АКТИВНЫЙ 3-ПОЛОСНЫЙ ФИЛЬТР

December 10, 2010 by admin Комментировать »

набор NM211б

Активный 3-полосный фильтр, который можно легко собрать из набора NM2116, заинтересует радиолюбителей, занимающихся конс­труированием высококачественной аудиоаппаратуры. Он позволяет разбить частотный спектр сигнала на своем входе на три полосы: низ­ких, средних и высоких частот. Поэтому 3-полосный активный фильтр имеет три выхода, каждый из которых необходимо подключить к отдельному усилителю мощности, эффективно работающему в задан­ной частотной полосе.

Традиционно в высококачественной звуковоспроизводящей аппа­ратуре используют пассивные разделительные фильтры, имеющие массивные конструкции. Их монтируют чаще всего внутри корпуса акустической системы, что уменьшает полезный объем акустической системы. Кроме того, любой пассивный фильтр уменьшает степень де­мпфирования звукового излучателя и имеет низкий КПД. Активный 3-полосный фильтр NM2116 позволяет уйти от этих неудобств.

В отличие от пассивного фильтра, активный фильтр необходимо устанавливать между линейным выходом источника сигнала и входа­ми усилителей мощности каждого частотного канала 3-полосной акус­тической системы. Его использование позволит передать сигналы с минимально возможным искажением и получить HI-END качество звука. Фильтр NM2116 обладает малым уровнем собственного шума, малыми габаритами и энергопотреблением. Он способен надежно ра­ботать в широком диапазоне питающих напряжений.

Технические характеристики

Напряжение питания [В]      12—30

Ток потребления [мА]         10

Фильтр низких частот (ФНЧ):

усиление в полосе пропускания [дБ]  0

затухание вне полосы пропускания [дБ/октаву]               12

частота среза [Гц] 300

Фильтр высоких частот (ФВЧ):

усиление в полосе пропускания [дБ]  0 затухание вне полосы пропускания [дБ/октаву]        12

частота среза [Гц]        3000

Фильтр средних частот (ФСЧ):

усиление в полосе пропускания [дБ]   0

затухание вне полосы пропускания [дБ/октаву]          6

Рис. 1. Внешний вид платы активного 3-полосного фильтра

частоты среза [Гц]       300,3000

Описание работы активного фильтра

Внешний вид платы активного 3-полосного фильтра с установлен­ными на ней элементами и электрическая схема активного 3-полосно- го фильтра показаны на Рис. 1 и Рис. 2.

Активный фильтр выполнен на четырех операционных уси­лителях, объединенных в одном корпусе интегральной микро­схемы МС3403 (DA2). На ОУ DA2.1 выполнен буферный кас­кад, предназначенный для согла­сования выходного сопротивле­ния источника полезного сигна­ла и входных сопротивлений фильтров НЧ, ВЧ и СЧ. Филь­тры НЧ и ВЧ построены по из­вестной схеме фильтра 2-го по­рядка (фильтра Баттерворта). На ОУ DA2.2 построен ФНЧ, а на ОУ DA2.3 – ФВЧ. Фильтр СЧ, выполненный на ОУ DA2.4, представляет собой суммиру- юще-вычитающее устройство аналогового сигнала, работаю­щее по алгоритму Uch = UBx – UH4 – UB4, где UBx входное напряжение активного 3-х полосного фильтра; иНч напряжение, присутствующее на выходе фильтра НЧ; UR4 — напряжение, присутствующее на выходе фильтра ВЧ; Uc4 на­пряжение, присутствующее на выходе фильтра СЧ. На микросхеме DA1 (LM78L05) собран стабилизатор питающего напряжения. Конденсаторы С1 и СЗ предназначены для фильтрации питающего напряжения актив­ного фильтра по входу, а С4 — по выходу. На резистивном делителе R2- R3 и конденсаторе С5 выполнена искусственная средняя точка. Она необ­ходима для организации правильного режима питания микросхемы DA2.

