Miniwieża z klocków

Przedstawione w artykule urządzenie powstało trochę przez przypadek. Początkowo zamierzałem zbudować jedynie aktywne głośniczki do komputera. Jednak w internecie znalazłem ofertę zakupu ciekawego modułu elektronicznego - panelowego odtwarzacza mp3 z tunerem, zegarem i budzikiem. Postanowiłem więc zwiększyć funkcjonalność głośniczków i zapewnić im możliwość samodzielnej pracy. I tak powstał prezentowany w tym artykule projekt miniwieży.

Ale dlaczego "z klocków"? Otóż w mojej konstrukcji zastosowałem kilka specjalnie zaprojektowanych modułów. A każdy z nich może być zastosowany jako gotowy "klocek" również w innym urządzeniu audio.

Opis układu

Schemat blokowy jest przedstawiony na rysunku 1. Centralnym elementem jest moduł odtwarzacza/tunera. Stereofoniczny sygnał audio pochodzący z niego jest kierowany do modułu wzmacniacza akustycznego, zasilanego z transformatora TRAFO. Na schemacie, poniżej modułu odtwarzacza znajduje się moduł wzmacniacza słuchawkowego. Moduł ten pełni podwójną rolę: po pierwsze wzmacniacza dla słuchawek (do którego sygnał jest doprowadzany równolegle z wzmacniaczem mocy), po drugie selektora wejścia dodatkowego.

Rys.1 Schemat blokowy

Miniwieża posiada dwa gniazda wejść dodatkowych, jedno w postaci gniazd chinch na tylnej ściance, oraz drugie, przednie gniazdo minijack - oznaczone jako MP3. Wykorzystano wbudowany w gniazdo minijack przełącznik, dzięki któremu włożenie wtyczki odłącza tylne gniazdo chinch. Sygnał z gniazd jest następnie prowadzony do wejścia AUX modułu odtwarzacza/tunera. Również przełącznik gniazda słuchawek PHONES został wykorzystany - sygnał z niego trafia do modułu APO (skrót od ang. Auto Power On). Moduł APO wykrywa obecność sygnału audio i wtedy załącza zasilanie końcówki mocy. Brak sygnału - również spowodowany podłączeniem słuchawek - wyłącza zasilanie wzmacniacza mocy. Moduł APO posiada własny zasilacz sieciowy, który dodatkowo dostarcza napięć zasilających moduły odtwarzacza/tunera oraz wzmacniacza słuchawkowego.

Szczegółowe działanie każdego modułu - "klocka" zostanie omówione z osobna.

1. Odtwarzacz/tuner.
Zakupiony bezpośrednio w Chinach (w sklepie internetowym dx.com za jedyne $10.50) panel mp3 stanowi serce urządzenia. Umożliwia on słuchanie muzyki w formacie mp3 z pendrive'a włożonego do gniazda USB lub karty SD oraz odbiór audycji radiowych za pośrednictwem wbudowanego tunera FM. Oryginalne urządzenie jest widoczne na fotografii 1. Na panelu tym dostępne są przyciski sterujące oraz prosty wyświetlacz LED. Sterowanie jest też możliwe za pomocą dostarczonego wraz z modułem pilota podczerwieni. Poza wejściami USB i SD dostępne jest jeszcze wejście AUX. Moduł posiada także wbudowany zegar z budzikiem oraz korektor z predefiniowanymi ustawieniami (rock, jazz itp.). Zatem wszystkie podstawowe elementy związane ze źródłem sygnału są w nim zapewnione. Jakość uzyskiwanego z urządzenia dźwięku nie budziła zastrzeżeń, jedynie estetyka panelu pozostawiała wiele do życzenia. Postanowiłem zatem wykonać własny panel sterowania.

Fot.1 Moduł odtwarzacza/tunera

Z oryginalnego panelu pozostaje wykorzystywany wyświetlacz - widoczny poprzez pokrywający całą przednią ściankę urządzenia płytę z ciemnego pleksi oraz gniazdo USB (z gniazda SD zrezygnowałem). Poniżej panelu odtwarzacza/tunera umieściłem własną płytkę z wyprowadzonymi przyciskami do sterowania. Tak zbudowany nowy panel jest przedstawiony na fotografii 2.

