Содержание
- Схема усилителя для самостоятельного изготовления
- Предусилитель своими руками — с регулятором тембра
- От чего зависит мощность схемы
- Для тяжелобольных аудиофилов
- Самые интересные ролики на Youtube
- Схема лампового микрофона 19А9
- Усилитель своими руками 100Вт/200Вт
- Что будет на выходе ОУ, если на обоих входах будет ноль вольт?
- Мощный и качественный самодельный усилитель звука
- Схема усилителя аудио системы 2.1
- Дополнительные функции
- Как сделать простейший усилитель звука
- Для тяжелобольных аудиофилов
- Инструкция по изготовлению
- Простой усилитель на одном транзисторе
- БП предусилителя
Схема усилителя для самостоятельного изготовления
Под это устройство разработана печатная плата, который подходит для TDA2050 или LM1875 и имеет все необходимые узлы — питание, защита динамика, задержка включения и быстрого выключения. Это достигается с помощью удобной, но малопопулярной на отечественных рынках микросхемы UPC1237 . Если нет возможности купить её, просто удалите из схемы все элементы её обвязки, начиная от резисторов R12, R13. Тогда в вопросе защиты будете полагаться на сами микросхемы УМЗЧ, которые имеют термо- и защиту от замыкания. Правда не очень надёжную. Да и щелчки при включении из динамиков возможны. Параметры самого усилителя подробно описаны в документации .
М/с TDA2050 и LM1875 являются полностью взаимозаменяемы, различия в их схемах заключаются лишь значениями пары резисторов и одного конденсатора.
Все это позволяет сделать универсальную печатную плату , подходящую для любой из этих двух микросхем.
Предусилитель своими руками — с регулятором тембра
Сдвоенный операционный усилитель LM833 изначально разрабатывался для применения в высококачественных звуковых устройствах. Таких, например; как пред усилители и фильтры, которые не могут работать без дву-полярного блока питания. Схема данного аппарата способна работать с питающими напряжениями в диапазоне от ±6v до ±18v, при этом коэффициент нелинейных искажений (КНИ) составляет только лишь 0.002%. Пиковое усиление по напряжению ОУ LM833 достигает 112дБ с номинальным током 6мА.
Схема предварительного усилителя
В качестве операционного усилителя можно применять любой другой двух канальный ОУ.
На снимке печатная плата:
Компоновка элементов на печатной плате.
Номиналы всех установленных в схеме элементов показаны на картинке ниже:
Список компонентов:
Данную модель преампа можно применять как в комплекте усилителя мощности звука, так и как дополнительный модуль предварительного усилителя.
Зачем нужен предварительный усилитель
Основной задачей устройства является выполнения функции усиления звукового сигнала до такого значения, при котором он становится более подходящим для оконечных усилителей мощности. Предусилитель подбирает системный уровень звукового сигнала от разнообразных источников звука. При усилении сигнала, предварительный усилитель несколько изменяет звуковой тембр.
Далее, воспроизводящая аудио система обеспечивает линейность и минимум искажений. Например, чтобы добиться прозрачного звука гитары, без этой особенности устройства, никак не справится во время выстраивания безукоризненного звучания электрогитары. Как известно, электрогитара обладает своим специфическим звуком. Следовательно, дополнительно вносимые тембровые эффекты привносят в первоначальный гитарный звук, знакомое гитарное звучание.
Используя некоторые модели преампов можно извлечь новое, уникальное звучание. Предварительные усилители разделяются на категории их применения, такие как для работы с инструментальным звуком, для работы с микрофоном и есть еще универсальные. Например: на вход инструментального преампа можно напрямую подавать сигнал с гитары. Микрофонные естественно работают с микрофонами. Универсальные имеют возможность, переключаться между микрофонным и инструментальным.
Фото предусилителя собранного в корпусе
Предыдущая запись Схема лампового усилителя звука
Следующая запись Мощный сабвуфер в машину
От чего зависит мощность схемы
У этой схемы есть ограничения. Можно поменять VT1 КТ315 на более мощный, у которого коэффициент усиления будет выше, но этот лимит усиления не бесконечный.
