便携式搅拌机 - 高品质的模块化设计 9V电池供电,极低的电...

geren2014

设计说明：

该项目的目标是设计一个由9V PP3电池供电的小型便携式混合器，保持高品质性能。
混合器形成为组装三个主要模块，其数量和/或配置可以变化以适应每个人的需要。
三个主要模块是：
输入放大器模块：低噪声电路，配有可变电压增益（10 - 100）预设，主要用作高质量麦克风输入，也适用于低电平线路输入。
可根据要求添加具有类似功能的可选平衡输入放大器模块。
音调控制模块：三频段（低音，中音，高音）音调控制电路，当其控制设置为平坦频率响应时，提供单位增益。它可以在一个或多个输入放大器模块之后和/或在主混频器放大器之后插入。
主混音器放大器模块：一个立体声电路，包含两个虚拟接地混频器，显示一个主推子和一个Pan-Pot的连接。
下图显示了整个调音台的方框图，其中包括四个输入放大器模块，后面是四个输入可切换音调控制模块，一个立体声线路输入，四个单声道主推子，一个立体声双联动推子，四个Pan-Pots，立体声主混音器放大器模块和另外两个音调控制模块可在每个通道上切换进出，插入主左和右输出之前。
显然，这种布局可以在每个人的愿望中重新安排。
这种设计的一个惊人特点在于，如下框图所示的完整立体声混音器消耗的电流小于6mA！

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框图：
  

输入放大器模块

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电路原理图：

部分：

R1，R2，R7 _______ 22K 1 / 4W电阻器R
3，R4，R5 _______ 47K 1 / 4W电阻器
R6______________4K7 1 / 4W电阻器
R8，R13 ________ 220R 1 / 4W电阻器
R9______________2K 1 / 2W微调金属陶瓷（见注释）
R10___________470K 1 / 4W电阻
R11___________560R 1 / 4W电阻
R12___________100K 1 / 4W电阻
C1____________470nF 63V聚酯电容器
C2，C8 _________100μF25V电解电容器
C3，C4，C5 ________2μ263V电解电容器
C6_____________47pF 63V陶瓷电容器
C7 ______________4μ763V电解电容器
Q1____________BC560C 45V 100mA低噪声高增益PNP晶体管
Q2____________BC550C 45V 100mA低噪声高增益NPN晶体管
IC1___________TL061低电流BIFET运算放大器

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电路描述：
该电路的基本布置来自旧的四磁性拾取盒模块。该电路经过重新布置，以应对麦克风输入和单轨低压电源。
这种低噪声，完全对称的双晶体管前置放大器布局允许使用普通FET输入运算放大器作为第二增益级，即使对于非常敏感的麦克风输入也是如此。
该放大器的电压增益可以通过R9从10到100变化，即20到40dB。

笔记：

• R9可以是修整器，线性电位器或固定值电阻器。
• 当电压增益设置为10时，放大器可以应对800mV峰峰值最大线路电平。
• 一个输入放大器模块的电流图为600μA。
• 频率响应为20Hz至20KHz - 0.5dB。
• 测量总谐波失真，电压增益设置为100：2V RMS输出= <0.02％@ 1KHz; <0.04％@ 10KHz。
• 测量总谐波失真，电压增益设置为10和33：2V RMS输出= <0.02％@ 1KHz和10KHz。
• THD低于1V RMS输出。
• 最大无失真输出电压：2.8V RMS。
  
  

平衡输入放大器模块

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电路原理图：

部分：

R1，R2 __________ 22K 1 / 4W电阻器
R3，R4 ___________ 2K2 1 / 4W电阻器
R5______________2K 1 / 2W微调金属陶瓷（见注释）
R6____________180R 1 / 4W电阻器
R7，R8，R9，R10 ___ 10K 1 / 4W电阻器
R11，R12 ________ 10K 1 / 4W电阻器
R13___________560R 1 / 4W电阻
R14___________100K 1 / 4W电阻
R15___________100R 1 / 4W电阻器
C1，C2，C4 _______10μF25V电解电容器
C3，C5 _________100μF25V电解电容器
IC1___________LM833低噪声双运算放大器
IC2___________TL061低电流BIFET运算放大器
J1_____________XLR3插座
J2 ____________ 6.3mm立体声插座


