Audiofrequenzverstärker für Monitor. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Transistor-Leistungsverstärker

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Nicht alle Computer-Soundkarten sind für Kopfhörer mit niedriger Impedanz ausgelegt, und diejenigen, die dies tun, sind normalerweise nicht in der Lage, eine ausreichende Ausgangsleistung für einige niederohmige (weniger als 16 Ohm) sowie relativ hochohmige Stereokopfhörer bereitzustellen. Außerdem besteht bei direktem Anschluss an den Ausgang einer Soundkarte die Gefahr, dass diese beschädigt wird. All dies zwingt vorsichtige PC-Anwender dazu, ihre Kopfhörer an den entsprechenden Ausgang einer Audio-Endstufe oder eines Vorverstärkers anzuschließen. In Vorverstärkern, die als eigenständiges Gerät hergestellt werden, gibt es normalerweise einen Verstärker für Kopfhörer, der beispielsweise auf dem beliebten Operationsverstärker K157UD1 montiert ist. In UMZCH kommen die Signale zur Telefonbuchse normalerweise von den Ausgängen von Verstärkern über Strombegrenzungswiderstände. Solche Lösungen können heute nicht immer als optimal angesehen werden, da sowohl Vorverstärker als auch leistungsstarke UMZCHs bei ausgeschalteter Akustik mehrere zehn Watt Leistung aus dem Netzwerk verbrauchen können, obwohl für den normalen Betrieb normalerweise mehrere zehn oder hundert Milliwatt ausreichen Kopfhörer.

Derzeit betreibt der Autor den Hauptrechner zusammen mit dem Orbita-002-Stereo-Verstärkerkomplex, bestehend aus dem Vorverstärker PU-002S, bei dem sich alle Bedienelemente und die Buchse zum Anschluss von Stereo-Telefonen auf der Frontplatte befinden, und vom UM-002C". Im Sommer heizen sich beide Geräte auch ohne Eingangssignale merklich auf, der Vorverstärker heizt sich merklich stärker auf. All dies veranlasste die Schaffung eines speziellen Verstärkers für Stereotelefone, der ein Minimum an Energie verbraucht, eine gute Qualität und eine ausreichende Schallleistung bietet, insbesondere bei der Verwendung von semiprofessionellen und professionellen Telefonen. Darüber hinaus können Sie durch das Vorhandensein zusätzlicher Verstärker auf das Umschalten von Audiokabeln verzichten, wenn Sie mit zwei oder mehr Computern gleichzeitig arbeiten.

Sie können auch feststellen, dass einige Modelle von DVD-Playern mit einem VGA-Ausgang ausgestattet sind und einige Modelle von Computermonitoren mit einem PAL-Decoder und einem oder mehreren analogen Videoeingängen ausgestattet sind, die es Ihnen ermöglichen, Haushalts-DVD-Player, Videorecorder, Camcorder usw. Kameras an den Monitor. In einer solchen Situation erweist sich das Vorhandensein eines eingebauten Telefon-Tonfrequenzverstärkers im Monitor als sehr praktisch, da die Anzahl der zum Anzeigen von Videoinformationen erforderlichen Geräte reduziert wird.

In letzter Zeit müssen die meisten Telefonverstärker mit einer niedrigen Versorgungsspannung (1,5 ... 5 V) arbeiten, wodurch die Amplitude der Ausgangssignalamplitude begrenzt wird. Dies verschlechtert die Klangqualität stark, wenn Sie sie "lauter" aufdrehen müssen. . Daher baute der Autor einen Telefonverstärker mit relativ hoher Versorgungsspannung, der in das Gehäuse eines Computer-LCD-Monitors eingebaut wurde.

