Samodelkin: výkonný zesilovač zvuku pro kutily

V jednu krásnou chvíli jsem potřeboval koncový zesilovač do domu, který by byl součástí komplexu: PRIBOY E104S -> Radiotehnika UP-001 -> Koncový zesilovač -> VEGA 50AS-106. Požadavky byly následující: slušná kvalita zvuku, použití stávající konstrukce. Neomezil jsem se přitom na hotový výzkum obvodů na síti nebo v radioamatérské literatuře, ale pokusil jsem se na základě dosavadních zkušeností a materiálu vytvořit vlastní zesilovač. Tento článek je věnován tomuto zesilovači.

Vzhledem k tomu, že elektrická nádivka je stále poloviční problém a pro radioamatéra je hledání bydlení bolestí hlavy, která podkopává národní zdraví naší země, měl by se nejprve řešit problém bydlení. Existuje mnoho možností, jak problém vyřešit, rozhodl jsem se vzít jako základ tělo sovětského zesilovače Elektron 104-stereo, vydaného v roce 1977, a důrazně doporučuji, aby každý hledal tento vadný zesilovač pro budoucí případ a pro ziskové zapůjčení snižovacího transformátoru (který bude zároveň hlavním výkonovým prvkem zesilovače). Tyto zesilovače byly téměř univerzálně používány v divadelních kroužcích, školách, školkách v montážních halách. Mluvím o tom, že je čas začít si dělat „kamarádíky“ ve školách. Skříň tohoto zesilovače je názorným příkladem nehospodárného použití hliníku, což umožňuje využít možnosti konstrukce skříně pro výkonné zesilovače. Nevýhodou tohoto případu je zároveň blízkost jednoho z kanálů k výkonovému transformátoru (modrá šipka), což může vést k takovému jevu, jako je přítomnost zesilovače pozadí v jednom z kanálů s frekvence, která je násobkem frekvence sítě. Proto bylo rozhodnuto posunout umístění diodového můstku (zelená šipka).

Napájecí obvod nemá žádné vlastnosti a je vlastně napájecím obvodem původního zesilovače, ale s pozměněnou konstrukcí. Konečná fáze umístění celé elektrické součásti je znázorněna níže.

Charakteristický - Hodnota:

• Rozsah napájecího napětí: ±24...35V
• Šířka pásma, ne užší: 20-20000Hz
• Efektivní výstupní výkon, při zátěži 4 ohmy a napájení ± 35V: 80W
• Faktor harmonického zkreslení, při maximálním výstupním výkonu a vstupním signálu - sinus 1 kHz: 0,004 %
• Faktor harmonického zkreslení, při maximálním výstupním výkonu a vstupním signálu - sinus 20 kHz: 0,02 %
• Odstup signálu od šumu, při frekvenci 1kHz, ne méně než -95dB

Obvod zesilovače zvuku

Dále je druhý stupeň zesilovače vyroben na tranzistoru T6 podle obvodu zesilovače napětí a má bipolární korekci. Předpětí je vyrobeno podle schématu „tranzistorové zenerovy diody“ s použitím prvku T8. Instaluje se na radiátor společně s koncovým stupněm a plní také funkci tepelného stabilizátoru. Zařazení rezistoru pro nastavení klidového proudu R22 je navrženo tak, aby byla zajištěna bezpečnost obvodu před náhodným rozbitím odnímatelného kontaktního motoru a v tomto ohledu zamezilo prudkému nárůstu klidového proudu koncového stupně. . Proud je do obvodu předpětí přiváděn také ze stabilního generátoru proudu na tranzistoru T7, který má společný zdroj referenčního napětí s generátorem pro diferenciální stupeň (diody D1, D2). Koncový stupeň je vyroben podle symetrického schématu pro zapínání emitorových sledovačů. Výstupní signál prochází výstupním filtrem R37L2 a obvodem Zobel (R36C8), aby se zabránilo samobuzení zesilovače při vysokých frekvencích.