电路描述：
该可选电路是无变压器差分输入麦克风前置放大器，工作在单轨低压电源。避免变压器有几个优点，包括更低的成本，更小的物理尺寸和更低的失真。该电路由LM833高性能芯片（IC1）中的两个运算放大器构成，在差分放大器（IC2）中消除共模噪声之前放大输入信号。在20 Hz至20 kHz频段（-122 dB，1V）下，等效输入噪声约为760 nV，比安静房间30 dB SPL环境噪声电平的典型麦克风输出低26 dB。THD在最大增益下低于0.02％，在最小增益时低于0.01％。
该放大器的电压增益可以通过R5从8到100变化，即18到40dB。

  笔记：

• R5可以是修整器，线性电位器或固定值电阻器。
• 当电压增益设置为8时，放大器可以处理920mV峰峰值最大线路电平。
• 一个输入放大器模块的电流图为4mA。
• 频率响应从15Hz到20KHz是平坦的。
• 测量总谐波失真，电压增益设置为100：2V RMS输出= <0.02％@ 1KHz; ＆10KHz。
• 测量总谐波失真，电压增益设置为20：2V RMS输出= <0.01％@ 1KHz和10KHz。
• 最大无失真输出电压：2.6V RMS。
  
  

音调控制模块

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电路原理图：

部分：
  P1，P2 _________ 100K线性电位计
  P3____________470K线性电位计
   R1，R2，R3 _______ 12K 1 / 4W电阻器
  R4，R5 ___________ 3K9 1 / 4W电阻器
  R6，R7 ___________ 1K8 1 / 4W电阻器
  R8，R9 __________ 22K 1 / 4W电阻器
  R10___________560R 1 / 4W电阻
  R11___________100K 1 / 4W电阻

  R12___________220R 1 / 4W电阻器   

  C1 ______________1μF63V聚酯电容器
  C2_____________47nF 63V聚酯电容器
  C3，C5 ___________ 4n7 63V聚酯电容器
  C4_____________22nF 63V聚酯电容器
  C6，C8 _________100μF25V电解电容器
   C7 ______________4μ763V电解电容器
   IC1___________TL061低电流BIFET运算放大器  电路描述：

这是一种简单的设计，使用稍微修改的Baxandall型有源电路来获得三频段控制。当控制器设置在其中心位置时，该模块的总电压增益为1。

  笔记：

• 一个音调控制模块的当前图纸为400μA。
• 频率响应为20Hz至20KHz - 0.5dB，控制平坦。
• 音调控制频率范围：±15dB @ 30Hz; ±19dB @ 1KHz; ±10dB @ 10dB。
• 在2V RMS输出下测量的总谐波失真= <0.012％@ 1KHz; <0.03％@ 10KHz。
• 在1V RMS输出下，THD低于0.01％。
• 最大无失真输出电压：2.5V RMS。
  
  

主混频器放大器模块

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电路原理图：

部分：
  P1，___________ 100K线性电位器
  P2_____________10K线性电位计
   R1，R2，_________ 15K 1 / 4W电阻器
  R3，R4，R11，R12_100K 1 / 4W电阻器
  R5，R6 __________ 22K 1 / 4W电阻器
  R7，R8 _________ 390K 1 / 4W电阻器
  R9，R10 ________ 560R 1 / 4W电阻器
  R13___________220R 1 / 4W电阻器

  C1，C2 _________ 330nF 63V聚酯电容器
  C3，C8 _________100μF25V电解电容器
  C4，C5 __________ 10pF 63V陶瓷电容器
  C6，C7 ___________4μ763V电解电容器
   IC1___________TL062低电流BIFET双运算放大器

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电路描述：
该电路的原理图被绘制为立体声单元，以更好地显示输入主推子和Pan-Pot连接。TL062芯片在同一个8引脚外壳中包含两个TL061运算放大器，并连接为两个电压增益约为4的虚拟接地混频器放大器，以补偿无源Pan-Pot电路中引入的损耗。因此，总电压增益为1.
添加到混频器的每个通道必须包括以下附加部分：
P1，P2，R1，R2，R3，R4，C1和C2。
这些部件必须如上面的电路图所示接线，分别将R3和R4连接到IC1的引脚＃2和引脚＃6，分别用于右声道和左声道。这些IC1引脚是“虚拟地球混合点”，可以将大量通道加在一起。

  笔记：

• 一个立体声主混频放大器模块的电流图为800μA。
• 频率响应为20Hz至20KHz - 0.5dB。
• 测得的总谐波失真@ 2V RMS输出= <0.008％@ 1KHz; <0.017％@ 10KHz。
• THD为0.005％@ 1V RMS输出。
• 最大无失真输出电压：2.8V RMS。