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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Amplificador de frequência de áudio para monitor. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Amplificadores de potência a transistor Nem todas as placas de som de computador são projetadas para aceitar fones de ouvido de baixa impedância, e aquelas que aceitam geralmente não são capazes de potência de saída suficiente para alguns de baixa impedância (menos de 16 ohms), bem como para telefones estéreo de alta impedância. Além disso, quando conectados diretamente à saída de uma placa de som, existe o risco de danificá-la. Tudo isso força os usuários de PC cautelosos a conectar seus fones de ouvido à saída apropriada de um amplificador ou pré-amplificador de potência de áudio. Em pré-amplificadores, feitos como um dispositivo independente, geralmente há um amplificador para fones de ouvido, montado, por exemplo, no popular amplificador operacional K157UD1. No UMZCH, os sinais para a tomada telefônica geralmente vêm das saídas dos amplificadores através de resistores limitadores de corrente. Tais soluções nem sempre podem ser consideradas ótimas agora, pois tanto os pré-amplificadores quanto os UMZCHs poderosos, quando a acústica é desligada, podem consumir dezenas de watts de energia da rede, embora várias dezenas ou centenas de miliwatts geralmente sejam suficientes para a operação normal de fones de ouvido. Atualmente, o autor opera o computador principal em conjunto com o complexo amplificador estéreo Orbita-002, composto pelo pré-amplificador PU-002S, onde todos os controles e a tomada para conectar telefones estéreo estão localizados no painel frontal, e a partir de o UM-002C". No verão, ambos os dispositivos aquecem visivelmente mesmo na ausência de sinais de entrada, e o pré-amplificador aquece visivelmente mais. Tudo isso motivou a criação de um amplificador especial para fones estéreo, que consumiria o mínimo de energia, proporcionando boa qualidade e potência sonora suficiente, principalmente quando se utiliza telefones semiprofissionais e profissionais. Além disso, a presença de amplificadores adicionais permite que você faça sem trocar os cabos de áudio ao trabalhar com dois ou mais computadores ao mesmo tempo. Você também pode notar que alguns modelos de DVD players são equipados com saída VGA, e alguns modelos de monitores de computador são equipados com um decodificador PAL e uma ou mais entradas de vídeo analógicas, o que permite conectar DVD players domésticos, videocassetes, filmadoras, câmeras ao monitor. Em tal situação, a presença de um amplificador de frequência de áudio de telefone embutido no monitor acaba sendo muito conveniente, pois o número de dispositivos necessários para visualizar as informações de vídeo é reduzido. Recentemente, a maioria dos amplificadores de telefone foram forçados a trabalhar com uma baixa tensão de alimentação (1,5 ... 5 V), o que limita a amplitude da amplitude do sinal de saída, isso degrada drasticamente a qualidade do som se você precisar aumentá-lo "mais alto" . Portanto, o autor montou um amplificador de telefone com uma tensão de alimentação relativamente alta, que foi embutido no gabinete de um monitor LCD de computador.
O diagrama de circuito do amplificador é mostrado na fig. 1. O amplificador é montado em um circuito integrado barato e não deficiente AN7142 da PANASONIC (cerca de US $ 1,3), que é um amplificador de potência de dois canais. A tensão máxima de alimentação deste microcircuito atinge 18 V, o que não é frequentemente encontrado entre os microcircuitos desta classe. A tensão de frequência de áudio é fornecida ao conector XS1, então, através dos divisores resistivos R1R3 e R2R4 e capacitores de separação C3, C4, para as entradas do microcircuito DA1. O sinal amplificado é retirado dos pinos 10 e 7 do microcircuito, após o que é alimentado através dos capacitores de isolamento C14, C15 e dos resistores limitadores de corrente R9, R10 ao conector para conectar fones estéreo. Os resistores R5, R6 definem o ganho do amplificador, mas sua resistência não pode ser aumentada significativamente devido à tendência emergente do amplificador de se autoexcitar em alta frequência. Com as resistências dos resistores R1-R6 indicadas no diagrama, o ganho de tensão do amplificador é próximo a 5. Essa amplificação permite assistir confortavelmente a vídeos em baixo nível de volume, bem como fotografias em arquivos jpeg, nos quais o áudio integrado os comentários soam quietos sem amplificação adicional. O aumento da resistência de carga e o ganho reduzido do microcircuito têm um efeito positivo na qualidade do som. O microcircuito é alimentado por uma tensão de +15 V através de um filtro LC composto pelos elementos L1, SU, C13, C16, C19. Com este método de ligar o microcircuito, o ruído e a interferência do próprio amplificador da operação do computador e dos nós do monitor estão abaixo do limite de audibilidade. O controle de volume é realizado por meio do sistema operacional. Se você tiver um teclado multimídia, poderá ajustar o volume do sistema sem sair do aplicativo em execução, o que é conveniente ao jogar jogos que não possuem controles de volume nas configurações.
