Obr. 2. Potlačovač šumu
Fig. 2. Poorly noise limiter
Zařízení je vybaveno jednoduchým potlačovačem šumu. Zdráhám se nazvat jej DNL, protože obvod DNL (Dynamic Noise Limiter), sestavený z diskrétních součástek např. podle [1], pracoval nesrovnatelně lépe. Zatímco DNL skutečně subjektivně potlačí šum v signálu, zde popsaný obvod odstraní šum pouze v pauzách mezi skladbami. Jedinou výhodou potlačovače šumu s tuzemským obvodem MA151 je jeho jednoduchost a láce. K jeho sestavení stačí jen několik součástek. Samotný IO lze sehnat (podle prodejce) za cenu 3 až 20 Kč.
Obr. 2. Potlačovač šumu
Fig. 2. Poorly noise limiter
Obvod MA151 je navržen speciálně pro potlačovače šumu. Obsahuje sledovač (mezi vývody 1 a 2), invertor (vývody 1 a 3) a zesilovač s autoregulací zesílení (vývody 7, 6, 5). Bližší údaje naleznete v [2]. K obvodu MA151 se mi nepodařilo sehnat doporučené zapojení. V [3] jsou uvedeny jen parametry obvodu, a tak předpokládám, že doporučenému zapojení se nejvíc blíží asi potlačovač šumu podle [4]. Zde použitý omezovač šumu je ještě jednodušší. Pokud by nehrozilo rušení od spínaného zdroje počítače, bylo by možné nahradit R10 zkratem a C8 vypustit.
Signál ze snímacího zesilovače prochází přes C6 a sledovač na vývod 2. Následuje pásmová propust. Horní propust (C7 a vstupní odpor na vstupu 7 – asi 50 kOhm) potlačí nízké kmitočty z hlediska šumu nezajímavé, dolní propust (R10, C8) kmitočty nad 30 kHz, které mohou být způsobené rušením.
Zesilovač s řízením zisku je vyřešen dosti nešťastně. Předpokládejme, že k vývodu 6 je připojena paralelní kombinace rezistoru a kondenzátoru, v přehrávači R11 a C9. Zvětšuje-li se signál na vstupu 7, pracuje zesilovač nejdříve se zesílením asi 13. Při určité úrovni signálu se zesílení rychle zmenšuje, a tak, i když se amplituda signálu na vstupu zvětšuje, na výstupu se rychle zmenší. Omezení zesílení je velmi ostré a úroveň signálu, při které se začne zesílení zmenšovat, závisí na odporu rezistoru R11. V zapojení je kritická kapacita filtračního kondenzátoru vnitřního usměrňovače C9. Při malé kapacitě (30 až 100 nF) je signál značně zkreslen a i při větší kapacitě (1 µF) je omezení zesílení tak ostré, že způsobí nepříjemné pazvuky. Teprve při kapacitě 5 až 10 µF je omezení plynulé, bez pazvuků. Časová konstanta usměrňovače je však již tak dlouhá, že obvod zareaguje až na delší pauzy – např. mezi skladbami.
Na výstupu obvodu se sloučí signál přímé větve z invertoru na vývodu 3 a „šumový“ signál z pomocné větve z řízeného zesilovače na vývodu 5. Při malých úrovních prochází signál oběma větvemi. Protože jsou tyto signály v protifázi, odečte se signál „šumu“ od původního signálu. Trimrem P1 nastavíme co největší potlačení šumu při slabém signálu. Při silném signálu je řízený zesilovač zablokován a signál prochází beze změny. Emitorový sledovač s T2 odděluje následující obvody.
Obr. 3. Signálová a napájecí zem. Rozdíl může být i 100
mV
Fig. 3. Signal and power ground. Difference
is possible 100 mV
Výstupní zesilovač má zásluhu, že se odstup rušivých napětí příliš nezhorší, napájíme-li přehrávač z PC. Při napájení z PC se totiž může snadno stát, že zem napájení a zem signálová budou mít mírně odlišné potenciály. Jak je to možné? Podívejte se na obr. 3, kde je zjednodušeně naznačeno napájení jednotlivých částí počítače.
Předpokládejme, že přehrávač je připojen ke zvukové kartě, zasunuté ve slotu základní desky počítače. Odtud však jen obtížně vyvedeme napájecí napětí 12 V. Mnohem jednodušší je napojit se na přívod napájení k disku nebo mechanice CD-ROM. Jak disk, tak základní deska počítače mají poměrně značný odběr energie, který v případě disku může být až 2 A, v případě základní desky třeba i 10 A. Takové napájecí proudy mohou vyvolat na přívodních vodičích již nezanedbatelné úbytky napětí. Tyto úbytky se navíc mohou nepravidelně měnit podle zatížení procesoru a disku. Rozdíl potenciálů byť i jen několika milivoltů může způsobit značné znehodnocení nf signálu. Konstruktéři nf zesilovačů dobře znají „neodstranitelný“ brum, způsobený zemními smyčkami u nevhodně zapojeného přístroje.
Obr. 4. Výstupní zesilovač
Fig. 4. Output amplifier
Výstupní zesilovač je vlastně diferenční zesilovač, který nedělá nic jiného, než že výstupní napětí snímacího zesilovače, vztažené k napájecí zemi, převede na napětí, vztažené k signálové zemi zvukové karty. I s nevybíranými „pětiprocentními“ rezistory (R13 až R16) bylo potlačení rušivého signálu asi 30 dB. Protože spektrum rušivých signálů může být opravdu široké, použijeme pro výstupní zesilovač kvalitní OZ.
Za výstupním zesilovačem následuje ještě relé. To umožňuje použít linkový vstup zvukové karty i pro jiné zdroje signálu. V klidu je zvuková karta připojena přes kontakty relé ke vstupu na přehrávači. Vstup zvukové karty je tak snadno dostupný bez složitého přepojování kabelů. Při zařazené funkci PLAY relé sepne a připojí vstup zvukové karty na snímací zesilovač.
Motor s regulátorem je pro napětí 6 V. Toto napětí je získáno běžným stabilizátorem 7806. Do přívodu k motoru je zařazen rezistor R204. Tato malá úprava znatelně zmenší rušení způsobené motorem. Napětí 6 V je, po vyfiltrování rezistorem R201 a kondenzátorem C201, použito také pro napájení předzesilovače. Na zvlnění napájecího napětí je z ostatních obvodů nejvíce citlivý potlačovač šumu s MA151. Proto je jeho napájecí napětí filtrováno ještě R202 a C202.
Jaroslav Belza
Přehrávač k PC byl otištěn v Praktické elektronice č. 8/1998 s. 13
10. 8. 2000