ZAVRŠNI RAD

TEMA: Mikseta

PREZIME I IME DATUM OCJENA POTPIS

KANDIDAT

MENTOR ŠKOLE

MENTOR RO

SADRŽAJ

1 OPĆENITO O MIKSETI.........................................................................................................32 ELEKTRONIČKI ELEMENTI................................................................................................4

2.1 OTPORNICI.....................................................................................................................42.2 OSNOVNI PARAMETRI OTPORNIKA........................................................................42.3 VRSTE OTPORNIKA.....................................................................................................5

2.3.1 STALNI OTPORNICI.............................................................................................52.3.2 METALIZIRANI OTPORNICI...............................................................................52.3.3 METAL-OKSIDNI OTPORNICI............................................................................52.3.4 ŽIČANI OTPORNICI..............................................................................................62.3.5 OTPORNICI OD SPECIJALNE MASE..................................................................62.3.6 PROMJENJLJIVI OTPORNICI..............................................................................7

2.3.6.1 ŽIČANI POTENCIOMETRI...............................................................................72.3.6.2 SLOJNI POTENCIOMETRI...............................................................................7

2.4 OZNAČAVANJE OTPORNIKA.....................................................................................82.5 KONDENZATORI..........................................................................................................9

2.5.1 VRSTE KONDENZATORA...................................................................................92.5.1.1 KERAMIČKI KONDENZATORI.......................................................................92.5.1.2 FOLIJSKI KONDENZATORI.............................................................................92.5.1.3 POLIESTERSKI KONDENZATORI................................................................102.5.1.4 ELEKTROLITSKI KONDENZATORI.............................................................102.5.1.5 PROMJENJLJIVI KONDENZATORI..............................................................10

2.6 POLUVODIČKE DIODE..............................................................................................112.6.1 NAČIN RADA DIODA.........................................................................................122.6.2 VRSTE DIODA.....................................................................................................13

2.6.2.1 GERMANIJSKE DIODE...................................................................................132.6.2.2 SILICIJSKE DIODE..........................................................................................142.6.2.3 ZENEROVE DIODE.........................................................................................14

2.7 BIPOLARNI TRANZISTORI.......................................................................................142.7.1 NAČIN RADA BIPOLARNIH TRANZISTORA.................................................15

2.8 LINEARNI INTEGRIRANI SKLOPOVI (LIS)............................................................162.9 TISKANA PLOČICA....................................................................................................17

2.9.1 POSTUPAK IZRADE TISKANE PLOČICE........................................................172.9.1.1 PRIPREMA PLOČICE......................................................................................172.9.1.2 FOTOPOSTUPAK.............................................................................................182.9.1.3 JETKANJE.........................................................................................................192.9.1.4 ZAVRŠNA OBRADA.......................................................................................192.9.1.5 UGRADNJA KOMPONENATA SA ŽIČANIM IZVODIMA.........................192.9.1.6 SAVIJANJE IZVODA KOMPONENATA.......................................................202.9.1.7 UGRADNJA KOMPONENATA NA TISKANU PLOČICU...........................202.9.1.8 LEMLJENJE......................................................................................................21

3 KONZOLE.............................................................................................................................223.1 VRSTE KONZOLA.......................................................................................................23

3.1.1 SPLIT KONZOLE.................................................................................................233.1.2 IN-LINE KONZOLE.............................................................................................24

4 DIGITALNA MIJEŠALA......................................................................................................255 MIKROFONI.........................................................................................................................26

5.1 BIDIREKCIJSKI MIKROFONI....................................................................................275.2 UNIDIREKCIJSKI MIKROFONI.................................................................................27

ZAKLJUČAK................................................................................................................................28IZVORI..........................................................................................................................................29DODACI........................................................................................................................................30

0

POPIS TABLICA

Tablica 1: Označavanje otpornika....................................................................................................8

Tablica 2: Vrijednosti relativnih dielektričnih konstanta nekih materijala......................................9

Tablica 3: Karakteristike mikrofona prema usmjerenosti..............................................................26

POPIS SLIKA

Slika 1: Shema osnovne miksete......................................................................................................3

Slika 2: Slojni ugljeni otpornik........................................................................................................5

Slika 3: Žičani otpornik....................................................................................................................6

Slika 4: Otpornik od specijalne mase u keramičkoj cjevčici............................................................6

Slika 5: Otpornik od specijalne mase zaliven bakelitom.................................................................7

Slika 6: Promjenjljivi niskoomski žičani otpornik...........................................................................7

Slika 7: Elektrolitski kondenzator: a) presjek; b) način namatanja................................................10

Slika 8: Poluvodička dioda: a) simbol propusno polarizirane diode; b) simbol nepropusno

polarizirane diode; c) statička propusna strujno-naponska karakteristika za različite temperature

okoliša, d) statička zaporna strujno-naponska karakteristika.........................................................11

Slika 9: Ispravljačko djelovanje PN-prijelaza: a) nepropusno polarizirani PN-prijelaz; b)

propusno polarizirani PN-prijelaz..................................................................................................13

Slika 10: Bipolarni tranzistori; a) shematski prikaz PNP tranzistora; b) shematski prikaz NPN

tranzitora; c) simbol PNP tranzistora; d) simbol NPN tranzistora.................................................15

Slika 11: Način djelovanja NPN-tranzistora: a) polariziranog nepropusno; b) polariziranog

propusno.........................................................................................................................................16

Slika 12: Prikaz izrade tiskane pločice fotopostupkom................................................................18

Slika 13: Prikaz točaka za ručno i strojno bušenje........................................................................19

Slika 14: Pravilno smještanje komponenata i savijanje njihovih žičanih izvoda...........................20

Slika 15: a) pravilna i b) nepravilna ugradnja komponente koja se zagrijava tijekom rada.........21

Slika 16: Prikaz pravilno zalemljnog lemnog mjesta na a) jednostranoj b) dvostranoj pločici....22

Slika 17: Osnovna konfiguracija konzole......................................................................................23

Slika 18: Konfiguracija i raspored kanala split konzole.................................................................24

Slika 19: Konfiguracija i raspored kanala in-line konzole.............................................................25

1

UVOD

Tema ovog maturalnog rada je 5-kanalna mikseta. Njezina je funkcija, kao i

svake miksete, miješanje signala, koji se šalje na zvučnike, uređaje za snimanje ili neku

drugu miksetu. Dakle, u osnovi mikseta služi za kontrolu toka audio signala.

