Ovaj članak se bavi posebnim pitanjima u dizajnu i upotrebi štampanih ploča koje se primjenjuju na pojačala snage, posebno ona koja rade u klasi B. Sva pojačala snage sadrže same stupnjeve za pojačavanje snage i pripadajuće upravljačko i zaštitno kolo. Većina pojačala također ima niskopropusni stepen malog signala, balansirana izlazna pojačala, podzvučni filter, mjerače izlaza itd.

Razmatraju se i druga pitanja vezana za dizajn PCB-a, kao što su uzemljenje, sigurnosni problemi, pouzdanost, itd. Performanse niskofrekventnog pojačala zavise od velikog broja faktora, u svim slučajevima pažljiv dizajn štampane ploče je odlučujući , prvenstveno zbog opasnosti od izobličenja uzrokovanih induktivnim smetnjama; Moguće interakcije između signalnih putanja i šina za napajanje mogu vrlo lako ograničiti linearnost pojačala, tako da je teško precijeniti važnost ovog problema. Odabrani raspored pločice (pozicioniranje komponenti i obrazac praćenja) će u velikoj mjeri odrediti i nivo izobličenja i preslušavanja pojačala.

Pored gore navedenih razmatranja u vezi sa performansama pojačala, dizajn štampane ploče će imati značajan uticaj na proizvodnost, lakoću inspekcije, popravljivost i pouzdanost. Svi gore navedeni aspekti problema su razmotreni u nastavku.

Uspješno dizajniranje PCB kola za pojačalo zahtijeva nivo znanja elektronike da bi se razumjele zamršenosti efekata opisanih u nastavku, tako da proces dizajna PCB-a teče glatko i efikasno. Već se smatra uobičajenom praksom pri projektovanju štampanih ploča za različite oblasti elektronike da se prepuste na milost i nemilost profesionalcima koji, iako su veoma upućeni u zamršenosti rada sa sistemima za projektovanje pomoću računara, imaju vrlo neodređen ili čak potpun nedostatak razumijevanje zamršenosti kako funkcionišu elektronska kola. Za neke oblasti ovaj pristup može biti prihvatljiv; Prilikom projektovanja pojačala snage, ono je potpuno neadekvatno zbog činjenice da osnovne karakteristike kao što su preslušavanje i nivo izobličenja u velikoj meri zavise od dijagrama ožičenja. Malo niže, dizajner PCB-a će moći razumjeti o čemu zapravo govorimo.

Preslušavanje

Preslušavanje (ili fenomen "teče" signala iz jednog kanala u drugi, električne smetnje uzrokovane prolaskom signala u susjednim žicama) karakterizira prije svega izvor signala (koji može biti bilo koja kompleksna impedancija) i prijemnik, koji obično ima višu kompleksnu vrijednost impedanse, ili potencijal virtuelne, „plutajuće“ zemlje. Kada se govori o preslušavanju u komunikacijskim kanalima, obično se kanali za odašiljanje i prijem nazivaju glasovnim i neglasovnim kanalima, respektivno.

Preslušavanje se javlja i manifestuje u različitim oblicima:

1. Kapacitivni preslušavanje je rezultat blizine dva električna provodnika u prostoru i može se predstaviti korišćenjem virtuelnog (ili efektivnog) kondenzatora koji povezuje dva kola. Kapacitet takvog kondenzatora raste sa povećanjem frekvencije proporcionalno vrijednosti od 6 dB/oktava, iako su moguće veće stope povećanja kapacitivnosti. Zaštita vodiča bilo kojim provodljivim materijalom u potpunosti rješava problem, iako se povećanje razmaka između takvih vodiča pokazuje kao jeftinija metoda.
2. Otporno preslušavanje nastaje iz jednostavnog razloga što je otpor uzemljenja različit od nule. Bakar na sobnoj temperaturi nije superprovodnik. Otporno preslušavanje je nezavisno od frekvencije.
3. Induktivno preslušavanje rijetko je problem u audio dizajnu; mogu nastati kada su dva niskofrekventna transformatora nepromišljeno postavljena preblizu jedan drugom, ali osim ovog slučaja problem se obično može zaboraviti. Značajan izuzetak od ovog pravila je niskofrekventno pojačalo snage B klase, u kojem su struje koje teku kroz strujne šine polu-sinusni valovi i koji mogu ozbiljno utjecati na nivo izobličenja pojačala ako im se dopusti interakcija s krugovima ulaznog signala. , povratna sprega ili izlazna kaskada.

