DIY 2.1 Hi -Fi аудио усилвател клас AB - под $ 5: 10 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Здравейте на всички! Днес ще ви покажа как създадох аудио усилвател за 2.1-канална система (ляв-десен и субуфер). След близо 1 месец проучване, проектиране и тестване, аз измислих този дизайн.

В тази инструкция ще ви преведа през процеса на проектиране на усилвателя. Първо ще ви покажа как да изберете перфектната интегрална схема за вашия проект. След това ще ви покажа как да намерите правилните стойности за всички компоненти във веригата и как да промените усилването и други параметри. И накрая, в крайна сметка ще ви кажа няколко съвета за премахване на всякакъв вид шум.

След като премине цялата инструкция, всеки може да проектира свой собствен усилвател за различни приложения. Ще се опитам да направя тази инструкция възможно най -кратка и лесна за разбиране за всички.

Добре достатъчно за въвеждането. Да започваме

Стъпка 1: Избор на IC за усилвател

Добре, така че всеки може да обърка между различните опции, налични за интегралните схеми на аудио усилвателя. Преминаването през няколко листа с данни е трудна задача. И така, ето резюме на моя анализ за някои известни интегрални схеми в Индия.

Най -добрите интегрални схеми за аудио усилватели:

1. Лист с данни TDA7294

• 100V - 100W DMOS аудио усилвател с заглушаване
• Защита от късо съединение
• Може да осигури 200W паралелно

2. Лист с данни LM3886

• Високопроизводителен аудио усилвател с мощност 68 W без звук
• Широк захранващ диапазон 20V - 94V
• Съотношение сигнал / шум ≥ 92dB
• Най -добро качество на звука

3. Технически лист LA4440/CD4440

• Вградени 2 канала (двойни), позволяващи използване в приложения за стерео и мостови усилватели.
• Двойно: 6 W × 2 (тип.); Мост: 19 W (тип.)
• Необходим минимален брой външни части

4. Таблица с данни TDA2050

• 32 W hi-fi аудио усилвател
• Захранващо напрежение в широк диапазон, до 50 V
• Евтини и лесни за подмяна

5. Таблица с данни TDA2030

• 14 W hi-fi аудио усилвател
• Захранващо напрежение в широк диапазон, до 36 V
• Евтини и лесни за подмяна
• Може да се свърже за повече мощност

Докато избирате интегрална схема, вземете предвид очакванията си от усилвателя и целта на вашия проект. Ако искате усилвател с висока мощност с най -доброто в класа качество на звука, тогава изберете TDA7294 или LM3886. Но, ако просто искате да управлявате 5W, 10W или 20W високоговорители, тогава, 4 -та и 5 -та опция са най -подходящи за вас. Можете също така да помислите за LA4440, ако искате по -опростена верига (както ляв, така и десен канал в една IC).

Като цяло трябва да изберете усилвател, който може да достави мощност, равна на два пъти номиналната мощност на високоговорителя. Това означава, че високоговорител с импеданс 8 ома и мощност 5 вата ще изисква усилвател, който може да произвежда 10 вата при 8-омово натоварване. За стерео двойка високоговорители усилвателят трябва да бъде оценен на 10 вата на канал в 8 ома.

Ако искате да научите повече за усилвателите, щракнете тук

Стъпка 2: Части и инструменти

Искам да управлявам два 5W високоговорителя за ляв и десен канал, които извадих от стар CRT телевизор. Така че TDA2030 е най -добрият за мен, но можете да изберете TDA2050 и за изграждане на ляв и десен канал.

Инструменти -

1. Мултиметър
2. Станция за запояване
3. Пистолет за горещо лепило
4. Клещи
5. Фреза
6. Свиваеми тръби

За TDA2030 стерео усилвател (ляв+десен) -

1. TDA2030 (2)
2. Високоговорители (2)
3. Предварително табло
4. 3,5 мм стерео жак
5. 1N4007 диод (2*2)
6. Потенциометър или Trimpot 10K/22K (2)
7. Копче за потенциометър (по избор)
8. Резистор 10 (1*2), 100k (4*2), 3.7k (1*2)
9. Керамичен кондензатор 100nF (2*2)
10. Електролитен кондензатор 1uF (1*2), 100uF (1*2), 2uF (1*2), 22uF (1*2), 2200uF (1*2)
11. Захранване: Трансформатор или DC адаптер 12V 2Amp (мин)
12. Радиатор (2)

За субуфер TDA2050 -

1. TDA2050 (1)
2. Субуфер (1)
3. Предварително табло
4. Потенциометър или Trimpot 10K/22K (1)
5. Копче за потенциометър (по избор)
6. Резистор 10 (1), 100k (4), 3.3k (1)
7. Керамичен кондензатор 100nF (2)
8. Електролитен кондензатор 1uF (1), 1000uF (2), 2uF (1*2), 22uF (1)
9. Захранване: Трансформатор или DC адаптер 24V 2Amp (препоръчително)
10. Система за охлаждане

За нискочестотен филтър -

1. RC4558 (1)
2. Резистор: 100K (2), 560 (2), 22K (1)
3. Кондензатор: 1uF (1), 104j (2)
4. Разделено захранване от 9V до 12V

Сега нека започнем с усилвателя TDA2030.

Стъпка 3: Схема на стерео усилвател

Според листа с данни TDA2030 може да извежда 9 вата в 8 Ω високоговорители с 0,5% изкривяване при 14 V захранване.

