Наука и Техника → Самоделкин: мощный усилитель звука своими руками. Как сделать усилитель для колонок своими руками
Как сделать усилитель для колонок своими руками
Конечно, не каждый пользователь персонального компьютера обращает внимание на качество звука, который доносится из колонок, подключенных к цифровому товарищу. Большинство устраивает тихое и не совсем чистое и качественное звучание, которое могут производить недорогие устройства. Учитывая то, что рынок качественной звуковой аппаратуры растет как грибы после дождя, все больше людей предпочитают не только мощный, объемный, но и качественный звук. Как сделать усилитель для колонок своими руками?
Невозможно представить ни одной аудиосистемы без данного компонента. Это удовольствие не из дешевых, поэтому тем, кому не по карману покупка дорогой техники в специализированных магазинах, рекомендуем собрать дома усилитель для колонок своими руками. Этот совет придется по душе всем тем, кому конструировать что-либо доставляет немалое удовольствие. Ведь выполненное собственноручно будет намного дороже, чем купленное в магазине стандартное и обыденное.
Каким образом собрать усилитель для колонок и насколько это реально?
Естественно, здесь необходимы кое-какие навыки и познания по части электроники. По мощности эти приборы могут быть разными. Поэтому перед тем, как конструировать усилитель для колонок, необходимо определиться, для каких целей вам необходимо данное устройство и с какой техникой оно будет использоваться. В случае предназначения усилителя звука для сабвуфера или наушников будет нужен определенный набор деталей, а для платы звуковой – уже абсолютно иной.
Для того чтобы сделать усилитель для колонок самостоятельно, понадобится хорошая схема (это не проблема, поскольку подобных в интернете множество, вам только нужно выбрать наиболее вам подходящую), навыки паять и необходимые по выбранной схеме детали. В основном это корпус, подходящий по виду и размеру, печатная плата, активный фильтр, стабилизатор для микросхем, операционный усилитель, ЦАП, а также цифровой приемник.
После того, как все необходимое приобретено, можно начинать работу. Лучше покупать изначально дорогостоящие детали, поскольку с дешевыми ни о каком качественном звучании речи не может быть. Ведь усилитель для колонок и делается самостоятельно, чтобы звучание было чистым и непревзойденным.
Начинать следует с подготовки печатной платы. Сделать её можно и своими руками, но лучше купить вместе с прочими деталями, т. к. это один из основных компонентов нашего усилителя. Также её можно заказать у тех, кто разбирается в изготовлении таких устройств.
После того, как готовы все составляющие, собрать усилитель для колонок не составит большого труда. Главное – выполнять все последовательно и согласно вашей схеме.
Возможно, после нескольких часов работы захрипит динамик, значит, не хватает силы тока и вы допустили ошибку, присоединив вторую крону последовательно, а не на прямом включении. В этом случае напряжение остается неизменным, а сила тока увеличивается.
Правильно собранная схема не должна издавать треска, какого-либо гула или шума. Если что-либо из вышеперечисленного присутствует, то необходимо проверить схему заново. Возможно, вы не припаяли какой-нибудь минусовой провод.
После того, как все компоненты смонтированы, все детали припаяны, и качество не вызывает сомнений, уже можно подключить ваш готовый усилитель к аудиосистеме. Даже несмотря на то, что он является одним из достаточно важных составных элементов аудиосистемы, все прочие запчасти должны соответствовать высокому уровню. Только в этом случае получится мощное и качественное звучание всей системы вообще.
И, наконец-то, готовую схему вмонтировать в корпус и оформить усилитель для колонок так, как вам нравится.
fb.ru
Усилитель звука из компьютерного БП своими руками | VR-online
Всем привет. Когда-то давно году так в 2008 я разбирался на балконе и нашел там старый компьютерный блок питания от компьютера AT (не путать с ATX), еще тогдашнего 80386SX (не знаю теперешняя молодежь знает что это такое или нет). Этот блок питания включался огромным тумблером. Вот я и подумал для чего же можно его применить. Решил сделать из него стереоусилитель по 22Вт на канал. Сказано - сделано. Купил необходимые элементы. Взял со старой материнки с проца кулер и прилепил к нему микросхему. Никаких печатных плат не делал, вся спайка была на весу и с кучей термоусадок и изоленты. В общем итоге получился у меня усилитель версии 1.0 
Недолго я им попользовался. Понес его к товарищу одному, который мне дал схему. Говорю мол, усилок шипит немного, посмотри. Ну товарищ этот недолго мучился, случайно что-то замкнул отверткой и микросхема накрылась медным тазом. Новую микросхему он конечно купил, но я это все дело убрал далеко на полку, все на том же балконе ))) Наступил 2011 год. Попал мне в руки еще один не нужный БП, уже от АТХ. И тут я вспомнил, что наверно очень хочу новый усилок ))) В общем старую схему профукал. Пришлось искать новую. Нашел - распечатал. И дело пошло. Вот схема усилка (рисовал сам в паинте, не смог найти почему-то этой схемы в инете, хотя сам брал ее оттуда).
