АКТИВНЫЙ 3-ПОЛОСНЫЙ ФИЛЬТР
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
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-полосного фильтра показаны на Рис. 1 и Рис. 2.
I Активный фильтр выполнен на четырех операционных уси-Ёителях, объединенных в одном Крпусе 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 по-жидка (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; UB4 — напряжение, присутствующее на выходе фильтра ВЧ; Uc4 — напряжение, присутствующее на выходе фильтра СЧ. На микросхеме DA1 (LM78L05) собран стабилизатор питающего напряжения. Конденсаторы Cl 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.
Сборка активного 3-полосного фильтра
Перед сборкой активного 3-полосного фильтра внимательно ознакомьтесь с приведенными в начале этой книги рекомендациями по монтажу электронных схем. Это поможет избежать порчи печатной платы и отдельных элементов схемы. Перечень элементов набора приведен в Табл. 1.
Перед началом сборки подготовьте проволочные перемычки Jl, 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.
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-по-лосный 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.