Как собрать бюджетный стереоусилитель мощностью 6-9 Вт на канал. Какие компоненты потребуются для сборки УНЧ с темброблоком. Как подключить усилитель к смартфону или MP3-плееру. Каковы преимущества самодельного УНЧ перед готовыми активными колонками.
Особенности и характеристики самодельного УНЧ на TDA2003
Предлагаемая схема усилителя низкой частоты (УНЧ) на микросхемах TDA2003 обладает следующими ключевыми характеристиками:
- Двухканальная (стерео) схема
- Выходная мощность 6 Вт на канал при коэффициенте нелинейных искажений (КНИ) не более 0,6%
- Максимальная мощность до 9 Вт на канал
- Наличие регуляторов тембра по низким и высоким частотам
- Регуляторы громкости и стереобаланса
- Высокое входное сопротивление — 100 кОм
Эти параметры позволяют создать недорогой, но качественный усилитель, сопоставимый по звучанию с бюджетными музыкальными центрами. Высокое входное сопротивление обеспечивает совместимость с различными источниками сигнала.
Схема и принцип работы УНЧ на микросхемах TDA2003
В основе усилителя лежат две микросхемы TDA2003, которые по своим характеристикам аналогичны отечественным К174УН14. Каждая микросхема представляет собой интегральный усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ).
Схема включения микросхем близка к типовой, рекомендованной производителем. Основное отличие заключается в параметрах цепей отрицательной обратной связи (ООС). Фактически, TDA2003 работает как мощный операционный усилитель с однополярным питанием. Коэффициент усиления определяется параметрами цепи ООС между инверсным входом и выходом.
Как настроить коэффициент усиления УНЧ?
Для настройки коэффициента усиления под конкретный источник сигнала можно использовать подбор сопротивлений R18 и R22 (для разных каналов). Это позволяет:
- Скорректировать чувствительность усилителя
- Выровнять усиление в обоих каналах с учетом акустических особенностей помещения
Дополнительно для регулировки баланса между каналами предусмотрен регулятор стереобаланса на переменном резисторе R8.
Схема регулировок и органы управления усилителем
Входной сигнал в усилитель подается через два разъема L и R типа «азиатский джек». Далее сигнал проходит через пассивную схему регулировок, включающую:
- Регулятор тембра высоких частот (ВЧ) на R1
- Регулятор тембра низких частот (НЧ) на R6
- Регулятор громкости на сдвоенном переменном резисторе R7
- Регулятор стереобаланса на R8
После прохождения блока регулировок сигналы левого и правого каналов поступают на соответствующие УМЗЧ на микросхемах A1 и A2.
Как подключить УНЧ к смартфону или MP3-плееру?
Для подключения усилителя к выходу смартфона или MP3-плеера потребуется изготовить специальный кабель:
- С одной стороны — стандартный штекер для подключения к источнику сигнала (обычно 3.5 мм mini-jack)
- С другой стороны — два «азиатских» штекера для подключения к входным разъемам усилителя
При использовании выхода для наушников может потребоваться создание эквивалента нагрузки. Для этого параллельно каждому входу УНЧ подключают резистор 30-100 Ом, имитирующий сопротивление наушников.
Особенности источника питания для УНЧ на TDA2003
Схема питания усилителя построена на основе трансформаторного источника без стабилизации напряжения. Ключевые компоненты:
- Трансформатор T1 типа 109-01AF11-01
- Первичная обмотка на 220 В
- Вторичная обмотка на 26 В с отводом от средней точки
- Максимальный ток 2,2 А
Выпрямитель реализован по двухполупериодной схеме на двух диодах VD1 и VD2. Средняя точка вторичной обмотки используется как общий провод (GND).
Какие альтернативы есть для питания УНЧ?
При отсутствии указанного трансформатора можно использовать аналоги со схожими параметрами:
- Трансформатор с одной вторичной обмоткой 11-13 В (потребуется мостовая схема выпрямителя на 4 диодах)
- Готовый блок питания с выходным напряжением 12-18 В и током не менее 2 А
Это позволяет, например, задействовать блоки питания от компьютерной периферии или оргтехники.
