Audio equalizer / tone control circuit na may bass, treble at mid frequency control gamit ang op

Ang tone control o Active equalizer circuit lalo na ang bass, treble, at MID control based Equalizer ay isang mahalagang circuit sa disenyo ng audio amplifier. Pangkalahatan, nangangailangan ng tatlong control bass, treble, at MID ang tatlong yugto ng mga aktibong filter ng Equalizer. Pinapayagan ng kontrol ng bass ang mababang dalas na dumaan ngunit ang mga bloke ng mataas na dalas at ang kontrol ng treble ay nagbibigay-daan sa mataas na dalas upang pumasa ngunit hinaharangan ang mababang dalas, samantalang ang MID control ay nagbabalanse sa pagitan ng mataas at mababang dalas. Sa proyektong ito, magdidisenyo kami ng isang aktibong circuit ng Tone control na pinalakas ng isang op-amp na may disenyo ng PCB. Gagana ito sa isang 12V power supply at magkakaroon ng bass, treble, at mid-frequency controlupang ang output audio ay maaaring iakma kung kinakailangan. Maaari mo ring suriin ang iba pang mga bass treble circuit na na binuo namin nang mas maaga.

Stereo Audio Pre-Amplifier na may kontrol sa Bass at Treble gamit ang Transistors
Simpleng Audio Tone Control Circuit na may Bass at Treble Control
High Power Bass at Treble Control Circuit gamit ang LA4440

Para sa proyektong ito, ginamit namin ang mga serbisyo sa paggawa ng PCB ng PCBWay upang gawin ang aming mga circuit board. Sa mga sumusunod na seksyon ng artikulo sakop namin ang kumpletong pamamaraan upang mag-disenyo, mag-order at tipunin ang mga board ng PCB para sa audio circuit ng pangbalanse na ito.

Kinakailangan ang Mga Bahagi

Ang mga sangkap na kinakailangan upang buuin ang Tone control circuit na ito gamit ang Op-Amp ay ibinibigay sa ibaba.

100k- potentiometer - 2 mga PC
470k- potentiometer - 1 mga PC
TL072 pagpapatakbo amplifier
12V supply ng kuryente
.1uF 35V Capacitor
1.2nF 63V Capacitor
100uF, 35V
10uF, 35V
2.2uF, 63V
22k risistor
22nF 63V capacitor
270R risistor
33pF kapasitor
4.7nF 63V capacitor - 2 mga PC
47nF
1.8k - 2 mga PC
10uF, 25V - 2 mga PC
3.3k - 2pcs
47k - 2pcs
10k - 5pcs
PCB

Diagram ng Equalizer Circuit ng Audio

Ang kumpletong diagram ng treble circuit ng bass ay ipinapakita sa imahe sa ibaba. Ang pangunahing sangkap sa circuit na ito ay ang Op-Amp. Ang Op-Amp TL072 ay isang tanyag na pagpapatakbo amplifier na mayroong dalawang indibidwal na mga amplifier ng pagpapatakbo sa isang solong monolithic package.

Ang paliwanag ng circuit ay ang mga sumusunod, ngunit maaari mo ring laktawan ang video sa dulo ng pahinang ito na nagpapaliwanag din kung paano gumagana ang circuit. Ipinapakita ng imahe sa ibaba ang pinout ng TL072P Op-Amp. Ang dalawang amplifiers na ito sa pagpapatakbo ay inilalarawan sa eskematiko bilang IC1A at IC1B.

Op-Amp Buffer Circuit:

Ang IC1A ay naka-configure bilang isang inverting buffer amplifier. Nagbibigay ang buffer amplifier na ito ng isang naka-buffered na output ng signal ng pag-input upang ma-filter o pantay-pantay ng mga three-band filters. Ang capacitor C4 ay isang pagharang ng capacitor na humahadlang sa signal ng DC at pinapayagan lamang na pumasa ang AC signal.

Ang resistors R3 at R4 ay kailangang tumpak at maitugma. Inirerekumenda na huwag baguhin ang dalawang halagang ito sa yugtong ito. Ang output 2.2uF, C6 capacitor ay magpapasa ng signal mula sa buffered output.

Mid Frequency, Bass at Treble Control Circuit:

Sa susunod na yugto, ang IC1B ay ang aktwal na aktibong filter na may tatlong pass filter na konektado sa buong negatibong loop ng feedback. Narito ang aktwal na pagsala ng tono ay nangyayari-

Ang negatibong input ay natanggap mula sa 2.2uF capacitor. Ang op-amp IC1B ay na-configure muli bilang isang inverting amplifier at kumukuha ito ng input ng inverting mula sa IC1A at sa output, muli itong invert.

