Практическая реализация активного 3-х полосного кроссовера.

[anatol0]

Предлагаю практическую конструкцию 3-х полосного активного кроссовера с аппроксимацией по Linkwitz-Riley на State Variable Filter : http://www.rane.com/pdf/linriley.pdf

Основные особенности: суммарная плоская АЧХ, совпадение электрической фазы на частотах раздела НЧ/СЧ и СЧ/ВЧ, крутизна фильтров 24 дБ/октаву, что улучшает диаграмму направленности АС вблизи частот раздела.

Скрытый текст

Принципиально ничего нового, просто реализовано в железе. По сравнению с классической реализацией (ФВЧ/ФНЧ на 2-х последовательно включённых фильтрах Баттерворта) более удобно изменение частот раздела.
Каждый канал монтируется на отдельной плате размерами 82 х 119 мм. Используется двухсторонняя с металлизацией, маской и маркировкой печатная плата, рассчитанная на конденсаторы К71-7 или другие полистирольные или поликарбонатные габаритами до 20 х 10 мм, выводные резисторы в частотнозадающих цепях. В качестве ОУ используются NE5532 или другие сдвоенные, в корпусе DIP-8, подходящие для применения в звуковых цепях. Расчёт номиналов резисторов и конденсаторов проводится в приложенном экселевском файле. На плате кроссовера предусмотрена возможность установки винтовых клемм, в которые можно или оперативно устанавливать и заменять частотнозадающие резисторы, или установить дополнительную плату для подбора частот раздела.
При использовании в частотно-задающих цепях конденсаторов и резисторов с допуском 1% налаживание не требуется. Входной каскад выполнен по балансной схеме, так как предполагаемое основное использование кроссовера в активных АС, подключаемых длинными кабелями. При отсутствии необходимости баланса входной каскад выполняется по небалансной схеме. Вариант схемы приложен.
В схеме отсутствуют разделительные конденсаторы и устройства, предотвращающие щелчки при переходных процессах при включении/выключении. При выполнении кроссовера отдельным законченным изделием это необходимо учитывать.
Это уже второй вариант кроссовера, первый вариант был смонтирован и испытан, и показал хорошие результаты. В новом варианте незначительно изменён входной балансный каскад и в выходы полосовых буферов добавлены RC-цепочки для увеличения помехоустойчивости при работе на длинный кабель.

[свернуть]

Возможен 2-х полосный вариант, часть деталей не устанавливается, схема во вложениях. Так же 4-х полосный, на основе большего количества плат.
По вопросам приобретения можно обращаться в личку или на почту anatol0{}rambler(тчк)ru

В журнале "Радио" №7, 8 2017 вышла статья "Схемотехника активных кроссоверов"

Практическая конструкция активной трёхполоски с использованием этого кроссовера на базе АС "Электроника 50АС-61М и сравнение с исходным пассивным вариантом.

[MAXIM_A]

Принципиально ничего нового, просто реализовано в железе. По сравнению с классической реализацией (ФВЧ/ФНЧ на 2-х последовательно включённых фильтрах Баттерворта) есть отличие в фазочастотных характеристиках

Ребята, а зачем такой огород городить, воткнул пару RC цепей и порядок, развёл каналы по частоте, зачем такую высокую добротность создавать.

[anatol0]

Ребята, а зачем такой огород городить, воткнул пару RC цепей и порядок, развёл каналы по частоте, зачем такую высокую добротность создавать.

Точно. 4-й порядок и фазокогерентность - проделки маркетологов. Самый лучший вариант - ШП головка, или, накрайняк, среднечастотник и пищалка через бумаго-масляный кондёр. Далее отслушиваем и определяем, какое масло лучше звучит.

[MAXIM_A]

Точно. 4-й порядок и фазокогерентность - проделки маркетологов.

Где про это почитать? И как всё это делать по подробней. А то даёте схемы по теории.

[anatol0]

Где про это почитать? И как всё это делать по подробней. А то даёте схемы по теории.

Просто я привёл конечный результат моих поисков наилучшей схемы активного аналогового кроссовера.
Вот ссылки: http://rane.com/note160.html
http://sound.westhost.com/project09.htm
http://www.linkwitzlab.com/filters.htm
К сожалению, оформить перевод на русский язык займет много времени. Давно собирался, да, видно, придётся переводить
Собственно, даже из картинок многое понятно.

[MAXIM_A]

Просто я привёл конечный результат моих поисков наилучшей схемы активного аналогового кроссовера.

Это результат симулятора или практически спаянного кроссовера?
На печати 7 ОУ, а в схеме больше. Где схема под печать, чтобы повторить было можно. Спасибо за ранее.

