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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Aktiver Signalsplitter für Stereotelefone. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Audio Viele Multimedia-Geräte (MP-3- und DVD-Player, Fernseher, E-Reader, Computer-Tablets, Mobiltelefone) verfügen nur über einen Stereo-Ausgang zum Anschluss von Kopfhörern oder einem externen Verstärker. Was aber, wenn jemand anderes gemeinsam mit Ihnen die Musikaufnahmen auf Ihrem Player anhören oder, ohne andere zu stören, mit Ihnen eine interessante Fernsehsendung ansehen möchte, die leider während einer Weihnachtsfeier läuft, und es keine Möglichkeit gibt, sich irgendwo an dem Ort zurückzuziehen, an dem Sie möchten? In einem solchen Fall hilft ein einfacher aktiver Stereo-Signalsplitter, mit dem Sie mehrere Kopfhörer und (oder) externe NF-Leistungsverstärker an ein Tonwiedergabegerät anschließen können.
Das Schema des vorgeschlagenen aktiven Stereosignalsplitters ist in Abb. dargestellt. 1. Es handelt sich um einen kompakten Zweikanal-NF-Leistungsverstärker mit integriertem Schaltnetzteil. Der Verstärker basiert auf dem integrierten Schaltkreis TL3414A – einem hochwertigen Zweikanal-Operationsverstärker, der speziell für den Einsatz in NF-Verstärkern für Stereotelefone entwickelt wurde. Die NF-Spannung vom Eingangsanschluss XS1 wird dem Lautstärkeregler – einem dualen variablen Widerstand R3 – über die RC-Filter R1C1 und R2C2 zugeführt, die verhindern, dass Hochfrequenzschwingungen in den DA1-Eingang gelangen. Von den Schiebern des Widerstands wird die Spannung des AF über die Trennkondensatoren C4, C5 den nichtinvertierenden Eingängen des Operationsverstärkers DA1.1 (Pin 3) und DA1.2 (Pin 5) zugeführt. Der Spannungsverstärkungsfaktor der darauf aufgebauten Verstärkerstufen hängt vom Verhältnis der Widerstände der in der OOS-Schaltung enthaltenen Widerstände R10/R7 und R11/R8 ab. Da es neben herkömmlichen Kopfhörern mit einem Widerstand von 32 Ohm auch solche gibt, bei denen dieser deutlich höher ist (z. B. die isodynamischen „Electronics TDS-5M“, sie benötigen zum Aufbau ein Vielfaches an Spannung), wird die Spannungsverstärkung der Verstärker an DA1.1 und DA1.2 auf ca. 6 gewählt, was den Einsatz dieses Geräts als Normalisierungsverstärker für UMZCH mit geringer Empfindlichkeit ermöglicht. Das verstärkte Stereosignal von den Kanalausgängen der DA1-Mikroschaltung (Pins 1 und 7) wird über die Koppelkondensatoren C11, C12, die Wicklungen der Rauschunterdrückungsinduktivität L4 und die Strombegrenzungswiderstände R15-R20 den Ausgangsbuchsen XS2-XS4 zugeführt, an die Stereotelefone oder UMZCH-Eingänge in beliebiger Kombination angeschlossen werden. Der maximale Signalhub an den DA1-Ausgängen beträgt etwa 5,5 V bei einer Versorgungsspannung von 7,5 V. Bei einer Eingangssignalamplitude von 0,7 V (das ist der MP-3-Player im Modus mit maximaler Lautstärke) beträgt die Ausgangssignalamplitude bei Stereotelefonen mit einem Widerstand von 32 Ohm etwa 2 ... Netzteile). Die Widerstände R2,5, R1 verhindern das Klicken beim Anschließen von Stereotelefonen oder UMZCH an ein funktionierendes Gerät.
