Усилитель для сабвуфера схема. Усилитель для сабвуфера: схема, принцип работы, характеристики — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Какие преимущества дает усилитель для сабвуфера. Как работает схема усилителя сабвуфера. Какие компоненты входят в состав схемы. Какие характеристики имеет усилитель для сабвуфера. Как собрать усилитель своими руками.

Содержание

Принцип работы усилителя для сабвуфера

Усилитель для сабвуфера представляет собой электронную схему, предназначенную для усиления низкочастотных звуковых сигналов в диапазоне 20-200 Гц. Принцип его работы заключается в следующем:

Входной аудиосигнал поступает на фильтр низких частот, который отсекает высокочастотные составляющие.
Отфильтрованный низкочастотный сигнал усиливается по напряжению с помощью предварительного усилителя.
Усиленный сигнал подается на мощный выходной каскад, который обеспечивает необходимый ток для раскачки динамика сабвуфера.
В выходном каскаде происходит преобразование усиленного низкочастотного сигнала в мощные токи, раскачивающие диффузор сабвуфера.

Таким образом, усилитель сабвуфера выделяет и усиливает именно низкочастотную часть звукового спектра, обеспечивая мощное и качественное воспроизведение басов.

Основные компоненты схемы усилителя сабвуфера

В состав типовой схемы усилителя для сабвуфера входят следующие основные компоненты:

Входной фильтр низких частот — отсекает высокие частоты
Предварительный усилитель — усиливает отфильтрованный сигнал по напряжению
Выходной мощный каскад на транзисторах или микросхеме
Блок питания — обеспечивает необходимые напряжения для работы схемы
Цепи обратной связи — для стабилизации параметров усилителя
Защитные цепи — от перегрузки, короткого замыкания и т.д.

Правильный подбор и настройка этих компонентов позволяет получить качественный усилитель с нужными характеристиками.

Технические характеристики усилителей для сабвуферов

Основными характеристиками усилителей для сабвуферов являются:

Выходная мощность — обычно от 50 Вт до нескольких киловатт
Диапазон воспроизводимых частот — 20-200 Гц
Коэффициент нелинейных искажений — менее 1%
Отношение сигнал/шум — более 90 дБ
Чувствительность входа — 0.3-1 В
Сопротивление нагрузки — 4-8 Ом

Чем выше выходная мощность и меньше искажения, тем качественнее и громче будет звучание сабвуфера. Важно правильно согласовать параметры усилителя и акустической системы.

Схема простого усилителя для сабвуфера на микросхеме TDA2030

Для самостоятельной сборки можно использовать простую схему усилителя на микросхеме TDA2030:

Питание: двуполярное ±15 В
Выходная мощность: до 30 Вт
Минимальное сопротивление нагрузки: 4 Ом
Коэффициент нелинейных искажений: менее 0.5%

Схема содержит минимум деталей и проста в повторении. Для увеличения мощности можно использовать мостовое включение двух микросхем.

Преимущества использования усилителя для сабвуфера

Применение специализированного усилителя для сабвуфера дает следующие преимущества:

Повышение качества и мощности воспроизведения низких частот
Разгрузка основного усилителя от работы с басовым диапазоном
Возможность точной настройки звучания низких частот
Защита динамика сабвуфера от перегрузок
Оптимизация энергопотребления аудиосистемы

Все это позволяет получить более качественное, мощное и контролируемое звучание басов в аудиосистеме.

Особенности сборки усилителя для сабвуфера своими руками

При самостоятельной сборке усилителя для сабвуфера следует учитывать некоторые важные моменты:

Использовать качественные компоненты с нужными номиналами
Обеспечить хороший теплоотвод для силовых элементов
Тщательно выполнить монтаж, избегая паразитных связей

Применить экранирование для снижения наводок
Настроить фильтры и цепи обратной связи
Провести испытания и измерения параметров усилителя

При соблюдении этих правил можно собрать качественный усилитель, не уступающий промышленным образцам.