U većini linearnih niskofrekventnih kola, primarni uzrok preslušavanja je neželjeno kapacitivno spajanje između različitih kola kola, a u velikoj većini slučajeva to je određeno uzorkom žica i tragovima na štampanoj ploči. Nasuprot tome, pojačala snage B klase trpe malo ili čak zanemarljivo preslušavanje uzrokovano kapacitivnim efektima, budući da impedanse kola imaju tendenciju da budu male, a udaljenosti između njih dovoljno velike; Mnogo veći problem je induktivna sprega između sabirnica kroz koje teku strujne struje i kola kroz koja signal prolazi. Ako se takva sprega dogodi između kola istog kanala, ona se manifestuje u obliku izobličenja i može dovesti do značajne nelinearnosti u karakteristikama pojačala. Ako se ova interakcija proširi na drugi (ne-govorni) kanal, pojavit će se kao preslušavanje izobličenog signala. U svakom slučaju, takva veza je krajnje nepoželjna i moraju se poduzeti posebne mjere kako bi se spriječilo njeno pojavljivanje.

PCB rutiranje je samo jedan element ove bitke, budući da preslušavanje mora na neki način ne samo da se emituje, već se negde mora i primiti. Tipično, izvor maksimalnog zračenja će biti unutrašnje električne žice zbog njihove ukupne dužine i obilja, shema usmjeravanja žica će vjerojatno biti najkritičnija za postizanje najboljih performansi, tako da će se morati koristiti različite stezaljke, stezaljke za kablove itd. koristi za njihovo osiguranje. Prijemni uređaj su najčešće ulazna kola i povratna kola, koja se takođe nalaze na štampanoj ploči. Za dobar rad uređaja potrebno je proučiti ova pitanja sa stanovišta maksimalne zaštite od zračenja.

Distorzija uzrokovana smetnjama napajanja

Šine snage pojačala snage B klase nose vrlo velike i jako izobličene struje. Kao što je već ranije naglašeno, ako se zbog indukcije dozvoli njihova interakcija na krugu kroz koji prolazi akustični signal, tada će se razina izobličenja naglo povećati. Ovo se odnosi na provodnike PCB-a i slično kao i na kablovske veze, tužna istina je da je prilično lako napraviti PCB pojačala koji je apsolutno savršen u svakom pogledu osim ovog jednog zahtjeva, a jedino rješenje je korištenje druge naknade . Međutim, za postizanje optimalnih rezultata potrebno je poštovati sljedeće zahtjeve:

1. Neophodno je minimizirati elektromagnetno zračenje iz strujnih šina postavljanjem pozitivnih i negativnih naponskih šina što bliže jedna drugoj što je fizički moguće. Trebali bi biti smješteni što je dalje moguće od ulaznih krugova pojačivača i priključnih izlaznih terminala; Najbolji način je da povežete žice sabirnice za napajanje na izlazni stepen s jedne strane, a ostale žice pojačala s druge strane. Zatim morate provući žice od izlaza za napajanje ostatka pojačala; polutalasna struja više neće prolaziti kroz njih, pa neće stvarati probleme.
2. Neophodno je minimizirati apsorpciju elektromagnetnog zračenja iz strujnih sabirnica minimiziranjem površine kola pokrivenih žicama ulaznog i povratnog kola. Oni formiraju zatvorene petlje kroz tlo, tako da bi površina petlji pokrivenih njima trebala biti minimalna. Često se najbolji rezultat može postići maksimiziranjem prostornog razdvajanja i usmjeravanjem žica ulazne i povratne petlje preko puta uzemljenja LF-a, koji prolazi kroz centar štampane ploče od ulaza do tačke izlazne petlje uzemljenja. Induktivno izobličenje se također može pojaviti pri interakciji s izlaznim žicama i žicama za uzemljenje izlaza. Potonji slučaj predstavlja prilično ozbiljan problem, jer je obično teško promijeniti njegovu poziciju u prostoru bez ažuriranja same štampane ploče.