Fot.2 Panel przedni urządzenia

2. Wzmacniacz akustyczny.
W urządzeniu zastosowałem scalone końcówki mocy serii TDA20x0. Są to jedne z najchętniej stosowanych wzmacniaczy akustycznych małej mocy. Ich niebagatelne zalety to niska cena, mała liczba elementów towarzyszących, wbudowane zabezpieczenia przeciwzwarciowe i termiczne oraz możliwość pracy w różnych konfiguracjach. Sam też chętnie stosuję te układy. Postanowiłem zaprojektować uniwersalną płytkę drukowaną, która pozwoli na sporą dowolność aplikacji. Zatem można zastosować trzy typy układów: TDA2030, TDA2040 lub TDA2050. Ponadto można zasilać je z transformatora z jednym uzwojeniem wtórnym lub podwójnym - symetrycznym, oraz używać w konfiguracji stereo lub zmostkowanej - mono. Razem 12 kombinacji. Warianty montażu omówię na trzech podstawowych przykładach.

Wariant 1 - stereo, zasilanie pojedyncze. Schemat ideowy tej opcji jest przedstawiony na rysunku 2 (tylko jeden kanał - drugi wygląda analogicznie). Pojedyncze napięcie zasilania z transformatora podawane jest na zaciski Z-1 i Z-3. Napięcie to, wyprostowane mostkiem M i odfiltrowane na kondensatorze C7, służy do zasilania scalonego wzmacniacza mocy US1. W obwodzie zasilania znajduje się jeszcze kondensator odsprzęgający C5 oraz dwie diody zabezpieczające D1 i D2. Diody te są konieczne tylko dla układów TDA2030 - pozostałe układy mają diody już wbudowane w strukturze.

Sygnał wejściowy podawany jest na złącze WE i poprzez kondensator C1 trafia na wejście nieodwracające US1. Proszę zwrócić uwagę że ujemny biegun zasilania US1 jest połączony z masą układu. Z uwagi na to, wejście nieodwracające US1 jest polaryzowane rezystorem R1 z obwodem sztucznej masy zbudowanym z dzielnika rezystorowego R5 i R6 oraz kondensatora filtrującego C9. Do wejścia odwracającego jest podłączona pętla ujemnego sprzężenia zwrotnego utworzona na elementach R2 i R3 oraz, odcinającego składową stałą, kondensatora C2. Z uwagi na składową stałą głośnik - podłączony do zacisków L-1 i L-2 - jest również "napędzany" poprzez kondensator - C3. Do wyjścia układu US1 jest podłączony jeszcze tzw. obwód Boucherota - zabezpieczający je przed wzbudzeniem (elementy R4 i C4).

Rys.2 Schemat wzmacniacza - stereo, zasilanie pojedyncze

Wariant 2 - stereo, zasilanie symetryczne. Schemat ideowy tego rozwiązania jest przedstawiony na rysunku 3 - można porównać z rysunkiem 2. Istotna różnica to zasilanie z transformatora o dwóch symetrycznych uzwojeniach. Wspólny koniec tych uzwojeń jest podłączony do zacisku Z-2 a dalej z masą układu. Skrajne wyprowadzenia uzwojeń transformatora podłączone są do zacisków Z-1 i Z-3. Po wyprostowaniu na mostku prostowniczym uzyskujemy dwa, symetryczne względem masy napięcia zasilające układ US1. W układzie zasilania muszą znajdować się dwa kondensatory filtrujące - C7 i C8 oraz dwa kondensatory odsprzęgające C5 i C6. Za to niepotrzebny jest obwód sztucznej masy, więc wejście nieodwracające jest spolaryzowane rezystorem R1 podłączonym do "właściwej" masy układu. Z tego samego powodu, tj. zasilania napięciem symetrycznym, nie potrzebny jest kondensator wyjściowy. Głośnik jest podłączony bezpośrednio pod wyjście US1 - złącze L-2 i masę L-1. Reszta układu pełni rolę analogiczną jak w wariancie 1.