Nějaké oscilogramy

Design a detaily domácího audio zesilovače

Cívka L2 je navinuta na libovolnou tužku (tužku vytáhněte z cívky), drátem o průřezu 1 mm a obsahuje 10-12 závitů. Tranzistor T8 je namontován na radiátoru spolu s výstupními tranzistory. Všechny tranzistory musí být vzájemně izolovány pomocí slídových distančních vložek. Pro snížení vlivu teplotních změn na hodnotu stejnosměrného napětí na výstupu zesilovače se doporučuje stlačit tranzistory T1, T2 a T3, T4 ve dvojicích mezi sebou pomocí PVC spojek nebo smrštěním. Prvky T9-T10 jsou umístěny na samostatných hliníkových deskách (radiátorech) s rozptylovou plochou 30-40 cm2. Nákres plošného spoje je proveden pod stávající konstrukcí, v mém případě byl výkres nakreslen na papír tužkou. Univerzální obvodová deska, pohled shora, vypadá takto (netestováno ani ověřeno, chyby jsou možné). jeho soubor najdete zde.

Nastavení ULF

Jistě by mnozí chtěli mít doma 5.1 audio systém, ale často jsou ceny za takové zesilovače dost vysoké. Řeknu vám, jak snadné a nepříliš nákladné sestavit 4kanálový zesilovač pro takový systém. Po prohrabání se na internetu jsem zvolil nejjednodušší na sestavení a ne drahý zesilovač dostatečného výkonu. Konkrétně zesilovač na poměrně oblíbeném čipu TDA 1558Q Tento čip je sám o sobě již hotovým 4kanálovým zesilovačem s výkonem 11 W na kanál, ale tento výkon nebude stačit na získání kvalitního a prostorového zvuku. , tak to zapojíme pomocí můstkové metody, je to jednodušší Když už jsme u toho, spárujeme 2 kanály a získáme 2kanálový zesilovač s výkonem 22 wattů na kanál. Vezmeme tedy dva mikroobvody a v důsledku toho získáme 4x22 wattů. Pokud se mikroobvod dotknete samostatně, pak z výhod lze jmenovat nejjednodušší schéma připojení, ne vysokou cenu a slušný výkon s malým unipolárním napětím, ochranu proti zkratu. přehřátí a nesprávné připojení napájení. Nevýhody: nízká účinnost cca 50% (Vysoký odběr proudu a velké zahřívání i v klidovém režimu) Také při špičkovém výkonu se zvuk prudce utne a přejde v řev.
Nyní přejdeme k montáži a nejprve se seznámíme se schématem.

Obvod je extrémně jednoduchý a je sestaven za 10-15 minut, jeho jednoduchost umožňuje jeho pájení povrchovou montáží, dále stojí za připomenutí, že obvod má tepelné vlastnosti žehličky a vyžaduje radiátor o ploše cca 600 cm2 a to buď otevřenou skříň nebo nucené chlazení ve formě ventilátoru.
Zde je sada dílů, které jsem potřeboval k sestavení zesilovače.

Diodové můstky jsem použil dva z toho důvodu, že jsem použil transformátor se dvěma podobnými vinutími, většinou stačí jeden na 8A.
Samostatně byly zakoupeny dva konektory 3,5, které mají být součástí zvukové karty počítače.

Nyní si myslím, že můžeme přejít k samotné montáži zesilovače. Neměl jsem hotový zdroj a musel jsem si ho sestavit sám a doporučuji udělat totéž, protože není snadné najít hotové zdroje s potřebnou rezervou výkonu, protože při napětí 17 V jeden čip spotřebovává asi 3 A, i když je „tichý“. Pokud také vypnete 14. kontakt, zesilovač přejde do „režimu spánku“ a spotřeba proudu se sníží na několik set mA
A tak pro začátek najdeme transformátor požadovaného výkonu, poté můžete usměrňovač připájet sami, ale přesto vám doporučuji vzít si hotový diodový můstek. Vezmeme a nainstalujeme na malý radiátor. (malý jsem neměl)

Poté kondenzátory připájejte

Vzhledem k tomu, že jsem potřeboval nainstalovat i transformátor pro další zařízení, rozhodl jsem se oddělit PSU od samotného zesilovače.

