КИТ ЦВЕТОМУЗИКА 1

Комплекта не е сглобен.

3 канала x(от 15 до 120)W/220V

"НЕОМОНТАНА" предлага на любителите на електрониката едно от най-разпространените устройства за светлинни ефекти - "цветомузика".
Схемата представлява три филтъра - за ниски(LO), високи(HI) и средни (MID) честоти. Напреженията получени на изходите на тези филтри управляват тиристорен блок и съответните лампи.
Входният сигнал (от стандартен линеен изход - 0,775Veff) през C8 се подава на предварителен усилвател - ограничител, реализиран с U5C. Той има две основни фунции - усилване на входния сигнал, ако той е под 0,775V и ограничаване на амплитудата, която се подава към филтрите с цел да се избегне постоянното светене на лампите при поява на много силен сигнал. Усилването се опредля от зависимостта: А = R23/R22. Особено важно е да се подбере правилно усилване на това стъпало тъй като ако то е твърде голямо (усиленото напрежение силно надхвърля ±1,2V) на изхода на U5C ще се получи правоъгълно напрежение, поради действието на диодите D9-D12, което е нежелателно. От друга страна - при малкo усилване (усиленото напрежение е много по-малко от ±1,2V) ограничението няма да действа. За това делителят трябва така да се подбере, че полученото усилване, умножено с номиналната стойност на входния сигнал да даде изходно напрежение около ±1,2V (0,85 Veff) - така ще се получи оптимален режим на работа на ограничителя. Тази настройка най-добре може да се извърши с помощта на осцилоскоп.
Ако като източник на сигнала за цветомузиката е крайно стъпало - на входа трябва да се постави резисторен делител, с който да се намали входното напрежение до номиналното 0,775Veff. Този вариант не е за предпочитане, тъй като напрежението на крайното стъпало зависи и от неговия потенциометър за усилване.
Така усиленото и ограничено на ±1,2V напрежение се подава на входовете на филтрите. Те са изградени с помощта на операционни усилватели (за НЧ - U5A, ВЧ - U5D, СЧ - U5B) и са от втори ред. Характерно за тях е, че имат усилване от около 20dB в лентата на пропускане. Филтърът за НЧ е с честота на среза около fнч=50Hz при C4=330nF, C3=3,3nF; при C4=220nF и C3=2,2nF - fнч = 80Hz. Филтърът за средни честоти е с централна честота fср=800Hz при C10=4,7nF, C12=22nF; fср=1,2kHz при С10=4,7nF и С12=10nF. Филтърът за ВЧ е с fвч=5,8kHz при С11=1nF, C17=10nF; fвч=4,7кHz при С17=15nF.
От изходите на филтрите сигнала през развързващите кондензатори (C6, C13, C14) се подава на съответния диоден изправител, който формира едно постоянно ниво, съотвестващо на сигнала, преминал през филтъра. Изправеното напрежение се подава на единия от входовете на компаратор (U6, U7 или U8). На другия му вход чрез делител (RP1/R18, RP2/R29 или RP3/R30) се задва прага на сработване на компаратора или с други думи с тримерите се регулира нивото на входния сигнал, при което ще светне лампата не съответния честотен обхват. От изходите на компараторите напрежението се подава на съответните входове на оптроните (U2, U3, U4) в тиристорния блок. Важно е да се отбележи, че на изходите на компараторите има напрежение тогава, когато напрежението от съответния филтър е по-малко от прага, зададен с тримера - т.е. действието им е инвертирано.
Схемата с филтрите се захранва от еднополярен източник на напрежение (12÷15)V. Чрез резисторите R20, R21 се създава изкуствена средна точка, която е необходима за правилната работа на операционните усилватели.
Оптроните имат за цел да разделят управляващия блок от фазата на мрежовото напрежение, с което се захранва тиристорния блок. Изправеното мрежово напрежение (от диодите D3-D5) от една страна служи за захранване на тиристорите (т.е към точката +220V се свързват общите краища на лампите), а от друга - за захранване на генератора на тесни импулси (U1), който служи за маломощно управление на тиристорите. Той изработва имппулси с коефициянт на запълване около 1:10 и честота около 1-2кHz. Импулсите (т. VP) се подават на тиристорите през ограничаващите резистори R9, R11, R13 и отпушват тиристорите. Това важи само за случая, когато транзисторите на оптроните са запушени, т.е. когато от компараторите на управляващия блок няма подадено напрежение. Ако на изхода на някой от компараторите се появи напрежение, то ще доведе до светване на съответния диод в оптрона и до отпушване на транзистора. Така ще се шунтират импулсите от генератора и този тиристор ще се запуши - лампата му ще угасне.
В случаи, че схемата проявява склонност към самовъзбуждане (при по-големи усилвания на входното стъпало) и канала за високите честоти свети постоянно, трябва да се постави кондензатор паралелно на R23, като например при R23=100к - Cдоп. < 220p.
Максималната мощност, която може да управлява всеки канал е 120W/220V. Желателно е обаче да не се поставя само една лампа с максимална мощност, а да се свържат паралелно няколко такива с мощност (15÷40)W. Причината за това е, че мощните лампи (>40W) са много инертни и не могат да следват бързо изменящия се ритъм на музиката.
За по-голяма мощност тиристорите трябва да се поставят на радиатори, а диодите VD2÷VD5 трябва да бъдат 1N5405.
Обикновенно за ниските честоти се използва червен цвят, за средни - зелен, за високи - син. Човешкото око има неколкократно по-ниска чувствителност за синия, спрямо червения цвят и по-малка за зеления, спрямо червения.
Резисторите R8, R10 и R12 са необходими само при използване на оптрони с по-малко усилване (TIL111) - те отпушват леко транзисторите, което води до по-лесното им управление - с по-малък ток на входа на оптрона.
Преди запояването на U5 и U4 трябва да се поставят мостчетата М - парче от изолиран проводник!
Тъй-като резисторите са с вертикален монтаж да се обърне внимание на предварителното премахване на лаковото покритие от изводите им, когато са МЛТ и РПМ!
ЗАБЕЛЕЖКА: Фототранзисторите в оптоелектрониката (оптроните) често са без изведена база от полупроводниковата структура, което изисква допълнителен сигнал или голямо усилване за извеждане на транзистора от дълбоко запушеното му състояние. В това приложение, ако усилването е голямо, резисторите R8, R10 и R12 не се слагат, тъй като фототранзисторите ще се отпушат леко, а те са паралелно свързани към управляващия преход на тиристорите. Ако усилването е малко, без R8, R10 и R12 фототранзисторите няма да преминат в отпушено състояние. Практическата оценка за това може да стане по следния начин:
1. Включва се само платката с тиристорите, без да и се подават управляващите сигнали LO, MID, HI - тиристорите трябва да бъдат отпушени и лампите да светят постоянно. Ако това не е така, фототранзисторите са отпушени от допълнителния ток през резисторите R8, R10 и R12 и те трябва да се премахнат.
2. При свързване на двете платки и без подаден входен сигнал Uin, лампите трябва угаснат.