Střední škola technická a ekonomická Brno, Olomoucká, příspěvková organizace
ROČNÍK OVÁ PR Á C E pro 3. ročník – oborů Mechanik elektrotechnik a Elektromechanik pro zařízení a přístroje
Výrobek:
Stereofonní zesilovač s korekcemi
Datum zadání: ……………………
Třída: ………………
Datum odevzdání: ………………
Skupina: …………..
Příjmení, jméno: ..…………………………………………………… Učitel odborného výcviku: .……………………………………….
Hlavní zásady pro práci -
Doporučujeme Vám pracovat pečlivě. Než začnete pracovat, důkladně si přečtěte tento popis a zkontrolujte úplnost technické dokumentace. Zkontrolujte všechny součástky, které jste zakoupili podle rozpisky, a přeměřte je. Při měření i oživování kontrolujte teplotu součástek, aby nedošlo k jejich poškození z důvodu přehřátí. Měření i oživování provádějte po dobu nutnou, nebo dle zadání. Zkontrolujte úplnost a kvalitu desky plošných spojů (DPS) – změřte průchodnost CU spojů, průměry vrtaných děr zvolte podle typu použitých součástek. Po zapájení potenciometru nastavte jezdec do střední polohy, není-li uvedeno jinak. Hodnoty součástek platí dle rozpisky, zadání a výpočtů, které provedete nebo naměříte. Pozor na správnou polaritu kondenzátorů (vyhledejte polaritu dle schématu). Překontrolujte celé schéma s osazením plošného spoje. Chyby se po připojení na napětí velice špatně hledají. Každou desku je zapotřebí popsat štítkem s čitelně vypsaným jménem, skupinou a třídou. Při práci používejte katalog součástek. Další potřebné údaje hledejte na internetu.
Korekční zesilovač LM1036 + NE5532 Tento korekční zesilovač je u radioamatérů díky dobré propagaci velice oblíben pro svůj poměr výkonu k ceně. I když ho distribuuje jen několik elektronických firem na našem součástkovém trhu, což je na škodu věci, dají se s ním postavit taková aplikační zapojení, která lze bezproblémově zařadit do kategorie Hi-Fi. Praktické zkušenosti s tímto zesilovačem prokázaly, že oproti svému známému předchůdci LM1035 vykazuje v zapojení sice menší přebuditelnost (i když i ta je dostatečná), ale na druhé straně má lepší šumové poměry o 3dB. Napájecí napětí tohoto obvodu je doporučováno max. 15V. Doporučuji však používat 12V z hlediska jednoduchosti a nároků na napájecí zdroj. Jelikož výstupní šumové napětí dosahuje i při potenciometrech „stažených“ na nulu max.10µV, je výhodnější napěťový zesilovač pro napěťové přizpůsobení ke koncovému zesilovači předřadit před korekční obvod LM1036N. S tímto velice dobrým integrovaným obvodem lze postavit několik aplikací, které uspokojí i nejnáročnější uživatele. Napěťový zesilovač je osazen integrovaným obvodem NE5532. Napájecí napětí tohoto korekčního zesilovače je 12V. Pro dobrou funkci a spolehlivost zapojení je vytvořen dělič napětí, složený z rezistorů R1 a R2, napětí je ještě filtrováno elektrolytickým kondenzátorem C1. Z tohoto děliče je přes oddělovací rezistor R21 přiváděno stejnosměrné napětí na neinvertující vstup IO1A . Užitečný signál je přiváděn ze vstupního zesilovače nebo přepínače přes elektrolytický oddělovací kondenzátor C13. Napěťové zesílené vstupního oddělovacího napěťového zesilovače je nastaveno rezistory R3 a R4 na 10, tj. 20dB. Galvanicky je tato zpětná vazba oddělena elektrolytickým