Digitálně řízený PŘEDZESILOVAČ s LCD displejem
(3 vstupy, korekce, rozšíření sterea...)

Stavebnice již není a nebude v prodeji.

Úvod
www.elweb.cz
Miniaturní digitálně řízený audio předzesilovač elwedio v2.0 umožňuje regulaci korekcí, přepínání tří stereo vstupů a další speciální funkce. Ovládá se velmi snadno prostřednictvím klávesnice a vše se přehledně zobrazuje na inverzním LCD displeji, který zaručuje moderní a poutavý vzhled. Modul můžete velmi snadno vestavět do Vašeho zesilovače nebo i do samostatné přístrojové krabice.
www.elweb.cz

www.elweb.cz
Funkce
www.elweb.cz
Před čtením tohoto článku Vám doporučuji shlédnout krátké ilustrační video, které je doprovázeno hudbou přímo z výstupů tohoto předzesilovače.
www.elweb.cz

www.elweb.cz
a) indikátor vybuzení
www.elweb.cz
Pokud zrovna nic nenastavujete, na LCD se zobrazuje stereofonní indikátor vybuzení. Horní řádek indikuje vybuzení levého a dolní řádek vybuzení pravého kanálu. Indikátor vybuzení má logaritmický průběh a rozlišení 80 bodů.
www.elweb.cz
b) předzesilovač
www.elweb.cz
Předzesilovač umožňuje nastavení úrovně hlasitosti, hloubek, výšek a vyvážení v širokém rozsahu a přepínání mezi třemi stereofonními vstupy. Mimo to můžete nastavit rozšíření stereo efektu o 30% nebo 52% a nebo naopak nucené mono, případně nucené mono s pseudo-stereo efektem. Předzesilovač má kromě hlavního stereo výstupu ještě jeden linkový stereo výstup, na který nemají vliv nastavené korekce, ale jen výběr vstupu.
www.elweb.cz
Při jakékoli změně nastavení předzesilovače se okamžitě všechny změněné hodnoty zaznamenávají do vestavěné EEPROM paměti. Takže i po vypnutí přístroje (nebo odpojení napájecího napětí) a opětovném zapnutí bude veškeré poslední nastavení zachováno.
www.elweb.cz

www.elweb.cz
Konstrukční řešení
www.elweb.cz
Celý předzesilovač má shodné rozměry jako modul LCD displeje a je umístěn přímo pod ním. Díky tomu zaujme v přístrojové krabici minimum místa a je možné jej vestavět i do většiny již hotových koncových zesilovačů. Všechny použité součástky jsou v klasickém provedení. Deska plošných spojů je dvojvrstvá s nepájivou maskou a pocínovanými pájecími ploškami bez jakýchkoli drátěných propojek. Propojení s maticovou klávesnicí zajišťuje plochý kabel se samořeznými konektory. Tuto klávesnici si můžete snadno vyrobit sami a přizpůsobit její velikost, tvar a typ použitých tlačítek vašemu konkrétnímu projektu. A nebo si můžete objednat originální klávesnici, ve které jsou použita kvalitní velká tlačítka modré barvy. Tři stereofonní vstupy a dva stereofonní výstupy můžete připojit buď stíněnými kabely připájenými přímo na desku plošných spojů a nebo obdobně jako klávesnici plochým kabelem v kombinaci se samořezným konektorem.
www.elweb.cz

www.elweb.cz

www.elweb.cz
Ovládání
www.elweb.cz
Ovládání předzesilovače je velmi jednoduché, intuitivní a rychlé, téměř stejné jako otočení přístrojového knoflíku u analogových zařízení. Předzesilovač se ovládá celkem dvanácti tlačítky. Čtyři dvojice tlačítek slouží pro regulaci hlasitosti, hloubek, výšek a vyvážení. Změnu nastavení těchto korekcí provedete pouhým stiskem nebo podržením jediného tlačítka zesílit/zeslabit (u vyvážení pravá/levá). Stiskem tlačítka „mute/menu“ výstup odpojíte (a nastane ticho). K opětovnému připojení výstupu (zapnutí hudby) stačí stisknout jedno z tlačítek pro ovládání hlasitosti. K výběru jednoho ze tří stereo vstupů slouží příslušná tlačítka A, B a C. Při delším podržení tlačítka „mute/menu“ se zobrazí menu. (Při zobrazení menu hudba stále hraje, funkce „mute“ se neuplatní.) V menu se pohybujete výběrem položky ze seznamu možností na LCD displeji – stiskem některého z tlačítek A, B nebo C. Menu slouží pro nastavení stereo efektů a volby typu zobrazení indikátoru vybuzení.
www.elweb.cz
Parametry
www.elweb.cz

hlasitost			-40 dB	až 	+15 dB
hloubky				-12 dB	až 	+15 dB
výšky				-12 dB	až 	+12 dB
balance				(-80 dB) -24 dB až 0 dB pro levý i pravý kanál
stereo efekty			0 % / +30 % / +52 % / mono / pseudo stereo
zkreslení (THD)			0,08 %
odstup signál/šum		85 dB
přeslech mezi vstupy		-90 dB
frekvenční rozsah (-0,5dB)	20 Hz až 20 kHz
max. vstupní napětí		2 V (rms)
max. výstupní napětí		2 V (rms)
napájecí napětí			+10 V 	až	+16 V stejnosměrných

