воскресенье, 30 июня 2013 г.

Предварительный усилитель с двухполярным питанием MP2013/04 и другие.

PreAmplifier 4K-13MP Rel Mute.


Как я и обещал в конце сообщения:
http://halin-mazda3.blogspot.com/2013/05/panasonic-cq-mm4570ak-3.html
интересно было сделать предварительный усилитель с двухполярным питанием.
А в общем-то ничего тут нет удивительного - результат работы предварительного усилителя с двухполярным питанием совершенно предсказуем: во первых будет больше уровень выходного сигнала, что положительно скажется на уменьшении пойманных межблоками наводок, во вторых  добавится энергетика, проявится почти потерянная жизнь в звуке......, короче, звук станет еще на шажок лучше и качественнее.
Также стояла задача сделать двухполярное питание не так дорого, как это получается при использовании преобразователя DC/DC вместе с цепями его обвязки (в результате получилось, что цена радиодеталей источника отрицательного напряжения на TC7660H составляет всего около 4 долларов).
Собственно схемное решение отрицательного источника питания было подсмотрено мною в магнитолах Becker MP76, MP78.....
http://halin-mp76.blogspot.com/2013/05/normal-0-false-false-false-ru-x-none-x.html

В результате и получился вот такой предварительный усилитель с двухполярным питанием для штатных головных устройств:


Особенности предварительного усилителя: отрицательное напряжение сделано на микросхеме TC7660H, схемное решение компенсации емкости межблочного кабеля, режимом Mute на реле и развязкой земли на BA3121F.


 Принципиальная схема предусилителя MP2013/04:


Полный размер:
http://1.bp.blogspot.com/-gX6lMm4igfA/VI2IT8N8AZI/AAAAAAAAAts/sNx8zjz3Zzk/s1600/103835894.jpg


Пояснения по схеме:
1. В Беккерах MP76, 78 для получения отрицательно напряжения используется микросхема  LMC7660 (почти похожая есть микросхема ICL7660). Работает микросхема на частоте до 10 кГц (реально на 6 кГц)... и отрицательное напряжение там половинчатое - всего минус 3,6-4,5 вольта (при положительном 12 вольт).
Есть еще одна микросхема преобразователя на переключаемых конденсаторах  MAX1044 - она уже может работать в режиме Boost на частоте ближе к 60 кГц.
Я решил остановиться на микросхеме TC7660HEOA, которая по даташиту работает на частоте преобразования 120 кГц (на практике - получилось около 100 кГц).
2. Реально отрицательное напряжения получилось 8,09 вольта, поэтому подбирая резистор R4, делаем положительное напряжение примерно равным отрицательному. При R4=56 Ом положительное напряжение получилось 8,11 вольта.
3. Разделительные конденсаторы - Elna силмик2, на выходе керафайны. В питании - панасоники и ничиконы. На переключаемые конденсаторы поставил полимерные Hitano серии ERS.
Наводки от преобразователя TC7660H на выходе фильтра С37 получились не больше 1 микровольта.
4. Усиление ОУ выставил примерно в 4,4 раза - на выходе предварительного усилителя получилось в амплитуде (на треке ноль дБ 1 кГц) 13 вольт, что соответствует выходному 4,5 RMS. Супер!!!!
5. Напомню, что сигнал Mute берется с 22 ножки УМ головы.
6. В рабочем режиме (4,2 вольта на 22 ноге) реле Mute обесточены и включаются только тогда, когда голова выдает команду Mute (1,2 вольта). Релюшки маленькие и щелчков от срабатывания совсем не слышно.

Вот такая получилась двухсторонняя печатная плата:







Слой платы можно скачать здесь.
Еще один вид сверху:


  Обратная сторона платы:



 Вот плата предварительного усилителя, установленная в "подвал" головы Мазда3:




Не так уж часто бываю довольный своими экспериментальными работами, но когда включил голову, прогрел - теперь сижу слушаю голову, довольный, как слон.:)  Уж больно хорошо получилось!!!! (голова Мазда3 с МР3 - 14793606, внутренний ОУ заменен на OPA2134, также все разделительные заменены на Hitano серии E5R, питание на серии E5R, EMR, EMRL, EXR).



PreAmplifier PreMute24 (MP2015/24).

Задача была сделать качественный, относительно бюджетный предусилитель небольших размеров.
В предусилителе используется счетверенный ОУ, питание 9 вольт стабилизированное, в качестве ключиков Mute используются специализированные для этого транзисторы 2SD1328. 
Все детали размещаются на двухсторонней печатной плате размером 49*30 мм, высота (в зависимости от деталей) может быть 10-15 мм.