Protože jsem tento zesilovač použil pro domácí počítač, rozhodl jsem se „propojit“ zapnutí zesilovače se zapnutím počítače, jak to udělat, je popsáno v tomto článku () V článku jsem šel špatně, připojil jsem relé na žluté a černé (12 V) vodiče vycházející z napájecí jednotky systémové jednotky a vyvedl z ní vodič do napájecí jednotky zesilovače. Ještě chci říct, že čím vyšší napětí, tím lepší zvuk při vysoké hlasitosti, ale odpovídajícím způsobem se zvyšuje i zahřívání, optimální napájecí napětí je 15 V, při překročení prahu 17 voltů se zesilovač odmlčí (Na to čas, je překročeno napětí), takže pokud není slyšet žádný zvuk, změřte napětí.
Nyní přejděme k samotnému sestavení vlastního zesilovače. Jelikož je obvod pro zapínání mikroobvodu primitivní, jednodušší už to asi být nemůže, rozhodl jsem se vše připájet povrchovou montáží.
Nejprve připevníme mikroobvody k radiátoru, nejprve se doporučuje natřít spoj tepelnou pastou

Poté, při pohledu na schéma, ohneme potřebné kontakty (14, 5, 13 - Plus výkon. 3, 7, 11 - Minus výkon. Atd.) Další kontakty lze ukousnout, aby nepřekážely.

Po připájení všech potřebných vodičů a kondenzátorů se musíte zbavit nespolehlivosti „křehkosti“ (pro povrchovou montáž), doporučuji použít tavné lepidlo opatrně zalít kontakty tak, aby nedošlo ke zkratu mezi nimi.

Ve skutečnosti je připraven zesilovač jako takový. nyní je plně funkční. Silně ale pochybuji, že někdo bude připravený ozdobit svůj stůl takovým kusem železa. A proto potřebujete pouzdro, vše záleží na vaší fantazii, jen jsem vzal pouzdro z rozbité mechaniky.
Pro začátek jsem stejným horkým lepidlem upevnil zástrčku z přihrádky na disk a přilepil LED.

Zejména takové domácí produkty, které na první pohled nemusí být jednoduché. V tomto článku vám řeknu, jak si vyrobit vlastní domácí zesilovač zvuku bez jakýchkoli potíží a finančních nákladů.

Mnoho začátečníků v rádiu ví, že zesilovač zvuku, ať už je to v hudebním centru nebo v rádiovém magnetofonu, se skládá z hlavního prvku, jako je mikroobvod.

Integrované obvody zesilovačů jsou široce používány v domácích spotřebičích, jako jsou televizory a počítačové reproduktory. Faktem však je, že zesilovač je v takových případech slabý a bude to stát víc, protože už byl sestaven.

K sestavení zesilovače zvuku, který je napájen mimochodem z 12V zdroje, potřebujete:
Čip zesilovače, koupil ho v obchodě s rádiem za 56 rublů
Kondenzátory, jeden na 2200 mikrofaradů, druhý na 100 mikrofaradů
Sklolaminát, pro náš mikroobvod stačí malý kousek
Pouzdro.
Tulipánová zátka
Zástrčka pro audio vstup, z rozbitých sluchátek nebo z reproduktorů počítače, bez ohledu na to, kde
přepínač
pět drátů
Chladič chladiče
čtyři šrouby
horké lepidlo
Papírnický nůž
Páječka, pro pohodlí, 20-40 wattů
Kalafuna
teplovodivá pasta
Lak, ředidlo, peroxid vodíku, kyselina citronová, sůl.

Všechny komponenty jsou připraveny a stojí ne více než 150 rublů celkem, takže mikroobvod lze vytáhnout z televizoru, což je na trhu ještě méně obvyklé, na starém televizoru nebude takový zesilovač.

Pro začátek se vyzbrojíme skleněným vláknem, peroxidem vodíku, kyselinou citronovou a solí. Všechen tento roztok je třeba hníst v misce o výšce stěny 10 - 20 mm, smíchat v poměru 50 ml peroxidu na 15 gramů kyseliny citrónové, přidat tam špetku soli, stačí 5 gramů.

Dalším krokem je natřít budoucí stopy desky lakem na nehty. Děláme to opatrně, přebytek otřeme rozpouštědlem. Náš mikroobvod vyžaduje takové uspořádání drah.

Počkáme 5 minut a položíme desku do roztoku, v průměru by deska měla být vyleptána za 30-40 minut. Po uplynutí času je třeba lak odstranit.

Mnozí se zajímají o to, jak vyrobit přenosné reproduktory nebo reproduktory pro chytré telefony a tablety. Než se však pustíte do výroby samotných reproduktorů, je potřeba se o zesilovač postarat. V tomto materiálu zkontrolujeme video, které je věnováno montáži nejjednoduššího zesilovače.

