پیش تقویت کننده و مخلوط کننده ای با دو ورودی

پیش تقویت کننده و مخلوط کننده ای با دو ورودی

این طرح این امکان را برای شما فراهم می سازد که با استفاده از یک مشت قطعات الکترونیکی معمولی و البته یک ای سی صدای خود را به یک قطعه ی موسیقی اضافه نمایید. منبع موسیقی، یک ضبط و پخش کاست معمولی بوده و خروجی لازم مستقیما از سوکت گوشی ان گرفته می شود. از ان جایی که خروجی این میکسر باید یک بلندگو را تغذیه کند سیگنال خروجی قوی بوده و به این لحاظ باید از یک تضعیف کننده ی ساده ی دو مقاومتی عبور نماید. برای وارد کردن کلام یا صدای شما به مدار، می توان از همان میکروفن کربنی داخل جعبه ضبط و پخش یا به اصطلاح فابریک خود دستگاه استفاده نمود. یک طبقه  تقویت کنندگی با بهره ی بالا، تقویت ضروری صدای شما را تامین می نماید. آپ امپ LM741 در نقش تقویت کننده معکوس کننده ظاهر شده ولی این دفعه دو سیگنال ورودی، در یک چیدمان جمع کننده ی ساده با هم ترکیب می گردند.

یکی از ویژگی های جالب استفاده از تقویت کننده عملیاتی در مدارات، میکسر یا مخلوط کننده ای است که در این جا معرفی شده و ساخت ان بسیار ساده می باشد. برای ایجاد تراز مناسب پخش صدای موسیقی، از ولوم معمولی دستگاه ضبط و پخش استفاده می شود. چون ولومی برای کنترل تراز میکروفن پیش بینی نشده، به جای ان تراز پخش موسیقی را تنظیم نمایید. درست مثل استودیوهای حرفه ای، می توانید. در ضمن پخش قطعه ی موسیقی مورد نظر ضمن این که ولوم را به ارامی بالا می برید مشخصات قطعه ی مورد پخش را به شنونده ها معرفی کنید.

حالت برعکس هم کاملا امکان پذیر است و با نزدیک شدن به پایان موسیقی گوینده می تواند با اعلام ترانه ی بعدی و به تدریج با کم کردن ولوم صدای اهنگ در حال پخش را به مرور و به ارامی کم کند. اگر می خواهید صدای نهایی بلندی داشته باشید خروجی پیش تقویت کننده باید جهت تقویت مناسب به یک تقویت کننده ی قدرت هدایت شود. کنترل کننده ی ولوم میکسر که در طبقه ی خروجی و در سمت راست مدار ملاحظه می شود. می تواند خروجی مدار را با تقویت کننده ی قدرت هماهنگ نماید. اگر احساس کردید میکروفن مورد استفاده خیلی حساس است . عامل موثر در تعیین بهره ی طبقه یعنی اندازه ی مقاومت فیدبک R5 را کاهش داده و متناسب با ان R4 را هم کم کنید.

تشریح مدار

با خود آی سی شروع کنیم که یک مقاومت فیدبک R5 یک مگا اهمی، خروجی ان را به ورودی معکوس کننده متصل می سازد. بنابراین با وجود مقاومت فیدبک فورا باید به دنبال یک مقاومت ورودی هم بگردیم. از ان جایی که مدار حاضر یک میکسر با دو ورودی می باشد. به جای یک مقاومت ورودی، از دو مقاومت R4 و R1 سود جسته ایم.

اول نیمه ی ساده تر را بررسی می کنیم ورودی میکروفن از طریق خازن C1 که به صورت سری به مقاومت 10 کیلو اهم R1 بسته شده، وارد مدار می شود. با اطلاعاتی که از تقویت کننده ی معکوس کننده داریم می دانیم که بهره معادل نسبت مقاومت فیدبک به مقاومت ورودی یعنی R5 به R1 یا 1 مگا اهم تقسیم بر 10 کیلو اهم و یا خلاصه 100× است. خروجی میکروفن ها فقط در حد 1 میلی ولت است. بنابراین با احتساب بهره ی بالا، خروجی تقویت شده ی میکروفن چیزی در حدود چند صد میلی ولت می گردد و در صورت تغذیه به یک تقویت کننده ی قدرت به یک تقویت کننده ی قدرت با بهره ی 20×خروجی نهایی به ترازی در حدود چند ولت خواهد رسید. تمام اعداد و ارقام نشان داده شده بر روی شکل حاکی از این هستند که بهره ی 100× برای انجام این کار انتخاب مناسبی می باشد. توجه کنید که میکروفن مورد نیاز از نوع کربنی ساده و به بایاس ولتاژ dc نیازی نداشته باشد.

پایه غیر معکوس کننده ی ای سی از طریق مقاومت جداساز و 100 کیلو اهم R9 به محل پیوند مقاومت های مقسم ولتاژ R7 و R8 که با هم مساوی و هرکدام از ان ها 100 کیلو اهم است متصل می شود. در نزدیکی این مقسم ولتاژ یک خازن جداساز C5 پیش بینی شده که الکترولیتی بوده و سیگنال ac را به زمین هدایت می کند. دقت داشته باشید که استفاده از مقاومت جداساز R9 را فراموش نکنید چون وجود ان برای عملکرد صحیح مدار ضروری است. سیگنال خروجی مدار از طریق C2 تزویج می گردد. برای تنظیم تراز سیگنال و مناسب سازی ان به طبقه بعدی از یک پتانسیومتر یا ولوم معمولی VR1 استفاده می کنیم.