Instaliranje izlaznih poluprovodnika

Najvažnija fundamentalna odluka je da li instalirati izlazne uređaje velike snage na glavnu ploču pojačala. Postoji niz jakih argumenata u prilog takve odluke, ali, ipak, takav izbor nije uvijek najbolji.

Prednosti:

1. Štampana ploča pojačala može biti dizajnirana tako da formira kompletnu jedinicu koja se može temeljno testirati prije nego što se ugradi u šasiju. Ovaj pristup uvelike olakšava testiranje, jer je pristup različitim tačkama kola omogućen sa svih strana; takođe eliminiše mogućnost površinskog oštećenja samog PCB-a (ogrebotine, itd.) tokom inspekcije.
2. Ne postoji mogućnost pogrešnog povezivanja izlaznih poluprovodničkih uređaja, pod uslovom da su potrebni poluprovodnički uređaji postavljeni na ispravne pozicije. Ovo je prilično značajan argument, jer takve greške obično onemogućuju izlazne poluvodičke uređaje, a dovode i do drugih negativnih efekata koji se razvijaju poput pada domina, a za ispravljanje kojih će biti potrebno mnogo vremena (i novca).
3. Sve spojne žice koje vode do izlaznih poluvodičkih uređaja trebaju biti što je moguće kraće. Ovo pomaže u povećanju stabilnosti izlaznog stepena i otpornosti na pojavu RF oscilacija.

Nedostaci:

1. Ako izlazni uređaji pojačala zahtijevaju čestu zamjenu (što jasno ukazuje na neki vrlo ozbiljan kvar), onda će ponovljena operacija lemljenja oštetiti tragove štampane ploče. Međutim, ako se dogodi najgore, oštećeni dio se uvijek može zamijeniti kratkim vodičem, tako da nema potrebe za otpadom štampane ploče; budite sigurni, takva opcija popravke je uvijek moguća.
2. Moguće je da izlazni poluprovodnički uređaji mogu postati veoma vrući, čak i kada rade u nominalnim uslovima; Za uređaje tipa TO3 temperatura kućišta od 90 °C nije neuobičajena. Ako korišteni način montaže ne dozvoljava određeni stupanj elastičnosti, toplinsko širenje može rezultirati mehaničkim silama koje mogu otkinuti zaptivke za montažu PCB-a.
3. Hladnjak obično ima značajne dimenzije i težinu. Stoga je potrebno koristiti prilično krutu strukturu koja osigurava tiskanu ploču i radijator. Inače će cijela konstrukcija, zbog nedostatka dovoljne krutosti, vibrirati tokom transporta, stvarajući prekomjerne sile na mjestima gdje su spojevi lemljeni.

Pravljenje dobrog pojačala snage je uvijek bila jedna od teških faza pri dizajniranju audio opreme. Kvalitet zvuka, mekoća basa i čist zvuk srednjih i visokih frekvencija, detalji muzičkih instrumenata - sve su to prazne riječi bez kvalitetnog niskofrekventnog pojačala.

Predgovor

Od mnoštva domaćih niskofrekventnih pojačala na tranzistorima i integrisanih kola koje sam napravio, najbolje je od svega radilo kolo na upravljačkom čipu. TDA7250 + KT825, KT827.

U ovom članku ću vam reći kako napraviti krug pojačala za pojačalo koji je savršen za korištenje u kućnoj audio opremi.