Стоит сразу пояснить. Для того чтобы включить усилок, необходимо подать напряжение на 11 ногу микросхемы, это что-то типа кнопки включения. На схеме имеется один единственный резистор на 10 кОм. По идее этот резистор вместе с конденсатором в 47мкФ составляют RC-цепочку, которая должна при подачи напряжения плавно подавать напряжение на 11 ногу. Если включить резко, то в колонках может пройти громкий щелчек. При выключении питания, с 11 ноги так же плавно должно уходить напряжение. Тогда при выключении в колонках так же не должно быть щелчков. На деле же оказалось что с этим резистором у меня вообще ничего не работало. Даже при уменьшении сопротивления аж до 100 Ом. В общем я тупо в этом месте поставил перемычку. Хотя кондер в 47 мкФ оставил, в довесок к тем двум что справа наверху на схеме. Щелчков в колонках не наблюдаю. У меня есть предположение что это все из-за компьютерного БП, а не обычного. Возможно что с обычным источником питания придется делать все по схеме. Сразу оговорюсь. Ток я не рассчитывал, делал от балды. И еще. Кондеры по-моему я взял на 25В, вместо 16В, т.к. говорят что при включении усилка ток в цепи кратковременно усиливается в несколько раз, тем самым кондеры могут взорваться. Сам я не проверял. Разница в цене между 16В кондерами и 25В не велика. Еще по поводу шума. Возможно дело в том, что на входе надо поставить два переменных резистора, т.к. если есть помехи или еще что на входе, то все это дело усиливается микросхемой и на выходе в колонках треск, шум и гам. Руки пока не дошли. Хотел поставить сдвоенный резюк, но при проверке оказалось что у одного сопротивление заметно отличается даже на глаз от другого. Поэтому не стал такой устанавливать. А до остального руки не дошли.| Тип/Параметр | TDA1552 | TDA1557 | TDA8560 | TDA8563 |
| Uпит.V | 10-16 | 10-16 | 10-16 | 10-16 |
| Pвых.W - Rh=4OmPвых.W - Rh=2Om | 2x22- | 2x22- | 2x252x40 | 2x252x40 |
| Uвх., mV | 500 | 50 | 100 | 500 |
| Fвых., Hz | 20 - 20000 | 20 - 20000 | 20 - 20000 | 20 - 20000 |
***
На этот раз не стал ставить большой радиатор на микросхему. Взял небольшой со старого проца 486DX вместе с маленьким кулером. Купил небольшую заготовку печатной платы, вроде она макетная называется. Вытравливать не нужно, контактные площадки уже готовы, только надо соединить нужные между собой.Все картинки кликабельны, откроются в новом окне.
Первым делом я припаял микросхему, прикрутил радиатор. Далее начал уже вставлять необходимые разъемы и припаивать остальные элементы. Когда этот этап работы был завершен, я отпилил лишнюю часть макетной платы. Я старался сделать все компактно, т.к. места в БП скажу я вам не так то уж и много. 
Далее надо сделать в корпусе БП отверстие какое-нибудь, чтобы кулер от радиатора микросхемы куда-то выдыхал свое тепло. Дрель и напильник вам в руки. Вот только когда я сделал эту щель, то понял что ступил. Крышка БП была перевернута. Пришлось переворачивать саму крышку и прилаживать ее. Сверлить отверстия под винты и т.п. 
Далее осталось только прикрепить усилок к блоку питания. Навешать пару тюльпанов (вход усилка), колодку для подключения колонок.
И усилок готов. Работает. Только до сих пор не могу подключить его. Но лежит он в этот раз не на балконе, а дома, боюсь как бы морозами его не испортило )))) Надеюсь не утомил, всем приятного... 
www.vr-online.ru
Усилитель звука для колонок своими руками
Усилитель звука для колонок своими руками
Усилитель звука для колонок своими руками — это аппарат на полевых транзисторах в выходном тракте реализованный по схеме с «плавающей землей». То есть, «плавающая» земля образуется в случае, когда общий провод какой то части системы электрически не связан с шиной заземления. За время существования данной схемы усилителя в нее были внесены существенные изменения, которые в большей степени повысили технические характеристики УМЗЧ.
Схема усилителя мощности образца 2016 года.
Создание аппарата с «виртуальным нулем» или как говорят «средней точкой» имеет свои особенности: усилитель звука для колонок своими руками не требует установки напряжение в «ноль», не требуется защита акустической системы от постоянки на выходе; существенно облегчается изготовление силового трансформатора. Для схемы оконечника с постоянной средней точкой необходимо две пары отдельных обмоток на одном сердечнике или же нужно два транса с двумя обмотками.
Немного о тестировании и замере характеристик ранней версии данного аппарата, которая также была собрана с использованием MOSFET-транзисторов в выходном каскаде. Измерение параметров показало явное присутствие помех от сети во входной цепи УМЗЧ. И если сравнивать его с усилителем со средней постоянной точкой, то здесь присутствует огромное количество помех кратных частоте 50 Гц в диапазоне до 1 кГц.
