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Elettronica |
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Mixer microfonico e strumentale espandibile.
Questo progetto nasce per essere espandibile, nella sua versione base presenta 4 ingressi microfonici e 4 ingressi ausiliari stereo, ma aggiungendo moduli è possibile aggiungere canali di input. Il suono risulta molto pulito e di qualità così questo mixer risulta essere l'ideale per registrare brani eseguiti da complessi musicali.
Gli ingressi microfonici hanno una elevata sensibilità, circa 1 - 2 millivolt efficaci, e bassa impedenza, mentre gli ingressi ausiliari, da AUX1 fino AUX4 accettano segnali compresi fra 100 e 500 millivolt.
Lo stadio di preamplificazione di uscita ha lo scopo oltre di adattamento delle impedenze anche di riportare in fase il segnale eseguendo con due stadi successivi una doppia inversione di 180 gradi.
I due circuiti integrati utilizzati negli stadi di ingresso AUX e il preamplificatore sono i molto conosciuti TL084 ( 4 amplificatori operazionali con ingressi a FET) e un TL082 (2 amplificatori operazionali con ingressi a FET).
Circuito integrato TL084 d.i.l. 14 (equivalente a TL074, LM324)
piedinatura interna del TL084
Circuito integrato uA741, TL081, LM358 d.i.l. 8.
Il TL082 ha un housing dual in line a 8 pin la cui piedinatura è visibile qui sotto.
Il mixer è munito di un piccolo amplificatore audio a cui collegare una cuffia che serve da monitor. ovvero per fare ascoltare all'operatore del mixer le fonti da miscelare prima di farle "entrare", ovvero prima di alzarne il volume per sovrapporle a quelle già presenti in uscita. Un commutatore rotativo consentirà di portare l'ingresso del monitor ad uno degli ingressi disponibili.
L'amplificatore è realizzato con un circuito integrato di tipo TDA2822D oppure M, contenuto in un housing dual in line (DIL) a 16 pin di cui i 4 centrali sono collegati alla massa allo scopo di poter collegare un piccolo dissipatore a foglio metallico, e ben 5 sono non collegati (N.C.).
Qui sotto è rappresentato l'integrato e la sua piedinatura, riporto anche l'esempio di come munirlo di un piccolo dissipatore a montaggio superiore anche se per l'applicazione come ampli da cuffia non sarà necessario.
La SGS-Thopson che produce questo circuito intergrato consiglia, in quei casi in cui la potenza fornita ad eventuali altoparlanti non sia eccessiva di sfruttare come dissipatore termico il PCB stesso sagomando le piste di masse come in figura.
Lo stesso circuito integrato è disponibile con l'alloggiamento DIL 4+4 e in versione S.M.D, la piedinatura cambia leggermente e non ha tutto lo spazio che mette a disposizione la versione "lunga" per il dissipatore termico. Questa tipologia è più adatta per pilotare le cuffie visto che dovrà sviluppare meno potenza.
nell'immagine vediamo le due versioni dell'integrato e l'applicazione tipica consigliata dalla casa costruttrice, la SGS-Thompson.
Schema elettrico e funzionamento del circuito.
Il circuito si compone di tre principali stadi, la sezione ingressi ausiliari la cui impedenza è adattata per fonti sonore quali Tuner, lettori CD, lettori mp3, una sezione adattata per l'impedenza microfonica, e una sezione di preamplificazione d'uscita avente anche lo scopo di rimettere in fase il segnale con l'ingresso. Altre sezioni completano il progetto come un piccolo amplificatore audio commutato tramite un selettore rotativo sui vari ingressi a cui verranno connesse le cuffie da utilizzarsi come monitor. Ogni canale potrebbe essere completato con un VU-Meter a barra LED in modo che i canali miscelati possano dare anche una visualizzazione del livello.