Parametri pojačala, nekoliko riječi o TDA7293

Glavni kriteriji po kojima je odabran ULF krug za Phoenix-P400 pojačalo:

• Snaga približno 100W po kanalu pri opterećenju od 4 Ohma;
• Napajanje: bipolarno 2 x 35V (do 40V);
• Niska ulazna impedancija;
• Male dimenzije;
• Visoka pouzdanost;
• Brzina proizvodnje;
• Visok kvalitet zvuka;
• Nizak nivo buke;
• Jeftino.

Ovo nije jednostavna kombinacija zahtjeva. Prvo sam isprobao opciju baziranu na TDA7293 čipu, ali se pokazalo da to nije ono što mi treba, a evo zašto...

Za sve ovo vreme imao sam priliku da sastavljam i testiram različita ULF kola – tranzistorska iz knjiga i publikacija Radio magazina, na raznim mikro krugovima...

Želio bih reći svoju riječ o TDA7293 / TDA7294, jer se o tome dosta pisalo na internetu, a više puta sam vidio da je mišljenje jedne osobe u suprotnosti s mišljenjem druge. Nakon što sam sastavio nekoliko klonova pojačala pomoću ovih mikro krugova, napravio sam neke zaključke za sebe.

Mikrokrugovi su zaista dosta dobri, mada mnogo zavisi od uspešnog rasporeda štampane ploče (posebno vodova uzemljenja), dobrog napajanja i kvaliteta elemenata ožičenja.

Ono što me odmah oduševilo je prilično velika snaga koja se isporučuje na opterećenje. Što se tiče integrisanog pojačala sa jednim čipom, niskofrekventna izlazna snaga je veoma dobra, takođe bih želeo da primetim veoma nizak nivo šuma u režimu bez signala. Važno je voditi računa o dobrom aktivnom hlađenju čipa, jer čip radi u načinu rada „bojler“.

Ono što mi se nije svidjelo kod pojačala 7293 je niska pouzdanost mikrokola: od nekoliko kupljenih mikrokola, na raznim prodajnim mjestima, samo su dva ostala da rade! Jedan sam izgoreo preopterecenjem ulaza, 2 su izgorela odmah pri paljenju (izgleda kao fabricki kvar), druga je pregorela iz nekog razloga kada sam ga ponovo upalila po 3. put, mada je pre toga radila normalno i nisu uočene nikakve anomalije... Možda samo nisam imao sreće.

A sada, glavni razlog zašto nisam želio da koristim module bazirane na TDA7293 u svom projektu je "metalni" zvuk koji je primjetan mojim ušima, u njemu nema mekoće i bogatstva, srednje frekvencije su malo dosadne.

Zaključio sam da je ovaj čip savršen za sabvufere ili niskofrekventna pojačala koja će zujati u prtljažniku auta ili na diskotekama!

Neću se dalje doticati teme jednočipnih pojačivača snage treba nam nešto pouzdanije i kvalitetnije da ne bi bilo tako skupo u smislu eksperimenata i grešaka. Sastavljanje 4 kanala pojačala pomoću tranzistora je dobra opcija, ali je prilično glomazno u izvođenju, a može biti i teško konfigurirati.

Dakle, što biste trebali koristiti za sklapanje ako ne tranzistore ili integrirana kola? - na oba, vješto ih kombinujući! Sastavit ćemo pojačalo snage koristeći TDA7250 upravljački čip sa snažnim kompozitnim Darlington tranzistorima na izlazu.

Kolo za NF pojačalo zasnovano na TDA7250 čipu

Čip TDA7250 u paketu DIP-20 je pouzdan stereo drajver za Darlington tranzistore (kompozitni tranzistori visokog pojačanja), na osnovu kojih možete izgraditi visokokvalitetni dvokanalni stereo UMZCH.

