Наверняка у многих радиолюбителей, особенно старшего поколения, в закромах до сих пор пылятся микросхемы «жёсткой» логики типа серий К155, КР1533, К561 и аналогичных. Многие с них начинали своё знакомство с цифровой техникой. В эпоху микроконтроллеров такие микросхемы применяются всё реже и реже, а выкинуть подобный "раритет " не у каждого поднимется рука...

Попробуем найти им хоть какое-то применение, а в разрезе нашего издания, разумеется, попытаемся их пристроить в аудиотехнику.

Предлагаемая конструкция селектора входов усилителя позволяет с помощью удобного и модного валкодера переключать входы вашего аппарата, а также выбирать какой из них будет активирован при включении питания (валкодер должен иметь функцию нажатия кнопки). Забавная схема получилась, однако.

В промышленных аппаратах это выглядит примерно так:

Теперь свой усилитель вы можете тоже оснастить таким модным коммутатором.

Плюсы устройства:

• довольно удобная коммутация входов с различными вариантами индикации активного входа
• низкая стоимость и доступность комплектующих элементов,
• отсутствие тактовых сигналов (истинные аудиофилы могут смело встраивать этот селектор в свои ламповые усилители — схема генерирует импульсы только в момент переключения входов .)
• возможность выбрать и при необходимости оперативно поменять вход, который будет активироваться при включении усилителя.
• количество коммутируемых входов можно изменять от 2 до 10.

Справедливости ради отметим и минусы устройства:

• нерациональное использование микросхемы памяти. В работе задействована только одна ячейка. Хотя, учитывая нынешнюю стоимость таких микросхем, этот недостаток можно считать несущественным.
• отсутствие дистанционного управления.
• относительная сложность. На микроконтроллере всё было бы гораздо проще, хотя не факт, что дешевле.
• повышенное энергопотребление. Зависит от примененной серии микросхем. На фоне общего потребления электроэнергии ламповым усилителем этот недостаток тоже весьма относительный.

Принципиальная схема устройства представлена на рисунке:

Увеличение по клику

На микросхеме IC7 выполнен подавитель дребезга контактов валкодера. Элементы IC8A, IC8B, IC1a, IC1C формируют счётные импульсы в одном канале при вращении валкодера в соответствующую сторону, блокируя второй канал для предотвращения ложных срабатываний. Счётные импульсы поступают на реверсивный счётчик IC3, который является «сердцем» данного устройства.

С выходов счётчика двоичный код выбранного входа поступает на дешифратор — микросхему IC6. С выходов дешифратора сигналы через буферные каскады (на схеме не показаны) используются для управления реле или электронными ключами, которые непосредственно коммутируют входы усилителя.

Также сигналы с выводов 1 и 10 используются для блокировки счёта при достижении первого или последнего входов. В показанном на схеме варианте селектор способен коммутировать 9 входов. Если нужно меньше, например 4 входа, то вывод 6 микросхемы IC1B следует подключить к 4 выводу микросхемы IC6.

С выходов двоичного счетчика (кстати, если входов меньше 10, то можно использовать и двоично-десятичный счётчик) двоичный код выбранного входа поступает также на двунаправленный буфер IC5. При нажатии на кнопку валкодера через подавитель дребезга контактов на элементе IC8C элементами IC2a IC2B формируются управляющие сигналы для записи кода активного входа в энергонезависимую память EEPROM IC4 в ячейку с нулевым адресом.

При включении питания микросхема памяти выставляет на шину данных значение, записанное в нулевую ячейку памяти. Это значение загружается по асинхронным входам в счетчик IC3 по импульсу, сформированному цепью R6, R7, C6. Так происходит активация выбранного входа.

Организовать индикацию активного входа можно двумя способами.

Первый способ — это к выходам дешифратора IC6 подключить светодиоды. Тогда получится вариант, как показан на первом рисунке (смотри выше).

Второй способ более продвинутый. К выходам счётчика A B C D можно подключить через дешифратор типа КР514ИД1/КР514ИД2 семисегментный светодиодный индикатор, который будет показывать номер выбранного входа.

Так как высокое быстродействие от схемы не требуется, то в устройстве можно применить цифровые микросхемы разных серий, от чего будет зависеть потребляемая мощность.

Отечественные аналоги используемых микросхем:

• IC1, IC2, IC7, IC8 — 4093 — К561ТЛ1 и аналогичные
• IC3 — 74HC193 - КхххИЕ6, КхххИЕ7
• IC5 — 74HC245 — КхххАП6 (АП4 или АП5 с изменением схемы)
• IC6 — 74HC42 — КхххИД6 (можно применить другие дешифраторы в зависимости от требуемого количества коммутируемых входов)

Статья подготовлена по материалам журнала «Электор».