U prvom dijelu maturalne radnje opisani su elektronički elementi, njihove opće

značajke i vrste. Zatim, bit će govora o tiskanoj pločici, vrstama i njhovoj ulozi, te o

posebnostima lemljenja elektroničkih elemenata na tiskanu pločicu.

U drugom dijelu maturalne radnje opisane su složenije miksete, tzv. konzole,

njihove značajke, korištenje i vrste. Nadalje će biti ukratko opisani mikrofoni kao jedni od

glavnih ulaznih uređaja koji se spajaju na miksetu. Navedeno je koje su osnovne vrste

te njihove značajke.

Ovaj maturalni rad sam izabrao jer se bavim glazbom, i zato što će mi dobro

poslužiti za kućnu upotrebu. Također, uzeo sam ga i radi utvrđivanja školskog gradiva.

2

1 OPĆENITO O MIKSETI

Miksete (miješala) imaju široku primjenu u audiotehnici. Bez njih je nezamisliv

bilo kakav ozbiljniji sustav ozvučenja, od najmanjih u kafićima do velikih koncerata.

Mikseta omogućuje miješanje signala i kontrolu glasnoće pojedinih signala koji

ulaze u miksetu. Ti signali se nakon toga usmjeravaju prema izlazu iz miksete, gdje se

može podešavati glasnoća tako zbrojenih signala. Ovakva vrsta miksete se najčešće

koristi za neke manje sustave ozvučavanja, kao što je to ozvučavanje u kafićima,

školama, odnosno s manjim razglasnim sustavima. Postoji mogućnost samo osnovne

obrade signala, kao što je na primjer regulacija glasnoće, te regulacija niskih i visokih

tonova. Nema mogućnosti ubacivanja vanjske obrade signala. Izlaz iz ovih miješala

najčešće se izravno šalje u pojačalo snage, a nakon toga u zvučnike.

Slika 1 prikazuje osnovnu shemu jedne takve miksete. Vidljivo je da se može

birati vrsta ulaza, mikrofonski i linijski. Zbog relativno niske razine signala iz mikrofona,

oni moraju imati dodatno pojačalo, a u slučaju kondenzatorskog mikrofona i dodatno

napajanje. Broj kanala može varirati, od dva naviše, ali je obično dosta manji nego kod

konzola koje ih mogu imati i preko stotinu.

Slika 1: Shema osnovne miksete

3

2 ELEKTRONIČKI ELEMENTI

2.1 OTPORNICI

Otpornici su elementi koji se u određenoj mjeri suprotstavljaju protjecanju struje.

Mjera suprotstavljanja jest otpor koji se izražava odnosom napona na otporniku i struje

koja teče kroz njega. Otpor otprnika se izražava u Ω. Općenito govoreći, otpornici se

upotrebljavaju za pretvaranje napona u struju i obrnuto. Kako bismo potpuno definirali

otpornik, potrebno je poznavati osnovne parametre.

2.2 OSNOVNI PARAMETRI OTPORNIKA

Nazivna vrijednost otpora označena je na svakom otporniku. Stvarna se

vrijednost otpora razlikuje od nazivne. Razlika nazivne i stvarne vrijednosti mora biti

unutar tolerancijskih granica. Otpornici se izrađuju u vrlo širokome spektru nazivnih

vrijednosti otpora od 0.01 Ω do 100 MΩ i više.

Maksimalna dopuštena snaga disipacije izražava se u W, a to je ona snaga koja

se razvija na otporniku i ne smije, pri određenoj temepraturi okoliša biti nadamašena.

Trajno prekoračenje maksimalne dopuštene disipacije uzrokovalo bi oštećenje otpornika

ili skraćenje njegovog radnog vijeka.

Tolerancija nazivne vrijednosti otpora jest dopušteno odstupanje stvarne

vrijednosti otpora od nazivne vrijednosti. Izražava se u postocima i odnosi se na ukupnu

promjenu otpora u radnome temperaturnom području. Tolerancija kao mjerilo točnosti

otpornika ovisi o njegovoj konstrukciji, tehnološkim svojstvima i selekciji. Cijena je

otpornika šire tolerancije manja.

Temperaturni koeficijent označuje relativnu promjenu otpora na nekoj temperaturi

naspram otpora pri normalnoj temperaturi (20 ºC). Temperaturni se koeficijent izražava

u %/ ºC.

Dopušteni maksimalni priključni napon jest napon koji se smije trajno priključiti na

krajeve otpornika, a da pri tome ne dođe do proboja. Dopušteni maksimalni priključni

napon otpornika ovisi o dimenziji otpornika, o konstrukciji i o snazi disipacije.

4

2.3 VRSTE OTPORNIKA

2.3.1 STALNI OTPORNICI

Najčešće se upotrebljavaju svrstani prema načinu izrade, ovi tipovi stalnih

otpornika su: slojni, metalizirani, žičani i otpornici od specijalne mase.

Slojni se otpornici izrađuju tako da se na tijelo u obliku cjevčice ili štapića od

keramike, specijalnim postupkom u slitnim pećima nanese tanki sloj ugljena, budući da

je debljina otpornoga sloja samo nekoliko μm, moguće je dobiti vrlo velike otpore (v.

Slika 2)

Vrijednosti u kojima se izrađuju slojni otpornici su od desetak Ω do nekoliko MΩ

uz snagu od 0.1 W do 2 W. Njihova radna temperatura ne smije prijeći 100 ºC.

Slika 2: Slojni ugljeni otpornik

2.3.2 METALIZIRANI OTPORNICI

Na keramičku se cjevčicu, prskanjem ili evaporizacijom nanosi sloj metalnih

legura. Najviše se upotrebljavaju legure platine i iridija, a zatim legure srebra i paladija.

