电子分频装机资料

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发表于 2007-1-15 20:46 | 显示全部楼层

电子分频又称为主动式分频,国内多称为电子分频而已。

本次电子分频的设计思想是灵活和实用兼顾,为控制成本和制作难度,选用运放作为放大。设计的PCB分两块,一是主PCB,实现分频/频响调整/相位补偿和增益补偿等功能,另一是电源PCB,电源PCB

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 楼主| 发表于 2007-1-16 21:37 | 显示全部楼层
以下是引用哈哈仔在2007-1-16 20:45:00的发言:
能不能使用其它型号的运放?比如AD827或者5532之类的?

可以的,不过要参照运放的参数,供电电压不要超,在单位增益下不稳定的运放不建议用,还有运放输入阻抗高点比较好.

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发表于 2007-1-16 20:45 | 显示全部楼层
能不能使用其它型号的运放?比如AD827或者5532之类的?

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发表于 2007-1-16 14:40 | 显示全部楼层
以下是引用jiahez在2007-1-15 23:43:00的发言:
[em08]这个咋用的??高低音都要分开功放来推的吗??

三分頻,再分左右,一共六個功放![em13][em13][em05]
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发表于 2007-1-16 11:35 | 显示全部楼层
以下是引用jiahez在2007-1-15 23:43:00的发言:
[em08]这个咋用的??高低音都要分开功放来推的吗??

嗯!                                                

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发表于 2007-1-15 23:43 | 显示全部楼层
[em08]这个咋用的??高低音都要分开功放来推的吗??

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发表于 2007-1-15 23:11 | 显示全部楼层

你占用楼层也太多了吧?

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 楼主| 发表于 2007-1-15 21:21 | 显示全部楼层

详解notchfilter 2单元

  本次设计的notchfilter 2单元是一个多功能单元,由于运放外围电路的特点,很容易通过元件位置的变化和跳线实现各种功能.下面所有图中的元器件只作为安装示意,元件数值应按照电路图和计算结果为准.

  下图是标准的notchfilter单元接法,实现同notchfilter1的陷波功能.

 

1IsX7bZn.jpg

  从另一个角度看看:


 

Mhw3ESaa.jpg

  可以这样接成倾斜度补偿单元,注意共有3个跳线,线路板反面也有丝印,可惜漏印了一个跳线.


  

TnQiVEhD.jpg

  还可以接成ALLPASS单元,下图是正相输出的ALLPASS单元.

 

MBRdgcgG.jpg

  两个元件换位,就是反相输出的ALLPASS单元,如下图:


 

JJkL4wNi.jpg

 

后四个单元之间的信号联系:

  后四个单元是指notchfilter1,2,allpass,gain.adj这四个单元.这四个单元最好能借助一些测试设备来进行调整.为了能更灵活的应用,我设计了两个长跳线JP1和JP2.使得notchfilter2单元能灵活地接收和输出信号:




 

UU0ks6LF.jpg

反面也是有丝印的,但是由于PROTEL99和DXP的不兼容性,导致印错了无法改回.

纠正如下图.

 

5r7MUaOU.jpg

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 楼主| 发表于 2007-1-15 21:21 | 显示全部楼层

[em02]

由简入繁话装机!

电子分频的电路和信号流程相对复杂,这也给装机造成了一定的麻烦,但是知道了每个单元电路功能,信号流向和设计思路,那么装机就象搭积木一样简单了.

一.首先说说我的PCB设计思路:

1:布线力求信号明朗  2:元件布局单元化  3:单元电路间信号传承用跳线实现,跳线集中化.

如下图的PCB图所示,PCB正面除了红线内的地线和两条电源走线,其他可见的铜箔都是各级间的信号走线,一般每单元白框内左侧接跳线区的是本单元信号输入,右侧接跳线区的是本单元信号输出,沿单元框白线外侧走的是信号旁路线.


