согласование устройств

Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы... Главное - не стесняйтесь. Поверьте, у нас поначалу вопросы были еще глупее :)
Ответить
Первый раз сказал Мяу!
Аватара пользователя
Сообщения: 26
Зарегистрирован: Пн сен 24, 2007 22:53:32

Сообщение superstudentik »

Думаю, что вопрос о согласовании устройств возникает у каждого начинающего радиолюбителя, поэтому считаю уместным создать отдельную тему для этого вопроса и подробно ее раскрыть. Просьба не отсылать на первые попавшиеся из поисковика темы, т.к. тему хочется обсудить подробно, никогда к ней не возвращаться, а при необходимости на нее можно будет с уверенностью ссылаться.

1) На многих форумах обсуждается (в большинстве своем безуспешно, т.к. ГУРУ то ли ленятся, то ли считают для себя недостойным подробно объяснить) тема, создаваемая начинающими радиолюбителями-гитаристами, касающаяся подключения гитары к компьютеру. А точнее интересует вопрос, почему при записи пассивной электрогитары через линейный вход качество записи заметно хуже, чем запись через микрофонный вход. Где-то говорилось, что у этих входов разные входные сопротивления, и чтобы подключать гитару к линейному входу, ее нужно согласовать по нагрузке. Вот собственно и вопрос: "что такое линейный и микрофонный вход, как ПРАВИЛЬНО подключать пассивную электрогитару к одному и второму входам без примочки".

2) В статье
http://www.qrz.ru/schemes/contribute/audio/157ud2.shtml
говорится о согласовании предусилителя по входу и по выходу. Предусилитель, как мне кажется, это то простое, с чего стоит начинать перед созданием более сложных устройств, таких, как эквалайзер, совмещенный с ОУ, примочка, усилитель... Этим я и занимаюсь, но не хочется, как мартышке копировать схемы, а хочется как-то импровизировать и понимать.
В статье говорится
"Неразумно подключать вход микросхемы к линейному выходу аудиоустройства напрямую. Если же, поставить на входе К157УД2 спаренный потенциометр на 22- 47 ком, в качестве регулятора громкости, то это несколько улучшит согласование, но только отчасти. Нужны более радикальные меры, а именно - установка Г - образного делителя."
Вопрос второй: "Что такое линейный выход, как понять, какие номиналы сопротивлений нужно использовать в этом Г-образном делителе и зачем собственно делитель, а не просто сопротивление ко входу или просто на землю, что произойдет, если входное/выходное сопротивление этого предусилителя будет высоким/низким".

3) Подключая предусилитель разные авторы советуют то поставить балансное сопротивление на выходе, то разделительный конденсатор. Так вот представим такую ситуацию. На входе усилителя, к которому я подключаю предусилитель стоит ФВЧ или ФНЧ (пусть первого порядка). По совету автора я ставлю на выход предусилителя тот самый разделительный конденсатор или балансное сопротивление. Если мне не изменяет память, то частота среза f=1/(2ПRC). Автоматически меняется частота среза и на выходе я имею не пойми что. Вопрос "как это учитывать при конструировании устройства, тем более, что я уж точно не в курсе, что творится на входе например компьютерной звуковой платы, в которую я подключаю свою электруху через свой гига-мега космический предусилитель".

4) Возможно, этот вопрос так же подойдет под тему согласования, если нет, потом можно будет отредактировать. Собрал я схему, указанную по ссылке выше (неинвертирующий усилитель), но вместо 5,1 кОм поставил 10 кОм. Т.о. коэффициент усиления 12. На вход напрямую без сопротивлений подключил mp3-плеер. На выход без балансных сопротивлений напрямую маленький динамик от старого мафона (жалко будет, если в ромашку разорвет нормальные колонки или сгорит обмотка). На выходе получил звук, как после дисторшн. Далее в разрыв между выходом преда и динамиком впаивал разные сопротивления от 680 Ом до 20 кОм. Дребезг ушел, НО!!! Звук с этими резисторами и без них был тише, чем если бы подключить плеер сразу к динамику. Вопрос: "А где же усиление в 12 раз, при том, что я ставил вместо 110 кОм и 500 кОм". Питание К157уд2 было +/-10В. На входе в пред также ставил разные сопротивления (до 20 кОм) - результата никакого. Кстати, почему? Вопрос два :"при подключении гитары звука нет вообще". Почему? Неужели усиления в 50 раз недостаточно или же дело в том самом загадочном согласовании.

