Úprava regulácie otáčok gramofónu TEAC TN400 pomocou PLL

[AdamVarga]

(Toto je téma viacem zameraná na reguláciu otáčok gramofónu ako samotnému spracovaniu zvuku elektronikou, dúfam že to patrí ešte do audiotechniky )

Známy sa mi ozval že kúpil gramofón ale idu mu akosi rýchlo. AJ po výmene elektrolytických kondenzátorov to robilo blboviny, takže sa ten gramec dostal mne do ruky na "opravu"

jedná sa o skutočne pekný gramec ktorý je svojou hmotnosťou dosť prekvapí.

Je to teda gramofón vysokej akosti zo 70 tich rokov.

Tak teda na prvý pohľad na jedinú čitatelnú schému na internete je vidieť že je to celkom fajn gramofón s BLDC motorom a to dokonca direct drive.

Čo ma dosť sklamalo je primitívna regulácia otáčok. Popisujú tomu sice 0,03% w/f ale skutočnosť je úplne iná.

Mimo toho problém bol jasný, gramofón krúti strašne rýchlo aj napriek nastaveniu všetkých ovládacích prvkov a trimrov na minimum. Ja som teda nemal na výber nez len upraviť hodnoty v väzbe, čo dosiahol cieľ zníženia rýchlosti, avšak nastal problém so stabilitou regulácie. Bola hrozná. Mňa tak akosi zaujíma prečo a došiel som jeden záver že k tomu mohlo dojsť časom. Spätnoväzobné vinutia sú zpoložené ako 3 cievky 120mechanických stupňov od seba čumiac na zvlášť magnet na motore (viacpólový) a došli mi že jediné vysvletnie prečo a ako sa toto mohlo stať je že časom ten magnet oslabol..

Takže pôvodná regulácia otáčok neadekvátna, je na čase vymyslieť niečo lepšie.

Už dlho fantazírujem o použití fázového závesu na reguláciu otáčok motora, a tu sa mi naskytá možnosť to skúsiť.

Keďže mi je jasné že ten motor je nízkootáčkový tak je samozrejmé že teda snímaná frekvencia z vinutí bude nízka a aj jej amplitúda zrejme nie moc vysoká a teda nízka frekvencia sa preukáže na stabilite regulácií.

Takže som stvoril obvod ktorý vezme 3 sínusovky 120 elektrických stupnov od seba každý moment kedy dojde ku 0 crossingu na hociktorej fáze tak výstup bude pulz.

Takže teraz máme tento odvod

Toto som za pár minut vymslel vo falstate. Použitý bude teda operák TL074 (jeden bude dodávať 2.5V)
ten spraví zo sínusu obdĺžnik s 50% striedou (aj keď na striede vôbec nezáleží) a má zavedenú kladnú väzbu aby nedochádzalo ku chaotickému chovaniu.

Následne je tam zopár hradiel poprepájaných všelijako podľa pocitu a vypadlo z toho presne to čo som chcel, nechcite po mne logickú funkciu, toto mi nikdy nešlo

Charakterom zapojenia je teda výstup s dokonalou 50% striedou aj keď teda nieje nutná pretože náš fázový komparátor nezaujíma stireda ale nábežné hrany.

Ako fázový komparátor som sa rozhodol pre CD4046 PLL/VCO. Má vstavaný fázový komparátor type 2 a presne tento potrebujem.

Čo je zatial velkou otázkou je práve časová základňa. Na teraz to bude relaxačný oscilátor z komparátora aby som zistil akú frekvenciu potrebujem na dosiahnutie nominálnej rýchlosti 33a1/3 ot/min a 45ot/min. Potom pravdepodobne spravím k nemu časovú základňu s kryštálovým oscilátorom a programovateľnou deličkou.

Schéma zatiaľ vyzerá takto.

dokiaľ nebudem vedieť presne frekvenciu z vinutí pri nominálnych otáčkach neviem ďalej navrhnúť časovú základňu. Kolektor T1 bude napojený namiesto emitora TR9 v pôvodnej schéme.

[105nu70]

Výstup z fázového komparátora typ 2 sa nedá takto zapojiť na tranzistor. Pokiaľ si dobre pamätám, tak vnútri 4046 sú na tom výstupe 2 fety zapojené niečo ako push-pull s tým, že ak nie je rozdiel vo fáze na vstupe komparátora, tak je výstup v stave vysokej impedancie. Potom podľa toho, či je rozdiel vo fáze kladný alebo zaporný sa zapne jeden alebo druhý fet, čím má nabíjať, resp. vybíjať kondenzátor vo filtri spätnej väzby PLL.

[AdamVarga]

Ano o tomto viem. Jeho charakteristika je následná

Dôvod prečo som ten tranzistor zapojil tak na výstup je že chcem z toho komparátora PWM výstup. Pokiaľ sa motor točí moc rychlo tak fázový komparátor bude chcieť pulldown, to ovšem už robí rezistor. Ak je motor pomalší tak komparátor bude chcieť pull up, a teda bude tiect do báze tranzistora.

Fázový sklz nebude NIKDY 0 v tomto prípade. Vždy to bude mierne meškať za časovou základňou a teda komparátor sa bude snažiť produkovať kladnú striedu PWM. V podstate chcem po tom aby to bol nielen fázový komparátor ale aj diskriminátor (teda detektor frekvencie).

Ešte zatial sa vyhýbam tomu analógovému napätovému výstupu a spolieham sa na to že sa bude dať ten driver regulovať aj s PWM. Nemalo by prečo nebyť možné regulovať fázový prúd vinutí motorov PWM.

74HC4046 74HCT4046 majú aj PC3 ktorý by vyhovoval lepšie tomu čo chcem ja, ovšem 74HC4046 je od TME už nezohnatelný a keďže to je primárne dodavatel od ktorého objednávam tak sa musím prispôsobiť :/

A keby to nefungovalo nebude to kvoli tomu že by som zle použil ten výstup komparátora pretože toto som už skúšal na PC 4pinovom PWM vetráku.

FGpin som pustil do COMP do SIG IN som pustil relaxačný oscilátor, dal som pull down rezistor na výstup PC2, a PWM vstup pre vetrák som natiahol priamo z PC2 ako je tranzistor.Malo to presne ten efekt ako som chcel. Po zapnutí silný pullup a postupne ako to dosiahne rýchlosť tak to sitahne PWM. a keď to prestrelilo tak to proste prestalo úple púšťať PWM signál.

Cením si pozornosť a znalosť. Asi si sa už tiež hral s tým integráčom . Fungovať by to malo ale keby nie tak pozmeniť pár súčiastok bude hračka. ja to nejak postavím na bredboarde pomodlím sa všetkým bohom aby to držalo v tom breadboarde a hadam to pojde skúsiť vždy sa dá ten výstup použiť inak.