PC усилвател за високоговорители: 6 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:49

Това е транзисторен усилвател с малка мощност (по -малко от 10 вата), използващ LM386 и TIP41/42.

Въпреки че изходната мощност не е много впечатляваща, тя все пак може да служи като усилвател за високоговорител за компютър и MP3 плейър.

Когато живеете заедно в пълен апартамент, половината изходна мощност от този усилвател лесно предизвиква оплаквания от семейството ми.

Както и да е, той може да управлява 8ohm и 4ohm високоговорител с максимално 12V захранване.

Получих оригиналните схеми от уебсайта (https://www.bristolwatch.com/radio/lm386_power_amp.htm, Lm386 аудио усилвател, добавящ изходящ етап с издърпване).

Тъй като схемата не използва захранване с двойна полярност (+/-), общата сложност на схемата не е много висока и могат да се използват компактни размери (15 см (Ш) х 10 см (Г) х 5 см (В)) на шасито, както е показано в снимка по -горе.

Бях направил няколко усилвателя с оригинални схеми и един от тях, показан на снимката по -горе, е крайната версия, която прилага леки модификации от оригинала.

Стъпка 1: Предишна версия на усилвателя

Това е стара версия на усилвателя, направена според оригиналните схеми.

Той използва транзистори TIP31/32 като изходен етап с натискане.

Използвам обикновена верига за регулатор на напрежение LM7812 и 220V (in)/15V (out) адаптер за стена като захранване, защото усилвателната верига изисква по -малко от 1A ток по време на нормална работа.

Това е доста удовлетворяващо, тъй като изходното ниво е достатъчно адекватно за управление на всеки от 8ohm или 4ohm високоговорители, които имам.

Качеството на звука също е разумно в сравнение с комерсиалния аудио усилвател, който използвах преди.

Но изглежда, че се чува висок шум, когато се чува внимателно говорител.

Може би IC усилвателят LM386 изглежда произвежда висока честота на съскащ шум заедно с нормален усилен аудио сигнал.

Следователно този усилвател не се използва често, тъй като слушането няколко часа обикновено ме кара да се чувствам неудобно поради високия звук, който излиза от високоговорител.

И по някое време се получава радиочестотно (радиочестотно) избухване, когато мотоциклет минава край апартамента ми с голям шум.

***

Търсих в интернет, за да намаля изцяло високото съскане и случайното приемане на радиочестоти.

Схемата по-долу е резултатът, който е приложен с някои модификации, препоръчани в няколко уеб страници.

Стъпка 2: Схеми на веригата

Тъй като не съм добър в аналоговата електроника, не е възможно научно обяснение за промените, които направих в схемите по -горе.

Но резултатът е доста удовлетворяващ, когато слушам MP3 и слушам аудио изход на видеоклипове в продължение на няколко часа с модифицирана схема на усилвателя.

Тъй като качеството на звука е много субективен въпрос според личната гледна точка, горепосочените действия за отстраняване няма да са подходящи за някого.

Но така или иначе не изчезва най -накрая повече радиочестотен пикап, а също и високи нива на обезпокоителен шум.

Мотивите за добавянето и премахването на електронни компоненти са следните.

***

- Прилагането на кондензатори за байпас на ниска (100uF) и висока (0.1uf) честота се препоръчва към захранващата линия на LM386, за да се премахне входът на шума към IC на усилвателя

- Намаляването на усилването на LM386 (направете отворен щифт 1 и 8, за да фиксирате усилването по подразбиране 20 (26dB)) помощ за премахване на високочестотен шум се препоръчва и в други уеб страници.

- И накрая добавете още един керамичен кондензатор (0.1uF кондензатор, който е номериран като 3 в схемата по -горе) към изхода на LM386, за който се твърди, че премахва всички шумове с висока височина, тъй като керамичният кондензатор действа като нискочестотен филтър

***

Всички горепосочени препоръки, които открих в уеб страниците, се прилагат и тестват една по една, за да се получи окончателната схема, показана на снимката по-горе.

Първо, не мисля, че поредната добавка на керамичен кондензатор (част 3 в схемите) към изхода LM386 е добра идея.

Тъй като евентуално кондензаторът може да премахне някои полезни високочестотни аудио сигнали от изхода на високоговорителя, е много основателно подозрение за всеки.

Но добавянето на кондензатор се превръща в доста ефективно решение за премахване на RF пикап и силен съскащ звук от аудио изхода в крайна сметка.

Стъпка 3: Чертеж на окабеляване

Тъй като се изисква стерео изход, две усилвателни вериги са позиционирани и окабелени на универсална печатна платка.

Когато сравнявате схеми и електрическа схема заедно, можете да видите, че всяко окабеляване, изобразено в схемите, е съчетано с модела на окабеляване на чертежа по -горе.

Подобен размер на всеки електронен компонент е изобразен, разположен и свързан заедно с други компоненти в чертежа на окабеляването.

За да се намали общата дължина на окабеляването, не се използва продълговата и наклонена схема на окабеляване.