Применение усилителей для сабвуферов

Усилители для сабвуферов широко применяются в различных областях:

Домашние кинотеатры и аудиосистемы
Автомобильные аудиосистемы
Профессиональные звуковые комплексы
Дискотеки и клубы
Кинотеатры
Концертные залы

Везде, где требуется качественное воспроизведение низких частот, находят применение специализированные усилители для сабвуферов.

Заключение

Усилитель для сабвуфера играет важную роль в обеспечении качественного воспроизведения басов в аудиосистемах. Правильно спроектированная и настроенная схема усилителя позволяет раскрыть весь потенциал сабвуфера и получить мощное, глубокое и четкое звучание низких частот. При этом сборка такого усилителя своими руками вполне по силам опытным радиолюбителям.

Схема УНЧ для сабвуфера на 300Вт + индикатор перегрузок

Усилители низкой частоты большой мощности нельзя отнести к обычным конструкциям, так как они по своей сути всегда достаточно сложны в изготовлении. Малейшая ошибка в процессе сборки приводит к тому, что все приходится начинать сначала, и это становится очень дорогим удовольствием.

Описываемый усилитель — достаточно серьезная конструкция, несмотря на его очевидную простоту и небольшие размеры. Усилитель может быть собран опытным радиолюбителем за несколько часов. Рекомендуется при сборке этого усилителя использовать печатную плату. Не пытайтесь собрать этот усилитель, если это ваша первая серьезная конструкция.

Напряжение постоянного тока в схеме достигает величины 110В, что может привести к серьезным поражениям электрическим током.

Рассеиваемая выходными транзисторами мощность достигает очень больших значений, поэтому при их установке необходимо тщательно соблюдать меры по обеспечению хорошего теплового контакта их с радиатором. Усилитель предназначен для кратковременного режима работы на нагрузку сопротивлением 4 Ом, как обычно принято в сабвуферах.

Для работы в непрерывном режиме при номинальной мощности на нагрузку сопротивлением 4 Ом необходима дополнительная установка еще 4 выходных транзисторов (по 2 в каждое плечо усилителя).

В усилителе нет защиты выходных транзисторов от короткого замыкания выхода. Короткое замыкание выхода мгновенно выведет из строя выходные транзисторы.

Конструктивно усилитель размещен в корпусе сабвуфера. Усилитель сохраняет свои рабочие характеристики при изменении напряжения источника питания не более чем на ±5 В.

Параметры усилителя

Лабораторные измерения параметров усилителя показали следующие результаты, приведенные ниже.

Таблица 1. Технические характеристики.

Выходная мощность, Вт при RH = 4 Ом	240
Пиковая мощность, Вт	185
Пиковая мощность, Вт при Тимп = 10мс	172
Номинальное входное напряжение, В	1,3
Уровень собственных шумов, дБВ.	-63
Отношение сигнал/шум, дБ	92
Коэффициент искажений (КИ), %	0,4
КИ при Рвых — 4 Вт, F = 1 кГц	0,04
КИ при Рвых = 4Вт, F = 10 кГц	0,04
Время нарастания, В/мкс	>3
Ширина полосы пропускания, кГц	30

Принципиальная схема

Принципиальная электрическая схема усилителя приведена на рис. 1.

Рис. 1. Принципиальная схема усилителя мощности низкой частоты для сабвуфера на 150Вт.

Усилитель выполнен по схеме, ставшей традиционной для большинства современных усилителей НЧ: с двухполярным питанием и дифференциальным каскадом на входе. Цепочка R1, С2 служит для фильтрации радиочастотных помех. Сигнал подается на вход через неполярный конденсатор С1 емкостью 4,7 мкФ.

Полное комплексное сопротивление этой емкости обеспечивает малый завал частотной характеристики на очень низких частотах. Если применить конденсатор с полистирольным или фторопластовым диэлектриком емкостью 1 мкФ, то при номинальном входном сопротивлении 22 кОм, завал на частоте 7,2 Гц будет около -3 дБ.

