Uniwersalny procesor NE572 cz2.pdf

2282

procesor dynamiki

z układem NE572

Montaż i uruchomienie

Układ można zmontować na dwu−

stronnej płytce drukowanej, pokazanej na

rysunku 10.

Ponieważ układ przeznaczony jest tak−

że do eksperymentów, płytka jest dość

duża, a elementy rozmieszczone luźno.

Dlatego montaż nie powinien sprawić

problemów. Należy tylko uważać podczas

montażu, ponieważ elementy błędnie wlu−

towane sprawią duże kłopoty przy wyluto−

waniu z dwustronnej płytki, zwłaszcza

przy liczbie nóżek większej niż 2. Układy

scalone należy wlutować lub włożyć

w podstawki na samym końcu. Pod ukła−

dy scalone U3 i U4 warto dać podstawki,

by potem móc sprawdzić, jak zmieniają

się parametry, zwłaszcza poziom szumów,

po zmianie niskoszumnych układów

NE5532 na inne.W układzie modelowym

w obwodach sygnałowych zastosowano

wysokiej jakości, niskoszumne wzmacnia−

cze operacyjne NE5532. Zamiast nich

można użyć popularnych kostek TL072 lub

nawet TL082, licząc się z niewielkim po−

gorszeniem niektórych parametrów.

Jak podano w spisie elementów,

w wersji podstawowej nie trzeba monto−

wać niektórych podzespołów. Są to PR3,

PR4, R33, R34. Będą one potrzebne tylko

w precyzyjnym układzie stereofoniczne−

go ekspandora i posłużą do wyrównania

charakterystyk obu kanałów dla najniż−

szych poziomów sygnału.

Potencjometr montażowy PR5 będzie

montowany tylko wtedy, jeśli bramka szu−

mu montowana będzie do jakiegoś istnie−

jącego urządzenia i będzie mieć jednorazo−

wo, na stałe dobrany próg zadziałania.

W większości przypadków, zamiast poten−

cjometru montażowego PR5 montowany

będzie potencjometr P9, który umożliwi

płynną regulacje progu zadziałania bramki.

Jeśli ktoś chciałby wykorzystać moduł

jedynie w roli kompresora, limitera albo

ekspandora, a na pewno nie jako bramki

szumu, może nie montować układu U2

i związanych z nim elementów.

Na początek można nie montować re−

zystorów R8 i R9. Okażą się one potrzebne

tylko w niektórych przypadkach. Szczegóło−

we wyjaśnienie ich roli i potrzeby stosowa−

nia znajduje się w końcowej części artykułu.

Zwory oznaczone JP1...JP6, JP8...JP13,

JP15, JP16 pozwalają dowolnie skonfigu−

rować każdy z obu kanałów.

Konfiguracja jest dziecinnie prosta, po−

nieważ zarówno na schemacie, jak i na

płytce drukowanej przewidziano jumperki

i oznaczono je dużymi literami K, A, E, N.

Nie trzeba nawet patrzeć na schemat,

wystarczy połączyć jumperki, przy któ−

rych jest dana litera:

dla limitera wszystkie z literą A,

dla kompresora – z literą K,

dla ekspandora – z literą E,

dla bramki szumu – z literą N.

To wszystko!

Moduł zbudowany ze sprawnych ele−

mentów nie wymaga uruchomiania i od

razu po zasileniu napięciem 14...25V (pun−

kty P, O) powinien pracować poprawnie.

Działanie modułu najlepiej sprawdzić, kon−

figurując oba kanały do pracy w roli limite−

ra i podając na wejścia sygnał na przykład

z wyjścia magnetofonu czy tunera. Nieza−

leżnie od poziomu sygnału wejściowego,

na wyjściu sygnał powinien mieć jednako−

wy poziom – około 0,45V wartości sku−

tecznej (około 1,3V międzyszczytowo).

Jeśli układ nie działa, trzeba w pierw−

szej kolejności sprawdzić napięcia sta−

łe: zasilające na wyjściu stabilizatora U5

(12V), napięcia na wyjściach U3A, U4B

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/98

U niwersalny

Projekty AVT

i U2 (6V±1,5V), na nóżkach 6 i 10 układu

U1 (2,5V±0,3V) oraz na wyjściach U3B

i U4A (2,3...10V). Jeśli napięcia są inne,

trzeba samodzielnie znaleźć przyczynę.