5) Часто пишут "нужно развязать (напимер входы микшера или разные устройства)". Но в одном случае это происходит при помощи операционников, в другом - сопротивлений. Какова разница? Стоит ли на каждый вход микшера ставить операционник, а потом их связывать или достаточно перед переменниками для уровня входного сигнала поставить неизменные сопротивления, чтобы сигнал не проникал с одного входа на другой? Тем более, что при развязке сопротивлениями сигнал все-таки отчасти будет проходить на другой вход в микшере. Как быть?
Реклама
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 185
Зарегистрирован: Чт сен 06, 2007 22:36:09
Откуда: Санкт-Петербург

Сообщение Skrrmrchoh »

Мда....
Начну с конца...

5)Лучше- с операционниками. И развяжут лучше, и усилят при необходимости (или просто повторят с единичным усилением). Резистивная схема только лишь ослабит сигнал...С другой стороны она проста...

4)Какая- то странная схема по Вашей ссылке...Говорят про 40- Омные наушники, когда последовательно с ними стоит 2,7К...При питании операционника +-15В амплитуда сигнала на 40-Омных наушниках составит 0,22В...Маловато...Да и КПД схемы потрясающий-около 2%--питание +-15В, на выходе -+0,22В...Даже если взять самые высокоомные которые я видел излучатели ТОН-2, у которых по-моему 2килоома сопротивление, то и на них амплитуда будет вольт 6...В общем, не для наушников схема на мой взгляд..поди найди сейчас высокоомные...
По сути Вашего вопроса: Сигнал на выходе плеера доходит до 1-1,5В. Умнодаем на 12 и получаем явно больше, чем Ваши +-10В. То есть на выходе должно бы быть больше напряжения питания, да откуда взять..? Отсюда и Ваши жуткие искажения...Кроме того, нагрузка ОУ должна быть не менее 2кОм, а вы говорите и 680Ом ставили...это тоже отнюдь не уменьшает коэффициент искажений.

По поводу подключения гитары-не знаю точно, как делаются гитарные звукосниматели и что у них на выходе, но полагаю, что милливольты. пусть 10милливольт для примера. 10*50=500мВ. Это должно быть на выводах 9, 13 микросхемы. Потом делитель, образованный резисторами 2,7к и сопротивлением динамика (полагаю, сопротивление Вашего 4Ом, но для примера возьму 40-Омные наушники) Коэффициент деления такого делителя около 70, это значит, что он ослабит сигнал в 70раз. (чем меньше сопротивление наушников, тем сильнее ослабит, в случае с 4 Омами ослабит в 700раз...). Получаем на выходе еще меньше, чем подали на вход.

3) Разделительный конденсатор выбирается такой емкости, чтобы он не оказывал заметного сопротивления на низшие составляющие спектра. В фильтре конденсатор как раз выбирается для того, чтобы ослабить те или иные составляющие спектра. При правильном выборе разделительный конденсатор изменит ваши частоты среза на пренебрежимо малую величину.

Если Вы хотите конструировать что- то, подключаемое к звуковухе, то Вам придется разобраться, что у нее должно быть на входе, а что на выходе.

2) Согласование необходимо для передачи максимальной мощности к потребителю от источника. Выше я уже приводил пример, как резистор 2,7К образует делитель с наушниками и в результате все напряжение на нем и падает. Наилучшее согласование будет тогда, когда выходное сопротивление источника равно вхордному сопротивлению потребителя.

1) не могу корректно ответить на вопрос, т.к плохо представляю что внутри у гитары...не гитарист, заете ли...
Реклама
Первый раз сказал Мяу!
Аватара пользователя
Сообщения: 26
Зарегистрирован: Пн сен 24, 2007 22:53:32

Сообщение superstudentik »

Значит, если я правильно понял по поводу преда, поскольку динамик действительно 4 Ом, то ни о каком Rбал в 2 и более кОм и речи не идет, а без этого сопротивления якобы по заверению автора той статьи не гарантируется правильная работа микросхемы, значит такой пред можно использовать только для усилка, входное сопротивление которого довольно высокое. Т.е. если сопротивление моего уся около 20 кОм, то при подключении такого преда к усилку при усилении, не превышающем питание все будет ок? Попробуем...
Разделительный конденсатор выбирается такой емкости, чтобы он не оказывал заметного сопротивления на низшие составляющие спектра. В фильтре конденсатор как раз выбирается для того, чтобы ослабить те или иные составляющие спектра. При правильном выборе разделительный конденсатор изменит ваши частоты среза на пренебрежимо малую величину.