Istih su dimenzija kao i slojni otpornici, ali im je puno veća točnost i kvaliteta izrade.

Izrađuju se u vrijednostima od 0.1 Ω do 1 MΩ.

2.3.3 METAL-OKSIDNI OTPORNICI

Metal-oksidni otpornici izrađuju se od mase koja je sastavljena od metalnog

oksida i izolatora. Stabiliziranje i očvršćivanje obavlja se na visokoj temperaturi.

Metalizirani krajevi izvedeni su preko metalnih kapica, najčešće presvučenih

5

emajliranom glazurom. Najčešće su snage od 0.25 W, 1 W, 2 W, uz nazivne vrijednosti

otpora od 10 Ω do 1 MΩ.

2.3.4 ŽIČANI OTPORNICI

Na keramičko tijelo ili na staklnu cjevčicu namota se otporna žica. Krajevi

otpornoga namotaja pričvrste se na metalne kapice koje se postave na krajeve tijela.

Kapice imaju priključne žice koje služe za spajanje otpornika u strujni krug (slika 3).

Žičani se otpornici izrađuju u vrijednostima od nekoliko Ω do nekoliko kΩ uz snagu od 1

W do 200 W.

Slika 3: Žičani otpornik

2.3.5 OTPORNICI OD SPECIJALNE MASE

Kod ovih otpornika grafitna masa u obliku štapića ugrađuje se u izolacijsku

cjevčicu. U prvom slučaju ( slika 4) oko otpornog elementa je keramička cjevčica na

krajevima koje su priključni čepovi koji se, radi boljeg kontakta s otpornim elementom

cementiraju.

Slika 4: Otpornik od specijalne mase u keramičkoj cjevčici

6

U drugom slučaju (slika 5), priključci su utisnuti u element, a sve zajedno zaliveno

je bakelitom.

Slika 5: Otpornik od specijalne mase zaliven bakelitom

2.3.6 PROMJENJLJIVI OTPORNICI

Promjenjljivi otpornici ili potenciometri takvi su otpornici kojima se otpor može

mijenjati. Po svojoj konstrukciji mogu biti žičani i slojni.

2.3.6.1 ŽIČANI POTENCIOMETRI

Kod žičanih potenciometara traka na koju se namata žica izrađena je od

pertinaksa ili fibera. Žica je kao i kod stalnih otpornika od legure krom-nikal, a kod

preciznih otpornika od manganina ili konstantana (slika 6).

Slika 6: Promjenjljivi niskoomski žičani otpornik

2.3.6.2 SLOJNI POTENCIOMETRI

7

Slojni potenciometri imaju veći otpor od žičanih. Sloj se nanosi na pertinaksni

kotur premazivanjem ili prskanjem otpornog materijala, npr. grafita pomiješanog s

gumom, tinjcem ili bakelitom. Pečenjem se iz toga sloja stvara otporni sloj. Slojni se

potenciometri izrađuju u vrijednostima od 100 Ω do nekoliko MΩ.

2.4 OZNAČAVANJE OTPORNIKA

Otpornici se označavaju bojama. Oznaka se sastoji od osnovne boje tijela

otpornika i pet pruga prema tablici 1:

Tablica 1: Označavanje otpornika

8

2.5 KONDENZATORI

Kondenzator se općenito sastoji od metalnih obloga između kojih se nalazi

dielektrik. Kapacitet kondenzatora se računa prema formuli C=ε·S/d (gdje je ε – relativna

dielektrična konstanta dielektrika; S – površina ploča kondenzatora, a d – razmak

između ploča) iz koje možemo zaključiti da je kapacitet kondenzatora veći što je

površina ploća veća i što je veća relativna dielektrična konstanta dielektrika, a manji

razmak između ploča. Vrijednosti relativnih dielektričnih konstanta materijala koji se

najčešće susreću navedene su u tablici 2:

Tablica 2: Vrijednosti relativnih dielektričnih konstanta nekih materijala

2.5.1 VRSTE KONDENZATORA

Stalni su kondenzatori oni kondenzatori kojima se vrijednost kapaciteta ne

mijenja. Razlikuju se prema upotrebljenom dielektriku.

2.5.1.1 KERAMIČKI KONDENZATORI

Kod ovih se kondenzatora kao osnova uzima keramika u obliku ploče, cijevi ili

lonca. Na površinu se keramike nanose tanki srebrni slojevi koji predstavljaju ploče

kondenzatora. Na slojeve srebra spoje se izvodi. Tako nastali kondenzatori premazuju

se zaštitnom bojom.

2.5.1.2 FOLIJSKI KONDENZATORI

Tanke folije plastičnih masa zamijenile su papir u malim kondenzatorima.

Prednosti su plastičnih folija: šire radno temperaturno područje, mala apsorpcija vlage,

veći otpor izolacije, duži radni vijek, manji gubici, manje dimenzije i manja mogućnost

regeneriranja. Koje će svojstvo biti više izraženo, ovisi o izboru plastične mase kao

dielektrika.

9

2.5.1.3 POLIESTERSKI KONDENZATORI

Poliesterski kondenzatori imaju najširu primjenu u izradi folijskih kondenzatora.

Odlikuju se visokom radnom temperaturom. Katkada se izrađuju kao metal-film

kondenzatori. Upotrebljavaju se samo na niskim frekvencijama, jer gubici rastu s

temperaturom i frekvencijom.

2.5.1.4 ELEKTROLITSKI KONDENZATORI

Elektrolitski se kondenzatori razlikuju od ostalih kondenzatora po tome što se u

njihovom kućištu nalazi elektrolit. Pozitivna im je obloga od aluminija, a negativnu

predstavlja elektrolit. Obloge razdvaja oksidni sloj na aluminiju i služi kao dielektrik, slika

7. Elektrolit je kompleksni spoj borne kiseline, glikola ili glicerina i amonijaka. Kapacitet

elektrolitskih kondenzatora ovisi o debljini aluminijskog oksida i o površini formirane

aluminjiske folije. Ova vrsta kondenzatora postiže vrlo veliki kapacitet na relativno maloj

površini. Nedostaci su elektrolitskih kondenzatora ovi: veliki strujni gubici, starenje

(gubitak kapaciteta) zbog postupnog isparavanja elektrolita i relativno usko radno

temperaturno područje.

