z płyty winylowej na kompaktową.pdf

P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E

Z płyty winylowej

na kompaktową

Dziú, przy powszechnej

dostÍpnoúci komputerÛw

osobistych i†nagrywarek p³yt

kompaktowych (CD),

przeniesienie czyjejú kolekcji

z†p³yt winylowych na

kompaktowe nie jest niczym

nadzwyczajnym. Wszystko, co

moøe byÊ potrzebne oprÛcz

wspomnianego juø

wyposaøenia to odpowiedni

przedwzmacniacz, taki jak

opisany w†niniejszym

artykule.

Wprowadzenie

Zapis DIY p³yt kompaktowych

szybko staje siÍ coraz bardziej

powszechny. Jednym z†jego zasto-

sowaÒ, dla wielu ludzi szczegÛl-

nie atrakcyjnym, jest digitalizacja

kolekcji ich ulubionych nagraÒ na

p³ytach winylowych. OprÛcz

oszczÍdnoúci miejsca (przechowy-

wanie p³yt CD wymaga mniej

miejsca niø p³yt winylowych) ma

ono wiele innych zalet: p³yta

kompaktowa jest trwalsza niø wi-

nylowa (aczkolwiek nie jest ona,

jak wielu ludziom siÍ wydaje,

niezniszczalna) i†umoøliwia swo-

bodny wybÛr i†kolejnoúci odtwa-

rzanych utworÛw.

Jeúli ma siÍ dostÍp do kom-

putera z†nagrywark¹ CD (a wielu

CzytelnikÛw ma) i†dobrej jakoúci

kart¹ düwiÍkow¹, kopiowanie p³yt

winylowych jest bardzo proste.

Wszystko, co jeszcze jest potrzeb-

ne, to urz¹dzenie ³¹cz¹ce wk³adkÍ

adapterow¹ z†kart¹ düwiÍkow¹.

Jeúli gramofon znajduje siÍ tuø

obok komputera, moøna skorzys-

taÊ z†wyjúÊ jego wzmacniacza.

Jeúli nie jest to moøliwe, pojawia

siÍ kilka trudnoúci. NapiÍcie wyj-

úciowe wk³adki dynamicznej wy-

nosi oko³o 3mV, a†wk³adki z†ru-

chom¹ cewk¹ oko³o 0,3mV. Jest

oczywiste, øe takie napiÍcia s¹

niewystarczaj¹ce do wysterowania

wejúcia linii karty düwiÍkowej. Co

wiÍcej, naleøy skorygowaÊ charak-

terystykÍ czÍstotliwoúciow¹ syg-

na³u.

ci unika siÍ przez st³umienie

basÛw i†podbicie wiolinÛw dla

polepszenia stosunku sygna³u do

szumÛw. Kontur charakterystyki

zagina siÍ po obydwu stronach

p³askiego obszaru, ze úrodkiem

oko³o 1kHz, by utworzyÊ charak-

terystykÍ RIAA (Recording Indus-

try Association of America).

Wzmacniacz lub przedwzmac-

niacz odtwarzania ma charakte-

rystykÍ czÍstotliwoúciow¹ bÍd¹c¹

zwierciadlanym odbiciem charak-

terystyki RIAA (patrz rys. 1 ).

Projekt

Konstrukcja przedwzmacniacza

umoøliwia do³¹czenie do jego wej-

úcia zarÛwno wyjúcia wk³adki dy-

namicznej jak i†z†ruchom¹ cewk¹.

Aczkolwiek przeznaczeniem

przedwzmacniacza jest przede

wszystkim poúredniczenie pomiÍ-

dzy gramofonem i†komputerem

osobistym, to rÛwnie dobrze na-

daje siÍ on do stosowania ze

wzmacniaczem hi-fi bez wejúcia

gramofonowego.

Schemat blokowy przedwzmac-

niacza przedstawiono na rys. 2 .

Kaødy z†dwu kana³Ûw stereo jest

do³¹czony do wejúcia wzmacnia-

cza dla wk³adek z†ruchom¹ cew-

k¹, moøliwy do ominiÍcia

zworami drutowymi, a†dalej zna-

jduje siÍ standardowy wzmac-

niacz dla wk³adek dynamicznych.