Снижение количества помех
Для кардинального снижения количества радиопомех появляющихся во входной цепи усилителя через постоянный резистор R3, было решено: цепочку смещения напряжения на управляющий электрод (затвор) полевого транзистора Q2 реализовать с полной симметрией по переменному напряжению. Исходя из того, что резисторы R4 и R11 идентичны и еще добавлена емкостная цепочка С4-С6 то подбором номинала резисторов R5-R12 можно установить приемлемое напряжение смещения для входного ключа. Помимо этого включенные в цепь емкости С4-С6, отфильтровывают переменное напряжение, появляющуюся на выводах источников тока.
На этапе конструирования модели усилитель звука для колонок своими руками потребовал тщательно проработать задачу генерации аппарата на сверхнизких частотах в диапазоне ниже 20 Гц. А именно при слишком малой суммарной емкости конденсаторов в цепи питания и значительной емкости по входу С1. Так, расположенность усилителя к самовозбуждению обусловливается R—C цепью по питающему напряжению R16-C5 (R17-C3), и естественно конденсаторами в источнике питания. Чтобы обеспечить усилителю условия для устойчивой и стабильной работы, суммарную емкость электролитических конденсаторов в каждом из плеч источника питания необходимо устанавливать 10000мкФ при C1 до 0.15 мкФ, 15000 мкФ при C1= 0.22 мкФ и 20000мкФ при C1= 0.33мкФ.
Для качественного воспроизведения звука на низких частотах было увеличено сопротивление УМЗЧ по входу. С этой целью вместо биполярного транзистора по входу был установлен MOSFET-транзистор Q2, а взамен отражателя тока в первичном каскаде был реализован источник тока. Второй каскад усилителя собран по схемотехники с общим эмиттером.
Надежность усилителя
Чтобы обеспечить работу аппарата надежностью в каждое плечо схемы были включены пара биполярных транзистора Q11-Q15, выполняющие функцию ограничения пикового тока проходящего в цепи выходных транзисторов 7А-8А. Помимо этого, для ограничения прямого и обратного напряжения относительно выводов транзистора Q14 в схему был добавлен выпрямительный диод 1N4148 (D7).
Важные технические характеристики усилителя мощности:
Ток покоя в схеме устанавливается переменным резистором R23а (100 Ом). Оптимальный ток покоя для нормальной работы устройства нужен в пределах 80 мА. Даже при таком значении тока покоя искажения сигнала на выходе данного концевого усилителя находятся в пределах 0.09% с коротким мгновенно снижающий диапазон гармоник.
Модернизированный блок питания.
Силовой трансформатор
Силовой трансформатор мощностью 140 Вт собран на тороидальном сердечнике с двумя вторичными обмотками имеющими напряжение по ~36v в каждой. Блок выпрямителя состоит из двух диодных мостом рассчитанных на номинальное напряжение 100v и ток 10А. Фильтры выпрямителя по схеме реализованы на четырех емкостях по 10000 F на напряжение 63v со средней точкой. Причем раздельные для каждого канала, а также без гальванической завязки с общей шиной. Именно на эти средние точки подаются акустические провода со знаком «-» от левого [AS Lc] и правого [AS Rc] каналов. В зависимости от конструкции вашего корпуса трансформаторов можно установить два, мощностью по 70-80 Вт каждый. На электролитические емкости С3-С4 нужно параллельно поставить шунты в виде бумажных конденсаторов C1-C2.
Скачать печатную плату в формате .lay6
usilitelstabo.ru
Самоделкин: мощный усилитель звука своими руками
Просмотров: 209571 шт.
В природе существует ряд интегральных усилителей мощности звуковой частоты для различных типов электронной аппаратуры (радио- и телеприемные устройства, аппаратура связи и телефония, стационарные, переносные и автомобильные магнитолы, электронные игрушки, синтезаторы звука и т.д.). Это совсем не сложные в применении устройства, и имея хотябы теоретический навык владения паяльником, можно минут за 40 на коленках соорудить добротный усилитель, который может уместиться в коробку из-под духов, если конечно вам в голову взбредёт мысль засунуть туда усилитель :)
*****А всё началось с того, что мой Одиссей 002 перестал отдавать звук по одному из каналов (А у него их 4, точнее 2 параллельных пары). Я нашел на рынке тиристоры и конденсаторы, которые от старости вышли из строя, и рядом на прилавке обнаружил интересную для меня микросхему на базе TDA (от Philips).
Прийдя домой и почитав инфу про неё в интернете, я обнаружил, что эта "сороконожка" размером с маленькую батарейку ААА способна выдавать 35 ватт на канал при напряжении 18 В, а также обладает устройством защиты от КЗ, от перегруза и от перегрева, тонкомпенсацией, автоотключением при отключении источника сигнала и ещё много чем полезным, чего я уже и не припомню. А если соединить каналы в мост, то можно получить 1-канальный усилитель мощностью около 70 ватт, чего более чем достаточно для раскачки огромных S90. (Впрочем, как я потом понял, S90 вполне раскачивал двухканальный усилитель можностью 2х35 ватт).
