Простой усилитель звука 5 вольт. Простой усилитель звука на 5 вольт: схема и сборка своими руками

Как собрать простой и мощный усилитель звука на 5 вольт. Какие компоненты потребуются для самодельного усилителя. Как правильно подключить схему усилителя. Каковы основные характеристики и особенности усилителей на 5 вольт.

Что такое усилитель звука на 5 вольт и для чего он нужен

Усилитель звука на 5 вольт — это компактное электронное устройство, предназначенное для увеличения мощности звукового сигнала при низком напряжении питания. Такие усилители широко используются в портативной аудиотехнике, работающей от USB или аккумуляторов.

Основные преимущества усилителей на 5 вольт:

• Возможность работы от USB-порта компьютера или Power Bank
• Компактные размеры
• Низкое энергопотребление
• Простота схемотехники
• Невысокая стоимость компонентов

Усилители на 5 вольт позволяют получить достаточную громкость звучания при подключении наушников или небольших колонок к смартфонам, планшетам и другим маломощным источникам сигнала. Это делает их популярным выбором для самостоятельной сборки начинающими радиолюбителями.

Какие компоненты потребуются для сборки усилителя

Для создания простого усилителя звука на 5 вольт понадобится минимальный набор радиодеталей:

• Микросхема усилителя (например, LM386, PAM8403, TDA2822)
• Резисторы (10 кОм, 100 кОм)
• Конденсаторы (электролитические 10-100 мкФ, керамические 0.1 мкФ)
• Потенциометр для регулировки громкости
• Разъемы для подключения источника сигнала и динамиков
• Монтажная плата
• Провода для соединений

Точный набор компонентов зависит от выбранной схемы усилителя. Для начинающих рекомендуется использовать готовые наборы для сборки с подробной инструкцией.

Схема простого усилителя на микросхеме LM386

Одна из самых популярных схем усилителя на 5 вольт строится на микросхеме LM386. Она отличается простотой и надежностью.

Принципиальная схема усилителя на LM386:

• Вход сигнала подключается через конденсатор 10 мкФ к выводу 3 микросхемы
• Между выводами 1 и 8 устанавливается конденсатор 10 мкФ для задания коэффициента усиления
• К выводу 5 подключается электролитический конденсатор 220 мкФ
• Питание +5В подается на вывод 6
• Выход усилителя снимается с вывода 5 через конденсатор 220 мкФ

Такая схема позволяет получить коэффициент усиления около 20 и выходную мощность до 0.5 Вт на нагрузке 8 Ом. Этого достаточно для комфортного прослушивания в наушниках.

Как правильно собрать и подключить усилитель

При сборке усилителя на 5 вольт необходимо соблюдать следующие правила:

1. Внимательно изучите схему и назначение выводов используемой микросхемы
2. Соблюдайте полярность при подключении электролитических конденсаторов
3. Используйте качественные разъемы для входа/выхода сигнала
4. Обеспечьте надежную пайку всех соединений
5. Проверьте отсутствие замыканий перед подачей питания

Для подключения усилителя:

1. Подайте на вход сигнал от источника звука (смартфон, плеер и т.д.)
2. Подключите динамики или наушники к выходу
3. Подключите питание +5В (от USB-порта или аккумулятора)
4. Плавно увеличивайте громкость для проверки работоспособности

При правильной сборке и подключении усилитель должен работать сразу, без дополнительной настройки.

Возможные проблемы при сборке усилителя и их решение

При самостоятельной сборке усилителя на 5 вольт могут возникнуть некоторые сложности. Рассмотрим наиболее частые проблемы и способы их устранения:

Отсутствие звука на выходе

Возможные причины:

• Неправильное подключение входа/выхода
• Отсутствие питания на микросхеме
• Неисправность микросхемы усилителя

Решение: Проверьте правильность всех соединений согласно схеме. Измерьте напряжение питания на выводах микросхемы. При необходимости замените микросхему.

Сильные искажения звука

Возможные причины:

• Слишком высокий уровень входного сигнала
• Неправильно выбрана нагрузка (сопротивление динамиков)
• Неисправность конденсаторов в цепи обратной связи

Решение: Уменьшите уровень входного сигнала. Проверьте соответствие сопротивления динамиков рекомендованному для схемы. Замените подозрительные конденсаторы.

Фон или помехи в звуке

Возможные причины:

• Недостаточное экранирование входных цепей
• Наводки от близко расположенных силовых проводов
• Некачественная фильтрация питания

Решение: Используйте экранированные провода для входного сигнала. Разнесите сигнальные и силовые цепи. Добавьте дополнительные фильтрующие конденсаторы в цепь питания.

Как улучшить характеристики самодельного усилителя

После успешной сборки базовой схемы усилителя на 5 вольт можно попробовать улучшить его характеристики:

Увеличение мощности

Для повышения выходной мощности можно использовать:

• Параллельное включение нескольких микросхем усилителей
• Применение более мощных микросхем (например, TPA3118)
• Использование мостовой схемы включения

Однако следует помнить, что при этом возрастет и энергопотребление усилителя.