Дифференциальный каскад выполнен на транзисторах VT2 и ѴТЗ. Транзистор ѴТ1 выполняет функцию источника тока. База транзистора ѴТЗ соединена с выходом усилителя через резистор R12. Как только на выходе усилителя появится отличное от нуля постоянное напряжение, усиленный дифференциальным каскадом сигнал рассогласования поступит на последующие каскады и изменит их режим так, чтобы постоянное напряжение на выходе стало равно нулю. В случае идентичности параметров транзисторов ѴТ2 и ѴТЗ через нагрузку не протекает постоянный ток и, следовательно, разделительный конденсатор в цепи нагрузки можно не применять.

Низкочастотный сигнал, усиленный транзистором ѴТ2, снимается с нагрузочного резистора R5 и подается на базу транзистора ѴТ4. Далее усиленный низкочастотный сигнал подается на двухтактный усилитель на транзисторах VT5…VT8.

Диоды VD2 и VD3 обеспечивают начальное смещение транзисторов выходного каскада и также размещаются на радиаторе. Они должны быть в хорошем тепловом контакте с радиатором усилителя.

Нарушение этого правила приведет к тому, что температурный режим выходных транзисторов выйдет из под контроля и, как следствие, выход оконечных транзисторов из строя от температурного перегрева.

Рис. 2. Схема УМЗЧ для сабвуфера с мощным выходным каскадом на 300Вт.

Детали и конструкция

В выходном каскаде применены транзисторы 2SC3856 и 2SA1492. Их можно заменить на более дешевые МJ21193/MJ21194 или 2SC3281 / 2SA1302 соответственно. В качестве светодиода VD1 (рис. 1) можно использовать любой маломощный, зеленого свечения. Резисторы R10, R11 и R22 пленочные мощностью 1 Bт, R16…R21 проволочные мощностью не менее 5 Вт, остальные пленочные — 0,25 Вт. Поскольку выходной каскад работает в режиме класса В, усилитель имеет повышенные искажения в области высоких частот.

При применении в блоке питания мощного трансформатора и больших номиналов емкостей фильтра можно обеспечить устойчивую работу усилителя при выходной мощности до 350 Вт. В этом случае выходной каскад нужно собрать по схеме, приведенной на рис. 2, добавив 4 мощных транзистора VT13…VT16 и низкоомные резисторы R23…R26.

Несмотря на широкую полосу пропускания усилителя, искажения на частотах выше 10 кГц значительны. При измерении пиковой мощности напряжение источника питания “проваливалось” с 56 В до 50,7 В при нагрузке 8 Ом и до 47,5 В при нагрузке 4 Ом.

Схема пикового индикатора

На рис. 3 приведена схема пикового индикатора перегрузки. Индикатор перегрузки предназначен для слежения за режимом работы усилителя. Входы а и 6 индикатора подключены к базовым цепям дифференциального каскада усилителя.

При линейном режиме работы усилителя напряжения в точках а и 6 равны. В случае перегрузки усилителя искаженный сигнал обратной связи поступающий на базу транзистора ѴТЗ дифференциального каскада, будет отличаться от входного сигнала и на выводе 1 микросхемы DA1.1 появится напряжение ошибки, которое усиливается усилителем на DA1.2 и поступает на пиковый детектор DA2.1 …DA2.2.

Рис. 3. Схема пикового индикатора перегрузки УМЗЧ.

Индикатором перегрузки является светодиод VD3 красного цвета, включенный в коллекторную цепь транзисторного ѴТ1. Время свечения светодиода в случае появления даже кратковременного сигнала ошибки определяется постоянной времени цепочки C3R12.

Регулировка индикатора заключается установке движков потенциометров F и R9 в положение, при котором свечение светодиода VD3 наступает при наличии нелинейных искажений выходного сигнала.

Блок питания

Схема блока питания приведена на рис. 4. Трансформатор необходимо использовать с мощностью не менее 400 Вт и выходным напряжением 2×40 В.

Рис. 4. Принципиальная схема блока питания для мощного усилителя к сабвуферу.

Конденсатор С1 должен быть рассчитан на напряжение не менее 240 В, мостовые выпрямители — на ток 35 А, конденсаторы фильтра — на рабочее напряжение не менее 63 В, емкость конденсатора фильтров — 4700… 10000 мкФ.

Автор статьи: ft. Elliott. Статья опубликована в РЛ, №3…4, 2002 г.