Lnx7vxBV.jpg

二.装一个两分频电路

    怎么入手呢?首先以装一个两分频电路为例:下面所有图中的元器件只作为安装示意,元件数值应按照电路图和计算结果为准.

   1:最简2阶二分频.

      最简单的二分频只需要一片双运放和若干电阻电容,省略了所有其他单元电路,信号从PCB左上角的Sub.out/unbufderd input端子输入,从右侧的hp.out/lp.out位置分别输出分频后的高频/低频信号,需要对以下几个位置的跳线进行设置:

  跳线名   短接位置

  S1    1

  S2    1

  S6    1

  S9    1

 

 

QmQKy7p9.jpg

  上图中GAIN.ADJ单元还有一根跳线,准确位置就是如下图所示:

 


gfxONVi2.jpg

 最简单的二分频完成了,但是这是有一个很大的缺陷的,那就是低通回路的增益不可调整.对于大部分的两分频音箱系统来说,低音喇叭单元的灵敏度要比高音单元要低.在功率分频系统中,这个问题通常都是通过衰减高音来解决的.电子分频系统则可以通过增加低通回路的增益来解决,改变增益,可以在前级或者后级实现,也可以在电子分频系统中实现.

 2.下面这个图就是增加了增益调节,其增益可以通过改变2K4的固定电阻和2K4的可变电阻的阻值来实现.如果需要衰减,也很简单:2K4的可变电阻短路,通过改变100欧和100K的固定电阻的比值来实现衰减.

 

SlSItsnq.jpg

  物尽其用:完成了低通增益调节,对于双运放来说.还有另一半闲着也是闲着,那就给高通回路也增加个输出缓冲吧.位置装在哪里呢?当然是ALLPASS单元这个位置了.

  由于运放电路的特点,设计时已经考虑了这个应用,这个ALLPASS单元可以实现正/反相延时和正/反相缓冲.要实现高通回路的输出缓冲或延时,需要对跳线作以下设置:

   跳线名   短接位置

  S1    1

  S2    1

  S5    3

  S6    2

  S7    2

  S9    1

  同相缓冲的元件/位置如下图:R31取100欧;C31位置用100K电阻代替;R32短路.

 

sZrqEJnI.jpg  

 

  反相缓冲的元件/位置如下图:R31空;C31短路;R32=R33,取值1K~10K


 

2k8oUKKi.jpg

  

  3.增加输入缓冲

  对于某些输出阻抗比较高的前级,最好是增加一级输入缓冲,以跟能够更好的实现阻抗匹配.增加输入缓冲后,如果想要制作另一个带通滤波器来构成三分频系统,带通板上的输入信号就可以直接从这个输入缓冲部分取出,带通板上不需另外的输入缓冲电路了.


 

PVNhjXwQ.jpg
   

  就这样,一个带输入输出缓冲的2阶二分频构成了:


so1yylxV.jpg

  4.四阶(-24DB/OCT)二分频.

 四阶分频才是本次设计的主意,对于大多数喇叭单元来说,使用高阶滤波器使得单元的失真和承受功率有一定的增加,这是好事.

 LR4滤波器在电路上是两个LR2滤波器的串联,但是计算公式不同,元件数值不同.但是装到了板子上面,也没有任何难度上的增加.只是跳线的设置又有所变化:

  跳线名   短接位置

  S1    1

  S2    2

  S3    1

  S5    3

  S6    2

  S7    2

  S8    1或2

  S9    2


[upload=jpg]UploadFile/2007-1/2007119214339

8peYbwks.jpg
pgqnEyrc.jpg
eSmZAYiy.jpg

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 楼主| 发表于 2007-1-15 21:21 | 显示全部楼层
相关计算软件!(已重新上传,完整版)
计算软件.rar (340.49 KB, 下载次数: 3523)

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 楼主| 发表于 2007-1-15 21:20 | 显示全部楼层

                               相关单元电路及计算公式

1:高通和低通滤波电路/计算公式,见下图R4型是指linkwitz-relay型4阶滤波器,衰减率-24db/oct,LR2型是指linkwitz-relay型2阶滤波器,衰减率-12db/oct.