Улучшение качества звучания

Для повышения качества звука рекомендуется:

• Использовать качественные аудиофильские конденсаторы
• Добавить цепи частотной коррекции
• Применить двухполярное питание микросхемы
• Тщательно экранировать входные цепи

Эти меры позволят снизить уровень искажений и расширить частотный диапазон усилителя.

Добавление дополнительных функций

Для повышения функциональности можно дополнить схему:

• Регулятором тембра
• Индикатором уровня сигнала
• Защитой от перегрузки и короткого замыкания
• Bluetooth-модулем для беспроводного подключения

Это сделает самодельный усилитель более удобным в использовании.

Сравнение характеристик усилителей на разных микросхемах

На рынке представлено множество микросхем для создания усилителей на 5 вольт. Рассмотрим характеристики наиболее популярных вариантов:

Микросхема	Макс. мощность	КПД	Коэф. искажений	Особенности
LM386	0.5 Вт	40%	0.2%	Простая схема включения
PAM8403	3 Вт	87%	0.1%	Класс D, стерео
TPA3118	30 Вт	92%	0.03%	Мостовое включение

Выбор конкретной микросхемы зависит от требуемой мощности и качества звучания. Для портативных устройств оптимальным вариантом часто является PAM8403 благодаря хорошему сочетанию характеристик.

Области применения усилителей на 5 вольт

Компактные усилители с низким напряжением питания находят применение во многих областях:

Портативная аудиотехника

Усилители на 5 вольт широко используются в:

• Беспроводных Bluetooth-колонках
• Портативных MP3-плеерах
• Активных наушниках с шумоподавлением

Их низкое энергопотребление позволяет обеспечить длительное время автономной работы.

Компьютерная техника

Усилители на 5 вольт часто встречаются в:

• Активных компьютерных колонках
• Звуковых картах для ПК
• USB-гарнитурах

Возможность питания от USB-порта делает их удобными для использования с ноутбуками.

Бытовая электроника

Такие усилители также применяются в:

• Электронных игрушках
• Домофонах и видеодомофонах
• Портативных радиоприемниках

Их простота и низкая стоимость позволяют использовать их в массовых потребительских устройствах.

Перспективы развития усилителей на низком напряжении

Технологии создания усилителей звука на низком напряжении продолжают развиваться. Основные тенденции включают:

• Повышение энергоэффективности за счет применения усилителей класса D
• Увеличение выходной мощности при сохранении компактных размеров
• Интеграцию усилителей с цифровыми аудиопроцессорами
• Разработку специализированных микросхем для конкретных применений

Это позволит создавать еще более компактные и функциональные аудиоустройства с питанием от аккумуляторов или USB.

В будущем можно ожидать появления усилителей на 5 вольт с выходной мощностью в десятки ватт при миниатюрных размерах. Также вероятно развитие технологий беспроводной передачи звука высокого качества на низком напряжении.

Усилитель от 5 вольт

Запросить склады. Перейти к новому. Усилитель на 20 Вт, 5 В питание от usb порта. Не посоветуете какую-нибудь микросхему для УНЧ и схему УНЧ на 20 Вт мостовое включение, моно , чтобы можно было бы запитать от usb порта вольтаж — 5 В? Меню пользователя daimon Посмотреть профиль Отправить личное сообщение для daimon Найти ещё сообщения от daimon Re: Усилитель на 20 Вт, 5 В питание от usb порта.

Поиск данных по Вашему запросу:

Усилитель от 5 вольт

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Простейший усилитель звука на одном транзисторе за 15 минут
• УСИЛИТЕЛЬ НЧ
• Усилитель звука своими руками
• Малый опт усилитель 5 вольт
• Простой усилитель звука своими руками
• Please turn JavaScript on and reload the page.
• Усилитель ТВ-сигнала на 5 вольт

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: PAM8403 VS TPA3118 @ 5V (Ответ на коммент)

Простейший усилитель звука на одном транзисторе за 15 минут

Забыли пароль? Форум Общие форумы Музыка в автомобиле Проблема: на усилитель идет 2,5 вольта вместо Может конденсатор пробит?

Показано с 1 по 6 из 6. Проблема: на усилитель идет 2,5 вольта вместо Опции темы Подписаться на эту тему…. Конденсатор установлен рядом с усилителем. Минус запитан от массы в багажнике. Проблема: пропало входное напряжение на усилитель. Замеры: замеряю напряжение после главного предохранителя, в том месте, где плюсовой провод соединяется с клеммой предохранителя — показывает 12 вольт. Замеряю входное на усилителе — 2,5 в.