Gdy coś nie działa, podejrzenie pada

zazwyczaj na układ scalony. Kilkuletnie

kontakty autorów z kostkami NE572

i NE5532 świadczą jednak, że te bipolar−

ne układy scalone bardzo rzadko ulegają

uszkodzeniu i przyczyny złego działania

układu raczej trzeba upatrywać w jakimś

błędzie w montażu, zwarciu lub błędnej

wartości któregoś elementu.

starych, cennych, pamiątkowych nagrań.

Ekspandor rozciągnie dynamikę, ścisza−

jąc cichsze składowe, czyli w praktyce –

zmniejszy szumy. Również bramka szu−

mu skutecznie wytnie szumy pod warun−

kiem właściwego dobrania jej poziomu

progowego (za pomocą potencjometru

P9). Przy dokonywaniu zapisu na taśmę,

moduł procesora dźwięku będzie umiesz−

czony zazwyczaj tuż przed magnetofo−

nem (magnetowidem).

Należy pamiętać, że można połączyć

działanie poszczególnych urządzeń, łą−

cząc je szeregowo, jedno za drugim.

Przykładowo jeden kanał modułu będzie

pracował jako limiter lub kompresor,

a drugi jako bramka szumu.

W przypadku zastosowania kompreso−

ra lub limitera w systemach nagłośnienia

„na żywo” (mikrofon i kolumny w tej sa−

mej sali), dałoby się zauważyć pewne

specyficzne zjawisko. Powstaje ono na−

stępująco: przy braku sygnału, wzmoc−

nienie kompresora lub limitera jest bar−

dzo duże i... następuje samowzbudzenie

wskutek sprzężenia między kolumnami

a mikrofonem. Z głośników da się sły−

szeć pisk lub wycie. Gdy w mikrofonie

pojawi się ten szkodliwy sygnał, zmniej−

szy on wzmocnienie limitera (kompreso−

ra). Samowzbudzenie nie zniknie, ale nie

będzie narastać – wzmacniacz będzie

pracował z jakąś mocą, zapewne mniej−

szą niż jego moc maksymalna. Z głośni−

ków będzie słychać ciągły pisk. Jeśli jed−

nak ktoś podejdzie do mikrofonu i powie

coś lub zaśpiewa, większy sygnał z mik−

rofonu jeszcze bardziej zmniejszy

wzmocnienie limitera (kompresora) i...

występujące wcześniej samowzbudze−

Wykaz elementów

Rezystory

R1: 2,2k

Ω

R6,R7: 6,2k

Ω

R8,R9: dobrać wg potrzeb – patrz tekst

R10,R11: 33k

Ω

R14,R15: 18...22k

(można nie monto−

wać – patrz tekst)

R16−R19: 22k

R20,R21: 270

Ω

R25,R27,R28: 3,3k

Ω

R33,R34: 1M

(nie montować – patrz

Zastosowania

Gotowy, odpowiednio skonfigurowa−

ny moduł może być stosowany przy udź−

więkowieniu filmów czy realizacji włas−

nych nagrań. Bardzo pożyteczna okaże

się bramka szumu, która pozwoli wyciąć

z nagrań szumy tła i w ogóle wszelkie

szumy występujące w przerwach pomię−

dzy sygnałami użytecznymi.

Podczas dokonywania nagrań z pomo−

cą mikrofonu nieocenioną rolę odegra li−

miter, który nie pozwoli przesterować

wzmacniacza czy magnetofonu. W nie−

których przypadkach zamiast limitera

warto użyć kompresora, którego działa−

nie jest podobne, ale nie tak silne.

Kompresor przyda się też w sytua−

cjach, gdy muzyki trzeba słuchać w po−

mieszczeniu o wysokim poziomie hałasu

(na przykład we wnętrzu samochodu).

Kompresor zwiększy głośność najcich−

szych sygnałów powyżej poziomu szumu

tła i nawet te cichsze składowe nie znik−

ną w hałasie pomieszczenia.

