Схема трехполосного кроссовера
Принципиальная схема фильтра показана на рисунке 1. Он предназначен для разделения аудио сигнала на высокочастотную, среднечастотную и низкочастотную составляющие. Для того чтобы потом эти сигналы подать на вход многоканального УМЗЧ с отдельными акустическими системами для каждого их частотных каналов. Такие схемы радиолюбителям известно очень давно (просто, раньше никто не знал что это, оказывается, — «кроссоверы»).
Кроссовер имеет следующие параметры :- Общий диапазон рабочих частот по уровню (-6 dB) - 10…100000 Гц.
- Отношение сигнал/шум - >94 dB.
- Коэффициент нелинейных искажений в диапазоне 20-20000 Гц не более - 0,03%.
- Нормальный коэффициент передачи - 1.
На рисунке 1 показана схема одного из стереоканалов. В схеме двенадцать операционных усилителей, расположенных в шести микросхемах NJM4580L (по паре в каждой). ОУ А2.1 является буферным входным каскадом, обеспечивающим развязку входов фильтров от влияния выходных цепей источников сигнала.
Фильтр на операционных усилителях микросхемы А1 выделяет высокие частоты (выше 5100 Гц по уровню (-6dB)). Затем, эта полоса поступает на выходной предварительный усилитель на А2.2 и далее через разъем Х2 на УМЗЧ высокочастотного канала.
Другой фильтр, — на ОУ микросхемы A3 выделяет полосу ниже 5100 Гц, то есть полосу содержащую сигналы НЧ и СЧ. Вслед за ним включены еще два активных фильтра. Фильтр на микросхеме А5 из сигнала полосы, выделенной фильтром на A3, выделяет полосу выше 240 Гц (по уровню (-6dB)), то есть, на его выходе оказывается сигнал полосы 240…5100 Гц (по уровню (-6dB)), -сигнал средних частот. Который поступает на выходной предварительный усилитель на А4.1, и с его выхода через разъем ХЗ на УМЗЧ среднечастотного канала. Другой фильтр — на А6, выделяет сигнал ниже 240 Гц, то есть, низкочастотной полосы, который через выходной предварительный усилитель на А4.2 поступает через разъем Х4 на УМЗЧ низкочастотного канала.
В стереофонической системе таких схем, как показана на рисунке 1, должно быть две.
Блок фильтров (кроссовер) каждого из стереоканалов выполнен в виде самостоятельного узла на собственной печатной плате. Монтажная схема и рисунки платы показаны на рис.2. Печатная плата выполнена с двухсторонним расположением печатных дорожек.
Подстроечные резисторы RP1-RP3 служат для выставки необходимого соотношения уровней частотных каналов. При необходимости повысить усиление в одном частотном канале (или в нескольких частотных каналах) можно подобрав соответствующим образом соотношение сопротивлений резисторов в цепях ООС операционных усилителей А2.2, А4.1 и А4.2, соответственно.
Питается схема от двуполярного стабилизированного источника ±15V.
Фильтр можно сделать и на другие частоты раздела. На рисунке 3 показаны схемы звеньев фильтров, выделяющих частоты выше частоты раздела (ФВЧ) и частоты ниже частоты раздела (ФНЧ). Сама частота раздела зависит от параметров R и С. Величины этих параметров под конкретную частоту можно взять из таблицы.
В таблице сопротивления даны в килоомах, емкости - в нанофарадах (47nF = 0,047 мкф.).