Izlazna snaga takvog pojačala može doseći ili čak premašiti 100 W po kanalu s otporom opterećenja od 4 Ohma, to ovisi o vrsti korištenih tranzistora i naponu napajanja.

Nakon sklapanja kopije ovakvog pojačala i prvih testova, bio sam ugodno iznenađen kvalitetom zvuka, snagom i kako je muzika koju proizvodi ovo mikrokolo "oživjela" u kombinaciji sa tranzistorima KT825, KT827. U kompozicijama su se počeli čuti vrlo mali detalji, instrumenti su zvučali bogato i „lagano“.

Ovaj čip možete spaliti na nekoliko načina:

• Obrnuti polaritet električnih vodova;
• Prekoračenje maksimalno dozvoljenog napona napajanja ±45V;
• Preopterećenje ulaza;
• Visok statički napon.

Rice. 1. TDA7250 mikro krug u DIP-20 paketu, izgled.

Datasheet za TDA7250 čip - (135 KB).

Za svaki slučaj, kupio sam 4 mikro kruga odjednom, od kojih svaki ima 2 kanala za pojačavanje. Mikro kola su kupljena u online prodavnici po cijeni od otprilike 2 USD po komadu. Na tržištu su tražili više od 5 dolara za takav čip!

Shema prema kojoj je moja verzija sastavljena ne razlikuje se mnogo od one prikazane u podatkovnoj tablici:

Rice. 2. Kolo stereo niskofrekventnog pojačala na bazi mikrokola TDA7250 i tranzistori KT825, KT827.

Za ovo kolo UMZCH sastavljeno je domaće bipolarno napajanje od +/- 36V, sa kapacitetima od 20.000 μF u svakoj ruci (+Vs i -Vs).

Dijelovi pojačala snage

Reći ću vam više o karakteristikama dijelova pojačala. Spisak radio komponenti za sklop kola:

Ime	Količina, kom	Bilješka
TDA7250	1
KT825	2
KT827	2
1,5 kOhm	2
390 Ohm	4
33 Ohm	4	snaga 0,5W
0,15 ohma	4	snaga 5W
22 kOhm	3
560 Ohm	2
100 kOhm	3
12 ohma	2	snaga 1W
10 ohma	2	snaga 0,5W
2,7 kOhm	2
100 Ohm	1
10 kOhm	1
100 µF	4	elektrolitički
2,2 µF	2	liskun ili film
2,2 µF	1	elektrolitički
2,2 nF	2
1 µF	2	liskun ili film
22 µF	2	elektrolitički
100 pF	2
100 nF	2
150 pF	8
4,7 µF	2	elektrolitički
0,1 µF	2	liskun ili film
30 pf	2

Zavojnice induktora na izlazu UMZCH su namotane na okvir promjera 10 mm i sadrže 40 zavoja emajlirane bakrene žice promjera 0,8-1 mm u dva sloja (20 zavoja po sloju). Da se zavojnice ne bi raspale, mogu se pričvrstiti topljivim silikonom ili ljepilom.

Kondenzatori C22, C23, C4, C3, C1, C2 moraju biti dizajnirani za napon od 63V, preostali elektroliti - za napon od 25V ili više. Ulazni kondenzatori C6 i C5 su nepolarni, filmski ili liskunasti.

Otpornici R16-R19 mora biti projektovan za snagu od najmanje 5Watt. U mom slučaju korišteni su minijaturni cementni otpornici.

Otpornosti R20-R23, kao i R.L. može se ugraditi sa snagom od 0,5W. Otpornici Rx - snaga od najmanje 1W. Svi ostali otpori u kolu mogu se podesiti na snagu od 0,25W.

Bolje je odabrati parove tranzistora KT827 + KT825 s najbližim parametrima, na primjer:

1. KT827A(Uke=100V, h21E>750, Pk=125W) + KT825G(Uke=70V, h21E>750, Pk=125W);
2. KT827B(Uke=80V, h21E>750, Pk=125W) + KT825B(Uke=60V, h21E>750, Pk=160W);
3. KT827V(Uke=60V, h21E>750, Pk=125W) + KT825B(Uke=60V, h21E>750, Pk=160W);
4. KT827V(Uke=60V, h21E>750, Pk=125W) + KT825G(Uke=70V, h21E>750, Pk=125W).

