|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Tato diplomová práce se zabývá návrhem digitálního nízkofrekvenčního zesilovače s univerzálními vstupy. V první části práce jsou popsány modulace a audio formáty používané v nízkofrekvenční elektronice. V práci je navrženo blokové schéma digitálního zesilovače a jsou popsány požadavky na jednotlivé bloky. Jako základní obvod pro zpracování audio signálu byl vybrán integrovaný obvod STA326. Práce pokračuje obvodovými návrhy jednotlivých bloků spolu s popisem jejich činnosti. V další části práce je popsáno konstrukční provedení zesilovače a firmware řídícího mikrokontroléru. Poslední část této diplomové práce je zaměřena na prezentaci změřených parametrů zesilovače. V závěru práce jsou shrnuty výsledky práce, kterých bylo dosaženo a výhody i nevýhody zrealizovaného prototypu zesilovače.
Jejich uzemnění CHGND
je provedeno přímo napájecí svorky GND konektoru J1.1.
Veškerá konfigurace obvodu nastavování parametrů zpracování signálu probíhá
prostřednictvím komunikační sběrnice I2C frekvencí hodinového signálu
fSCL 400 kHz.
Jelikož mají parametry výstupního filtru kritický vliv audio parametry celého
zesilovače, byla výběru jednotlivých komponent tohoto filtru věnována značná
pozornost. Pull-up rezistory pro SDA SCL linku této sběrnice jsou připojeny
u zařízení Master. Předlohy této DPS jsou uvedeny
v příloze A. Výkonová část obvodu
má pak samostatné napájení USTA326(V) (10 40) připojené přes konektory Faston
J1 J2.
Dle doporučení výrobce DPS navržena tak, aby zemnící plocha sloužila
pro odvod ztrátového tepla obvodu STA326.1.
Výstupní část obvodu tvořena dvěma kanály můstkovém zapojení. příloze I. Reset
obvodu reaguje nízkou úroveň napětí. Obvod tedy adresován mikrokontrolérem funkci Masteru, který
generuje hodinový signál zahajuje ukončuje komunikaci. Seznam použitých součástek
tohoto bloku uveden příloze H. případě
nutnosti provést resetování externě, obvod vybaven resetovací propojkou X4.1 rozmístění součástek DPS příloze A.
Obvod STA326 taktován signálem, jehož frekvence 256násobkem základní
vzorkovací frekvence. Sběrnice I2C vyvedena
na konektoru SV2.
Kondenzátory C4, C15, respektive C18, C23 C27 jsou umístěny bezprostředně
u výstupního konektoru slouží pro potlačení EMI.2. klidovém stavu tedy vstupu RESET
vysoká úroveň přes připojený pull-up rezistor R9.
Napájení digitální části obvodu filtrováno kondenzátory C32 C33. Kondenzátory C22 byly dle doporuční výrobce Apogee Technology
vybrány polyesterovým dielektrikem bezindukčním provedení jmenovitým
napětím parametrům výstupních cívek výrobce udává pouze jejich
požadovanou indukčnost. Kromě
výstupního filtru, tvořeného cívkami L1, kondenzátorem C8, respektive
L3, C22, jsou výstupních kanálech zapojeny další prvky dle doporuční výrobce. Zapojení vychází upraveného
doporučeného zapojení, které uvádí výrobce [13]. Jednotlivé prvky schématu byly
vybírány přesně dle doporučení původního výrobce Apogee Technology [15]. Návrh těchto cívek tedy detailněji rozebrán podkapitole
3.
Blok digitálního výkonového zesilovače výstupním filtrem byl zrealizován
na oboustranné DPS rozměry (80,4 119,7) mm. Obvod dále opatřen pasivním
chladičem ZM-NB47J výrobce ZALMAN [16]. Napájení
analogové části připojeno přes filtrační tlumivky L6.1. Tento taktovací signál generován jednotlivými převodníky,
respektive vstupní jednotkou přiveden přes konektor SV1 společně vstupními
signály standardu I2S.35
Jádrem tohoto bloku zmíněný obvod STA326.
Resetování obvodu prováděno interně připojení napájecího napětí. pohledu této sběrnice obvod STA326 chová jako zařízení Slave
s adresou 0x34.1 jsou uvedeny fotografie
zrealizovaného bloku.
Tyto prvky slouží pro snížení EMI zvýšení spolehlivosti celého zapojení.
