T�m�n dokumentin tarkoituksena on kertoa hieman jakosuotimien toiminnasta ja mit� kaikkea suotimen suunnittelussa kannattaa ottaa huomioon. Aluksi k�sittelen hieman peruskomponentteja, joiden avulla voidaan ratkaisevasti vaikuttaa suotimen laatuun. Sitten k�sitell��n peruskytkenn�t ja k�yd��n l�pi eri osa-alueet suotimessa ja lopuksi paneudutaan virtal�hteen tekemiseen.
Komponentit
Vastukset
Vastusten suurtaajuusominaisuudet
Vastus ajatellaan normaalisti puhtaaksi resistanssiksi vaikka se aina pit�� sis�ll��n my�s induktanssia sek� kapasitanssia. Pieniss� vastusarvoissa m��r��v�mp�n� on induktanssi ja suurissa arvoissa kapasitanssi. Audiok�yt�ss� ei n�ill� suureilla kannata p��t� vaivata vaan asiaan pit�� kiinnitt�� huomiota vasta kun menn��n taajuudessa useisiin megahertseihin.
L�mp�tilakerroin
Vastuksen arvo muuttuu l�mp�tilan mukaan. L�mp�tilakertoimet ilmoitetaan normaalisti yksik�iss� ppm/�C, jossa ppm tarkoittaa miljoonasosia. Metallikalvovastuksilla on yleens� pieni kerroin, kun taas hiilikalvovastuksilla suuri ja hiilikalvovastuksissa my�s kerroin saattaa vaihdella resistanssiarvon mukaan.
Kohina
Vastuksissa syntyy l�mp�kohinaa ja virtakohinaa. Kohina kasvaa resistanssiarvon kasvaessa. Metallikalvovastuksissa kohina on pienempi kuin hiilikalvovastuksissa.
Eli....
Aktiivisissa jakosuotimissa siis kannattaa k�ytt�� metallikalvovastuksia, koska ne ovat l�mp�tilakertoimeltaan, vakavuudeltaan sek� kohinaltaan parempia kuin hiilikalvovastukset. Metallikalvovastukset ovat hieman hiilikalvovastuksia kalliimpia.
Kondensaattorit
- Polyesteri (polko) on yleisin filmikonkka ja hinnaltaan edullinen. Laatu on suhteellisen hyv� ja soveltuu hyvin audiok�ytt��n. Kooltaan polko on kohtuullinen.
- Polykarbonaatti on polkoa hieman parempi. L�mp�tilakerroin on polykarbonaatissa pieni.
- Polypropyleeni on taas polykarbonaattia hieman parempi mutta kooltaan suurempi.
- Polystyreeni on paras audiok�ytt��n mutta kooltaan suuri ja hinnaltaan kallis eik� niit� oikein l�ydy 0.5 uF suurempia.
- Elektrolyyttikondensaattori soveltuu virtal�hteisiin yms.. En suosittele k�ytett�v�ksi signaalitiell�.
- Tantaalikondensaattori soveltuu my�s virtal�hteisiin yms. Ei signaalitielle..
Eli...
Polyesterikondensaattorit soveltuvat hyvin perusaudiok�ytt��n ja jos haluaa eritt�in hyv�� laatua niin kannattaa k�ytt�� polystyreenikondensaattoreita. Elkoja kannattaa v�ltt�� signaalitiell� ja jos tarvitaan isoa kapasitanssia 10 uF -> niin my�s kaiutinsuotimissa k�ytett�vi� polkoja voi k�ytt�� (ovat kyll� kooltaan aika isoja).
Operaatiovahvistimet
Operaatiovahvistimia l�ytyy monenlaisia ja moneen k�ytt��n..Audiokytkent�ihin k�ypi� ovat mm. TL072, TL074, NE5532AP, OP275, LT1028, AD797, OPA2134, OPA4134, NE5534, OP27, OP37, LM837, yms... Mit��n LM358 tai LM741:si� ei kannata k�ytt��....
Jakosuodin
Jakosuotimessa on normaalisti puskuriaste, jonka tarkoituksena on antaa suotimelle suuri sis��ntuloimpedanssi ja pieni ulostuloimpedanssi. Puskuriasteen j�lkeen tulee itse jakosuodinosa, jossa halutut taajuudet suodatetaan pois. Suotimen jyrkkyys voi olla 6, 12, 18, 24, ... dB/oktaavi ja tyypilt��n Butterworth, Bessel, Linkwitz-Riley, yms. Suotimen j�lkeen tulee normaalisti l�ht�puskuri ja vaiheenk��nnin, jolla voidaan signaalin vaihe k��nt�� 180�.
Jakosuotimet pystyy helposti laskemaan vaikka Diycon avulla.
Alla on esitetty kytkent�kuvat alip��st�suotimista eri jyrkkyyksill�. Ylip��st�suotimen kytkent� on muuten samanlainen mutta kondensaattorit ja vastukset vaihtavat paikkaansa.. Jakosuodinkuvien j�lkeen on vaiheenk��nt� sek� puskuriasteen kytkent�kuvat.
| Kytkent� | Jyrkkyys |
|---|---|
 |
6 dB/Oktaavi |
 |
12 dB/Oktaavi |
 |
18 dB/Oktaavi |
 |
24 dB/Oktaavi |
| Vaiheenk��nt� | |
 | |
| Summain- ja puskuriaste | |
 |
|
Virtal�hde
Virtal�hteen voi jakosuotimeen tehd� monella tavalla..Jakosuodin voi k�ytt�� yksipuoleista k�ytt�j�nnitett� (esim.autossa) tai kaksipuoleista ja paras vaihtoehto kannattaa mietti� aina tapauskohtaisesti. Esittelen seuraavaksi muutamia vaihtoehtoja, joita voi k�ytt�� virtal�hteen� jakosuotimissa. Virtal�hteen suunnittelu on helppoa, koska suotimet ottavat niist� tyypillisesti vain muutamia milliampeereja.
T�ss� on tyypillisin virtal�hde jakosuodin k�ytt��n. T�h�n tarvitaan muuntaja, jossa on ulostulona kaksi k��mi� esim. 2 x 15 Vac.
Toinen vaihtoehto on puoliaaltotasasuuntaus, jonka etuna on, ett� tarvitaan vain yksi k��mi esim 1 x 15 Vac. T�m� vaihtoehto on huonompi kuin ylempi kytkent� mutta aivan toimiva ratkaisu kuitenkin(kokemusta l�ytyy). Saattaa aiheuttaa hurinaa mutta riitt�vill� suodatuselkoilla siit� p��see eroon.
Seuraavassa kytkenn�ss� on 12 voltin j�nnite puolitettu ja n�in muodostettu "virtuaalimaa". Eli nostetaan maan potentiaali 6 volttiin ja n�in saadaan aikaiseksi �6 Vdc virtal�hde. T�llaista kytkent�� ei voi suoraan k�ytt�� jakosuotimissa vaan t�ytyy esim. pit�� huolta, ett� tuloissa ja l�hd�iss� on erotuskondensaattorit.
Kysytt�v��/lis�tt�v��? palautetta vastaanotetaan mailitse [email protected]