Kaukosäädettävä esivahvistin
Ennen tätä esivahvistinta stereoni olivat vajaat. Ääni kulki ohjelmalähteen kuulokelähdöstä suoraan päätevahvistimelle. Tämä jatkuva johtojen vaihtelu alkoi harmittamaan, koska sen oli tarkoitus olla vain väliaikaisratkaisu. Lisäksi tarvitsin kunnollista RIAA-vahvistinta.
Suunnittelun aloitin kesällä 2001 ja loppusyksyllä pääsin aloittamaan rakentamisen. Jouluna 2001 sain laitteen valmiiksi. Tämän jälkeen olen tehnyt vielä pieniä parannuksia. Kaaviot ja piirilevykuvat on piirretty CIRCAD'98:lla. Mitään piirisimulaatio-ohjelmia en käyttänyt.
RIAA-vahvistin on lähes sama kuin Elektor Electronicsin kesäkuun 1999 numerossa s. 20 - 25 ollut ohje (koodi 990048). Esimerkiksi muutin äänirasian MM/MC-valinnan kytkimellä tehtäväksi, kun Elektorissa se tehtiin jumppereilla ja lisäpiirikortilla. Käytin molempina mikropiireinä Linear Technologyn LT1028:a saatavuuden takia, vaikka MM-asteelle ohjeessa oli LT1115. Elektorin ilmoittamat suoritusarvot phono-asteelle:
Esivahvistimeen tuli levysoitinliitännän lisäksi 10 linjatasoista ottoa, 2 nauhoitusantoa, lisälaitesilmukka, kuulokeliitin ja 2 linjalähtöä. Lisäksi takalevyssä on maadoitusruuvi ja virtakytkimen kautta kulkeva verkkovirtalähtö. Linjalähdöt ja lisälaitesilmukka voidaan valita toimintaan toisistaan riippumatta. Sävynsäätimet (+/- 18 dB) ja subsonic-jyrinäsuodin (36 dB/oktaavi, -3 dB 17 Hz) ovat valittavissa kytkimillä.
Rec-napista vaihdetaan toimintaan joko kuunneltavan tai äänitettävän ohjelmalähteen valintamahdollisuus. Voidaan kuunnella myös eri ohjelmaa kuin nauhoitettavaa.
Kaukosäätimellä voidaan valita sekä kuunneltava että nauhoitettava ohjelmalähde. Siinä on myös voimakkuuden säätö ja mykistysnappi. Se on riittävän tehokas, eikä samassa huoneessa ei juuri tarvitse välittää suuntaamisesta. Koodaus tapahtuu Holtekin piirillä HT12A ja dekoodaus HT12D:llä.
Kytkennän pieniä erikoisuuksia on, että voimakkuudensäädin on operaatiovahvistimen takaisinkytkentäsilmukassa. Tällä tavalla saadaan pienempi kohinataso pienillä voimakkuusasetuksilla kuin perinteisellä jännitteenjakokytkennällä. Tällaisella kytkennällä saadaan lineaarisesta potentiometristä logaritmisesti säätyvä. Tässä vahvistimessa onkin käytetty valmiiksi logaritmista potikkaa, joten tulos on "kaksi kertaa logaritminen". Näin saadaan hyvinkin eritasoisista ohjelmalähteistä tulevaa ääntä säädettyä melko mukavalla säätöalueella, eikä tarvitse käyttää jyrkästi säätyvää potikan alkua. Silti maksimi on riittävän kovalla.