Мало того, подобные микросхемы используются в серьёзных автомагнитолах, музыкальных центрах и прочей технике (НЕ забываем, что дело было в 2003-м году, сейчас может быть уже микросхемы используются посерьёзнее).
Я не буду вдаваться в подробности пайки и подбора деталей. Мне не составило труда найти всё на рынке (4 резистора, 4 конденсатора, собственно микросхема, плата, и аксессуары для того чтобы протравить плату, выпилять её форму, + олово, канифоль, пиво и кальмары).
Инфа и схемы подобных усилителей в достатке есть тут и на ещё более чем стопицот сайтах в интернете. Можете поискать по фразе "Микросхема TDA", например.
Я покупал микросхему класса D. Я не знал (и сейчас не знаю, какие есть классы, и какой лучше, А, или D ), но знаю, что основным преимуществом усилителей класса D является высокий КПД, достигающий 90%, при невысоком напряжении питания. На практике область применения усилителей класса D ограничивается автомобильной акустикой и портативными устройствами. Что, собственно, нам и требуется.
Также при выборе стоит отметить, что мощность указана при определённом напряжении. Это значит, что если вы подадите меньшее напряжение, то и мощность у вас упадёт. Я, например, подключал собранный усилитель к компьютерному блоку питания. Там 12В, а это значит, что на выходе я получу уже не 2х35 ватт (номинальная мощность при 18 в), а примерно 2х22 ватта при нагрузке 8 Ом.
Второй момент: я вырезал все "кишки" из колонок S90. Фильтры, которые там стояли, за долгие годы уже сгнили, высохли, и снова сгнили. И мне казалось, что звук они только портили, хотя их предназначение заключалось в разделении каналов по частотам. Я подключил всё напрямую, хотя это очень неправильно, и заменил штатные пищалки на шелковые. Звук изменился в лучшую сторону. Толи из-за нового усилителя, толи из-за замены пищалок, толи из-за исключения из цепи старых "микро"схем (размером с ведро :) ).
Вот описание, фото, обзор и схема чуть более простой микросхемы, чем у меня (А маркировку своей я уже и не помню):ссылко
Вот собственно, как это всё у меня выглядело:(Фото сделано было в корридоре, за минуту до того, как этот усилитель, вместе с колонками у меня купил один из посетителей Хитфорума ). Надеюсь, он остался доволен покупкой и она прослужила ему верой и правдой вплоть до наших дней.
Выковырян из корпуса колонки он был потому, что сначала я его продавать не собирался, но потом подумал, что он мне больше ни к чему, и таки продал, чуть накинув сумму к цене за колонки.
Как видно по фоткам, основной размер тут занимает радиатор и куллер. Кстати, радиатор - с чипсета материнской платы. Теперь вы можете примерно представить размер всей конструкции? :)
Конечно, сборка имеет ряд недочётов, скажет опытный паяльщик. Да и вид у неё не солидный. Тем не менее, всё прекрасно работало, а собирал я такого уровня конструкцию первый (и единственный) раз.
lifecity.com.ua
Как сделать усилитель для колонок своими руками? | Как сделать? | OnDevices.ru
На сегодня существует множество схем реализации усилителя звука. Некоторые радиолюбители делают их на транзисторах, принципиальные схемы которых были разработаны еще в 80-х годах.
Другие делают с использованием микросхем, что проще, но в некоторых случаях может наблюдаться более низкое качество звука по сравнению с транзисторными усилителями.Мы же будем делать усилитель с использованием микросхемы.
Делаем усилитель для колонок своими руками
Что нам понадобится
1. Микросхема TDA7294
2. Резисторы по 0.25Вт:
a. R1 – 680 Ом
b. R2, R3, R4 – 22 кОм
c. R5 – 10 кОм
d. R6 – 47 кОм
e. R7 – 15 кОм
3. Конденсатор плёночный, полипропиленовый:
a. C1 – 0.74 мкФ
4. Конденсаторы электролитические:
a. C2, C3, C4 – 22 мкФ 50В
b. C5 – 47 мкФ 50В
5. Резистор переменный сдвоенный - 50 кОм
6. Печатная плата из одностороннего фольгированного стеклотекстолита.
Мы используем микросхему TDA7294, разработанную в SGS-THOMSON. Она усиливает низкие частоты и построена на полевых транзисторах, с реализованной защитой от короткого замыкания и перегрева.
Инструкция
1. Берем печатную плату
2. Устанавливаем на нее микросхему с удаленными ножками 5, 11 и 12.
3. Радиатор для нее используем с площадью не менее 600 см2.
4. Корпус соединяем с общим проводом.
5. Для блока питания используем понижающий трансформатор с двумя обмотками, напряжением в 25В и силой тока 5А (рисунок ниже).
6. Параллельно каждому диоду припаиваем конденсатор ёмкостью 0.01 мкФ.
