Szukaj

Nowości

28 maj 2020
06 luty 2020
05 grudzień 2019
17 sierpień 2019

E-mail

janusz<at>krzoska.eu

Amplituner z RDS-em (trochę już staroć)

 

Amplituner w założeniach miał posiadać następujące cechy:

- moc wyjściowa co najmniej 2 * 50W,

- tuner cyfrowy FM 88 – 108 MHz,

- wbudowany dekoder RDS,

- co najmniej 4 wejścia liniowe,

- możliwość sterowania z pilota.

Poniżej umieściłem opis poszczególnych bloków.

 

Końcówka mocy

Stopnie końcowe wzmacniacza mocy zbudowano w oparciu o układy TDA7294 firmy STMiroelectronics. Są to układy wykonane w technologii BI-MOS. Stopnie końcowe tych układów są wykonane z wykorzystaniem tranzystorów DMOS. Maksymalna moc wyjściowa deklarowana przez producenta dochodzi do 100W. Układy posiadają obwody mute/standby i są zabezpieczone przed zwarciem wyjścia i przeciążeniem termicznym. Napięcie zasilania układów może przyjmować wartości do ± 40V, a obciążeniem mogą być zarówno głośniki 4 Ohm jak i 8 Ohm.

Przełącznik wejść

Jako przełącznik wejść zastosowano układ scalony MAX337 firmy MAXIM. Jest to analogowy multiplekser 2*8 wejść sterowany cyfrowo.

Przedwzmacniacz

Wykorzystano tutaj układ TDA7313 produkcji STMicroelectronics. Jest to zintegrowany przedwzmacniacz posiadający następując e cechy:

- 3 wejścia z regulacją czułości każdego z nich,

- 2 wyjścia z regulacją poziomu każdego z nich,

- regulacja poziomu głośności z krokiem 1,25dB,

- regulacja poziomu bass/treble z krokiem 2dB,

- funkcje loudness i mute,

- sterowanie poprzez magistralę I2C.

Układ był dostępny w obudowie SO28 (SMD) co wymusiło konieczność wykonania płytki drukowanej (reszta amplitunera wykonana jest na płytkach uniwersalnych). Jako, że amplituner ma osobny przełącznik wejść wykorzystane jest jedynie jedno wejście układu TDA7313. Natomiast jeżeli chodzi o wyjścia to jedno zasila wzmacniacz mocy a drugie wzmacniacz słuchawkowy. Spowodowane jest to koniecznością osobnej regulacji poziomu sygnału w głośnikach i w słuchawkach.

Tuner radiowy

Jako tuner radiowy wykorzystano moduł OM5610 produkcji PHILIPS. Jest to gotowy moduł typu Matchbox oferowany m.in. przez korporację AVT. Moduł ten jest zbudowany z wykorzystaniem układu TEA5757 i posiada następujące własności:

- tuner FM 88 – 108 MHz,

- funkcje local/dx,

- wyjście MPX (dla dekodera RDS),

- możliwość programowania częstotliwości jak i przeszukiwania zakresu z różnymi progami działania,

- sterowanie za pomocą magistrali szeregowej,

- małe wymiary.

Producent deklaruje, że krok programowania częstotliwości wynosi 12,5kHz, jednak podczas uruchamiania modułu okazało się, że krok ten jest mniejszy a na dodatek nie jest on jednakowy w całym paśmie częstotliwości. Skutkowało to większym skomplikowaniem programu sterownika zarządzającego całym urządzeniem (podział pasma na kilkanaście zakresów o ustalanie dla każdego zakresu innego kroku częstotliwości). Oczywiście mogła to być wada tylko tego konkretnego egzemplarza.

Dekoder RDS

Jako dekoder RDS użyto układ SAA6588 produkcji PHILIPS. Jest to zintegrowany dekoder RDS z układami dekodowania odebranych danych i korekcji błędów. Układ jest obsługiwany przez kontroler za pomocą magistrali I2C. Zdekodowane informacje są dostępne za pomocą szeregu rejestrów wewnętrznych. Z szeregu informacji jakie niesie ze sobą sygnał RDS wykorzystano jedynie wyświetlanie nazwy stacji radiowej. Inne funkcje RDS-u (typu szukanie stacji wg typu audycji, radiotext itp.) uznałem za mało przydatne i pominąłem je przy projektowaniu urządzenia.