Sävynsäätimet ovat 5 kertaa vahvistavan antopuskurin takaisinkytkentäsilmukassa. Sijoitin sävynsäätimet kytkennässä viimeiseksi voimakkuussäädön jälkeen. Jos säätimet olisivat ennen voimakkuudensäätöä, ääni säröytyisi suurimmilla korostuksilla. CD:n antotaso on 2 V, ja jos sen bassoja lisättäisiin 18 dB, jännitteeksi tulisi 16 V ,vaikka +/- 15 V käyttöjännitteillä toimivat operaatiovahvistimet voivat käsitellä max 10 V signaaleja. Lähtöaste on pohjimmiltaan TNT-Audion The TNT HDOA - High Dynamics Op Amp, johon on lisätty sävynsäädöt. Lähtöjännite on maksimissaan tehollisarvoltaan 20 V, jotta kaikista kuulokkeista ja päätevahvistimista saa varmasti kaiken irti. Lähtöpuskuri toimii +/- 30 voltilla.
Virtalähteessä on ns. Ground Breaker -kytkentä, joka auttaa maadoitussilmukkaonggelmissa. Normaalisti signaalimaa kytkeytyy suojamaahan 10 ohmin vastuksen ja 100 nF konkan kautta, jolloin häiritseviä maavirtoja ei synny. Piirilevyt ja liittimet on muuten eristetty kotelosta. "Ground Breaker" kytketään muuntajan toision maahan liitettyjen johtojen ja verkkoliittimen suojamaan välille. Mukana olevat kaksi diodia ovat vian varalta. Ne johtavat vikavirran maahan jos vikajännite on yli 0,7 V. Näiden diodien tulisi olla todella järeitä, jotta voidaan olla varmoja toiminnasta vikatilanteessa, esim. oikosulku muuntajan ensiön ja toision välillä. Kytkentään merkitsemäni 1N5404-diodit ovat liian heikkoja. Yhdestä 600 V 35 A tasasuuntaussillasta saa rinnankytkemällä kunnolliset.
Lohkokaavio:
Kytkentäkaaviot (analogiaosa 47kt, kaukosäätö+ohjauspiirit 60 kt, kaukosäädin 16 kt ja virtalähde 23 kt):
Esivahvistimen piirilevyt ainakin CIRCAD'98:lle sopivina zipattuina .pcb-loppuisina tiedostoina: esivahvistin (80 kt) ja kaukosäädin (8 kt). Kaukosäätimen myös levyt gif-kuvina: osasijoittelu (60 kt) ja juotospuoli (38 kt). Kauko-ohjaimen piirilevyjen pitäisi olla täysin toimivat sellaisenaan, mutta vahvistimen sisälle tulevissa levyissä on sen verran puutteita ja virheitä, että ne eivät toimi kunnolla ennen kuin ne muuttaa kytkentäkaavion mukaiseksi. Niistä puuttuu jopa joitain myöhemmin lisättyjä osia. Laitoin tiedoston kuitenkin saataville, jotta asiasta kiinnostuneen ei tarvitsisi suunnitella koko levyä itse.
Osaluettelo txt-tiedostona, sis. osien hinnat. Kokonaishinnaksi tuli noin 3700 mk / 620 euroa.
Osat on hankittu SP-elektroniikasta, Partco OY:stä, Radioduosta puh. (09) 601 544, Holmberg Casesiltä, Bebekiltä ja Yleiselektroniikan kautta RS:ltä.
Etupaneelin piirilevyt paikalleen asennettuina:
Samat irrotettuina:
Rakensin esivahvistimen 19" räkkikoteloon, syvyys 30 cm, kork 4,4 cm (Holmberg Cases projectbox, kork. 1 Unit, syv. 6 Unitia) 360 mk/60 euroa rahteineen:
Piirilevyistä tein yksipuolisia, koska ne ovat helppoja valmistaa. Levysoitinaste on kuvan oikeassa yläkulmassa, siitä vasemmalle oton valintareleet, lähdön mykistysreleet vasemmassa yläkulmassa, virtalähteen regulaattorit vasemmassa reunassa. Keskikohdsta vasemmalle on rykelmästä mikropiirejä koostuva toimintoja ohjaava kytkentä. Alareunassa kytkimien vasemmalla puolella on subsonic-piirit ja oikealla sävynsäätimet. Keskikohdan oikealla puolella on lähtöpuskurit, jonka tehotransistoreja ei ole kuvassa. Oikeassa alakulmassa on voimakkudensäädin ja sen oheisosat:
Pääpiirilevyn alapuoli. Kuvasta puuttuu joitain myöhemmin lisättyjä osia:
Kaukosäädin:
Matti Nisula 29.5.2002
Lisäys 28.3.2003
Koska esivahvistin mustana ei ollut kovin tyylikkään näköinen ja suurin osa laitteistani on alumiinin värisiä, halusin etulevyn metallinväriseksi. Hioin siitä maalit pois ensin karkealla ja sitten hienolla hiekkapaperilla. Käytin koko ajan MDF-levyn palaa tukena paperin takana, jotta kulmat eivät pyöristyisi. Hiomaliikkeet pyrin pitämään yhdensuuntaisina. Pinta on himmeästi kiiltävä paljas alumiini, joka aluksi tummui hieman käytössä.
