音調(diào)控制或有源均衡器電路是音頻放大器設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要電路，特別是基于低音、高音和中頻控制的均衡器。一般情況下，三級有源均衡器濾波器需要低音、高音和中頻三個(gè)控制，低音控制允許低頻通過，但阻斷高頻，高音控制允許高頻通過，但阻斷低頻，而MID控制在高頻和低頻之間保持平衡。在這個(gè)項(xiàng)目中，我們將設(shè)計(jì)一個(gè)由PCB設(shè)計(jì)的運(yùn)放供電的有源Tone控制電路。它將與12V電源一起工作，并將具有低音，高音和中頻控制，以便可以根據(jù)需要調(diào)整輸出音頻。你也可以看看其他低音和高音電路，我們已經(jīng)建立了早些時(shí)候。

立體聲音頻前置放大器與低音和高音控制使用晶體管

簡單的音頻控制電路與低音和高音控制

大功率低音和高音控制電路采用LA4440

在這個(gè)項(xiàng)目中，我們使用了PCBWay的PCB制造服務(wù)來制作我們的電路板。在本文的以下部分中，我們介紹了為該音頻均衡器電路設(shè)計(jì)，訂購和組裝PCB板的完整過程。

組件的要求

下面給出了使用運(yùn)算放大器構(gòu)建此Tone控制電路所需的組件。

?100k-電位器- 2個(gè)

?470k-電位器- 1 PCS

?TL072運(yùn)算放大器

?12V電源

.?1uF 35V電容

?1.2nF 63V電容

?100年佛羅里達(dá)大學(xué),35 v

?10 uf, 35 v

?2.2超濾,63 v

?22 k電阻

?22nF 63V電容

?270 r電阻器

?33 pf電容器

?4.7nF 63V電容- 2個(gè)

?47 nf

?1.8k - 2 PCS

?10uF， 25V - 2個(gè)

?3.3k - 2個(gè)

?47k - 2個(gè)

?10k - 5個(gè)

?印刷電路板

音頻均衡器電路圖

完整的低音、高音電路圖如下圖所示。這個(gè)電路的主要部件是運(yùn)算放大器。運(yùn)算放大器TL072是一款流行的運(yùn)算放大器，在單個(gè)單片封裝中有兩個(gè)單獨(dú)的運(yùn)算放大器。

電路的解釋如下，但你也可以跳到本頁末尾的視頻，其中也解釋了電路是如何工作的。下圖顯示了TL072P運(yùn)算放大器的引腳。這兩個(gè)運(yùn)算放大器在原理圖中被描述為IC1A和IC1B。

運(yùn)算放大器緩沖電路：

IC1A配置為反相緩沖放大器。該緩沖放大器提供輸入信號的緩沖輸出，由三帶濾波器濾波或均衡。電容C4為阻斷電容，阻斷直流信號，只允許交流信號通過。

電阻R3和R4需要精確匹配。建議在此階段不要更改這兩個(gè)值。輸出2.2uF， C6電容將通過緩沖輸出的信號。

中頻、低音、高音控制電路：

在下一階段，IC1B是實(shí)際的有源濾波器，它有三個(gè)通過負(fù)反饋回路連接的濾波器。這里是實(shí)際的音調(diào)過濾正在發(fā)生

負(fù)輸入從2.2uF電容接收。運(yùn)算放大器IC1B再次配置為反相放大器，它從IC1A取反相輸入，并在輸出處再次反轉(zhuǎn)。

三波段濾波器都是RC濾波器。由于電容器的值不能改變，電阻器的值在這里通過使用可變電位器來改變。這里，電阻R12和電容C11用作增益設(shè)置。改變R12值也會改變增益。

在第一個(gè)濾波器中，它是低音濾波器(低通)。第一個(gè)網(wǎng)絡(luò)電路是R8，低音電位器，R9是濾波器的總電阻，電容是C7。要確定截止頻率，可以使用下面的公式-

fc = 1 / 2piCR

fc為截止頻率，C為電容值，R為網(wǎng)絡(luò)總電阻。因此，改變不同的鍋值或改變C7電容將改變低音濾波器(低通濾波器)的頻率響應(yīng)。

低音、高音電路截止頻率的計(jì)算

例如，在上述電路中，電位器值為100k。因此，總電阻100k (Bass Pot) + 10k (R8) + 10k (R9) = 120k。因此，根據(jù)公式，低音控制可以處理頻率高達(dá)28赫茲。

同樣的事情也發(fā)生在MID過濾器上。但它不是低通或高通濾波器，而是使用帶通濾波器結(jié)構(gòu)。

截止頻率可以用同樣的公式fc = 1 / 2piCR得到。最高頻段可以使用電阻R6和電容C8計(jì)算(根據(jù)原理圖值，它是10.2 kHz)，最低頻段可以使用- MID電位器值+ R10作為總電阻和電容C9計(jì)算(根據(jù)原理圖值，它是70 Hz)。

在最后一個(gè)濾波器帶中，它是帶有高通濾波器的高音控制。公式不變，還是fc = 1 / 2piCR。總電阻是Treble電阻，R11和電容是C10。當(dāng)高音完全低時(shí)，這意味著電位器使用原理圖值完全為470k，濾波器的截止頻率為- 71 Hz。但在全高音模式下，當(dāng)電位器完全接通時(shí)，電位器的電阻變得微不足道，只有電阻R11起作用。在這種情況下，截止頻率變?yōu)?18 kHz。輸出來自于C12。

偏置/抵消電路:

由于這是單軌供電電壓，負(fù)軌不使用，輸入信號需要偏移。這是由于運(yùn)算放大器在單軌供電模式下無法放大輸入信號的負(fù)峰值。

為了實(shí)現(xiàn)偏移，在運(yùn)算放大器的正反饋上放置一個(gè)分壓器。分壓器將抵消信號電壓的一半。由于它使用12V電源，輸入信號被6V直流偏移。C1和C2是濾波電容器，R1和R2與附加的濾波電容器C3一起用于分壓器。

有源音頻濾波器PCB設(shè)計(jì)

我們的有源音頻濾波電路的PCB是為雙餐具板設(shè)計(jì)的。我已經(jīng)使用Eagle來設(shè)計(jì)我的PCB，但你可以使用任何設(shè)計(jì)軟件的選擇。我的板子設(shè)計(jì)的二維圖像如下圖所示。

使用足夠的接地填充過孔來適當(dāng)?shù)卦谡麄€(gè)電路板上創(chuàng)建接地路徑。輸入信號和輸入電壓部分在左側(cè)創(chuàng)建，輸出部分在右側(cè)創(chuàng)建，以便更好地使用。Eagle的完整設(shè)計(jì)文件和Gerber可以從下面的鏈接下載。

現(xiàn)在，我們的設(shè)計(jì)已經(jīng)準(zhǔn)備好了，是時(shí)候使用Gerber文件來制作它們了。要完成PCB很容易，只需遵循以下步驟

從PCBWay訂購PCB

第一步：登錄，如果是第一次，就注冊。然后，在PCB Prototype選項(xiàng)卡中，輸入PCB的尺寸、層數(shù)和所需PCB的數(shù)量。

第二步：點(diǎn)擊“現(xiàn)在報(bào)價(jià)”按鈕。你將被帶到一個(gè)頁面，在那里設(shè)置一些額外的參數(shù)，如果需要的話，像使用的材料，軌道間距等。但大多數(shù)情況下，默認(rèn)值可以正常工作。

步驟3：最后一步是上傳Gerber文件并繼續(xù)付款。為了確保付款過程順利進(jìn)行，PCBWAY會在付款前驗(yàn)證您的Gerber文件是否有效。這樣，您可以確保您的PCB是制造友好的，并將達(dá)到您的承諾。

有源音頻濾波電路的組裝與測試

幾天后，我們收到了包裝整齊的PCB。PCB質(zhì)量和封裝一如既往的好。你可以自己看看包裝。

板的頂層和底層如下圖所示。我們選擇紅色作為阻焊片，僅僅是因?yàn)樗苡形?，PCBway以相同的價(jià)格提供所有的掩膜顏色，所以為什么不享受PCB顏色呢?

從上圖可以看出，PCB的質(zhì)量非常好。軌道，襯墊，過孔和其他間隙都是完美制造的。我一收到我的董事會就開始組裝。你可以看到下面組裝板。

然而，對于少數(shù)電容器，額定電壓不準(zhǔn)確的要求，但它不會使電路輸出的任何差異。此外，由于IC不可用，運(yùn)算放大器TL072被JRC4558取代。其他運(yùn)算放大器IC也可以工作，但引腳映射必須與標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器引腳映射匹配。

該電路使用筆記本電腦的音頻輸入，12V電源和15W 2.1揚(yáng)聲器輸出系統(tǒng)進(jìn)行測試。

本文編譯自circuitdigest