Ekspandor okaże się użyteczny przy

odsłuchu i odszumianiu (przegrywaniu)

tekst)

PR1,PR2: 10k

...100k

helitrim

PR3,PR4: 10k

...100k

miniaturowy (nie

montować – patrz tekst)

PR5: nie montować – patrz tekst

P9: potencjometr 100k

Kondensatory

C1: 220µF/25V

C2: 100µF/16V

C3: 100nF ceramiczny

C4,C5,C8−C11,C18,C19: 10µF/16V

C6,C7: 100nF foliowy

C12,C15−C17: 22µF/16V

C13,C14: 2,2nF foliowy

C20−C22: 470nF

C23: 10...22µF/16V

C24,C25: 220nF

Półprzewodniki

D1: dioda Zenera 5,1...5,6V

D2,D3: dioda impulsowa np. 1N4148

D4,D5: LED 3mm zielona

U1: NE572

U2: TL082

U3,U4: NE5532

U5: LM78L12

Pozostałe

JP1−JP6,JP8−JP13,JP15,JP16:

goldpin 1×2+JUMPER

pokrętło potencjometru

Rys. 10. Schemat montażowy

nie zniknie! Gdy do mikrofonu przestanie

docierać głos wykonawcy, limiter (kom−

presor) znów zwiększy wzmocnienie

i znów się pojawi samowzbudzenie.

Występują tu dwa zjawiska: jedno bar−

dzo pożyteczne, drugie niepożądane. Po−

żyteczne polega na tym, że wskutek

obecności limitera lub kompresora

w przypadku samowzbudzenia wzmac−

niacz nie będzie pracował pełną mocą

i pisk lub ryk nie będzie przerażająco głoś−

ny. Inaczej mówiąc, limiter spełni bardzo

pożyteczną rolę: nie tylko „kagańca na

mówcę”, żeby ten nie ogłuszył publiczno−

ści, ale także ogranicznika głośności pod−

czas samowzbudzenia systemu, co jak

wiadomo zdarza się wskutek błędów ob−

sługi miksera. Limiter jest wtedy włączo−

ny między przedwzmacniacz (mikser),

a wzmacniacz mocy. Regulując wzmoc−

nienie wzmacniacza mocy (przy ustalo−

nym poziomie ograniczania limitera) do−

biera się... maksymalną głośność dźwię−

ku na sali. Jest to bardzo cenna możli−

wość, bo nie ma wtedy obawy, że w ra−

zie przypadkowego samowzbudzenia

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/98

Ω

R2,R3,R22,R23,R29−R32: 100k

R4,R5: 15k

R12,R13: 1k

R24: 47k

R26: 330k

Projekty AVT

pracujące z pełną mocą wzmacniacze og−

łuszą publiczność.

Jednak i tu występuje pewna pułapka,

w którą wpadają niedoświadczeni elektro−

akustycy, zafascynowani omówionymi zale−

tami limitera. Mianowicie nadmierne zredu−

kowanie czułości wzmacniaczy mocy włą−

czonych za limiterem po prostu nie pozwoli

uzyskać potrzebnej głośności . W efekcie

system nagłośnienia będzie pracował na

granicy wzbudzenia, a na sali i tak będzie za

cicho. Próba wzmocnienia sygnału przed li−

miterem nic nie da, bo limiter i tak zmniejszy

sygnał do swojego poziomu ograniczania.

Jedynym ratunkiem będzie zwiększenie

wzmocnienia (czułości) wzmacniaczy mocy.

Dlatego przy stosowaniu limitera

w systemach nagłośnienia, koniecznie

trzeba sprawdzić, czy maksymalny po−

ziom głośności wyznaczony przez limiter

jest wystarczający.

Natomiast wspomniane wcześniej,

niepożądane zjawisko wywoływania sa−

mowzbudzenia można w prosty sposób

wyeliminować, ograniczając maksymalne

wzmocnienie limitera i kompresora przy

braku sygnału na wejściu.

W prezentowanym module można to

zrobić bardzo prosto, wlutowując rezystory

R8 i R9. Obecność rezystorów między ma−

są a wejściem detektora powoduje prze−

pływ w obwodzie detektora prądu stałego,

co jest równoznaczne z podaniem na we−

jście jakiegoś ciągłego sygnału i co powo−

duje ograniczenie wzmocnienia. Czym

mniejsza rezystancja rezystora (R8 lub R9),

tym mniejsze wzmocnienie maksymalne

limitera lub kompresora. Wpływ rezysto−

rów R8 i R9 zaznaczono na rysunku 7 czer−

wonymi i zielonymi liniami przerywanymi.