Вольный перевод Главного редактора «РадиоГазеты».

Удачного творчества!

Число положений — 4
Максимальная амплитуда коммутирующего сигнала 7,5В
Полоса частот 20…40000Гц
Коэф. гармоник (20…20000Гц) — 0,1%
Напряжение питания 15В

Двоичный код сигнала, управляющего мультиплексором DD1, снимается с выходов RS триггеров на DD3.1-DD3.4. В зависимости от кода на входах А1 А2 микросхемы DD1 к ее выходу(вывод3) подключается один из входов. Чтобы обеспечить нужный режим работы мультиплексора по постоянному току, на входы 0-3 через R5-R8 подано напряжение со стабилизатора на VD1. Для развязки по постоянному току на входах селектора включены С1-С4.
Микросхемы серии К564 имеют защиту от статического электричества. Для дополнительной защиты в схему введены R1-R4. Для лучшего согласования сигнал с выхода мультиплексора на последующие каскады поступает через ОУ, его усиление в пределах 5-10 раз и его можно регулировать подстроечным резистором R11.

Литература

• Массовая радиобиблиотека, выпуск 1109(Практические схемы высококачественного звуковоспроизведения. М.Радио и связь, 1986г Атаев Д.И., Болотников В.А.

• Похожие статьи

Войти с помощью:

Случайные статьи

• 04.10.2014

  MSK5012 является высоконадежным регулирятором напряжения. Выходное напряжение может быть установлено с помощью двух резисторов. Регулятор имеет очень низкий уровень падения напряжения(0,45В на 10 А). MSK5012 имеет высокий уровень точности и стабильности выходного напряжения. Микросхема доступна в 5 pin корпусе, выводы электрически изолированны от корпуса микросхемы. Это дает нам свободу для …

• 28.11.2014

  На рисунке показана схема простого регулятора скорости вращения двигателя 12В мощностью до 150 Вт. Устройство имеет токовый ограничитель на 15А. Основа уст-ва, это система широтно-импульсной модуляции выполненная на ИМС TL494, благодаря чему скорость вращения двигателя может быть в диапазоне от 0 до 100%. При помощи R6 можно регулировать скорость вращения …

Селектор входов для усилителя на реле (DIY).

Чтобы коммутировать несколько входных сигналов на усилитель мощности без постоянного передергивания шнуров используются различного рода селекторы. Ниже представлена принципиальная схема такого селектора, в качестве коммутирующих элементов в ней применены реле на напряжение 12 Вольт. Схема способна коммутировать 4 стереофонических источника звукового сигнала. Входные разъемы RCA и реле располагаются на одной небольшой плате, это позволяет снизить помехи и использовать меньшее число экранированных кабелей. Выбор входов осуществляется миниатюрным галетным переключателем на 4 положения. Так же на плате расположены выпрямитель и фильтрующая емкость блока питания. Принципиальная схема селектора приведена ниже:

На разъем питания подается переменное напряжение 9...12 Вольт от понижающего трансформатора. На схеме после выпрямителя мы видим резистор R* с маркировкой 0R or more. Это сопротивление нужно для ограничения тока при использовании трансформаторов с более высоким напряжением, чем 9 Вольт. При подаче переменного напряжения 9 Вольт просто ставится перемычка. При подаче переменки 12 Вольт после выпрямителя и сглаживающей емкости получится 16,92 Вольта, а это для 12-ти вольтового реле уже многовато, ставим токоограничивающий резистор. Номинал прикидываем по формуле: 16,92-12 / ток обмотки реле.

Конфигурация платы выглядит следующим образом:

На рисунке желтой точкой под резистором R* обозначено место разреза дрожки в случае применения токоограничительного резистора.

Печатная плата релейного селектора входных сигналов в формате LAY6:

Фото-вид платы селектора LAY6 формата:

Разъем RCA стерео – 4 шт.
Реле 12 Вольт HK19F-DC12V-SHG – 4 шт.

Ссылка на страницу товара
Галетный переключатель на 4 положения – 1 шт.
Разъем 5Pin (2,54mm) подключения галетного переключателя – 1 шт.
Разъем 2Pin с болтовым зажимом (подключение питания) – 1 шт.
Разъем 3Pin (подключение выхода селектора на вход усилителя) – 1 шт.
Импортная диодная сборка типа W04, W06 – 1 шт.
Так же на плату можно поставить диодные сборки типа DB102, DB103 или подобные.
Конденсатор электролит 470...1000mF/25-35V – 1 шт.
Диод 1N4001 (в параллель обмоткам реле) – 4 шт.
Светодиод 5mm – 4 шт.
Резисторы в цепь светодиода 1 кОм – 4 шт.
Токоограничительный резистор 200R 0,25W – 1 шт.
Разъемы Input1 – Input4 - 3Pin 2,54mm – 4 шт. Это если вы будете использовать не штатные RCA входные разъемы, а внешние, которые установлены не на плате селектора, а на корпусе усилителя.
И еще один разъем Vcc – для подачи на плату постоянного напряжения питания, в этом случае переменка не подключается, да и диодную сборку можно не впаивать.

