Сайт Кравченко К.В. ККВ-ККС-005А

ККВ-ККС-005А.

Автор: Кравченко К.В.

Основные предпосылки создания устройства его возможности и общие конструктивные особенности.

ККС-005А – компьютерный коммутатор сигналов, 5-я разработка. ККС предназначается для обеспечения коммутации аудио сигналов между компьютером и различными внешними устройствами, такими как УМЗЧ (усилитель мощности звуковой частоты), микрофон, наушники и др. И вообще требовалось вывести аудио разъемы звуковой карты (далее SB) для легкого доступа к ним, т.к. на корпусе ПК такого не предусмотрено, а лазить к задней стенке ПК для подключения тех же наушников крайне не удобно.

Что от него требовалось:

1. Имеются два УМЗЧ – внешний УМЗЧ-782А и встроенный в ККС, нужно обеспечить возможность подключения выхода SB к одному из УМЗЧ или напрямую к выходу, расположенному на лицевой панели, для подключения наушников, или какого-либо другого устройства (даже третьего УМЗЧ).

2. Также, нужно обеспечить подключения, какого-либо внешнего источника сигнала к одному из УМЗЧ или к линейному входу SB.

3. Также, необходимо вывести на лицевую панель вход для подключения микрофона к SB.

Это основные задачи, которые требовались для обеспечения всех необходимых коммутационных функций. И все они были выполнены в данной конструкции.

По изначальному замыслу коммутирующими элементами должны были быть электронные коммутаторы на специализированных ИМС, для обеспечения лучшего качества эти ИМС должны вносить минимум искажений в сигнал и иметь малый коэффициент ослабления проходящего сигнала. Этим требованиям удовлетворяли не все из многочисленного числа ИМС коммутаторов ЗЧ сигналов. Были отобраны две разновидности ИМС различных фирм, но после похода в магазин и осведомлении об их цене было решено все коммутации производить зарубежными микропереключателями (типа тумблер). При своей стоимости в 10р (на ноябрь 2004 г) они обеспечивали четкое, практически без шумовое (в смысле вносимых в ЗЧ сигнал искажений, которые на слух практически не различимы) переключение, малые габариты и, наконец, простоту монтажа.

Для повышения функциональности в ККС были введены, следующие дополнения:

v Стерео УМЗЧ мощностью 2 канала по 5Вт, построенным на ИМС TDA2003. Схема довольно простая и при том типовая и большого усложнения в конструкцию не внесет. Для повышения качества воспроизведения, имеется тонкомпенсация в регуляторе громкости.

v Устройство согласования для подключения джойстиков от «Денди» к ПК. Построено на основе ККВ-ПДУ-ПК-002.

Таким образом, получилось устройство, обладающее следующими техническими характеристиками:

· Вывод всех необходимых для комфортной работы за ПК аудио разъемов в легко доступное место – на лицевую панель устройства.

· Обеспечение коммутации аудио сигналов между различными источниками сигналов и приемниками.

· Встроенный УМЗЧ:

o Уровень входного сигнала, мВ …………………………. от 30;

o Коэффициент нелинейных искажений, % ……………….. не более 0,4;

o Выходная мощность, на нагрузке 4 Ом ………………… 2 по 5Вт;

o Полоса усиливаемых частот, Гц ………………………… 50…120000;

o Напряжение питания, В …………………………………... 9…15;

o Ток потребления, при Uвх = 0, мА ………………………. не более 35 мА;

o Максимальный ток потребления, А ……………………... не более 1,2;

· Возможность подключения двух джойстиков от «Денди» с разъемом DB-15. Для обеспечения защита от перегрузки LPT-порта введен стабилизатор напряжения на 5В, от которого питаются джойстики.

В результате была получена довольно таки удачная, на мой взгляд, конструкция, обладающая большими функциональными возможностями и что не мало важно малыми габаритами.

Схема, описание работы и конструкция.

Схема устройства приведена на рисунке 1:

Рисунок 1 (40,6 kb)

Разделим, условно, схему на четыре блока – это блок аудио переключателей (SA1, SA2, SA4, и соответствующие разъемы), блок сопряжения (XP2, XP3, XS9, X1), блок питания и стабилизаторов (SA3, FU1, T1, VD1, VD2, C1, C14, C15, C18, DA3, DA4, R7, HL1) и УМЗЧ (остальные элементы).

Рассмотрим по отдельности каждый из блоков.

Блок аудио переключателей.

Его схема показана на рисунке 2. Он состоит из трех переключателей, которых вполне достаточно для обеспечения всех поставленных выше задач по коммутации. При том SA4 имеет три положения, одно из которых нейтральное.

Рисунок 2

Разъемы находящиеся слева (XS1, XS2, XS3) выводятся на лицевую панель, а остальные на заднюю. При этом XS1, XS2, XS3, XS6 – 3,5’ гнезда для штекера как у наушников, а XS4, XS5 – RCA-гнезда (под тюльпан), все эти гнезда с возможностью монтажа на печатную плату (далее ПП).

К XS1 подключают микрофон или какой-либо другой источник сигнала, к примеру, линейный выход магнитофона, то XS4 необходимо подключить к линейному входу SB, а в случае с микрофоном XS10 соединить с микрофонным входом SB.