Выбор и подключение акустических систем
Для полноценной работы усилителя рекомендуется использовать акустические системы, состоящие из двух динамиков:
- Средненизкочастотный (широкополосный) мощностью 25 Вт, сопротивлением 4 Ом
- Высокочастотный мощностью 15 Вт, сопротивлением 8 Ом
Высокочастотный динамик подключается через конденсатор C13 (C14), образуя простейший фильтр высоких частот.
Какие динамики подойдут для самодельного УНЧ?
В оригинальной конструкции использовались следующие модели:
- Широкополосные динамики — FD115-7
- Высокочастотные динамики — FDG20-1
Однако можно применять и другие акустические системы с параметрами:
- Максимальная мощность не менее 10 Вт
- Сопротивление 4 Ом
Особенности охлаждения и монтажа микросхем TDA2003
При работе микросхемы TDA2003 нагреваются, поэтому им требуется эффективный теплоотвод. Для изготовления радиаторов можно использовать оцинкованный металлический профиль, применяемый для сборки каркасов из гипсокартона.
Как изготовить радиатор для микросхемы TDA2003?
- Отрезать два куска профиля длиной 20-25 см для каждого радиатора
- Один из кусков разрезать вдоль на две одинаковые части в виде уголков
- Сложить два уголка «вперекрышку» и поместить в середину целого куска
- Промазать все сопрягаемые поверхности теплопроводной пастой
- Просверлить отверстие в середине конструкции для крепления микросхемы
Такая конструкция обеспечивает эффективный отвод тепла от микросхем, предотвращая их перегрев при длительной работе усилителя.
Преимущества самодельного УНЧ перед готовыми решениями
Создание собственного усилителя на основе микросхем TDA2003 имеет ряд преимуществ по сравнению с покупкой готовых активных колонок:
- Значительная экономия средств при сопоставимом качестве звучания
- Возможность точной настройки под конкретный источник сигнала
- Получение практического опыта в области аудиотехники
- Удовлетворение от создания работающего устройства своими руками
- Возможность дальнейшей модернизации и улучшения конструкции
Самостоятельная сборка усилителя позволяет лучше понять принципы работы аудиотехники и получить уникальное устройство, адаптированное под конкретные потребности.
Возможные модификации и улучшения базовой схемы УНЧ
Представленная схема усилителя может служить основой для дальнейших экспериментов и усовершенствований. Вот несколько возможных направлений модификации:
- Добавление схемы защиты акустических систем от постоянной составляющей
- Реализация плавного включения для уменьшения нагрузки на источник питания
- Внедрение индикатора уровня выходного сигнала на светодиодах
- Разработка более сложных схем частотной коррекции
- Эксперименты с различными типами выходных каскадов
Каждая из этих модификаций может улучшить характеристики усилителя или расширить его функциональность, делая устройство еще более интересным и полезным.
Самодельный усилитель с темброблоком для смартфона или плеера (TDA2003)
В настоящее время очень популярны MP3-плееры с встроенной флэш-памятью, это очень миниатюрные цифровые индивидуальные средства аудиовоспроизведения, работающие на головные телефоны.
Многие из них кромефункции воспроизведения аудио-файлов, записанных в них посредством персонального компьютера, имеют встроенные УКВ-ЧМ или многодиапазонные цифровые приемники и функцию звукозаписи как от встроенного микрофона, так и от встроенного радиоприемника.
Практически, -аудиоцентр размером с наперсток. Одна проблема, — работают они только на наушники. Для громкого воспроизведения необходим дополнительный внешний УНЧ и акустические системы.
Как вариант, -можно использовать активные «колонки» для персонального компьютера, но недорогие «компьютерные колонки» обычно вообще не знакомы с понятием «качество звука», а более качественные и стоят многократно дороже.
Принципиальная схема УНЧ
Здесь приводится схема самодельного весьма бюджетного стерео-УНЧ с вполне приличным качеством звучания (на уровне недорогого стационарного компактного музыкального центра).
Усилитель двухканальный, выдающий по 6W на канал при КНИ на частоте 1000 Гц не более 0,6%. Максимальная мощность 9W на канал.
В усилителе есть аналоговые регуляторы тембра по НЧ и ВЧ, регулятор громкости и стереобаланса. При работе можно пользоваться как ими, так и органами регулировки источника сигнала (МП-3 плеера).
