Op kullanarak bas, tiz ve orta frekans kontrolü ile ses ekolayzer / ton kontrol devresi

Ton kontrolü veya Aktif ekolayzer devresi, özellikle bas, tiz ve MID kontrol tabanlı Ekolayzer, ses amplifikatörü tasarımında önemli bir devredir. Genel olarak, üç aşamalı aktif Ekolayzer filtreleri üç kontrol bas, tiz ve MID gerektirir. Bas kontrolü, düşük frekansın geçmesine izin verir ancak yüksek frekansı bloke eder ve tiz kontrolü, yüksek frekansın geçmesine izin verir, ancak düşük frekansı bloke ederken, MID kontrolü yüksek ve düşük frekans arasında denge sağlar. Bu projede, PCB tasarımlı bir op-amp ile çalışan aktif bir Ton kontrol devresi tasarlayacağız. 12V güç kaynağı ile çalışacak ve bas, tiz ve orta frekans kontrolüne sahip olacaktır.böylece çıkış sesi gerektiği gibi ayarlanabilir. Daha önce oluşturduğumuz diğer bas tiz devrelerine de göz atabilirsiniz.

• Transistörleri kullanarak Bas ve Tiz kontrollü Stereo Ses Ön Amplifikatörü
• Bas ve Tiz Kontrollü Basit Ses Ton Kontrol Devresi
• LA4440 kullanan Yüksek Güçlü Bas ve Tiz Kontrol Devresi

Bu proje için devre kartlarımızı yapmak için PCBWay'in PCB üretim hizmetlerini kullandık. Makalenin ilerleyen bölümlerinde, bu ses ekolayzır devresi için PCB kartlarının tasarımı, siparişi ve montajı için tüm prosedürü ele aldık.

Gerekli Bileşenler

Op-Amp kullanarak bu Ton kontrol devresini oluşturmak için gerekli bileşenler aşağıda verilmiştir.

1. 100k- potansiyometre - 2 adet
2. 470k- potansiyometre - 1 adet
3. TL072 operasyonel amplifikatör
4. 12V güç kaynağı
5. .1uF 35V Kondansatör
6. 1.2nF 63V Kondansatör
7. 100 uF, 35V
8. 10 uF, 35V
9. 2,2 uF, 63V
10. 22k direnç
11. 22nF 63V kondansatör
12. 270R direnç
13. 33pF kapasitör
14. 4.7nF 63V kondansatör - 2 adet
15. 47nF
16. 1.8k - 2 adet
17. 10uF, 25V - 2 adet
18. 3.3k - 2 adet
19. 47k - 2 adet
20. 10k - 5 adet
21. PCB

Ses Ekolayzer Devre Şeması

Tam bas tiz devre şeması aşağıdaki resimde gösterilmektedir. Bu devredeki ana bileşen Op-Amp'dir. Op-Amp TL072, tek bir monolitik pakette iki ayrı operasyonel amplifikatöre sahip popüler bir operasyonel amplifikatördür.

Devrenin açıklaması aşağıdaki gibidir, ancak devrenin nasıl çalıştığını da açıklayan bu sayfanın sonundaki videoya da geçebilirsiniz. Aşağıdaki görüntü, TL072P Op-Amp'nin pin çıkışını göstermektedir. Bu iki operasyonel amplifikatör, şemada IC1A ve IC1B olarak tasvir edilmiştir.

Op-Amp Tampon Devresi:

IC1A, ters çeviren bir tampon yükseltici olarak yapılandırılmıştır. Bu tampon yükseltici, üç bantlı filtreler tarafından filtrelenecek veya eşitlenecek giriş sinyalinin tamponlu bir çıkışını sağlar. C4 kondansatörü, DC sinyalini bloke eden ve yalnızca AC sinyalinin geçmesine izin veren bir bloke kondansatörüdür.

R3 ve R4 dirençlerinin doğru ve uyumlu olması gerekir. Bu aşamada bu iki değerin değiştirilmemesi tavsiye edilir. Çıkış 2.2uF, C6 kapasitör, sinyali tamponlu çıkıştan geçirecektir.