Uk³ad korekcji RIAA stanowi

czÍúÊ tego ostatniego wzmacnia-

cza.

Zauwaømy, øe w†przypadku,

gdy gramofon jest po³¹czony

Korekcja RIAA

P³yta winylowa jest nacinana

tangencjalnie, to znaczy, øe rylec

przemierza p³ytÍ po linii prostej

od krawÍdzi do úrodka. PrÍdkoúÊ

przemieszczania siÍ rylca jest taka

sama dla wszystkich czÍstotliwoú-

ci. Dlatego amplituda jego drgaÒ

roúnie, gdy czÍstotliwoúÊ sygna³u

maleje (ze wspÛ³czynnikiem 6dB

na oktawÍ). I†st¹d przy 30Hz

bÍdzie ona 16 razy wiÍksza niø

przy 15kHz.

Gwa³townych skokÛw ig³y przy

odtwarzaniu niskich czÍstotliwoú-

Parametry w skrócie

Czułość wejściowa

(z ruchomą cewką)

2mV

(dynamiczny)

około 0,2mV

Nominalny sygnał wyjściowy

200mV

Stosunek sygnał/szum

(z ruchomą cewką) 78dBa (Rwe =750 Ω )

88dBa (wejście zwarte)

(dynamiczny)

70dBa (Rwe =25 Ω )

71dBa (wejście zwarte)

Elektronika Praktyczna 8/99

P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E

Rys. 1. Charakterystyki RIAA zapisu i odczytu.

Opis uk³adu

Na rys. 3 zna-

jduje siÍ schemat

przedwzmacnia-

cza wk³adki z†ru-

chom¹ cewk¹.

Tworz¹ go uk³a-

dy IC3 i†IC4, na-

tomiast g³Ûwny

wzmacniacz jest

oparty na IC1

i†IC2.

Gdy wyjúcie

wk³adki dyna-

micznej jest po-

³¹czone z†koÒ-

cÛwkami K1 i†K2, impedancja ma

standardow¹ wartoúÊ 47k

micznego wynosz¹ odpowiednio

oko³o 750 i†450mH.

Wzmocnienie IC1 i†IC2 przy

1kHz wynosi 40dB. ObwÛd korek-

cji RIAA jest w³¹czony w†pÍtlÍ

ujemnego sprzÍøenia zwrotnego

pomiÍdzy wyprowadzeniami 2†i†6.

Kondensatory C5 i†C10 odcinaj¹

sk³adow¹ sta³¹ niezrÛwnowaøenia,

natomiast rezystory R6 i†R13 chro-

ni¹ wzmacniacze operacyjne przed

obci¹øeniami pojemnoúciowymi.

Rezystory R7 i†R14 zapewniaj¹

³adowanie C5 i†C10 pod nieobec-

noúÊ obci¹øenia, co zapobiega nie-

przewidzianym efektom prze³¹cza-

nia.

Po w³¹czeniu zasilania prze-

kaünik Re1 zostanie pobudzony

i†po³¹czy wyjúcia wzmacniacza

z†gniazdem K3. Po wy³¹czeniu

zasilania przekaünik wraca do

po³oøenia spoczynkowego i dodat-

kowe wejúcie (gniazdo K4) ³¹czy

siÍ z†gniazdem K3.

Dla unikniÍcia trzaskÛw i†stu-

kÛw w³¹czenia, przekaünik jest

pobudzany z†pewnym opÛünie-

niem, ktÛre wprowadza konden-

sator C17 w bazie tranzystora T1.

Rezystor R15 zapewnia, øe prze-

kaünik bezzw³ocznie wraca do

stanu spoczynkowego zapewnia-

j¹c, øe zasilanie wzmacniaczy wy-

³¹czy siÍ natychmiast.

Wy³¹cznik S1 s³uøy do rÍcz-

nego prze³¹czania przekaünika po-

miÍdzy wzmacniaczami a†koÒcÛw-

kami gniazda K4 bez potrzeby

wy³¹czania zasilania.