Далее, отсоединяю плюсовой провод от главного предохранителя и замеряю напряжение в этом месте на конце плюсового провода — 2,5 вольта. В чем может быть проблема? Продам аккаунт! Какой плюсовой провод замеряете?

И замеряю напряжение на конце плюсового провода, который был подцеплен к предохранителю, второй конец остался подцеплен к конденсатору и далее к усилителю. Ребята, всем спасибо. Нашел проблему, полетел предохранитель главный в моторном отсеке. Но с виду он целый, а на прозвонку оказался не совсем.

Он не полностью оборвался, а частично, и показывал кое-какое сопротивление. Авто Магнитола Штатная…. Mp3 usb адаптер для штатных магнитол…. Видеорегистратор Xiaomi 70 Mai Pro! Видеорегистратор Xiaomi Ddpai…. Последние вопросы. Здравствуйте нам придлагают делику года на киргизких номерах не временый ввоз он говорит нельзя передал на рф а по генеральной доверености.

Что может. Стоит ли покупать задние поперечные тяги контракт? Китай на полгода хватает. Задать вопрос. Текущее время: C Автомобили на Drom.

УСИЛИТЕЛЬ НЧ

Ежеквартальная профилактика 10 октября года. Измерительные приборы Изолента Инструменты Кабель Калькуляторы Канцтовары и бумага Клей и клеевые пистолеты Кнопки, выключатели клавишные, тумблеры, микропереключатели Колонки настольные с BLUETOOTH, напольные для улицы, акустические системы, кронштейны, стойки Крепёж винты, болты, гайки, саморезы, анкера, шурупы, стяжки Кронштейны для полок, столов, лыж Кронштейны для проекторов Кронштейны для телевизоров Лампы светодиодные LED Лампы накаливания, галогенные Ленты светодиодные Лупы и увеличительные стёкла Масла и смазки Мебель Микрофоны Наушники и гарнитуры Паяльники, припой, флюс, оловоотсосы, дымоуловители Переходники Печатные платы, стеклотекстолит, хлорное железо, маркеры Праздничный свет, гирлянды, дымогенераторы, световые пушки, интерьерные фигуры Прожекторы светодиодные Пульты и брелки Радиодетали конденсаторы, микросхемы, резисторы

Микросхема TDA реализует стерео усилитель низкой частоты схемы от источника с напряжением 6 Вольт мощность каждого канала что питание USB-порта осуществляется от мощного источника +5 В.

Усилитель звука своими руками

В этой статье мы поговорим об усилителях. Эти устройства могут быть выполнены как на транзисторах, так и на микросхемах. Хотя некоторые радиолюбители, отдавая дань моде на винтаж, делают их по старинке — на лампах. Здесь советуем посмотреть отличный сборник схем. Особое внимание начинающих хочу обратить на микросхемы автомобильных усилителей с ти вольтовым питанием. Используя их можно получить довольно качественный звук на выходе, причем для сборки практически достаточно знаний школьного курса физики. Порой из обвеса, или говоря другими словами, тех деталей на схеме, без которых микросхема не будет работать, на схеме бывает буквально 5 штук. Одна из подобных, усилитель на микросхеме TDAQ приведена на рисунке:. Такой усилитель в свое время был собран мною, пользуюсь уже несколько лет им вместе с советской акустикой 8 Ом 8 Вт, совместно с компьютером.

Малый опт усилитель 5 вольт

Усилитель сигнала с шунта Надо измерять ток мотора подключенного в H-мост. Шунт думаю ставить последовательно мотору, а не по Усилитель сигнала термопары Собрал усилитель на ОУ собираюсь использовать для усиления сигнала термопары , почему-то не Усилитель переменного сигнала на полевике Добрый вечер! Мне нужна ваша помощь.

Иногда случается, что усилитель мощности на автомагнитоле или на компьютерных колонках, захотел долго «жить» Схемы к нему или нет, а если и есть, то хочется сделать что-то получше и понадёжнее.

Простой усилитель звука своими руками

Усилитель почти без использования деталей — а это вообще возможно? Да волне, если для усилителя использовать специальные микросхемы. Сделать усилитель звука за пол часа можно на интегральных МС. Микросхема TDA представляет стереоусилитель малой мощности, предназначена в основном для наушников. Отличный вариант для качественного звука, к тому же простейшая сборка и диапазон питающих напряжений. Конечно, параметры не на самом высоком уровне, но в своей категории не самая дорогая, стоит менее 3-х долларов США.

Please turn JavaScript on and reload the page.

Несмотря на обилие мощных микросхемных и транзисторных звуковых усилителей, всегда есть потребность иметь небольшой портативный стерео-усилитель, который не требует мощного питания. Как раз такой можно построить на микросхеме TDAP, другое её. Как известно, первые транзисторы, которые пришли на смену радиолампам, были именно германиевыми. Их изобретение сыграло большую роль в развитии электроники, позволив сделать электронные устройства более функциональными, экономичными и. Данная микросхема, TDA, нашла широкое применение буквально во всех видах аудиосистем — её можно встретить в портативных колонках, в автомагнитолах, в компьютерных колонках, в телевизорах и даже в небольших музыкальных центрах. Такая популярность.

