Микропроцессорный коммутатор аудиосигналов
На микроконтроллере PIC16F84 собран управляющий узел, который опрашивает кнопку выбора направления коммутации S1, формирует управляющие сигналы для микросхемы CD4052 и индицирует текущее состояние с помощью светодиода HL1. Тактовая частота 3,5 МГц не является критичной и может быть выбрана в любых пределах от 3 до 4 МГц. Файлы программы прошивки микроконтроллера доступны на сайте журнала. На микросхеме TPA6110A2 собран высококачественный стереоусилитель для наушников. Необходимость усилителя вызвана тем, что сигнал с выхода звуковой карты компьютера не всегда способен обеспечить достаточную громкость в пассивных наушниках. Усилитель работает с коэффициентом усиления, равным 1, однако при желании усиление легко увеличить, уменьшая сопротивление резисторов R9 и R10. Усилитель рассчитан на работу с наушниками с выходным сопротивлением не менее 16 Ом. Коэффициент нелинейных искажений усилителя менее 0,03% на частоте 1 кГц. Микросхема усилителя TPA6110A2 (Texas Instruments) может быть заменена микросхемой LM4881 (National Semiconductor). При сборке устройства следует обратить особое внимание на правильность разводки линий питания и земли.
При включении устройства активным всегда становится аудиовыход 1. Последовательным нажатием на кнопку S1 можно подключать другие аудивыходы «по кольцу»: 12-3-1-2-.. . Подключение очередного выхода сопровождается однократной звуковой индикацией, при этом число подаваемых звуковых сигналов соответствует номеру выхода. Светодиод постоянно индицирует номер подключенного выхода соответствующим числом коротких вспышек с паузой между сериями. Для удобства эксплуатации кнопку S1 можно вывести за пределы корпуса и расположить в удобном месте, в то время как сам коммутатор расположить ближе к месту сосредоточения разъёмов коммутируемой аудиоаппаратуры. В качестве источника питания используется свободный USB-порт компьютера. Суммарный потребляемый схемой ток не превышает 10 мА. Данный коммутатор легко модернизировать, расширив его возможности. Наличие свободных портов микроконтроллера позволяет усложнить схему индикации, например, поставив индивидуальные светодиоды для индикации подключения каждого выхода. Для увеличения числа коммутируемых выходов до 4 достаточно добавить разъём и подключить его к линиям 11 и 4 микросхемы СD4052 (при соответствующем изменении программы). Потребление тока можно существенно уменьшить, отказавшись от светодиодной индикации и используя режим прерывания по нажатию кнопки S1. Если отказаться от усилителя на микросхеме D3 и оптимизировать работу генератора (включать его на короткий период для зарядки С7), то можно построить коммутатор с батарейным питанием. При этом комплекта из трёх щелочных батарей размера АА будет хватать на несколько лет непрерывной работы коммутатора. Ещё одно направление повышения эксплуатационных характеристик – замена кнопки S1 на управление с помощью пульта на ИК-лучах или по радиоканалу. Вычислительных ресурсов микроконтроллера с запасом хватит на все вышеперечисленные доработки.