由电路图可知,LR4型是由2级LR2型串联而成,只是部分元件数值不同,计算公式不同.

本次设计建议采用LR4型,但是也可以由个人喜好采用LR2型,只要根据公式计算元件数值,在线路板上设置相应的跳线就可以了.

 

 

  

INXDGj3v.jpg
r7CEugzK.jpg

下图是一个典型的LR4型2分频电路,元件数值和分频点大家可以验证一下:

 

DrOnP2bZ.gif

下面是用软件计算的两分频电路分频点/元件值的表格,采用固定的电容C值,根据不同的分频点得到不同的电阻R值.


 

Go5WuM12.jpg
G1owWbxU.jpg

2:ALLPASS电路

ALLPASS电路的作用是对某一段特定的频段实现延时.转折点频率和延时时间公式见图.

C32是限制高频带宽的,数值可以选择几十个PF到几百个PF之间.

 

00GAslzl.jpg

ALLPASS电路有正相输出和反相输出两种,实际电路只是把R31和C31的位置互换就实现正反相输出的变换,下图是反相电路的相位图.


 

kNYQR4WQ.gif

3:倾斜度补偿电路.

  本次设计无单独的倾斜度补偿单元,此电路整合在陷波器2(notchfilter 2)这个单元内.故下图中的元件编号按照notchfilter 2的元件编号.

 另倾斜度补偿电路有多种电路形式,可以实现低通,高通,正相,反相四种形式.下图仅以正相低通补偿电路为例(经常被用来补偿小口径低音单元的障板效应,故又有称之为障板效应补偿电路)来介绍基本电路结构,频率响应和计算方法.


 

k90g6kKf.jpg

 对于其他几种补偿电路有兴趣的,可以参考以下几张linkweitz先生的手稿:

 



0BcgkuJ6.gif
3z8kmMNs.gif

4:陷波器电路

  这个电路的计算比较复杂,自己要设定的参数和给定的元件数值比较多.下面给出简单的电路和计算过程.幸好有YMDIY兄已经设计了相关的计算软件...

 

 

  


s9JZiNDh.jpg

主要的单元电路和计算公式介绍基本结束.

C5GXstKr.jpg
Yfj4pbxb.jpg

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 楼主| 发表于 2007-1-15 21:14 | 显示全部楼层

B型PCB

 

电子分频装机资料

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其电路图:

 

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下面用较简单的框图给出说明:


 

6YH95i7p.jpg

一.PCB说明:主PCB9个单元电路组成,就信号的流向简要说明。

1BUFFER单元,由OPA604单运放构成的同相放大电路,增益为0DB

2/3:HPF1/HPF2单元,两个高通滤波单元,每个单元电路为2-12DB/OCTL-R滤波,两个单元串联就是4-24DB/OCTL-R

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 楼主| 发表于 2007-1-15 21:09 | 显示全部楼层

A型PCB及其电路图:

下图是装机完毕后的A型PCB,左边是低音提升电路,右边是整流滤波稳压电路.

 

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下面的是电路图,请看清图内有一些注解和说明:

 

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本次电子分频设计用的OP是OPA604和OPA2604,这两款IC可以用在+/-24V电源下,所以采用这两款OP的话,LM317/337的1脚的对地电阻选1.8K,输出电压为1.25*(1+1800/100)=23.75V,如装完后的PCB图所示,4.7K的电阻位置让他空着.此时建议交流输入电压在双25V/AC左右.

                                         如果选择其他通用OP,一般电压不允许超过+/-18V,此电阻可以用1.3K的.如果已经焊上了1.8K的,只要在旁边焊上4.7K的电阻,电压就可以调整到+/-18V.此时建议交流输入电压在双20V/AC左右.


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款已汇,不知什么时候能收到板,也不知能否接明白!

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