Součástí nízkofrekvenčního zesilovače bývá často i část, která se stará o úpravu zvuku před vlastním výkonovým zesílením. Kromě nastavení hlasitosti je obvykle možné upravit přenos vyšších a nižších kmitočtů v korekčním předzesilovači.
Zapojení předzesilovače s korekcemi nemusí být komplikované. I když se v současnosti stále konstruují a staví obvody s diskrétními součástkami (především v high-end kategorii), jsou již delší dobu k dispozici integrované obvody, zahrnující všechny potřebné funkce. V následujícím textu je popsáno jedno takové starší řešení "ze šuplíkových zásob".
Pozor! Použitý integrovaný obvod patří mezi dnes již nevyráběné typy. Budete-li mít zájem o stavbu tohoto přístroje, nejprve si prověřte, zda obvod TDA8421 vůbec někde ve výprodeji nebo u nějakého známého "v šuplíku" objevíte. Případně se zde můžete alespoň inspirovat pro vlastní konstrukci... :-)
| Napájecí napětí: | 15 V až 20 V = |
| Odběr proudu bez podsvícení: | cca 50 mA |
| Odběr proudu s podsvícením: | cca 85 mA |
| Počet vstupů: | 2 |
| Vstupní odpor: | >50kOhm |
| Vstupní citlivost: | cca 200 mV |
| Počet výstupů: | 2 (pro výkonový a sluchátkový zesilovač) |
| Zatěžovací odpor: | >10kOhm |
| Zkreslení (THD): | cca 0,05% |
| Ovládací prvek: | rotační kodér s tlačítkem |
Schéma korekčního předzesilovače vychází z doporučeného zapojení v technickém listu TDA8421. Protože nastavování parametrů TDA8421 se provádí přes sběrnici I2C, bylo nutné doplnit obvod o řídicí článek, který předává pokyny uživatele do integrovaného obvodu prostřednictvím dvou signálů sběrnice - SDA a SCL.
Jako řídicí obvod by bylo jistě možné použít i jednodušší typ mikrořadiče. Protože se ale nabízela možnost využít malý zobrazovací displej současně jako indikátor vybuzení, byl na místo ovládacího procesoru vybrán typ ATtiny26L, který má integrovaný A/D převodník.
Mikrořadič přijímá povely z rotačního kodéru a podle nich nastavuje stav registrů ve zvukovém obvodu. Nastavení parametrů je zobrazováno na malém alfanumerickém displeji. Současně se také měří velikost usměrněného výstupního signálu (přes D1, D2) a podle ní je možné zobrazit na displeji jednoduchý V-U metr ukazující vybuzení koncového zesilovače. Kapacita kondenzátorů C22 a C23 určuje rychlost poklesu výchylky V-U metru zpět do nulové polohy.
Celé zapojení je téměř "katalogové", není zde nic mimořádného. Zvukový obvod U2 je zapojen přesně podle doporučení, jeho napájení zajišťuje stabilizátor U4. Napájení mikrořadiče U1 a displeje je zabezpečeno stabilizátorem U3.
Displej je připojen k mikrořadiči pomocí 4bitové sběrnice. Pro komunikaci s uživatelem jsou vyhrazeny 4 logické vstupy. Standardně jsou drženy v úrovni log. 1 pomocí odporů R8 až R11. Rotační kodér nebo jeho tlačítko musí na vstupy přivést úroveň log. 0. Pro vlastní rotační kodér jsou vyhrazeny vývody PB5 a PB6 mikrořadiče. Tlačítko pro přepnutí funkce je pak připojeno na vývod PB4. Nevyužitý je vstup PB3, který zůstal jako rezerva pro další možné rozšíření ovládání.
Nastavení kontrastu displeje se provádí trimrem R14. Podsvícení displeje je ovládáno programově z mikrořadiče přes tranzistor T1.
Mikrořadič využívá pro taktování vnitřní hodiny, použití krystalu by zde bylo zbytečné. RESET obvodu U1 je zajišťován RC článkem R11, C28.
Modul je osazen na desce jednostranného plošného spoje. Obrázek, který se objeví po kliknutí, můžete uložit a vytisknout v rozlišení 600 dpi. Rozměr je 85 x 60 mm.
Zde je seznam součástek a rozmístění SMD součástek na desce plošného spoje.
A zde je rozmístění klasických součástek na desce plošného spoje.
Všechny součástky (kromě rotačního kodéru a displeje) jsou umístěny na desce plošného spoje. Displej a rotační kodér připojte k plošnému spoji vícežilovým kabelem. Kabel můžete připájet přímo k plošnému spoji nebo použít vhodné konektory. Vzhledem k tomu, že u modulu zabudovaného do zesilovače se nepředpokládá jeho rozebírání, doporučil bych připájení kabelu přímo do plošného spoje.
Jako názornou ukázku použití modulu si můžete prohlédnout krátké instruktážní video.
Po stisknutí tlačítka se přepíná nastavení jednotlivých parametrů v pořadí za sebou:
Změna hodnot zvoleného parametru se provádí otáčením rotačního kodéru. Uložíte-li nastavené hodnoty do paměti, zůstanou zachovány v EEPROM i při vypnutí napájení a při příštím startu budou znovu načteny jako výchozí nastavení.
Modul má dva výstupy. Výstup č. 1 je určen podle popisu TDA8421 k buzení výkonového zesilovače. Výstupní signál je zde ovlivněn nastavením výšek a basů. Druhý výstupní kanál je určen k buzení zesilovače pro sluchátka a frekvenční korekce se neuplatňuje.
V případě, že se vám nepodaří sehnat rotační kodér s tlačítkem na ose, rozdělte funkci mezi dva prvky. Použijte kodér bez tlačítka a ten doplňte vhodným tlačítkem.
Otestujte provoz modulu po delší dobu s rozsvíceným displejem. Dotykem na pouzdro stabilizátoru vyzkoušejte, zda při použitém napájecím napětí není potřeba přidat malý chladič.
Popsaný modul je relativně jednoduchý. Jeho stavba je však podmíněna dostupností "výprodejového" integrovaného obvodu TDA8421.
Je možné doporučit jej pro jednoduché zesilovače. Pro špičkové a drahé zesilovače by znamenal degradaci jejich parametrů. Efektní je především použití jednoho ovládacího prvku u zesilovače, které také amatérovi zjednoduší mechanickou konstrukci.
[1] Datasheet: Philips, TDA8421, May 1988
[2] Datasheet: Atmel, ATtiny26(L), 08/10
[3] Datasheet: Fairchild, BC635/637/639, Aug. 2002