Rys.3 Schemat wzmacniacza - stereo, zasilanie symetryczne

Wariant 3 - mostek mono, zasilanie niesymetryczne. Schemat ideowy tego wariantu jest przedstawiony na rysunku 4. Tym razem jeden kanał wymaga dwóch wzmacniaczy. Konfiguracja mostkowa polega bowiem na wzajemnym wspomaganiu się dwóch końcówek mocy - podczas gdy jedna ciągnie membranę głośnika, druga ją popycha i tak na przemian. Zatem głośnik jest podłączony pomiędzy wyjścia obu końcówek mocy - złącza L-2 i R-1 (bez żadnych kondensatorów separujących - wyjścia układów mają taki sam potencjał spoczynkowy). Sygnał audio z wejścia WE jest podawany na wejście nieodwracające tylko jednego układu US1. W drugim układzie US2 wejście to jest spolaryzowane przez rezystor R11 potencjałem sztucznej masy. Sygnał dla drugiego układu jest podbierany za pośrednictwem rezystora R10 z wyjścia US1 i podawane poprzez kondensator C12 na wejście odwracające US2. Dzięki temu zabiegowi układy są wysterowane tym samym sygnałem, tylko w przeciwnych fazach. Pozostałe elementy pełnią te same funkcje co na poprzednich schematach - zachowano tę samą numerację elementów. Układ mostkowy może być również zasilany napięciem symetrycznym. W takim przypadku w obwodzie zasilania potrzebne są dodatkowe kondensatory filtrujące ujemną gałąź zasilania. Nie potrzebny jest za to obwód sztucznej masy (R5,R6,C9).

Rys.4 Schemat wzmacniacza - mostek mono, zasilanie niesymetryczne

Dla wszystkich wariantów końcówki mocy zaprojektowałem wspólną płytkę drukowaną - zobacz rysunek 5. W zależności od wybranej opcji pewne elementy na niej mają być montowane, inne nie lub trzeba je zastąpić zworami. Szczegółowe wartości elementów w zależności od zastosowanego wariantu oraz typu układu są podane w tabeli 1. Tabela ta pełni też rolę spisu elementów. Tabela 2 zawiera zalecany w danej konfiguracji typ transformatora zasilającego (nie wolno przekraczać wartości napięć dla danego układu). Natomiast tabela 3 przedstawia moc możliwą do uzyskania w danej opcji.

Rys.5 Płytka drukowana wzmacniacza

układ	TDA2030	TDA2040-50	TDA2030-50	TDA2030-50	TDA2030-50
zasilanie	niesymetryczne	niesymetryczne	symetryczne	niesymetryczne	symetryczne
konfiguracja	stereo	stereo	stereo	mostek - mono	mostek - mono
R1,R11	100k	22k	22k	22k	22k
R2,R12	4k7	680R	680R	680R	680R
R3,R13	150k	22k	22k	22k	22k
R4,R14	1R	dla TDA2030 - 1R, dla TDA2040 - 4R7, dla TDA2050 - 2R2
R5,R6,R15,R16	100k	22k	brak	22k	brak
R10	brak	brak	brak	22k	22k
C1	1u/50V	2u2/50V	2u2/50V	2u2/50V	2u2/50V
C11	1u/50V	2u2/50V	2u2/50V	brak	brak
C2,C12	2u2/35V	22u/35V	22u/35V	22u/35V	22u/35V
C3,C13	2200u/35V	2200u/35V	zwora	zwora	zwora
C4,C14	220n	dla TDA2030 - 220n, dla TDA2040 - 100n, dla TDA2050 - 470n
C5,C15	100n	100n	100n	100n	100n
C6,C16	brak	brak	100n	brak	100n
C7 *	2200u/35V	4700u/35V*	2200u/35V	4700u/35V*	2200u/35V
C8	zwora	zwora	2200u/35V	zwora	2200u/35V
C9,C19	22u/35V	100u/35	zwora	220u/35	zwora
D1-D4	1N4001 montować tylko dla układu TDA2030
M	mostek 8A w obudowie KBU
L,R,Z	złącza ARK
*	W przypadku zasilania napięciem pojedynczym wyższym niż 35V (po wyprostowaniu) kondensator C7 należy zastosować na odpowiednio wyższe napięcie np 4700u/50V

tabela 1

zasilanie	niesymetryczne	niesymetryczne	symetryczne	symetryczne
układ	napięcie/prąd	trafo	napięcie zas.	trafo
TDA2030	max 36V/3,5A	25V/40W	2x18V	2x12,5V/40W
TDA2040	max 40V/4A	27V/60W	2x20V	2x13,5V/60W
TDA2050	max 50V/5A	34V/80W	2x25V	2x17V/80W

tabela 2

impedancja obciążenia (głośników)	stereo 4ohm	stereo 8ohm	mostek 4ohm	mostek 8ohm
TDA2030	2x14W	2x8W	28W	16W
TDA2040	2x22W	2x12W	44W	24W
TDA2050	2x28W	2x18W	56W	36W
Uzyskiwana moc przy 0,5% zniekształceń Przy zaakceptowaniu większych zniekształceń uzyskiwana moc może być wyższa.