Т.е если мы берем ФВЧ, а перед ним я случайно поставил разделительный кандер, то по школьному курсу получается, что при последовательном соединении конденсаторов результирующая емкость будет меньше самой меньшей, а если разница емкостей очень велика, то сумма их будет практически равна наименьшему из конденсаторов. Т.о. я не изменю емкость, если добавлю заведомо много больший конденсатор. Как это скажется на звуке? (На уровне подсознания что-то говорит, что если я влеплю туда здоровенный кандер, то ничего хорошего из этого не выйдет).
Согласование необходимо для передачи максимальной мощности к потребителю от источника. Наилучшее согласование будет тогда, когда выходное сопротивление источника равно входному сопротивлению потребителя.
Почему, не понятно. Почему согласование не будет наилучшим, если сопротивление потребителя много больше сопротивления источника?

А вопрос с подключением гитар и линейным и микрофонным входами остается открытым. Отзовитесь пожалуйста те, кто сможет доходчиво объяснить дела, касающиеся гитары.
У инженера всегда все работает... в теории.
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 185
Зарегистрирован: Чт сен 06, 2007 22:36:09
Откуда: Санкт-Петербург

Сообщение Skrrmrchoh »

superstudentik писал(а):Значит, если я правильно понял...
Вы поняли правильно.
при усилении, не превышающем питание...
Что значит "усиление не превышает питание"? Правильно: "При коэффициенте усиления не вызывающем ограничение выходного сигнала напряжением питания." Не забудьте запас оставить. При питании +-15В не стоит пытаться получить те же +-15В на выходе. Помните, что около 0,6-0,7В упадет на выходных транзисторах операционника.
На уровне подсознания что-то говорит, что если я влеплю туда здоровенный кандер, то ничего хорошего из этого не выйдет

Выйдет. Только исходите из емкости, а не из размеров.
Почему, не понятно. Почему согласование не будет наилучшим, если сопротивление потребителя много больше сопротивления источника?
С увеличением сопротивления потребителя на нем будет увеличиваться напряжение, но уменьшаться ток через него. Мощность будет передаваться меньшая. Поэтому.
С другой стороны, я не вижу причин не использовать указанный Вами режим. Ну, потеряете пару милливатт...
А вопрос с подключением гитар и линейным и микрофонным входами остается открытым. Отзовитесь пожалуйста те, кто сможет доходчиво объяснить дела, касающиеся гитары.
Об'ясните, что из себя представляет гитарный звукосниматель...
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Модератор
Аватара пользователя
Сообщения: 11169
Зарегистрирован: Чт окт 27, 2005 18:50:07
Откуда: из мест не столь отдалённых

Сообщение Сэр Мурр »

Чувствительность микрофонного входа- 1 мВ, а линейного- 250 мВ. Со звукоснимателя гитары идёт где-то 10 мв., и то на атаке звука. Поэтому и используют микрофонный вход, приэтом на атаке получают перегрузку сигнала, что воспринимается как особый гитарный звук.
Реклама
Первый раз сказал Мяу!
Аватара пользователя
Сообщения: 26
Зарегистрирован: Пн сен 24, 2007 22:53:32

Сообщение superstudentik »

Тогда не понятно, зачем на звуковухе линейный вход.
Это ж как тогда нужно усилить гитару, чтоб звук был хороший? Сегодня проводил лабораторную дома, усиливал операционником к157уд2 с питанием +/-10В басуху. Так вот, немного недогоняя К до искажения (из-за ограничения питания - приличное усиление) баса на линейном входе по-прежнему не было слышно, на микрофонном, как всегда все хорошо. Неужели АЧХ звучка такая горбатая, но ведь я брал именно басовую гитару?
У инженера всегда все работает... в теории.
Реклама
Модератор
Аватара пользователя
Сообщения: 11169
Зарегистрирован: Чт окт 27, 2005 18:50:07
Откуда: из мест не столь отдалённых

Сообщение Сэр Мурр »

Упс! А правильно ли Вы сигнал подаёте? Может, не на те контакты? Что-то совершенно нереальное- усиленный сигнал не проходит через линейный вход. Ищите ошибку в подключении. Или сам вход-повреждён.
Первый раз сказал Мяу!
Аватара пользователя
Сообщения: 26
Зарегистрирован: Пн сен 24, 2007 22:53:32

Сообщение superstudentik »

Усиленный сигнал проходит, но НИЗКИЕ частоты вырубает полностью. Средние есть, с верхними - непонятно (возможно, немного ослабевают).
У инженера всегда все работает... в теории.
Модератор
Аватара пользователя
Сообщения: 11169
Зарегистрирован: Чт окт 27, 2005 18:50:07
Откуда: из мест не столь отдалённых

Сообщение Сэр Мурр »

Значит, недостаточна ёмкость переходного конденсатора. Обычно ставят электролиттические. Может, высох.
Встал на лапы
Сообщения: 91
Зарегистрирован: Ср фев 13, 2008 16:25:36

Сообщение pssergey »

superstudentik писал(а):Думаю, что вопрос о согласовании устройств возникает у каждого начинающего радиолюбителя......
....И не только начинающего...