Korzystaj¹c z†wk³adki dyna-

micznej naleøy wstawiÊ zwory JP1

i†JP2. WÛwczas czÍúÊ uk³adu sku-

piona wokÛ³ IC3 i†IC4 nie jest

wykorzystywana i†nie musi byÊ

wmontowywana.

z†komputerem, wejúcie linii jest

niedostÍpne dla innych zastoso-

waÒ. Aby unikn¹Ê k³opotÛw

zwi¹zanych z†prze³¹czaniem wty-

kÛw i†gniazd, na wyjúciu uk³adu

znajduje siÍ przekaünik prze³¹-

czaj¹cy, powoduj¹cy, øe kiedy

przedwzmacniacz ruchomej cew-

ki nie jest wykorzystywany, to

wejúcie linii jest po³¹czone bez-

poúrednio z†odpowiednimi koÒ-

cÛwkami karty düwiÍkowej kom-

putera.

Zasilacz dostarcza napiÍÊ ±15V

dla wzmacniaczy operacyjnych,

jak rÛwnieø pojedynczego napiÍ-

cia +20V dla przekaünika. Po-

przedza go filtr eliminuj¹cy przy-

düwiÍk i†zak³Ûcenia sieci.

okreúlon¹ niemal wy³¹cznie przez

R1 i†R8. Kondensatory C1 i†C6

okreúlaj¹ charakterystykÍ czÍstot-

liwoúciow¹ wzmacniacza pomiÍ-

dzy 10kHz i†20kHz, co oznacza,

øe ich wartoúci w pewnym stop-

niu zaleø¹ od typu stosowanej

wk³adki.

Wzmacniacze operacyjne IC1

i†IC2 zosta³y wybrane ze wzglÍdu

na swoje bardzo ma³e wspÛ³czyn-

niki szumÛw, rozs¹dnie ma³e pr¹-

dy polaryzacji i†niskie poziomy

niezrÛwnowaøenia wejúciowego.

Przy poziomie wyjúciowym

200mV i†zwartym wejúciu, wspÛ³-

czynniki sygna³/szum tych

wzmacniaczy wy-

nosz¹ 88dB.

W†praktyce, szu-

my wzmacniacza

powstaj¹ przede

wszystkim w†ele-

mencie wk³adki.

Zauwaømy, øe re-

zystancja i†induk-

cyjnoúÊ typowego

elementu dyna-

Rys. 2. Schemat blokowy przedwzmacniacza.

Elektronika Praktyczna 8/99

P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E

Rys. 3. W schemacie ideowym przedwzmacniacza bez trudu można wydzielić trzy części.

. Wzmacnia-

cze IC3 i†IC4 s¹ w³¹czone w†tor

sygna³u poprzez z³¹cza K5 i†K6.

Wzmacniacze te maj¹ wzmocnie-

nie oko³o 10x.

Aby zapewniÊ ma³y wspÛ³-

czynnik szumÛw, wartoúci rezys-

tancji R19 i†R22 s¹ bardzo ma³e.

Dla zapobieøenia nadmiernemu

obci¹øaniu przez nie wzmacnia-

czy operacyjnych, w†pÍtlÍ ujem-

nego sprzÍøenia zwrotnego wsta-

wiono dodatkowe rezystory (od-

powiednio R21 i†R24). Wynikaj¹-

cemu st¹d zawÍøeniu pasma w†du-

øym stopniu zapobiega zastosowa-

nie bardzo szybkich wzmacniaczy

operacyjnych.

Kondensatory C18 i†C20 t³umi¹

sygna³y w zakresie w.cz. Ponie-

waø impedancja wk³adki z†rucho-

m¹ cewk¹ jest bardzo niska, war-

toúci C1 i†C6 s¹ zbyt ma³e, czego

skutkiem jest zbyt szerokie pas-

mo. Z†tego powodu zawÍøaj¹ je

kondensatory C19 i†C21.

Zak³Ûcenia wprowadzane po-

przez linie zasilaj¹ce do IC3 i†IC4

s¹ dodatkowo odsprzÍgane przez

øyratory T2 i†T3.

