Autor:
Q
Początek formularza
Dół formularza
Liczba odwiedzin: 7030
Jak często zdarza się nam, maniakom samodzielnej budowy nagłośnienia, zbudowanie subwoofera lub końcówki mocy włączającej się automatycznie gdy na wyjściu źródła pojawi się sygnał audio ? Taka funkcjonalność pojawia się sporadycznie w konstrukcjach DIY oraz lepszych komercyjnych, a okazuje się, że budując prosty układ możemy dodać tę funkcję niewielkim kosztem do praktycznie dowolnego "klocka" audio w naszych domach. Prezentowany poniżej układ może być wbudowany w urządzenie, którym ma sterować lub stanowić autonomiczny element systemu audio w oddzielnej obudowie (np. jeśli chcemy sterować firmową końcówką mocy, a nie zamierzamy w jej wnętrzu robić "rewolucji"). Układ APO (Auto Power-On) jest detektorem niskopoziomowego sygnału audio o czułości ok. 10mV co zapewnia jego sprawne działanie nawet przy stosunkowo niewielkiej głośności. Owe 10mV na wejściu typowego wzmacniacza z obciążeniem 8ohm jest równoznaczne z uzyskaniem ok. 12mW mocy. Układ jest tak zaprojektowany by można było samodzielnie w prosty sposób regulować jego czułość. Zakres regulacji jest dobrany tak, że układ może reagować nawet na same szumy na wejściu na poziomie 1mV lub czułość mieć na tyle osłabioną by tylko mocne sygnały powodowały załączenie przekaźnika na wyjściu. Ponieważ jednak zdarza się, że detekcję sygnału lepiej jest przeprowadzić na wyjściu końcówki mocy (choćby z racji dużej odległości między źródłem sygnału i subwooferem z wbudowanym APO) przewidziana jest możliwość "przekonfigurowania" układu do pracy z sygnałem wysokopoziomowym, dzięki czemu APO można podłączyć np. do zestawu głośnikowego stojącego w pobliżu subwoofera. Kluczem do takiej możliwości jest uniwersalna płytka PCB na której można bez wysiłku zmontować wybraną wersję (z detekcją sygnału nisko lub wysokopoziomowego). Układ jest nieskomplikowany. Bazuje na podwójnym wzmacniaczu operacyjnym LM1458 (może to być także łatwiej dostępny LM358). Przekaźnik realizujący funkcję załączania i wyłączania wyjścia jest sterowany przez tranzystor MOSFET z kanałem N o symbolu IRFZ44N. Rzecz jasna może to być dowolny inny N-MOSFET o podobnych właściwościach bramki (ja akurat taki miałem na półce). W układzie została wydzielona linia połowy napięcia zasilania ( R11, R9 i C4 ) dla przesunięcia napięcia na wejściu wzmacniacza operacyjnego w okolice środka zasilania oraz dla dostarczenia napięcia referencyjnego dla komparatora. Sygnał do detekcji jest pobierany ze złącz L_IN i R_IN poprzez rezystory R1 i R2 (jeśli detekcja ma odbywać się z sygnału mono należy zamontować jedno złącze oraz jeden rezystor; np. L_IN i R1). Wzmacniacz operacyjny IC1A ma wzmocnienie x100 dla sygnału zmiennego oraz x1 dla napięcia stałego i jego wyjście jest podłączone do komparatora IC1B. W momencie gdy napięcie na wejściu komparatora jest niższe niż napięcie referencyjne, na wyjściu IC1B pojawia się stan wysoki (bliski zasilaniu) i trwa ładowanie kondensatora C5. Po kilku takich cyklach tranzystor Q1 zaczyna przewodzić i załącza przekaźnik PK1. W czasie słuchania muzyki sytuacja taka powtarza się cyklicznie doładowując bez przerwy kondensator C5. Po zaniku sygnału na wejściu APO kondensator C5 rozładowywany przez R12 będzie miał na tyle mały ładunek, że nastąpi rozłączenie przekaźnika (czas ten przy wartościach elementów na schemacie wynosi ok. 20 minut). Użytkownik może regulować ten czas poprzez odpowiedni dobór C5 i R12 - zwiększanie ich wartości powoduje wydłużanie czasu rozłączenia i vice versa. Sekcja zasilacza została maksymalnie uproszczona i składa się jedynie z transformatora 230VAC/9VAC o mocy 2,5VA, mostka graetz'a, kondensatora C1 i dwóch bezpieczników (ze względu na trwałe podłączenie do sieci zaleca się stosowanie dobrej jakości transformatora oraz bezpieczników). W opisywanym układzie stabilizacja napięcia okazała się w czasie testów niepotrzebna. Układ zachowuje się poprawnie mimo "miękkiego" zasilania. Oddzielna mała płytka podłączana do układu 5-pinowym złączem zawiera przełącznik S2 (DPDT ze środkową pozycją OFF) pozwalającym na wybór trybu pracy APO (ON/OFF/AUTO) oraz dwukolorową diodę sygnalizującą stan pracy urządzenia. Środkowa pozycja przełącznika dźwigniowego wyłącza urządzenie. Pozycja w kierunku diody powoduje włączenie APO (w tej pozycji działa detektor co jest sygnalizowane zaświeceniem diody w kolorze zielonym). Gdy automatyka załączy przekaźnik zaświeci się drugi kolor diody (czerwony) powodując, że widzimy pomarańczowe świecenie. Trzecia pozycja przełącznika załącza na stałe przekaźnik bez udziału detektora (stan ten jest sygnalizowany świeceniem diody na czerwono).Prototyp APO:
Jak wspomniałem wcześniej APO może pracować z nisko- lub wysokopoziomowym sygnałem. Poniżej lista elementów z zaznaczeniem, które wartości odnoszą się do jakiej wersji APO:
Oznaczenie elementu
Wersja detektora sygnału niskopoziomowego
Wersja detektora sygnału wysokopoziomoego
B1
Mostek prostowniczy w obudowie DIL np. B250D
C1
2200uF/25V elektrolit
C2
100nF poliestrowy
C3
100uF/25V elektrolit
Nie montować
C4, C5
C6
100nF/50V monolityczny
D1, D2
Dioda 1N4148
D3, D4
Dioda 1N4001
D5
Dioda zenera 5V1/0,5W
F1, F2
Bezpiecznik 5x20mm 1A szybki
IC1
LM1458 lub zamiennik
J1, J2
Złącze MTA100 2pin RM: 2,54mm
J3, J6
Złącze MTA100 5pin RM: 2,54mm
LD1
LED 5mm dwukolorowa ze wspólną katodą
PK1
Przekaźnik DPDT 8A
Q1
IRFZ44N
Q2
BC560B
R1, R2
10k
100k
R3
R4
0R (zwora)
R5
1k
R6
10R/1W
R7
Potencjometr montażowy CA9V 25k
R8
82k
R9, R11, R19
R10
100R
R12
10M
R17, R18
2k2
R20
R21
10R
TR1
Trafo 230V / 9V / 2,5VA
X1
2 x złącze ARK 3pin RM:5mm
wladyslaw_w908