Как сделать усилитель громкости для колонок

Как сделать усилитель звука для колонок

Я сделал себе усилитель звука для колонок после того, как купил новый компьютер. До этого я вообще отказывался от звука, но спустя некоторое время, все же решил добавить колонки. Конечно, это был прекрасный повод взять в руки паяльник, чтобы опробовать новую конструкциюhttps://usilitelstabo.ru/usilitel-zvuka-dlya-kolonok-svoimi-rukami.html. Эта оригинальная конструкция усилителя представляет собой вариацию известного дизайна, примеры которого можно найти в сети Интернет.

Как собрать усилитель звука для колонок в домашних условиях

Моим вариантом было добавить второй дифференциальный каскад, чтобы заменить обычный источник постоянного тока с общим эмиттером. Это открывает второй путь обратной обратной связи. Путь прохождения сигнала представляет собой последовательное соединение инвертирующих входов дифференциального усилителя, а обратная связь — неинвертирующие входы. Поэтому, источник постоянного тока не имеет в своей схеме байпасные конденсаторы, и является каскадом только для проведения постоянного тока.

Другая цепь обратной связи — обычная: выход на неинвертирующий вход первого дифференциального каскада. Идея состоит в том, чтобы добавить много обратной связи для линеаризации выходных транзисторов, поскольку нелинейность этих устройств делает их довольно плохими аналоговыми усилителями.

Другим критерием устройства было использование компонентов, легко доступных в магазине радиотоваров. Никаких «экзотических» компонентов, требующих особого заказа, здесь не используется. Исходя из этого, выходной каскад представляет собой частично дополняющую конструкцию, хотя это не оптимально с точки зрения точности воспроизведения.

Поскольку усилитель звука для колонок предназначен для работы с «широкополосными» (60 Гц — 18 кГц) динамиками, которые продаются в этом магазине, усиление намеренно снижено. С учетом конструкции, представленной здесь, максимальная мощность составляет 6,0 Вт. Даже здесь, поскольку эти динамики рассчитаны на 3,0 Вт, вы можете взорвать динамики, если увеличить громкость.

Ограничение выхода осуществляется с помощью усилителя начального напряжения (Q1). Этот каскад имеет коэффициент усиления 7,5, так что при входном значении 1,0 В (среднеквадратичное значение) выходное напряжение становится немного меньше 7,5 В. Коэффициент усиления схемы от выходной цепи регулятора громкости до динамика равен единице из-за большой отрицательной обратной связи.

Вы можете довести выходную мощность до 10 Вт, поскольку в конструкции блока питания есть много «свободного места». (Опять же, это было сделано для того, чтобы максимально повысить точность воспроизведения с помощью конструкции на основе биполярного переходного транзистора BJT.) Здесь нужно пояснить, что выходные транзисторы сильно нагреваются, поэтому вам понадобится лучший теплоотвод в оконечном каскаде, чем описанный здесь.

Выбор актуальных компонентов, используемых в усилителе звука для колонок, не критичен. Здесь подойдут любые малосигнальные транзисторы. Единственное исключение — Q8 и Q10. Эта пара должна быть 2N3904 и 2N3906, так как это взаимодополняющие пары. Эти транзисторы задают характеристики для всей выходной цепи и должны быть сбалансированы по характеристикам, чтобы не допускать попадания постоянного тока в динамики и для симметричного усиления.

Что касается дифференциальных пар (Q2, Q3, Q5, Q6) для усилителя звука для колонок, то тип не так важен, однако важны согласованные пары. Хорошая идея — получить пару десятков каждого из них, PNP и NPN, а затем выбрать пары, которые точно соответствуют VBE и hFE. Согласование пар в дифференциальных каскадах помогает сдерживать смещение постоянного тока, поскольку в этой конструкции используется связь по постоянному току в интересах хорошей низкочастотной характеристики.

Динамики как правило возражают против любого значительного количества постоянного тока, так как он сжигает звуковые катушки. Это также ставит под угрозу точность воспроизведения, поскольку постоянный ток на звуковых катушках ограничивает движение диффузора. Конденсатор 1800 пФ, подключенный к стоку полевого транзистора Q1, был включен, поскольку один из этих усилителей показал слабые (10 мВ-пик) колебания на частоте 700 кГц.

