вторник, 14 июля 2015 г.

Конструктор "ушника". Прошло две недели :-)


Добрый день.

В последний раз о конструкторе мы вспоминали давно. Было это две недели назад. С тех пор мы молчали. Я думаю пора рассказать о том, чем же мы были заняты.

Все начиналось гладко. Мы попробовали несколько вариантов схем, на наш взгляд, наиболее перспективных. Быстро выбрали из них самую подходящую: простую, надежную и хорошо повторяемую. Она лишь немного отличается от исходной….

Но сегодня я хотел бы поговорить не о схеме. К ней мы еще вернемся в одной из следующих записей. Произойдет это сразу после проведения полных тестовых испытаний прототипа. Там же будут и результаты измерений.

Сейчас же я хотел рассказать о том на что потрачено время.

После того как со схемой все стало ясно, мы перешли к выбору конструктивного исполнения набора. Вот тут нас и ждал сюрприз. Оказалось что требования, предъявляемые к конструкции и составу усилителя, зависят от способа использования конструктора. При этом некоторые требования оказались противоречивыми. 

На конструкцию сильно влияло наличие/отсутствие корпуса для установки усилителя. Кроме этого стоило учитывать есть ли у радиолюбителя свой "обвес" (разъемы, выключатели, регулятор громкости).

Обычное решение

В поисках оптимального решения мы обратились к чужому опыту. Изучили «китайские» наборы, конструкторы от МастерКита, посмотрели решения других Российских производителей (например, проект Альфа, от Датагора). 

В основном встречается одно простое решение. Вместо разъемов (RCA, Jack) и регулятора громкости на плате предусматриваются клеммы. Именно в эти клеммы (или места под запайку проводов) и подключается весь "обвес".

Производители конструкторов предполагают, что пользователь сам побеспокоиться о выборе и приобретение разъемов и регуляторов. А подключение будет выполняться проводами в нужные клеммы.

Это решение, на мой взгляд, разумное, так как при установке в корпус, "обвес" обычно устанавливается на передней и задней панелях. Он подключается к конструктору проводами через клеммы (либо пайкой). В этом случае совершенно ни к чему увеличивать размеры платы, предусматривая на ней дополнительные установочные места.

конструктор усилитель для наушников, блоксхема

Применение клемм вместо обвеса позволяет радиолюбителю  выбрать регулятор и разъемы, на свой вкус. Или использовать уже имеющиеся детали. 

Главное достоинство "обычного" решения - высокая гибкость в выборе и установке "обвеса". 

Модули

Но у решения с клеммами для подключения обвеса, есть серьезный недостаток. Конструктор получается не самодостаточным. Ему обязательно требуется корпус или хотя бы шасси. Иначе все элементы, вынесенные с платы на проводах, будут просто болтаться рядом. 

конструктор усилитель для наушников, блоксхема

Что же делать тем, кто не хочет встраивать конструктор в корпус? Как быть тем кто желает его использовать "как есть"?

Решением задачи могут стать специальные посадочные места на плате конструктора. В эти места устанавливаются переходники с разъемами и регулятором. Т.е. сама плата начинает выполнять роль шасси.

Подключение переходников-модулей можно выполнить проводами.

конструктор усилитель для наушников, блоксхема

Использование дополнительных модулей имеет ряд достоинств:

Во-первых: перестановкой модулей можно скомпоновать любое удобное положение разъемов, выключателя и регулятора. Правильной компоновкой, например, можно добиться расположения регулятора, удобного и для правшей и для левшей .

конструктор усилитель для наушников, блоксхема

Во-вторых: используя разные модули-переходники, можно на одно и тоже посадочное место поставить разный "обвес". Например: можно поставить регулятор со встроенным выключателем, или установить вместо него обычный регулятор. В этом случае придется добавить еще один модуль-переходник с дополнительным выключателем. 

В-третьих: модули можно использовать для выноса "обвеса" с платы. Всем известно как неудобно паять провода напрямую к ножкам переменного резистора или к разъему miniJack. При этом легко повредить элементы, а прочность соединения часто оставляет желать лучшего. 

Значительно проще и надежнее выполнить монтаж элементов, предварительно запаяв их в переходники. В этом случае пайка проводов выполняется не к компоненту а к модулю-переходнику. Такой монтаж получается простым, качественным и надежным.

В-четвертых: несложно изготовить простой адаптер под нужный разъем или регулятор. По-этому выбор "обвеса", устанавливаемого на плату, становиться практически не ограниченным. Если нужного адаптера у нас нет, его всегда можно сделать самостоятельно.

Как убрать лишнее?

Осталось решить только одну задачу. Что делать с посадочным местом на плате если модули на нее не устанавливаются (например вынесены на проводах на переднюю панель корпуса) ? Пустой "нос" платы нам не нужен. Он смотрится не красиво. А главное, занимает лишнее место.

Наверное самый простой способ избавиться от "носа" - сделать его отделяемым. Мы решили на этапе изготовления отделить основную часть платы от места под модули пропилом-канавкой. Такая плата достаточно прочная. Ее можно рассматривать как единое целое. Но в случае необходимости можно отделить "посадочное" место под модули, просто разломив плату по канавке.

Маленький бонус :) 

Посадочное место - это просто пустой участок платы с крепежными отверстиями для установки модулей. После отделения он станет мусором. Что бы этого не произошло мы хотим превратить его в монтажную платку. Даже после отделения она может пригодиться радиолюбителю. 

Она пригодится для проведения экспериментов с усилителем, позволит довесить на него что то свое.

Перспективы

Вместе с идеей использования модулей-переходников, появилась и другая идея: а почему бы не использовать "ушник" как базу для создания более сложной системы.

Очевидно, что усилитель для наушников это только часть системы. Его можно дополнить , например, радиоприемником, проигрывателем MP3, внешним качественным ЦАПом или всем сразу.

Ушник можно использовать как предусилитель в составе мощного усилителя. Для этого его нужно дополнить мощным источником питания и выходным каскадом...

Можно придумать еще много других применений и способов расширения функционала.

Вот именно это мы и задумали. Создать дополнительные интересные модули для расширения конструктора ушника до гораздо более серьезных устройств.

Наращивание планируется проводить в виде этажерки. 

конструктор усилитель для наушников, блоксхема

Вот как то так.

P.S. Прототип усилителя уже готов. Сейчас мы его тестируем и проводим все необходимые измерения. Скоро мы об этом обязательно напишем.

С уважением Константин М.




Все статьи посвященные проекту "Гамма" можно найти через навигатор Проект "Гамма". Навигация по статьям.

Заказать конструктор усилителя "Гамма" можно у нас на сайте: АЛ "Философия Звука"

Сообщество для обсуждения конструкторов - "Электронные конструкторы". Присоединяйтесь.