Ang mga filter ng tatlong banda ay parehong mga filter ng RC. Dahil ang mga halaga ng capacitor ay hindi mababago, ang halaga ng risistor ay nabago dito sa pamamagitan ng paggamit ng variable na potensyomiter. Dito, ang risistor R12 at capacitor C11 ay ginagamit bilang setting ng pagkuha. Ang pagpapalit ng R12 na halaga ay magbabago rin ng nakuha.

Sa unang filter na iyon ay ang bass filter (low pass). Ang unang circuit ng network ay R8, Bass potentiometer at R9 ang kabuuang paglaban ng filter at ang capacitor ay C7. Upang matukoy ang dalas ng cutoff, maaaring magamit ng isa ang formula sa ibaba-

fc = 1 / 2piCR

Ang fc ay ang putulin na dalas at ang C ay ang halaga ng kapasitor, ang R ay ang kabuuang paglaban ng network. Samakatuwid, ang pagbabago sa iba't ibang mga halaga ng palayok o pagbabago ng C7 capacitor ay magbabago ng tugon sa dalas ng Bass filter (Low Pass filter).

Kinakalkula ang Frequency ng Cutoff para sa Bass at Treble Circuit:

Halimbawa, sa circuit sa itaas, ang halaga ng potensyomiter ay 100k. Samakatuwid, Ang kabuuang pagtutol, 100k (Bass Pot) + 10k (R8) + 10k (R9) = 120k. Kaya't ayon sa formula, maaaring maproseso ng kontrol ng bass ang dalas hanggang sa 28 Hz.

Ang parehong bagay ang nangyayari para sa MID filter. Ngunit sa halip na isang mababang pass o high pass filters, gumagamit ito ng isang konstruksyon ng filter ng bandpass.

Ang dalas ng cutoff ay maaaring makuha gamit ang parehong formula fc = 1 / 2piCR. Ang pinakamataas na banda ay maaaring kalkulahin gamit ang risistor R6 at capacitor C8 (ayon sa halaga ng eskematiko, ito ay 10.2 kHz) at ang pinakamababang banda ay maaaring kalkulahin gamit ang - MID potentiometer halaga + R10 bilang ang kabuuang paglaban at capacitor C9 (ayon sa bawat ang halaga ng eskematiko, ito ay 70 Hz).

Sa huling filter band, ito ay isang kontrol ng tono ng treble na may isang mataas na filter na pass. Ang formula ay hindi nagbabago, ito ay pareho fc = 1 / 2piCR. Ang kabuuang risistor ay ang Treble risistor, at ang R11 at ang kapasitor ay ang C10. Kapag ang treble ay ganap na mababa, nangangahulugan ito na ang potensyomiter ay ganap na 470k gamit ang halaga ng eskematiko, ang dalas ng cutoff ng filter ay - 71 Hz. Ngunit sa panahon ng buong mode na treble, kapag ang potentiometer ay ganap na nakabukas, ang paglaban ng potensyomiter ay magiging walang halaga at tanging ang risistor na R11 ang magkakabisa. Sa sitwasyong ito, ang dalas ng cutoff ay naging -18 kHz. Ang output ay nakuha mula sa C12.

Biasing / Offset Circuit:

Dahil ito ay isang solong boltahe ng suplay ng riles kung saan hindi ginagamit ang negatibong riles, kailangang mapunan ang input signal. Ito ay dahil sa kawalan ng kakayahan ng op-amp na palakasin ang mga negatibong tuktok ng input signal sa isang solong mode ng power supply ng riles.

Upang maisagawa ang offset, ang isang divider ng boltahe ay inilalagay sa positibong feedback ng op-amp. Ang divider ng boltahe ay magpapalitan ng signal kalahati ng boltahe ng suplay. Dahil gumagamit ito ng 12V na supply, ang input signal ay napunan ng 6V DC. Ang C1 at C2 ay ang mga filter capacitor at ang R1 at R2 ay ginagamit upang gawin ang boltahe na divider kasama ang isang karagdagang filter capacitor C3.