усилитель 5 вольт оптом из Китая, усилитель 5 вольт оптовики об опте усилитель на 5 вольт, усилитель 5 и другое оптом на all-audio.pro

Усилитель ТВ-сигнала на 5 вольт

Усилитель от 5 вольт

Сайт помогает найти что-нибудь интересное в огромном ассортименте магазинов и сделать удачную покупку. Если Вы купили что-то полезное, то, пожалуйста, поделитесь информацией с другими. Также у нас есть DIY сообщество , где приветствуются обзоры вещей, сделанных своими руками.

Антенный усилитель непременно выручит если сигнал слаб, и Вы видите только рябь. Чуткое отношение к слабым, и безукоризненная обработка сильных сигналов, вот отличительная черта инновационной схемы усилителя F Металлический, в пластиковой оболочке, телевизионный усилитель F продолжает традицию F, но в отличии от него довольствуется питанием в кабеле 5 В, так широко распространённым сегодня. Источником напряжения могут быть и специальный инжектор, и приставка к телевизору и сам телевизор. Достаточно в настройках телевизионного приёмника включить подачу напряжения в телевизионный кабель. Такие функции сейчас уже не редкость.

Перед тем, как начать статью, хочу сказать, что идея не моя, аналогичный вариант УНЧ бы опубликован в одном из буржуйских сайтов сейчас уже точно не могу вспомнить на каком, использовалась микросхема LM Идея достаточно проста — использовать микросхему линейного стабилизатора в качестве усилителя мощности низкой частоты.

Забыли пароль? Форум Общие форумы Музыка в автомобиле Проблема: на усилитель идет 2,5 вольта вместо Может конденсатор пробит? Показано с 1 по 6 из 6. Проблема: на усилитель идет 2,5 вольта вместо Опции темы Подписаться на эту тему…. Конденсатор установлен рядом с усилителем.

MAX 10A Усилитель для панели 5V 2x3W ztv-a2 Модуль сенсорный выкл.

Как сделать простой усилитель мощности звука, подходящий для любых устройств

Давайте разберем, как сделать усилитель звука своими руками. Простой самодельный УМЗЧ на 12 вольт можно использовать с любыми источниками звука, например в сборке с гитарой, пианино, айподом и другими устройствами.

Шаг 1: Необходимые компоненты

Из чего можно сделать усилитель звука? Чтобы собрать самое мощное устройство для усиления звука, Вам понадобятся следующие компоненты:

• интегральная схема LM 386
• конденсатор на 100 и 220 микрофарад
• резистор 10 Ом
• переменный резистор 5-килоОм и 100 Ом
• конденсаторы 0,01 и 0,047
• провода
• паз для аккумулятора 9В
• аккумулятор 9В
• разъем 3,5 мм папа
• разъем 3,5 мм мама
• проектная плата (или перфорированная плата и припой)

Эти компоненты для предварительного усилителя мощности звука класса D можно найти в любом магазине электроники.

Шаг 2: Микросхема устройства для начинающих

Шаг 3: Расположение платы

Поместите LM 386 на проектную плату, как показано на изображении.

Если вы положили схему перед собой (т.е. вы можете прочесть текст на ней), тогда левый нижний контакт равен 1, а число контактов увеличивается против часовой стрелки. Возьмите провод и соедините 3-й контакт с 4-м контактом (GND).

Шаг 4: 0,01 конденсатор

Присоедините одну ножку 0,01 со вторым выводом схемы. Другая ножка должна быть соединена с INPUT.

Шаг 5: Контроллер усиления

Теперь присоедините 1-й пин схемы с пином A резистора на 5К Ом. Затем соедините А с контактом С. Теперь восьмой пин схемы присоединяется к B этого резистора. Это будет нашим усилением.

Шаг 6: конденсатор 100 микрофарад

Присоедините плюсовую ножку к 6. К отрицательной ножке нужно подключить GND (4-й пин)

Шаг 7: Резистор 10 Ом

Вставьте одну сторону резистора на 10 Ом в пятый разъем платы, а вторую сторону соедините с ножкой конденсатора 0,047. Второй контакт должен быть соединен с контактом GND (4-й пин)

Шаг 8: Регулятор громкости

Теперь вставьте в пятый разъем платы плюсовую сторону конденсатора на 220 микрофарад, а минусовую прикрепите к пину А переменного резистора 100 Ом. Б должен быть соединен с GND (4 пин) Это станет регулятором громкости.

Шаг 9: Входы и выходы звукового усилителя

Плюсовой пин 3,5 разъёма джека-мамы присоедините к С переменного резистора 100 Ом, а заземление к GND схемы (4 пин интегральной схемы).