UMZCH ist auf einer Platte mit den Maßen 120x48 mm (Abb. 2) aus einseitiger Glasfaserfolie montiert. Die Folie dient als Schirm, alle Anschlüsse erfolgen mit einer dünnen Montagelitze auf der gegenüberliegenden Seite der Platine. Die Folie um die Löcher für die Anschlüsse der Teile wurde durch Senken mit einem im 90°-Winkel geschärften Bohrer entfernt. Der Schirm ist nur an einem Punkt mit einem gemeinsamen Kabel verbunden – dort sind die Anschlüsse der Kondensatoren C1, C2 und das Geflecht des abgeschirmten Kabels zum variablen Widerstand R3 verbunden. Der Chip DA1 ist auf der Seite der Verdrahtungsanschlüsse („unter“ dem Kondensator C8) auf die Platine geklebt. Bei der Entwicklung des beschriebenen Geräts bestand die Aufgabe darin, eine kompakte Bauform mit integriertem Netzteil (PSU) zu schaffen. Als Stromversorgungseinheit wurde ein Ladegerät für mobile Geräte auf Basis eines Impulswandlers verwendet, ähnlich dem in [1, Abb.] beschriebenen Schema. 2)] (Kennzeichnung auf der Leiterplatte - 4M-2). Das Hauptproblem bei der Unterbringung eines NF-Verstärkers und eines gepulsten Netzteils in einem kleinen Gehäuse besteht darin, Störungen durch letzteres zu beseitigen. Dank der getroffenen Maßnahmen (Abschirmung beider Geräte, Einsatz von LC-Filtern in den Stromkreisen) konnte das Problem erfolgreich gelöst werden. Auf Abb. 1 Netzteil wird als Modul A2 bezeichnet. Das Originalgerät wurde leicht modifiziert: Der Oxidkondensator C1 (2,2 uF bei 400 V) wurde durch einen 4,7 uF-Kondensator mit ersetzt Nennspannung von 450 V, eine Zenerdiode 1N4736A (D8) mit einer Stabilisierungsspannung von 6,8 V – eine Zenerdiode 1N4738A mit einer Stabilisierungsspannung von 8,2 V (dadurch wurde die Ausgangsspannung des Netzteils auf 7,5 V erhöht), ein Hochspannungstransistor MJE13001 (Q1) – ein leistungsstärkerer MJE13003 und eine Diode 1N4007 (D5) - ein Hochgeschwindigkeits-UF 4007. Alle Teile wurden aus dem Sekundärkreis des Geräts entfernt, mit Ausnahme der Schottky-Diode D7 und des Oxidkondensators C5, parallel zu dem der Keramikkondensator 2C7 geschaltet ist. Auf den Körper des Kondensators C5 ist ein Isolierrohr aufgesetzt. Der maximale Laststrom des modifizierten Netzteils sollte aufgrund der höheren Ausgangsspannung 150 mA nicht überschreiten (der Verstärker verbraucht bei maximaler Lautstärke etwa 40 mA, wenn er an die Ausgänge von drei Stereo-Telefonpaaren angeschlossen wird). Der vom Netzteil aus dem 220-V-Netz aufgenommene Strom beträgt ca. 4 mA. Das Netzteil ist über einen R1R4C1C3-Rauschunterdrückungsfilter (im Diagramm als Modul A1 angegeben) mit dem Netzwerk verbunden. Das Vorhandensein der Widerstände R1-R4 verringert auch die negativen Folgen im Falle einer Fehlfunktion des Pulsumrichters. Über die Rauschunterdrückungsfilter L7,5C1C3 und L7L2C3C10 wird dem NF-Verstärker eine Spannung von etwa 14 V vom Netzteilausgang zugeführt. Die HL1-LED zeigt an, dass das Gerät mit dem Netzwerk verbunden ist.
Der Filter A1 wird auf einer kleinen Leiterplatte aus einseitiger Glasfaserfolie montiert, die Teile werden auf der Seite der Leiterbahnen montiert (der Abstand zwischen den Leiterbahnen mit großer Potentialdifferenz muss mindestens 3 mm betragen). An der Verbindungsstelle des Netzwerkkabels in der Platine wurde ein Schnitt mit einer Breite von 1 und einer Länge von 10 mm vorgenommen. Die Montageansicht der Module A1 und A2 ist in Abb. dargestellt. 3 (der erste ist rechts, der zweite ist links).