Если вы включаете его, обязательно выполняйте подключение с минимально возможной длиной провода, так как он является ВЧ-компонентом. Это не повлияет на качество звука, поскольку его частота среза составляет около 58 кГц.

Конструкция: Усилитель звука для колонок

Все устройство спроектировано так, чтобы поместиться в пластиковый корпус размером 180х150х80 мм. Широкополосные динамики имеют диаметр 3¾ дюйма и помещаются в вырез 37/16 дюйма. Печатная плата: двусторонняя 6¾ х 2¼, покрытая медью. Схема построена навесным монтажом, в так называемом стиле «мертвого жука», просто все заземляющие соединения выполняются путем пайки к не травленой меди, а остальная проводка выполняется над монтажной платой.

Если требуется дополнительное механическое усиление, оно обеспечивается путем пайки резисторов 2,2 МОм к медной заземляющей площадке для использования в качестве «общей точки». Подключение таких больших резисторов между цепью и «землей» не влияет на работу, поскольку импеданс в этой точке будет на несколько порядков меньше. Для создания схемы на печатной плате используются обе стороны.

Модуль предусилителя строится с одной стороны, а последний — с противоположной. Радиатор силовых транзисторов изготовлен из двух стальных или алюминиевых кусков уголка 25х25 мм. Просто отмерьте длину 2¼ и разрежьте ее пополам. Такое действие, естественно, обеспечит необходимый зазор для электрического разделения этих радиаторов. Зачистите достаточное количество меди с одной стороны печатной платы, чтобы радиаторы не были закорочены.

Они крепятся к печатной плате одним винтом и гайкой. (Кроме того, не забудьте очистить медь под головкой винтов на стороне предусилителя на печатной плате, иначе вы закоротите контакты.) В середине одного из фланцев уголка просверлите отверстие немного меньше диаметр 2Н3053S. Такое отверстие следует увеличить путем осторожного развертывания, чтобы корпус транзистора плотно прилегал.

Такой момент важен для хорошей передачи тепла от транзистора к радиатору. Как только все будет сделано, нанесите на транзистор тонкий слой силиконовой смазки и вдавите его на место в радиаторе. Их можно отложить до тех пор, пока они вам не понадобятся. После того, как компоновка схемы усилителя звука для колонок завершена и вы проверили ее на наличие ошибок проводки, начальный тест выполняется с резистором 10 Ом/10 Вт, подключенным к выходу вместо динамика.

Важно, чтобы эта цепь ни в коем случае не работала без нагрузки. Возврат постоянного тока Q3 происходит исключительно через нагрузку. Если нет нагрузки, этот дифференциальный каскад становится сильно разбалансированным, и его действие распространяется по всей цепи до оконечного каскада и, вероятно, спалит один или оба выходных транзисторов. Первое, что нужно проверить данное напряжение постоянного тока на эквиваленте нагрузки 10 Ом.

Значение напряжения должно быть менее 0,5 В постоянного тока. Если постоянного тока больше, чем 0.5 В, то проверьте каждый дифференциальный каскад, чтобы понять, откуда исходит это смещение постоянного тока. Скорее всего, это связано с несоответствующими транзисторов или слишком далеко не совпадающими выходными транзисторами. Когда я делал эту конструкцию, я не беспокоился о сопоставлении 2N3053, поскольку характеристики оконечников во многом определяются составными транзисторами Дарлингтона.

У меня не было никаких проблем с этими компонентами, но вы не можете исключить такую ​​проблему. Если баланс постоянного тока приемлемый, вы можете выполнить тестирование с помощью эквивалента нагрузки, генератора сигналов и осциллографа. При этом будет наблюдаться точное воспроизведение формы входной волны. Если все хорошо, то можно подключать динамик.

Используя данное подключение, рекомендуется подключить динамик к той же общей точки, где и отрицательной шины по постоянному току. Это предотвращает возможность создания контура заземления звуковой частоты. Что, в свою очередь, может вызвать нестабильность, которую почти невозможно исправить. Поэтому, не пытайтесь соединить динамик «одним проводом», если вы решили собрать усилитель звука для колонок в металлической коробке. Отрегулируйте смещение на 10–15 мА тока холостого хода при отсутствии сигнала. Тогда у вас должно все получится.