Шаг 10: Проверка

Соедините плюсовой контакт батарейки на 9V с 6м пином интегральной схемы, а негативный от батарейки с 4м пином. Линейный усилитель звука готов.

Теперь проверка. Вставьте джек-папу на 3,5 мм в свой мп-3 плеер или музыкальный инструмент, а в женский джек подключите колонки. Отрегулируйте громкость и усиление по вкусу. Должен сказать, что с этим аудио усилителем будет работать только один динамик. Выполните настройку от низких до высоких частот. Неправильная настройка может повредить динамики.

Вы можете изменить входные гнезда под себя. Можно также добавить переменный конденсатор на 220 микрофарад вместо обычного на 220 микрофарад чтобы изменить бас.

Наслаждайтесь!

Оглавление

• Шаг 1: Необходимые компоненты
• Шаг 2: Микросхема устройства для начинающих
• Шаг 3: Расположение платы
• Шаг 4: 0,01 конденсатор
• Шаг 5: Контроллер усиления
• Шаг 6: конденсатор 100 микрофарад
• Шаг 7: Резистор 10 Ом
• Шаг 8: Регулятор громкости
• Шаг 9: Входы и выходы звукового усилителя
• Шаг 10: Проверка

5V USB Audio Amplifier Circuit with NS8002

2 месяца назад 3 месяца назад by Kiran Saleem

1563 просмотра

В этом уроке мы собираемся сделать «Схему аудиоусилителя USB 5V». Аудиоусилители, которые предназначены для работы с питанием 5 В от USB-разъема, например, от компьютерного USB, называются USB-усилителями. Мы должны разработать мощный портативный аудиоусилитель, который состоит из минимального использования компонентов и низкого энергопотребления. Здесь мы создаем схему аудиоусилителя USB 5 В с NS8002, которая будет давать непрерывную выходную мощность 3 Вт. Здесь NS8002 представляет собой мостовой усилитель мощности звука, когда вы используете рабочее напряжение 5 В, максимальная мощность привода через него составляет 3 Вт.

Он имеет некоторые важные встроенные функции, такие как устранение шума при включении/выключении, единичное усиление, которое можно настроить с помощью внешнего резистора для настройки усиления, и режим отключения с низким энергопотреблением, что делает его полезным для аккумуляторных батарей. устройства. Как вы увидите на схеме, в нем нет выходного разделительного конденсатора или бутстрепных конденсаторов, поэтому размер усилителя уменьшается до компактных размеров. Что делает эту схему идеальной для портативных приложений.

Buy From Amazon

Hardware Component

Audio Amplifier Circuit

S. No	Component	Value	Qty
1	IC	NS8002	1
2	Resistor	10KΩ, 100KΩ, 47KΩ	1, 1, 1
3	Ceramic Capacitor	0.1uF, 1uF	2, 1
4	Switch		1
5	Speaker		1

NS8002 Pinout

For a detailed description of pinout, dimension features, and specifications download the datasheet of NS8002

Схема аудиоусилителя

Описание работы

Этот усилитель на ИС NS8002 может работать в широком диапазоне напряжений от 4,0 В до 6,0 В и наиболее подходит для приложений с питанием от USB (особенно подходит для больших объемов и небольших весов). переносные системы). Из-за своих внутренних элементов эта схема требует только нескольких внешних резисторов и конденсаторов. Он может переходить в режим гибернации, контролируя, снижая энергопотребление, и имеет механизм автоматической защиты от перегрева, когда на контакт SD (контакт 1) подается высокий уровень, этот усилитель переходит в режим отключения, между контактом 1 подключен переключатель. и заземление представляет собой низкий уровень, если переключатель размыкается, применяется высокий уровень.

Он имеет (BYP) контакт конденсатора обхода (контакт 2), который обеспечивает синфазное напряжение. Контакт 3 является положительным входом +IN первого усилителя и получает синфазное напряжение через конденсатор C2. Контакт 4 — IN Отрицательный вход первого усилителя, получает входной звуковой сигнал через разделительный конденсатор C1 и резистор R1. Контакт 5 — это Vo1, он дает отрицательный выход для громкоговорителя. Контакт 6 — это Vcc, и он принимает аналоговое входное питание Vcc (+5 В), контакт 7 — это GND, и он принимает заземление для схемы. Контакт 8 — это Vo2, он дает положительный выход для громкоговорителя. Резистор R3 используется как резистор обратной связи между входом и выходом. Конфигурируя внешние резисторы, коэффициент усиления по напряжению усилителя можно отрегулировать для облегчения применения. Когда мы питали схему постоянным напряжением питания (5 В), она дает наилучший отклик, если мы используем громкоговоритель с сопротивлением 4 Ом.

Приложения

Можно использовать на ПК, ноутбуках и планшетах.

