音響用輔助電路

ID:127902 · 發(fā)表于 2016-6-25 01:27

音響輔助電路--保護(hù)電路
一、揚(yáng)聲器保護(hù)電路(1)

圖1是采用集成運(yùn)放制作的揚(yáng)聲器保護(hù)電路，具有開機(jī)防浪涌電流沖擊保護(hù)、功放輸出中點(diǎn)電壓偏移(正或負(fù))保護(hù)功能。雙運(yùn)放LM358構(gòu)成兩個(gè)電壓比較器，電源電壓(+12V)經(jīng)R4、R5分壓后，為兩個(gè)比較器提供+1V的基準(zhǔn)電壓。所不同的是，Icl-1的基準(zhǔn)電壓接人其正輸入端③，檢測大于+lV的電壓；ICl-2的基準(zhǔn)電壓接入其負(fù)輸入端⑥，檢測小于+lV的電壓。功放L、R聲道輸出分別經(jīng)R1、R2隔離，Cl、C2濾除交流成份后，加至VDl-VD4組成的檢測橋。如功放輸出(L或R)偏離中點(diǎn)、出現(xiàn)正的直流電壓時(shí)，則檢測橋輸出正電壓加至電壓比較器Icl—1的負(fù)輸入端②，因檢測橋硅二極管產(chǎn)生0．7V的管壓降，因此當(dāng)功放中點(diǎn)直流電壓大于+1．7V時(shí)，ICl—l的②腳電壓大于+lV，①腳變?yōu)椤?”，使VTl失去基流而截止，繼電器K1釋放，切斷揚(yáng)聲器。+12V經(jīng)
R3加至檢測橋負(fù)端，與R2分壓產(chǎn)生+2．4V電壓加至電壓比較器ICl—2的正輸入端⑤，如功放中點(diǎn)電位負(fù)向偏離，則ICl～2的⑤腳電壓隨之下降，當(dāng)功放中點(diǎn)電壓小于-1．7v時(shí)。Icl—2的⑤腳電壓小于+1V，⑦腳變?yōu)椤?”，VTl截止，Kl釋放，切斷揚(yáng)聲器。R6、R7、C3組成開機(jī)延時(shí)電路，剛接通電源時(shí)，因C3兩端電壓不能突變，VT1截止；隨著C3的充電，1-2s后，vTl導(dǎo)通，繼電器Kl才吸合接通揚(yáng)聲器，從而避開了浪涌電流的沖擊。ICl也可選用TL082等其它型號的雙運(yùn)放。繼電器K1選用12V小型電磁繼電器，其工作電流小于80mA。
二、揚(yáng)聲器保護(hù)電路(2)

圖2是采用開關(guān)集成電路的揚(yáng)聲器保護(hù)電路，具有電路結(jié)構(gòu)簡單、反應(yīng)靈敏迅速的特點(diǎn)。TWH8778是高速開關(guān)集成電路，內(nèi)部設(shè)有過壓、過流、過熱保護(hù)電路，工作穩(wěn)定可靠；控制極觸發(fā)電流極小，為50～100uA，觸發(fā)電壓約1．6v；輸出驅(qū)動電流可達(dá)lA。圖2電路中，開機(jī)防浪涌電流沖擊保護(hù)由延時(shí)電路R3、C3完成。剛開機(jī)時(shí)，ICl因控制極⑤腳無觸發(fā)電壓而截止，2～3s后，C3上電壓充至1．6V時(shí)，才觸發(fā)ICl導(dǎo)通，繼電器Kl吸合接通揚(yáng)聲器，避開了開機(jī)沖擊。功放的L、R輸出端分別經(jīng)電阻Rl、R2隔離后混合，Cl、C2濾除其交流成分。當(dāng)功放中點(diǎn)直流電位偏離中點(diǎn)：(1)出現(xiàn)正直流電壓時(shí)，該正電壓～VDl～VTlbe結(jié)～VD4～地，形成電流，VTl導(dǎo)通，使ICl失去觸發(fā)電壓而截止，繼電器K1釋放，切斷揚(yáng)聲器；(2)出現(xiàn)負(fù)直流電壓時(shí)，地～VD3～VT1be結(jié)～VD2～負(fù)電壓，形成電流，也使VT1導(dǎo)通，ICl截止，K1釋放，切斷揚(yáng)聲器；從而實(shí)現(xiàn)功放輸出中點(diǎn)直流電位偏移保護(hù)功能。VDI～VD4、vTlbe結(jié)壓降決定了該電路的保護(hù)閥值，當(dāng)功放中點(diǎn)直流電位偏移電壓的絕對值大于1．4V時(shí)，保護(hù)電路動作。該保護(hù)電路可適用+(6～24)v電源電壓，只需注意根據(jù)電源電壓選取相應(yīng)的繼電器即可。
三、揚(yáng)聲器保護(hù)電路(3)