Стереоусилитель редко используется только с однимисточником сигнала, для оперативного переключения различных источников сигнала желательно чтобы у стереоусилителя было несколько переключаемых входов.

В простейшем случае входы можно переключать механическим переключателем. Но надежность механического переключателя весьма относительна, его контакты корродируют и в какой то момент возникают шумы, часто связанные с механическим воздействием.

В самом плохом случае даже может возникнуть акустическая обратная связь, при которой вибрации от работы акустических систем передаются изношенному механическому переключателю, контакты которого дребезжат.

В этом смысле, электронный переключатель значительно надежнее. На рисунке показана схема простого электронного переключателя трех входов стереоусилителя, с квазисенсорным управлением и светодиодной индикацией включенного входа.

Схема селектора каналов

Схема состоит из устройства управления, выполненного на микросхеме D1 и электронного переключателя на микросхеме D2.

Рис. 1. Принципиальная схема электронного коммутатора входов для стерео усилителя мощности.

Схема на микросхеме D1 представляет собой широко известную схему трехфазного RS-триггера, реализованную на микросхеме К561ЛА7. Изменение состояния триггера осуществляется кнопками S1-S3, подающими на его три входа логические нули (активный уровень - логический ноль). Соответственно, есть и три выхода (активный уровень тоже - ноль).

Трехфазный триггер может принимать три состояния, в каждом из которых логический ноль есть только на одном из его выходов. Соответственно, на выходе элемента D1.1, D1.2 или D1.3. Состояние триггера индицируется светодиодами HL1-HL3, подключенными к его выходам через транзисторные ключи VТ1-VТЗ.

Ключи выполнены на транзисторах р-п-р структуры, поэтому они открываются логическими нулями, поступающими на их базы с выходов логических элементов через резисторы R4-R6.

Электронный переключатель сделан на микросхеме D2 типа К561КП1. Микросхема содержит два переключателя на два направления и четыре положения, управляемые цифровым кодом, поступающим на управляющие входы. Код управления цифровой и двухразрядный. То есть, всего четыре положения «00», «01», «10» и «11».

Соответственно, открываются каналы «0», «1», «2» и «3». Для управления переключателем берутся логические уровни только с двух выходов трехфазного триггера на D1. В результате, в различных состояниях триггера на D1 получаются коды «01», «10» и «11».

Этого достаточно для управления микросхемой К561КП1 для переключения на три положения («1», «2» и «3»).

Входные сигналы от разных трех источников сигналов поступают на парные разъемы Х1, Х2 и ХЗ. Каждый из них представляет собой пару коаксиальных гнезд «тюльпанов», сейчас широко используемых в различной аудио и видео технике.

Выходным является такой же разъем Х4, но на практике, если переключатель входов будет размещен внутри стереоусилителя, этой пары Х4 может и не быть, просто с выводов 13 и 3 сигнал по экранированным кабелям поступает на вход предварительного УНЧ.

Детали и подключение

Микросхема К561КП1 может коммутировать как цифровые, так и аналоговые сигналы. Но, при коммутации аналогового сигнала нужно чтобы он находился между полюсами питания, желательно посредине (при этом будут минимальные искажения аудиосигнала).

Поэтому, второй вывод минуса питания ключей (вывод 7), который обычно соединяется с общим минусом питания, здесь соединяется с отрицательным источником питания (-5V). Таким образом, питание переключателя двухполярное.

С этим нет никаких проблем, так как предварительные УНЧ обычно делают по схемам на ОУ, также, питающимся от двуполярного источника. Если напряжение источника более ±7V, нужно на схему подавать питание через понижающие стабилизаторы, например, на интегральном стабилизаторе 7805 сделать источник +5V, а отрицательный на простои параметрическом стабилизаторе из стабилитрона на 4,7-5,6V и резистора. Светодиоды HL1-HL3 - любые индикаторные, например, АЛ307 или их аналоги.

Данный проект реализован на более мощном контроллере - atmega8. Он имеет уже 7 команд, появилась дополнительная команда - отключение и включение питания.