مقاومت R6 برای ایجاد تضعیف کنندگی بیشتر در مدار پیش بینی شده است . به شکل مدار نگاه کنید. حتی وقتی VR1 در حداکثر مقدار خود یعنی 10 کیلو اهم قرار گیرد. وجود R6 و ان هم به میزان 10 کیلو اهم موجب می شود که سیگنال حاصله به میزان 50% تضعیف گردد. لذا در این صورت دو مقاومت مزبور به شکل یک مقسم ولتاژ ثابت ساده عمل می نماید. در قسمت ورودی دوم مدار یک سیگنال ورودی خیلی قوی مثل خروجی یک ضبط و پخش کاست یا رادیوی پرتابل را بپذیرد. همان طور که انتظارش را داشته ایم اینجا هم یک خازن تزویج یعنی C3 سر راه سیگنال ورودی قرار گرفته است.

قطعات بعدی R2 و R3 هستند که به شکل یک مقسم ولتاژ تضعیف کننده در کنار هم قرار گرفته اند. از انجایی که سیگنال ورودی این قسمت بسیار قوی تر از سیگنال قسمت میکروفن است تضعیف کنندگی در حد بالا صورت گرفته و تراز سیگنال با ضریبی در حدود 10× کاهش می یابد. خروجی این قسمت از محل پیوند این دومقاومت یعنی R2 و R3  گرفته شده و از طریق خازن 0/1 میکروفارادی C4 به قسمت بعدی هدایت می شود. در نهایت این سیگنال از مقاومت ورودی و هماهنگ کننده ی R4 گذشته و وارد پایه ی معکوس کننده تقویت کننده عملیاتی می گردد. اندازه این مقاومت 1 مگا اهم است که در مقایسه با مقاومت فیدبک R5 سبب ایجاد بهره ی واحدی در این قسمت از میکسر می گردد.

فهرست قطعات

:: نیمه هادی

تراشه Op-Amp تقویت کننده عملیاتی   ICI:LM741

:: مقاومت ها

همه مقاومت ها 1/4 وات و 5 درصدی هستند.

R1:10Kohms

R2:100Kohms

R3:10Kohms

R4:1Mohm

R5:1Mohm

R6:10Kohms

R7:100Kohms

R8:100Kohms

R9:100Kohms

R10:4.7Kohms

:: خازن ها

همه خازن ها ی غیر قطبی از نوع عدسی و سرامیکی هستند.

ولتاژ مجاز همه خازن های الکترولیتی،25 ولت است.

C1:0.1µF

C2:0.1µF

C3:0.1µF

C4:0.1µF

C5:10µF

C6:0.1µF

C7:100µF

:: قطعات و لوازم اضافی

VR1 & VR3 : پتانسیومتر 10 کیلو اهم

D3 : LED

کلید قطع و وصل تک پل تک راهه مینیاتوری : S1

منبع تغذیه : باتری کتابی 9 ولتی

نکات ساخت

در اولین قدم قطعات وابسته به ورودی ضبط یعنی R2، C3، R4، C4 و R3 را کنار گذاشته و کار را با قطعات قسمت میکروفن یعنی R1، C1 و R5 اغاز کنید. فراموش نکنید که در این مرحله حتما از شبکه بایاسی که  به پایه 3 می رود استفاده نمایید. تنها با تمرکز بر روی اصول اشکار تقویت کننده ها می توانید مدار را راه اندازی کنید. برای ازمایش مدار به تقویت کننده ی قدرتی نیاز خواهید داشت که با خروجی این مدار همخوانی داشته باشد.

وقتی مطمئن شدید که مدار مشکلی نداشته و کار می کند. به تدریج بقیه ی قطعات را به ان اضافه نمایید. چون مدار شامل قسمت های مکانیکی مثل پتانسیومتر و سوکت های مختلف برای اتصال سریع و راحت به ورودی ها و خروجی ها می باشد. بهتر است کل مدار را در داخل یک جعبه ی پلاستیکی و با سایز مناسب جاسازی نمود. در موقع استفاده از سوکت توجه داشته باشید از انواعی استفاده کنید که با خروجی های ضبط و میکروفن همخوانی داشته باشند . سوکت خروجی هم باید به گونه ای گزیده شود که امکان جفت شدن با تقویت کننده ی قدرت را داشته باشد.

اگر تصمیم به کنترل ولتاژ و جریان گرفتید برای اندازه گیری ولتاژ محل پیوند مقاومت های R7  و R8 که باید نصف ولتاژ تغذیه باشد از یک مالتی متر و یا ولت متر dc استفاده نمایید. جریان خاموشی مدار (یعنی میزان جریان هنگامی که هیچ سیگنالی به طبقه اعمال نشود) معمولا در حدود چند میلی امپر بوده و برای اندازه گیری ان باید مالتی متر یا امپرمتر را به صورت سری و در نزدیکی تغذیه ی مثبت مدار قرار داد.

راه اندازی ازمایشی

وقتی قرار است خروجی مدار به یک تقویت کننده ی قدرت تغذیه گردد ابتدا تقویت کننده ی قدرت را روشن کرده و سپس برق مدار میکسر را وصل نمایید. سلسله مراتب صحیح به این صورت است که در این گونه موارد حتما ابتدا باید از اخر شروع کرده و یک به یک، مدار یا دستگاه های متصل به هم را روشن نمود. برای شروع کار موسیقی مورد نظر را از دستگاه ضبط و پخش کاست که ولوم ان در روی یک مقدار بسیار ضعیف تنظیم شده، پخش کرده و ولوم میکسر را هم در حد وسط قرار دهید. متناسب با کیفیت صدای پخش شده از دستگاه ضبط و پخش کاست و برای ایجاد هماهنگی ان با میکسر از ولوم پخش کاست سود بجویید. با تنظیم ولوم میکسر می توانید به حجم صدای مورد انتظار خود از تقویت کننده ی قدرت دست پیدا کنید.