圖3是采用555時(shí)基電路的揚(yáng)聲器保護(hù)電路。555時(shí)基電路是一種模數(shù)結(jié)合的多用途集成電路，雙極型時(shí)基電路驅(qū)動電流可達(dá)200mA(CMOS時(shí)基電路不適合本電路應(yīng)用)，可直接驅(qū)動直流電磁繼電器，很適合制作揚(yáng)聲器保護(hù)電路。圖3左半邊功放中點(diǎn)電位偏移檢測電路部分，與上例基本相同。當(dāng)檢測到大于±1．4v的絕對值的偏移直流電壓時(shí)，VTl導(dǎo)通，使ICl主復(fù)位端④腳為“0”，強(qiáng)制ICl復(fù)位，③腳輸出變?yōu)椤?”，繼電器K1失電釋放，切斷揚(yáng)聲器免受損壞。C3、R4為開機(jī)保護(hù)延時(shí)電路，開機(jī)瞬間，+12V電源經(jīng)C3加至Icl的②⑥腳，使③腳輸出為“0”；隨著C3的充電，約2s后，②⑥腳電壓降至告1/3 Vcc以下，ICl觸發(fā)，③腳輸出為“1”，K1吸合接通揚(yáng)聲器。該電路電源電壓適用范圍+(5～18)V。
四、揚(yáng)聲器保護(hù)電路(4)

圖4是采用專用集成電路uPC1237設(shè)計(jì)的揚(yáng)聲器保護(hù)電路，具有開機(jī)防浪涌電流沖擊、功放輸出端中點(diǎn)直流電位偏移保護(hù)、關(guān)機(jī)防沖擊保護(hù)等功能。uPC1237是揚(yáng)聲器保護(hù)專用集成電路，內(nèi)部包括開機(jī)延時(shí)、中點(diǎn)電位檢測、過負(fù)荷檢測、交流電源檢測、雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、繼電器驅(qū)動等電路，僅需增加少量阻容等元件，即可構(gòu)成保護(hù)功能完備、外圍電路簡潔的揚(yáng)聲器保護(hù)電路。(一)功放輸出中點(diǎn)電位偏移保護(hù)：ICl的②腳分別通過Rl、R2檢測功放左、右聲道輸出端的直流電位，當(dāng)輸出端偏移中點(diǎn)出現(xiàn)正或負(fù)的直流電壓時(shí)，都會使內(nèi)部雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，驅(qū)動級截止，繼電器K1釋放而切斷揚(yáng)聲器。(二)開機(jī)保護(hù)：R3、R4、C3組成開機(jī)延時(shí)電路，剛開機(jī)瞬間，因C3上電壓不能突變，ICl⑦腳電位為0，內(nèi)部電路截止，繼電器Kl不吸合；隨著C3的充電，2～3s后，⑦腳電壓升至足夠高，內(nèi)部電路導(dǎo)通，K1吸合接通揚(yáng)聲器。(三)關(guān)機(jī)保護(hù)：電源變壓器次級繞組交流電壓經(jīng)VDl半波整流、R5限流降壓、c4濾波后，在ICl 4腳產(chǎn)生+(6～8)v直流電壓，由于C4(僅4．7uF)遠(yuǎn)小于主電路的濾波電容(2000～20000uF)，關(guān)機(jī)時(shí)，主電路的濾波電容尚未放完電，④腳即先失電而使內(nèi)部電路截止，實(shí)現(xiàn)關(guān)機(jī)防沖擊保護(hù)功能。該保護(hù)電路采用單電源，電源電壓范圍+(25-60)v，最大繼電器驅(qū)動電流80mA，允許功耗32mW。
五、揚(yáng)聲器保護(hù)電路(5)