Похожие сообщения:

Понимание мощности усилителя — Джефф Серый Компьютерщик

Мощность усилителя, вероятно, является наиболее неправильно понимаемым и злоупотребляемым параметром усилителей и динамиков. Тем не менее, это часто первый (и, возможно, единственный) параметр, на который обращают внимание при покупке усилителя или колонок.

Менеджеры по маркетингу усугубляют путаницу, используя такие термины, как среднеквадратическая мощность, непрерывная средняя мощность, музыкальная мощность, пиковая мощность, динамическая мощность, максимальная мощность и т. д.

Понимание мощности усилителя поможет понять термины, которые часто используются (и злоупотребляют) для описания мощности усилителя. В этой статье объясняется, что такое мощность усилителя, а что нет. В следующих статьях будет рассказано, как производители усилителей измеряют мощность, что такое мощность динамиков и как согласовать ваши усилители и динамики. Прежде всего, нам нужно понять мощность усилителя.

Мощность усилителя рассчитана, а не измерена

Вольтметр измеряет напряжение в вольтах. Амперметр измеряет силу тока в амперах (амперах). Омметр измеряет сопротивление в омах. Любые два из этих измерений позволят рассчитать мощность усилителя (в ваттах). К сожалению, это означает использование некоторой математики и некоторых формул. Я постараюсь не усложнять и использовать только одну формулу. Если вам нравятся формулы и вы хотите понять, как взаимосвязаны мощность, напряжение, ток и сопротивление, вы можете прочитать мои статьи об электрической мощности и законе Ома. В противном случае примите следующую формулу:

Мощность = квадрат напряжения, деленный на сопротивление.

Давайте воспользуемся этой формулой на простом примере. Допустим, у вас есть усилитель, подключенный к нагрузке 5 Ом (я использовал 5 Ом для упрощения расчетов — обычно это будет 4 Ом или 8 Ом для динамика). При постоянном синусоидальном входе вы измеряете 10 вольт переменного тока на выходе динамика усилителя. Зная сопротивление (5 Ом) и напряжение (10 вольт), можно рассчитать мощность:

Мощность = (10 умножить на 10) разделить на 5 = 100/5 = 20 Вт.

Просто, а?

Понимание измерений переменного тока

Это был простой пример. На самом деле все не так просто по ряду причин. Основная сложность заключается в том, что выход не является постоянным уровнем, потому что вход не является постоянным уровнем. Начнем с простого ввода синусоиды. На выходе также будет синусоида, например:

Как видите, вход и выход непостоянны. Он постоянно движется вверх и вниз, положительно и отрицательно. Это относится к любому сигналу переменного тока (переменного тока). Но когда вы измеряете его мультиметром, вы получаете постоянное напряжение. Это связано с тем, что измеритель сообщает среднеквадратичное значение напряжения.

RMS означает среднеквадратичное значение (которое теперь можно забыть). Это математический термин, обозначающий эффективное рабочее напряжение. Это расчет для определения эквивалентного нагревательного эффекта постоянного напряжения. Не нужно слишком увлекаться тем, как определяется среднеквадратичное значение, просто помните, что это эффективное рабочее напряжение. Это также напряжение, которое измеряет ваш измеритель. Оно составляет 70,7% от пикового напряжения.

Это относится ко всем измерениям переменного тока. Например, в розетке в некоторых странах используется переменное напряжение 120 вольт — это среднеквадратичное значение напряжения. Синусоида 120 вольт переменного тока идет от +1690,5 вольт до -169,5 вольт или размах напряжения 339 вольт. 70,7% от 169,5 вольт дает среднеквадратичное напряжение 120 вольт. В странах, использующих 230 вольт, пиковое напряжение составляет +/- 325,3 вольта.

Измерительный усилитель напряжения и тока

Итак, теперь мы знаем, что среднеквадратичное значение — это эффективное рабочее напряжение (и ток) переменного тока. Как это помогает нам понять мощность усилителя? Рад, что вы спросили.

В нашем простом примере выше мы измерили среднеквадратичное значение 10 вольт на выходе усилителя. Это означает, что выход фактически изменился с +14,14 вольт до -14,14 вольт. 70,7% от 14,14 вольт это 10 вольт.

Расчет мощности усилителя

Теперь самое интересное. Ранее мы говорили, что мощность равна квадрату напряжения, деленному на сопротивление. Это верно в любой точке синусоиды. Таким образом, если мы возьмем значение напряжения (показано синим цветом) и возведем его в квадрат (умножим само на себя), а затем разделим на постоянное сопротивление (5 Ом), мы получим выходную мощность, как показано оранжевым цветом:

Пара, если Что следует отметить на этом графике:

• Во-первых, переменный ток не бывает положительным и отрицательным. Это всегда положительно. Поэтому расчет среднеквадратичного значения не применяется.
• Во-вторых, мощность составляет 40 Вт от пика до пика. Тем не менее, вы не можете сказать, что мощность усилителя составляет 40 Вт, потому что это только на пиках каждой синусоиды, а не в любое другое время.