Orta Frekans, Bas ve Tiz Kontrol Devresi:

Bir sonraki aşamada, IC1B, negatif geri besleme döngüsüne bağlı üç geçiş filtresine sahip gerçek aktif filtredir. İşte gerçek ton filtrasyonu gerçekleşiyor-

Negatif giriş 2.2uF kapasitörden alınır. Op-amp IC1B yine bir ters çevirici amplifikatör olarak yapılandırılmıştır ve IC1A'dan bir ters çevirme girişi alır ve çıkışta tekrar ters çevrilir.

Üç bantlı filtrelerin her ikisi de RC filtreleridir. Kondansatör değerleri değiştirilemediğinden direnç değeri buradan değişken potansiyometre kullanılarak değiştirilir. Burada direnç R12 ve kapasitör C11 kazanç ayarı olarak kullanılır. R12 değerinin değiştirilmesi de kazancı değiştirecektir.

Bas filtresi olan ilk filtrede (düşük geçiş). İlk şebeke devresi R8, Bas potansiyometresidir ve R9 filtrenin toplam direncidir ve kondansatör C7'dir. Kesme frekansını belirlemek için aşağıdaki formül kullanılabilir.

fc = 1 / 2piCR

Fc, kesme frekansı ve C kondansatör değeri, R ise ağın toplam direncidir. Bu nedenle, farklı pot değerlerinin değiştirilmesi veya C7 kapasitörünün değiştirilmesi, Bas filtresinin (Alçak Geçiren filtre) frekans yanıtını değiştirecektir.

Bas ve Tiz Devresi için Kesme Frekansının Hesaplanması:

Örneğin yukarıdaki devrede potansiyometre değeri 100k'dır. Bu nedenle, toplam direnç, 100k (Bas Pot) + 10k (R8) + 10k (R9) = 120k. Bu nedenle, formüle göre, bas kontrolü 28 Hz'ye kadar frekansı işleyebilir.

Aynı şey MID filtresi için de olur. Ancak, düşük geçişli veya yüksek geçişli filtreler yerine, bir bant geçiren filtre yapısı kullanır.

Kesme frekansı aynı formül fc = 1 / 2piCR kullanılarak elde edilebilir. En yüksek bant, direnç R6 ve kapasitör C8 kullanılarak hesaplanabilir (şematik değere göre, 10,2 kHz'dir) ve en düşük bant, toplam direnç olarak - MID potansiyometre değeri + R10 ve kapasitör C9 kullanılarak hesaplanabilir (şematik değer 70 Hz'dir).

Son filtre bandında, yüksek geçiş filtreli bir tiz ton kontrolüdür. Formül değişmez, aynı fc = 1 / 2piCR'dir. Toplam direnç Tiz dirençtir ve R11 ve kondansatör C10'dur. Tiz tamamen düşük olduğunda, bu şematik değeri kullanarak potansiyometrenin tamamen 470k olduğu anlamına gelir, filtrenin kesme frekansı - 71 Hz'dir. Ancak tam tiz modu sırasında, potansiyometre tamamen açıldığında, potansiyometrenin direnci önemsiz hale gelir ve yalnızca direnç R11 devreye girer. Bu durumda, kesme frekansı -18 kHz oldu. Çıktı C12'den elde edilir.

Öngerilim / Ofset Devresi:

Bu, negatif rayın kullanılmadığı tek raylı bir besleme voltajı olduğundan, giriş sinyalinin kaydırılması gerekir. Bunun nedeni, op-amp'in tek raylı güç kaynağı modunda giriş sinyalinin negatif zirvelerini yükseltememesidir.

Ofseti yapmak için, op-amp'in pozitif geri beslemesine bir voltaj bölücü yerleştirilir. Gerilim bölücü, besleme geriliminin sinyal yarısını dengeleyecektir. 12V besleme kullandığından, giriş sinyali 6V DC ile dengelenir. C1 ve C2, filtre kapasitörleridir ve R1 ve R2, ek bir filtre kapasitör C3 ile birlikte voltaj bölücü yapmak için kullanılır.