В первую очередь, все зависит от используемого транзистора. Если поменять его на более мощный, то и усиление будет выше. Но следует помнить, что чем мощнее транзистор, тем мощнее нужен входной сигнал. К тому же, придется сделать перерасчет всех компонентов. И подключать предусилитель, собирать схему блока питания, а это уже будет совсем другая схема.
У транзисторов есть ряд параметров, которые влияют на схему. Это коэффициент усиления по току (h21э), напряжению, мощности. А также важный параметр — это рассеиваемая мощность на коллекторе. С повышением мощности потребуется радиатор для отвода тепла.
Для тяжелобольных аудиофилов
В качестве разделительных конденсаторов между каскадами усилителя использованы электролитические неполярные конденсаторы. Тесты и результаты измерений показывают отличные результаты.
Однако, среди безнадёжных аудиофилов бытует мнение, что электролиты — это зло для звука. Они предпочитают плёночные (как вариант полипропиленовые) конденсаторы. Преимущества в звучании обычно связывают с меньшим коэффициентом рассеивания и низкой диэлектрической проницаемостью таких конденсаторов. Но эти параметры важны в высокочастотных и импульсных цепях.
В звуковых устройствах, которые по сути являются низкочастотными, эти свойства заметного влияния не оказывают. Для звуковых устройств хорошие плёночные конденсаторы обычно имеют большой размер, высокую стоимость и ограничение по максимальной ёмкости. Из-за этого возникают трудности при повторении конструкций.
Если наши доводы на вас не подействовали, вы можете при желании и возможности заменить в данной конструкции электролитические конденсаторы на плёночные.
Чтобы конденсаторы имели разумные размеры и их можно было смонтировать на плату без переделки, можно уменьшить их ёмкость с минимальным влиянием на низкочастотную область АЧХ.
Вместо электролитических конденсаторов ёмкостью 2,2мкФ и 47мкФ можно установить плёночные конденсаторы ёмкостью минимум 2,2мкФ, а в цепи регулятора громкости конденсатор ёмкостью 22мкФ можно заменить плёночным ёмкостью не менее 4,7мкФ. При этом сопротивление потенциометра регулятора громкости лучше выбрать не менее 20кОм.
Применение конденсаторов больших габаритов может привести к увеличению уровня шумов и помех.
В заключение немного измерений:
АЧХ предварительного усилителя (Увеличение по клику)
Шумы и искажения предварительного усилителя (Увеличение по клику)
Уровень шумов и искажения предварительного усилителя находится на предельном уровне для используемой измерительной аппаратуры. Так что в действительности он может быть ещё ниже, чем удалось измерить!
Продолжение следует…но нескоро.
Удачного творчества!
Стать подготовлена по материалам журнала «Практическая электроника каждый день» (EPE)
Вольный перевод статьи — Главный редактор «РадиоГазеты».
Самые интересные ролики на Youtube
Близкие темы.
Как сделать простой направленный стерео микрофон из всякого хлама?
Самодельный микрофон для записи видеороликов на цифровую фотокамеру.
Как самому изготовить электретный микрофон для компьютера?
Как припаять штекер к экранированному аудио кабелю.
При отключении режима «Microphone Boost», удалось снизить шумы, но уровень усиления стал таким низким, что записать что-либо стало невозможно.
Я уже было решил купить отдельную аудио карту, но обнаружилось, что хорошая аудио карта стоит очень дорого, а бюджетная за 10$, хотя и имеет более низкий уровень шумов, но также обладает микрофонным усилителем с не очень высоким коэффициентом усиления.
Так что, взялся я за изготовление простенького микрофонного усилителя.
Первые же опыты с макетами микрофонных усилителей показали, что уровень шумов можно снизить, а усиление повысить.
Остаётся только диву даваться тому, как умудряются разработчики компьютерного железа выдавать на гора такие «перлы», тогда как всего несколько копеечных деталей решают проблему шума и усиления.
