Для устранения щелчков в динамической головке при включении питания блока центрального канала установлен ключ управления на реле K2 и транзисторах VT3, VT4, который каждый раз по сигналу включения от автомагнитолы с задержкой около 2 с подключает динамическую головку к выходу усилителя мощности блока центрального канала и без задержки отключает её при пропадании сигнала включения от автомагнитолы. Ключ на транзисторах VT1, VT2, наоборот, по сигналу включения от автомагнитолы обеспечивает подключение головки к выходу усилителя мощности без задержки и с задержкой отключает её.
Вход блока центрального канала подключается к линейному выходу автомагнитолы с напряжением выходного сигнала до 500 мВ. Мною самостоя тельно был сделан линейный выход в штатной автомагнитоле на основе буферного неинвертирующего ОУ, подключённого параллельно входу собственного усилителя мощности. Описание самодельной конструкции линейного выхода в автомагнитоле не имеет особенностей и в данной статье не рассматривается.
Усилитель-вычитатель собран на ОУ OPA137PA с высоким входным сопротивлением и низким уровнем шума. Этот ОУ может быть заменён другим с низким уровнем шума, идентичной цоколёвкой, максимальным двухполярным напряжением питания до ±18 В и диапазоном рабочих температур от -40 до +85 оС.
Усилитель мощности собран на микросхеме DA3 (TDA2030AV). Схема её включения соответствует типовой схеме, приведённой в справочном листке изготовителя SGS-TOMSON Microelectronics [4]. Мне понравилась работа усилителя мощности с использованием этой микросхемы благодаря наличию запаса по мощности, отсутствия шумов и заметных на слух искажений, ощущению качественного и прозрачного звука, которое обычно бывает в усилителях с выходными полевыми транзисторами. Описанные положительные свойства работы усилителя, возможно, достигнуты за счёт двухполярного питания.
Резистивный делитель R9R10 задаёт требуемый коэффициент усиления. В случае использования автомагнитолы с другим напряжением выходного сигнала с помощью этих резисторов можно изменить коэффициент усиления. Ёмкость конденсатора C5 уменьшена относительно типовой схемы включения с учётом увеличения нижней границы полосы воспроизводимых звуковых частот.
Светодиод HL1 установлен на плате и используется для индикации включения ключа на транзисторах VT1,VT2. После установки платы в корпус устройства этот светодиод полезной функции не несёт. Светодиоды HL2, HL3 используются для внутренней индикации включения импульсного преобразователя напряжения, а также для декоративной подсветки рукоятки регулятора громкости на резисторе R6. Самодельная рама из жести для крепления резистора R6 на печатной плате при этом является све-тоотражателем. Предохранитель FU1 - MF-R110 1,1 А является самовосстанав-ливающимся, необслуживаемым. Выбор такого типа предохранителя выполнен по причине установки традиционного предохранителя формата MICRO2 во внешней цепи питания блока, о чём будет рассказано далее.
Для сборки блока использованы импортные резисторы для поверхностного монтажа типоразмера 1206, за исключением резисторов R14, R6, R11 и R12. Подстроечный резистор R14 - 3362P-1-103LF или СП3-19а. Переменный резистор R6 с выключателем - S16KN1-B10K, L20KC. Резистор R11 - CF-100 или С1-4 мощностью 1 Вт, резистор R12 - CF-50 или С1-4 мощностью 0,5 Вт.
Конденсаторы C1-C4, C10, С11, C16 - для поверхностного монтажа типоразмера 0805. Оксидные конденсаторы - К50-35 или импортные, остальные конденсаторы - плёночные К73-17, керамические К10-17б или аналогичные импортные. Конденсаторы C9, C13, C14, C22, C23 должны быть с номинальным напряжением 63 В или 100 В.
Дублирование электрических цепей в разъёмах XS1 и XP1, XS2 и XP2, XS3 и XS4 выполнено для возможности подключения дополнительного аудиоустройства, например сабвуфера. Гнездо и штекер XS1 uXP1 - комплект авторазъёма тр2-6.3 на два контакта. Гнездо и штекер XS2 и XP2 - из комплекта TD2x1,5. У штекера перед установкой предварительно срезаны по бокам лепестки. Гнездо и штекер XS5 и XP3 - соответственно из двухконтактного комплекта DJ7021A-2.8 18AWG. Перечисленные гнёзда и штекеры предназначены для установки на провода. Первоначально во время проведения экспериментов и разработки схемы устройства ответные части этих разъёмов уже были установлены в электропроводке автомобиля. Поэтому, чтобы ничего не переделывать, уже установленные разъёмы были сохранены, а на печатной плате установлены их ответные части. При монтаже на печатную плату к каждому контакту разъёма вместо провода был припаян отрезок жёсткого медного провода диаметром 1,5 мм. Затем эти отрезки были отформованы согласно местам под пайку на печатной плате и припаяны к ней. Для увеличения прочности крепления жёстких отрезков медного провода они дополнительно закреплены петлями из отрезков медного лужёного провода диаметром 0,8 мм. Гнёзда XS3 и XS4 -ST-215N-04.