kondenzátorem C12. Pokud se uživatel rozhodne z jakéhokoliv důvodu změnit nastavené napěťové zesílení, je vhodnější měnit odpor rezistoru R4. Zesílený signál je přes svitkový kondenzátor C3 veden na IO2 k dalšímu zpracování. Pro dokonalou funkci tohoto korekčního obvodu je důležitý elektrolytický kondenzátor C8, který je zapojen na vývod 1 IO2. Pokud tento elektrolytický kondenzátor není dostatečně nabit, obvod LM1036 nepracuje správně a dochází k náhodným jevům. Kmitočet zlomu regulace výšek je určen svitkovým kondenzátorem C4 a je možné ho v širokých mezích měnit. K regulaci basů je zapojen kondenzátor C6 a pro odstranění „bublání“ v reproduktorech a zlepšení regulace je navíc v obvodu regulace hloubek zapojen elektrolytický kondenzátor C5. Regulační potenciometry P1 až P4 jsou napájeny z vnitřního referenčního napětí asi 5,2V. Pro odstranění rušivých složek na řídících vstupech LM1036 jsou zapojeny články RC, složené z keramických kondenzátorů C10 až C40 a rezistorů R10 až R40. K odstranění rušivých signálů přicházejících po vedení je zapojen filtr RC, složený z rezistorů R6 a keramického kondenzátoru C11. Pro zlepšení regulace hlasitosti a pro rovnoměrnější využití odporové dráhy potenciometru P1 je pro posuv stejnosměrného řídicího napětí zapojen rezistor R7. Bez tohoto rezistoru regulace hlasitosti začíná působit již od -80dB, což je v praxi zbytečné. V textu je popsán levý kanál korekčního zesilovače. Obdobně pracuje i kanál pravý. Součástky v pravém kanálu mají číslo o 20 větší. Pro zapínání a vypínání fyziologické hlasitosti je v obvodu zapojen přepínač Př1.
Rozpiska součástek Rezistory typu RR 0,6 W/1% R1, R2 22 kΩ R3, R23 10 kΩ R4, R24 8,2 kΩ R5, R25 270 Ω R6 47 Ω R7 5,6 kΩ R10, R20, R30, R40 47 kΩ (27-47 kΩ) R21, R41 68 kΩ Potenciometry P1, P2, P3, P4
Polovodičové součástky 50 kΩ/N (25 - 100 kΩ/N) Vždy stejná hodnota
Kondenzátory C1, C12, C32, C5, C25 C2, C11, C10, C20, C30, C40 C3, C23 C4, C24 C6, C26 svitkový C13, C33 C7, C27 C8 IO1 IO2
10-22 μF/25V elektrolytický 100nF – 220nF keramický 680 nF svitkový 10 nF svitkový (určuje výšky) 390 nF svitkový (určuje hloubky) 2,2 μF/25V elektrolytický 4,7 μF/25V elektrolytický 47 μF/25V elektrolytický NE5532AN LM1036N (LM1035N)
Ostatní materiál přepínač Př1 - otočný nebo posuvný deska s plošnými spoji distanční sloupky spojovací materiál zpevňovací lišta
Pomocná tabulka pro určování hodnoty rezistorů
Osazení a oživení Před osazením a připájením součástek do desky s plošnými spoji vizuálně zkontrolujeme desku s plošnými spoji proti světlu na přerušení, trhliny, můstky apod. Pak zkontrolujeme pasivní součástky na přerušení, případně svodový odpor. Montáž a pájení trvá zručnému radioamatérovi asi 1 hodinu. Není nutno nic nastavovat a zapojení „šlape“ napoprvé bez záludných míst na oživování. Klidový odběr je 40 až 50mA. Napájecí napětí je možné volit mezi 9 až 15V. Doporučuji z hlediska přebuditelnosti a spolehlivosti provozu a použití univerzálního napájecího zdroje využívat předepsaného napájecího napětí 12V. Na vývodech 1 a 7 u integrovaného obvodu IO1 byste měli naměřit běžným digitálním měřicím přístrojem 6,0V při napájení doporučeným stabilizovaným napětím 12Vss.