Схема лампового микрофона 19А9
Модель19А9 всегда стояла особняком прежде всего из-за своей неповторимой конструкции корпуса и непревзойдённого дизайна. Корпус 19А9 состоит из двух металлических полосочек и колечка, на которые крепятся разъём, лампа и капсюль, а далее на нижнюю часть микрофона надевается выдавленный из тонкого железа кожух, а на капсюль одеваются две крышки – спереди и сзади. И всё! Никакого литья (корпуса для 19А19 отливали из алюминия, и потом долго фрезеровали), из деталей внутри – лишь самая маленькая для 50-х годов ширпотребовская радиолампа 6Ж1П, два сопротивления и один конденсатор. Сигнал, анодное напряжение, напряжение накала, напряжение поляризации и общий провод – всё идёт через 4-х штырьковый разъём по 3 (!) проводам. Посчитали? Да, у меня тоже получается, что их должно быть около 7, ну минимум, 6, но их только 3, и всё это работает, и довольно неплохо! Открываем справочник по радиолампам на странице 6Ж1П или 6Ж2П, читаем: высокочастотный пентод с короткой характеристикой, предназначен для широкополосного усиления напряжения высокой частоты, и приводятся схемы всяких преобразователей частоты для телевизоров. Какой напрашивается вывод? Правильно: не читайте перед обедом советских газет! Ну не было в те времена компактных низкочастотных триодов. Ни 6Н1П, ни 6Н2П, ни тем более радиолампы предыдущих поколений ни за что не поместились бы в корпус 19А9. У пентодов, особенно у высокочастотных, большое усиление, в низкочастотных трактах они склонны к самовозбуждению, кроме того у пентодов высокое внутреннее сопротивление, они не могут работать корректно на низкоомную нагрузку, такую как звуковой трансформатор, а без него в ламповом микрофоне не обойтись. Что делает в такой ситуации простой русский инженер? Он говорит: 1. пентод включаем по триодной схеме, соединив вторую сетку с анодом, уменьшая таким образом коэффициент усиления, уровень шумов и гармоник, и внутреннее сопротивление лампы 2. переходная ёмкость между капсюлем и управляющей сеткой усилительной лампы нам не нужна — мы изолируем капсюль от корпуса (массы) и соединим его с положительным напряжением — таким образом будет осуществлена поляризация мембраны капсюля, заодно мы уменьшим схему на одно сопротивление, так как резистор смещения входной сетки в данном случае будет выполнять и функцию резистора, через которое подаётся поляризующее напряжение 3. звуковой трансформатор «вынесем за ворота» и разместим в блоке питания микрофона, а заодно, (чего уж мелочиться) вынесем из микрофона и анодное сопротивление с разделительным конденсатором – всё равно их место рядом с трансформатором 4. поскольку анодное сопротивление из микрофона мы удалили, поляризацию мембраны будем осуществлять прямо от анода лампы, — не тащить же из за этого ещё один провод по кабелю! Создаётся ООС (отрицательная обратная связь) между сеткой и анодом усилительной лампы… ну и прекрасно! – говорит русский инженер – всё равно у нас есть запас по усилению, ведь это же пентод, а с прямой частотонезависимой ООС звучать будет даже лучше 5. один из выводов накала лампы, как водится, соединяем с общим минусом (массой), и у нас остаются те самые три провода: накал, анодное напряжение (оно же поляризующее, оно же сигнал) и общий (он же экран). Вот и вся наука. Единственное замечание, которое хотелось бы сделать к этой схеме – это прохождение звукового сигнала по кабелю. Поскольку сигнал передаётся небалансным способом, он, казалось бы должен быть очень чувствительным к внешним электромагнитным помехам, тем более что уровень его не велик. Но в том-то и фишка, что, поскольку он снимается с анода, он имеет постоянный потенциал порядка 50…60В, и большая часть внешних электромагнитных помех просто-напросто не может преодолеть электромагнитное поле самого провода. НО! Качество передаваемого по кабелю звукового электрического сигнала от микрофона к блоку питания сильно зависит от качества и длины этого провода. Чем он короче и чем толще изоляция между проводами внутри провода (чем меньшую ёмкость он имеет), тем будет лучше. В длинном тонком или старом проводе ВЧ составляющие будут затухать, и Вы можете так и не услышать всех прелестей модели ЛОМО 19А9.