Вид печатной платы со стороны слоя М1:



Включение ОУ в этом предусилителе сделано неинвертирующим с входным сопротивлением 67 кОм, поэтому в качестве разделительных конденсаторов можно использовать пленочные конденсаторы номиналами 0,1-0,47 мкФ.
Ключики Мите в случае отсутствия щелчков/пуков в голове при переключении режимов и т.д, - можно не устанавливать, а если в голове найдется отключаемое питание 8-9 вольт - тогда цепочки включения, стабилизации и т.д. тоже можно не устанавливать.


Принципиальная схема предусилителя PreMute24 (MP2015/24):



В разных вариантах уже готовые предусилители:


Чуть поближе:



Предусилитель выполненный на малогабаритных низкопрофильных конденсаторах:


И предусилитель на обыкновенных конденсаторах высотой 11 мм:
























Примечания:
1. Почти самый "главный" конденсатор для звука на низких частотах - это конденсатор С12. Сюда надо ставить качественный конденсатор номиналом 22 мкФ.
2. Усиление по схеме составляет Кус=R14/R13+1
100/47+1= 3,13 раз
3. http://www.russianelectronics.ru/leader-r/review/intergal/352/doc/743/




Продолжение следует.

40 комментариев:

  1. Михаил, может у вас найдется один такой пред. Хотелось бы приобрести для вывода линеек на свой радиоблок ВМ54 от БМВ Е39. Правда звук там изначально отвратный и коммутирует все Oasis SiliconSystems AG os8804. Даже когда с него беру сигнал ужасный.

    ОтветитьУдалить
  2. А еще было бы круче прикрутить туда ваш ЦАП (который не запустился с маздой)) и все зто втюхать мне)).

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Преды у меня уже закончились.
      Тот ЦАП тоже уже пристроился в несколько другом месте.
      Так что пока ничем помочь не могу... но ведь главное идея - если очень хочется, то это все можно сделать. :)

      Удалить
  3. Со шкодовским колумбусом не сталкивались?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Скорее всего нет... вроде были только болеро.. хотя 510 тоже как-то смотрел.
      Посмотри в блоге про штатные головы.. может что-то и попадется.

      Удалить
  4. Плата предусилителя заводская?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Ясно заводская.. я так-бы ЛУТом не сделал.
      Все как обычно - рисуешь слой, отсылаешь его в Китай и через две недели приходят готовые платы.

      Удалить
  5. Михаил, а можете объяснить, в ОУ сигнал поступает на инвертирующий вход, соответственно на выходе сигнал инвертированный что ли? т.е. подключать к усилителю надо менять полярность?

    ОтветитьУдалить
  6. Всё в мире относительно.
    Да, есть такое суждение, что выстраивание всей системы по правильной (абсолютной) фазе даёт самый правильный и живой звук. Но мало кто изначально знает в какой фазе выходит сигнал с головы (или с процессора) и выдает-ли усилитель точно такую-же фазу на выходе, как и на входе. Здесь варианты 50/50 (кстати, - есть много левых записей, которые тупо инвертированы). Поэтому на практике все соединяется межблоками и дальше выслушивается и выбирается такое подсоединение динамиков (по полярности) к усилителю, при которых звук кажется лучше.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. да, но если предположить что на вход предусилителя подается правильный по фазе сигнал, то чтобы сохранить такую же полярность на усилителе надо выходы OUT FR и OUT FL подключать к земле усилителя а сигнальные провода входа усилителя соединить с землей предусилителя, верно?

      Удалить
  7. Соединение между блоками аудиоаппаратуры должно быть всегда правильным - земля к земле, сигнальные провода с сигнальными.
    Правильно выходит фаза с головы, или неправильно, сколько раз переворачивается или не переворачивается фаза в усилителе (у производителей нет в этом вопросе никакого стандарта (хотя в некоторых головах есть такая функция, как инверсия выходных сигналов, чтобы типа не пересоединяя динамики, сразу услышать где звучит лучше) - в конце концов абсолютная фаза решается - как будут подсоединены динамики по полярности к выходным клеммам усилителя.

    ОтветитьУдалить
  8. Михаил, здравствуйте! Хочу просто уточнить вот какую штуку: на фото собраных голов не видно выхода remote, хотя, на схемах присутствует. Вы их не выводите или я что-то упускаю? Спасибо.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Привет!
      В Маздах, как ремоут для аудиоаппаратуры используется АСС, который берется с прикуривателя. То есть: вероятность того, что кто-то будет сидеть в машине с вынутым ключом и при этом слушать музыку - практически равна нулю.
      Цепочка ремоут на предваре предусмотрена для выведения в тех машинах, где вообще нет АСС, а все включается по CAN шине... при этом, как сигнал АСС для предвара используется напряжение с подходящего ключика или на главной плате головы или ключика, который так или иначе управляет включением экрана головы. И таким образом при включении предвара цепочка элементов формирует сигнал, который можно использовать как ремоут для включения усилителей.