Stabilizatory IC5 i†IC6 dostar-

czaj¹ stabilizowanych napiÍÊ

±15V z†tradycyjnego zasilacza sie-

ciowego. NapiÍcie +20V (zasila-

nie przekaünika) jest oddzielnie

prostowane i†wyg³adzane. Rezys-

tor R28 z†kondensatorem C40

zapewnia pewne filtrowanie tego

napiÍcia.

Zauwaømy, øe z†powodu ma-

³ych napiÍÊ sygna³Ûw, obwody

Tabela 1

Aby obniżyć wzmocnienie do 30dB, należy

zmienić wartości następujących elementów na ni−

żej wymienione.

R2, R9 = 162

Ω

R5, R12 = 3,83k

C4, C9 = 0,0012

Elektronika Praktyczna 8/99

Korzystaj¹c z†wk³adki z†rucho-

m¹ cewk¹ zwory JP1 i†JP2 naleøy

usun¹Ê, a†rezystory R1 i†R8 zast¹-

piÊ rezystorami 100

Ω

R3, R10 = 49,9k

R4, R11 = 845k

C3, C8 = 0,02

P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E

Rys. 3. Projekt płytki drukowanej.

poprzez gniazda audio K1 i†K2.

Aby uzyskaÊ najlepsze efekty na-

leøy zastosowaÊ gniazdo platero-

wane z³otem.

KoÒcÛwki wejúcia i†wyjúcia li-

nii K3 i†K4 s¹ standardowymi

gniazdami audio 3mm.

Zauwaømy, øe zastosowano

przekaünik 24V, poniewaø pobiera

mniejszy pr¹d niø typ 12-wolto-

wy, co oznacza, øe niepoø¹dany

wp³yw tÍtnieÒ tego pr¹du na

przedwzmacniacz jest mniejszy.

Przekaünik wymaga napiÍcia

wzbudzenia nie mniejszego niø

18V, a†wiÍc napiÍcie 20V prze-

widziane w†tym projekcie jest

wystarczaj¹ce. Zastosowanie prze-

kaünika innego typu niø wymie-

niony, moøe wymagaÊ zmniejsze-

nia pobieranego przez niego pr¹-

du poprzez zmianÍ wartoúci

rezystancji rezystora R18. Za-

uwaømy, øe rezystor ten jest

zbÍdny, jeúli zostanie uøyty wy-

mieniony juø przekaünik (20-

stykowy).

Tab. 1 przedstawia wartoúci

elementÛw, ktÛre powinny byÊ

zmienione, jeúli wejúcie linii karty

düwiÍkowej komputera wymaga

niøszego poziomu.

P³ytka wk³adki z†ruchom¹ cew-

zasilania zawieraj¹ nieco wiÍcej

elementÛw odsprzÍgaj¹cych w.cz.

niø zazwyczaj. Poniewaø napiÍcie

sieci w†pobliøu komputera oso-

bistego czÍsto nie jest zbyt

ìczysteî, na uzwojeniu pierwot-

nym transformatora sieciowego

Tr1 przewidziano filtr sieciowy

L1-C42.

Dioda D2 jest wskaünikiem

w³¹czenia/wy³¹czenia napiÍcia sie-

ci.

Wyjúcie elementu wk³adki jest

po³¹czone z†przedwzmacniaczem

Montaø

Przedwzmacniacz najlepiej

zmontowaÊ na p³ytce drukowanej

przedstawionej na rysunku 4 .

P³ytka ta sk³ada siÍ z†trzech czÍú-

ci, na ktÛre moøe byÊ rozciÍta.

Jest to szczegÛlnie zalecane w†od-

niesieniu do zasilacza sieciowego,

poniewaø ze wzglÍdu na pola

rozproszone wokÛ³ transformato-

rÛw sieciowych najlepiej umiesz-

czaÊ go moøliwie jak najdalej od

sekcji wzmacniacza.

Montaø nie powinien przedsta-

wiaÊ problemÛw przy za³oøeniu,

øe bÍdzie przebiega³ w†sta³ym

i†uwaønym powi¹zaniu ze sche-

matem i†list¹ elementÛw. Tym

niemniej, kilka punktÛw wymaga

specjalnej wzmianki.

Rys. 4. Płytka drukowana przedwzmacniacza została zaprojektowana tak,

by umożliwić rozcięcie na dwie lub trzy części.