圖5是采用專用集成電路TA7317組成的揚(yáng)聲器保護(hù)電路，具有開、關(guān)機(jī)防沖擊保護(hù)、功放輸出中點(diǎn)電位偏移保護(hù)、電源電壓異常保護(hù)等功能，其工作原理與上例大同小異，主要區(qū)別在于：(一)ICl的②、③腳分別檢測左、右聲道的輸出中點(diǎn)電位；(二)交流電源檢測端①腳正常時(shí)為負(fù)值；(三)使用雙電源供電，電源電壓范圍±(25～50)v；(四)繼電器驅(qū)動電流可達(dá)130mA，允許功耗500mW。
六、電子音源切換電路

圖6為采用TDA1029構(gòu)成的電子開關(guān)式音源切換電路，可用于立體聲音響設(shè)備中，作為音源切換開關(guān)。傳統(tǒng)的方法采用波段開關(guān)來進(jìn)行音源的切換，走線較長，雖采用屏蔽線，也難免受到干擾。采用電子音源切換電路，集成塊可直接安裝在印制電路板上，消除了波段開關(guān)切換的弊端，控制線可以很長，且不必用屏蔽線，利于面板設(shè)計(jì)。TDA1029內(nèi)部包含有兩組相同的電子開關(guān)，每組均為4選l，兩組同步動作，由單刀開關(guān)S-1控制，具有開關(guān)隔離度好、插入損耗小、切換音源便利的特點(diǎn)，非常適合制作立體聲音響系統(tǒng)的音源切換電路。該音源切換電路電源電壓范圍：+(6-25)v；最大允許輸入信號：6V；失真：小于0．01％；通道隔離度：大于70dB；信噪比：大于120dB。發(fā)光二極管VDl-VD4分別為4個(gè)音源輸入的工作指示。R9為VD限流電阻，其阻值應(yīng)根據(jù)電路的電源電壓來確定，R9=(Vcc—Vvd)／Ivd，式中：Vcc為電源電壓；Vvd為發(fā)光二極管壓降，為1．8～2V；Ivd為發(fā)光二極管電流，一般取6～10mA。
七、繼電器音源切換電路

圖7是專用集成電路控制、繼電器執(zhí)行的音源切換電路。從信號傳輸?shù)慕嵌瓤矗^電器觸點(diǎn)是理想的直通轉(zhuǎn)換形式，避免了電子開關(guān)轉(zhuǎn)換信號所帶來的附加失真、附加噪聲和音染。繼電器靠近信號傳輸線安裝，而控制繼電器的直流控制線可以任意延長，絕無干擾之慮，便于印板和面板的設(shè)計(jì)安裝。繼電器由專用集成電路TC9135控制。TC9135具有6路觸發(fā)功能：當(dāng)控制按鍵SBl～SB6中任一鍵按下時(shí)，與之相對應(yīng)的輸出端導(dǎo)通、繼電器吸合，而其它各輸出端均關(guān)閉(不論原來是否導(dǎo)通)，從而實(shí)現(xiàn)”六選一“音源切換。如果同時(shí)有兩個(gè)或兩個(gè)以上按鍵被按下，則所有6路輸出端全部關(guān)閉，防止了誤操作造成混亂。電容Cl的作用，是實(shí)現(xiàn)開機(jī)自動接通第一路音源信號，可將最常用的音源安排在第一路。該電路電源電壓范圍+(3～16)V，應(yīng)根據(jù)所用電源電壓選取繼電器和發(fā)光二極管限流電阻R7(參閱上例)。
八、音頻電平顯示器

圖8是一種音頻電平顯示器電路，采用兩塊LM324四運(yùn)放集成電路，由8只發(fā)光二極管排列成條狀光柱來顯示音頻電平的大小，電平越高，點(diǎn)亮的光柱越長。對于雙聲道的主體聲音響系統(tǒng)來說，可按圖制作兩個(gè)電平顯示器，分別顯示左、右聲道的音頻電平。也可將左、右聲道信號經(jīng)隔離電阻混合后．用1個(gè)顯示器來顯示音頻電平。圖8電路中，兩塊LM324中的8個(gè)運(yùn)放作為8個(gè)比較器使用。電阻R2～Rl0串聯(lián)后接于正電源與地之間，形成階梯基準(zhǔn)電壓，并與各比較器的正輸入端相連。音頻信號經(jīng)C1、R1送至各比較器的負(fù)輸入端，由于各比較器的正輸入端接有從低到高遞增的基準(zhǔn)電壓，因此發(fā)光二極管點(diǎn)亮的個(gè)數(shù)與音頻信號電平成正比。R1、R11是輸入分壓電阻，改變R1、R11的比值，可改變輸入靈敏度。R2-R10是基準(zhǔn)電壓形成電阻，改變R2，可改變各階梯基準(zhǔn)電壓的大小。R3～R10取相同阻值時(shí)(見圖8)，各階梯基準(zhǔn)電壓呈線性遞增；如欲制作非線性(如對數(shù))電平顯示器，則可按非線性(如對數(shù))規(guī)律計(jì)算R3～R10的阻值，這時(shí)：R3～R10各電阻阻值不相同。R12～R19為發(fā)光二極管限流電阻，發(fā)光二極管電流一般取6～15mA。電源電壓可取+(5～18)v，不同的電源電壓對階梯基準(zhǔn)電壓和發(fā)光二極管電流有影響，應(yīng)根據(jù)確定的電源電壓計(jì)算R2-R10和R12～R19的阻值。按圖8所示數(shù)據(jù)，其顯示音頻電平范圍為：0．24V(VD8點(diǎn)亮)～1．9V(VDl-VD8全部點(diǎn)亮)。
九、雙聲道電平顯示器

圖9為采用專用集成電路TA7666P設(shè)計(jì)的雙聲道電平顯示器電路，它以兩排、每排各5只發(fā)光二極管作條狀顯示，來指示左、右聲道的電平。TA7666P是雙聲道五燈發(fā)光二極管驅(qū)動集成電路，內(nèi)部包含兩套完全相同的五燈發(fā)光二極管驅(qū)動電路(相當(dāng)于兩塊TA7366P)，每套驅(qū)動電路中包括放大器、比較器、基準(zhǔn)電壓源、驅(qū)動器等單元電路。利用TA7666P設(shè)計(jì)制作的雙聲道電平顯示器，具有電路簡潔、調(diào)試方便、工作穩(wěn)定、兩聲道一致性好的特點(diǎn)。圖9電路中，TA7666P上、下部分分別為左、右聲道電平指示電路。以左聲道為例，音頻信號自Lin端經(jīng)c1、Rl輸入Icl的第16腳，由內(nèi)部運(yùn)算放大器進(jìn)行放大后，送五級比較器與基準(zhǔn)電壓相比較，比較結(jié)果通過驅(qū)動器使相應(yīng)的發(fā)光二極管發(fā)光。電平越高，點(diǎn)亮的發(fā)光二極管越多。調(diào)節(jié)R1與R2的比值，可改變內(nèi)部運(yùn)放的電壓增益。調(diào)試時(shí)，左、右聲道音頻信號分別接入Lin、Rin端，同步調(diào)節(jié)R1、R3的阻值大小，使在自己需要的最大電平時(shí)，兩排發(fā)光二極管全部點(diǎn)亮即可。由于TA7666P中每一通道的五個(gè)比較器的基準(zhǔn)電壓是按對數(shù)規(guī)律排列的，因此該電平顯示器的指示是對數(shù)刻度指示。如欲制作線性刻度指示的電平顯示器，只需將ICl換成TA7667P，其余元件均相同。該電路電源電壓范圍+(6～12)V。
十、音頻功率顯示器

圖10為音頻功率顯示器電路，它以10只發(fā)光二極管作步進(jìn)臺階式條狀顯示，功率越大，點(diǎn)亮的發(fā)光二極管越多。該音頻功率顯示器可以安放在功放上，也可以安放在音箱上，能夠直觀地指示出音頻功率的大小，并具有美觀的視覺效果。該音頻功率顯示器的核心是LM3915對數(shù)型發(fā)光二極管驅(qū)動集成電路，具有10級-3dB的步進(jìn)臺階，指示范圍0～27dB

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音響用輔助電路