LIPENSKÝ, L. Stereo audio zesilovač s ekvalizérem a dálkovým ovládáním [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.
Student měl za úkol navrhnout a realizovat stereo audio zesilovač zvolené třídy s výkonem minimálně 2 × 30 W, s možností výstupu do reproduktorů nebo sluchátek a s dálkově řiditelnými vybranými funkcemi. Součástí měl být i návrh vícepásmového ekvalizéru s předem definovanými průběhy kmitočtové charakteristiky a návrh potřebného napájecího zdroje. Student zadání bakalářské práce splnil na velmi dobré úrovni. Rozhodl se pro zesilovač spínané koncepce ve třídě D v integrované variantě, zatímco napájecí zdroj je koncepce lineární. V úvodu práce je prezentováno přehledné blokové schéma se všemi uvažovanými částmi zesilovače, vč. bluetooth vysílače pro výstup do sluchátek a mikrokontroléru pro dálkové ovládání. Koncová část audio zesilovače je na bázi IO Texas Instruments TPA3251, který je doplněn o vlastní návrhové části obvodů pro předzpracování signálu a výstupní filtraci. Uvažovaný výkon 2 × 140 W značně převyšuje požadavek zadání. Vícepásmový ekvalizér byl navržen s 10 přednastavenými průběhy kmitočtových charakteristik dle typu hudby, které lze volit dálkově pomocí IR ovladače a mikrokontroléru, jehož vytvořený řídicí program je součástí přílohy. Je prezentován i návrh lineárního napájecího zdroje s doprovodnými výpočty jeho parametrů. V závěrečných částech práce jsou uvedeny výsledky provedených simulací (pouze ekvalizér) a experimentálních měření na vyhotoveném zesilovači (kmitočtové charakteristiky, účinnost a harmonické zkreslení). Při měření bylo zjištěno zvýšené zkreslení, které student zdůvodňuje zařazením velkého počtu digitálních potenciometrů v ekvalizéru. Práce má nadstandardní rozsah 73 stran, vč. 23 stran příloh. Objevuje se v ní řada formálních nedostatků, včetně těch, které už byly vytýkány při obhajobě semestrální práce, např. literatura není psána dle normy (někde chybějící autoři), nejednotný styl psaní proměnných a fyzikálních jednotek, nesprávně psané odkazy na obrázky nebo vzorce, několik překlepů („sériová rezistence cívky“, „minimálního přenesu“…). Celkově lze říci, že student zadání bakalářské práce velmi dobře zvládnul, prokázal potřebné návrhové i konstruktérské schopnosti, v oblasti analogové i digitální techniky, chodil přiměřeně na konzultace a pracoval se zájmem o danou problematiku.
Úkolem studenta Lukáše Lipenského bylo navrhnout a realizovat funkční prototyp stereofonního audio zesilovače s ekvalizérem a dálkovým ovládáním. Zadání nespecifikovalo třídu zesilovače a požadovaný výstupní výkon byl uveden minimálně 2 x 30 W, včetně výstupu do reproduktorů a do sluchátek. Specifikace vícepásmového ekvalizéru požadovala předdefinovanou možnost volby průběhu kmitočtové charakteristiky podle zvoleného hudebního stylu. Zadáním byl požadován i návrh a realizace napájecího zdroje, jakož i kompletní konstrukční podklady a experimentální měření prototypu včetně srovnání výsledků měření se simulacemi. Mohu konstatovat, že předložená bakalářská práce obsahuje všechny části, které byly požadovány zadáním. Bakalářská práce je psána v českém jazyce, má nadstandardní rozsah 74 stran včetně všech příloh, obsahuje všechny formální náležitosti a její grafická a textová stránka je na poměrně dobré úrovni. Kvalitu práce však snižují chyby nebo nesprávné formulace (např. „poloviční most“ a „plný most“). Student dokládá až 21 citací použité literatury. Formát citací však není standardizován. Předložená bakalářská práce obsahuje požadovaný blokový a obvodový návrh i experimentální realizaci. Koncepce zesilovače obsahuje až desetipásmový ekvalizér osazený digitálními potenciometry, monolitický stereofonní audio zesilovač TPA3251 od výrobce Texas Instruments, výstupní LC filtr a bezdrátový vysílač BT pro sluchátka. Součástí návrhu je samostatný napájecí zdroj a mikrokontrolér s dálkovým ovládáním. Simulace byla provedena pouze pro desetipásmový ekvalizér, který obsahuje předvolby. Z naměřených výsledků a srovnáním se simulacemi vyplývá, že ekvalizér je funkční. Výstupní zesilovač TPA3251 využívá třídu D s modulací PWM a jeho výstupní výkon dosahuje až 2 x 140 W / 4 ohmy. Buzen je diferenciálním vstupním signálem s obvodem OPA1632. Laboratorní měření prokázalo poměrně vysoké harmonické zkreslení celého zařízení, které se pohybuje v jednotkách procent a navíc se významně liší mezi levým a pravým kanálem. Student odhaduje, že vinu na zvýšených hodnotách mají použité digitální potenciometry v navrženém ekvalizéru. Toto by stálo za solidnější rozbor a vysvětlení během obhajoby práce. Závěrem bych rád shrnul, že zadání bakalářské práce bylo splněno. Formální kvalita bakalářské práce je na dobré úrovni a představuje i poměrně zdařilou experimentální konstrukci. Bakalářskou práci Lukáše Lipenského doporučuji k obhajobě a navrhuji hodnocení B/80 bodů.
eVSKP id 159036