Схема 300Вт УНЧ для сабвуфера с индикатором перегрузок

Описываемый усилитель-достаточно серьезная конструкция, несмотря на его очевидную простоту и небольшие размеры. Усилитель может быть собран опытным радиолюбителем за несколько часов. Рекомендуется при сборке этого усилителя использовать печатную плату. Не пытайтесь собрать этот усилитель, если это ваша первая серьезная конструкция.

Усилитель предназначен для кратковременного режима работы на нагрузку сопротивлением 4 Ом, как обычно принято в сабвуферах.

В случае длительной работы усилителя в режиме номинальной мощности необходимо нагружать усилитель на АС сопротивлением не менее 8 Ом. При этом усилитель может качественно работать длительное время и отдавать мощность около 150 Вт. Для работы в непрерывном режиме при номинальной мощности на нагрузку сопротивлением 4 Ом необходима дополнительная установка еще 4 выходных транзисторов (по 2 в каждое плечо усилителя).

Конструктивно усилитель размещен в корпусе сабвуфера. Усилитель сохраняет свои рабочие характеристики при изменении напряжения источника питания не более чем на ±5 В. Принципиальная электрическая схема усилителя приведена на рис. 1.

Рис. 1. Схема усилителя

Усилитель выполнен по схеме, ставшей традиционной для большинства современных усилителей НЧ: с двухполярным питанием и дифференциальным каскадом на входе.

Цепочка R1, С2 служит для фильтрации радиочастотных помех. Сигнал подается на вход через неполярный конденсатор С1 емкостью 4,7 мкФ. Полное комплексное сопротивление этой емкости обеспечивает малый завал частотной характеристики на очень низких частотах. Если применить конденсатор с полистирольным или фторопластовым диэлектриком емкостью 1 мкФ, то при номинальном входном сопротивлении 22 кОм, завал на частоте 7,2 Гц будет около -3 дБ.

Низкочастотный сигнал, усиленный транзистором ѴТ2т снимается с нагрузочного резистора R5 и подается на базу транзистора ѴТ4. Далее усиленный низкочастотный сигнал подается на двухтактный усилитель на транзисторах VT5…VT8. Диоды VD2 и VD3 обеспечивают начальное смещение транзисторов выходного каскада и также размещаются на радиаторе. Они должны быть в хорошем тепловом контакте с радиатором усилителя.

В выходном каскаде применены транзисторы 2SC3856 и 2SA1492. Их можно заменить на более дешевые М J21193/M J21194 или 2SC3281 / 2SA1302 соответственно. В качестве светодиода VD1 (рис. 1) можно использовать любой маломощный, зеленого свечения. Резисторы R10, R11 и R22 пленочные мощностью 1 Bt,R16…R21 проволочные мощностью не менее 5 Вт, остальные пленочные — 0,25 Вт. Поскольку выходной каскад работает в режиме класса В, усилитель имеет повышенные искажения в области высоких частот.

Глубокая ООС в области низких частот позволяет получить искажения на частоте 1 кГц около 0,04%. При выходной мощности 250 Вт пиковые значения мощности при переходных процессах могут достигать более 300 Вт. При применении в блоке питания мощного трансформатора и больших номиналов емкостей фильтра можно обеспечить устойчивую работу усилителя при выходной мощности до 350 Вт. В этом случае выходной каскад нужно собрать по схеме, приведенной на рис. 2, добавив 4 мощных транзистора VT13…VT16 и низкоомные резисторы R23…R26.

На рис. 3 приведена схема пикового индикатора перегрузки.

Индикатор перегрузки предназначен для слежения за режимом работы усилителя. Входы а и 6 индикатора подключены к базовым цепям дифференциального каскада усилителя. При линейном режиме работы усилителя напряжения в точках а и 6 равны. В случае перегрузки усилителя искаженный сигнал обратной связи поступающий на базу транзистора ѴТЗ дифференциального каскада, будет отличаться от входного сигнала и на выводе 1 микросхемы DA1.1 появится напряжение ошибки, которое усиливается усилителем на DA1.2 и поступает на пиковый детектор DA2.1 . ..DA2.2.