Так уж получается, что в рамках этой статьи мы рассматриваем схемы микрофонов, не привязываясь линейно ко времени их появления, и движемся скорее назад, всё глубже, к корням производства микрофонов. А что же было до этого? А до этого был, например, студийный микрофон Neumann U 47, не менее интересный по своим схемотехническим решениям.
Усилитель своими руками 100Вт/200Вт
На вход первого транзистора ставится регулятор громкости переменный резистор 47 кОм, он же снижает уровень шума усилителя.
При минимальной громкости шум не прослушивается, а при максимальной маскируется полезным сигналом.
Параметры изделия: 150Вт на нагрузку 4 Ом и 100Вт на нагрузку 8 Ом.
Второй усилитель звука лишен недостатков первого, что касается шума. Усилитель работает в классе В, диоды D2-D3-D4 задают данный режим работы выходным транзисторам VT4-VT5.
Транзисторы VT3-VT5 устанавливаются на теплоотвод, через изолирующие прокладки применяя при этом термопасту.
Сделанный УНЧ своими руками можно применить в активной колонке, сабвуфере воспроизведения низких частот превосходны.
В этой статье на нашем сайте www.radiochipi.ru мы расскажем вам как самостоятельно собрать усилители звука, что и позволит сэкономить на покупке уже готовых моделей.
Какой усилитель мощности будет лучшим?
Единого мнения о том какой тип усилителя лучший не существует. В настоящее время имеется возможность самостоятельной сборки двух типов усилителей звука:
Ламповые модели пользовались популярностью в недалёком прошлом. Они отличаются увеличенными размерами и повышенным потреблением электроэнергии.
Но при этом подобные ламповые усилители превосходят своих конкурентов по качеству звучания.
Транзисторные усилители имеют компактный размер и малое потребление электроэнергии. При этом они обеспечивают отличное качество звука.
С чего начать работу?
Для начала вам надлежит определиться с мощностью будущего усилителя. Стандартным параметром мощности для использования усилителя в домашних условиях является уровень в 30 – 50 Вт. Если же вам нужно изготовить простой усилитель звука, который будет использоваться для масштабных мероприятий, мощность может составлять 200-300 ватт.
Для работы нам потребуются следующие инструменты:
- Набор отверток.
- Мультиметр.
- Паяльник.
- Материал для изготовления корпуса.
- Электродетали.
- Текстолит для печатной платы.
По сути, печатные платы являются основой для будущего усилителя. Собрать её в домашних условиях не составит сложности.
Для выполнения печатной платы своими руками вам потребуется:
- Текстолит, имеющий медную фольгу.
- Моющее средство.
- Бытовой утюг.
- Самоклеящаяся китайская плёнка.
- Лазерный принтер.
- Сверло для работы с платой.
Кусок хлопчатобумажной ткани или марлевый тампон. Вырезаем из текстолита заготовку будущей платы. Оставьте с каждой из сторон сантиметровый запас. При помощи моющего средства необходимо обработать кусок текстолита, чтобы медная фольга получила розовый цвет. Промываем сделанную нами заготовку и тщательно её выслушиваем.
Приклеиваем самоклеящуюся плёнку к листу формата А4. Распечатываем на принтере заготовку будущей платы. Рекомендуется установить на максимум подачу тонера в принтер. На рабочую поверхность следует уложить фанеру, старую книгу и сверху плату фольгой вверх. Все накрываем офисной бумагой и тщательно прогреваем горячим утюгом. Прогревать нужно около 1 минуты.
Наносим распечатанную схему с листа бумаги на разогретую плату. Накрываем сверху плату листом бумаги и в течение 30 секунд прогреваем утюгом. Разглаживает рисунок при помощи тампона поперечными и продольными движениями. Дождитесь остывания заготовки, после чего можно снять с неё подложку.
Что будет на выходе ОУ, если на обоих входах будет ноль вольт?
Итак, мы рассмотрели случай, когда напряжение на входах может различаться. Но что будет, если они будут равны? Что нам покажет Proteus в этом случае? Хм, показал +Uпит.