Ovisno o slovu na kraju oznake za tranzistore KT827, mijenjaju se samo naponi Uke i Ube, ostali parametri su identični. Ali tranzistori KT825 s različitim sufiksima slova već se razlikuju u mnogim parametrima.

Rice. 3. Pinout moćnih tranzistora KT825, KT827 i TIP142, TIP147.

Preporučljivo je provjeriti ispravnost tranzistora koji se koriste u krugu pojačala. Darlington tranzistori KT825, KT827, TIP142, TIP147 i drugi sa visokim pojačanjem sadrže dva tranzistora, par otpora i diodu unutra, tako da običan test multimetrom ovdje možda neće biti dovoljan.

Da biste testirali svaki od tranzistora, možete sastaviti jednostavan krug sa LED diodom:

Rice. 4. Šema za ispitivanje tranzistora strukture P-N-P i N-P-N za rad u ključnom modu.

U svakom od kola, kada se pritisne dugme, LED treba da svetli. Snaga se može preuzeti od +5V do +12V.

Rice. 5. Primjer testiranja performansi tranzistora KT825, P-N-P strukture.

Svaki par izlaznih tranzistora mora biti instaliran na radijatorima, jer će već pri prosječnoj ULF izlaznoj snazi ​​njihovo zagrijavanje biti prilično primjetno.

Datasheet za TDA7250 čip pokazuje preporučene parove tranzistora i snagu koja se može izvući pomoću njih u ovom pojačalu:

Pri opterećenju od 4 oma
ULF snaga	30 W	+50 W	+90 W	+130 W
Tranzistori	BDW93, BDW94A	BDW93, BDW94B	BDV64, BDV65B	MJ11013, MJ11014
Kućišta	TO-220	TO-220	SOT-93	TO-204 (TO-3)
Pri opterećenju od 8 oma
ULF snaga	15 W	+30 W	+50 W	+70 W
Tranzistori	BDX53 BDX54A	BDX53 BDX54B	BDW93, BDW94B	TIP142, TIP147
Kućišta	TO-220	TO-220	TO-220	TO-247

Montažni tranzistori KT825, KT827 (TO-3 kućište)

Posebnu pažnju treba obratiti na ugradnju izlaznih tranzistora. Na kućište tranzistora KT827, KT825 spojen je kolektor, pa ako se kućišta dva tranzistora u jednom kanalu slučajno ili namjerno kratko spoje, doći ćete do kratkog spoja u napajanju!

Rice. 6. Tranzistori KT827 i KT825 su pripremljeni za ugradnju na radijatore.

Ako se tranzistori planiraju montirati na jedan zajednički radijator, tada se njihova kućišta moraju izolirati od radijatora kroz brtve od liskuna, prethodno ih premazati s obje strane termalnom pastom kako bi se poboljšao prijenos topline.

Rice. 7. Radijatori koje sam koristio za tranzistore KT827 i KT825.

Da ne bih dugo opisivao kako instalirati izolirane tranzistore na radijatore, dat ću jednostavan crtež koji sve detaljno prikazuje:

Rice. 8. Izolovana montaža tranzistora KT825 i KT827 na radijatore.

Štampana ploča

Sada ću vam reći o štampanoj ploči. Neće ga biti teško razdvojiti, jer je kolo gotovo potpuno simetrično za svaki kanal. Morate pokušati udaljiti ulazne i izlazne krugove jedan od drugog što je više moguće - to će spriječiti samouzbuđenje, mnogo smetnji i zaštititi vas od nepotrebnih problema.