Входное сопротивление УНЧ относительно велико (100 кОм), поэтому если сигнал будет подаваться на вход УНЧ не с линейного, а с телефонного выхода МП-3 плеера может потребоваться создать эквивалент головных телефонов для нагрузки телефонного усилителя источника сигнала. Сделать это можно включив параллельно каждому входу этого УНЧ по одному сопротивлению 30-100 Ом.
Эти сопротивления будут играть роль катушек головных телефонов. Однако, эквивалента нагрузки может и не потребоваться, — все зависит от схемы выходного каскада телефонного усилителя конкретной модели МП-3 плеера.
Рис. 1. Принципиальная схема усилителя НЧ на TDA2003 для смартфона или плеера.
Схема УНЧ показана на рисунке. Она построена на основе двух микросхем TDA2003. Это интегральные УМЗЧ, аналогичные микросхемам К174УН14.
Микросхемы включены по типовой схеме, рекомендованной производителем. Различие только в параметрах ООС — цепей.
Практически микросхема TDA2003 представляет собой мощный операционный усилитель, работающих с однополярным питанием, и коэффициент усиления его определяется параметрами цепи ООС, включенной между инверсным входом и выходом. Здесь тоже самое. В частности изменять коэффициент усиления можно подбором сопротивления R18 или R22 (для другого канала).
Это может потребоваться для корректировки коэффициента усиления под конкретный источник сигнала (изменение чувствительности), а так же, если это необходимо, для выставления равенства чувствительности в каналах (например, с учетом акустической обстановки помещения, где данный УНЧ будет работать). Впрочем, для регулировки соотношения усиления в каналах есть регулятор стереобаланса на переменном резисторе R8 которым регулируется соотношения шунтирования полу-резисторов сдвоенного R7 (регулятора громкости).
Входной сигнал поступает через два разъема L и R. Это «азиатские» разъемы. Для подключения к выходу МП-3 плеера нужно сделать кабель, — на одном конце соответствующий телефонный штекер, на другом два «азиатских» штекера. Со входа сигнал поступает на пассивную схему регулировок.
Сначала регулятор тембра по ВЧ (R1) и НЧ (R6). Затем регулятор громкости на сдвоенном переменном резисторе R7 и регулятор стереобаланса R8.
Со схемы регулировки сигналы каналов поступают на два УМЗЧ на микросхемах А1 и А2.
Источник питания
Источник питания трансформаторный, на низкочастотном силовом трансформаторе Т1 типа 109-01AF11-01. У него первичная обмотка на 220V, а вторичная на 26V и ток 2,2А с отводом от средней части. Отвод образует среднюю точку (GND).
Поскольку есть отвод от центра вторичной обмотки, схему выпрямителя решено было сделать по двухполупериодной схеме на двух диодах VD1 и VD2.
Рис. 2. Принципиальная схема источника питания для самодельного усилителя НЧ на TDA2003.
Источник не стабилизированный. Можно использовать другой трансформатор с аналогичными параметрами. Если будет одна обмотка на 11-13V, схему выпрямителя нужно будет сделать мостовой на четырех диодах. Можно питать и от готового источника, постоянным напряжением 12-18V при токе не ниже 2 А, например, от блока питания какой-то компьютерной периферии или оргтехники.
В заключение
Акустические системы содержат по два динамика, — один средненизкочастотный (широкополосной) мощностью 25W сопротивлением 4 Ом, и один высокочастотный мощностью 15W и сопротивлением 8 Ом. Высокочастотный динамик подключается через конденсатор С13 (С14), который вместе с сопротивлением высокочастотного динамика образует простейший фильтр ВЧ.
Широкополосные динамики FD115-7, высокочастотные типа FDG20-1. В принципе, можно использовать другие акустические системы, задавшись параметрами — максимальная мощность не ниже 10W, сопротивление 4 Ом.
При работе микросхемы нагреваются, поэтому им требуется теплоотвод.
Радиаторы можно сделать из оцинкованного металлического профиля, который используется для сборки каркасов конструкций из гипсокартона (потолки, перегородки). Для каждого радиатора нужно отрезать по два куска длиной 20-25 см.