На контакты ХЗ и Х4 подается питающее напряжение, а на контак­ты XI и Х2 подается входной сигнал. С контактов Х5, Х6 и Х7 снима­ются отфильтрованные выходные сигналы для трактов НЧ, ВЧ и СЧ соответственно. Схема подключения активного 3-полосного фильтра показана на Рис. 3-

Рис. 3. Схема подключения активного 3-полосного фильтра

Сборка активного 3-полосного фильтра

Перед сборкой активного 3-полосного фильтра внимательно озна­комьтесь с приведенными в начале этой книги рекомендациями по монта- зку электронных схем. Это поможет избежать порчи печатной платы и от- Ьльных элементов схемы. Перечень элементов набора приведен в Табл. 1.

Таблица 1. Перечень элементов набора NM2116

Позиция

Характеристика

Наименование и/или примечание

Кол-во

С1.С4

0.1 мкФ

Конденсатор, 104 — маркировка

2

С2.С10, С11.С12, С13, С14, С15

0.47 мкФ

Конденсатор, 474 — маркировка

7

СЗ.С5

220 мкФ, 16.. 35 В

Электролитический конденсатор

2

С6.С8

1000 пФ

Конденсатор, 102 — маркировка

2

С7

0.022 пФ

Конденсатор, 223 — маркировка

1

С9

0.01 пФ

Конденсатор, 103 — маркировка

1

DA1

78L09

Микросхема

(стабилизатор напряжения)

1

DA2

LM324

Микросхема (4 ОУ), замена МС3403, LM2902

1

R1…R3

10 кОм

Коричневый, черный, оранжевый*

3

R8…R12

ЮкОм

Коричневый, черный, черный, красный, золотой* (погрешность не более 1%)

5

R4…R6

39кОм

Оранжевый, белый, оранжевый*

3

R7

75 кОм

Фиолетовый, зеленый, оранжевый*

1

 

DIP-14

Панелька для микросхемы

1

 

PLD-80

Разъем штыревой, 3×2 контактов

1

 

PLS-40

Разъем штыревой, 2×1 контактов

2

А2116

61×42 мм

Плата печатная

1

* Цветовая маркировка на резисторах.

Перед началом сборки подготовьте проволочные перемычки J1, J4 (7.5 мм) и J2, J3 (12.5 мм). Места расположения элементов на плате ак­тивного 3-полосного фильтра показаны на Рис. 4. Отформуйте выводы элементов, установите элементы на плату и припаяйте их выводы; при этом установите сначала проволочные перемычки Jl, J2, колодку под DA2, все малогабаритные, а затем и остальные элементы.

Рис. 4. Расположение элементов на плате активного 3-полосного фильтра

После сборки убедитесь в отсутствии ошибок монтажа. Особенно внимательно проверьте правильность установки микросхем и электро­литических конденсаторов. Конструкция активного 3-полосного фильтра предусматривает установку платы в корпус BOX-Z24A (в комплект набора не входит). Для этого в ней имеются монтажные от­верстия 04 и 08 мм.

Активный 3-полосный фильтр хорошо зарекомендовал себя при работе совместно с усилителями мощности NK057, NM2011, NM2011-Mosfet, NM2031, NM2032, NM2033, NM2034. Активный 3-по­лосный фильтр может быть использован и с другими, применяемыми вами, усилителями мощности.

В каталоге наборов, приведенном в этой книге, или на сайте www.masterkit.ru можно выбрать соответствующий корпус (рекомен­дуемый BOX-Z24A), источник питания, выпрямитель и стабилизатор напряжения. Необходимость в некоторых вышеперечисленных компо­нентах может отпасть, если вы решите встроить собранный модуль в корпус уже готового усилителя мощности, имеющего три независимых канала усиления.

Возникающие при сборке проблемы можно обсудить на конферен­ции сайта http: //www.masterkit.ru, а вопросы можно задать по адресу: infomk@masterkit.ru.

Наборы NM2116 и другие наборы из каталога МАСТЕР КИТ мож­но приобрести в магазинах радиодеталей или на радиорынках.

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