Aktif Ses Filtresi PCB Tasarımı

Aktif Ses Filtresi devremizin PCB'si, çift büfe için tasarlanmıştır. PCB'mi tasarlamak için Eagle'ı kullandım, ancak istediğiniz herhangi bir Tasarım yazılımını kullanabilirsiniz. Kart tasarımımın 2D görüntüsü aşağıda gösterilmektedir.

Devre kartının tamamında toprak yolunu düzgün bir şekilde oluşturmak için yeterli toprak doldurma yolları kullanılır. Giriş sinyali ve giriş voltajı bölümü sol tarafta oluşturulur ve çıkış daha iyi kullanılabilirlik için sağ tarafta oluşturulur. Gerber ile birlikte Eagle için eksiksiz Tasarım dosyası aşağıdaki bağlantıdan indirilebilir.

• Bas ve Tiz Kontrollü Ton Kontrol devresi için PCB Tasarımı ve GERBER

Şimdi, Tasarımımız hazır olduğuna göre, Gerber dosyasını kullanarak onları üretme zamanı. PCB'yi yapmak oldukça kolaydır, aşağıdaki adımları uygulamanız yeterlidir.

PCBWay'den PCB siparişi

Adım 1: https://www.pcbway.com/ adresine girin, ilk seferinizse kaydolun. Ardından, PCB Prototype sekmesinde PCB'nizin boyutlarını, katman sayısını ve ihtiyacınız olan PCB sayısını girin.

Adım 2: 'Şimdi Alıntı Yap' düğmesine tıklayarak devam edin. Kullanılan malzeme, iz aralığı vb. Gibi gerekirse birkaç ek parametrenin ayarlanacağı bir sayfaya yönlendirileceksiniz. Ancak çoğunlukla varsayılan değerler iyi çalışacaktır.

3. Adım: Son adım, Gerber dosyasını yüklemek ve ödemeye devam etmektir. İşlemin sorunsuz olduğundan emin olmak için PCBWAY, ödemeye devam etmeden önce Gerber dosyanızın geçerli olup olmadığını doğrular. Bu şekilde, PCB'nizin imalat dostu olduğundan ve kararlı bir şekilde size ulaşacağından emin olabilirsiniz.

Aktif Ses Filtresi Devresinin Montajı ve Test Edilmesi

Birkaç gün sonra PCB'mizi düzgün bir pakette aldık. PCB kalitesi ve ambalajı her zamanki gibi iyiydi. Ambalajı kendiniz görebilirsiniz.

Kartın üst katmanı ve alt katmanı aşağıdaki resimde gösterilmiştir. Lehim maskesi olarak kırmızıyı seçtik, çünkü çekici olması ve PCBway tüm maske renklerini aynı fiyata sağlaması, peki neden PCB rengi ile eğlenmeyesiniz?

Yukarıdaki görüntüden de görebileceğiniz gibi PCB'nin kalitesi çok iyi. İzler, pedler, yollar ve diğer boşluklar mükemmel bir şekilde üretildi. Tahtamı alır almaz montajına başladım. Montajı yapılan panoyu aşağıda görebilirsiniz.

Bununla birlikte, birkaç kapasitör için voltaj değerleri gerektiği kadar doğru değildir ancak devre çıkışında herhangi bir farklılık yaratmaz. Ayrıca, işlemsel amplifikatör TL072, IC'nin mevcut olmaması nedeniyle JRC4558 ile değiştirilir. Diğer Op-Amp IC de çalışabilir, ancak pin eşlemesi standart op-amp pin eşlemesi ile eşleştirilmelidir.

Devre, bir dizüstü bilgisayardan bir ses girişi, bir 12V güç kaynağı ve bir 15W 2.1 Hoparlör çıkış sistemi kullanılarak test edilir. Ayrıntılı çalışma ve test bilgileri aşağıdaki videoda bulunabilir.

Umarım öğreticiden keyif almışsınızdır ve yararlı bir şeyler öğrenmişsinizdir. Herhangi bir sorunuz veya şüpheniz varsa, bunları aşağıdaki yorum bölümüne bırakın. Diğer teknik sorular için forumlarımızı da kullanabilirsiniz.