ساخت برد مدار فیلتر ساب سونیک ساب ووفر خودرو

1. مشخصات کلی پروژه نوع مدار: فیلتر سابسونیک فعال قابل تنظیم کاربرد: سیستم صوتی خودرو (Subwoofer protection) تغذیه: DC 10V تا 14.4V (باتری خودرو) ابعاد PCB: حداکثر 10 × 10 سانتی‌متر (دو لایه) نوع فیلتر: High Pass Active Filter شیب فیلتر: 24dB/octave واقعی (فیلتر 4th order Sallen-Key) محدوده تنظیم فرکانس قطع: 25Hz تا 35Hz اپ‌امپ: NE5532 (دو کاناله، نویز پایین، Audio Grade) ⚠️ نکته مهم طراحی: فیلتر 2nd order فقط 12dB/oct دارد. برای رسیدن به 24dB/oct باید دو طبقه 2nd order پشت سر هم (4th order) استفاده شود. 2. ساختار کلی مدار مدار شامل 4 بخش اصلی است: ورودی صوتی (Line In) فیلتر 4th order قابل تنظیم (2× Sallen-Key HPF) بافر خروجی (NE5532 دوم) بخش تغذیه و محافظت خودرو 3. طراحی فیلتر (Active High Pass 24dB) طبقه اول (HPF مرحله 1) Sallen-Key High Pass Filter fc قابل تنظیم: 25–35Hz Gain: Unity (1x) طبقه دوم (HPF مرحله 2) مشابه مرحله اول برای افزایش شیب به 24dB/oct فرمول طراحی: fc = 1 / (2πRC) برای محدوده 30Hz: R = 100kΩ پتانسیومتر دقیق + مقاومت سری C = 100nF فیلمی (Polypropylene پیشنهاد می‌شود) 4. تغذیه و رگولاتور (بسیار مهم در خودرو) ورودی خودرو نویز و نوسان دارد، بنابراین: مرحله حفاظت ورودی: فیوز 2A کندسوز دیود محافظ پلاریته معکوس (Schottky 5A) TVS Diode 600W (SMBJ18A) رگولاتور: Buck Converter 12V → 9V پایدار (پیشنهادی) سپس LDO: LM7809 یا بهتر: Low Noise LDO (مثل LM2940-9) فیلتر تغذیه: خازن ورودی: 1000µF / 25V خازن خروجی: 470µF + 100nF سرامیکی سلف EMI: 10µH تا 47µH 5. مدار بایاس (برای NE5532 در تغذیه تک‌منبع) چون NE5532 تغذیه دوبل می‌خواهد، در خودرو: ساخت Virtual Ground (Vref = 4.5V) قطعات: دو مقاومت 10kΩ (divider) خازن 47µF + 100nF بافر (یک op-amp از NE5532) 6. لیست قطعات (BOM) آی‌سی‌ها: 1× NE5532P (Texas Instruments / JRC) 1× LM2940-9 (رگولاتور کم نویز) مقاومت‌ها: 10kΩ × 6 عدد (1%) 100kΩ پتانسیومتر خطی × 2 عدد (تنظیم فرکانس) 1kΩ × 4 عدد 100Ω × 2 عدد خازن‌ها: 100nF فیلمی (Polypropylene) × 6 10nF فیلمی × 4 47µF الکترولیت × 3 470µF / 25V × 2 1000µF / 25V × 1 محافظت: TVS Diode SMBJ18A × 1 دیود شاتکی 5A × 1 فیوز 2A × 1 سایر: ترمینال ورودی خودرو جک RCA ورودی/خروجی PCB دو لایه FR4 1.6mm 7. طراحی PCB (دو لایه) لایه بالا: مسیرهای سیگنال صوتی اپ‌امپ و فیلترها لایه پایین: GND کامل (Ground Plane یکپارچه) نکات مهم: مسیر سیگنال کوتاه و مستقیم جداسازی کامل بخش تغذیه از Audio استفاده از Star Ground فاصله مسیر ورودی از خروجی حداقل 2cm قرار دادن خازن 100nF دقیقاً کنار پایه‌های IC 8. نکات مهم خودرو حتماً از کابل شیلددار برای ورودی RCA استفاده شود بدنه خودرو باید به زمین مدار فقط در یک نقطه وصل شود از نویز دینام (Alternator whine) با فیلتر LC جلوگیری شود نصب در فاصله دور از آمپلی‌فایر قدرت