tabela 3

3. APO + zasilacz pomocniczy.
Układ APO (Auto Power-On) to detektor obecności sygnału audio. Ma on za zadanie załączyć zasilanie końcówki mocy natychmiast po pojawieniu się sygnału na wejściu układu i wyłączyć chwilę po jego zaniku.

Jak to działa? Schemat modułu jest przedstawiony na rysunku 6. Sygnał audio jest pobierany z wejścia IN i poprzez rezystory R1 i R2 oraz kondensator C6 podawany jest na wejście nieodwracające wzmacniacza operacyjnego US3A. Wzmocnienie tego układu dla przebiegów zmiennych jest określone stosunkiem rezystorów R6 i R7 i wynosi w ok. 50x. Wyjście wzmacniacza US3A jest bezpośrednio podłączone do wejścia odwracającego układu US3B pełniącego rolę komparatora. Wzmocniony sygnał jest porównywany z napięciem referencyjnym na linii sztucznej masy (elementy R3, R4, C7) równym połowie zasilania. Wejście US3A jest spolaryzowane za pomocą R5, zatem napięcie na wyjściu będzie oscylować wokół tej wartości (połowa napięcia zasilania). Czułość komparatora jest określona stosunkiem rezystorów P1 i R8 (P1 służy do jej regulacji). W chwili gdy napięcie na wejściu odwracającym będzie niższe niż referencyjne na wejściu nieodwracającym, na wyjściu pojawi się napięcie dodatnie bliskie napięciu zasilania wzmacniacza US3. Napięcie to poprzez rezystor R9 i diodę D3 cyklicznie doładowuje kondensator C9. Utrzymujące się na nim napięcie powoduje otwarcie tranzystora T1 i zadziałanie przekaźnika PR1. Równolegle do kondensatora C9 podłączony jest rezystor R10 o dużej wartości, który rozładowuje kondensator. Przy braku impulsów doładowujących (muzyki na wejściu układu) po pewnym czasie nastąpi spadek napięcia na kondensatorze C9, zamknięcie tranzystora T1, rozłączenie przekaźnika PR1, a w konsekwencji wyłączenia zasilania wzmacniacza podłączonego pod złącze PW (POWER_OUT). Proces wyłączenia można przyspieszyć zwierając złącze RESET, co powoduje szybkie rozładowanie kondensatora C9 przez rezystor R11.

Układ jest dostosowany do niskopoziomowego sygnału audio, który podebrany z wejścia końcówki mocy powinien być podawany na złącze IN. Sygnał stereofoniczny jest sumowany na rezystorach R1 i R2 co w rzadkich sytuacjach (duża impedancja wejściowa końcówki mocy) może prowadzić do przesłuchów międzykanałowych. Aby im zapobiec można zwiększyć wartości R1 i R2, ale wtedy spadnie czułość. Czułość można poprawić zwiększając wzmocnienie US3A poprzez wymianę rezystora R6 na większy (jeśli nie pomaga regulacja potencjometrem montażowym P1).

Możliwa jest modyfikacja układu tak, aby używał sygnału wysokopoziomowego (z wyjścia głośnikowego wzmacniacza). W tym celu wartości rezystorów R1 i R2 należy zwiększyć do 100k, oraz zrezygnować ze wstępnego stopnia wzmacniającego - przekonfigurowując go na bufor (trzeba zastąpić R6 zworą oraz nie montować R7 i C7). Natomiast bezwzględnie trzeba zamontować diody antyprzepięciowe D1 i D2 z których można zrezygnować w przypadku sygnału niskopoziomowego.