Download file FidoCad "Sezione ingressi ausiliari"
Download File FidoCad "circuito completo" Allievo Cocco Diego 3à EE 2006/2007 Rev.B
La versione realizzata dall'allievo Cocco Diego della classe terza sezione elettrotecnici della scuola dei salesiani di Schio è schematicamente corretta anche se il Layout dei componenti è a in certe aree un po' caotico. Alcuni resistori sono stati inseriti verticalmente altri orizzontalmente penalizzando l'estetica del PCB. I trimmer non dovranno essere montati dato che rappresentano i potenziometri da montare sul pannello frontale. I fori dei trimmer alloggeranno il cavetto schermato che sarà saldato ai reofori dei potenziomentri. La sezione di amplificazione per le cuffie monitor non è realizzata in questo PCB e dovrà quindi essere fatta un'ulteriore basetta esterna, la questione non è comunque un problema perchè si potrà ad esempio realizzare il piccolo amplificatore da 3 + 3 watt presentato in questo stesso sito.
download file Fidocad della versione realizzata dall'allievo Diego Scortegagna
La versione realizzata dall'allievo Scortegagna Diego risolve il problema delle resistenze verticali e sembra abbia un Layout più elegante. La versione però non è stata ben controllata come quella dell'allievo Cocco quindi prima di eseguire la fotoincisione si consiglia di verificare la correttezza elettrica. Questo PCB risulta però mancante della terza sezione rappresentata dal sommatore invertente eseguito con l'integrato operazionale TL082. Questa sezione dovrà essere realizzata esternamente come anche la sezione di amplificazione per le cuffie monitor. La mancanza della sezione di miscelazione può essere considerata un vantaggio al fine dell' espandibilità, infatti si potranno realizzare ad esempio due di queste basette e collegarle ad un' unico stadio stadio di miscelazione con l'effetto che saranno duplicati gli ingressi.
Gli ingressi microfonici.
Gli ingressi microfonici sono collegati a stadi di amplificazione non invertenti realizzati con operazionali il cui guadagno è fissato dalla rete di retroazione a circa 50, quindi un segnale che entrasse con un valore efficace di circa 2 millivolt ne uscirebbe amplificato ad un valore di circa 100 millivolt efficaci. A questi ingressi non dovranno essere applicati segnali di valore superiore ai 60 millivolt efficaci perchè il canale relativo andrebbe in saturazione. Essendo alimentati in maniera singola a 12 Volt ogni operazionale potrà dare in uscita una valore massimo pari a circa 4,5 Volt che corrisponde a 3 volt efficaci. Si nota infatti che il valore di 60 millivolt moltiplicato per il guadagno 50 restituisce 3000 millivolt, ovvero 3 volt efficaci.
Gli ingressi ausiliari.
Gli ingressi ausiliari si presentano già con un discreto livello di circa 100 millivolt efficaci pertanto non hanno bisogno di ulteriore preamplificazione ma solo di una adattamento di impedenza, per questo motivo è interposto solamente un buffer realizzato con un inseguitore di emettitore fatto con l'NPN di tipo BC547. Questo stadio ha un'alta impedenza di ingresso e una bassa di uscita ma non presenta guadagno in tensione.
Stadio miscelatore.
Lo stadio miscelatore che rappresenta il vero mixer è realizzato con l'integrato TL082 configurato da sommatore invertente, questo è polarizzato a metà Vcc sfruttando il concetto di massa virtuale il cui lavore ti tensione è creato con il partitore R65 - R66
Il secondo stadio del TL082 realizza uno sfasamento di 180 gradi del segnale riportandolo come in origine prime di entrare nel miscelatore, ed introduce un guadagno di circa 3 così che il guadagno complessivo di tutto il circuito sia pari a circa 14 - 15 volte.
Se un segnale in ingresso si presenta di valore pari a circa 100 millivolt efficaci si otterrà un volt e mezzo in uscita.
Il potenziomentro R62 funge da controllo Master del volume prima di essere passato ad un amplificatore di potenza.
Come utile esercizio si potrebbe dotare il sistema di un controllo di toni, controllo loudness e di un bilaciamento.