Procesor sterujący

Sercem urządzenia jest kontroler AT98S8252 firmy ATMEL. Jest to procesor rodziny MCS-51 posiadający następujące funkcje dodatkowe (w porównaniu z układem ’52);

- 8kB pamięci programu FLASH,

- możliwość programowania procesora za pomocą ISP,

- 2kB pamięci danych EEPROM,

- układ programowanego WATCHDOGA,

- interfejs szeregowy SPI.

Szczególnie interesująca jest możliwość programowania procesora w układzie (ISP). Umożliwia to programowanie procesora bezpośrednio z portu równoległego komputera baz potrzeby wyciągania procesora z podstawki. W związku z tym na tylnej ściance amplitunera zabudowano gniazdko do podłączenia komputera w celu przeprogramowania procesora. Bezpośrednio z kontrolerem współpracują następujące układy:

- 8283 - zegar czasu rzeczywistego z podtrzymaniem bateryjnym,

- 8274 – dodatkowy port równoległy sterowany magistralą I2C.

Układ 8274 jest wykorzystany do sterowania modułem wyświetlacza alfanumerycznego VFD 2*20 znaków. Wybrano ten typ wyświetlacza ze względu na dużą (nawet bardzo dużą) jasność świecenia, a przez to dużą czytelność znaków. Wadą tego wyświetlacza jest natomiast duży pobór prądu (nawet do 500mA). Elementem sterującym pracą amplitunera (zamiast potencjometrów i przycisków) jest impulsator obrotowy. Obracając i naciskając ten impulsator można sterować różnymi funkcjami amplitunera. Do procesora doprowadzony jest również sygnał z odbiornika podczerwieni co umożliwia sterowanie urządzenia za pomocą typowego pilota z kodem RC5. Program sterujący pracą kontrolera napisano w języku C korzystając z kompilatora KEIL w wersji 4. 

Program sterujący.

 

Zasilacz

W zasilaczu zastosowano dwa transformatory. Transformator główny to toroidalny transformator o mocy 200W i napięciu 2*27V. Zasila on wyłącznie końcówki mocy. W torze tym zastosowano solidny mostek diodowy i baterię kondensatorów 4*4,7mF. Reszta urządzenia zasilana jest z transformatora o mocy ok. 60W z osobnym prostownikiem i filtrami. W urządzeniu zastosowano dwa przekaźniki. Jeden do dołączania głośników, a drugi do załączania transformatora głównego.

Obudowa

Obudowa została wykonana z blachy aluminiowej, i drewna bukowego. Jako szkielet obudowy wykorzystano odpowiednio przerobioną obudowę ze starego przepływomierza ultradźwiękowego. Boki obudowy wykonano z drewna bukowego, odpowiednio polerowanego i pokrytego kilkoma warstwami lakieru bezbarwnego. Natomiast płytę czołową wykonano z kształtownika aluminiowego pokrytego cienką warstwą lakieru bezbarwnego. Szybkę wyświetlacza wykonano z plexiglasu z doklejoną ciemną folią stosowaną do naklejania na szyby samochodowe. Gałka impulsatora została wytoczona z wałka ze stopu aluminium i starannie wypolerowana. Z tylu obudowy umieszczono dwa radiatory, komplet pięciu złoconych gniazd wejściowych i jednego gniazda wyjściowego dla magnetofonu, dwa komplety również złoconych, solidnych gniazd głośnikowych, gniazdo antenowe, gniazdo do programowania procesora i oczywiście gniazdo sieciowe oraz bezpiecznik. Nóżki, na których stoi całe urządzenie również wytoczono ze stopu aluminium i wypolerowano.

Pomiary

Pomiary wykonano przy użyciu generatora funkcyjnego i oscyloskopu Tektronix TDS220. jako obciążenie wykorzystano opornicę drutową 8 Ohm. Wykonano pomiar pasma przenoszenia przy regulatorach barwy dźwięku ustawionych na 0dB (płaska charakterystyka przenoszenia). Otrzymane rezultaty wprawiły mnie w niemałe zdumienie, ponieważ przy 100kHz poziom sygnału wyjściowego nie zmienił się w stosunku do sygnału przy 1kHz. Następnie dokonano pomiaru mocy wyjściowej przy obciążeniu 8 Ohm. A oto rezultaty:

- pasmo przenoszenia (-3dB): 17Hz - 250kHz (!)

- moc wyjściowa (8 Ohm): 66W

A oto charakterystyka pasma przenoszenia:

Free Joomla! template by L.THEME