Rys.6 Schemat układu APO

Układ APO posiada własny zasilacz sieciowy z zamontowanym na płytce małym, zalewanym transformatorem sieciowym TR. Napięcie zasilające z sieci 230V należy podłączyć do złącza AC. Złącze PW służy do podłączenia transformatora załączanej końcówki mocy. Obwody sieciowe - zarówno transformatora TR jak i wyjścia PW - są zabezpieczone bezpiecznikami B1 i B2. Napięcie przemienne z uzwojenia wtórnego transformatora TR, wyprostowane na mostku Graetza M, filtrowane kondensatorem C1 trafia na wejście układu stabilizatora liniowego US1. Za stabilizatorem znajduje się jeszcze kondensator C3. Ustabilizowane napięcie 12V służy do zasilania modułu APO. Kondensatory C2,C4, C5,C10 i C11 odprzęgają linie zasilania, zabezpieczając układy scalone przed wzbudzeniem. Płytka modułu APO jest przedstawiona na rysunku 7. Na płytce znajduje się także dodatkowy stabilizator US2. Napięcie 5V z niego, po odfiltrowaniu kondensatorem C12, służy do zasilania modułu odtwarzacza/tunera. Drugie złącze wyprowadza napięcie 12V wykorzystywane do zasilania wzmacniacza słuchawkowego.

Rys.7 Płytka modułu APO

4. Wzmacniacz słuchawkowy.
Schemat wzmacniacza słuchawkowego przedstawiono na rysunku 8. Jest to prosty układ oparty na wzmacniaczu operacyjnym NE5532 w konfiguracji nieodwracającej. Sygnał audio jest podawany na wejście nieodwracające US1A ze złącza IN poprzez kondensator C1. Polaryzację wejścia zapewniają rezystory R1 i R2. Wzmocnienie jest określone za pomocą elementów R3 i R4 na około 4x. Kondensator C4 ogranicza nieco pasmo przenoszenia od góry eliminując jednocześnie szumy. Wzmocniony sygnał z wyjścia US1A poprzez kondensator C2 trafia do gniazda słuchawkowego typu mini jack - PHONES.

Rys.8 Schemat wzmacniacza słuchawkowego

Drugi kanał zbudowany jest analogicznie (wykorzystuje drugą połówkę US1B oraz elementy o numerach wiekszych od 10).

Układ zasilany jest napięciem 5-12V podawanym na złącze ZAS. W obwodzie zasilania obecne są dwa kondensatory C5 - odsprzęgający, C6 - filtrujący oraz dławik L1.

Rys.9 Płytka wzmacniacza słuchawkowego

Płytka wzmacniacza słuchawkowego jest widoczna na rysunku 9. Na płytce tej zostało umieszczone jeszcze jedno gniazdo mini jack. Służy ono jako wejście dla przenośnych odtwarzaczy. W przypadku wykorzystania modułu wzmacniacza samodzielnie należy zamiast złączy MP3_OUT i IN wstawić zwory łączące nawzajem piny od 1-4 tych złącz. W takim przypadku nie montujemy złączy IN_WEW i OUT.

Montaż i uruchomienie

Montaż elementów na płytkach jest standardowy. Elementy montujemy od najmniejszych do największych. W przypadku płytki wzmacniacza wartości elementów należy dobrać z tabeli 1, a układy US1 i US2 bezwzględnie przykręcić do radiatora. Zaleca się odseparować układy od radiatora za pomocą specjalnych śrub i podkładek izolacyjnych - szczególnie w układzie z zasilaniem symetrycznym, gdzie na radiatorze pojawiłoby się ujemne napięcie zasilania.

Moduły wzmacniaczy powinny pracować natychmiast po uruchomieniu. Moduł APO może wymagać dostrojenia czułości potencjometrem montażowym P1. Czas podtrzymywania zasilania po zaniku sygnału jest zależny od pojemności kondensatora C9 - należy go dobrać w zależności od potrzeb. (1uF to ok 10sek, 4u7 - 30sek, 100uF to aż ok. 20min)

Uwaga - numeracja elementów w poszczególnych modułach się powtarza. Spis części dla modułu wzmacniacza mocy znajduje się w tabeli 1. Płytki w miniwieży są ze sobą połączone wg. schematu na rysunku 1.