А что покажет Falstad? Ноль Вольт.
Кому верить? Никому! В реале, такое сделать невозможно, чтобы на два входа загнать абсолютно равные напряжения. Поэтому такое состояние ОУ будет неустойчивым и значения на выходе могут принимать значения или -E Вольт, или +E Вольт.
Давайте подадим синусоидальный сигнал амплитудой в 1 Вольт и частотой в 1 килоГерц на НЕинвертирующий вход, а инвертирующий посадим на землю, то есть на ноль.
Смотрим, что имеем на виртуальном осциллографе:
Что можно сказать в этом случае? Когда синусоидальный сигнал находится в отрицательной области, на выходе ОУ у нас -Uпит, а когда синусоидальный сигнал находится в положительной области, то и на выходе имеем +Uпит.
Мощный и качественный самодельный усилитель звука
Недавно обратился некий человек с просьбой собрать ему усилитель достаточной мощности и раздельными каналами усиления по низким, средним и высоким частотам. Подобные усилители до этого не раз уже собирал для себя в качестве эксперимента и, надо сказать, эксперименты были весьма удачными. Качество звучания даже недорогих колонок не очень высокого уровня заметно при этом улучшается по сравнению, например, с вариантом применения пассивных фильтров в самих колонках. К тому же появляется возможность довольно легко менять частоты раздела полос и коэффициент усиления каждой отдельно взятой полосы и, таким образом, проще добиться равномерной АЧХ всего звукоусилительного тракта. В усилителе были применены готовые схемы, которые до этого не раз были опробованы в более простых конструкциях.
Схема усилителя аудио системы 2.1
Входной сигнал подается на разъем InP — правый канал, и левый канал на InL, проходя через фильтр высоких частот, состоящий из C1 (1uF) и R1 (100k). Значения этих элементов обеспечивают частоту среза этого фильтра на уровне порядка 1,5 Гц, что эффективно вырезает постоянную составляющую и слишком низкие частоты. Далее сигнал попадает на усилитель ОУ U3A (NE5532), а элементы R6 (10k) и R11 (4,7 k) обеспечивают усиление сигнала на уровне порядка 1,5 (1+4,7 k/10k). Конденсатор С6 предотвращает возбуждение, в то время как C2 (1uF) развязывает предварительный усилитель U3A от системы регулировки частот, построенной на операционном усилителе U4A (NE5532).
Дополнительные функции
При покупке микрофонного предусилителя, в первую очередь, конечно, надо слушать и выбирать ушами
Но затем стоит подключить голову и обратить внимание на некоторые факторы и функции, которые могут быть вам полезны
Количество входовозначает число микрофонов, которые можно записывать одновременно. Чем больше – тем лучше.
- Фильтр низких частот.
Его задача — обрезать низкие частоты, что помогает отсекать различные низкочастотные помехи.
- Фантомное питание
, которое необходимо для работы конденсаторных микрофонов. К слову, оно есть практически у всех моделей, но убедитесь в этом, на всякий случай.
- Встроенный лимитер (компрессор)
, который используется для сжатия динамического диапазона. Лимимтер также помогает избежать лишних перегрузок. Честно говоря, это не особо необходимая функция, и иногда не стоит за нее переплачивать.
- Индикаторы уровня
– необязательная для каждого предусилителя функция, но, безусловно, полезная. Переплатить за нее стоит.
- Переключатель фазы
поможет справиться с фазовыми проблемы, когда вы записываете несколько микрофонов одновременно.
- Эквалайзер
корректирует по частотам звуковой сигнал перед отправкой его в звуковую карту. Перед покупкой оцените: точно вам нужна данная опция?
Как сделать простейший усилитель звука
Многие интересуются способом изготовления портативных колонок или динамиков для смартфонов и планшетов. Однако перед тем, как приступить к изготовлению самих динамиков, нужно позаботиться об усилителе. В этом материале мы сделаем обзор видеоролика, который посвящен сборке простейшего усилителя.