Ograniczenie maksymalnego wzmoc−

nienia za pomocą rezystorów R8 i R9 jest

korzystne także z innych względów. Bez

nich wzmocnienie przy najmniejszych syg−

nałach jest bardzo duże, co oznacza, że sil−

nie wzmacniane są wszelkie

szumy. Jest to wspólna cecha

wszelkich układów automa−

tycznej regulacji wzmocnienia

oraz kompresora i limitera.

Można wprawdzie dołączyć za

kompresorem (limiterem)

bramkę szumu, która te szumy

potem obetnie, ale prostszym

i częstokroć wystarczającym

rozwiązaniem jest właśnie

ograniczenie maksymalnego

wzmocnienia przy braku sygna−

łu przez zastosowanie R8, R9.

Uwaga! Rezystorów tych

nie powinno się stosować

w układzie ekspandora i bramki szumów –

tu ich obecność zdecydowanie pogorszy−

łaby uzyskiwane efekty.

Każdy użytkownik modułu nie tylko

może, ale wręcz powinien przeprowadzić

eksperymenty ze zmianami pojemności

C6, C7 (czas ataku) oraz C4, C5 (czas opa−

dania) i osobiście przekonać się, jak stałe

czasowe ataku i opadania wpływają na

wrażenia słuchowe. Wartości tych pojem−

ności śmiało można zmieniać te w szero−

kich granicach – układowi nic nie grozi.

C6, C7 mogą mieć pojemność w grani−

cach 0...1µF, a C4, C5 – 10nF...100µF

Jak wspomniano, maksymalne wzmoc−

nienie kompresora i limitera można regulo−

wać za pomocą rezystorów R8, R9, a ściś−

lej biorąc, za pomocą prądu płynącego

przez końcówki 3, 13 kostki U1 i te rezys−

tory. Nie jest to jedyna i najlepsza metoda.

Taki sam, a nawet lepszy efekt uzyskuje

się wpuszczając prąd do końcówek 4, 12

(albo 2, 14). W module przewidziano punk−

ty przy nóżkach 4 i 12 do dołączenia ze−

wnętrznego źródła prądowego. Na rysun−

ku 11 pokazano układ źródła prądowego

o logarytmicznej charakterystyce regulacji.

Liniowe zmiany napięcia potencjometru

wywołują logarytmiczne (ściślej wykładni−

cze) zmiany wzmocnienia, wymagane przy

regulacji głośności sprzętu audio. Zastoso−

wanie obwodu z rysunku 11 pozwala prze−

kształcić limiter lub kompresor w układ na−

pięciowej regulacji wzmocnienia. Na po−

tencjometrach regulacyjnych występuje

tylko napięcie stałe, a nie sygnały zmienne.

Takie obwody autorzy artykułu od lat stosu−

ją z powodzeniem w limiterze o regulowa−

nym wzmocnieniu maksymalnym, używa−

nym w systemie nagłośnienia.

Jak wynika z podanych dotychczas in−

formacji, do uzyskania dobrych efektów

i optymalnego wykorzystania modułu, ko−

nieczne jest dobranie odpowiednich po−

ziomów sygnałów, maksymalnego

wzmocnienia (R8, R9) i wzmocnienia

wzmacniaczy mocy. Nie sposób podać

prostych recept, ponieważ moduł znajdzie

zastosowanie w różnorodnych syste−

mach. Trzeba trochę pomyśleć, przepro−

wadzić próby i dobrać podane wielkości

we własnym zakresie, stosownie do oko−

liczności. Trzeba pamiętać, że poziom

ograniczania limitera (i poziom wzmocnie−

nia równego 1 dla kompresora i ekspan−

dora) wynosi około 2,8Vpp czyli 0,45Vsk.

Piotr Górecki

Zbigniew Orłowski

Rys. 11. Źródło prądowe do regulacji głośności

Projekty AVT

Rys. 10. Schemat montażowy

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/98

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: