Cum să faci un radio cu un control bun al volumului
Construirea propriului radio este un proiect electronic distractiv și educativ. Pe lângă consolidarea cunoștințelor despre undele radio, circuitele amplificatoarelor audio și sursele de alimentare, acest proiect vă provoacă și să produceți o calitate a sunetului confortabilă de ascultat. Unul dintre cei mai importanți factori pentru ca un radio să sune „bun” este un control lin al volumului, o redare silențioasă și o funcționare fără distorsiuni. Acest articol discută cum să construiți un radio simplu - cu accent deosebit pe proiectarea unui control bun al volumului.
1. Determinați tipul de radio care urmează să fie fabricat
Înainte de a te apuca de circuitul volumului, decide mai întâi ce tip de radio vrei să construiești. Pentru începători, există două opțiuni cât se poate de realiste:
1. Un modul tuner/radio FM bazat pe circuit integrat (de exemplu, TEA5767, RDA5807 sau un modul radio FM prefabricat). Aceasta este cea mai ușoară metodă deoarece receptorul RF este deja stabil.
2. Radio AM/FM discret (componente separate). Acesta este mai complex și mai sensibil.
Pentru rezultate rapide și stabile, acest articol presupune că utilizați un modul receptor FM care emite un semnal audio la nivel de linie. Sunetul este apoi transmis amplificatorului și controlului volumului.
2. Blocuri de bază ale circuitelor radio
În general, un radio făcut acasă este alcătuit din mai multe blocuri:
1. Receptor/Tuner: captează emisiunile și le convertește în semnale audio.
2. Preamplificator / Buffer (opțional): ajustează impedanța și amplifică ușor.
3. Controlul volumului: ajustează nivelul semnalului audio înainte de a intra în amplificatorul final.
4. Amplificator de putere: amplifică semnalul pentru a alimenta difuzorul.
5. Sursă de alimentare: stabilizează tensiunea pentru modul și amplificator.
6. Difuzoare și cutii: afectează caracterul sunetului și confortul.
Un control bun al volumului nu înseamnă doar „instalarea unui potențiometru”, ci implică și alegerea tipului de potențiometru, poziția acestuia în circuit, metoda de împământare și alegerea unui amplificator care să nu distorsioneze sunetul.
3. Alegerea componentelor potrivite pentru controlul volumului
a) Folosește potențiometrul audio (logaritmic)
Urechea umană reacționează la sunet logaritmic. Prin urmare, potențiometrul ideal este un potențiometru audio cu conicitate (A), nu unul liniar (B). Dacă utilizați un potențiometru liniar, modificările de volum vor părea că „sar” la început și apoi încetinesc la sfârșit.
Recomandare: potențiometru A10K sau A50K.
– A10K: bun pentru surse audio destul de puternice și circuite închise (mai rezistent la zgomot).
– A50K: utilizat în mod obișnuit pentru intrarea amplificatorului și flexibil pentru multe module.
Pentru radioul stereo, folosiți un potențiometru stereo (dual gang) astfel încât cele din stânga și dreapta să urce și să coboare împreună.
b) Asigurați-vă că potențiometrul este de bună calitate.
Oalele ieftine scot adesea sunete de „trosnituri” atunci când sunt rotite din cauza canalelor de carbon murdare sau uzate. Alegeți o oală mai bună sau cel puțin asigurați-vă că este nouă și protejată de praf.
c) Luați în considerare utilizarea unui circuit integrat de volum digital (opțional)
Dacă doriți un volum foarte fluid și silențios, puteți utiliza un control digital al volumului, cum ar fi PGA2311, PT2258 sau un control bazat pe I2C. Acestea sunt mai complexe, dar rezultatele sunt elegante și moderne.
4. Plasați controlul volumului în punctul corect
În practică, controlul volumului este cel mai bine amplasat:
– După modulul receptor (ieșire audio)
– Înainte de intrarea amplificatorului de putere
Schemă simplă:
Ieșire tuner → condensator de cuplare → potențiometru → intrare amplificator
În acest fel, potențiometrul reduce nivelul semnalului înainte de a fi amplificat, astfel încât amplificatorul să nu fie supraîncărcat ușor și distorsiunea să poată fi controlată.
5. Circuit de control al volumului recomandat
Iată un concept general și eficient de circuit pasiv pentru volum (mono; pentru stereo, dublați-l):
1. Ieșirea audio a tunerului este conectată la un condensator de cuplare (de exemplu, 1 µF–4.7 µF, electrolitic/film, în funcție de cerințe).
2. După condensator, semnalul intră în partea superioară a potențiometrului (intrarea potențiometrului).
3. Fundul vasului este împământat.
4. Piciorul din mijloc (ștergătorul) potențiometrului merge la intrarea amplificatorului.
De ce ai nevoie de un condensator de cuplare?
Pentru a bloca decalajul de curent continuu de la modulul tuner să pătrundă în potențiometru și amplificator, ceea ce poate provoca sunete de „pocnire” și interferențe.
Valoarea ideală a potențiometrului este în general între 10k și 50k. Un potențiometru prea mare poate capta cu ușurință zgomot, în timp ce un potențiometru prea mic poate supraîncărca ieșirea tunerului.