Schéma zapojení
Osazovací plán DPS
Deska plošných spojů
Koncový stupeň s TDA 2050 Rozpiska součástek Index C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 C9 IC1 R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9
Deska plošných spojů
Štítková hodnota 4,7 uF/50v 100 uF/50V 470 uF/50V 22 uF/50V 100 nF 470 nF 1000 uF/35V 220 pF 4,7 uF/50v TDA2050 22 kΩ 22 kΩ 22 kΩ 680 Ω 22 kΩ 2,2 Ω/1W 2,2 kΩ 22 kΩ 2,2 kΩ
Schéma zapojení koncového stupně
PŘEDÁVACÍ PROTOKOL K ROČNÍKOVÉ PRÁCI PŘÍJMENÍ, JMÉNO:
TŘÍDA
ŠKOLNÍ ROK: 2016/2017
UVS:
ODEVZDÁNO DNE:
Pomůcka pro všechna následující měření je materiál nazvaný „Měření NF zesilovačů“ a je k dispozici u UOV. Odkazy na materiál „Měření NF zesilovačů“ jsou použity v jednotlivých bodech měření požadovaných parametrů. Předpokládaný výkon zesilovače: Výsledky vlastních měření: (měřit v daném pořadí) A.
I. Změřte odpor primárního a sekundárního vynutí: Sn=
Ω
II. Změřte odpor mezi primárním a sekundárním vynutím: Pn - Sn=
Pn=
Ω
MΩ
Jmenovitý sinusový výkon pro oba kanály (po dobu 10 min.) Zatěžovací impedance levý: Z= Naměřený výkon levý: pravý:
Ω
a pravý: Z=
Ω
P=
W
při
Uef=
V
P=
W
při
Uef=
V
Změř stejnosměrné napětí zdroje při zatížení Uss=
V
B. Rozepiš všechny použité vstupy a jejich vstupní odpory a citlivost. Vstup číslo 1 2
Název vstupu
Vstupní odpor (kΩ)
C. Odstup cizích napětí pro jeden ze vstupů
Citlivost (mV)
Vstup číslo:
Efektivní vypočítané napětí na zatěžovací impedanci při plném výkonu (při 1kHz):
Vef
Efektivní napětí na zatěžovací impedanci při zatížení vstupu 2 náhradní impedancí:
kΩ je
Vypočítaný odstup:
dB
D. Přeslech mezi kanály. Efektivní napětí na zátěži při vybuzení na plný výkon (1kHz)
Vef V
Efektivní napětí na zátěži při zatížení vstupu náhradní impedancí
kΩ
Vypočítaný přeslech je
dB
mV
E. Změř frekvenční charakteristiku celého zesilovače dle dodané tabulky pro oba kanály. Tabulka je k dispozici u třídního učitele OV po zahájení měření! Frekvenční charakteristika (pro +-3dB). V našem případě vyjděte z 1kHz a 1W a potenciometry korekcí na střední hodnotě: f dolní= F. Změř zdvih korekcí:
Hz
při výstupním výkonu. 1W /+- v dB
f horní =
kHz
hloubky 100Hz
dB
výšky 15kHz
dB
Použité měřicí přístroje (druh, výrobní číslo) 1.
2.
3.
4.
5.
6.
Další body pro hodnocení při odevzdání práce: 1.
Vodiče svazovat do svazku nebo použít ploché vodiče. Nesmí být spojeny do jednoho svazku přívodní vodiče (230V) a ostatní vodiče.
2.
Prověření polarity všech elektrolytických kondenzátorů.
Tabulka naměřených hodnot frekvenční charakteristiky zesilovače PŘÍJMENÍ, JMÉNO:
TŘÍDA
ŠKOLNÍ ROK: 2016/2017
ODEVZDÁNO DNE:
Tabulka měření frekvenční charakteristiky zesilovače - RP Kmitočet / Hz Kanál - L (V) dB 20 30 40 50 63 80 100 125 160 200 250 320 400 500 630 800 1k0 1k2 1k6 2k0 2k5 3k2 4k0 5k0 6k3 8k0 10k 12k 16k 20k
UVS:
Kanál - R (V)
dB