Fiberglas se u principu može uzeti debljine od 1 do 2 milimetra, ploča ne treba posebnu čvrstoću. Nakon nagrizanja tragova, potrebno ih je dobro kalajisati lemom i smolom (ili fluksom), nemojte zanemariti ovaj korak - vrlo je važan!

Staze za štampanu ploču sam postavio ručno, na list kariranog papira jednostavnom olovkom. To je ono što radim još od vremena kada se o SprintLayoutu i LUT tehnologiji moglo samo sanjati. Evo skenirane šablone dizajna štampane ploče za ULF:

Rice. 9. Štampana ploča pojačala i lokacija komponenti na njoj (kliknite za otvaranje u punoj veličini).

Kondenzatori C21, C3, C20, C4 nisu na ručno nacrtanoj ploči, potrebni su za filtriranje napona napajanja, ugradio sam ih u samo napajanje.

UPD: Hvala ti Alexandru za PCB raspored u Sprint Layoutu!

Rice. 10. Štampana ploča za UMZCH na TDA7250 čipu.

U jednom od mojih članaka rekao sam kako napraviti ovu štampanu ploču pomoću LUT metode.

Preuzmite štampanu ploču od Aleksandra u *.lay(Sprint Layout) formatu - (71 KB).

UPD. Evo i drugih štampanih ploča koje se spominju u komentarima na publikaciju:

Što se tiče priključnih žica za napajanje i na izlazu kruga UMZCH, one bi trebale biti što kraće i s poprečnim presjekom od najmanje 1,5 mm. U ovom slučaju, što je kraća dužina i veća debljina vodiča, to je manji gubitak struje i smetnje u krugu za pojačavanje snage.

Rezultat su bila 4 kanala za pojačavanje na dva mala šala:

Rice. 11. Fotografije gotovih UMZCH ploča za četiri kanala pojačanja snage.

Podešavanje pojačala

Ispravno sastavljeno kolo napravljeno od dijelova koji se mogu servisirati odmah počinje raditi. Prije spajanja strukture na izvor napajanja, morate pažljivo pregledati tiskanu ploču za bilo kakve kratke spojeve, a također ukloniti višak kolofonija pomoću komada vate namočenog u otapalo.

Preporučujem povezivanje sistema zvučnika u krug kada ga prvi put uključite i tokom eksperimenata koristeći otpornike otpornosti od 300-400 Ohma, to će spasiti zvučnike od oštećenja ako nešto pođe po zlu.

Preporučljivo je na ulaz spojiti kontrolu jačine zvuka - jedan dvostruki varijabilni otpornik ili dva odvojeno. Prije uključivanja UMZCH-a, stavljamo prekidač otpornika(-a) u lijevi krajnji položaj, kao na dijagramu (minimalna glasnoća), a zatim spajanjem izvora signala na UMZCH i primjenom napajanja na krug, možete glatko povećajte jačinu, posmatrajući kako se ponaša sastavljeno pojačalo.

Rice. 12. Šematski prikaz povezivanja varijabilnih otpornika kao kontrole jačine zvuka za ULF.

Varijabilni otpornici se mogu koristiti sa bilo kojim otporom od 47 KOhm do 200 KOhm. Kada se koriste dva varijabilna otpornika, poželjno je da njihovi otpori budu isti.

Dakle, hajde da proverimo performanse pojačala pri maloj jačini zvuka. Ako je sve u redu sa krugom, onda se osigurači na električnim vodovima mogu zamijeniti snažnijim (2-3 Ampera dodatna zaštita tijekom rada UMZCH-a);

Struja mirovanja izlaznih tranzistora može se izmjeriti povezivanjem ampermetra ili multimetra u načinu mjerenja struje (10-20A) na kolektorsku prazninu svakog tranzistora. Ulazi pojačala moraju biti spojeni na zajedničku masu (potpuno odsustvo ulaznog signala), a zvučnici moraju biti povezani na izlaze pojačala.

Rice. 13. Šema strujnog kruga za povezivanje ampermetra za mjerenje struje mirovanja izlaznih tranzistora audio pojačala.