Кварц 3,5 МГц Процессор: PIC16c84 (PIC16F84A, PIC16F84) CP OFF, WDT OFF, PWRTE ON, XT OSC
Прошивка: :020000040000FA :020000000528D1 :0800080037298316173081002F :100010000F308600E23085008312850186010D21B4 :10002000ED20E6201A211A211A2106128612051542 :10003000EF20851C4728EF20851C47280511EF205D :10004000851C4728EF20851C4728EF20851C472862 :10005000EF20851C4728EF20851C4728EF20851CB2 :100060004728EF20851C4728EF20851C4728EF20D4 :10007000851C4728EF20851C4728EF20851C472832 :10008000EF20851C4728EF20851C47281528E620EF :100090001C211C21EF20EF201C211C21061286169A :1000A0000515EF20851C8E28EF20851C8E28051154 :1000B000EF20851C8E28EF20851C8E280515EF204B :1000C000851C8E28EF20851C8E280511EF20851CAD :1000D0008E28EF20851C8E28EF20851C8E28EF208F :1000E000851C8E28EF20851C8E28EF20851C8E28ED :1000F000EF20851C8E28EF20851C8E28EF20851C84 :100100008E28EF20851C8E28EF20851C8E28EF205E :10011000851C8E28EF20851C8E284E28E6201E2167 :100120001E21EF20EF201E211E21EF20EF201E2197 :100130001E21061686120515EF20851C1128EF20BA :10014000851C11280511EF20851C1128EF200515AD :10015000EF20851C1128EF20851C11280511EF20A8 :10016000851C1128EF200515EF20851C1128EF2094 :10017000851C11280511EF20851C1128EF20851CF6 :100180001128EF20851C1128EF20851C1128EF2055 :10019000851C1128EF20851C1128EF20851C1128B3 :1001A000EF20851C1128EF20851C1128EF20851CCD :1001B0001128EF20851C1128EF20851C1128EF2025 :1001C000851C1128EF20851C1128992806168616F3 :1001D0000800C830F3286430F3283230F3280A309E :1001E000F3280530F3289100F820910BF42808003B :1001F00008308F00F930900064006400900BFC28F8 :100200008F0BFA28032964000800F8308F0064007F :100210008F0B07290B29640008001A211A21EF20EF :100220001C211C21EF201E211E21EF202021202136 :10023000202108004130222937302229303022295C :10024000243022298C0023308D0005142E212829EA :10025000000005102E218D0B252908000C088E00AA :1002600031293229332934298E0B3029080009001D :02400E00F93F78 :00000001FF
СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА № 6 2006
Аудио коммутация и индикация
Схема селектора четырех аудио входов для стереоусилителя
Схема предназначена для переключения четырех входов стереоусилителя электронным способом, — при помощи двойного мультиплексора К561КП1. Микросхема К561КП1 представляет собой функциональный аналог переключателя на четыре положения и два направления. А «ручкой» служит двухразрядный двоичный …
1 155 0
Вход аудио или видео сигнала с гальванической развязкой
Гальваническая развязка аудио и видеовхода использовалась в малогабаритных телевизорах SONY с бестрансформаторным питанием. В цепи аудиосигнала ставился малогабаритный трансформатор, в цепи видеосигнала — оптопара. Рис. 1. Принципиальная схема входа аудио/видео сигнала с гальванической …
1 40 0
Активный разветвитель аудио сигнала на полевых транзисторах, схема
В любительской практике помимо смешивания аудиосигналов часто необходимо решить обратную задачу -разветвление на несколько потребителей. Для обеспечения развязки между потребителями лучше всего применить активный разветвитель. Рис. 1. Принципиальная схема активного разветвителя аудио …
1 19 0
Схема коммутатора аудио и видео сигналов на три канала
Входные A/V сигналы поступают от трех источников на блоки «тюльпанов» Х1, Х2 и ХЗ. Для переключения аудиосигналов используется микросхема К561 КП 1, представляющая собой мультиплексор аналоговых и цифровых сигналов. В данной схеме используется шесть из восьми каналов этой микросхемы …
0 905 1
Автоматический коммутатор аудио и видео сигналов
Схема электронного коммутатора сигналов, который обеспечивает одновременное переключение звуковых и видеосигналов от двух разных источников. Это позволяет избежать трудностей многократных отключений и подключений соединителей этих устройств. Значительная часть находящихся в пользовании недорогих …
1 1053 0
Индикатор уровня стерео сигнала на двухцветных светодиодах (AN6884)
В самодельных стерео усилителях радиолюбители часто применяют светодиодные индикаторы уровня сигнала на микросхемах вроде AN6884. Такая микросхема содержит входной усилитель — детектор и пять компараторов с выходами на светодиоды. Индикация уровня — длиной линии из пяти светодиодов …
1 925 0
Схема 12-уровневого индикатора сигнала НЧ на ATtiny15L
Самодельный светодиодный шкальный индикатор уровня низкочастотного сигнала на 12 уровней. Индикация осуществляется на 12-уровневой светодиодной шкале HL1-HL12 методом светящейся точки (DOT) или светящейся линией (BAR). Рис. 1. Принципиальная схема 12-уровневого индикатора сигнала для усилителя …
0 1397 0
Схема индикатора на микросхеме AN6884, двигающаяся точка
Сейчас для индикации уровня часто используют светодиодные шкалы светящийся столб (bar) или двигающаяся точка (dot). Удобны микросхемы типа LM3914-16, у которых десять порогов индикации и можно выбрать тип индикации — bar или dot. Но Более доступны простые пятипороговые микросхемы типа AN6884 (или …
0 1336 0
Схема пикового индикатора аудио-сигнала (CD4093)
На рисунке показана схема пикового индикатора для выхода стерео усилителя низкой частоты. В качестве компараторов используются триггеры Шмитта D1.1 и D1.2.Порог индикации устанавливают регулировкой постоянного напряжения смещения резистором R1.