Затем один из кусков разрезать вдоль на две одинаковые части в виде двух уголков. Далее два уголка складывают «вперекрышку» и помещают в середине целого куска. Все сопрягаемые поверхности нужно промазать теплопроводной пастой.
В середине конструкции сверлят отверстие куда крепят микросхему.
Попцов Г. РК-2016-04.
Усилители мощности звука (УНЧ) на микросхемах, схемы самодельных УМЗЧ (Страница 6)
Самодельные колонки с питанием от USB-порта (TDA2822M, 2×0.5W)
Принципиальная схема простого усилителя НЧ для самодельных акустических колонок с питанием от USB-порта. Если акустическая система для персонального компьютера нужна только для воспроизведения каких-то служебных звуков, сопровождающих работу программ, или для «Скайпа», то совсем .
1 7197 0
Схема усилителя мощности на микросхеме TDA7266, даташит (3-18В, 1-7Вт)
Микросхема TDA7266 среди прочих микросхем-интегральных УМЗЧ выделяется тем, что способна работать в очень широком диапазоне питающего напряжения, — от ЗV до 18V при этом меняется только выходная мощность. Это позволяет использовать ИМС TDA7266 для ремонта практически любой аудиоаппаратуры …
4 14304 5
Стерео усилитель мощности на микросхеме LA4440 (2x6W, 12V)
На основе микросхемы LA4440 можно сделать стереоусилитель для работы в автомобильной системе или совместно с персональным компьютером. При питании от источника постоянного тока напряжением 12V выходная мощность усилителя 2x6W (при работе наакустические системы сопротивлением 4 Ом каждая …
0 4205 0
Доступный усилитель мощности на TDA2005 с темброблоком
Эту конструкцию можно сделать как самостоятельный комплект активных акустических систем для воспроизведения сигнала с выхода персонального компьютера, или использовать в качестве ремонтной схемы для ремонта покупной активной АС с неисправной схемой усилителя мощности ЗЧ.
Микросхема TDA2005 …
3 5973 0
Помехоустойчивый УМЗЧ для аналоговых сигналов с цифровых источников (TDA7294)
Приведена схема самодельного усилителя мощности НЧ на микросхеме TDA7294 для использования с компьютерами, цифровыми плеерами и другой цифровой аппаратурой. Сейчас уже аналоговая звуковоспроизводящая и записывающая аппаратура стала сродни антиквариату. Практически все источники аудиосинала …
0 4796 2
TDA1562Q — схема мощного усилителя для сабвуфера (+14В, до 70Ватт)
Принципиальная схема усилителя на микросхеме TDA1562Q, отлично подойдет для сабвуфера, выходная мощность — до 70 Ватт на 4 Ома при питании 12-14В. В схеме применена интегральная микросхема фирмы Philips — TDA1562, ее особенностью является встроенная схема преобразователя напряжения, которая в сочетании с внешними электролитическими конденсаторами большой емкости позволяет достичь на выходе усилителя мощности до 70 Ватт на нагрузку 4 Ома при питании от источника напряжением +12-14В.
8 12091 0
Автомобильный УМЗЧ 4x30W для смартфона или MP3 плеера (TDA8571J)
Схема и описание простого самодельного автомобильного усилителя на микросхеме TDA8571J, 4 канала по 30 Ватт. Сейчас широко распространен способ воспроизведения аудиозаписей, когдааудио или МРЗ файлы с помощью персонального компьютера переносятся на компактный МРЗ плейер с флэш-памятью. Для того …
0 4610 2
Простой самодельный стереоусилитель с сабвуфером 40-60Вт (TL074, LM3875)
Принципиальная схема трехканального 2+1 аудио усилителя мощности на микросхемах TL074, LM3875, выходная мощность порядка 40 Ватт. При построении стереосистемы по трехканальной схеме, комплексный стереосигнал разделяют на две полосы, средневысокочастотную и низкочастотную. Причем, низкочастотный …
3 8315 0
Автомобильный УМЗЧ на микросхеме TA8210AH (2х22 Вт)
В этой статье описывается автомобильный УМЗЧ с акустическими системами, предназначенный для усиления и воспроизведения стереосигналов, поступающих отавтомобильной аппаратуры или портативной аппаратуры, используемой в автомобиле.