Приветствую!
Тема действительно актуальная.... Бывает теряешь кучу времени
в поисках простейших вещей.. (блуждаешь в трёх соснах)
Ну вот не помню я КАК СЧИТАЕТСЯ РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫЙ КОНДЕНСАТОР??? Как отрезало.... Просто заниматься постоянно электроникой нет времени и средств, а со временем забываются простейшие вещи. Прошу ответить на мой вопрос!
Собираю предварительный усилитель транзисторный (хочется именно транзисторный) схему в сети взял.... к стати, она похожа на микрофонный усилитель. Уже собрал один канал на пробу, пока всё туго идёт, но идёт..... Звук вроде бы не пахабный, довести бы до ума
схему...

По ссылке на статью (см. выше) по существу пока(!) ничего сказать не могу. Но помню эту микросхему ещё со времён СССР. Разве что попробовать (работает/нет) устройство....а так бяка. Просто люблю
гитару послушать по этому на мой взгляд может чего получше подобрать? Жалко звук портить такой ИС! Хотя раньше тыкали их вовсюда почти...так то раньше... Где -то есть у меня ссылочка, случайно набрёл в сети на сайт гитариста, там он в подробностях описывает гитарные устройства если актуально поищю. Вещи на полевых транзисторах, довольно подробное описание.
Нашел транзистор. Понюхал.
Сообщения: 185
Зарегистрирован: Чт сен 06, 2007 22:36:09
Откуда: Санкт-Петербург

Сообщение Skrrmrchoh »

Частота среза фильтра, образованного разделительным конденсатором и входным сопротивлением устройства f=1/(2ПRC), где П-число "Пи", С-емкость, R-сопротивление.
Зная нижнюю частоту полосы пропускания устройства и его входное сопротивление легко сосчитать емкость разделительного конденсатора.

Если например у вас усилитель с нижней границей полосы пропускания 63Гц, то нет смысла в формулу подставлять частоту ниже 63Гц
Модератор
Аватара пользователя
Сообщения: 11169
Зарегистрирован: Чт окт 27, 2005 18:50:07
Откуда: из мест не столь отдалённых

Сообщение Сэр Мурр »

Без расчётов, можно так: 100 КОм входного сопротивления- ёмкость 0,1 мкф. Ну, приизменении входного сопротивления- если 50 кОм- то 1 мкф. Далее понятно?
Встал на лапы
Сообщения: 91
Зарегистрирован: Ср фев 13, 2008 16:25:36

Сообщение pssergey »

ВСЕМ СПАСИБО!!!! :lol:
ПОНЯТНЕЕ УЖЕ НЕКУДА!! :)))
Родился
Сообщения: 3
Зарегистрирован: Сб окт 20, 2007 17:29:14
Откуда: Новосиб...

Сообщение Devona »

или я плохо читал или не понимаю...
А что будет если к усилку 2-4 Ома подключить динамик 8 Ом?
Я только учусь...
Контактная информация:
Модератор
Аватара пользователя
Сообщения: 4517
Зарегистрирован: Пн апр 03, 2006 11:43:25
Откуда: Санкт - Петербург

Сообщение Aheir »

Напряжение больше определенного уровня усилитель выдать на колонки не может, соответственно, при большем сопротивлении упадет ток в цепи, мощность. Усилителю ничего не сделается, орать будет тише.
Оптимизм х (Опыт + Знания) = const
Контактная информация:
Сверлит текстолит когтями
Аватара пользователя
Сообщения: 1274
Зарегистрирован: Вт окт 23, 2007 10:01:42
Откуда: Волгоград

Сообщение zenon »

Вот еще интересно как правильно измерить входное сопротивление усилителя?
Контактная информация:
Модератор
Аватара пользователя
Сообщения: 11169
Зарегистрирован: Чт окт 27, 2005 18:50:07
Откуда: из мест не столь отдалённых

Сообщение Сэр Мурр »

Нужен генератор синусоидального сигнала, переменный резистор, включенный последовательно ко входу усилителя, и вольтметр, подключённый к выходу усилителя.
Презистор ставите на нулевое сопротивление, подаёте сигнал от генератора, на выходе усилителя смотрите напряжение. Потом, не меняя ничего в параметрах усилителя и генератора, начинаете увеличивать сопротивление последовательного резистора до тех пор, пока выходной вольтметр не уменьшит показания вдвое. После чего замерьте омметром получившееся сопротивление- оно как раз будет равно входному сопротивлению усилителя на данной частоте.
При повышении входной частоты, входное сопротивление обычно падает, поютому и нужен генератор звуковых частот.
Ответить

Вернуться в «Теория»