      Удалить
  9. Здравствуйте Михаил.

    Очень полезная тема. Смотрел Вашие доработки очень качествение.

    У меня тема такая, сменил авто с ФФ1 на баян (honda accord 7) ну и в аккорде магнитола в консоли и связана с климат контролем. И все мои Clarionы Alpinы Becckerы там не поставиш :(
    Много времени искал line out на magnitola.org нашол но не нравились операцирнники TL074. С magnitola.org нашол link на Вашу страницу на spdif c Kenwooda. Но когда Ваш PreAmplifier 4K-13MP Rel Mute увидел просто остолбел, огонь, супер пред, особенно нравится питание и расвяска земли.
    Очень хочется повторить пред и плата и Вас компактная тo что нужно.
    Хочу Вас попросить вислать слои к печаткам. И скажите Ви PCB на aliexpres заказивили?
    Буду благодарен за Ваш ответ

    Николай, mykolajc@gmail.com

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Привет!
      А в чем проблема поставить вместо TL074..., например, LME49740?
      Платы заказывал не через али, но делали их в Китае. Небольшие партии плат все таки быстрее и дешевле делать в Поднебесной.
      Слой 4K-13MP вышлю.

      Удалить
  10. Михаил, приветствую. Очень понравилась ваша схема предусилителя 4K-13MP хочу поставить ее в свой RCD-310. Тоже хочу напроситься выслать мне слой (s.dev.ap[at]yandex.ru). Данная магнитола похожа на RCD-510, как вы считаете, есть ли у меня шанс найти управление для REM на передней панели?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Раз при включении экран загорается, значит кто-то этим управляет... осталось этого "кто-то" найти. Слой выслал.

      Удалить
  11. Здравствуйте Михаил!

    Вопрос такой - как мне с вами связаться на счет данного предусилителя?
    Я живу за границей,мастеров тут не але ,если не сказать ,что вообще нет ,или стоят они слишком дорого.
    Суть вопроса такова ,у меня БМВ ,ну и захотел я музыку поставить ,ибо родная музыка ,ну совсем печаль.
    Накупил усилителей,проводов,протянул это все по высокому уровню ,а у меня при старте мотора целый оркестр свирелей поет (наводки) Как,я только не пытался их убрать и массой манипулировал ,и плюс перекладывал ,и заземлял усилители ,а они ,как пели ,так и поют.
    В детстве много паял ,но навык ,этот я растратил ,что-то помню ,но этого не достаточно ,что-бы сделать что-то толковое.
    Рылся по форумам изучая мат часть и наткнулся на хорошие отзывы о вашей плате =) на ОУ opa2134. Когда-то имел опыт замены этих микрух в мониторах KRK VXT6 и мне понравилось.
    Так вот ,как бы мне с вами договориться ,или связаться по поводу вашего изделия.
    Уж больно я музыку хочу подключить до отпуска.
    мой скайп franchuk1984 ,я вас пытался добавить ,но безуспешно.
    Буду очень благодарен ,если вы меня выручите =) За ранее спасибо !

    ОтветитьУдалить
  12. Привет!
    У меня платы на этот предусилитель закончились и в ближайшее время делать их не собирался.
    По поводу наводок.. возможности этого преда не безграничны, и если в автомобиле при работе по высокому уровню наводки присутствуют, то даже волшебный пред этого вопроса не решит.
    Как раз при подсоединении аудиоаппаратуры по высокому уровню в 99% должна решиться проблема с наводками, и если они присутствуют, то это может говорить о том, что есть проблемы в самом автомобиле (при условии, что силовая проводка аудио сделана правильно и усилители исправны)- с системой зарядки, с генератором, с зажиганием, со штатными землями, с каким-то блоком оборудования автомобиля и т.д.
    То есть в первую очередь надо заняться автомобилем и найти причину наводок. Берем осциллограф, смотрим что творится в 12 вольтах автомобиля, сравниваем с тем, что на выходе усилителя и делаем выводы по типу наводки, откуда она может идти и т.д..

    ОтветитьУдалить
  13. Всем привет! не кидайтась камнями, паяльник недавно держу))
    Вопрос по схеме PreAmplifier 4K-13MP Rel Mute " Усиление ОУ выставил примерно в 4,4 раза - на выходе предварительного усилителя получилось в амплитуде (на треке ноль дБ 1 кГц) 13 вольт, что соответствует выходному 4,5 RMS. Супер!!!!" можно ли уменьшить напряжение 3В-4В. Это я к чему у меня усилитель URAL W 4.135 V.3 в инструкции написано
    Входная чувствительность, 0,2–6В
    А с предусилителя будет напряжение 13В.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Привет!
      Входная чувствительность усилителей всегда указывается в вольтах RMS.
      Поэтому я не вижу проблемы - с предвара выходит 4,5 вольт RMS, а у усилителя диапазон входного напряжения 0,2-6,0 вольт RMS.