Slika 7: Elektrolitski kondenzator: a) presjek; b) način namatanja

2.5.1.5 PROMJENJLJIVI KONDENZATORI

To su kondenzatori kojima se veličina kapaciteta može mijenjati. Sastoje se od

nepokretnog dijela – statora, i pokretnog dijela – rotora. Međusobna površina

prekrivanja ploča određuje njihov kapacitet. Najčešće se izrađuju kao zračni, ali se radi

10

povećanja kapaciteta između ploča mogu umetati i nemetalne folije. Izrađuju se za

kapacitete do nekoliko stotina pF i najčešće se upotrebljavaju u oscilacijskim krugovima

za izbor njihove frekvencije.

2.6 POLUVODIČKE DIODE

Dioda je neupravljivi ventil koji se u sklopu ponaša kao nelinearni aktivni otpor,

čija veličina ovisi o polaritetu i veličini priključnog napona.

Osnovna svojstva diode prikazuje njezina statička strujno-naponska

karakteristika (slika 8), koja označava ovisnost struje kroz diodu od propusnog napona

UF ili zapornog napona UR.

Slika 8: Poluvodička dioda: a) simbol propusno polarizirane diode; b) simbol nepropusno polarizirane

diode; c) statička propusna strujno-naponska karakteristika za različite temperature okoliša, d) statička zaporna

strujno-naponska karakteristika

11

Direktna grana karakteristike IF=f(UF) odgovara propusno polariziranom ventilu, a

inverzna grana IR=f(UR) zaporno polariziranom ventilu. Pri određenim vriednostima

zapornog napona zaporna struja naglo raste pa nastaje proboj PN-prijelaza.

2.6.1 NAČIN RADA DIODA

PN-struktura na koju je priključen napon ponaša se kao električni ventil, odnosno

posjeduje ispravljačka svojstva (slika 9)

Kada se na PN-strukturu priključi napon izvora tako da je njegov negativni pol na

P-sloju, a pozitivni na N-sloju, šupljine iz N-sloja bit će privučene od negativnog pola

izvora elektrona iz N-sloja od pozitivnog pola izvora. U tom slučaju u sredini PN-

strukture ostaje široko područje osiromašeno nositeljem naboja. PN-struktura

polarizirana je nepropusno i posjeduje veliki otpor. Osim toga, u osiromašenom sloju

ostaju atomi primjesa kao nepokretni naboji. Lijevo je negativni (akceptorski prostorni

naboj, a desno pozitivni (donorski) prostorni naboj. Pad je napona u području prostornog

naboja veliki, a struja kroz njega teče (toplinska struja) vrlo mala.U odnosu na

beznaponsko stanje potencijalna je barijera ˝šira“ (slika 9 a).

Smanjenje broja pokretnih nositelja naboja, šupljina u lijevom sloju i elektrona u

desnome sloju, prema PN-prijelazu nije naglo, već kontinuirano. Glavni nositelji naboja

prelaze iz područja u kojem su u većini u područje u kojem su u manjini zbog difuzije;

tako između P i N-sloja nastaje PN-prijelaz. Trajno kretanje uvjetovano difuzijom

onemogućeno je niskim potencijalnim pragom od uskoga sloja nepokretnog prostornog

naboja.

Ako sada na PN-strukturu priključimo napon izvora tako da je na P-sloj spojen

pozitivni pol, a na N-sloj negativni pol, pokretni nositelj naboja (glavni nositelj) bit će

potisnuti slijeva i desna prema sredini. Nositelj popunjava visokoomsko područje, pa

ono postaje niskoomsko. PN-struktura sada je polarizirana propusno (slika 9 b).

12

Slika 9: Ispravljačko djelovanje PN-prijelaza: a) nepropusno polarizirani PN-prijelaz; b) propusno

polarizirani PN-prijelaz

2.6.2 VRSTE DIODA

2.6.2.1 GERMANIJSKE DIODE

Dijele se na dvije vrste: točkaste germanijske diode i slojne germanijske diode.

2.6.2.1.1 TOČKASTE GERMANIJSKE DIODE

Točkaste germanijske diode se upotrebljavaju kao ventilski spoj kojega je kontakt

oštri metalni vrh na površini kristala.

13

2.6.2.1.2 SLOJNE GERMANIJSKE DIODE

I kod tih su dioda prektično svi parametri određeni svojstvima izvornog germanija.

Međutim, u odnosu na točkaste diode, one se razlikuju po veličini zaporne struje,

probojnom naponu i kapacitetu.

2.6.2.2 SILICIJSKE DIODE

Silicijske diode su poluvodički elementi kod kojih se kao izvorni materijal

upotrebljava silicij. Prema obliku PN-prijelaza, mogu biti točkaste (maloslojne) ili slojne.

Dijele se na točkaste silicijske diode i slojne silicijske diode.

2.6.2.3 ZENEROVE DIODE

Zenerove diode su također poluvodičke diode, elementi s nelinearnom ovisnosti

napona o struji. Izrađene su od silicija, a rade u zapornom području.

Zenerove diode se upotrebljavaju kod stabiliziranja, ograničavanja i zaštite.

2.7 BIPOLARNI TRANZISTORI

Bipolarni su tranzistori oni tranzistori kod kojih u nastajanju tranzistorskog efekta

sudjeluju dva tipa nositelja naboja – elektroni i šupljine. Mogu biti PNP ili NPN-tipa.

Na slici 10 shematski su prikazani jedan i drugi tip tranzistora i dani njihovi

simboli.

Tranzistori imaju tri elektrode: emiter E, bazu B i kolektor C. Strelice u krugu

baza-emiter tranzistora, slika 10 c i d, označavaju smjer struje i tip tranzistora.

14

Slika 10: Bipolarni tranzistori; a) shematski prikaz PNP tranzistora; b) shematski prikaz NPN tranzitora; c)

simbol PNP tranzistora; d) simbol NPN tranzistora

2.7.1 NAČIN RADA BIPOLARNIH TRANZISTORA

Slika 11 objašnjava način rada NPN tranzistora.

Troslojna se struktura može nadomjestiti dvama suprotno spojenim PN-

prijelazima, od kojih je jedan polariziran nepropusno. Na slici 11 stezaljka C na

pozitivnom je potencijalu u odnosu na stezaljku E, pa je desni prijelaz (između stezaljki

B i C) polariziran nepropusno. Uz takvu polariziranost elektroda tranzistor provodi struju.

Naime, emiter generira elektrone u bazu kroz propusno polarizirani lijevi (emiterski) PN-

prijelaz koji širinom baze putuju difuzijom, jer su elektroni u bazi sporedni nositelj

naboja, dolaze do nepropusno polariziranog desnog (kolektorskog) PN-prijelaz gdje ih

polje kolektora ˝usisava˝ .

Možemo reći da tranzistorski efekt NPN-strukture počiva na dvije pojave:

1. S pomoću male upravljačke struje baze IB, iz slojnih emitera izvodi se jako

generiranje elektrona u P-sloj-bazu.

2. Elektroni prispjeli u bazu praktično se ne rekombiniraju. No, zbog utjecaja polja

kolektorskog PN-prijelaza dolaze u kolektor kao kolektorska struja IC.

15

Slika 11: Način djelovanja NPN-tranzistora: a) polariziranog nepropusno; b) polariziranog propusno

2.8 LINEARNI INTEGRIRANI SKLOPOVI (LIS)

Linearni integrirani sklopovi (LIS) monolitni su elektronički sklopovi kojima se

izlazni napon mijenja kontinuirano. Aktivni elementi u LIS rade uglavnom u linearnom

području, iako se u samome integriranom sklopu mogu odvijati i neki nelinearni procesi

kao što su miješanje, moduliranje, demoduliranje, osciliranje itd. Linearni odnosi izlaznih

i ulaznih napona postoje samo za određeni opseg ulaznih signala. Izvan tog opsega

aktivni elementi prelaze ili u područje zasićenja ili u zaporno područje i rade u

nelinearnom režimu.

LIS se proizvode planiranim postupkom i elektroničke su strukture srednjeg

stupnja integriranja.

Operacijsko pojačalo (OP) visokokvalitetno je istosmjerno pojačalo obuhvaćeno

jakom negativnom povratnom vezom, tzv. operacijskom povratnom vezom. U vrijeme

nastanka OP takav je naziv bio potpuno opravdan, jer su takva pojačala najčešće

16

upotrebljavana za obavljanje matematičkih operacija kao što su zbrajanje, množenje,

deriviranje i integriranje.

Prvi visokokvalitetni LIS za opću namjenu pojavio se na tržištu godine 1965. To je

bio LIS μA 709. Taj se LIS odlikovao velikom ulaznom dinamikom i malim strujnim i

naponskim mogućnostima. Zatim je proizvodnja krenula naglo naprijed, pa su nastali

mnogi novi tipovi. Nakon početne groznice i velike šarolikosti i tipova i proizvođača LIS,

nastaje smirivanje i prelazak na proizvodnju nekoliko standardnih tipova od kojih svaki

ima posebnu primjenu. Nekad specifični naponi napajanja LIS postupno se

standardiziraju, postaju sve niži, pa uz znatno smanjenu potrošnju energije postaju još

prikladniji za primjenu. Već jednostavna konstrukcijska rješenja LIS postaju još

jednostavnija.

2.9 TISKANA PLOČICA

Svi elektronički uređaji izrađuju se na tiskanim pločicama. One služe kao nosač

komponenata, a pogodno formirani bakreni vodovi na njenim površinama koriste se za

električno povezivanje komponenata. Time se postiže velika ušteda na prostoru, uređaji

su puno pouzdaniji, a izrada i popravak su jednostavniji i brži.

Osnovni materijal za izradu tiskane pločice je izolacijska ploča od pertinaksa ili

vitroplasta debljine najčešće 1.5 mm na koju je s jedne ili obje strane nalijepljena

bakrena folija debljine 0.035 mm. Za jednostavnije uređaje obično se koristi pločica s

jednim slojem bakrene folije. Kod složenijih spojeva koriste se dvoslojne pločice. Kod

vrlo složenih spojeva koriste se tiskane pločice s 4 ili 6 razina.

2.9.1 POSTUPAK IZRADE TISKANE PLOČICE

2.9.1.1 PRIPREMA PLOČICE

Pločicu treba izrezati 5-10 mm veće dimenzije od konačnih zbog bočnog

prodiranja kemijskih spojeva u laminat.

Također je potrebno očistiti pločicu primjenom mehaničkih ili kemijskih sredstava

koja ne degradiraju naljepljeni bakreni sloj. Tim čišćenjem uklanjamo okside i druge

nečistoće koje bi mogle prekinuti vodljivost.

17

2.9.1.2 FOTOPOSTUPAK

2.9.1.2.1 NANOŠENJE FOTOOSJETLJIVOG LAKA

Nanosimo fotoosjetljivi lak s pozitivnim djelovanjem na hladnu, suhu i očišćenu

pločicu jenolikim prskanjem s udaljenosti oko 20 cm. Vanjski uvjeti koji bi trebali biti

zadovoljeni su: što manje prašine i svjetla. Nakon nanosa lak treba osušiti stavljanjem

pločice 10-15 min na temperaturu od 70ºC, ili 24 sata na sobnoj temperaturi.

2.9.1.2.2 OSVJETLJIVANJE

Pozitiv film ispisan laserskim pisačem na foliji ili paus-papiru mora dobro

nalijegati na pločicu. Strana folije na kojoj se nalazi toner mora nalijegati na pločicu:

- zbog ogiba svijetlosti za postizanje dovoljne oštrine vodljivih likova

- zato ispis maske vodljivih likova iz CAD programa za lemnu stranu pločice mora

biti zrcaljen.

Trajanje osvjetljivanja ovisi o svjetiljci. Ako koristimo ultraljubičastu svjetiljku onda

će trajati 40-50 s, a ako koristimo grafoskop (vidljivo svjetlo) onda će trajati 5-10 min.

2.9.1.2.3 RAZVIJANJE

Pločica se stavi u 7%-tnu otopinu NaOH, na sobnoj temperaturi. Vrijeme

razvijanja ovisi o koncentraciji lužine, ali u prosjeku traje oko 30 s. Nakon toga je

potrebno isprati pločicu vodom.

Slika 12: Prikaz izrade tiskane pločice fotopostupkom

18

2.9.1.3 JETKANJE

Jetkanje tiskane pločice je postupak nagrizanja viška bakrene folije na tiskanoj

pločici. Ono se vrši miješanjem solne kiseline (HCl), vodikovog peroksida (H2O2) i vode.

Omjer kiselina je 3:1 ili 20% HCl i 2% H2O2. Jetkanje se može ubrzati i strujanjem ili

korištenjem pjenilice. Ne smije se predugo jetkati zbog mogućnosti smanjenja širine

vodova ili čak njhovog prekida. Nakon završetka jetkanja potrebno je pločicu isprati

vodom kako bi se spriječilo daljnje nagrizanje bakra.

2.9.1.4 ZAVRŠNA OBRADA

2.9.1.4.1 Otklanjanje zaostalog fotolaka

2.9.1.4.2 Obrezivanje rubova pločice na konačne dimenzije

2.9.1.4.3 Bušenje rupa

Bušenje rupa se obavlja prema planu bušenja. Važni detalji kod bušenja rupa su:

-kod ručnog bušenja na maski za izradu vodljivih likova treba ostaviti rupe (radi

lakšeg pozicioniranja svrdla)

-za strojno bušenje točke se ostavljaju popunjene kako ne bi došlo do savijanja i

pucanja svrdla)

Slika 13: Prikaz točaka za ručno i strojno bušenje

2.9.1.5 UGRADNJA KOMPONENATA SA ŽIČANIM IZVODIMA

– komponente čiji izvodi prolaze kroz rupu u pločici

– komponente koje se leme na istoj strani na kojoj su postavljene

19

2.9.1.6 SAVIJANJE IZVODA KOMPONENATA

Neke je elemente potrebno saviti kako bi se mogle staviti u izbušene rupice. Ti

elementi su: otpornici, kondenzatori, diode, zavojnice i sl.

Slika 14: Pravilno smještanje komponenata i savijanje njihovih žičanih izvoda

2.9.1.7 UGRADNJA KOMPONENATA NA TISKANU PLOČICU

Bitne točke za pravilnu i kvalitetnu ugradnju komponenata na tiskanu pločicu su:

- sortirati komponente prema visini (počevši od najnižih)

- iterativni postupak lemljenja prema grupama komponenata

-skraćivanje duljine izvoda radi sprječavanja nepotrebnog odvođenja topline (5

mm)

- voditi računa da komponente s većom disipacijom ne naliježu izravno na pločicu

- dozvoljeno temperaturno opterećenje podloge (trajno):

- pertinaks – do 110 ºC

- vitroplast – do 130 ºC

20

Slika 15: a) pravilna i b) nepravilna ugradnja komponente koja se zagrijava tijekom rada

2.9.1.8 LEMLJENJE

Lemljenje je metalurško povezivanje kovina (izvoda električkih komponenti i

vodljivih likova). Sredstvo koje spaja dvije kovine zove se tinol. Tinol je šuplja lem-žica u

čijem se središtu nalaze aditivi (najčešće na bazi kalofonija) za čišćenje lemnih mjesta

(oksida na površini bakra), ostvarivanje boljih spojeva, bolji prijenos topline itd.

Kod ručnog lemljenja potrebno je voditi računa o temperaturi vrha lemilice, načinu

odvođenja topline, trajanju lemljenja itd.

Kod strojnog lemljenja postoje tri tehnologije: potapanjem u lemnu slitinu, lemni

val i pretaljivanjem (u lemnim pećima).

Kvaliteta lemljenja je vrlo važna za ispravan rad sklopa. Ispravan lem ćemo

prepoznati kada lem ima srebrnkasti sjaj i konveksni oblik.

Hladni lem je nastao nedovoljnim zagrijavanjem tinola. Njega ćemo prepoznati po

tome što je zagasitog sjaja i konkavnog oblika lema. Posljedice hladnog lema su slaba

električna, mehanička veza, gdje može doći do pucanja spoja.

Vrući lem nastaje pretjeranim zagrijavanjem tinola. Takav lem je zlatnog sjaja. On

također nije dobar jer postoji opasnost od odvajanja vodljivih likova od podloge i pucanja

bočnih stranica vodljivih stijenki.

21

Slika 16: Prikaz pravilno zalemljnog lemnog mjesta na a) jednostranoj b) dvostranoj pločici

Tijekom lemljenja izvoda komponenti potrebno je odabrati pravilni vrh lemilice.

Kako bi bili što manji gubici topline treba skratiti izvode komponente. Lemilom

zagrijati lemno mjesto, potom dodati tinol koji se mora razliti i pravilno oblikovati te brzo

podići lemilo. Podloge na osnovi stakla dopustivo je na temperaturi 260°C zadržati do

20 sekundi, a one na osnovi papira do 5 sekundi. Također je korisno pregledati lemni

spoj, jer ako je nepravilan (hladni ili pregrijani lem, premalo ili previše lemne slitine)

zagrijati ga, ukloniti lemnu slitinu pumpicom te ponoviti postupak lemljenja.

Nakon što se sve dobro zalemi potrebno je provesti postupak čišćenja tiskane

pločice (uklanjanje zaostalih aditiva radi sprječavanja korozije).