7. Конденсаторы фильтра:
a. C1, C3 ёмкостью 22 мкФ и напряжением 50В
b. C2, C4 ёмкость 0.1 мкФ
8. Напряжение питания:
a. 35В только при нагрузке 8 Ом.
b. При нагрузке 4 Ома напряжение питания уменьшаем до 27В
c. напряжение на вторичных обмотках трансформатора 20В
Схематический рисунок усилителя:
Блок питания
Общий вид будущего усилителя
Обратная сторона платы
Важно помнить
1. Напряжение на обмотках обязательно должно быть одинаковым.
2. Не допускайте «перекоса» напряжения: при подаче питания на усилитель, оно должно подаваться одновременно. Иначе микросхема может взорваться!
Советы
1. Диоды в выпрямителе ставьте сверхбыстрые, хотя подойдут и обычные.2. Монтаж лучше производить проводами с сечением более 0.74 мм2.3. При работе пользуйтесь паяльником с заземлением.4. Радиатор лучше экранировать от корпуса усилителя, чтобы избежать пробоя статического напряжения.
652
com_content.article
(35)
Как сделать усилитель для колонок своими руками?3.60 out of 50 based on 35 voters.
| Следующая > |
ondevices.ru
Как сделать усилитель звука для начинающего радиолюбителя
В статье описан авторский вариант малогабаритного стереофонического УМЗЧ на интегральной микросхеме фирмы PHILIPS типа TDA1557Q, основными достоинствами которой являются малое количество дополнительных внешних деталей, достаточно большая мощность для бытовой аппаратуры и высокое качество воспроизводимых звуковых сигналов.
Во входной цепи применен простейший регулятор тембра. Совокупная простота конструкции позволяет изготовить его начинающим радиолюбителям для качественного воспроизведения музыкальных фонограмм с компьютеров, DVD-плееров, кассетных магнитофонов, приемников FM-диапазона, проигрывателей грампластинок и т.п.
В статье как сделать усилитель звука даны описание принципа работы мостовых схем усилителей и некоторые технологические советы.
Как сделать усилитель звука своими руками
Предлагаемая читателям конструкция усилителя звука вполне доступна для изготовления начинающими радиолюбителями, благодаря применению недорогой интегральной микросхемы типа TDA1557Q, включенной по мостовой схеме, требующей минимального количества внешних деталей, простоте конструкции и схемы регуляторов тембра и стереобаланса.
Несмотря на простоту конструкции, данный усилитель звука обладает достаточно высокими техническими характеристиками:
| Напряжение питания, В | 8…16 |
| Диапазон рабочих частот, Гц | 20…20000 |
| Максимальная выходная мощность, Вт | 2×22 |
| Коэффициент гармоник (при P вых = 0,7Pмакс), % | 0,5 |
| Чувствительность, мВ | 200 |
| Защита от переполюсовки напряжения питания | |
| Защита от обрыва нагрузки | |
| Термозащита | |
| Защита выходов от коротких замыканий | |
Приведенные технические характеристики усилителя звука в основном достигаются схемными решениями примененной интегральной микросхемы. Чувствительность данной микросхемы равна 50 мВ, что на 20 дБ выше других микросхем данной серии. Это позволило подбором параметров темброблока получить стандартную чувствительность усилителя мощности звуковой частоты 200 мВ для воспроизведения звуковых сигналов с линейных выходов отечественной аппаратуры.
При воспроизведении звуковых сигналов с линейных выходов импортной аппаратуры со стандартным выходным напряжением 500 мВ нормальный уровень воспроизведения без проблем устанавливается регулятором громкости. Фонограммы с лицензионных лазерных дисков имеют хорошее качество и довольно равномерную частотную характеристику, что позволяет воспроизводить их качественно без регуляторов тембра и стереобаланса. Учитывая, что многие радиолюбители предпочитают иногда прослушивать свои старые любимые записи с магнитных лент, кассет и грампластинок, в усилитель звука введены регуляторы тембра и стереобаланса.
Для эксперимента регуляторы тембра выполнены по простейшей схеме, позволяющие только уменьшать уровень низких частот для устранения бубнения или хрипов малогабаритных акустических колонок, а также уменьшить уровень высоких частот для уменьшения шумов старых записей и шипения грампластинок. Эксперимент для моих потребностей оказался удачным, поэтому я его оставил в первозданном виде. Конструкция не исключает применение и традиционных схем регуляторов тембра, которые повышают и понижают уровни высоких и низких частот, но они содержат больше деталей.
Как сделать простой усилитель звука
Принципиальная электрическая схема авторского варианта простого усилителя звука показана на сайте радиочипи см. рис.1. Начинающим радиолюбителям полезно знать, чем отличается мостовой УМЗЧ от традиционного на двух выходных транзисторах, которые широко используются в бытовых серийных радиоприемниках, магнитофонах, телевизорах и другой звуковоспроизводящей аппаратуре.
Преимущество обычного усилителя звука состоит в использовании в выходном каскаде только двух транзисторов, а в мостовом УМЗЧ для этого необходимо четыре транзистора. Недостатком выходного каскада на двух транзисторах, при использовании однополярного питания, является наличие постоянного напряжения на выходе этих транзисторов, что требует разделительного электролитического конденсатора большой емкости для подключения АС.