      Удалить
  14. Привет! А имеет ли значение напряжения на конденсаторах. Которые не подписаны?! И если какие рекомендации?! Какой подбирать наминал?!

    ОтветитьУдалить
  15. Привет!
    Обычно в подобных аудиоуконструкциях применяются конденсаторы на напряжения 16-50 вольт. Чем больше напряжение, тем у конденсаторов меньше ток утечки и ESR. Но чем больше напряжение, тем больше габариты самих конденсаторов. Поэтому ищется компромисс - как найти такой конденсатор, чтобы и напряжение побольше и в габариты влезть.

    ОтветитьУдалить
  16. Здравствуйте Михаил! По схеме вопрос PreAmplifier 4K-13MP Rel Mute .. Не могу найти конденсатор с22 с30,(10пФ) Можно их заменить другим номиналом?!

    ОтветитьУдалить
  17. Привет!
    Номиналы цепи R13, R15 и С22 расчетные и завязаны между собой.
    С22 можно выбрать в пределах 8,2-12,0 пикофарад и желательно серии NPO

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Нашел)) 12пФ NPO)) но как расчитать R13, R15? опытным путем ? или теорией можно обойтись?

      Удалить
  18. Есть и теория и практика.. эта схемка называется компенсация емкостной нагрузки внутри петли (in the loop) обратной связи. Есть зарубежные статьи и есть наши.
    R13, R15 и С22 так и оставляем - они уже рассчитаны под возможные емкости межблоков и усилителей.. а если надо изменить усиление каскада, то R14 выбираем в пределах 2-30 кОм.

    ОтветитьУдалить
  19. Михаил, спасибо за труд. Имею авто VW с ШГУ RCD230G.
    Замастрячил для ШГУ предусилитель с сайта magnitola.org. В итоге получил классный звук и пуки при переключении с CD и входящем звонке телефона.
    Также для ШГУ нашел решение по чтению I2C, чтобы замастрячить правильный REMOTE, а также считывать команду UNMUTE FRONT CHANEL и прочие команды по I2C.
    Чтение и обработка команд по I2C у меня получилось на все 100%
    Вот только не реализовал схемотехнический MUTE и почти уже опустил руки, как нашел на вашем блоге как это реализовать.
    Теперь думаю все у меня получится и сделаю из своей ШГУ зачетный девайс.
    Кидаю ссылку на автора по чтению I2C
    https://www.youtube.com/watch?v=23XWrzfN7V0

    ОтветитьУдалить
  20. Михаил, добрый день!
    Поясните, пожалуйста, на схеме MP2015/24 имеется 2 вида земли (жирная питания и сигнальная). Физически они соединены? В чем смысл такого раздельного обозначения?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Привет!
      Физически, конечно земли соединены, так как тут нет гальванически развязанного источника питания. Обозначение разное.. - так обозначается, что эти земли надо развести на слое так, чтобы максимально возможно токи по питанию и сигнальные токи протекали по своим участкам земли не пересекаясь... а так правил разводки плат много: все проводники питания должны быть соединены один раз. Петель (соединений два раза) не должно быть.... все земли питания всех источников должны соединятся в одной точке, как можно ближе к источнику питания.... и еще много чего.. Это все можно поиском: разделение земли цифровой питания аналоговой.
      Если устройство (в данном случае предусилитель) работает и нет наводок и т.п. - можно считать, что разводка земель и питания выполнены успешно.

      Удалить
    2. Спасибо, Михаил! Разъяснили чайнику)

      Удалить
  21. Здравствуйте, Михаил!!! Нет ли у Вас схемы предусилителя MP2013/04 в Splan или в чем вы ее создавали? Спасибо.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Привет!
      Схему рисовал в Splan... картинка в блоге. А где сам сплановский файл - надо искать. Вечером поищу.

      Удалить
    2. Я просто хотел собрать Ваш пред начал разбираться, сравнивать схему с печатной платой, чтобы составить список деталей, которые надо приобрести, а картинка при сильном увеличении плохо читается((((

      Удалить
    3. Михаил, еще вопросик, некоторые номиналы элементов отличаются от печатной платы, от чего отталкиваться?

      Удалить
  22. Некоторые элементы нужно подбирать.. они отмечены одной звездочкой. Остальные звездочки - в зависимости от преобразователя.
    Также может понадобится изменить усиление ОУ.. тогда выбираем нужный номинал R14 и т.п. в пределах от 2 до 30 кОм.

    ОтветитьУдалить
  23. Михаил, еще вопрос какой типо размер smd резисторов и конденсаторов применяли?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Разные типоразмеры. Могу только посоветовать открыть в лоуте слой и примерять из библиотеки какой где типоразмер.

      Удалить