Lisäys 13.8.2003
Muutin molemmista kanavista R51:n ja R53: arvon 10 ohmista 47 ohmiin. Tällä muutoksella ei tuntunut olevan mitään vaikutusta.
Vaihdoin operaatiovahvistimen U2 OP27:ksi. Tämä oli alunperin OP37. Ennen muutoksia esivahvistin saattoi oskilloida taajuudella muutamasta sadasta noin kilohertsiin käytettäessä yhdenaikaisesti pitkää kuulokejohtoa (10 m) sekä RCA-johtoa päätevahvistimelle (3 m). Oskillointitaajuus riippui käytetyistä johdoista ja sävynsäätimien asennoista. Värähtelyä tapahtui vain käytettäessä sävynsäätimiä niiden ollesssa lähellä keskiasentoa. Värähtelyn amplitudi oli maksimilähtöjännitettä paljon pienempi.
Toistaiseksi ei ole ilmennyt ongelmia.
Lisäys 14.6.2004
Ajan kuluessa olen tehnyt taas lisää muutoksia ja lisäyksiä.
Siirsin efektisilmukan subsonic-suotimen jälkeen, koska halusin voida suodattaa efektille menevästä signaalista infraäänet pois.
Lisäsin laitteeseen monokytkimen. Se toimii REC-napista sekä etulevystä että kaukosäätimestä. Ääni on mono, kun REC-valo palaa (äänitysvalinta päällä). Ääni on stereo, kun REC-valo ei pala (äänitysvalinta pois). Logiikkapuolelle ei tarvinnut lisätä osia. Tarvittava portti ja releohjain löytyivät piirilevyllä jo olevista piireistä. Analogipuolelle piti lisätä 1N4148-diodi (D35), kaksi 1 kohm vastusta (R58L ja R58R) ja 12 V rele (Re27).
Kaukosäädössä oleva bugi alkoi vähitellen ärsyttämään. Siispä se piti poistaa. Tämä alkuperäiskytkennän "ominaisuus" on sellainen, että IR-yhteyden katketessa kesken säädön jää kyseinen komento päälle. HT12D-piiri jää jotenkin jumiin tällaisessa tilanteessa, eikä se laukea kuin uudella säätimen komennolla tai virtojen katkaisulla. Tämähän on harmittavaa esim. voimakkuutta säätää kaukaa isommalle, ja sitten nuppi jääkin pyörimään!
Tämän korjasin osilla Q102, C119 ja R152. Piirissä HT12D pinni 17 antaa VT-signaalin. Tämä on 5 V, kun vastaanotetaan signaalia ja muulloin 0 V. Tämä invertoidaan ja viedään 4514:n inh-ottoon. Inh alhaalla piiri toimii, ja ylhäällä lähdöt ovat nollassa. C119 viivästää inh:n nousua, sillä HT12D:ltä saadussa VT-viestissä on kummia katkoja. Ihme piiri tuo HT12D.
Nämä ja muut muutokset on koottu seuraaviin kaavioihin. vast-ot2.gif ja esivahv2.gif
sähköposti: 
