Схема оригинальной свето-музыкальной приставки

Схема оригинальной свето-музыкальной приставки

544
0

Приставка подключается к выходу УНЧ параллельно акустической системе и сопровождает музыку оригинальными световыми эффектами, образованными различными комбинациями включения четырех разноцветных источников света. Быстрота изменения световой картины зависит от частоты, то есть, высоты тона сигнала, а так же от настройки чувствительности входа приставки при которой она начинает реагировать с определенного уровня громкости сигнала.

Идея весьма проста. Напряжение 34 с выхода УНЧ поступает на усилитель-формирователь, который усиливает и ограничивает входной сигнал так, что формируются импульсы логического уровня но произвольной формы. Частота этих импульсов зависит как от частоты входного сигнала так и от настройки чувствительности формирователя. Сформированные импульсы подаются на вход двоичного счетчика, а далее с его выходов — на выходные симисторные каскады. Здесь используется счетчик с большим числом разрядов и управляют светильниками уровни только с его четырех старших разрядов. В принципе изложенную идею можно было бы реализовать и на обычном четырехразрядном счетчике, но в таком случае при воспроизведении сигнала большую часть времени все четыре светильника горели бы одновременно. Во всяком случае, создавался бы такой зрительный эффект. Дело в том, что частота звукового сигнала лежит где-то в пределах от сотен герц до десятков килогерц, а среднюю условно преобладающую можно принять как 0,5-3 кГц. При такой частоте и частота импульсов будет такая же. Поэтому переключаться светильники будут слишком быстро, — практически незаметно для глаз.

Использование счетчика с большим числом разрядов решает эту проблему, так как его часть с младшими разрядами работает как делитель частоты. Например, если взять счетчик CD4040 и использовать для управления его четыре старших разряда, то коэффициент деления частоты входного сигнала младшими разрядами составит 256. То есть, при входной частоте 1 кГц частота переключения самого младшего из четырех старших разрядов составит 4 Гц, а при частоте 3 кГц уже будет 12 Гц. Таким образом, вполне пригодно для зрительного восприятия перемены световых эффектов.

Схема оригинальной свето-музыкальной приставки

Входной сигнал поступает на переменный резистор R1. служащий для оперативной регулировки чувствительности. Далее сигнал идет на усилитель на ОУ А1. Это обычный УНЧ на ОУ при питании от однополярного источника питания. Нулевую точку создают резисторы R2 и R3, на них же поступает и входной сигнал и далее на прямой вход ОУ. Коэффициент усиления усилителя сделан подстраиваемым резистором R4, чтобы его можно было регулировать в очень широких пределах. Таким образом, чувствительность можно регулировать двумя органами.
На выходе ОУ может быть как синусоидальный так и импульсный сигнал, — все зависит от того достиг ли он уровня ограничения. Для формирования импульсов используется дополнительный каскад на транзисторе VT1. Транзистор включен без задания напряжения смещения на базе, поэтому он работает как ключ и лавинообразно открывается когда напряжение на базе превышает пороговую величину. Поэтому на его коллекторе сигнал исключительно импульсного характера с уровнем, соответствующим КМОП логическому.

Импульсы с коллектора VT1 поступают на вход счетчика D1, который их подсчитывает и соответственно изменяется комбинация нулей и единиц на его выходах. Ну а дальше эти логические уровни с выхода счетчика поступают на выходные каскады. Их четыре. Например, первый начинается с транзистора VT2, в коллекторной цепи которого включен светодиод оптопары U1. Далее — симистор VS1 и светильник, обозначенный как одна лампа Н1.
Для питания схемы нужен отдельный источник напряжением 10-15V, не обязательно стабилизированный, но с хорошей фильтрацией на выходе (конденсатор большой емкости после выпрямителя). Сделать схему с конденсаторно-стабилитронным бестрансформаторным источником конечно возможно, но крайне не рекомендую, так как в этом случае появляется гальваническая связь между входом схемы и электросетью, а при подключении к УНЧ получится, что УНЧ гальванически связан с сетью, что не просто нежелательно, а зачастую опасно как для людей, так и для аппаратуры. По той же причине не рекомендую заменить выходные каскады с оптопарами на обычные тиристорные или симисторные каскады, в которых управляющий сигнал от схемы поступает непосредственно на их управляющие электроды. Или же нужно будет предусмотреть трансформаторную развязку по входу, или сделать вход акустическим, подключив к нему микрофон, который будет принимать акустический сигнал с колонок звуковоспроизводящей аппаратуры.

Операционный усилитель LM709 подлежит замене почти любым операционным усилителем (кроме специализированных ОУ), здесь нет смысла даже перечислять, это может быть К140УД6, К153УД2, КР140УД608, и многие другие отечественные и зарубежные ОУ. Важно чтобы он мог работать при напряжении питания ±5…6V (+10…12V).
Транзисторы КТ3102 тоже можно заменить практически любыми биполярными п-р-п транзисторами малой мощности.
Оптопары можно заменить другими аналогичными (с маломощным симистором), например, МОС3021.
Симисторы можно заменить на ВТ132, ВТ136, ВТ137, ВТ138, ВТВ16, ВТА16 на максимальное напряжение не ниже 400V. Можно применить опотосимисторы, представляющие собой мощные оптопары. В этом случае оптопары U2-U4 не нужны.
При мощности каждого светильника не более 100 W радиаторы симисторам не нужны вообще никакие.
Счетчик CD4040 можно заменить на CD4020, CD4060 или отечественным К561ИЕ20 или К561ИЕ16. С микросхемами CD4020 и К561ИЕ16 цоколевка полностью совпадает.

Монтаж сейчас удобнее всего делать на покупных макетных печатных платах. Если нет ограничений в размерах устройства, то это, по моему, оптимальный вариант, так как позволяет в дальнейшем очень легко модифицировать схему, вносить изменения, усовершенствования. Конечно, при тиражировании устройства хотя бы 3-4 штуки, уже без разработки собственной платы не обойтись.
Число светильников можно увеличить до пяти, если использовать разряд «128», но на мой взгляд, скорость переключения в этом разряде будет великовата.

Толмачев А А.

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