Вкратце поясню принцип работы устройства: Нажимая на кнопки CD DVD AUX или TUNER, включается реле этого входа и мигает 3 раза светодиод этого входа, потом постоянно горит.

Нажимая на кнопки POWER AC1 или AC2, включается соответствующее реле. Повторное нажатие отключает текущее реле выхода (триггерный характер работы реле).

Если запрограммировать команды с пульта - нажимая на кнопки ДУ, будет точно так же работать реле и индикация модуля.

Теперь модуль поддерживает команды с пульта (универсальный протокол). Для того, чтобы управлять пультом, нужно всего лишь запрограммировать его кнопки в меню.

Вход в режим программирования: Зажимаем кнопку sel и нажимаем интересующую нас кнопку модуля. Мигнет светодиод выбранной команды. И нажимая на кнопку пульта, произойдет захват команды. Если захват прошел успешно, светодиод модуля снова мигнет. И так программируются все команды модуля.
Чтоб стереть запрограммированные команды, нужно удерживать длительное время (около 10сек.) кнопку sel, после стирания мигнут все светодиоды входов.

Данный модуль был протестирован на 5-ти разных пультах, вот они на фото:

Он отлично работал с этими ДУ! К сожалению, эта версия прошивки не поддерживает команды протокола SONY SIRC 12bit... В будущем планирую обязательно решить эту проблему! Так как этот алгоритм буду применять в других своих проектах.

Чтобы запрограммировать контроллер, нам понадобится программатор для AVR микроконтроллеров. С завода этот МК запрограммирован на тактовую частоту 1 МГц от внутреннего генератора. Нам эта частота не подходит, поэтому придется залазить во фьюз биты микроконтроллера. Нам нужно изменить фьюз биты отвечающие за тактирование.

Можно настроить на внутренний генератор 4 МГц, а можно настроить на внешний кварцевый резонатор частотой 4 МГц. Для надежной работы декодера Я НАСТОЯТЕЛЬНО РЕКОМЕНДУЮ настроить МК на внешний кварцевый резонатор частотой 4 МГц.

Фьюзы для этого нужно записать так: CKSEL 3...0 = 1111 все остальные значения трогать не надо.
В этой версии исходный код не выкладываю, так как алгоритм декодера закрытый!

Собравших данное устройство прошу писать в комментариях какие ДУ удалось подружить, а какие не удалось.

Обновления:

Версия 1.1:
- введена поддержка Sony SIRC протокола и улучшен алгоритм кодирования/декодирования данных.

Версия 2.0:
- при подаче питания устройство находится в дежурном режиме, появилась отдельно индикация питания, когда питание включено - светодиод горит. Когда питание выключено - светодиод мигает.

При отключении питания с пульта или кнопкой блокируются и отключаются все входы и выходы. При включении питания сохраняется последняя текущая настройка и через секунду - две активируются входы/выходы.

Версия 3.1:
- появилась возможность регулировать громкость "моторизированный регулятор"

Добавлена дополнительная кнопка "mute" и 3 дополнительные команды для ДУ это: громкость увеличить, громкость уменьшить и режим тишина.
Для того, чтобы запрограммировать команды, надо зажать sel и зажать mute и послать команду с ДУ. Это mute режим.
Для "громкости +" надо зажать sel, cd, tuner и послать команду с ДУ.
Для "громкости -" надо зажать sel, cd, aux и послать команду с ДУ.
После, можно пользоваться пультом.

Появилось новое сервис меню. Для входа, надо при включении питания зажать на 5сек кнопку sel пока не загорятся все 4 светодиода индикации. После той же кнопкой выбрать режим 1 или 2. Зажать кнопку и ждать пока мигнут все светодиоды повторно, отпустить кнопку.
Эти режимы позволяют максимально точно подогнать интересующий ДУ для данного устройства. Режим 1 заточен ближе к Sony, а режим 2 заточен ближе к Panasonic REC-80.

Обновлена схема:

Ниже вы можете скачать прошивки, проект в и файлы печатных плат в формате

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
U1	МК AVR 8-бит	ATmega8	1			В блокнот
U2	ИК приёмник	TSOP17xx	1			В блокнот
U3	Линейный регулятор	LM7805	1			В блокнот
Q1-Q5	Биполярный транзистор	MJE340	5			В блокнот
D1-D6, D14, D16, D17	Выпрямительный диод	1N4148	8			В блокнот
D7-D15	Светодиод		8			В блокнот
C1, C2	Конденсатор	15-22 пФ	2			В блокнот
C3	Конденсатор	100 нФ	1			В блокнот
R1	Резистор	10 кОм	2			В блокнот
R2	Резистор	2 кОм	3			В блокнот
R3, R5, R8, 8xR9	Резистор	1 кОм	11