А начнем с просмотра авторского видеоматериала
Итак, что же нам понадобится, чтобы собрать усилитель: — коннектор для кроны; — крона на 9 вольт; — динамик 0.5-1 Вт и сопротивлением 8 Ом; — мини джек на 3.5 мм; — резистор на 10 Ом; — выключатель; — микросхема ЛМ386; — конденсатор на 10 вольт.
Чтобы процесс сборки не показался очень сложным, представляем вашему вниманию схему будущего усилителя.
Посмотрев на микросхему с более близкого расстояния, можно увидеть, что она имеет по четырем лапкам с обеих сторон. В сумме получается 8 лапок. Для того, чтобы не перепутать и не перевернуть микросхему вверх ногами и тем самым ошибиться с пайкой, на микросхеме предусмотрена небольшая метка похожая на полукруг. Эта метка должна располагаться сверху.
Начнем с пайки первого провода, который будет идти к выключателю и плюсовому контакту кроны. Этот проводок необходимо припаять к шестой лапке микросхеме, то есть второй снизу на правой стороне.
Следующий конец проводка необходимо припаять к выключателю. Тут стоит отметить, что по словам автора идеи, сама схема не представляет никакой трудности и со сборкой может справиться даже тот, кто не имеет особых навыков в электронике.
После успешной пайки первого провода нужно перейти ко второму контакту выключателя, который на данный момент свободен. Тут нужно припаять плюсовой провод, идущий от коннектора кроны. После такой несложной пайки, можно сказать, что первый этап изготовления усилителя успешным образом пройден.
Перейдем к следующей лапке, которая на схеме отмечена цифрой 5 и находиться непосредственно под шестой лапкой, то есть той, к которой мы припаяли провод на предыдущем этапе работы. К этой лапке нужно припаять плюсовой контакт конденсатора.
От конденсатора у нас остается минусовой контакт, который необходимо припаять к плюсовому контакту динамика. При желании можно отказаться от прямой пайки конденсатора к динамику, чтобы уберечь его от возможных повреждений, как это делает автор. В таком случае нужно укоротить контакт конденсатора и удлинить его проводком.
После этого можно припаять проводок от минуса конденсатора к плюсу динамика.
Минусовой контакт динамика необходимо припаять к четвертой и второй лапкам на микросхеме. Соответственно это нижняя и вторая сверху лапки на левой стороне. Для этого берем проводок и припаиваем к минусу динамика.
После этого соединяем этот провод с четвертой лапке микросхемы.
Чтобы соединить этот же провод со второй лапкой, необходимо сделать перемычку. Берем короткий проводок. Один конец припаиваем к четвертой лапке, на которой уже есть один провод, а второй конец – ко второй лапке.
К третей лапке с левой стороны, то есть той, которая находиться между предыдущими двумя, мы должны припаять резистор.
Ко второй ножке резистора припаиваем проводок, который будет идти к плюсовому контакте на мини джеке.
Разбираем мини джек. На мини джеке, который использует автор, есть два контакта – на левый и правый каналы. Их нужно соединить между собой и припаиваем провод, идущий от резистора к контактам.
Минус или массу от джека нужно припаять к минусовому контакту на динамике.
В заключении остается припаять минус от коннектора кроны к минусу на динамике.
После таких несложных манипуляций можно получить очень эффектный усилитель, который мы будем использовать для изготовления портативной колонки для планшета или смартфона.
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Для тяжелобольных аудиофилов
В качестве разделительных конденсаторов между каскадами усилителя использованы электролитические неполярные конденсаторы. Тесты и результаты измерений показывают отличные результаты.
Однако, среди безнадёжных аудиофилов бытует мнение, что электролиты — это зло для звука. Они предпочитают плёночные (как вариант полипропиленовые) конденсаторы. Преимущества в звучании обычно связывают с меньшим коэффициентом рассеивания и низкой диэлектрической проницаемостью таких конденсаторов. Но эти параметры важны в высокочастотных и импульсных цепях.
В звуковых устройствах, которые по сути являются низкочастотными, эти свойства заметного влияния не оказывают. Для звуковых устройств хорошие плёночные конденсаторы обычно имеют большой размер, высокую стоимость и ограничение по максимальной ёмкости. Из-за этого возникают трудности при повторении конструкций.