Вы можете использовать мой Калькулятор мощности усилителя, напряжения и тока, чтобы легко увидеть среднеквадратичные и пиковые значения для вашего усилителя на основе его характеристик.

Теперь давайте посмотрим на значения RMS. В нашем примере мы знаем, что среднеквадратичное напряжение составляет 10 вольт. Ранее мы видели, что 10 в квадрате равно 100, а 100, деленное на 5, дает расчетную мощность 20 Вт. Давайте посмотрим, что произойдет, если мы добавим это к нашему графику:

Средняя непрерывная мощность

Правильно, эффективная рабочая мощность составляет половину пиковой мощности. На самом деле это среднее значение синусоиды мощности. Средняя мощность — это уровень мощности, который усилитель должен обеспечивать непрерывно. Следовательно, она известна как средняя непрерывная мощность. В спецификациях следует использовать среднюю непрерывную мощность для указания мощности усилителя. «Непрерывная мощность» — это сокращенный термин «средняя непрерывная мощность». Оба термина относятся к (средней) непрерывной мощности или устойчивой мощности, которую усилитель может производить с указанной нагрузкой.

Во многих спецификациях мощности усилителя вы встретите это значение как RMS мощность . Это неправильный термин (потому что технически такого понятия не существует). Хотя при расчете мощности используется среднеквадратичное значение напряжения (и/или среднеквадратичного значения тока, если вы используете другие формулы), результатом будет просто «мощность», а не среднеквадратичная мощность. Как показано на графике выше, это средняя непрерывная мощность. Тем не менее, для большинства спецификаций усилителя вы можете рассматривать среднеквадратичную мощность (хотя это неправильный термин) для обозначения средней продолжительной мощности.

Пиковая мощность

К сожалению, маркетологи не любят говорить, что их усилитель имеет мощность всего 20 ватт, когда они считают, что могут честно сказать, что его максимальная мощность составляет 40 ватт. Какой из них вы бы купили, усилитель на 20 ватт или усилитель на 40 ватт? Глядя на мощность усилителя, сравнивайте яблоки с яблоками — всегда используйте среднюю непрерывную мощность или неправильно называемую среднеквадратичную мощность (неправильный термин, но правильное значение мощности).

Однако можно сказать, какова пиковая мощность усилителя. В нашем примере это пиковая мощность 40 Вт. Но пиковая мощность всегда должна сопровождаться фразой «пиковая мощность» или чем-то подобным. Пиковая мощность часто упоминается как мгновенная мощность.   Иногда динамическая мощность также используется для описания пиковой мощности.

Важно помнить, что эти описания относятся к максимальной мощности, которую усилитель может выдать всего за долю секунды. Они не указывают реальную долговременную мощность, которую способен производить усилитель. Это все равно, что сказать, что вы можете пролететь метр в воздухе, потому что вы можете подпрыгнуть на метр в воздухе — на короткое время. Вы не можете постоянно «пролетать» метр в воздухе, так же как усилитель не может постоянно выдавать свою пиковую мощность.

PMPO

Пиковая музыкальная мощность (PMPO) или Пиковая музыкальная мощность (PMP) — это маркетинговый термин, который редко имеет какое-либо сходство с реальностью. Я предпочитаю говорить, что PMPO означает пиковую маркетинговую мощность. Это термин, который маркетологи используют для того, чтобы их усилители выглядели очень мощными. Нижний сегмент рынка (например, более дешевые компьютерные колонки и портативные музыкальные шкатулки) обычно использует PMPO. Если бы я был великодушен, я бы сказал, что они получают значение PMPO, беря пиковую мощность, умножая ее на количество каналов, а затем умножая на какой-то неизвестный маркетинговый коэффициент от 10 до 1000. Например, маркировка на коробка на этом изображении (торговая марка удалена) утверждает, что это устройство имеет мощность PMPO 15 000 Вт!

Примечания о мощности усилителя

Мощность усилителя — не единственная характеристика, на которую следует обратить внимание при выборе системы. Возможно, это даже не такой важный фактор, как вы думаете. Например, разница уровней между 60 Вт и 80 Вт составляет чуть более 1 дБ, что не так уж и много. Для повышения уровня на 3 дБ необходимо удвоить мощность усилителя. Но это не значит, что объем удвоится, для этого нужно иметь мощность в 10 раз больше! Подробнее об этом читайте в статье «Двойная мощность усилителя не удваивает громкость».

Если ваша цель — получить самую громкую систему, вам также необходимо обратить внимание на чувствительность динамиков. Использование динамика с чувствительностью 91 дБ по сравнению с динамиком с чувствительностью 85 дБ дает усиление на выходе динамика на 6 дБ для того же сигнала. В этой статье о чувствительности динамика есть более подробная информация.