Рис. 2. Схема выходного каскада

Индикатором перегрузки является светодиод VD3 красного цвета, включенный в колле торную цепь транзисторного ѴТ1. Время свечения светодиода в сл чае появления даже кратковременн го сигнала ошибки определяется п стоянной времени цепочки C3R12. Р гулировка индикатора заключается установке движков потенциометров F и R9 в положение, при котором свеч ние светодиода VD3 наступает при н личии нелинейных искажений выходн го сигнала.

Рис. 3. Схема пикового индикатора перегрузки

Параметры

Лабораторные измерения параметров усилителя показали следующие результаты, приведенные ниже.

Технические характеристики

Выходная мощность, Вт
при RH = 4 Ом	240
Пиковая мощность, Вт	185
пРиТимп = 10мс	172
Номинальное входное напряжение, В	1,3
Уровень собственных шумов, дБВ.	-63
Отношение сигнал/шум, дБ	92
Коэффициент искажений, %	0,4
при РВых — 4 Вт, F = 1 кГц	0,04
при РВых = 4Вт, F = 10 кГц	0,04
Время нарастания, В/мкс	>3
Ширина полосы пропускания, кГц	30

Блок питания

Схема блока питания приведена на рис. 4.

Трансформатор необходимо использовать с мощностью не менее 400 Вт и выходным напряжением 2×40 В.

Рис. 4. Схема блока питания

Автор статьи: ft. Elliott. Статья опубликована в РЛ, №3…4, 2002 г.

Источник: Radiostorage. net/

Схема усилителя сабвуфера [Пояснение] с приложением

Блок-схема схемы усилителя сабвуфера

Что такое схема усилителя сабвуфера

Схема усилителя сабвуфера представляет собой в основном громкоговоритель, из которого вырабатываются низкочастотные аудиосигналы. Эти схемы эффективно улучшают звуковые сигналы и улучшают качество басов. Эта схема очень полезна для создания частот низкого тона, так что звук, генерируемый динамиком, устойчив с громким хлопком, но исчезает гудение. Таким образом, в целом эта полная схема улучшает качество звука вашего сабвуфера, усиливая его.

Принцип работы схемы усилителя сабвуфера

Схема работает по простому принципу, в котором она в основном усиливает звуковой сигнал низких частот. Прежде всего, сигналы фильтруются для удаления высокочастотных сигналов. Затем выбранные низкочастотные сигналы усиливаются с помощью усилителя напряжения.

Сигнал низкого напряжения поднят до необходимого уровня с помощью конфигураций. Транзистор необходим для преобразования усиленных низкочастотных аудиосигналов в силовые сигналы с громким хлопком или низкими частотами и минимальным шумом.

Вам также может быть интересно посмотреть Схема детектора движения

Требования к схеме усилителя сабвуфера

Усилители
Усилитель напряжения
Транзистор
Резисторы (требуется нагрузочный резистор)
Батареи
Напряжение питания
Конденсаторы

Минимальная частота усилителя сабвуфера должна быть в пределах от 20 до 200 Гц для приборов, используемых потребителями. Первая схема усилителя сабвуфера была сделана еще в 19 году60, чтобы добавить басов в домашние стереосистемы. Затем он был представлен в кино в 1970-х годах. Первым фильмом с усиленным частотным аудиосигналом было «Землетрясение».

А в 2000-х годах сабвуферы стали универсальными для всех и каждого, так как они широко используются во многих устройствах для усиления голоса и получения звука высокого качества.

Схема усилителя сабвуфера

Вам также может быть интересно увидеть схему FM-передатчика

Работа схемы в сабвуфере

Работа схемы усилителя сабвуфера не так уж сложна. Далее следует простая процедура для создания низкочастотных аудиосигналов, которые также называются басами.
Эти частотные сигналы измеряются в герцах (Гц). Каждая схема упрощает сигнал различной частоты в соответствии с ее функцией.
Выравнивание также необходимо, чтобы избежать каких-либо проблем с производительностью в работе схемы усилителя сабвуфера.

