сабвуфера показана на рисунке 1. Она работает на основе двух операционных усилителей U1-U2 (NE5532). Первый из этих двухчастных усилителей отвечает за добавление и фильтрацию сигнала, а второй обеспечивает адекватную буферизацию.

фильтр,сабвуфер Входной стереофонический сигнал подается на разъем GP1 (NS25-W3), а затем через конденсаторы C1 (470 нФ) и C2 (470 нФ), а резисторы R3 (100 кОм ) и R4 (100 кОм ) поступают на инвертирующий вход усилителя U1A . На этом элементе реализован сумматор сигнала с регулируемым усилением по классической схеме, доступной в литературе. Резистор R6 (27 кОм ) в серии с P1 (тросы 50 кОм) позволяет регулировать усиление в диапазоне от 0,5

Рисунок 1: Схема фильтра.

до 1,5 , что позволяет регулировать усиление сабвуфера для всей системы. Резистор R9(100k) улучшает стабильность усилителя U1A и обеспечивает его хорошую полярность, когда входной сигнал не подключен.
Сигнал с выхода усилителя суммирования поступает на фильтр нижних частот второго порядка, построенный на усилителе U1B . Это типичная архитектура Sallen-Key, которая позволяет получать фильтры с различными амплитудными характеристиками. На форму этой характеристики оказывают непосредственное влияние конденсаторы C8 (22 нФ) и C9 (22 нФ), а также резисторы R10 ( 22 кОм ), R13 (22 кОм) и потенциометр P2 (100 кОм ). Логарифмическая шкала потенциометра позволяет получить линейное изменение предельной частоты при вращении потенциометра. Самая широкая полоса (до 260 Гц) получается в крайнем левом положении потенциометра P2 поворот вправо сузит полосу до 50 Гц. На рисунке 2 показаны измеренные амплитудные характеристики всей системы в крайнем и среднем положениях потенциометра P2 . В каждом случае потенциометр P1 был установлен в среднее положение, обеспечивающее усиление 1 (0 дБ).

фильтр,сабвуфер

Рисунок 2: Амплитудные характеристики фильтра.
Сигнал с выхода фильтра буферизуется с помощью усилителя U2 . Первая часть представляет собой повторитель, а вторая часть работает в классической конфигурации реверсивного усилителя с усилением 1. Элементы C16 (10 пФ) и R17 (56 кОм ) обеспечивают стабильную работу системы U2A . Резисторы R15-R16 (56k), в свою очередь, определяют усиление U2B , а C15 (10 пФ) улучшает его стабильность. На обоих выходах системы используются фильтры верхних частот, состоящие из элементов R18-R19 (100R), C17-C18 (10 мкФ / 50 В) и R20-R21 (100 кОм), через которые сигналы поступают на выходной разъем GP3.(NS25-W3). Благодаря такой конструкции системы на выходе мы получаем два идентичных сигнала, сдвинутых по фазе на 180 градусов, что позволяет напрямую соединять два силовых терминала и построить мостовой усилитель.
Система использует простой симметричный источник питания на основе стабилитронов D1 (BZX55-C16V) и D2 (BZX55-C16V) и двух транзисторов T1 (BD140) и T2 (BD139), работающих в качестве исполнительных элементов. Резисторы R2 (4,7 кОм) и R8 (4,7 кОм) являются цепью поляризации стабилитронов и были выбраны таким образом, чтобы при минимальном напряжении питания ток поляризации составлял около 1 мА, а при максимальном питании он был безопасным для диодов D1 и D2 . Элементы R5 (510R), C4 (47 мкФ / 25 В) и R7 (510R), C6(47 мкФ / 25 В) — простые фильтры, которые сглаживают напряжения на основаниях T1 и T2 . Резисторы R1 (10R) и R11 (10R) и конденсаторы C3 (100 мкФ / 25 В) и C7 (100 мкФ / 25 В) представляют собой фильтр напряжения питания, как и конденсаторы C10-C13 (100 нФ).

Сборка должна начинаться с пайки перемычки, а затем вы можете припаять все резисторы. Сборка других элементов является произвольной, однако потенциометры из-за их больших размеров рекомендуется паять на самом конце, а их металлический корпус хорошо соединяется с массой. Для этого предусмотрены дополнительные паяльные площадки, соединенные с массой, которые находятся в непосредственной близости от потенциометров. Соединить его лучше всего с помощью куска серебра.

Модуль фильтра сабвуфера может питаться тем же напряжением, что и усилитель мощности, из-за наличия стабилизаторов на плате. Транзисторы T1 и T2 могут нагреваться, особенно при подаче высокого напряжения, поэтому может потребоваться использование небольших радиаторов. При симметричном питании порядка 2×30 В радиаторы не понадобятся.
Стоит отметить, что модуль фильтра сабвуфера должен быть подключен к выходу предусилителя после регулировки громкости, что обеспечит одновременную регулировку громкости всей системы. С помощью потенциометра усиления вы можете регулировать отношение громкости сабвуфера к громкости всего тракта сигнала. Выход модуля должен быть подключен к любому усилителю мощности, работающему в классической конфигурации, например по ссылкам выше. Тогда мы используем только один из выходных сигналов O1 или O2 (сдвинут по фазе на 180 градусов друг с другом). Оба выходных сигнала могут использоваться, если мы хотим построить усилитель мощности в конфигурации моста.

Выключатели и механические элементы:
Штекер 3x NS25-W3 GW-03S (3 контакта), Разъем GW-03S (3 контакта)

Резисторы:
5x 100k Резистор 0.25 Вт
3x 56k Резистор 0.25 Вт
1x 27k резистор 0,25 Вт
2x 510R Резистор 0.25Вт
2x 4.7k Резистор 0.25Вт
2x 22k Резистор 0.25 Вт
2x10R Резистор 0.25Вт
2x 100R Резистор 0.25 Вт
1x 50k Вращающийся потенциометр
1x 100k log Вращающийся двойной потенциометр.

Конденсаторы:
2x 10pF Керамический конденсатор
2x 22nF Конденсатор MKT, Металлизированный полиэстер
2x 470nF Конденсатор MKT, Металлизированный полиэстер
4x 100 нФ Керамический конденсатор
2x 10 мкФ / 50 В Конденсатор электролитный
2x 100 мкФ / 25 В Конденсатор электролитный
2x 47 мкФ / 25 В Конденсатор электролитный

Полупроводники:
2x BZX55-C16V Диода Зенера, стабилитрон
1x BD139 Биполярный транзистор средней мощности
1x BD140 Биполярный транзистор средней мощности
2x NE5532 Операционный усилитель.

0
Нравится схема? Поделитесь с другом.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

два × пять =