Kolumny głośnikowe.
Samodzielne konstruowanie kolumn głośnikowych jest wśród audio-amatorów dość popularne. Fabryczne kolumny dobrej jakości mogą kosztować dużo, zatem można sporo zaoszczędzić. Wiele osób kopiuje konstrukcje fabryczne lub wykonuje tzw. projekty DIY - opracowane specjalnie do własnoręcznego wykonania. Inni próbują swych sił i podejmują się samodzielnego zaprojektowania kolumn. Niestety próby te nierzadko kończą się fiaskiem, bo uzyskany efekt dźwiękowy jest daleki od oczekiwań. Zagadnienia związane z projektowaniem kolumn głośnikowych wymagają bowiem sporej wiedzy i doświadczenia.

Niemniej skonstruowanie prostego dwudrożnego zestawu było w zasięgu moich możliwości. Do pomocy miałem komputer z programem Speaker Workshop oraz samodzielnie wykonane niezbędne akcesoria: mikrofon pomiarowy z przedwzmacniaczem i specjalną przystawkę - tzw. JIG. Dzięki temu w stosunkowo prosty sposób mogłem:

• określić parametry użytych głośników,
• dobrać typ i objętość obudowy,
• dostroić obudowę i dobrać tunel bass-reflex,
• sprawdzić charakterystykę pasma przenoszenia oraz dobrać elementy zwrotnicy.

Jest to dość złożony proces - początkującym radziłbym raczej skorzystać z któregoś, z licznych dostępnych w sieci, gotowych projektów DIY. Osobna kwestia to dostęp do narzędzi stolarskich - raczej niezbędnych do wykonania obudów kolumn.

Głównym materiałem używanym do konstrukcji kolumn jest płyta wiórowa lub mdf. Ja wykorzystałem płytę meblową - okleinowaną, którą posiadałem w postaci niewykorzystanych półek od regału. Wystarczyło je tylko pociąć i poskładać - wcześniej oklejając widoczne krawędzie. Ścianki tylna i boczne połączone są za pomocą kołków i kleju Wikol. Ścianki górna, dolna i przednia są poskręcane czarnymi wkrętami z pomocą dodatkowych sosnowych listewek, umieszczonych w narożnikach od środka. Dzięki temu z zewnątrz nie są widoczne żadne wkręty - za wyjątkiem przykręconej na końcu ścianki przedniej. Oczywiście wszystkie krawędzie montażowe posiadają warstwę kleju Wikol, który poza spojeniem pełni również rolę uszczelniacza - co jest szczególnie ważne w przypadku obudów głośnikowych. Przednia ścianka posiada spore otwory przewidziane na montaż głośników. Na tylnej znalazły się rura bas-reflex oraz terminal przyłączeniowy. We wnętrzu, na tylnej ściance umieściłem grubą, perforowaną gąbkę, która pełni rolę wygłuszenia. Kolumny w trakcie montażu są widoczne na fotografii 3. Ostatecznie fronty kolumn zostały przykryte płytą z czarnego pleksi, która imituje modne ostatnio wykończenie piano-black.

Fot.3 Kolumny głośnikowe w trakcie budowy

Obudowa miniwieży.
W swoich urządzeniach zwracam szczególną uwagę na wykonanie obudowy. Tutaj konwencja narzuciła się sama - moduł centralny swoim wyglądem i wymiarami ma pasować do kolumienek. Stąd takie same wymiary (16x15x25 cm) oraz konstrukcja - skrzynka z okleinowanej płyty meblowej oraz ciemna, ale tym razem półprzeźroczysta, pleksi na froncie.

Fot.4 Wnętrze skrzynki miniwieży

Fotografia 4 przedstawia wnętrze skrzynki bez panelu przedniego. Widoczne są: moduł APO który znalazł miejsce na bocznej ściance oraz przykręcony do dolnej, toroidalny transformator zasilający końcówkę mocy. Sama końcówka jest przykręcona wraz z radiatorem do ścianki tylnej. Tył obudowy (fotografia 5) posiada otwory dla chłodzenia wnętrza, ale sam radiator został wystawiony na zewnątrz. Dlatego tylna ścianka jest nieco cofnięta. Poniżej radiatora umieszczone są: terminal do przyłączania kolumn oraz gniazda chinch wejścia dodatkowego AUX. Odtwarzacz/tuner wraz z panelem sterowniczym i wzmacniaczem słuchawkowym zamontowałem na specjalnym szkielecie z profili aluminiowych. Całość, po włożeniu do skrzynki obudowy, jest przykryta płatem czarnej folii z wyciętymi okienkami na wyświetlacz, gniazda wejściowe, przyciski sterujące oraz podświetlane opisy tych przycisków. Wykończenie frontu stanowi płyta z przyciemnianego pleksi przykręcona za pomocą dwóch wkrętów. Kompletny, zmontowany zestaw jest widoczny na fotografii tytułowej.