Конструкция усилителя звука для колонок: Блок питания

Источник питания представляет собой простой симметричный положительный/отрицательный БП, состоящий из трансформатора со сбалансированной вторичной обмоткой и модуля выпрямительного моста. Несмотря на то, что трансформатор был самонаводящимся блоком, любой трансформатор с вторичной обмоткой 25,2 В, рассчитанный на ток 2,0 А будет хорошей заменой.

Важно, чтобы первичная обмотка транса была подключена точно так, как показано на рисунке.

Данный PS использует варистор MOV для защиты от перенапряжения. У этих элементов есть неприятная закономерность — не выключаться после включения. Предохранитель должен быть подключен между варистором MOV и сетью. Не пытайтесь сэкономить на этом и не включить его. Здесь хорошо работает тип 2.0A, «медленный». Он выдержит начальный скачок напряжения при зарядке конденсаторов фильтра и предотвратит повреждение схемы, в случае срабатывания MOV.

Этот источник питания несколько завышен для данного устройства и малоэффективен для хорошего регулирования напряжения. Еще есть гул на 120 Гц, который можно было бы устранить с помощью более сложной схемы PS. Однако, поскольку данный проект не был задуман как усилитель звука для колонок «премиум-класса», в этом не было необходимости. Гул наиболее заметен при работе без входного сигнала. Во время проигрывания звука на самом деле это уже не заметно. Если вы хотите заменить его на более качественный — тоже нормально.

Улучшения

Эти устройства работали довольно хорошо и действительно хорошо звучат, несмотря на присущие BJTs (биполярные транзисторы) ограничения как аналоговых усилителей. Возможны несколько улучшений. Первым будет использование полностью комплиментарных пар выходного каскада. Опять же, наиболее важной частью этого останется установка составных транзисторов Дарлингтона. Еще лучше было бы заменить дополнительные силовые транзисторы MOSFET.

Им, конечно, не нужны пары Дарлингтона для работы. Если используются силовые транзисторы VMOS, важно включить резистор 100 Ом последовательно с выводом затвора, установленный рядом с корпусом транзистора с наименьшей длиной вывода. Это поможет предотвратить возможность радиочастотных колебаний. (В отличие от BJT, VFET является высокочастотным устройством, и непреднамеренное создание генераторов VHF с ними довольно просто.)

Список деталей: усилитель звука для колонок

CR1 — 6 1N914 Q1 2N3819 NPN 2N3904 (или другой NPN слабого сигнала) PNP 2N3906 (или другой слабый сигнал PNP) Q8 2N3904 (критический) Q10 2N3906 (критическое) Q9, 11 2N3053 R sub миниатюрный горшок 1.0K/¼W

Список деталей: блок питания

C1 — 2 20000 мкФ/35 Вт постоянного тока CR1 — 4 Мостовой модуль 50VPRV/5.0A CR5 Крепление на панель с зеленым светодиодом F1 2.0A, плавкий предохранитель T1: PRI: 120VRMS SEC 25.2VCT/2.0A Z1 120VRMS MOV

Мощность усилителей и колонок

Источник

Усилитель звука своими руками

Многих радиолюбителей не устраивает звучание промышленных звуковых систем, поэтому проблема как сделать усилитель для колонок своими руками является интересной. Имеется много схем, которые пригодны для повторения начинающими радиолюбителями. Они собираются на доступных и недорогих деталях, просты в изготовлении и не требуют сложного налаживания. Можно сначала сделать усилитель звука простейшего типа, а затем переходить к более сложным конструкциям.

Мощный усилитель звука своими руками

Радиолюбитель, собирающийся сделать систему низкой частоты (УНЧ), должен решить ряд следующих вопросов:

• Элементная база
• Электрические параметры
• Выбор схемы

Современные звуковые системы собираются с применением биполярных или полевых транзисторов и интегральных микросхем. Такие конструкции не требуют высокого напряжения в цепях питания, достаточно компактны и обеспечивают хороший диапазон воспроизводимых частот и низкий процент искажений. Звуковая аппаратура высшего класса собирается на электронных лампах, которые в серийной технике не применяются уже давно. Электрические параметры зависят от того, для какой цели будет использоваться УНЧ. Конструкция, предназначенная для подключения к планшету или компьютеру, не предполагает высокого качества воспроизведения звука.