3 KONZOLE

Konzole za miješanje su naprednija miješala, koja osim osnovnih mogućnosti

regulacije pružaju mogućnost dodatne obrade signala i usmjeravanja signala. Konzole

su bolje prilagođene različitim vrstama ulaznih signala. Kako bi se mogle bolje iskoristiti

na većim koncertima konzole za miješanje dolaze u kombinaciji s manjim konzolama,

koje se nalaze direktno uz orkestar. Ako je poznati podatak da za ozvučavanje set

bubnjeva na rock koncertu treba 12 mikrofona, onda je jasna uloga konzola. Za signal iz

svakog mikrofona mora negdje postojati neki ulaz, kako bi se mogao precizno

namjestiti. Osim toga tu su gitare, klavijature, vokali, i tako dalje.

Slika 17 prikazuje osnovnu konfiguraciju konzole. Konzola se satoji od ulaznih

kanala, koji pružaju mogućnost obrade samo tog signala, od podgrupa, izlaznih kanala i

22

u nekim slučajevima dodatne matrice, koja omogućuje još više mogućnosti

usmjeravanja signala.

Slika 17: Osnovna konfiguracija konzole

3.1 VRSTE KONZOLA

Prema vrsti organizacije ulaza, kanala, miješanja signala i izlaza, konzole se u

osnovi dijele na dvije vrste: split konzole i in-line konzole. I jedna i druga vrsta imaju

svoje prednosti i mane, a koju ćete koristiti prvenstveno ovisi o primjeni, iako se ova

druga vrsta češće koristi.

3.1.1 SPLIT KONZOLE

Kod split konzola, linijski i mikrofonski ulazi nalaze se na jednoj strani, dio za

miješanje signala u sredini, a ulazi za prethodno snimljene kanale nalaze se na drugoj

strani. Dakle, odvojene su kontrole i kanali za prethodno snimljeni materijal, recimo

glazbenu podlogu koja se šalje u slušalice pjevača. To nam omogućuje bolju

preglednost i kontrolu cijelog posla miješanja signala. Na slici 18 prikazana je

konfiguracija split konzole, te raspored kanala.

23

Slika 18: Konfiguracija i raspored kanala split konzole

3.1.2 IN-LINE KONZOLE

Ova vrsta konzola ima konfiguraciju i raspored kanala koja omogućuje dijeljenje

kontrole, obrade signala i regulaciju glasnoće između dva signala. Dakle, mikrofonski,

linijski i ulazi za prethodno snimljene signale nalaze se na jednoj strani. Posebnom

preklopkom se bira koji signal će se obrađivati. Ove se konzole najčešće koriste (zbog

manjih dimenzija nego prethodna vrsta) na koncertima gdje je prostor izuzetno bitan.

24

Slika 19: Konfiguracija i raspored kanala in-line konzole

4 DIGITALNA MIJEŠALA

S razvojem digitalne tehnologije usporedno su se razvijale i digitalne miksete,

odnosno konzole. Takve miksete imaju brojne prednosti, ali i neke nedostatke.

Osnovni princip digitalnih miješala je u tome da se sva obrada odvija u digitalnoj

domeni. To znači da se na ulazu signala nalaze A/D pretvarači, prikladne dinamike i

kvalitete. Nakon toga se signali u digitalnom obliku šalju na daljnju obradu. U tu svrhu se

najčešće koriste digitalni procesori koji su danas tako napredovali da omogućuju

kompletnu obradu signala, od ekvalizatora do kompresora. Digitalni signali su puno

manje podložni smetnjama tako da je dinamika takvih sustava ograničena samo brojem

bitova s kojima se vrši kvantizacija.

Prednosti digitalnih konzola je u tome što se sve postavke mogu memorirati. Na

primjer svi položaji potenciometra, prekidača i regulatora se mogu snimiti, i vratiti u

prvotni položaj ako se za to ukaže potreba.

25

Nedostatak digitalnih konzola je kašnjenje signala, koje se neminovno javlja kod

A/D i D/A pretvorbe. Zbog toga može doći do problema kod reprodukcije, jer signal koji

se reproducira preko zvučnika može kasniti za signalom koji odsvira istrument ili otpjeva

pjevač. To stvara probleme i samim glazbenicima, jer signal koji čuju u slušalicama

kasni za signalom koji su odsvirali.

5 MIKROFONI

Mikrofoni su uređaji koji pretvaraju zvučni signal u električni. On je jedan od

najvažnijih uređaja prilikom ozvučavanja istrumenata i pjevača na koncertima.

Mikrofone dijelimo na dvije osnovne vrste:

- tlačni - kod ovog tipa mikrofona samo je jedna strana membrane okrenuta

prema zvučnom valu. Promjena tlaka utječe na razinu signala. Najčešća

podvrsta tlačnih mikrofona su omnidirekcijski.

- brzinski (gradijantni) - mikrofoni ovog tipa su tako napravljeni da je i prednja i

stražnja strana membrane izložena promjeni zvučnog tlaka. Čestice imaju trenutnu

brzinu, te je razlika signala proporcionalna razini između tlakova s obje strane

membrane. Ovi mikrofoni se još zovu i direkcijski, prema vrsti usmjernoj karakteristici.

Mikrofone dijelimo i prema usmjernoj karakteristici:

Tablica 3: Karakteristike mikrofona prema usmjerenosti

26

Usmjerena karakteristika je ona kod koje je membrana izložena zvučnom valu samo s

jedne strane. Kod takvih mikrofona nema poništavanja signala zbog toga što zvučni

valovi udaraju i u prednju i u stražnju stranu membrane. Ovakav tip mikrofona se koristi

npr. kada pjevači zbora stoje u krug.

5.1 BIDIREKCIJSKI MIKROFONI

Karakteristika bidirekcijskih mikrofona je ta što prednja i stražnja strana imaju jednaki

odziv, ali jako malo s bočne strane. Takva je karakteristika korisna kod snimanja dva

nasuprotna govornika, jer ovi mikrofoni primaju relativno malo zvučnog signala koji

dolazi s bočnih strana.