Оранжевите оцветени линии са свързани и свързани от горната страна на печатната платка.

Междувременно други червено/зелено оцветени линии са свързани и свързани от задната (запояваща) страна на печатната платка.

Стъпка 4: Части

Не мога да изобразя и обясня всеки компонент един по един на горната снимка.

Но повечето от забележителните компоненти са описани на снимката.

Подробният BOM (Bill of Materials) е описан в списъка по -долу. (Цената само на важен компонент е написана. Но информацията за разходите е предоставена също като ориентировъчна)

***

- LM386 усилвател IC x 2 (около 1 $)

- TIP41 (NPN транзистор) x 2, TIP42 (PNP транзистор) x 2 (Около 1,2 $ за всеки)

- 1N4148 диод x 4 за сместващи транзистори като клас AB

- LM7812 регулатор на напрежението (захранване на усилвателя)

- ALPS син кадифен 20K потенциометър (контрол на силата на звука, включен двоен 20K VR, 10 $)

- 1000uF електролитен кондензатор x 2 за филтриране на DC от аудио изход

- 100uF електролитен кондензатор x 2 за заобикаляне на нискочестотен шум от електропровода

- 10uF електролитен кондензатор x 2 за байпас на захранване с LM386 IC

- 2.2uF електролитен кондензатор x 2 за свързване на аудио вход към веригата на усилвателя

- 0.1uF керамичен кондензатор x 6 за филтриране на мощност и високочестотно потискане на шума

- 0,33uF филмов кондензатор x 1 за филтриране на шума на регулатора LM7812

- 0,047uF филмов кондензатор x 2 за стабилизиране на изхода (мрежа Zobel)

- 2.2ohm 1/2W резистор x 4 за зареждане на транзистори

- 1K 1/4W резистор x 2 за отклонение на транзистора

- 10ohm x 2 за стабилизиране на изхода с мрежа Zobel

- Клемен блок за окабеляване на кабела на високоговорителя (4 пина, 3 $)

- 3,5 мм гнездо за стерео аудио вход

- Кръгъл входен контакт за захранващ адаптер за стенен монтаж 15V

- Универсална печатна платка около 15 см (Ш) x 10 см (D)

- Акрилна дъска x 4 (15 см (Ш) x 10 см (D) x 5 мм/3 мм (В))

- Метална опора M3 размер (болт/гайка) 3,5 см x 4

- 2 жични кабела (рейтинг 5V и повече от 2A)

***

Съпоставянето на транзисторите се препоръчва на уеб страницата, където е публикувана оригиналната схема.

За по -добро качество на звука обикновено се изисква съвпадение на транзисторите за поддържане на идентични физически характеристики на NPN/PNP транзистори.

Но тъй като процесът на съвпадение е малко сложен, няма да споменавам подробности в тази история.

Стъпка 5: Окабеляване и запояване

Калайдисаните проводници (размер AWG 24) се използват за направата на схеми на окабеляване, както е показано на схемите и чертежа на окабеляването.

Използват се няколко джъмперни кабела поради грешки, направени по време на запояване.

Тъй като методът на запояване е обяснен в други инструкции (https://www.instructables.com/circuits/raspberry-pi/projects/recent/), няма да описвам подробности в тази история.

Но основно окабеляването и запояването се извършват според детайлите, както е показано на чертежа на окабеляването.

Както се вижда на горната снимка, към усилвателя са свързани различни кабели, включително като стерео аудио кабел, 2 жични кабела за високоговорители и 15V захранващ кабел.

Стъпка 6: Игра и по -нататъшно развитие

Когато производството на усилвател приключи, започнете да слушате музика с него.

Високоговорителят, показан на горната снимка, е Scandyna MicroPod SE, закупен преди около 10 години.

Сега моделът за свързване на аудио кабел се променя в Bluetooth и все още същата форма на модела изглежда е достъпна за закупуване.

Лично предполагам, че техническите спецификации и производителността на високоговорителя са по -важни от усилвателя за качеството на звука.

Техническите спецификации на оратора са следните.

***

-Приложения Hi-Fi стерео, AV-системи за домашно кино

- Изискване за усилвател 10 - 100 вата

- Номинален импеданс 4 Ω

- Честотна характеристика 65-20.000 Hz (± 3dB)

***

Описах използването на този усилвател за високоговорител за компютър.

Но той може да бъде свързан с различни аудио източници за възпроизвеждане на музика или видео.

Можете да видите видеоклипа на работещия усилвател на следната връзка.

***

drive.google.com/file/d/131MuCqJzu-P7cf5pM…

***

Тъй като записът се извършва от смарт телефон, качеството на звука не се разпознава много.

Както и да е, използвам този усилвател като основно устройство за възпроизвеждане на всяко мултимедийно съдържание с компютър, Raspberry Pi сървър, смартфон и така нататък.

Като продължение на този проект, към този усилвател ще бъдат интегрирани някои допълнителни функции.

Благодаря за четенето.