A aparência do amplificador montado é mostrada na foto fig. 2. É montado em placa de fibra de vidro com dimensões de 93x27 mm; seu desenho e disposição de elementos são mostrados na fig. 3. O recurso de design é o uso de capacitores de óxido de baixo perfil com uma altura não superior a 8 mm, o que facilita a montagem em praticamente qualquer gabinete fino de monitor LCD. O autor instalou um amplificador telefônico no gabinete do monitor BENQ, fig. 4, que se tornou moralmente obsoleto durante os três anos de garantia e, após a compra de um novo monitor, foi transferido para o posto de auxiliar. O amplificador é instalado fora da tela de metal.
A fonte de alimentação de comutação do monitor gera duas tensões CC: +3,4 e cerca de +15 V. A tensão de +3,4 V pelo motivo acima não é suficiente para alimentar amplificadores de telefone, e o uso de +15 V acabou sendo muito conveniente. No monitor, essa voltagem é usada para alimentar os conversores de voltagem para alimentar as luzes de fundo fluorescentes. O amplificador de telefone é conectado ao capacitor de óxido do filtro de tensão retificado. Uma característica agradável do monitor BENQ usado foi que não importa como (software ou hardware) o monitor foi desligado, tensões de +15 V, +3,4 V estavam sempre disponíveis na saída de sua fonte de alimentação, se apenas o cabo de alimentação estivesse conectado na tomada. Isso permite que você use telefones conectados ao monitor se apenas um monitor estiver em uso no momento sem um amplificador de telefone embutido e o monitor com um amplificador de telefone embutido estiver desligado. Se o monitor usar uma tensão superior a +18 V, por exemplo +24 V, para alimentar as lâmpadas de luz de fundo, o amplificador pode ser alimentado por um regulador integrado linear, por exemplo, a série 7815.
Os resistores podem ser de qualquer tipo de potência apropriada - por exemplo, C1-4, C1-14, C2-23, MLT, análogos importados, SMD. Capacitores não polares - K10-17 ou análogos importados, bem como componentes SMD para uma tensão operacional de pelo menos 16 V. O capacitor C13 é de tântalo, sua contribuição para a supressão de ruído no circuito de energia é visivelmente maior do que vários capacitores cerâmicos conectados em paralelo com uma capacidade de 0,1 uF. Em vez de tal capacitor, você pode instalar outro a 13 uF em paralelo com C470. No entanto, não se deve aumentar significativamente a capacitância dos capacitores do filtro devido ao possível funcionamento da proteção na fonte de alimentação do monitor contra sobrecarga no momento em que a alimentação é ligada. O capacitor C19 pode ser de cerâmica, tântalo ou óxido de alumínio. Indutor L1 produção industrial de pequeno porte com uma resistência de enrolamento de cerca de 1 ohm. O microcircuito AN7142, quando usado como amplificador telefônico, é preferencialmente montado em um pequeno dissipador de calor de cobre, semelhante ao mostrado na fig. 2. O flange do dissipador de calor do microcircuito deve ser soldado ao fio de alimentação comum. Ao montar o amplificador no gabinete do monitor, é desejável colocar a placa na parte mais fria e inferior do gabinete. É muito conveniente colocar as tomadas na parte inferior do painel decorativo frontal ou traseiro, o que não altera o design do painel frontal do gabinete e não dificulta a conexão dos cabos "pelo toque". Se necessário, para conectar vários telefones, você pode instalar vários conectores conectando cada um deles através de seu próprio par de resistores R9, R10. Isso permitirá, por exemplo, sem interferir com os vizinhos à noite, trabalhar confortavelmente na dublagem de um filme ao mesmo tempo para várias pessoas (em um volume menor durante a dublagem, muitos casamentos técnicos e artísticos podem ser permitidos). Para alimentar o amplificador de telefone, você pode usar qualquer fonte de tensão de 8...18 V DC, que pode fornecer adicionalmente pelo menos 50 mA de corrente de carga. O amplificador é conectado à saída de linha analógica da placa de som do computador. Placas de som modernas integradas à placa-mãe permitem que você atribua qualquer função a qualquer soquete - use-a como qualquer entrada ou saída. Isso torna possível organizar várias saídas de linha de áudio analógicas ou digitais no computador, o que elimina a necessidade de divisores de sinal de áudio. Autor: A. Butov, p. Kurba da região de Yaroslavl; Publicação: radioradar.net
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