[anatol0]

Это результат симулятора или практически спаянного кроссовера?
На печати 7 ОУ, а в схеме больше. Где схема под печать, чтобы повторить было можно. Спасибо за ранее.

Спасибо Вам, что обратили внимание на то, что я забыл добавить практическую схему. Исправил вложение :Shema_PCB.pdf.
Всего там 7 корпусов сдвоенных ОУ на канал. Увеличение количества, по сравнению с прототипом, произошло за счёт входного и выходных буферов.

[MAXIM_A]

Спасибо Вам, что обратили внимание на то, что я забыл добавить практическую схему.

Практическая схема, а где взять такие номиналы R C - подбирать не реально. Как же быть? ПП в Sprinte нет?

[anatol0]

Практическая схема, а где взять такие номиналы R C - подбирать не реально. Как же быть? ПП в Sprinte нет?

Схему легко пересчитать на практически любые номиналы. Методика такова: выбираете частоты раздела ВЧ/СЧ и СЧ/НЧ. Из имеющихся конденсаторов выбираются такие, чтобы резисторы получились, по формуле F=0,159/RC, в диапазоне 2-20 кОм. Нумерация относится к схеме Filter.pdf. Это 4 идентичных RC цепочки интеграторов для каждой частоты раздела. Fig.1
Остальные резисторы R1-R7 на частоту раздела не влияют и важно только их взаимное точное отношение, вычисляемое по данным на Fig.2, с учётом ограничения 2-20 кОм.
Проблемы с нестандартными номиналами резисторов решаются, в крайнем случае, используя паралельное и последовательное включение резисторов.
Входной буфер требует точных резисторов лишь в случае балансного включения. При несимметричном включении схему можно упростить. Ещё следует обратить внимание на отсутствие разделительных конденсаторов. При необходимости их надо установить.
ПП в Спринте нет, я работаю в OrCad-е. Эта плата 2-х сторонняя с металлизацией, дома сделать затруднительно. Если есть желание, то могу выложить её под ЛУТ.

[MAXIM_A]

Если есть желание, то могу выложить её под ЛУТ.

ЛУТ - не знаю, всё делаю в спринте, а сам заказывал платы. Если да то при повторе бывает дешевле. Какие кондёры можно использовать? К73-17 пойдут или надо покачественней.
Попробую пересчитать цепочки, чтобы получить стандартные номиналы.

[anatol0]

К73-17 пойдут или надо покачественней

К73-17 не подойдут и по диэлектрику, и по допуску. Из отечественных - К71-7, на них расчитана плата, или другие - полистирол или полипропилен с допуском 1%
ЛУТ -Лазерно-Утюжная Технология

[MAXIM_A]

Из отечественных - К71-7, на них расчитана плата, или другие - полистирол или полипропилен с допуском 1%

Не так просто найти такие кондёры. Особенно с таким допуском.
Может быть подобрать тестером.

[anatol0]

Не так просто найти такие кондёры. Особенно с таким допуском.

А не надо подбирать - надо взять 4 одинаковых 1%-ных кондёра, те, которые удастся купить более или менее подходящих номиналов, и к ним 4 соответсвующих резистора. Значение частоты разделов может и отличатся от расчётной, зато всегда будет плоская суммарная АЧХ. Правда, остальные резисторы надо ставить по расчёту.

[MAXIM_A]

Правда, остальные резисторы надо ставить по расчёту.

С частотно зависимыми разобрался, а как расчитываются остальные - они тоже с не стандартными номиналами. Или их можно округлить?
И какой общий Кус всего кроссовера, наверно =1

[anatol0]

С частотно зависимыми разобрался, а как расчитываются остальные - они тоже с не стандартными номиналами. Или их можно округлить?
И какой общий Кус всего кроссовера, наверно =1

Округлить с точностью 1%.
Если не учитывать подстроечники, то Кус=1

[Ali_Baba]

Вот здесь
представлена полная конструкция трехполосного усилителя.
фильтры Линквица-Рилея 4го порядка, полосовые усилители на LM1875 и LM3886. Собраны на одной плате, которая также приведена.

[Alex]

Всего там 7 корпусов сдвоенных ОУ на канал.

И что, интересно, после этого от звука останется....

[MAXIM_A]

Подскажите, чем удобней и лучше мерить АЧХ и ФЧХ фильтров?
Какими прогами, и где их взять?

[Alex]

СпкктраЛаб, СпктраПлюс, лежат тут на фтп.

[MAXIM_A]

Померил АЧХ кроссовера.
Почемуто вершина завалена.

[MAXIM_A]

АЧХ самой карты. Не пойму что так сильно валит хар-ку.
Вот от сюда не плоская вершина

Потому-что логарифмический масштаб по вертикальной оси.