Как сделать усилитель звука для колонок
Данный конденсатор препятствует попаданию постоянного напряжения на динамические головки (акустические колонки), а пропускает только звуковой сигнал. Чем ниже частота звукового сигнала НЧ диапазона и больше мощность усилителя мощности низкой частоты, тем больше емкость и габариты этого конденсатора, так как сопротивление конденсатора с уменьшением частоты увеличивается.
По закону Ома с увеличением сопротивления конденсатора растет падение напряжения звукового сигнала на нем, а на акустических колонках оно уменьшается, и, чем ниже частота, тем меньше напряжение на акустических системах, т.е., происходит завал АЧХ при недостаточной емкости разделительного конденсатора.
Мощность усилителя звука НЧ, кроме всего прочего, напрямую зависит от величины питающего напряжения. Электрическая мощность на нагрузке определяется классической формулой:P=U²/R,
где U — эффективное напряжение на нагрузке, R — сопротивление нагрузки. Эффективное напряжение равно 0,71 амплитудного значения напряжения (Uа) на нагрузке. На рис.2 упрощенно показана схема выходного каскада УМЗЧ на двух транзисторах. В режиме покоя в точке «а» будет половина напряжения питания (Un/2).
В рабочем режиме амплитудное значение напряжения при открытом транзисторе VT1 и закрытом VT2 даже в идеальном случае не может превысить значение Un/2. По этой причине такой усилитель мощности в автомобиле с напряжением бортовой сети U =12В не может выдать мощность на нагрузке сопротивлением 4 Ом более чем (6×0,71) ²/4 = 4,52Вт, чего явно недостаточно для нормального озвучивания салона.
Кроме того, такие усилители мощности имеют большое количество внешних деталей.В связи с этими проблемами была разработана и продолжает совершенствоваться серия интегральных микросхем, способных работать в мостовом режиме, главным достоинством которого является удвоение амплитудного значения напряжения на нагрузке. На рис.3 упрощенно показана схема выходного каскада мостового усилителя мощности звуковой частоты.
В режиме покоя в точках «а» и «б» напряжения одинаковы и равны половине величины питающего напряжения. На нагрузке между этими точками нет разности потенциалов, т.е. постоянного напряжения, поэтому разделительный конденсатор между выходом усилителя и акустической системы не требуется, что полностью исключает потери сигнала на нем, особенно в НЧ диапазоне, и существенно уменьшает габариты усилителя мощности низкой частоты. На рис.4, а показано, что положительная полуволна сигнала поступает на вход левого плеча и в момент t1 полностью открывает VT1 и закрывает VT2.
При этом напряжение в точке «а» повышается на 6 В. Инвертированная полуволна этого сигнала поступает на вход правого плеча и в этот же момент полностью открывает VT4 и закрывает VT3. При этом напряжение в точке «б» понижается на 6 В. В результате амплитудное значение напряжения на нагрузке Ua (в точке «а» относительно точки «б») станет равным 12 В (рис.4, б), что в два раза больше, чем в усилителе мощности на двух транзисторах. После момента t2 на входы начнут поступать сигналы отрицательной полуволны, и все повторится, но в обратной полярности.
При этом максимальная мощность на нагрузке Р=(12×0,71) ²/4= 18,15 Вт. Мощность 22 Вт в канале достигается при увеличении напряжении питания и обеспечении амплитуды выходного напряжения 14,4 В. Большой интерес представляют интегральные микросхемы фирмы PHILIPS следующих типов:
TDA1551Q, TDA1552Q, TDA1553Q, TDA1554Q, TDA1555Q, TDA1557Q, TDA1558Q, TDA8560Q, TDA8561Q, TDA8564Q, которые можно использовать в аналогичных усилителях мощности. Эти микросхемы разработаны для применения в автомобильных аудиосистемах и по схемным решениям в основном идентичны.
Все они имеют мощный пластиковый корпус SIL с выводами, согнутыми под формат DIL, содержат по четыре усилителя мощности с двухтранзисторным выходом и схемы стабилизации параметров и защит. Отличаются они чувствительностью от 50 мВ до 500 мВ, дополнительными возможностями, такими как детектор искажений, защита от коротких замыканий выводов АС на корпус, защита выводов от статического электричества, переключатель режимов и другие, а также количеством выводов.
Часть микросхем имеет четыре входа для каждого внутреннего усилителя мощности, что позволяет подключать четыре АС через разделительные конденсаторы для квадрофонического воспроизведения звука или две АС в мостовом включении для стереофонического воспроизведения звука. У таких микросхем имеется 17 выводов. Микросхемы с двумя входами имеют 13 выводов и могут работать только в мостовом включении. Таковой является микросхема TDA1557Q, использованная в предлагаемом читателям усилителе мощности. Схема включения и назначение выводов указанных выше микросхем показаны на рис.5, а основные характеристики приведены в [1].