К выходу SB подключают XS5, сигнал ЗЧ с которого поступает на переключатель SA2, которым можно подавать этот ЗЧ сигнал либо на XS2 («Наушники» или какое-либо другое устройство), либо на переключатель SA1. Переключателем SA1 сигнал ЗЧ можно подать либо на УМЗЧ1 – разъем XS6, либо на УМЗЧ2 (встроенный). Если к примеру SA1 установили в положение «УМЗЧ2», то подключив к XS3 внешний источник сигнала и переключатель SA4 установить в положение «УМЗЧ1», то можно одновременно использовать не зависимо друг от друга два УМЗЧ.

Можно еще несколько возможных комбинаций описать, но схема довольно простая и я думаю, каждый разберется и выберет для себя наиболее оптимальные варианты.

Все соединения между переключателями и разъемами нужно производить экранированными проводами.

Блок сопряжения джойстика с ПК.

Схема блока приведена на Рисунке 3 (GIF 10,6 kb).

Для соединения с ПК применяется специальный кабель, который подключается к XS10. Разводка соединительно кабеля ККС-LPT представлена на Рисунке 4 (GIF 6,95 kb). В качестве провода используется сетевой кабель – витая пара с 8 жилами.

Примененные разъемы: XP4, XP5 – DB-15M (папа, для монтажа на ПП); X1.1, X1.2 – штыревой применяемый для межплатных и прочих соединений; XS10 – DB-9F (мама);

Описание и принцип работы довольно таки подробно рассмотрен в ККВ-ПДУ-ПК-002.

Блок питания и стабилизаторов.

Довольно таки простая схема и в пояснении не нуждается.

Переключатель SA3 «Сеть» применен с подсветкой, но светодиод HL1 убирать не надо, он встраивается в ручку регулятора громкости встроенного УМЗЧ и служит визуальной отметкой о положении ручки.

Стабилизатор DA3 необходимо установить на радиатор. Установка же DA4 на радиатор не требуется. DA4 можно заменить на зарубежный аналого 78L05.

Трансформатор Т1 – ТВК-110А.

Диодная сборка VD1 заменена на 4 диода КД208А.

К разъему XS10 подключается внешний источник питания напряжением не менее 15В.

Встроенный усилитель мощности звуковой частоты.

Схема УМЗЧ представлена на рисунке 5.

Рисунок 5

На резисторе сдвоенном резисторе R1 (R1.1, R1.2) построен регулятор громкости с тонкомпенсацией. Микросхемы УМЗЧ DA1, DA2 включены по типовой схеме. Их обязательно нужно установить на радиатор, можно на общий для обоих.

XS12, XS13 – RCAгнезда (тюльпан);

Резистор R1 снят с автомагнитолы, вообще подойдет любой сдвоенный резистор желательно с мягким и равномерным ходом ручки и обязательно с отводом для тонкомпенсации.

Устройство смонтировано в стандартном корпусе размером 155х125х70 мм (купленном в радиомагазине) и имеющим довольно приятный вид.

XS4, XS5, XS12, XS13 – выполнены на общей литой планке для монтажа на ПП и находятся попарно в положении стоя. Что-то типа такой:

Всего потребуется изготовить 5 ПП.

005-1 – несущая ПП.

005-2 – ПП с R1…R2, C2…C6.

005-3 – ПП с разъемом XS6 («УМЗЧ1»).

005-4 – ПП с разъемами XS4, XS5, XS12, XS13, XS10.

Вид общей платы и расположение других ПП можно рассмотреть на рисунке 6. Все дополнительные ПП установлены на основную посредством стоек.

Рисунок 6

Разводку всех ПП выложу позже, они еще на бумаге, будет время, схожу, отсканирую.

А конструкцию и монтаж можно будет посмотреть только после того как цифровик или сотовый с фотиком достану.

02.01.2005: небольшая доработка.

- позволяет автоматически включать и выключать питание ККС в зависимости от состояния ПК. Доработка довольно простая и осложнений не вызовет. Суть – снять напряжение с БП ПК (+ 12В) и подать на реле в ККС, схема представлена на рисунке 7. Теперь при включении ПК появится напряжение + 12В на выходе БП и сработает реле К1, которое своими контактами включит ККС. Соответственно, при выключении БП выключится и ККС.

Рисунок 7

В качестве реле используется РЭС-9, срабатывающее при напряжении 12В. Управляющее напряжение (+ 12В с БП ПК) подается по свободным жилам в кабеле от блока сопряжения с джойстиком и снимается с контактов разъема XS9 (рисунок 1) – выв. 2 и 4, а в качестве общего уже имеющиеся.

14.03.2005 г: фото.

Раздобыл цифровой фотик, следовательно…

Сильно разбирать конструкцию не стал, поэтому не очень информативно получилось. Большую часть ПП закрыли радиаторы, снимать не стал, т.к. теплопроводной пасты в запасе не было, да возиться не очень хотелось.

Ø Общий вид (из далека, JPG, 122 kb).

Ø Общий вид с верху (JPG, 131 kb).

Ø Приближенно с верху (JPG, 143 kb).

Ø Приближенно справа (JPG, 151 kb).

Ø Лицевая панель (JPG, 108 kb, ни как руки не дойдут довести ее до ума).

Ø Вид сзади (JPG, 102 kb).

Начало документа

<<< Назад Главная раздела

ККВ Страница создана 06.12.2004 г.

Обновление от 14.03.2005 г.