Непростий простий мікшер

Я довго думав, чи розміщувати цю статтю, адже практична цінність її не надто велика, через використані специфічні деталі, але, раптом, у когось залишилося так само, як і в мене?
Віддаю рішення на суд модераторів.

Отже, мені надійшов "терміновий замовлення" від знайомих: "зробити так, щоб дитина могла грати на гітарі та на синтезаторі через комп'ютер". Загалом, людям був потрібен мікшер. Часу в мене було три дні, тому потрібно було знайти схему, щоб просто, але добре. Швидко погуглив, я зрозумів, що жодна з знайдених схем не відповідає заданим умовам. Або складно, або погано. Треба робити самому.

Спочатку накидав структурну схему. Від варіантів, типу такого:

Відмовився одразу.

Недолік подібних рішень очевидний - змінні резистори підключені паралельно, і при зміні опору одного, його опір впливає на інших, а отже - крутимо одну ручку - змінюється гучність усіх джерел.

Досить швидко накидав приблизно таке:

Тобто регулятори ізольовані один від одного і не впливають один на одного. Далі потрібно було підібрати якісь мікросхеми, що потребують мінімальної обв'язки.
Напрошувалися якісь операційники, але для нормальної роботи операційника потрібно мінімум п’ять деталей, а час піджимав, і лінь-матінка раніше мене народилася, так що зв’язуватися з операційниками не хотілося.
І тут мені попалися ВОНИ - К538УН1 і К538УН3, зроблені в СРСР. За паспортом (так раніше називали даташити) до цих мікросхем мінімальна обв'язка - 3-4 деталі. За характеристиками - теж - хороші. К538УН1 вимагає живлення 12 вольт, а К538УН3 - 6 вольт. Вирішено - робимо на К538УН3.

Спочатку я зібрав один канал на макетці, за принципом:
Оскільки до мікшера будуть підключатися джерела з низьким вихідним опором, на вхід ставимо емідтерний повторювач, з резистора в емідтері знімаємо сигнал, подаємо на мікросхему, з виходу мікросхеми, знову ж, через емідтерний повторювач відправляємо на лінійний вхід комп'ютера (синє гніздо).

Схема запрацювала одразу. Трохи погрався резисторами, контролюючи струм споживання міліамперметром і форму сигналу осцилографом. Побачив, що при підвищенні рівня сигналу мікросхема починає обмежувати спочатку нижні півхвилі, а тільки потім - верхні, тому додав до стандартної схеми дільник, щоб задати мікросхемі середню точку по входу.

Спочатку хотів запитати це від USB роз'єму, але одразу з'явилися наводки від комп'ютера. Тому вирішив живити від зовнішнього адаптера. Щоб прибрати фон і отримати потрібну напругу, знадобився додатковий стабілізатор, який я (гуляти, так гуляти!) зробив на знову ж радянській мікросхемі КР142ЕН1А. Враховуючи, що загальний струм споживання не перевищував 10 міліампер, стабілізатор вийшов за мінімальною схемою - три резистора, три конденсатора.

Вихідний емідтерний повторювач зробив на якому-то транзисторі з абсолютно стертою маркуванням. Підозрюю, що це був КТ630.

У процесі налаштування, помилково підключив конденсатор не до шостої, а до п'ятої ноги мікросхеми. На виході синус моментально перетворився на щось середнє між пилкою і прямокутником. Подумав, залишив цей ефект для каналу гітари. Типу, нібито "дисторшн".

В результаті вийшла така схема:

Тонкощі:

При обертанні змінних резисторів в емідтерах вхідних транзисторів, на рухомих частинах змінюється потенціал щодо входів мікросхем. Тому перехідні конденсатори між емідтерними повторювачами і мікросхемами повинні бути неполярні. У каналі органа на вході стоїть щось на зразок дільника, оскільки в дитячому органі є тільки вихід на навушники. У каналі мікрофона є додатковий резистор для живлення електретного мікрофона, тому в каналі мікрофона вхідний конденсатор стоїть мінусом до транзистора, а в каналах органа і гітари - плюсом до транзисторів.
Підключення конденсатора на п'яту ногу мікросхеми в каналі гітари зробив через тумблер, щоб відключати ефект за бажанням. R4 можна ставити 910к або 1м, вирішальне значення має резистор R3 - його непогано було б підібрати, контролюючи форму сигналу по осцилографу.

Якщо запакувати все це в металевий корпус, то фон змінного струму відсутній взагалі. Загалом, схема вийшла на диво вдалою - звук хороший, фону - немає, шумів - немає, дитина - у захваті.