Poznámka: Měření některých z výše uvedených parametrů
proběhlo ve spolupráci s katedrou měření, ČVUT FEL.

www.elweb.cz

www.elweb.cz

www.elweb.cz
Obvodové řešení
www.elweb.cz
Srdcem předzesilovače je integrovaný obvod TDA9859 (IC1) firmy Philips, který je prostřednictvím rozhraní I²C řízen mikrokontrolérem PIC16F886 (IC5). Mikrokontrolér zajišťuje také řízení LCD displeje, sleduje stisky tlačítek externí maticové klávesnice a zpracovává pomocí integrovaného analogově-digitálního převodníku stereofonní audio signál pro funkci indikátoru vybuzení. Kondenzátory C8 až C17 jsou zapojeny v signálové cestě všech tří stereofonních vstupů a obou stereofonních výstupů pro oddělení stejnosměrné složky signálu. Na těchto místech jsou použity výhradně kvalitní fóliové typy. Kondenzátory C1 až C7 slouží pro vnitřní funkce obvodu TDA9859. Operační zesilovače IC2A a IC2B jsou zapojeny jako invertující zesilovače. Pomocí diod na jejich výstupech je zesílený audio signál usměrněn a dále zpracován A/D převodníky v mikrokontroléru. Změnou hodnot R11 a R15 můžete změnit rychlost "blikání" indikátoru vybuzení. Změnou hodnot R5 a R10 pak jeho citlivost. Led dioda LED1 slouží pouze k indikaci správné funkce TDA9859 a správné komunikace tohoto obvodu s mikrokontrolérem. Je zde zapojena jen pro kontrolu zařízení po sestavení, (nemusíte ji zapojovat). Rezistor R16 nastavuje kontrast LCD displeje a rezistor R2 omezuje proud led diodou podsvícení LCD displeje. Napájecí napětí +8V pro TDA9859 a +5V pro mikrokontrolér, LCD a operační zesilovače vytvářejí stabilizátory IC3 a IC4. Klávesnice se připojuje prostřednictvím konektoru SV2, vstpy a výstupy pak přes konektor SV1.
www.elweb.cz
Klávesnice
www.elweb.cz
Tlačítka v klávesnici jsou zapojena maticově. Dle níže uvedeného schematu můžete snadno sestavit vlastní klávesnici přesně odpovídající vašim požadavkům.
www.elweb.cz

www.elweb.cz

www.elweb.cz

www.elweb.cz

www.elweb.cz
Software
www.elweb.cz
Hlavní část celého předzesilovače tvoří software mikrokontroléru.
www.elweb.cz
Návod k sestavení
www.elweb.cz
Osazení desky plošných spojů:
www.elweb.cz
Dva následující obrázky zobrazují osazení desky plošných spojů. První z nich obsahuje názvy součástek, druhý jejich hodnoty. Je vcelku jedno, který z nich pro osazení použijete.
www.elweb.cz

www.elweb.cz

www.elweb.cz
Součástky doporučujeme pájet mikropáječkou za použití trubičkové pájky s kvalitním tavidlem. Deska plošných spojů je povrstvena nepájivou maskou a pájecí plošky jsou pocínované, takže je pájení velmi snadné. Vývody součástek jsou na některých místech poměrně blízko u sebe, dávejte si proto pozor na slití pájky sousedních pinů. Před pájením vždy zkontrolujte, zda-li máte správnou součástku (včetně správné hodnoty a polarity / natočení) na správném místě. Na pořadí osazování součástek příliš nezáleží. Práci vám však může usnadnit, když začnete připájením nižších součástek, tedy především rezistorů umístěných "na ležato".
www.elweb.cz
Seznam součástek
www.elweb.cz

označení	hodnota	počet
C20,C21	1n5	2
C3,C5,C6	5n6	3
C4,C7	33n	2
C2	47n	1
C18,C19,C22,C24	100n	4
C8,C9,C10,C11,C12,C13,C14,C15,C16,C17	470n,fóliový	10
C23	47u/25V	1
C1	100u/10V	1
R1,R3,R4	4k7	3
R2	47	1
R5,R10	220k	2
R6	1k2	1
R7,R8,R9,R12,R13,R14	10k	6
R11,R15	6M8	2
R16	560	1
RN1	SIL5A, 4x47k	1
D1,D2	1N4148V	2
IC1	TDA9859	1
IC2	NE5532N	1
IC3	7808T	1
IC4	7805L	1
IC5	PIC16C886	1
LCD1	LCD1602B	1
LED	LED 3mm	1
SV1	MA10-2W	1
SV2	MA5-2	2
plochý kabel	10 žil	1
plochý kabel	20 žil	1
desky plošných spojů		1

www.elweb.cz


obrázek/schéma ve formátu gif
obrázek/schéma ve formátu gif
rozložení součástek na plošném spoji ve formátu gif
rozložení součástek na plošném spoji ze strany spojů
fotografie/obrázek ve formátu jpg
fotografie/obrázek ve formátu jpg
fotografie/obrázek ve formátu jpg
program pro mikrokontrolér ve formátu hex (stažení: pravé tlačítko > uložit cíl jako)