Elektronika Praktyczna 8/99

P R O J E K T Y Z A G R A N I C Z N E

k¹ jest po³¹czona z†p³ytk¹ g³Ûw-

nego wzmacniacza poprzez 8-sty-

kowe jednorzÍdowe (SIL) z³¹cze

K%, ktÛre w†istocie jest po³ow¹

gniazda uk³adu scalonego. Moøe

ono rÛwnieø, tak jak odpowiedni

wtyk K6, sk³adaÊ siÍ z†8†segmen-

tÛw listwy koÒcÛwek stykowych.

Obydwa z³¹cza lub listwy s¹

po³¹czone oúmioma odcinkami

izolowanego przewodu o†úrednicy

0,8mm o†d³ugoúci 15mm.

Aby unikn¹Ê oddzia³ywania po-

miÍdzy liniami sygna³u i†liniami

zasilania p³ytki ruchomej cewki,

te ostatnie wchodz¹ nie przez K6,

a†przez trzy dodatkowe koÒcÛwki

lutownicze z†ty³u p³ytki.

Jak juø wspomniano wczeúniej,

wnÍtrze komputera osobistego

i†obszar bezpoúrednio go otacza-

j¹cy nie s¹ ca³kiem wolne od

zak³ÛceÒ. Dlatego zaleca siÍ za-

mkn¹Ê przedwzmacniacz w†meta-

lowej, dobrze ekranowanej obudo-

wie.

Projektował T. Giesberts

EE [990048]

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1, R6: 47,5k

C32, C35: 470

F/40V, stojące

lub100

(patrz opis

C34..C37: 0,022

F, ceramiczne

w tekście)

R2, R9: 51,1

F/40V, stojący

C41, C42: 0,1

Ω

R3, R10: 49,9k

F/250VAC, klasy X 2

Półprzewodniki

B1: B80C1500 (prosty)

D1: 1N4148

D2: LED, zielona, wysokosprawna

D3, D4: 1N4002

IC1, IC2: LT1115CN6 (Linear

Technology)

IC3, IC4: LT1028CN8 (Linear

Technology)

IC5: 7815

IC6: 7915

T1: BC547B

T2: BC550C

T3: BC560C

Różne

JP1, JP2: 2−stykowe bloki

końcówek i zwory

K1, K2: gniazda audio, do druku

K3, K4: gniazda audio 3,5mm, do

druku {w tekście − 3mm}

K5, K6: 8−stykowe złącze

jednorzędowe (SIL, patrz opis

w tekście)

K7: 2−stykowy blok końcówek, do

druku, rozstaw 7,5mm

L1: 2x27mH, 400mA, 250VAC

Re1: przekaźnik 24V, 2,2k

Ω

R5, R12: 3,92k

Ω

R7, R14: 220k

Ω

R16, R17: 33k

Ω

R18: patrz opis w tekście

R19, R22: 5,62k

R20, R23: 47,5

R21, R24: 475

R25, R26: 1k

R27: 6,8k

Ω

Kondensatory

C1, C6: 100pF/63V, 1%

C2, C7: 0,068

F/63V, 1%

C3, C8: 0,018

F/63V, 1%

C4, C9: 0,0015

F/63V, 1%

F, poliestrowe

metalizowane, rozstaw 5mm lub

7,5mm

C11..C14, C30, C31, C36, C38:

0,1

Artyku³ publikujemy na pod-

stawie umowy z redakcj¹ mie-

siÍcznika "Elektor Electronics".

C15..C17, C26, C27: 100

F/25V,

stojące

C18, C20: 0,01

Editorial items appearing on

pages 11..19 are the copyright

property of (C) Segment B.V., the

Netherlands, 1998 which reserves

all rights.

Ω

S1: wyłącznik jednobiegunowy

Tr1: transformator sieciowy, 2 x 15V

po stronie wtórnej, 3,3VA

C19, C21: 0,022

C22..C25: 0,47

C28, C29: 4,7

F/63V, stojące

Elektronika Praktyczna 8/99

C40: 100

R4, R11: 768

R6, R13: 100

R15: 3,3k

R28: 10

C5, C10: 2,2

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: