Автоматическое включение колонок для компьютера

June 14, 2010 by admin Комментировать »

Как известно, при включении компьютера аудиоколонки нужно включать отдельным включателем на их корпусе. Если колонки установлены поодаль от места оператора, такое положение вряд ли можно назвать удобным. Как сделать так, чтобы звуковые колонки включались автоматически вместе с активацией компьютера? Са­мое простое решение напрашивается само собой – подключить ком­пьютер и колонки в один электрический контур-фильтр, например SVEN OPTIMA, и включать всю аппаратуру одним включателем на корпусе тройника. Но есть другой путь.

Авторами были проведены исследования и разработана про­стая схема, позволяющая автоматизировать включение колонок для персонального компьютера (ПК) электронным способом.

Исследованием ПК с разными звуковыми платами от допотоп­ных SB-1868 до современных (Creative Labs SB 0092) установлено, что выход звуковой платы (разъем для колонок) имеет особенно­сти. При включении ПК осциллограф, подключенный к этому разъ­ему, регистрирует всплески импульсов. Их длительность и размах приведены на рис. 3.5,а. Соответственно на рис. 3.5,6 для нагляд­ности показаны импульсы при нажатии клавиш в режиме редактора WinWord. На рис. 3.5,в показано состояние выхода звуковой платы при выключении ПК. Выход звуковой платы ПК на колонки имеет

clip_image002

Рис. 3.5

два канала (стерео). Особенность его в том, что импульсы на рис.

3.5, а соответствуют условно левому каналу, а на рис. 3.5,в – пра­вому каналу.

Эта особенность послужила толчком к разработке схемы на рис.

3.6. В основе ее D-триггер на популярной микросхеме К561ТМ2. При подаче питания на схему конденсатор 02, зарядившись от на­пряжения 11 В (напряжение стабилизации VD2), обеспечивает на входе сброса R триггера DDI.2 низкий уровень напряжения. На вы-

clip_image004

ходе Q (выв. 1 DD1.2) также низкий уровень. Транзисторы VT3, VT4, включенные по схеме эмитерного повторителя, закрыты. На­пряжение питания на схему усилителя колонок не поступает. Узел коммутации напряжения на транзисторах VT3, VT4 включен в раз­рыв цепи от выпрямителя БП колонок к схеме усилителя звука.

При включении ПК на входе левого канала (ЛК) колонок появляет­ся импульс длительностью 0,8 с размахом около 1 В (см. рис. 3.5,а). Через выпрямительный диод VD1 он поступает на транзисторный усилитель VT1, .VT2. Германиевые транзисторы серии МП обеспечи­вают вьюокую чувствительность узла, так как напряжение открыва­ния такого транзистора всего 0,3…0,4 В. Эти транзисторы сегодня редко используются, но наверняка завалялись в запасах радиолю­бителей. В случае их отсутствия входной усилитель напряжения можно реализовать на кремниевых приборах с большим коэффи­циентом усиления, например КТ342В, КТ3102А (п-р-п проводи­мость) и соответственно КТ3107А (р-п-р проводимость). Усиленный сигнал с размахом 7,8 В (высокий МОП-уровень) поступает на вход S элемента DD1.1, включенного по схеме одновибратора. Одно-вибраторы (генераторы одиночного импульса) применяются в цифровой технике для устранения эффекта «дребезга контакта» входного сигнала и тем самым сводят возможные ложные сраба­тывания последующего триггера на нет. В исходном состоянии на выходе Q элемента DD1.1 имеется лог. 0. При поступлении на вход S DD1.1 сигнала высокого уровня выход Q на время действия этого сигнала переходит в состояние лог. 1. Этот элемент – классический RS-триггер. Он управляется лог. 1 по входам R и S.

Элемент DD1.2 работает иначе. Инверсный выход (выв. 2 DD1.2) соединен с входом D. При подаче импульса на вход О (выв. 3 DD1.2) состояние выхода триггера изменится. Если снова на вход О подать высокий логический уровень, то выход триггера вернется в прежнее состояние (например, на выходе Q станет лог. О вместо лог. 1). Так как лог. 1 на выходе Q появляется в два раза реже, чем высокий уровень на входе О, такой триггер выполняет деление частоты на два. Его еще называют счетным триггером, или Т-триггером.

Таким образом, высокий логический уровень в момент включе­ния ПК дублируется на тактовом входе С триггера DD1.2 и пере­брасывает триггер в другое устойчивое состояние – на выходе О (выв. 1 DD1.2) устанавливается высокий уровень. Через ограничи­тельный резистор R7 он поступает на вход эмиттерного повторите­ля на транзисторах VT3, VT4 и открывает их. Через открытый пе­реход эмиттер-коллектор транзистора VT4 напряжение питания поступает на схему усилителя аудиосигналов колонок. Для выклю­чения усилителя колонок в схему добавлен кнопочный переключа­тель S1. Подачей высокого уровня на вход R DD1.2 на его выходе снова устанавливается низкий логический уровень и транзисто-ры\П"3, VT4 закрываются. Напряжение питания на схему усилителя не поступает до нового сигнала на входе узла (вход ЛК колонок).

Детали. Стабилитрон VD2 введен в схему для устранения по­мех по цепи питания в случае значительных колебаний сетевого напряжения, например, ночью. Он может быть заменен на приборы Д809, Д811, Д815, Д814 с любым буквенным индексом. Ток, по­требляемый микросхемой К561ТМ2 – в пределах 5 мА, поэтому стабилитрон функционирует в рабочем режиме. Для той же цели -стабилизации напряжении питания – применены конденсаторы 01, 03, 04 типа К50-12, К50-20, «Tesla» или аналогичные, на рабочее напряжение не ниже 16 В. Микросхему К561ТМ2 можно заменить на К176ТМ2 или К561ТМ1 (К176ТМ1). Во втором варианте следует учесть, что цоколевка выводов у приборов ТМ1 другая. Транзистор VT3 можно заменить приборами КТ315, КТ503 с любым буквенным индексом. Транзистор VT4 заменяется на КТ603, КТ608, КТ601, КТ605,КТ817, КТ819, КТ972 с любым буквенным индексом. Рези­стор R5 типа МЛТ-1. Все остальные постоянные резисторы типа МЛТ 0,125, МЛТ 0,25. Диод VD1 может быть любой из серий Д2, Д9, Д220, КД503, КД522.

Узел не требует настройки и при исправных деталях сразу на­чинает надежно работать. Печатная плата не разрабатывалась, так как все немногочисленные элементы монтируются на штатной печатной плате звуковых колонок методом навесного монтажа.

Включение на выход звуковой платы ПК триггерного узла управления включением колонок не оказывает отрицательного влияния на качество звука и мощность усилителя звуковой платы ПК и колонок. Максимально мощный аналоговый сигнал с выхода звуковой платы ПК, регистрируемый милливольтметром, – не бо­лее 100 мВ, поэтому ложные срабатывания триггерного узла ис­ключены.

Вместо входного чувствительного усилителя на транзисторах VT1, VT2 можно применить простой узел на диодной оптопаре АОД101. Прибор имеет низкую стоимость и полностью развязыва­ет схемы звуковой платы ПК и триггера. Принципиальная схема узла показана на рис. 3.7. Здесь оптопара включена как электрон­ный импульсный трансформатор. Входной положительный импульс­

clip_image006

Рис. 3.7

воздействует на светодиод оптопары – диодная оптопара включа­ется. Темновое сопротивление фотоприемника достаточно велико -порядка 1 МОм, поэтому транзистор VT1 в режиме ожидания за­крыт, а транзистор VT2, наоборот, открыт под воздействием сме­щения на его базу через резистор R1. С коллектора транзистора VT2 можно снимать напряжение низкого уровня. При воздействии входного сигнала сопротивление приемного фотодиода уменьша­ется и ток через него усиливается. Сигнал с выхода оптопары уси­ливается двумя транзисторами, вследствие чего коэффициент усиления по току транзисторного узла более 10 транзистор VT1 открывается, а VT2 соответственно закрывается и с его коллектора можно снимать сигнал высокого логического уровня.

Следует помнить, что в соответствии с паспортными данными напряжение более 1,8 В, поданное на вход оптопары АОД101, мо­жет вывести прибор из строя. В нашем случае прибор находится в рабочем режиме, что подтверждено длительной практикой его применения в данном узле.

На рис. 3.8 показана альтернативная схема усилителя слабых сигналов на пяти транзисторах. Она не обладает триггерным эф­фектом и обеспечивает включение реле К1 только при воздействии

clip_image008

на вход узла положительного сигнала размахом от 50 мВ. Задерж­ка выключения реле, реализованная на элементах VD2, R11, С5, составляет 25 с при напряжении питания схемы 12 В. Схема испы­тана многолетней работой в круглосуточном режиме и применяет­ся автором для включения видеомонитора при изменении звуково­го фона контролируемого помещения. Представлена здесь читате­лям- конструкторам для общего сведения.

6 комментариев(ия)

  1. Санек says:

    На рис.3-7 выводы оптопары указаны неправильно.

  2. SSashko says:

    Респект тебе, что голова думает – а руки ей помогают. А теперь по сути – твердотельное реле не проще? да вообще обычное реле – обмотка 12V DC -напрямую подключается к блоку питания PC -(желтый провод +черный)-220V АС контакты в разрыв питания 220 колонок?

  3. SSashko says:

    А да моя конструкция имеет недочет- надо чтоб колонки включались чуток ппж чем сам комп – на секунду две, иначе на колонках чуток “репает” в момент включения.
    но простота доступная любому гуманитарию и цена!! У меня кстати вообще бесплатно было – нашел реле -220-220 -так я обмотку перемотал на 12.

  4. SSashko says:

    Да выводы неправильно надо так:
    1 3

    2 4

  5. Виталий says:

    Я хочу сделать, чтобы мой УНЧ для компьютера включался от сигнала со звуковой карты. А при отсутствии сигнала выключался с задержкой.
    Скажите, с помощью последней схемы можно реализовать эту идею?

  6. Б.Олег says:

    Реле или твердотельное реле – здорово!
    Молодец SSashko!

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты