QAS4 Vierfach Audio Selektor
Der QAS4
Stereo Audio Wahlschalter ermöglicht die Verbindung von vier Audio-Vorverstärker und kann dabei jeweils einen der Eingänge auswählen.
Die Auswahl erfolgt über die auf der Leiterplatte montierten Taster und wird durch die Aktivierung der zugeordneten LED angezeigt.
Figure
1 - Quad Audio Selektor
Das Stereo-Signal wird über einen
Analogschalter ausgewählt und an zwei separate Operationsverstärker mit jeweils
10 dB Verstärkung weitergeleitet. Das Eingangssignal von 300 mV wird mit einer
Verstärkung von 3.16 auf einen Ausgangspegel von 1.0 Volt angehoben. Die
Übertragunsgbandbreite beträgt dabei 20 Hz bis 20 kHz.
Physikalischer Aufbau
Die
Leiterplatte hat eine Abmessung von 94 mm x 57.5 mm mit einem Überstand der
Signal-Steckverbinder an der Rückseite des Boards.
Figure 2
- Quad Audio Selektor – mit LEDS auf der Lötseite
Die Leiterplatte kann mit den dafür vorgesehenen
Befestigungsbohrungen montiert werden, dabei ist der Abstand der vorderen Bohrungen
zur Leiterplattenkante 15 mm um eine überstehende Montage zu ermöglichen und
damit die Taster und LEDs an eine Frontplatte anzupassen.
Anschlussmöglichkeiten
Auf der Leiterplatte befinden
sich sechs 4-polig PSK Steckverbinder für die vier Signaleingänge, den
Signalausgang und die Stromversorgung.
| System Verbindungen |
|
| Stecker |
Signal |
Richtung |
Nom. Wert |
|
|
Con 1
|
Stereo Eingang
“3”
|
Eingang
|
300
mVrms
|
|
|
Con 2
|
Stereo Eingang
“2”
|
Eingang
|
300
mVrms
|
|
|
Con 3
|
Stereo Eingang
“1”
|
Eingang
|
300
mVrms
|
|
|
Con 4
|
Stereo Eingang
“4”
|
Eingang
|
300
mVrms
|
|
|
Con 9
|
Stereo Ausgang
|
Ausgang
|
1000
mVrms
|
|
|
Con 10
|
Stromversorgung
|
Eingang
|
+5.0V
… -5.0V
|
|
Die Plazierung der Steckverbinder ist aus folgenen Bild
ersichtlich
Stereo Eingänge
Die Stereoeingänge haben dabei folgendes gemeinsames Anschluss-Schema:
| Stereo Eingänge: Steckverbinder ( Con 1 – 4 ) |
|
|
Pins |
Signal |
Wert |
Kommentar |
| Pin 1 |
Rechter Kanal |
Nom. 300 mVrms |
Max. 1.2 Vspitze |
| Pin 2 |
Masse, Kanal rechts |
|
|
| Pin 3 |
Masse, Kanal links |
|
|
| Pin 4 |
Linker Kanal |
Nom. 300 mVrms |
Max. 1.2 Vspitze |
Diese Signaleingänge können direkt
mit den Vorverstärker Ausgängen verbunden werden.
Monitor Option (Signale)
Parallel zu den Stereo Eingängen
besteht die Möglichkeit über Leiterplattenverbinder (Con 5 … Con 8) einen
zweiten QAS4 parallel zu verbinden der dann alle Eingangssignale zur Verfügung
hat und eine zweite Auswahlmöglichkeit für einen Monitorkanal bereitstellt.
Der zweite auf die Monitor
Verbinder aufgesetzte QAS4 benötigt eine unterschiedliche Bestückung. Statt der
4-poligen Buchsen muss auf dessen Rückseite jeweils eine 4-polige Pinleiste
bestückt werden.
| Stereo Eingänge: Monitor Option ( Con 5 - Con 8 ) |
|
 |
Pins |
Signal |
Wert |
Kommentar |
| Pin 1 |
Rechter Kanal |
Nom. 300 mVrms |
Max. 1.2 Vspitze |
| Pin 2 |
Masse Kanal rechts |
|
|
| Pin 3 |
Masse Kanal links |
|
|
| Pin 4 |
Linker Kanal |
Nom. 300 mVrms |
Max. 1.2 Vspitze |
Stereo Ausgang
Dieser 4-polige PSK Verbinder hat folgende Pinbelegung:
| Stereo Ausgang: Steckverbinder ( Con 9 ) |
|
|
Pins |
Signal |
Wert |
Kommentar |
| Pin 1 |
Rechter Kanal |
Nom. 1.0 Vrms |
Max. 4 Vpeak |
| Pin 2 |
Masse Kanal rechts |
|
|
| Pin 3 |
Masse Kanal links |
|
|
| Pin 4 |
Linker Kanal |
Nom. 1.0 Vrms |
Max. 4 Vpeak |
Der Stereo Ausgang des
Wahlschalters QAS4 wird direkt mit einer Ton- und Lautstärke Regelung verbunden
oder kann auch einen Audio Leitungsverstärker ansteuern.
Stromversorgungsstecker
Wie die anderen verwendeten Stecker ist der
Stromversorgungsstecker auch ein 4-poliger, gewinkelter PSK Stecker mit einem
Pinabstand von 2.54 mm. Die Verbindungen können über entsprechende PSK-Crimp
Kontakte hergestellt werden. Die einzelnen Kontakte werden durch ein
entprechendes Plastik-Gehäuse zusammengefasst.
| Stromversorgung: Steckverbinder ( Con 10 ) |
|
|
Pins |
Signal |
Wert |
Kommentar |
| Pin 1 |
Positive Spannung |
+5 Volt , ± 10% |
Max. 30 mA (mit LED) |
| Pin 2 |
Ground |
|
|
| Pin 3 |
Ground |
|
|
| Pin 4 |
Negative Spannung |
-5 Volt , ± 10% |
Max. 15 mA |
Der Stromversorgungsstecker ist
die einzige Zuführung für die Versorgungsspannung auf dem QAS4.
Monitor Option (Spannungsversorgung)
In gleicher Weise wie die
Signaleingänge kann auch die Spannungsversorgung auf ein zweites QAS4 Board
durchgeschleift werden. Die beiden Boards werden dabei in gleicher Orientierung
parallel montiert.
Der zweite auf die Monitor
Verbinder aufgesetzte QAS4 benötigt eine unterschiedliche Bestückung. Statt der
4-poligen Buchse muss auf dessen Rückseite eine 4-polige Pin-Leiste bestückt
werden.
| Stromversorgung: Steckverbinder Option ( Con 11 ) |
|
|
Pins |
Signal |
Wert |
Kommentar |
| Pin 1 |
Positive Spannung |
+5 Volt , ± 10% |
Max. 30 mA (zusätzlich) |
| Pin 2 |
Ground |
|
|
| Pin 3 |
Ground |
|
|
| Pin 4 |
Spannung |
-5 Volt , ± 10% |
Max. 15 mA (zusätzlich) |
Drehschalter Option
Statt der Taster für die Wahl des Eingangskanals kann
optional ein Drehschalter verwendet werden. Die Anschlußpunkte für die „aktive“
(geschaltete) Signalseite der vier Taster können über den Drehschalter statisch
geschaltet werden, wobei nur ein Kontakt des Drehschalters zu einer Zeit eines
der Selektions-signale auf Masse legen darf.
Bei Verwendung dieser Option wird eine Speicherung des
Zustands im dafür vorgesehenen 74HC173 D-Flip Flop nicht benötigt (der
Drehschalter liefert ein statisches Signal) und der Baustein darf nicht
bestückt werden. Der Drehschalter steuert die Selektionssignale über die
Diodenmatrix direkt an und die beiden Jumper (J2 und J3) müssen geschlossen
oder dauerhaft verlötet werden. Über diese Brücken gelangen die Selector
Signale direkt an den 4-auf-1 Multiplexern und selektieren das jeweilige
Audio-Signal.
Technische Spezifikation
| QAS4 – Technische Spezifikation |
|
| Parameter |
Min. |
Typ. |
Max. |
Kommentar |
| |
|
Spannunsgversorgung
|
|
+Vcc
|
+4.5 V
|
+ 5.0 V
|
+5.5 V
|
|
|
+Icc
|
|
30 mA
|
|
incl. LED current
|
|
-Vcc
|
-4.5 V
|
-5.0V
|
-5.5 V
|
|
|
-Icc
|
|
15 mA
|
|
|
|
Eingangssignale
|
|
Eingangsspannung
|
|
300 mV rms
|
1.2 V peak
|
Sinus Signal
|
|
Eingangs Impedanz
|
|
15 kOhm
|
|
|
|
Ausgangssignal
|
|
Verstärkung
|
|
6 dB
|
|
x 3,16
|
|
Ausgangsspannung
|
|
1,0 V rms
|
4.0 V peak
|
>4.0 Volt , clipping
|
|
Ausgangs Impedanz
|
|
|
|
|
|
Übertragungscharakteristik
|
|
Frequenzbereich
|
20 Hz
|
|
20 kHz
|
3 dB Bandbreite
|
|
Amplitudenänderung
|
|
0.01 dB
|
|
im Durchlassband
|
|
Übersprechen
|
|
|
|
Zwischen Kanälen
|
|
Rauschen
|
|
|
|
|
Frequenzgang
Stromlaufplan
Die Auswahl-Logik arbeitet mit einem zwei Bit Code der über
eine Diodenmatrix erzeugt wird. Die Taster generieren neben dem Auswahl-Code
auch einen Puls für die Übernahme des Codes in das D-Latch um den Schaltzustand
statisch bis zur nächsten Auswahlvorgang zu speichern.
Der in den D-Flip-Flops abgespeicherte
Zustand wird über deren Ausgänge an die Steuereingänge des Analog-Multiplexer
geführt und selektiert einen der vier Analogeingänge. Die gleichen Auswahlsignale
steuern den 4-auf-1 Dekoder der die ausgewählte LED über PNP Transistoren
aktiviert. Der LED Strom wird über 150 Ohm Widerstände auf 18 mA begrenzt.
Stückliste
| Nr. |
Bezeichnung |
Wert |
Typ |
RM |
Kommentar |
|
|
|
|
|
|
|
|
1
|
IC
1
|
74HC14
|
Hex
Schmitt Trigger
|
DIL
14
|
74HC14N
|
|
2
|
IC
2
|
74HC173
|
Quad
D-Flip Flop
|
DIL
16
|
74HC173N
|
|
3
|
IC
3
|
74HC139
|
4-to-1
Dekoder
|
DIL
16
|
74HC139N
|
|
4
|
IC
4
|
74HC4052
|
Dual
1-4 Multiplex.
|
DIL
16
|
74HC4052N
|
|
5
|
IC
5, IC 6
|
LM833
|
Dual
OpAmp
|
DIL
8
|
Alternative:
MC33078
|
|
6
|
T1
.. T4
|
BC558B
|
PNP
Transistor
|
TO
92
|
BC
558B
|
|
7
|
T
5,T 6
|
2N7000
|
MOSFET
|
TO
92
|
2N
7000
|
|
8
|
D1
.. D10
|
1N4148
|
Diode100V/0.15A
|
DO35
|
1N
4148
|
|
9
|
LED1,LED2,LED3,LED4
|
|
LED
gelb
|
3
mm
|
LED3-1300
GE
|
|
10
|
R1, R2,R3,R4,R5,R6,R7
|
10 kOhm
|
Metallfilm
|
0207
|
1%
|
|
R20, R21,R22,R23,R24
|
|
11
|
R8,R9, R10,R11
|
150 Ohm
|
Metallfilm
|
0207
|
1%
|
|
12
|
R12,R13, R14,R15
|
68 kOhm
|
Metallfilm
|
0207
|
1%
|
|
13
|
R16, R17,R18,R19
|
22 kOhm
|
Metallfilm
|
0207
|
1%
|
|
R37,R42, R46,R51
|
|
14
|
R25, R26,R27,R28
|
47 kOhm
|
Metallfilm
|
0207
|
1%
|
|
|
R29,R30,R31,R32
|
|
15
|
R35,R44
|
1 kOhm
|
Metallfilm
|
0207
|
1%
|
|
16