Конструкция и детали. Конструкция авторского варианта усилителя мощности в сборе показана на фото в начале статьи. В качестве корпуса использована прозрачная коробочка для дискет. Переменные резисторы закреплены на алюминиевой пластинке размерами 40×92 мм и толщиной 2 мм. Радиатор с микросхемой и печатной платой закреплен на пластмассовом уголке, который крепится к корпусу теми же винтами, что и радиатор. На этом уголке также установлены входные и выходные гнезда разъемов. В авторском варианте применено два входных гнезда, включенных параллельно, что необязательно.
Выходные гнезда мостовых усилителей должны быть изолированы от корпуса и не иметь общих проводов. Конденсаторы темброблока припаяны к выводам резисторов. Оконечный каскад усилителя мощности собран на печатной плате (40×22 мм), показанной на рис.6, которая не имеет собственного крепления к корпусу усилителя мощности, а удерживается за счет выводов микросхемы. Микросхема закреплена на радиаторе без изоляционной прокладки с применением теплопроводной пасты. На рис.6 показаны номера выводов микросхемы.
Печатную плату можно изготовить путем рисования. Для этого необходимо вначале на плотной бумаге нанести точки отверстий для выводов микросхемы, а затем для имеющихся деталей с учетом их размеров, ориентируясь на рис.6. Далее необходимо бумагу обрезать по размеру будущей платы, наложить на стеклотекстолит, шилом перенести на него эти точки и просверлить отверстия диаметром 0,8 мм. Плату зачистить мелкой наждачной шкуркой, обезжирить, нанести токопроводящие дорожки нитрокраской с помощью тонкой кисти, высушить, протравить плату в растворе хлорного железа, промыть водой и высушить.
Более качественные печатные платы получаются при использовании компьютерной программы для печатных плат LAYJUT40.INI. Для этого необходимо нарисованный рисунок печатной платы преобразовать в зеркальное изображение, распечатать его лазерным принтером на меловой бумаге и обрезать по размеру печатной платы. Рисунок должен иметь тонкую линию по периметру платы. Рисунок накладывается на зачищенный и обезжиренный фольгированный текстолит. Под текстолит и поверх рисунка накладывается 3-5 слоев обычной бумаги.
После этого нагретый утюг в среднем положении регулятора температуры накладывается на плату на 1…2 мин. Температура запекания краски принтера около 125°С. Далее плата погружается в воду на 5…7 мин, после размокания бумага полностью скатывается пальцами руки. Затем плата травится и сверлится обычным способом. Перед монтажом и пайкой деталей контактные площадки платы желательно покрыть раствором канифоли в спирте, либо залудить все дорожки на плате. Монтаж деталей усилителя мощности показан на рис.7.
В усилителе мощности применены следующие радиодетали: сдвоенные переменные резисторы регуляторов громкости и тембра типа СПЗ-4аМ, одиночный переменный резистор регулятора стереобаланса с выключателем питания типа СПЗ-4вМ, конденсаторы керамические низковольтные типа 6Н-90, 1BVD или аналогичные малогабаритные, конденсатор электролитический импортный или отечественный тина К50-35, выходные гнезда типа «Тюльпан», входные гнезда могут быть любыми, в зависимости от имеющегося источника звуковых сигналов.
Например, для подключения DVD- плеера могут быть применены также гнезда типа «Тюльпан». Радиатор ребристый с общей площадью не менее 100 см². Практически данный усилитель звука не требует наладки. В зависимости от выходных параметров источника звука и вкуса в прослушивании музыкальных программ можно величиной сопротивления резисторов R7 и R8 устанавливать чувствительность усилителя мощности низкой частоты в пределах 50…500 мВ, а величиной емкости конденсаторов С1-С4 можно сужать или расширять пределы регулировки тембра.
Электропитание усилителя звука осуществляется от бортовой сети автомобиля, отдельной аккумуляторной батареи 12В или сетевого источника питания с выходным постоянным напряжением 9… 16В и мощностью не менее 50Вт. При этом следует напомнить, что уменьшение напряжения питания уменьшает выходную мощность любого усилителя.