Если наши доводы на вас не подействовали, вы можете при желании и возможности заменить в данной конструкции электролитические конденсаторы на плёночные.
Чтобы конденсаторы имели разумные размеры и их можно было смонтировать на плату без переделки, можно уменьшить их ёмкость с минимальным влиянием на низкочастотную область АЧХ.
Вместо электролитических конденсаторов ёмкостью 2,2мкФ и 47мкФ можно установить плёночные конденсаторы ёмкостью минимум 2,2мкФ, а в цепи регулятора громкости конденсатор ёмкостью 22мкФ можно заменить плёночным ёмкостью не менее 4,7мкФ. При этом сопротивление потенциометра регулятора громкости лучше выбрать не менее 20кОм.
Применение конденсаторов больших габаритов может привести к увеличению уровня шумов и помех.
В заключение немного измерений:
АЧХ предварительного усилителя (Увеличение по клику)
Шумы и искажения предварительного усилителя (Увеличение по клику)
Уровень шумов и искажения предварительного усилителя находится на предельном уровне для используемой измерительной аппаратуры. Так что в действительности он может быть ещё ниже, чем удалось измерить!
Печатная плата усилителя
Печатная плата блока питания
Продолжение следует…но нескоро.
Удачного творчества!
Стать подготовлена по материалам журнала «Практическая электроника каждый день» (EPE) Вольный перевод статьи — Главный редактор «РадиоГазеты».
Инструкция по изготовлению
Усилитель звука для колонок своими руками потребует для изготовления радиоматериалы и радиокомпоненты.
Набор деталей (согласно выбранной схеме): микросхема серии TDA или похожая, резисторы, конденсаторы, тестовый динамик (или уже собранная пассивная колонка), алюминиевый радиатор. При сборке усилителя на мощных транзисторах, рассчитанных на низкие частоты до 100 кГц, потребуется, кроме самих транзисторов, несколько менее массивных радиаторов.
Кроме материалов, нужны также некоторые приборы и инструменты.
- Пассатижи, бокорезы, набор отвёрток. Может потребоваться разводной ключ и набор шестигранных ключей.
- Паяльник и подставка для него.
- Если плата изготавливается «с нуля» – нужны миниатюрный бур и набор свёрл. Для изготовления печатной платы без применения химии понадобится резак, которым прочерчиваются канавки, разделяющие дорожки и другие токопроводящие участки.
- Мультиметр (тестер) – без него не обходится почти ни одна электромонтажная работа.
- Тестовый блок питания. Если такого блока нет, но вам известно напряжение, подающееся на усилитель, – начните сборку устройства с него. Зачастую раздобыть готовый блок питания на 12 вольт (все усилители с выходной мощностью от нескольких ватт требуют именно такое напряжение) гораздо труднее, чем зарядное устройство для смартфона или планшета.
Подготовив все нужные приборы, инструменты, радиоматериалы и радиокомпоненты, можно приступать к сборке самодельного устройства. Для изготовления блока питания на 10 вольт (если усилитель допускает такое падение напряжения) соедините выводы зарядных устройств, рассчитанных на 5 вольт, последовательно. Образуется двуполярный источник питания на 10 В с возможностью заземлить или «занулить» среднюю точку 0(где один «минус» и один «плюс» соединены последовательно).
Сборка усилителя включает ряд шагов.
- Если плата не макетная, а полностью «самосборная» – прорисуйте при помощи кисточки или тампона дорожки лаком под топологию микросхемы. Навесные элементы могут располагаться произвольно, рекомендуется их скомпоновать поплотнее. Пересекающихся дорожек быть не должно.
- Высушите плату, приготовьте раствор хлорного железа, опустите в него плату на несколько часов или на сутки. Если подогреть раствор, травление пойдёт быстрее, но значительно повысится вероятность облезания защитного слоя.
- По окончании травления удалите лак с оставшихся мест, защищённых от вытравливания. Не откладывайте процесс на несколько дней, чтобы лак не пристал накрепко к плате.
