Lista przedmiotów z materiałami udostępnionymi dla studentów

Dla_studentów
  • Increase font size
  • Default font size
  • Decrease font size

Krzysztof Lusztak

Projekt i realizacja przedwzmacniacza lampowego audio wraz z układami pomocniczymi sterowanymi mikrokontrolerem


Design of tube audio pre-amplifier along with microcontroller driven auxiliary circuits


Opiekun pracy dyplomowej: dr inż. Piotr Skulimowski
Praca dyplomowa inżynierska obroniona 2010-07-23
Streszczenie pracy dyplomowej:
Celem pracy było zaprojektowanie i wykonanie przedwzmacniacza lampowego do tranzystorowych końcówek mocy audio, zawierającego szereg funkcji użytkowych takich jak: obsługa za pomocą pilota bezprzewodowego, selektor wejść, funkcje związane z czasem (funkcja budzenia, funkcja SLEEP) itp. Analiza rynku urządzeń audio wykazała tendencję do powrotu do rozwiązań opartych o lampy elektronowe. Urządzenia takie, mimo niedoskonałości swoich parametrów, w powszechnej opinii brzmią lepiej. Niestety ich wadą jest wysoka cena oraz często purytańska funkcjonalność użytkowa. W pracy zaprojektowano i zbudowano urządzenie umożliwiające wygodną obsługę (poprzez szereg funkcji użytkowych), które nadaje lampowy charakter brzmienia tranzystorowym końcówkom mocy. W zbudowanym urządzeniu zdecydowano wykorzystać wysokiej jakości komponenty, takie jak jeden z najlepszych układów regulacji głośności PGA2310, lampy elektronowe w wykonaniu militarnym, dwa mikrokontrolery, w tym jeden o dużych bardzo możliwościach funkcjonalnych (ATmega128) umożliwiający rozszerzanie funkcjonalności urządzenia, stabilizowane układy zasilania, itp. Zaprojektowano i wykonano dziesięć modułów o różnych przeznaczeniach: moduł stopnia lampowego wraz z modułem stabilizowanego zasilacza napięć anodowego i żarzenia, selektor wejść wraz z układem regulacji głośności oraz możliwością włączenia w tor audio modułu stopnia lampowego, moduł stabilizowanego zasilacza napięć symetrycznych dla zasilenia aktywnych układów w torze audio, moduł przekaźnikowy służący do załączania napięcia sieci na układy wewnętrzne oraz na możliwe do podłączenia urządzenia zewnętrzne, moduł wyświetlacza opartego o lampy NIXIE (lampowe wyświetlacze cyfrowe) wraz z własną przetwornicą podwyższającą napięcie służący do efektownej wizualizacji wybranego numeru wejścia oraz poziomu głośności, dwa moduły impulsatorów inkrementalnych służących użytkownikowi do wygodnej obsługi całego urządzenia oraz moduł sterownika centralnego wraz z układem czasu rzeczywistego łączącego wszystkie moduły w całość. Zaprojektowano i napisano program dla mikrokontrolera, w którym została zaimplementowana obsługa wszystkich modułów tak, aby wszystkie założone funkcje użytkowe były dostępne dla użytkownika. Moduły zostały zaprojektowane i wykonane przez autora specjalnie dla tego urządzenia, dzięki czemu końcowy efekt, zarówno brzmieniowy jak i użytkowy, został wysoko oceniony przez osoby testowo odsłuchujące i użytkujące urządzenie. Na podstawie ich opinii można uznać, że cel projektu został osiągnięty.
Abstract:
The goal of the thesis was the design and assembly of a tube audio pre-amplifier for transistor audio power outputs, with additional functionality such as: wireless remote, input selector, time-related functions (wake-up and sleep) etc. Analysis of audio device market showed a tendency to return to solutions based on electron tubes. Such devices, despite of imperfect parameters, in popular opinion are considered to "sound" better. Within the scope of the thesis a device was designed and constructed that allowed ease of use (through auxiliary functions) and a tube sound characteristic at a transistor power output. The designed device was to use high quality components, such as PGA2310 - one of the best volume control circuits, military made electron tubes, two microcontrollers, including one with high functional capabilities (ATmega128) allowing expansion of the device's usability, stabilized power circuits etc. Ten modules of different applications were designed and assembled: module of the tube stage along with a stabilized power transformer for the anode and hitter voltage, selector of inputs with volume regulation and possibility of including the tube stage module in the audio path, power module for stabilized symmetrical voltage to run the active circuits in the audio path, relay module for outside power relaying it to internal circuits as well as optional external devices, display module based on NIXIE tubes (tube digital display) along with their own voltage converter for effective visualization of the selected input and output level, two encoder modules for user interface for the whole device, and a central control module with a real-time circuit combining all other modules together. Software for the microcontroller was designed and written, implementing all the modules in such a way that all functionality would be available for the user. Modules were designed and assembled by the author specifically for the device, thanks to which the final effect, both in sound and usability, was highly graded by persons who tested the device. Based on the positive opinions, the goal of the thesis can be considered achieved.