www.radiochipi.ru
| Хочу предоставить свой проект, так сказать домашнего аудиокомплекса. По началу знаний по акустике было вообще ноль, даже не знал как собирать обычные усилители класса А, не то что там усилители для сабвуфера. Интерес появился после того как ко мне пришел еще более «зеленый» радиоэлектронщик чем я и предложил сделать сабвуфер. Не хотел показаться профаном и полез в Гугляндию чтобы что-нибудь там найти по этой теме, но то-ли гуглил плохо, то-ли реально полезной информации не было, в общем ничего дельного не откопал, полез курить форумы, подчерпнул информации там и взялся за дело. Первым делом нам понадобится низкочастотный динамик, сразу предупреждаю-саб у нас низкобюджетный и не очень мощный, в своем магазине нашел только 35гдн-1м-4, выглядит он вот так:
Также известен под тайным кодовым советским названием 25гдн-1-4. Почему два одинаковых динамика называются по-разному я не знаю, это нужно у совков спросить, ибо не знаю что творилось в их головах когда они придумывали это. Характеристики оного вот такие:
1. Закрытый ящик (ЗЯ, closed box). Простейший по конструкции и изготовлению корпус. Широко применяемое акустическое оформление. Представляет собой герметичный ящик. Излучение тыльной части диффузора динамика закрыто в корпусе и, по сути, не используется. Вся энергия при этом переходит в тепло. Часто чтобы бороться с этим, в ЗЯ применяют заполнение различными материалами синтепон, шерсть, минеральная вата и так далее. Существенным минусом является крайние низкий КПД, так как излучает звук только одна сторона динамика. Для получения большого звукового давления в этом корпуса требуются мощные динамики. Главным достоинством данного оформления является наилучшее качество звучания. Бас сабвуфера в закрытом корпусе мягкий, четкий и быстрый. EBP 40-60
Принцип работы несколько иной. Порт содержит определенный объем воздуха. Вместе с тем воздухом, который содержится в ящике, а так же подвижной системой динамика, это создает колебательною систему, колебания которой по фазе совпадают с колебаниями диффузора. Другими словами, мы заставляем излучение тыльной части диффузора работать нам на пользу, складываясь с излучением передней части. Таким образом КПД системы, по сути, удваивается. Настройка фазоинверторного корпуса, как с помощью подбора объема, так и с помощью площади и длинны порта. Минусом данного оформления является более низкое качество звука по сравнению с ЗЯ. Бас более размазанный и гулкий. Для увеличения качества звучания в конструкции применяется множество ухищрений таких как использование порта бес поворотов, конструкции порта в форме призмы, скруглений концов порта и так далее. EBP > 50
Фазоинвертор в принципе лучший вариант для этого динамика, как потом понял из за резонансных структур и прочей непонятной шушеры, в подробности не опускался, да и Вам не советую, ибо там лес непроглядный, а я и так могу заблудится в трех соснах. Потом встала проблема с размерами корпуса, полез опять в гугляндию и опять ничего не нашел, потом где то прочитал, что чем больше корпус тем лучше, и полез в мастерскую делать из фанеры чудо. Почему фанера, а не ДСП? ДСП ведь и пилится лучше. Мне было реально лень топать 200 метров за ней, да и денег, честно скажу, зажал. Размеры короба получились такие:
Как только сколотили ящик, не буквально сколотили, скреплять лучше через уголки алюминиевые иначе будет много щелей и бас будет бяка. Потом покупаем герметик, не селиконовый не ванну мажем, а обычный монтажный, белого цвета. И в местах стыков и щелей герметизируем все. На герметике обычно пишут сколько сохнет, но хз у кого как попадет. Дальше берем заднюю стенку короба и под размеры клемника, которого вы купите, кстати выглядит он так:
Опять герметизируем все и вся чтобы не продувало. Ждем пока сохнет. Закончив мучить фанеру, предлагаю закрыть заднюю крышку парой, другой саморезов, и обильно герметиком пройтись на местах стыков, ибо помните: щели = фигня, а не саб. Наконец можно приступить к усилителю. Предлагаю собрать на tda2051, дает он хорошую мощность, и для бюджетников имеет однополярное включение схемы, дабы использовать обычный блок питания. Вот сама схема, то что написано на схеме tda2050 вообще не обращайте внимания, схемы включения усилителей типа tda20xx все одинаковые и отличаются лишь только выходной мощностью. Просто tda2051 орет помощнее.
Только сразу хочу предупредить, сажайте микросхему на радиатор, и чем больше оный - тем лучше и безопасней, ножки у микросхем - усилков держатся на честном китайском слове и теребенить их не рекомендуется, отвалятся - обратно не вставить, а стоит он 150р плюс за ним придется еще и идти, вы купите их сразу 2 штуки, так, на всякий пожарный. Электролиты используйте на 36 вольт, тоже для безопасности. С1 замените на 100 нф, многовато мне показалось 2,2 мкф. Нечего вход насиловать, по питанию советую поставить электролиты большей емкости и побольше размерами, а то от блока может быть фон.
Вообще П-фильтр здесь очень бы хорошо зашел, дабы снизить все гулы. Корпус для усилителя взял с старого CD привода, который носит гордое название Pioneer. Сзади прорезаны дырочки для аудиовхода, питания и двух проводов, идущих к клемнику.
Кстати, для эстетики можно обить сабвуфер драпом, как собственно говоря я и сделал. Драп дополнительно глушит звук, что повышает добротность. Питается все это дело от блока питания от зарядки для шуруповерта и имеет напряжение 21,7 вольт, конечно не ахти, ему дай волю они и 35 кушать будет и не подавится, работать даже лучше будет, но не увлекайтесь, помните что микросхемы усилителей капризные ребята, и могут сделать бабах, ну или просто сгореть.
Красить динамик краской из болончика не советую, лично у меня она начала кушать резиновый подвес, который сделался тоньше и его проело нафиг, пришлось менять подвес, спасибо узкоглазым братьям за краску в состав которой вошло как минимум половина таблицы Менделеева. Желаю успехов в сборке, Ваш S9018. Понравилась схема - лайкни!ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ Смотреть ещё схемы усилителей УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ
УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ |
amplif.ru