Применение схемы

Существуют различные области применения схем усилителя сабвуфера. Используется в нескольких рядах приборов в нескольких местах.

Схема используется в системах домашнего кинотеатра, чтобы сабвуферы могли воспроизводить бесшумную музыку с высокими басами в высоком качестве.
Эта схема также используется в качестве усилителя в различных устройствах для усиления низкочастотных аудиосигналов.
Также используется для усиления звука на концертах, выступлениях ди-джеев и т. д., где требуется высокий уровень басов. Там эти схемы сабвуфера можно использовать для получения желаемого качества звука в определенной области.
Танцевальные клубы, конференции для выступлений во всех этих местах используют эту схему для усиления звуковых волн.
В наши дни во всех местах, таких как церкви, ночные клубы и звуковые концерты, есть эти схемы для улучшения качества звука и басов.
Он также используется для передачи на большие расстояния, например, если мы хотим получить мощность для антенн высокого диапазона, это можно легко сделать с помощью схемы усилителя сабвуфера.
Схемы широко используются в кинотеатрах для создания громкого хлопка, привлекающего внимание зрителей.
Даже в автомобилях есть эти схемы для воспроизведения музыки высокого качества во время путешествий.

Ограничения схемы усилителя сабвуфера

Иногда выходной сигнал схемы искажается.
Это также может привести к нарушению смещения сигналов.
Иногда схема не может устранить помехи.

Вам также может быть интересно посмотреть схему радиочастотного передатчика и приемника. Поделитесь, если вы найдете что-то интересное или у вас есть какие-либо вопросы.

Схема усилителя сабвуфера TDA2030

3 месяца назад Киран Салим

1299 просмотров

В этом уроке мы собираемся сделать «схему усилителя сабвуфера TDA2030». Сабвуфер (или сабвуфер) — это громкоговоритель, предназначенный для воспроизведения низких (басов и суббасов) звуковых частот, эти частоты ниже, чем те, которые могут генерироваться низкочастотным динамиком. Типичный диапазон частот для сабвуфера составляет около 20–200 Гц для потребительских товаров и ниже 100 Гц для профессионального живого звука. Они никогда не используются по отдельности, так как предназначены для расширения низкочастотного диапазона громкоговорителей, перекрывающих более высокие полосы частот. Хотя термин «сабвуфер» технически относится только к динамику динамика, в просторечии этот термин часто относится к динамику сабвуфера, установленному в корпусе динамика, часто со встроенным усилителем.

Здесь мы разрабатываем простую схему усилителя сабвуфера с использованием микросхемы TDA2030, предназначенную для использования в качестве низкочастотного усилителя класса AB. Он обеспечивает выходную мощность 14 Вт, при добавлении еще одного каскада он может дать выходную мощность до 30 Вт. Эта схема нуждается в разделенном источнике питания с номинальным током в один ампер для лучшей производительности. И используйте радиатор поверх TDA2030 IC, чтобы избежать теплового разгона. Эта микросхема поставляется в корпусе Pentawatt Horizontal и имеет широкий диапазон рабочих напряжений до 36 В. И он способен работать в одном или раздельном источнике питания.

Hardware Required

S.No	Components	Qty
1	TDA2030 IC	1
2	Resistor 22KΩ,680Ω,1Ω	4,2 ,2
3	Capacitor 0. 1uf,0.22uf,2.2uf/16V,22uf/25V,100uf/25V	2,2,1,2,2
4	Connecting Wires	–
5	Громкоговоритель	1
6	Аккумулятор 15 В	1

Схема

является частью основной цепи.

Пояснение к работе

Как мы видим на схеме, есть два усилителя TDA2030. Здесь выход усилителя верхней стороны подключен к клемме +ve динамика, а усилитель нижней стороны O/P подключен к клемме -ve динамика. Аудиовход подается на неинвертирующий вход IC1 и IC2 и заземляется через резистор R8. Каждый усилитель получает обратную связь через инвертирующий вход. В этой схеме используется разделенный источник питания (+15 В, GND, -15 В), используя эту конфигурацию мостового усилителя, мы можем получить выходную мощность до 30 Вт.