5.2 UNIDIREKCIJSKI MIKROFONI

Ovakvi mikrofoni imaju veliku osjetljivost na prednjoj strani membrane. Ima više

podvrsta ovakvih mikrofona, a to su:

- kardioidni ili direkcijski

- super-kardioidni

- hiper-kardioidni

Ime kardioidni kazuje da usmjerna karakteristika ima oblik srca. Ova vrsta mikrofona se

najviše upotrebljava jer dobro odvajaju signal i okolni šum ili buku.

Kardioidna karakteristika se može dobtiti na dva načina:

- prvi način je kombiniranje izlaznog signala tlačne membrane i tlačno-gradijantne

membrane

- drugi način je uporaba jedne membrane i akustičnog kašnjenja za signale koji dolaze

do stražnje strane membrane.

27

ZAKLJUČAK

Rezultati ovog završnog rada su zadovoljavajući, jer mikseta obavlja svoju

osnovnu funkciju koja je opisana u samom uvodu i prvom poglavlju rada. Iz toga sam

zaključio da taj sklop nije teško napraviti.

Ono što bih naglasio kao važno kod izrade sklopa je to da treba pažljivo pročitati

predložak za izradu tiskane pločice, a nakon toga i pravilno zalemiti električne elemente.

Plan za proširenje rada bio bi dodavanje različitih efekata na samu miksetu, te

pokušati napraviti složeniju miksetu s puno više mogućnosti. Također, u nastavku rada

naučio bih pravilno koristiti se miksetom, te pokušati samostalno ozvučiti jedan manji

sastav.

Ovim radom sam utvrdio staro i naučio neka nova znanja.

28

IZVORI

1. I. Đurek i H. Domitrović: AUDIOTEHNIKA - Skripta, pogl. 5. Miješala, 8. Mikrofoni i

zvučnici

2. T. Brodić: Elektronički elementi i osnovni sklopovi , Školska knjiga, Zagreb, 1995

3. http://www.fer.hr/_download/repository/Tehnologija_tiskanih_plocica.pdf, 2.6.2011

29

DODACI

Dodatak A Popis korištenih aparata

- Lemilica "INTEL" El 20 , 220 V; 20 W

- Bušilica "Klauss" K-2500 230V ~50 Hz 135 W

- Pištolj za vruće ljepljenje- BOSCH PKP 18E

30

Dodatak B Električna shema miksete

31

Dodatak C Predložak za izradu tiskane pločice

32

Dodatak D Popis elemenata za tiskanu pločicu

POPIS ELEMENATA

-R1,7,39,47,72,73,74,75,76,77,78,

9,80,82,84,86,88,89,90,100,103 : 18 KΩ ¼ W (smeđa, siva, narančasta)

-R2,8,40,48 : 120 KΩ ¼ W (smeđa, crvena, žuta)

-R3,4,5,6 : 180 KΩ ¼ W (smeđa, siva, žuta)

-R9,13,49,53 : 1.8 KΩ ¼ W (smeđa, siva, crvena)

-R10,14,24,27,50,54 : 3.9 KΩ ¼ W (narančasta, bijela,crvena)

-R11,12,15,16,51,52,55,56 : 100 KΩ ¼ W (smeđa, crna, žuta)

-R17 : 4.7 KΩ ¼ W (žuta, ljubičasta, crvena)

-R18 : 330 KΩ ¼ W (narančasta, narančasta, žuta)

-R19,28,60,63 : 15 KΩ ¼ W (smeđa, zelena, narančasta)

-R20,29,41,44,57,58,61,64 : 470 KΩ ¼ W (žuta, ljubičasta, žuta)

-R21,30,62,65 : 56 KΩ ¼ W (zelena, plava, narančasta)

-R22, 25 : 820 KΩ ¼ W (siva, crvena, žuta)

-R23,26 : 5.6 KΩ ¼ W (zelena, plava, crvena)

-R31,34,66,69 : 470 KΩ ¼ W (žuta, ljubičasta, smeđa)

-R33,36,68,71 : 330 KΩ ¼ W (narančasta, narančasta, smeđa)

-R32,35,6,70 : 47 KΩ ¼ W (žuta, ljubičasta, smeđa)

-R81,83,85,87 : 47 KΩ ¼ W (žuta, ljubičasta, smeđa)

-R37 : 270 KΩ ¼ W (crvena, ljubičasta, smeđa)

-R38 : 68 KΩ ¼ W (plava, siva, narančasta)

-R42,45 : 100 KΩ ¼ W (smeđa, crna, smeđa)

-R43,46 : 2.2 KΩ ¼ W (crvena, crvena, crvena)

-R59 : 10 KΩ ¼ W (smeđa, crna, narančasta)

-R101,102 : 22 KΩ ¼ W (crvena, crvena, narančasta)

-R99 : 560 KΩ ¼ W (zelena, plava, smeđa)

-C1,6,11,14,20,23,26,31,36,39 : 10 μF / 16 V elektrolitski

-C2,7,27,32 : 68 nF (.068 μF) poliesterski

-C3,8,9,12,28,33,34,37 : 47 nF (.047 μF) poliesterski

-C4,5,19,22,43,45 : 22 nF / 16 V elektrolitski

-C15 : 12 pF keramički

33

-C21,24,29,30,44,45 : 100 μF / 16 V elektrolitski

-C17,18,41,42 : 1 μF / 16 V elektrolitski

-C16,25,57,58,59 : 47 μF / 16 V elektrolitski

-C40 : 33 nF (.033 μF) poliesterski

-C47,48 : 220 nF (.022 μF) poliesterski

-C53 : 100 nF (.1 μF) poliesterski

-C54 : 470 μF / 16 V elektrolitski

-T1-8,10,12-18 : BC547 , 8,9 NPN tranzistor

-T9,11 : BC557 , 8,9 PNP tranzistor

-D1 : 1N 748- 3.9 V/ 0.5 W Zener dioda

-IC1 : TDA 7050 IC double low power amplifier

-P1,2,3,4 : 2x4.7 KΩ log sliding stereo potenciometar

-P5 : 22 KΩ log sliding mono potenciometar

-P6 : 2x100 KΩ log rotary stereo potenciometar

-SW1 : 4p-3c 4-pozicije 3-kontakta rotary switch

34