Блок центрального канала собран в пластмассовом корпусе G1033BA размерами 129x64x41,9 мм для РЭА. Крышка корпуса - алюминиевая толщиной 1 мм является теплоотводом для транзисторов VT5, VT6 и микросхемы DA3. Они крепятся к ней через изолирующие слюдяные прокладки. Очень важно для исключения помех из-за протекания тока по петле Вход пит. минус (минусовый провод питания из бортовой сети) - Общ. Линейный вход, чтобы общий провод питания усилителя-вычитателя и усилителя мощности был соединён с минусом бортовой сети (корпусом автомагнитолы) только в точке подключения входного аудиосигнала к входу усилителя-вычитателя.
В корпусе были сделаны круглые отверстия диаметром 7 мм для гнёзд XS3, XS4, прямоугольные прорези для разъёмов XS1, XP1, XS2, XP2, XP3, XS5, а также большое отверстие диаметром 16 мм для оси переменного резистора R6 и подсветки его ручки диаметром 29 мм. Ручка регулятора громкости - пластмассовая 46109, D29 мм, отв. 6 ммх х18 зубьев (по каталогу магазина "Чип и Дип"). По бокам корпуса сделаны также отверстия диаметром 6 мм. С внутренней стороны корпуса, напротив этих отверстий, закреплены квадратные гайки, которые используются для крепления корпуса блока в салоне автомобиля с помощью уголков.
Все радиоэлементы смонтированы на двухсторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертёж топологии нижней стороны платы и схема размещения элементов показаны на рис. 5. Чертёж топологии верхней стороны платы и схема размещения элементов показаны на рис. 6. Вырезы по бокам платы сделаны для размещаемых по бокам внутри корпуса гаек М6.
Рис. 5. Чертёж топологии нижней стороны платы и схема размещения элементов
Рис. 6. Чертёж топологии верхней стороны платы и схема размещения элементов
Для изготовления печатной платы сначала с чертежа были перенесены на заготовку платы места расположения всех отверстий под выводы радиодеталей. Затем выполнено сверление отверстий под выводы радиодеталей сверлом двух разных диаметров 0,8 и 1,2 мм. Некоторые отверстия на плате предусмотрены только для соединения с помощью отрезков лужёного медного провода электрических цепей между сторонами или их дублирования. Разные диаметры отверстий под выводы радиодеталей показаны визуально с отличиями на чертеже. Далее водостойкой эмалью нарисованы круглые контактные площадки вокруг отверстий для пайки деталей, контактные площадки для элементов поверхностного монтажа и затем электрические связи между деталями. Вид печатной платы после травления в растворе хлорного железа показан на рис. 7 и рис. 8. Печатная плата закреплена на четырёх стойках для РЭА высотой 5 мм и резьбой М2,5. Внешний вид собранной платы блока центрального канала показан на рис. 9 и рис. 10.
Рис. 7. Вид печатной платы после травления в растворе хлорного железа
Рис. 8. Вид печатной платы после травления в растворе хлорного железа
Рис. 9. Внешний вид собранной платы блока центрального канала
Рис. 10. Внешний вид собранной платы блока центрального канала
Внешний вид блока центрального канала показан на рис. 11 и рис. 12. Напряжение +12 В для него подключается через разветвитель предохранителей формата MICRO2, показанный на рис. 13. Этот разветвитель был приобретён в Интернете. Минусовый провод питания для блока центрального канала подключается к металлической раме под торпедо автомобиля. Устройство устанавливается под перчаточным ящиком (бардачком), со стороны переднего пассажира в салоне автомобиля.
Рис. 11. Внешний вид блока центрального канала
Рис. 12. Внешний вид блока центрального канала
Рис. 13. Разветвитель предохранителей формата MICRO2
Чертежи печатной платы в формате Sprint-Layout находятся здесь.
Литература
1.Шихатов А. Адаптивный тыловой канал системы пространственного звучания. - Радио, 1999, № 9, с. 14-16.
2.TL494.- URL: https://html.alldatasheet.com/html-pdf/5775/ MOTOROLA/TL494/256/1 /TL494.html (11.12.21).
3.Coil32 программа для расчёта индуктивности катушек. - URL: https://coil32.ru/ (11.12.21).
4.TDA2030A. 18 W Hi-Fi amplifier and 35 W driver. - URL: https://www.st.com/resource/ en/datasheet/cd00000129.pdf (11.12.21).
Автор: П. Алалуев, г. Кострома