Fot.5 Tył obudowy

Podsumowanie

Miniwieża dobrze spełnia swoje zadanie. W odróżnieniu do większości wież sklepowych brak jest w niej napędu CD, ale znaczenie płyt CD-audio w sprzęcie popularnym ostatnio znacznie spadło. Moje urządzenie posiada za to wejście USB dla odtwarzania plików mp3 bezpośrednio z pendrive'a, którego to gniazda nadal brakuje w wielu fabrycznych konstrukcjach. Ponadto wieża posiada przednie wejście MP3 (minijack) pozwalające na odtwarzanie dźwięku np. ze smartfona oraz tylne AUX (chinch) do podłączenia komputera (od tego się zaczęło). No i nie wolno zapomnieć o dedykowanym wzmacniaczu słuchawkowym - podłączenie słuchawek odłącza zasilanie wzmacniacza mocy.

Na koniec odpowiedź na pytanie z zapowiedzi: Czy opłaca się samodzielnie budować takie urządzenie?

Biorąc pod uwagę aspekt finansowy - nie. Miniwieżę o podobnych parametrach można w sklepie kupić już za ok. 200-300 zł co jest wartością porównywalną, jeśli chodzi o koszt materiałów i części, ale trzeba też uwzględnić duży wkład własnej pracy włożony w jej wykonanie.

Jednak z drugiej strony otrzymujemy niepowtarzalne, oryginalne urządzenie o wysokich walorach użytkowych, nie ustępujących sprzętom fabrycznym. A w żadnym sklepie nie kupimy zadowolenia i satysfakcji wynikających z użytkowania urządzenia własnej konstrukcji.

Uwaga!
W układzie występują napięcia groźne dla życia i zdrowia. Osoby niepełnoletnie mogą wykonać, uruchomić i skalibrować układ tylko pod opieką wykwalifikowanych osób dorosłych - nauczycieli.

---

Powyższy artykuł ukazał się w czasopiśmie "Elektronika dla Wszystkich" w numerze 7/2013

Do pobrania z elportalu:

• Miniwieża z klocków - płytki drukowane w formatach EAGLE i PDF (ZIP 790kB)

Wykaz elementów

Wzmacniacz akustyczny
Wartości elementów zależne od wybranego wariantu - szczegóły w tabeli 1

Układ APO + zasilacz pomocniczy
R1,R2,R3,R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k
R5,R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100k
R6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47k
R7,R11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k
R9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100R
R10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10M
P1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25k
C . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2200uF/25V
C2,C4,C5,C6,C10,C11 . . . . . . . . . . . . . . . . . 100n
C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1000uF/16V
C7,C8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100uF/16V
C9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4,7uF/16V
C12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470uF/16V
US1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LM7812
US2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LM7805
US3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LM358
T1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .IRFZ44
D1,D2,D3,D4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1N4148
M . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .mostek okrągły 1A
PR1 . . . . . . . . . . . . . . . . .przekaźnik JQC3 - 12V
TR . . . . . . . . .transformator zalewany do druku 4W/12V
B1 . . . . . . . . . . . . .oprawka z bezpiecznikiem 100mA
B2 . . . . . . . . . . . . . . oprawka z bezpiecznikiem 1A
(wartość bezpiecznika zależna od sterowanego urządzenia - transformatora wzmacniacza mocy)
AC, PW . . . . . . . . . . . . . . . . złącza ARK podwójne
IN,5V,12V,RESET . . . . . . . . . . . . . . złącza goldpin

Wzmacniacz słuchawkowy
R1,R2,R11,R12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100k
R3,R13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68k
R4,R14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22k
C1,C11 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1uF/16V
C2,C12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220uF/16V
C3,C13 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10uF/16V
C4,C14 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100pF
C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100n
C6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220uF/16V
L1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100uH
US1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . NE5532
MP3_IN,PHONES . . . . . . . . . gniazda słuchawek minijack
AUX,MP3,IN,OUT . . . . . . . . . . . . . . .złącza goldpin