|
R36,R41,R45,R50
|
56
kOhm
|
Metallfilm
|
0207
|
1%
|
|
17
|
R38,R48
|
82 kOhm
|
Metallfilm
|
0207
|
1%
|
|
18
|
R39,R47
|
180
kOhm
|
Metallfilm
|
0207
|
1%
|
|
19
|
R40,R49
|
27
kOhm
|
Metallfilm
|
0207
|
1%
|
|
20
|
R43,R52
|
15
kOhm
|
Metallfilm
|
0207
|
1%
|
|
21
|
C1
|
0,15
µF / 50V
|
Plastik
Folie
|
RM
5.0
|
WIMA MKS-2 / 5%
|
|
22
|
C2
|
0,22
µF / 50V
|
Plastik
Folie
|
RM
5.0
|
WIMA MKS-2 / 5%
|
|
23
|
C3
|
0,1 µF / 50V
|
Plastik
Folie
|
RM5.0
|
WIMA MKS-2 / 5%
|
|
24
|
C4
|
10 nF / 50V
|
Keramik
|
RM2.5
|
KERKO 10N
|
|
25
|
C5,C6,C7,C26,C27,
|
100
nF / 50V
|
Keramik
|
RM2,5
|
Z5U-2,5
100N
|
|
C28,C29
|
|
26
|
C8,C9,C10,C11,C12,
|
2,2
µF / 16V
|
Plastik
Folie
|
RM 5.0
|
WIMA MKS-2 / 10%
|
|
C13,C14,C15,C17,C22
|
|
27
|
C16,C21
|
3,3
µF / 16V
|
Plastik Folie
|
RM 5.0
|
WIMA MKS-2 / 10%
|
|
28
|
C18,C23
|
18
pF / 50V
|
Keramik
|
RM 2.5
|
KERKO 18p
|
|
29
|
C20,C25
|
56 pF / 50V
|
Keramik
|
RM 2.5
|
KERKO 56p
|
|
30
|
C19,C24
|
47 pF / 50V
|
Keramik
|
RM 2.5
|
KERKO 47p
|
|
31
|
CON1,CON2,CON3,
|
PSK-4, 90°
|
Kunststoff weiss
|
RM 2.54
|
PSS 254/4W
|
|
CON4,CON9,CON10
|
|
32
|
CON5,CON6,CON7
|
4-pin
Buchsenleiste
|
1x04,
gerade
|
RM 2.54
|
MPE 094-1-004
|
|
CON8
|
|
14
|
JP1,JP2,JP3
|
2-pin
Stiftleisten
|
1x02, gerade
|
RM
2.54
|
MPE
087-1-002
|
Leiterplattenaufbau
Alle Bauteile sind bedrahtete Versionen und werden, mit
Ausnahme der LEDs bzw. der „Optionalen Stecker“ von der Bestückungsseite aus
eingelötet.
Für das Board selbst wurde eine doppelseitige Leiterplatte
aus Gründen der einfacheren Entflechtung und der Robustheit bei
Serviceeingriffen, gewählt. Wie in nachfolgendem Bild dargestellt können die
LEDs auch von der Bestückungsseite verlötet und über die Taster gewinkelt nach
vorne montiert werden.
QAS4 Modul
Dokumentation
|
Revision
|
Author
|
Datum
|
Änderungen
|
|
|
|
|
|
|
1.0d
|
F.Henkel
|
17.6.2016
|
Erste Ausgabe
in Deutsch
|
|
1.0e
|
F.Henkel
|
28.5.2020
|
Formatierung
teilweise Überarbeitet
|
|
|
|
|
|
Copyright Notiz
Copyright 2016 by Dipl.Ing.(FH) Franz Henkel
Dieses Dokument sowie dessen Inhalt, insbesondere Texte,
Fotografien und Grafiken, unterliegt dem Copyright (© 2016) und sind nur mit
einer schriftlicher Zustimmung des Autors, Dipl.Ing.(FH) Franz Henkel zur
vollständigen oder auszugsweisen Weiterverwendung in Form einer gedruckten
oder elektronischen Kopie oder Replikation bzw. einer vollständigen oder
auszugsweisen Bereitstellung des Inhalts in schriftlicher, gedruckter oder
elektronischer Form, zu verwenden.