Для специалиста будет просто собрать своими руками аудио усилитель, обеспечивающий достаточно высокие параметры. В такой конструкции можно использовать мощные транзисторы или микросхемы. Блок может быть предназначен для работы с устройствами, которые выдают мощный выходной сигнал. Тогда предварительный каскад не требуется и достаточно собрать только оконечник. Если устройство предназначено для работы с микрофоном, проигрывателем виниловых дисков или электрогитарой, то придётся собирать полный тракт с предварительным каскадом и регулировками тембра. Оконечный усилитель мощности своими руками можно проще всего собрать на интегральной микросхеме. Такая конструкция собирается на простейшей печатной плате, не требует регулировок, налаживания и при правильной сборке сразу начинает работать.

Конструкция обеспечивает выходную мощность до 20 ватт на канал, работает от напряжения от 10 до 18 В, поэтому может быть использована в автомобиле. Такая мощность обеспечивается при использовании микросхемы TDA1557. Корпус TDA8560Q может выдать до 30 ватт в каждом канале. Для более стабильной работы конструкции при воспроизведении низких частот рекомендуется в фильтре питания использовать 5, соединённых параллельно емкостей по 2200 мкф. Корпус микросхемы сильно нагревается, поэтому её нужно установить на радиатор. Чтобы собрать усилитель звука для колонок своими руками потребуется тестер и паяльник. Осциллограф и генератор для простых схем не используются.

Как собрать усилитель звука

Начинающим радиолюбителям нет смысла браться за повторение сложных транзисторных схем с высокими параметрами. Для регулировки таких конструкций потребуется сложная измерительная аппаратура. Самым простым вариантом для начинающих будет повторение схем, выполненных на интегральных компонентах. Для начала можно своими руками собрать простой усилитель звука небольшой мощности.

Микросхема LM386 работает в широком диапазоне питающего напряжения и обеспечивает мощность до 1,2 ватта на нагрузку 8 Ом. Коэффициент искажений сигнала не превышает 0,2%. Переменный резистор 4,7 кОм позволяет изменять коэффициент усиления от 20 до 200. Самодельное устройство можно собрать на макетной плате или навесным монтажом.

Стерео усилитель звука своими руками

Собрать качественный стерео усилитель звука для колонок своими руками довольно сложно, так как такие схемы требуют тщательной регулировки и отладки. Существуют схемы, которые обеспечивают высокое качество звучания без сложных настроек. Предлагаемая конструкция представляет собой ультралинейную схему, работающую в классе «А». Это означает, что выходной сигнал практически не искажается и повторяет форму входного сигнала. В выходном каскаде можно использовать транзисторы КТ803, КТ805 или КТ819. С выхода каскада можно получить до 15 ватт мощности, причём искажения минимальны и соответствуют параметрам аппаратуры самого высокого класса.

Схема, работающая в данном режиме, потребляет большой ток, и выходные транзисторы греются при отсутствии сигнала, поэтому они устанавливаются на радиаторы. Чтобы сделать своими руками аудио усилитель для колонок стереофонического тракта собираются две схемы – для правого и левого каналов. Если конструкция будет использоваться для автомобильной магнитолы, то этой схемы достаточно. В других случаях потребуется предварительный каскад с регулировками усиления, тембров и стерео баланса. Спаять усилитель звука лучше всего на печатной плате. Выходные транзисторы монтируются на радиаторы. Для надёжного охлаждения можно использовать кулер от компьютерного блока питания. Конденсатор С2 должен быть плёночным.

Увеличить мощность усилителя звука своими руками, можно повысив напряжение питания на 10-15%. Предварительно нужно узнать критические величины напряжения для транзисторов. В некоторых случаях поможет увеличение входного сигнала. Это эффективнее раскачает выходной каскад.

Вопрос как сделать мощный усилитель звука своими руками часто возникает у радиолюбителей с небольшим опытом работы. Браться за транзисторную схему не имеет смысла. Это сложно, долго и нет гарантии, что конструкция заработает. Лучше всего применить специальные микросхемы. Интегральный УНЧ может выдавать на выходе сотни ватт, при этом схема не нуждается в регулировке.

Усилитель для колонок своими руками для чайников

Обычно конструкции с большой выходной мощностью используют для сабвуферов, но если имеются мощные акустические системы, то такую конструкцию можно использовать для озвучивания больших помещений. Таким УНЧ требуется правильно подобранный источник питания, а для корректной работы нужно продумать охлаждение выходных каскадов или корпуса мощной микросхемы.