Fig. 1

Das Schaltbild des Verstärkers ist in Abb. 1. Der Verstärker ist auf einer kostengünstigen, nicht mangelhaften integrierten Schaltung AN7142 von PANASONIC (ca. 1,3 USD) aufgebaut, bei der es sich um einen Zweikanal-Leistungsverstärker handelt. Die maximale Versorgungsspannung dieser Mikroschaltung erreicht 18 V, was bei Mikroschaltungen dieser Klasse nicht oft anzutreffen ist.

Die Audiofrequenzspannung wird dem Anschluss XS1 und dann über die Widerstandsteiler R1R3 und R2R4 und die Trennkondensatoren C3, C4 den Eingängen der DA1-Mikroschaltung zugeführt. Das verstärkte Signal wird von den Pins 10 und 7 der Mikroschaltung entfernt und gelangt anschließend über die Trennkondensatoren C14, C15 und die Strombegrenzungswiderstände R9, R10 zur Buchse zum Anschluss von Stereotelefonen. Die Widerstände R5, R6 stellen den Übertragungskoeffizienten des Verstärkers ein, ihr Widerstand kann jedoch aufgrund der Tendenz des Verstärkers zur Selbsterregung bei hohen Frequenzen nicht wesentlich erhöht werden. Mit den im Diagramm angegebenen Widerstandswerten der Widerstände R1-R6 liegt der Spannungsübertragungskoeffizient des Verstärkers nahe bei 5. Mit dieser Verstärkung können Sie bequem Videos bei geringer Lautstärke sowie Fotos in JPEG-Dateien mit integriertem Audio ansehen Kommentare klingen ohne zusätzliche Verstärkung leise. Der erhöhte Lastwiderstand und die verringerte Verstärkung der Mikroschaltung wirken sich positiv auf deren Klangqualität aus.

Die Mikroschaltung wird mit einer Spannung von +15 V über ein LC-Filter versorgt, das aus den Elementen L1, SU, C13, C16, C19 besteht. Bei dieser Methode zum Einschalten der Mikroschaltung liegen das Eigenrauschen des Verstärkers und die Störungen durch den Betrieb der Computer- und Monitorknoten unter der Hörschwelle. Die Lautstärkeregelung erfolgt über das Betriebssystem. Wenn Sie eine Multimedia-Tastatur haben, können Sie die Systemlautstärke anpassen, ohne die laufende Anwendung zu verlassen, was praktisch ist, wenn Sie Spiele spielen, die keine Lautstärkeregelung in den Einstellungen haben.

Fig. 2

Das Aussehen des montierten Verstärkers ist auf dem Foto Abb. 2. Es wird auf einer Glasfaserplatte mit den Abmessungen 93 x 27 mm montiert; seine Zeichnung und Anordnung der Elemente sind in Abb. 3 dargestellt. 8. Das Konstruktionsmerkmal ist die Verwendung von Oxidkondensatoren mit niedrigem Profil und einer Höhe von nicht mehr als 4 mm, was die Montage in fast jedem dünnen LCD-Monitorgehäuse erleichtert. Der Autor hat einen Telefonverstärker in das BENQ-Monitorgehäuse eingebaut, Abb. XNUMX, der während der dreijährigen Garantie moralisch überholt war und nach dem Kauf eines neuen Monitors in den Rang eines Hilfsgeräts versetzt wurde. Der Verstärker ist außerhalb des Metallschirms installiert.