6. Reduce zgomotul și trosnetul la creșterea volumului
Comenzile de volum întâmpină adesea probleme cu zgomot, zumzet sau un sunet de scrâșnet în timpul redării. Iată cum puteți remedia acest lucru:
a) Împământare corespunzătoare
Nu conectați doar masa. Folosiți conceptul de masă în stea, ceea ce înseamnă că toate conexiunile audio la masă se întâlnesc într-un punct central, de obicei lângă masa de intrare a amplificatorului.
Evitați buclele de masă care creează zumzet de 50/60 Hz.
b) Cabluri audio răsucite sau cabluri ecranate
Dacă potențiometrul este montat departe de placa tunerului/amplificatorului (de exemplu, pe panoul frontal al cutiei), utilizați cabluri ecranate pentru căile semnalului, în special de la tuner la potențiometru și de la potențiometru la amplificator.
c) Separați calea audio de calea de alimentare
Cablurile de alimentare și liniile de reglare emit adesea zgomot. Evitați să amplasați cablurile audio paralel cu cablurile de alimentare pe distanțe lungi.
d) Adăugați un condensator de decuplare
Plasați un condensator de 100 nF lângă pinul VCC al modulului tuner și al circuitului integrat al amplificatorului. Adăugați condensatoare electrolitice de 10 µF–470 µF, după cum este necesar. Acest lucru ajută la suprimarea zgomotului de alimentare care altfel ar putea pătrunde în semnalul audio.
e) Potențiometru care „trosnește”
Dacă vasul este deja murdar:
– Încercați un produs special de curățare a contactelor pentru electronice (după cum este necesar).
– Dacă problema persistă, înlocuiți vasul. Încercarea de a repara un vas uzat nu este, de obicei, sustenabilă.
7. Alegeți un amplificator care acceptă control fin al volumului
Pentru ca volumul să fie confortabil, amplificatorul trebuie să aibă următoarele caracteristici:
– zgomot redus când volumul este scăzut,
– nu se satură rapid când volumul este ridicat.
Opțiuni populare:
– LM386: ușor de utilizat, dar are tendința de a fi zgomotos și este de calitate standard. Potrivit pentru proiecte simple.
– PAM8403 (Clasa D 5V): mic, eficient, destul de curat.
– TDA2822: simplu, bun pentru difuzoare mici.
– TPA3110/TPA3116: dacă doriți mai multă putere și o calitate mai bună.
Pentru radiourile mici de uz casnic cu o alimentare de 5V–9V, PAM8403 este adesea o opțiune practică: este curat și eficient din punct de vedere energetic.
8. Evitarea distorsiunii în timpul volumului ridicat
Distorsiunea apare de obicei din cauza:
1. Intrarea amplificatorului este prea mare (overdrive).
2. Tensiunea de alimentare scade când basul este ridicat.
3. Vorbitorul nu este capabil.
Solusi:
– Asigurați-vă că butonul de volum este amplasat înaintea amplificatorului.
– Folosiți o sursă de alimentare puternică și stabilă (de exemplu, un adaptor de 5V 2A pentru PAM8403).
– Adăugați un condensator mare (de exemplu, 470 µF–1000 µF) lângă amplificator.
– Folosiți difuzoare care au impedanța și puterea potrivite (de exemplu, 4Ω/3W pentru PAM8403).
9. Faceți ca volumul să se simtă mai confortabil
Un control bun al volumului nu ține doar de tehnică, ci și de gust. Câteva trucuri:
– Folosește un potențiometru audio taper pentru ca creșterea volumului să se simtă naturală.
– Dacă se simte prea sensibil, puteți adăuga o mică rezistență în serie sau puteți realiza un divizor de tensiune la intrare pentru a regla amplificarea.
– Dacă amplificatorul are un câștig mare, reduceți câștigul conform fișei tehnice (de exemplu, prin înlocuirea rezistențelor de feedback de pe unele circuite integrate sau alegând un modul amplificator cu câștig mai mic).
10. Asamblare în cutie și testare
Odată ce circuitul este gata:
1. Instalați tunerul, amplificatorul și potențiometrul în cutie.
2. Asigurați-vă că panoul frontal al ghiveciului nu intră accidental în contact cu solul (în funcție de model).
3. Porniți și testați:
– Se aude un bâzâit la volum redus?
– Sunetul este clar până la 70–80% din volum?
– Se aude un „pocnit” la pornire/oprire?
Dacă se aude un „pocnet”, puteți adăuga un circuit simplu de dezactivare a sunetului sau puteți întârzia conexiunea difuzorului (pornire ușoară), în special la anumite amplificatoare.
Concluzie
Construirea unui radio cu un control bun al volumului necesită atenție la detalii: selectarea unui potențiometru audio, plasarea butonului de volum înaintea amplificatorului, utilizarea condensatoarelor de cuplare, aranjarea corectă a cablajului și instalarea unei surse de alimentare curate. Prin implementarea unei împământări corespunzătoare și selectarea unui amplificator potrivit, puteți crea un radio realizat acasă care nu numai că funcționează, dar este și plăcut de ascultat - volum constant, zgomot minim și fără distorsiuni.
Dacă doriți, vă pot ajuta cu o schemă specifică a circuitului (de exemplu: modul FM RDA5807 + potențiometru A50K + PAM8403) completă cu valorile componentelor și o schemă de cablare sugerată.