Aktibong Audio Filter PCB Disenyo

Ang PCB para sa aming circuit ng Active Audio Filter ay idinisenyo para sa isang dobleng sideboard. Ginamit ko ang Eagle upang idisenyo ang aking PCB ngunit maaari mong gamitin ang anumang Disenyo ng software na iyong pinili. Ang imahe ng 2D ng aking disenyo ng board ay ipinapakita sa ibaba.

Ang sapat na pagpuno ng vias sa lupa ay ginagamit upang maayos na likhain ang landas sa lupa sa buong circuit board. Ang input signal at ang seksyon ng input boltahe ay nilikha sa kaliwang bahagi at ang output ay nilikha sa kanang bahagi para sa mas mahusay na kakayahang magamit. Ang kumpletong file ng Disenyo para sa Eagle kasama ang Gerber ay maaaring ma-download mula sa link sa ibaba.

Disenyo ng PCB at GERBER para sa Tone Control circuit na may Bass at Treble Control

Ngayon, na handa na ang aming Disenyo, oras na upang gawing gawa-gawa ang mga ito gamit ang Gerber file. Upang magawa ang PCB ay medyo madali, sundin lamang ang mga hakbang sa ibaba-

Pag-order ng PCB mula sa PCBWay

Hakbang 1: Pumasok sa https://www.pcbway.com/, mag-sign up kung ito ang iyong unang pagkakataon. Pagkatapos, sa tab na Prototype ng PCB, ipasok ang mga sukat ng iyong PCB, ang bilang ng mga layer, at ang bilang ng PCB na kailangan mo.

Hakbang 2: Magpatuloy sa pamamagitan ng pag-click sa pindutang 'Quote Now'. Dadalhin ka sa isang pahina kung saan magtatakda ng ilang karagdagang mga parameter kung kinakailangan, tulad ng ginamit na materyal, pagsubaybay sa spacing, atbp. Ngunit karamihan, gagana ang mga default na halaga.

Hakbang 3: Ang pangwakas na hakbang ay i-upload ang Gerber file at magpatuloy sa pagbabayad. Upang matiyak na maayos ang proseso, napatunayan ng PCBWAY kung ang iyong Gerber file ay wasto bago magpatuloy sa pagbabayad. Sa ganitong paraan, makakatiyak ka na ang iyong PCB ay katha sa paggawa at maaabot ka bilang nakatuon.

Pagtitipon at Pagsubok ng Aktibong Audio Filter Circuit

Matapos ang ilang araw, natanggap namin ang aming PCB sa isang maayos na pakete. Ang kalidad at packaging ng PCB ay mabuti tulad ng lagi. Maaari mong makita ang packaging para sa iyong sarili.

Ang tuktok na layer at ang ilalim na layer ng board ay ipinapakita sa larawan sa ibaba. Pinili namin ang pula bilang solder mask, dahil lamang sa kaakit-akit at nagbibigay ang PCBway ng lahat ng mga kulay ng mask para sa parehong presyo, kaya bakit hindi ka masaya sa kulay ng PCB.

Tulad ng mapapansin mo mula sa nasa itaas na imahe, ang kalidad ng PCB ay napakahusay. Ang mga track, pad, vias, at iba pang mga clearance ay pawang kathang-isip na ginawa. Sinimulan kong tipunin ang aking board kaagad sa pagtanggap ko nito. Maaari mong makita ang naka-assemble na board sa ibaba.

Gayunpaman, para sa ilang mga capacitor, ang mga rating ng boltahe ay hindi tumpak tulad ng kinakailangan ngunit hindi ito gumagawa ng anumang mga pagkakaiba sa output ng circuit. Gayundin, ang pagpapatakbo ng amplifier na TL072 ay pinalitan ng JRC4558 dahil sa hindi magagamit ng IC. Ang ibang Op-Amp IC ay maaari ring gumana ngunit ang pagma-map ng pin ay dapat na maitugma sa karaniwang op-amp na pagmamapa ng op.

Ang circuit ay nasubok gamit ang isang audio input mula sa isang laptop, isang 12V power supply, at isang 15W 2.1 Speaker output system. Ang detalyadong impormasyon sa pagtatrabaho at pagsubok ay matatagpuan sa video sa ibaba.

Inaasahan kong nasiyahan ka sa tutorial at natutunan ang isang bagay na kapaki-pakinabang. Kung mayroon kang anumang mga katanungan o pag-aalinlangan, iwanan ang mga ito sa seksyon ng komento sa ibaba. Maaari mo ring gamitin ang aming mga forum para sa iba pang mga teknikal na katanungan.