Fig. 3

Das Schaltnetzteil des Monitors erzeugt zwei Gleichspannungen: +3,4 und etwa +15 V. Die Spannung von +3,4 V reicht aus dem oben genannten Grund nicht aus, um Telefonverstärker mit Strom zu versorgen, und die Verwendung von +15 V hat sich als sehr erwiesen praktisch. Im Monitor wird diese Spannung verwendet, um Spannungswandler für die Versorgung von fluoreszierenden Hintergrundbeleuchtungslampen mit Strom zu versorgen. Der Telefonverstärker ist mit dem Oxidkondensator des gleichgerichteten Spannungsfilters verbunden. Eine angenehme Eigenschaft des verwendeten BENQ-Monitors war, dass egal wie (Software oder Hardware) der Monitor ausgeschaltet war, immer +15 V, +3,4 V Spannungen am Ausgang seines Netzteils anstanden, wenn nur das Netzkabel eingesteckt war in die Steckdose. Dadurch können Sie an den Monitor angeschlossene Telefone verwenden, wenn derzeit nur ein Monitor ohne eingebauten Telefonverstärker verwendet wird und der Monitor mit eingebautem Telefonverstärker ausgeschaltet ist. Wenn der Monitor eine Spannung von mehr als +18 V, z. B. +24 V, verwendet, um die Hintergrundbeleuchtungslampen zu versorgen, kann der Verstärker über einen linearen integrierten Regler, z. B. die 7815-Serie, gespeist werden.

Fig. 4

Widerstände können jede Art von geeigneter Leistung haben - zum Beispiel C1-4, C1-14, C2-23, MLT, importierte Analoge, SMD. Unpolare Kondensatoren - K10-17 oder importierte Analoga sowie SMD-Bauteile für eine Betriebsspannung von mindestens 16 V. Der Kondensator C13 ist Tantal, sein Beitrag zur Rauschunterdrückung im Stromkreis ist deutlich höher als bei mehreren angeschlossenen Keramikkondensatoren parallel mit einer Kapazität von 0,1 uF. Anstelle eines solchen Kondensators können Sie parallel zu C13 einen anderen mit 470 uF installieren. Sie sollten jedoch die Kapazität der Filterkondensatoren nicht wesentlich erhöhen, da der Schutz in der Stromversorgung des Monitors gegen Überlastung im Moment des Einschaltens möglicherweise aktiviert wird. Kondensator C19 kann entweder Keramik oder Tantal oder Aluminiumoxid sein. Induktor L1 kleine industrielle Produktion mit einem Wicklungswiderstand von etwa 1 Ohm.

Chip AN7142 bei Verwendung als Telefonverstärker ist es wünschenswert, auf einem kleinen Kupferkühlkörper zu installieren, wie in Abb. 2. Der Kühlkörperflansch der Mikroschaltung muss an das gemeinsame Stromkabel gelötet werden. Bei der Montage des Verstärkers im Monitorgehäuse ist es wünschenswert, die Platine im kühlsten, unteren Teil des Gehäuses zu platzieren.

Es ist sehr praktisch, Steckdosen an der Unterseite der vorderen oder hinteren Zierblende anzubringen, was das Design der Frontplatte des Gehäuses nicht verändert und das Anschließen von Kabeln "per Berührung" nicht erschwert. Um mehrere Telefone anzuschließen, können Sie bei Bedarf mehrere Buchsen installieren, indem Sie jede über ein eigenes Widerstandspaar R9, R10 verbinden. So kann man zum Beispiel ohne nächtliche Beeinträchtigung der Nachbarn bequem an der gleichzeitigen Synchronisation eines Videofilms für mehrere Personen arbeiten (bei geringerer Lautstärke während der Synchronisation lässt sich viel technische und künstlerische Vermählung zulassen).

Zur Versorgung des Telefonverstärkers können Sie jede Spannungsquelle von 8...18 V DC verwenden, die zusätzlich mindestens 50 mA Laststrom liefern kann. Der Verstärker wird an den analogen Line-Ausgang der Computer-Soundkarte angeschlossen. Moderne Motherboard-integrierte Soundkarten ermöglichen es Ihnen, jeder Buchse jede Funktion zuzuweisen - verwenden Sie sie als beliebigen Eingang oder als beliebigen Ausgang. Dadurch ist es möglich, mehrere Audio-Analog- oder Digital-Line-Ausgänge am Computer zu organisieren, wodurch Audiosignal-Splitter überflüssig werden.

Autor: A. Butov, S. Kurba, Gebiet Jaroslawl; Veröffentlichung: radioradar.net

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