Alle Knoten des Geräts sind in einem Gehäuse mit den Abmessungen 130 x 130 x 35 mm des ZyXEL OMNI 56K DUO EE-Modems untergebracht (Abb. 4), die Position der Module darin ist in Abb. dargestellt. 5. Die Module A1, A2 werden mit Quintol-Polymerkleber an die Unterwand geklebt. Das A2-Modul ist in einem Kastenschild aus verzinntem Blech eingeschlossen. Seine Innenfläche wird mit XB-784-Lack (im Baustoffhandel erhältlich) beschichtet und anschließend mit mit Zaponlak imprägniertem Elektrokarton überklebt (XB-784 wird auch als Kleber verwendet). Der Schirm ist über eine kurze Leitung mit dem Minuspol des Kondensators C10 des Verstärkers verbunden. Bei der Anordnung des Gerätes in einem anderen Gehäuse ist es wünschenswert, das A2-Modul möglichst weit von den Eingangsstufen des NF-Verstärkers entfernt zu platzieren. Feste Widerstände – beliebige kleine Widerstände (MLT, S2-23, S2-33 oder importiert), variable R3 – alle geeigneten Doppelwiderstände mit einer Funktionscharakteristik von B und einem Widerstand von 4,7–100 kOhm (wenn Sie die Wahl haben, sollten Sie einem Widerstand mit geringerem Widerstand den Vorzug geben). Der Autor verwendete einen Miniatur-Schiebewiderstand aus einem importierten Autoradio. Es wird an der Frontplatte des Geräts befestigt, sein Metallgehäuse ist mit einem gemeinsamen Kabel verbunden und die Anschlüsse sind über ein fünfadriges, etwa 80 mm langes, abgeschirmtes Kabel mit der Verstärkerplatine verbunden. Die Kondensatoren C3, C5, C8-C12 im NF-Verstärker sind Oxid K50-68, K53-19 oder ihre importierten Analoga, der Rest sind Keramik K10-17, K10-50 oder SMD (zur Oberflächenmontage). Der Kondensator C13 ist in der Nähe der Leistungspins des DA1-Chips installiert und C7, C14 (und 2C7 im Modul A2) – zwischen den Pins der entsprechenden Oxidkondensatoren C3, C10, C5. Die Kondensatoren C1-C3 im Modul A1 sind Hochspannungs-Keramikkondensatoren mit einer Nenngleichspannung von mindestens 1000 V oder einer Wechselspannung von mindestens 250 V. Der Induktor L1 ist auf einen 2000-NM-Ferritring mit einem Außendurchmesser von 12 mm gewickelt und enthält 15 Windungen eines in zwei Hälften gefalteten Montagedrahts. Induktoren L2, L3 – kleine Industrieproduktion mit H-förmigen Ferrit-Magnetkernen und Wicklungen mit einem Widerstand von nicht mehr als 1 Ohm. Der L4-Induktor enthält fünf Windungen eines dreifach gefalteten Montagedrahtes auf einem Ring mit einem Durchmesser von 10 mm aus 2000-NM-Ferrit. Die Dioden 1N4148 können durch alle Dioden 1N914, 1SS244, KD510, KD521, KD522 ersetzt werden. Anstelle der Zenerdiode 1N4738A können Sie BZV55C-8V2, TZMC-8V2 verwenden. LED HL1 – beliebiges Dauerleuchten. Beim Austausch eines ausgefallenen Q1-Transistors wird empfohlen, wartungsfähige Kopien zu verwenden, die aus durchgebrannten CFLs (Kompaktleuchtstofflampen) demontiert wurden. Ich empfehle nicht, Hochspannungstransistoren des Typs MJE13001, MJE13003 und anderer im Einzelhandel erhältlicher Typen der Serie xxx1300x zu verwenden, da unter ihnen häufig minderwertige und gefälschte Transistoren zu finden sind. Möglicher Ersatz für den TL3414A-Chip – TL3414AIP, TL3414AID, TL3414AIDR (wird in Kopfhörerverstärkern verwendet, die in veraltete Computerlaufwerke zum Lesen/Schreiben von CDs eingebaut sind). Ein fehlerfreies Gerät funktioniert sofort und erfordert keine Anpassung. Allerdings ist zu berücksichtigen, dass das verwendete Schaltnetzteil über keinen Überlastschutz verfügt, daher empfiehlt es sich, die Leistung des NF-Verstärkers an einer Laborstromquelle mit einer Ausgangsspannung von 7 ... 8 V zu überprüfen. Verfügen Stereotelefone über einen eingebauten Lautstärkeregler, wird dieser auf die maximale Lautstärke eingestellt und der Pegel über einen variablen Widerstand R3 reguliert. Wenn in der Signalquelle eine Lautstärkeregelung vorgesehen ist, wird ein variabler Widerstand R3 auf die maximale Lautstärkeposition eingestellt und der Pegel im Gerät angepasst. Dieser Ansatz vermeidet in den meisten Fällen eine Überlastung der Ausgangsstufen von Verstärkern und minimiert den Grad an Interferenzen und Rauschen. Literatur
Autor: A. Butow
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