Co tedy potřebujeme k sestavení zesilovače:
- korunkový konektor;
- 9 voltová korunka;
- reproduktor 0,5-1 W a odpor 8 ohmů;
- 3,5 mm mini jack;
- odpor 10 ohmů;
- spínač;
- čip LM386;
- 10V kondenzátor.

Aby se proces montáže nezdál příliš komplikovaný, představujeme vám obvod budoucího zesilovače.

Začneme připájením prvního drátu, který půjde ke spínači a kladnému kontaktu korunky. Toto zapojení musí být připájeno k šesté noze mikroobvodu, to znamená k druhé zespodu na pravé straně.

O DIY elektronkových zesilovačích již na Habrém vyšly publikace, které byly velmi zajímavé na čtení. Nepochybně znějí báječně, ale pro každodenní použití je jednodušší použít tranzistorové zařízení. Tranzistory jsou pohodlnější, protože nevyžadují zahřívání před provozem a jsou odolnější. A ne každý si troufne rozjet lampovou ságu s anodovými potenciály pod 400 V a tranzistorové transformátory na pár desítek voltů jsou mnohem bezpečnější a prostě dostupnější.

Jako obvod k reprodukci jsem zvolil obvod Johna Linsley Hooda z roku 1969, přičemž jsem vzal parametry autora založené na impedanci mých reproduktorů 8 ohmů.

Klasický okruh od britského inženýra, vydaný před téměř 50 lety, je stále jedním z nejlépe reprodukovatelných a sbírá o sobě mimořádně pozitivní recenze. Existuje pro to mnoho vysvětlení:
- minimální počet prvků zjednodušuje instalaci. Také se věří, že čím jednodušší design, tím lepší zvuk;
- přestože jsou výstupní tranzistory dva, není třeba je třídit do komplementárních párů;
- výkon 10 wattů s rezervou stačí pro běžné lidské obydlí a vstupní citlivost 0,5-1 voltu velmi dobře odpovídá výstupu většiny zvukových karet nebo přehrávačů;
- třída A - je to i třída A v Africe, pokud se bavíme o dobrém zvuku. O srovnání s ostatními třídami bude o něco nižší.

Vnitřní provedení

Na obyčejných diodách nebo i hotových můstcích to jde, ale pak je třeba je šuntovat kondenzátory a úbytek napětí na nich je větší. Po můstcích jsou CRC filtry dvou 33 000 mikrofaradových kondenzátorů a mezi nimi rezistor 0,75 ohmů. Pokud vezmete jak kapacitu, tak odpor méně, pak CRC filtr zlevní a bude se méně zahřívat, ale zvlnění se zvýší, což není comme il faut. Tyto parametry jsou IMHO rozumné z hlediska ceny a efektu. Ve filtru je potřeba výkonný cementový rezistor, který při klidovém proudu do 2A odvede 3W tepla, takže je lepší ho brát s rezervou 5-10W. Pro zbytek rezistorů v napájecím obvodu budou stačit 2 W.

Dále přejdeme k samotné desce zesilovače. V internetových obchodech se prodává spousta hotových sad, ale neméně stížností na kvalitu čínských komponent nebo negramotné rozložení na deskách. Proto je lepší to udělat sami, pod vlastním „volným“. Udělal jsem oba kanály na jednom prkénku na krájení, takže ho později mohu připevnit ke spodní části pouzdra. Spustit s testovacími položkami:

Vše kromě výstupních tranzistorů Tr1/Tr2 je umístěno na samotné desce. Výstupní tranzistory jsou namontovány na radiátorech, více níže. Ke schématu autora z původního článku je třeba uvést následující poznámky:

Ne vše se musí hned pájet. Odpory R1, R2 a R6 je lepší dát nejprve trimry, po všech úpravách je odpájet, změřit jejich odpor a připájet koncové pevné odpory se stejným odporem. Nastavení je omezeno na následující operace. Nejprve se pomocí R6 nastaví tak, že napětí mezi X a nulou je přesně polovina napětí + V a nula. V jednom z kanálů mi chybělo 100 kOhm, takže je lepší brát tyto trimry s rezervou. Poté se pomocí R1 a R2 (dodržení jejich přibližného poměru!) nastaví klidový proud - tester dáme k měření stejnosměrného proudu a právě tento proud změříme na vstupním bodě plusového zdroje. Musel jsem výrazně snížit odpor obou rezistorů, abych získal požadovaný klidový proud. Klidový proud zesilovače ve třídě A je maximální a vlastně při absenci vstupního signálu jde vše do tepelné energie. Pro 8ohmové reproduktory by měl být tento proud podle doporučení autora 1,2 A při 27 voltech, což znamená 32,4 wattů tepla na kanál. Protože přivedení proudu může trvat několik minut, výstupní tranzistory již musí být na chladicích chladičích, jinak se rychle přehřejí a zemřou. Protože jsou většinou horké.

Je možné, že jako experiment budete chtít porovnat zvuk různých tranzistorů, takže můžete ponechat i možnost jejich pohodlné náhrady. Zkoušel jsem na vstupu 2N3906, KT361 a BC557C, tam byl nepatrný rozdíl ve prospěch druhého. V předvíkendu jsme vyzkoušeli KT630, BD139 a KT801, spokojili se s dovozovými. Ačkoli všechny výše uvedené tranzistory jsou velmi dobré a rozdíl může být spíše subjektivní. Na výstup jsem okamžitě vložil 2N3055 (ST Microelectronics), protože se mnoha lidem líbí.

Při nastavování a snižování odporu zesilovače se může zvýšit mezní frekvence nízkých frekvencí, takže pro kondenzátor na vstupu je lepší použít ne 0,5 mikrofaradů, ale 1 nebo dokonce 2 mikrofarady v polymerovém filmu. Ruské obrázkové schéma „Ultralinear Class A Amplifier“ stále koluje na webu, kde je tento kondenzátor obecně navržen jako 0,1 mikrofarad, což je plné omezení všech basů na 90 Hz:

Píší, že tento obvod není náchylný k samobuzení, ale pro každý případ je mezi bod X a zem umístěn Zobelův obvod: R 10 Ohm + C 0,1 mikrofarad.
- pojistky, mohou a měly by být instalovány jak na transformátoru, tak na napájecím vstupu obvodu.
- pro maximální kontakt mezi tranzistorem a chladičem by bylo velmi vhodné použít teplovodivou pastu.

Zámečnictví a truhlářství

Tělo jsem udělal z plexiskla. Okamžitě objednáme nařezané obdélníky u sklenářů, uděláme do nich potřebné otvory pro zapínání a rubovou stranu natřeme černou barvou.

Velmi pěkně vypadá plexi nalakované na zadní straně. Teď už zbývá jen vše smontovat a užít si hudbu... ach ano, při finální montáži je také důležité řádně naředit půdu, aby se minimalizovalo pozadí. Jak bylo zjištěno desítky let před námi, C3 je potřeba propojit se signálovou zemí, tzn. do mínusu vstupu-vstupu a všechny ostatní mínusy lze poslat do "hvězdy" poblíž filtračních kondenzátorů. Pokud je vše provedeno správně, není slyšet žádné pozadí, i když přiblížíte ucho k reproduktoru na maximální hlasitost. Další „zemní“ vlastnost, která je typická pro zvukové karty, které nejsou galvanicky odděleny od počítače, je rušení od základní desky, které se může prodírat přes USB a RCA. Soudě podle internetu je problém běžný: v reproduktorech slyšíte zvuky HDD, tiskárny, myši a pozadí napájení systémové jednotky. V tomto případě je nejjednodušším způsobem přerušit zemnící smyčku přelepením uzemnění na zástrčce zesilovače elektrickou páskou. Zde se není čeho bát, protože. přes počítač bude procházet druhá zemní smyčka.

Na zesilovači jsem nedělal regulaci hlasitosti, protože se mi nepovedlo sehnat kvalitní ALPS a nelíbilo se mi šustění čínských potenciometrů. Místo toho byl mezi „zem“ a „signál“ vstupu instalován konvenční odpor 47 kΩ. Regulátor externí zvukové karty je navíc vždy po ruce a každý program má navíc posuvník. Pouze vinylový přehrávač nemá ovládání hlasitosti, takže pro poslech jsem na propojovací kabel připevnil externí potenciometr.

Uhodnu tento kontejner za 5 sekund...

Materiálové náklady