2 1328 0
Электронный переключатель для четырех аудио входов (ИЕ8, КТ3102)
Устройство предназначено для переключения двух сигнальных НЧ-цепей на четыре положения. Это может быть переключение четырех входов стереоусилителя и четырех источников видео и аудиосигналов для телевизора, чтобы, например, выбирать между спутниковым ресивером, игровой приставкой, DVD-плеером и …
1 2751 0
1
Как видно из
, управляющим для коммутатора является сигнал правого канала (R), поступающий с ТВ, он подаётся на усилитель, выполненный на основе ОУ — U1A. Необходимый для чёткого срабатывания устройства коэффициент усиления, этого каскада, можно настроить при помощи подстроечного резистора RV1. Далее усиленный сигнал подаётся на схему выпрямителя напряжения, выполненного на элементах C2, D1, D2, C3.
Выпрямленное напряжение используется для управления транзистором Q1, в базовой цепи которого имеется подстроечный резистор RV2, включенный параллельно электролитическому конденсатору C3, этим резистором можно настроить время «обратного» переключения, т.е. время через которое переключатель вернётся в режим ПК, после пропадания управляющего сигнала. Необходимо выбрать оптимальное время «обратного» переключения, чтобы оно не было слишком большим — например, звук с ТВ уже не поступает, а музыки с ПК всё ещё нет, и не было слишком маленьким — в этом случае коммутатор может переключаться в режим ПК даже на паузах в звуковом сопровождении ТВ.
С коллектора Q1 сигнал управления, для приведения к «цифровому» виду, поступает на вход инвертора с триггером Шмитта — элемента U3E. Переключатель SW1 позволяет выбрать режим работы устройства — автоматический, или ручное включение режима ТВ. Основой коммутатора является микросхема U2 4053 (CD4053, КР1561КП5), представляющая собой три двунаправленных аналоговых переключателя (используются только два из них — X и Z). Управление осуществляется по объединённым вместе входам A (11) и C (9), вход разрешения работы переключателей микросхемы Inh (6) подключён к общему проводу. При работе с аналоговыми сигналами, для микросхемы 4053, необходимо использовать источник отрицательного напряжения — вывод VEE (7).
Питание коммутатора осуществляется от простейшего двуполярного источника, выполненного по следующей схеме: сетевой трансформатор 6-0-6V / 500mA, четыре диода FR103, два электролитических конденсатора 2200uF/16V, интегральные стабилизаторы типа L78L05 и L79L05.
Операционный усилитель U1A — LM358M, в корпусе SO8 (используется только один усилитель из двух имеющихся в корпусе); микросхема U3 — типа 74HC14, в корпусе SO14 (входы 1, 3, 5, 9 неиспользуемых элементов этой микросхемы, необходимо подключить к её выводу 16 — «+» напряжения питания); в качестве подстроечных резисторов RV1, RV2 использованы миниатюрные типа 3329H; все постоянные резисторы — SMD (0805); электролитические конденсаторы C2, C3 — любые, подходящих габаритов; конденсаторы C1, C4, C5 — керамические SMD (1206).
Схемы коммутатора и его источника питания, смонтированы навесным монтажом на отрезках макетной платы, размещённых в пластиковом корпусе типа Gxxx, разъёмы для входных и выходных сигналов — типа «тюльпан», размещены на задней панели корпуса. На переднюю панель выведены переключатель SW1 и светодиод индикатора включения питания.
Данная схема разрабатывалась в сравнительно сжатые сроки, с использованием комплектующих которые, что называется «были под рукой», поэтому в ней есть некоторые «некрасивости» и неоптимальности, но тем не менее, устройство было сделано, и вполне успешно используется.