Всъщност можете да получите основна схема за приложение за почти всяка интегрална схема в листа с данни. В листа с данни на TDA2030 има две вериги, едната с единично захранване, а другата с разделено захранване. Можете да изберете всяка схема според вашите нужди. Ще използвам единична захранваща верига, защото ще я захранвам от 12 DC адаптер. За разделеното захранване ще ви е необходим трансформатор 12-0-12.

Първо, нека симулираме веригата. Така че можем да видим как работи. Схемата е направена с Proteus.

Изпробвайте всичко и се уверете, че вашата верига ще работи, преди да започнете запояване.

Забележка: проводниците C2 и R7 не са свързани. (Симулация Фиг.)

Стъпка 4: Промяна на веригата

Нека разберем най -добрите стойности за компонентите във веригата. Ще използвам горната схема, която е същата като тази в листа с данни, но с няколко модификации за задаване на усилване, честотна лента и помощ за филтриране на шума.

1. Печелете

Веригата в листа с данни има печалба от 33 и ще причини изкривяване. Една добра печалба за домашно слушане е около 27 до 30dB. Тази настройка не е достатъчно висока, за да причини изкривяване и ще ви даде добър обхват на звука.

Печалба = 1+R1/R2, ако R1 = 100kthen, R2 = 3,7k

2. Мрежата на Zobel

Мрежата на Zobel помага за предотвратяване на трептенията, които могат да възникнат от паразитната индукция на проводниците на високоговорителите. Той също така действа като филтър за предотвратяване на радиосмущенията, улавяни от проводниците на високоговорителите, да достигнат до инвертиращия вход чрез контура за обратна връзка. C6 и R8 образуват мрежа Zobel на изхода на усилвателя.

C6 = 100nF и R8 = 10ohms, което дава гранична честота (fc) на:

fc = 1/(2*pi*R*C) fc = 159KHz

159 kHz е над границата от 20 kHz на човешкия слух и доста под радиочестотите, така че тези стойности ще работят добре. Ако усилвателят се колебае, R6 ще предава високи токове към земята, така че трябва да има номинална мощност най -малко 1 ват.

3. Бас

Кондензатор C7 на фиг. се използва за настройка на басите за високоговорителите, колкото по -висока е стойността на кондензатора, толкова по -добър е басът на високоговорителите. Можете също да използвате променлив кондензатор, за да смените басите ръчно. (Този бас не е свързан със субуфера)

Съвет: Когато изграждах този усилвател, се съмнявам защо използваме тези допълнителни кондензатори и резистори, какво правят и какво, ако ги премахнем. Не можете да пренебрегнете тези въпроси, ако сте ентусиаст на електрониката. Преминете през страница 10, раздел 4.3 в листа с данни, за да получите приблизителна представа.

Но горещо препоръчвам този страхотен урок от Circuit Basics. Тази статия обхваща задълбочено всички необходими подробности.

Забележка: Ще взема горната фигура като справка в предстоящите стъпки.

Стъпка 5: Свързване на 3,5 мм жак

Ако имате аудио кабел (с жак) или слушалки, тогава мултицетът е най-добрият вариант да проверите свързаността и да разберете G-L-R свързаността. Ако нямате кабел за аудио жак, можете да използвате мъжки или женски конектори.

Свържете 3.5 мм жак към телефона и други странични отворени проводници към усилвателя. Усилвател отляво наляво и усилвател отдясно на дясно с общи основания.

Проверете приложените снимки за справка.

Стъпка 6: Изграждане на усилвателя

Започнете да изграждате само с един канал на нашия стерео усилвател. Внимателно изградете веригата върху перфорирана дъска, можете да се възползвате от помощта на дизайна на печатни платки, налични в листа с данни. Ако имате съмнения, първо можете да използвате макет, за да проверите веригата. Но не забравяйте, че сглобяването му на макета ще има много отворени проводници, което може да доведе до много шум в високоговорителя. Така че, не мислете, че тази верига е грешна, когато получите бръмчене или бръмчене.

Добавете потенциометър преди кондензатора С2 (Стъпка 4 Фиг.) За контрол на силата на звука, също така е много ефективно за намаляване на изкривяванията. Използвах trimpot за тази цел и постоянно зададох стойността на trimpot така, че да няма изкривяване при максимален обем на телефона.

След като проверите и тествате първия канал, повторете процеса и клонирайте същата схема на същата или друга перфорирана дъска. Сега имате два моно усилвателя, свържете кабела на левия канал към един усилвател, а проводника на десния канал към другия усилвател с обща маса към двата. Използвайте различен trimpot за всеки канал и задайте една и съща стойност на trimpot за двата канала, така че всеки канал да има еднакъв обем.

Можете да използвате потенциометър (вместо тримпот), ако искате често да променяте силата на звука на усилвателя. Предлагам ви да използвате двоен конусен потенциометър, за да управлявате ръчно левия и десния звук едновременно.

Захранване: Захранването, което ще използвате, трябва да бъде двойно по -необходимо от мощността, тоест за два 5W високоговорителя трябва да има 20W захранване за най -добри резултати.

Тук ще използвам 12V 2Amp DC адаптер (P = 24W) и за двата канала.

ЗАБЕЛЕЖКА: Проверете Стъпка 9: Намаляване на шума, преди да финализирате веригата на перфорирана дъска.

Стъпка 7: Схема на субуфер