- Высверлите с помощью бормашины или шуруповёрта отверстия под ножки радиодеталей.
- Покройте получившиеся дорожки слоем припоя. Вставьте радиоэлементы, сверяясь по сборочному чертежу, в нужной последовательности, спаяйте их на печатной плате.
- Установите радиатор на металлической подложке микросхемы. Если схема усилителя транзисторная, используйте для каждого из оконечных каскадов отдельный радиатор. Допускается разместить их на общем радиаторе.
- Припаяйте провода на звуковой вход, вход по питанию и выход по звуку, промаркируйте их.
- Подключите колонки к выходу собранного усилителя.
- Подключите ко входу источник звука (смартфон, MP3-плеер или радиоприёмник), используя разъём на 3,5 мм.
- Подайте питание на соответствующие выводы, включите звук на гаджете, например, выбрав любой из имеющихся саундтреков (или видеороликов).
При правильной сборке усилитель сразу же заработает. Для транзисторных усилителей в режиме «стерео» используют два независимых монофонических усилителя. В качестве рабочего варианта – два одно-, двух-, трёх- и более каскадных устройств. Трехкаскадная схема – самая универсальная: первый, маломощный каскад «раскачает» второй (средней мощности). Второй же – третий (оконечный), обладающий максимальной мощностью. На последний каскад и устанавливается радиатор.
Технология стереозвука (пространственного звучания) такова, что независимые усилители могут подключаться по отдельности и обладать отдельными колонками. Но для стереосистем, в которых сабвуфер (низкочастотный динамик или колонка) общий, стереофонический вариант усилителя собирается на одной микросхеме – и левый, и правый каналы сведены вместе при помощи дополнительных навесных (пассивных) деталей.
Простой усилитель на одном транзисторе
Простейший УНЧ, выполненный по схеме с общим эмиттером, показан на рис. 1. В качестве нагрузки использован телефонный капсюль. Допустимое напряжение питания для этого усилителя 3…12 В.
Величину резистора смещения R1 (десятки кОм) желательно определить экспериментально, поскольку его оптимальная величина зависит от напряжения питания усилителя, сопротивления телефонного капсюля, коэффициента передачи конкретного экземпляра транзистора.
Рис. 1. Схема простого УНЧ на одном транзисторе + конденсатор и резистор.
Для выбора начального значения резистора R1 следует учесть, что его величина примерно в сто и более раз должна превышать сопротивление, включенное в цепь нагрузки. Для подбора резистора смещения рекомендуется последовательно включить постоянный резистор сопротивлением 20…30 кОм и переменный сопротивлением 100… 1000 кОм, после чего, подав на вход усилителя звуковой сигнал небольшой амплитуды, например, от магнитофона или плеера, вращением ручки переменного резистора добиться наилучшего качества сигнала при наибольшей его громкости.
Величина емкости переходного конденсатора С1 (рис. 1) может находиться в пределах от 1 до 100 мкФ: чем больше величина этой емкости, тем более низкие частоты может усиливать УНЧ. Для освоения техники усиления низких частот рекомендуется поэкспериментировать с подбором номиналов элементов и режимов работы усилителей (рис. 1 — 4).
БП предусилителя
Для питания всего устройства используется блок питания, построенный на стабилизаторах U3 (7812), U4 (7805) и фильтрующих конденсаторах C3 (470uF), C4 (47uF) и C5 (47uF). Он создает напряжения 12 В и 5 В, необходимые для работы микроконтроллера и процессора звука.
Для прошивки микроконтроллера U1 используется разъем для программирования Prog. Подключение платы контроллера с дисплеем возможно благодаря разъемам GP1 и GP2. Схема дисплея на рисунке далее.
Схема дисплея на светодиодах
Плата дисплея не содержит никаких особенностей. Основной ее частью является LED дисплей — линейка светодиодов. Ток дисплея ограничивается резисторами R1 — R10 (330 Ом). Энкодер I1 позволяет регулировать параметры усилителя, он выполняет одновременно функцию кнопки. Разъемы GP1 и GP2 обеспечивают подключение платы дисплея к плате предварительного усилителя.
