Схема усилителя звука для колонок: Домашний усилитель звука для колонок своими руками

Усилитель звука для колонок своими руками

Содержание

1. Усилитель звука для колонок своими руками
2. Схема усилителя мощности образца 2016 года.
3. Усилитель звука для колонок своими рукамиСнижение количества помех
4. Усилитель звука для колонок своими руками — надежность усилителя
5. Важные технические характеристики усилителя мощности:
6. Модернизированный блок питания.
7. Силовой трансформатор

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.

Усилитель звука для колонок своими рукамиСнижение 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.

Усилитель звука для колонок своими руками — 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

⚡️Как сделать усилитель звука для начинающего радиолюбителя

На чтение 10 мин Опубликовано 01.11.2017 Обновлено 07.07.2019

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.

Содержание

1. Как сделать усилитель звука
2. Как сделать усилитель звука своими руками
3. Как сделать простой усилитель звука
4. Как сделать усилитель звука для колонок

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:

[styled_table]

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

[/styled_table]

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.

схемы аудиоусилителя – Электроника Проекты Схемы

Электронные схемы Проекты

Электроника

»

схемы аудиоусилителя

gevv | 2022/07/01

Усилитель завоевал популярность своей простотой сборки, отличной повторяемостью и приемлемыми характеристиками, при этом имея простую схему, ну и конечно преимущества класса-В (относительно высокий КПД и хорошая термостойкость), без присущие этому классу искажения. при использовании операционного усилителя NE5532 нет необходимости вводить регулировку смещения нуля…

гевв | 27.02.2022

Транзисторные схемы стереофонического и монобасового усилителя 2X100 Вт путем преобразования напряжения батареи 12 В (от 11 В до 14,4 В) SG3525 Схема усилителя постоянного напряжения постоянного тока примерно в 2X30…35 В. Имеется защита от короткого замыкания в обеих цепях и короткого замыкания транзисторов на выходе усилителя и подачи постоянного напряжения. Усилитель сабвуфера мощностью 120 Вт имеет регулируемую схему фильтра низких частот…

gevv | 30.09.2021

Размеры платы 80х80 мм. Каждый щит снабжен собственным защитным устройством, отключающим нагрузку в аварийной ситуации (появление постоянного напряжения на выходе или обрыв любой из вторичных обмоток силового трансформатора), а также выполняющим необходимую задержку подключения нагрузки при отключении питания…

гевв | 20.09.2021

Самодельная версия профессионального усилителя серии Crown XLS опробована и испытана и даже продается в виде комплекта. Существуют версии 300 Вт, 600 Вт, 800 Вт, 1200 Вт, которые были применены путем удаления некоторых частей без существенного изменения конструкции исходной схемы, я подготовил печатную плату для версии 400 Вт. Crown XLS…

гевв | 19.09.2021

Схема усилителя 100 Вт обеспечивает высокую мощность при меньшем количестве материалов. Выходные транзисторы 2 транзистора 2SC5200 NPN. Транзистор PNP не используется для выхода в этой конструкции усилителя. Рабочее напряжение схемы усилителя мощностью 100 Вт составляет 2×46 В постоянного тока. Если вы хотите работать при более высоком напряжении (макс. 2X56 В постоянного тока), вам следует использовать 2SC3858 или аналогичную мощность…

гевв | 19.09.2021

Когда я нашел очередной чертеж печатной платы схемы усилителя на 100Вт, который давно задумал, я приступил к практике. На выходе схемы используются силовые транзисторы Дарлингтона (TIP147 TIP142). Идеально подходит для активных акустических систем или сабвуферов, гитарных усилителей, систем домашнего кинотеатра, инструментальных усилителей… Клонированная версия усилителя мощностью 100 Вт…

gevv | 12.01.2021

Одноканальная версия усилителя мощностью 200 Вт, представленная в статье Схема транзисторного усилителя мощностью 400 Вт (2X200 Вт), была разработана с минимально возможным размером печатной платы. Силовые транзисторы схемы Afi 200Вт не требуют классических 2SC5200 и 2SA1943 регулировка тока покоя. Усилитель может обеспечить среднеквадратичную мощность 100 Вт при сопротивлении 4 Ом…

gevv | 03.07.2020

Мой брат Хасан — старый проект двухканальной версии 300w и 500w. Предварительно разделенные схемы Hi-Fi транзисторных усилителей мощностью 500 Вт 250 Вт и преобразователь постоянного тока SG3525 EI33 ATX 200-600 Вт для проектов автоусилителей. Трансформаторы ЭИ33 применяются…

гевв | 29.04.2020

Это очень хороший усилитель, подходящий для раскачки компактных динамиков или акустических систем басового или среднего диапазона. Большим преимуществом такого подключения является, с одной стороны, использование общедоступных компонентов, приемлемая цена, а также интеграция всех основных защит непосредственно на плате усилителя, что значительно упрощает конструкцию…

gevv | 27.04.2020

Транзистор Дарлингтона TIP147 Схема усилителя TIP142 — выходная мощность при 4 Ом: 100 Вт; – Выходная мощность при 8 Ом: 70 Вт; – Искажение (THD при 1 кГц/10 Вт): 0,02%; – Отношение сигнал/шум: 115 дБ; – Полоса пропускания: 3 Гц ÷ 200 кГц; – Чувствительность: 600 мВэфф; – Напряжение питания: 2×30 В переменного тока;…

Печатные платы аудиоусилителей и инверторов — специи для электроники

Показано 1–12 из 79 результатов

Усилитель

Аудиоусилитель — это элементарная конфигурация схемы, необходимая для усиления аудиосигнала, принимаемого через такое устройство, как микрофон, или аудиосигнала, который должен передаваться через динамик, радиооборудование, беспроводной передатчик и т. д.

Использование усилителя:

Вот много вариантов использования аудиоусилителей.

• В звуковых системах
• Во многих музыкальных инструментах установлены эти усилители.
• В радиовещании используются эти усилители.
• Передача сигналов для дальней связи — это большинство усилителей, которые используются.
• Для беспроводной передачи сигналов обязательно усиление звука.

Типы усилителей:

• Усилитель тока
• Усилитель напряжения
• Усилитель крутизны
• Транс-усилитель сопротивления

Плата аудиоусилителя

Печатная плата усилителя является ядром усилителя. Он содержит компоненты, которые принимают сигнал и увеличивают его силу, пропуская сигнал через транзистор, микросхему интегральной схемы (ИС) или трубку, которая смешивает его с дополнительным током от источника питания.

Аудиоусилитель — это компонент системы, позволяющий увеличивать или усиливать уровни входного звука.

Помимо оборудования, вы также можете найти аудиоусилитель, с помощью которого вы можете усиливать аудиосигналы.

Кроссовер

Аудиокроссовер — это компонент, настраиваемый практически в каждом аудиооборудовании. Единственным исключением являются полнодиапазонные динамики и динамики, которые используют программное обеспечение для разделения частот.

Кроссоверы также иногда встречаются в усилителях или ресиверах, особенно в ресиверах для домашних кинотеатров, где сабвуфер для воспроизведения басов отделен от сателлитов. Помимо этих специализированных технологий, в целом верно, что каждый громкоговоритель с более чем одним драйвером в корпусе требует кроссовера.

Печатная плата инвертора

Роль инвертора заключается в управлении напряжением и частотой источника питания и плавном изменении скорости вращения двигателей, используемых в бытовой технике и промышленных технологиях.

Печатная плата инвертора управляет работой всей системы через схему управления.