Проверка мощности усилителя с помощью синусоидального сигнала является суровым испытанием для усилителя. В основном усилитель постоянно работает на 100% мощности. Синусоида не является обычным повседневным сигналом. Музыка и речь имеют много периодов ниже максимального уровня и даже пауз. Таким образом, при нормальном использовании усилитель не подвергается такой сильной нагрузке, как при стресс-тестировании. Поэтому некоторые производители увеличивают номинальную мощность и используют такие фразы, как 9.0113 мощность программы или музыкальная мощность для оценки мощности усилителей. Однако эти рейтинги не определены и не должны использоваться для целей сравнения.

Переменные с мощностью усилителя

В этой статье описана мощность усилителя, некоторые используемые термины и базовый способ расчета мощности усилителя. Однако есть ряд других переменных, которые следует знать, если вы собираетесь сравнивать усилители на основе их указанной мощности:

• Хотя простая синусоида является удобным и относительно простым способом измерения и расчета мощности усилителя, она измеряет только мощность усилителя. мощность на одной частоте. Он также должен иметь такую ​​мощность на других частотах. Следовательно, средние непрерывные уровни мощности должны сопровождаться тестовой частотой или частотным диапазоном.
• Измеренное напряжение, используемое в расчетах, соответствует максимальному выходному сигналу при отсутствии или незначительном искажении сигнала, вызванного усилителем. Некоторые производители измеряют выходную мощность усилителя при работе с высокими искажениями, давая завышенную цифру мощности (опять же, это чаще всего происходит с недорогими продуктами). Поэтому средние непрерывные уровни мощности должны сопровождаться цифрами искажения испытанного сигнала (THD или THD+n, выраженные в процентах). Это должно быть 1% или меньше – чем ниже, тем лучше. Остерегайтесь выходной мощности с 10% THD.
• Ток и, следовательно, мощность изменяются при изменении нагрузки. Динамик с сопротивлением 4 Ом пропускает больший ток, чем динамик с сопротивлением 8 Ом, поэтому мощность, создаваемая усилителем, изменится. Следовательно, заявленные уровни мощности должны соответствовать указанным испытательным нагрузкам.
• Убедитесь, что заявленная мощность усилителя соответствует всем (или хотя бы 2) каналам усилителя, работающим на этой мощности. Некоторые производители указывают выходную мощность только при одном работающем усилителе, что не является верным показателем того, какую мощность может обеспечить блок питания усилителя, когда работают все каналы.

Все это говорит о том, что нужно внимательно смотреть на характеристики при сравнении усилителей по их мощности. В идеале мощность усилителя должна быть указана следующим образом:

Мощность усилителя: 80 Вт непрерывной средней мощности при 8 Ом (2 рабочих канала, THD 0,08%, 20 Гц-20 кГц)

Резюме

пример, что лучшим значением для определения и сравнения мощности усилителя является средняя непрерывная мощность или другие синонимы. Большинство терминов, использующих «пик», относятся к возможной мощности в течение очень коротких периодов времени и обычно используются для завышения реальных устойчивых уровней мощности.

В следующей статье рассматриваются реальные способы расчета мощности усилителя, включая некоторые стандарты, которых производители усилителей должны придерживаться для этих испытаний. Это поможет понять некоторые используемые сокращения, такие как IEC, AES, DIN и FTC.

Перед тем, как двигаться дальше, приведем еще два термина, которые полезно понимать при разговоре и/или чтении об усилителе и мощности динамиков.

Ограничение

Если входной сигнал усиливается так, что выходной сигнал превышает пределы напряжения усилителя, синусоида будет отсекаться вверху и внизу.

На этом графике показана синусоида, усиленная до максимального уровня без ограничения. Это уровень, который следует измерить для расчетов максимальной мощности.

На этом графике показана синусоида, перегруженная усилителем, так что она срезается вверху и внизу. Это искажение не только раздражает слух, но и создает нагрузку на усилители и динамики, и его следует избегать.

Крест-фактор

Крест-фактор — это отношение пиковой мощности к средней продолжительной мощности, выраженное в дБ. В нашем примере пиковая мощность 40 Вт, средняя непрерывная мощность 20 Вт. Это соотношение 2:1 или 3 дБ. Усилитель, протестированный с использованием простой синусоиды (как в нашем примере), всегда будет иметь пик-фактор 3 дБ. То есть для простой синусоиды пиковая мощность всегда будет в два раза выше средней продолжительной мощности.

Для живой музыки с барабанами и другими перкуссионными инструментами треск/удары (пики) могут быть в 10-15 раз выше среднего уровня – это коэффициент амплитуды 9-12 дБ. В таблице ниже показано соотношение между децибелами и отношением пиковой мощности к средней мощности.

Crest Factor	Power Ratio
3dB	2:1
6dB	4:1
9dB	8:1
12dB	16: 1
15 дБ	32:1

Эти цифры будут полезны, когда мы рассмотрим, как согласовать громкоговорители с усилителем.