Простая схема низкочастотного блока большой мощности может быть собрана на нескольких типах интегральных микросхем, но нумерация выводов не меняется. Выходная мощность (W) соответствует следующим типам микросхем:

• PA01 – 50
• OPA12 – 60
• TSC1468 – 120
• PA04 – 400
• PA03 – 1000

Самодельные усилители звука, сделанные своими руками при использовании исправных элементов и аккуратном монтаже, смогут обеспечить хорошие параметры. Питание конструкции осуществляется от двухполярного источника питания с напряжением от 15 до 45 вольт. Кроме РА01 максимальное напряжение для которой, не должно превышать 28 вольт. В качестве нагрузки используются широкополосные колонки, так как амплитудно-частотная характеристика достаточно линейна в диапазоне 10 Гц-40 кГц. Коэффициент нелинейных искажений на частоте 1 кГц и выходной мощности 50 ватт не превышает 0,005%. Несмотря на то, что микросхемы достаточно дорогие на них можно собрать хороший усилитель звука.

Мини усилитель звука для колонок своими руками

Такая конструкция должна иметь небольшое количество доступных деталей, легко собираться и не нуждаться в настройке. Для такой цели лучше всего подойдут распространённые и недорогие микросхемы. Они применяются в серийной аппаратуре, но их можно использовать для домашних самоделок. Конструкция сможет обеспечить выходную мощность достаточную для озвучивания помещения среднего размера. Как сделать самый простой усилитель звука своими руками будет ясно после прочтения данной статьи.

Собрать простой мини усилитель звука, своими руками очень просто, используя готовый модуль с микросхемой РАМ8403. Для этой конструкции не потребуются никакие дискретные элементы, поскольку они предусмотрены в схеме. Достаточно подключить колонки, питание и подать входной сигнал. Сопротивление акустических систем должно быть 6-8 Ом. Выходная мощность достигает 2 ватт на канал.

Полный усилитель звука своими руками

Полный усилитель звука состоит из предварительного и оконечного каскадов, которые могут быть реализованы на транзисторах или интегральных микросхемах. Чтобы собрать аудио усилитель своими руками нужно иметь опыт и необходимое техническое оборудование, так как без измерительных приборов наладить такую конструкцию невозможно. Блок схема полного усилителя.

Регулировку устройства может выполнить только опытный радиолюбитель. На рисунке показана схема одного входного канала. В стереофонический тракт входят две такие схемы. Это каскад с активными регулировками тембра и регулятором громкости с компенсацией можно подключить к любому оконечному каскаду. Предварительный каскад собран на сдвоенном операционном усилителе с высоким быстродействием LM833 и на TL071. Вместо них можно использовать ОУ 544 серии.

Простой аудио усилитель своими руками

Простейший усилитель звука своими руками собирается на микросхеме TDA7231. Представленная схема обеспечивает выходную мощность до 1,5 ватт на четырёхомную нагрузку. Микросхема имеет большой допустимый диапазон по питанию, поэтому УНЧ может применяться в батарейных конструкциях. Ток покоя устройства не превышает 8 mA. Потребляемый ток при максимальной мощности достигает 1,5 А. К устройству можно подключить любую динамическую головку с сопротивлением 4 Ом. Для качественного воспроизведения музыки эта конструкция не подходит из-за большого процента искажений, который при максимальной громкости достигает 8%. Устройство может быть использовано в электронных игрушках с автономным питанием или системах охранной сигнализации.

Простой аудио усилитель звука для дома легко собирается на микросхеме 4069, которая содержит 6 инверторов. Система пригодна для подключения наушников при прослушивании музыкальных файлов с компьютера, телефона или планшета. Простая схема обеспечивает удовлетворительные параметры.

Изменяя сопротивление резисторов R2 и R3 можно менять коэффициент усиления устройства. Для этого УНЧ не обязательно делать печатную плату. Подойдёт стандартная макетная плата с металлизированными отверстиями.

Существует много простейших конструкций, которые доступны для повторения радиолюбителями с небольшим опытом. Для изготовления таких устройств потребуется только тестер для проверки основных цепей. После того, как в процессе изготовления и наладки простых схем появится опыт, можно переходить на более сложные системы.

Источник