Struja mirovanja tranzistora u mom UMZCH-u koji koristi KT825+KT827 je približno 100mA (0.1A).

Osigurači se također mogu zamijeniti snažnim žaruljama sa žarnom niti. Ako se jedan od kanala pojačala ponaša neprikladno (šum, šum, pregrijavanje tranzistora), onda je moguće da je problem u dugim provodnicima koji idu do tranzistora;

U zakljucku

To je za sada sve, u narednim člancima ću vam reći kako napraviti napajanje za pojačalo, indikatore izlazne snage, zaštitna kola za sisteme zvučnika, o kućištu i prednjem panelu...

Ako trebate napraviti jednostavan, ali prilično moćan UMZCH, mikro krug TDA2040 ili TDA2050 bit će najbolje i jeftino rješenje. Ovo malo stereo AF pojačalo je izgrađeno na bazi dva dobro poznata mikrokola TDA2030A. U poređenju sa klasičnom vezom, ovaj sklop ima poboljšano filtriranje snage i optimiziran raspored PCB-a. Nakon dodavanja bilo kakvog pretpojačala i napajanja, dizajn je idealan za izradu kućnog audio pojačala snage, otprilike 15 W (svaki kanal). Projekt je baziran na TDA2030A, ali možete koristiti TDA2040 ili TDA2050, čime se izlazna snaga povećava za jedan i pol puta. Pojačalo je pogodno za zvučnike sa impedancijom od 8 ili 4 oma. Prednost dizajna je što ne zahtijeva bipolarno napajanje, kao većina. Krug ima dobre parametre, lakoću pokretanja i pouzdan rad.

Šematski dijagram ULF-a

Pojačalo 2x15W TDA2030 - stereo kolo

TDA2030A vam omogućava da lemite niskofrekventno pojačalo klase AB. Mikrokrug pruža veliku izlaznu struju, a karakteriše ga nisko izobličenje signala. Ugrađena je zaštita od kratkog spoja, koja automatski ograničava napajanje na sigurnu vrijednost, kao i termička zaštita tradicionalna za ovakve uređaje. Kolo se sastoji od dva identična kanala, od kojih je rad jednog opisan u nastavku.

Princip rada pojačala na TDA2030

Otpornici R1 (100k), R2 (100k) i R3 (100k) služe za stvaranje virtuelne nule za pojačalo U1 (TDA2030A), a kondenzator C1 (22uF/35V) filtrira ovaj napon. Kondenzator C2 (2,2 uF/35V) isključuje DC komponentu - sprečava istosmjerni napon da uđe u ulaz mikrokola pojačala kroz linearni ulaz.

Elementi R4 (4,7k), R5 (100k) i C4 (2,2 uF/35V) rade u petlji negativne povratne sprege i imaju zadatak da formiraju frekvencijski odziv pojačala. Otpornici R4 i R5 određuju nivo pojačanja, dok C4 daje jedinično pojačanje za DC komponentu.

Otpornik R6 (1R) zajedno sa kondenzatorom C6 (100nF) rade u sistemu koji formira karakteristiku frekvencijskog odziva na izlazu. Kondenzator C7 (2200uF/35V) sprečava DC struju da prođe kroz zvučnik (prolaskom AC audio signala muzike).

Diode D1 i D2 sprečavaju pojavu opasnih napona obrnutog polariteta u zavojnici zvučnika i oštećenje čipa. Kondenzatori C3 (100nF) i C5 (1000uF/35V) filtriraju napon napajanja.

ULF štampana ploča

Štampana ploča ULF TDA2030

Na fotografijama možete vidjeti štampanu ploču. sa crtežima mogu biti u arhivi (bez registracije). Što se tiče montaže, zgodno je prvo zalemiti dva kratkospojnika na strujnim sabirnicama. Ako je moguće, trebali biste koristiti deblju žicu, a ne tanku nogu otpornika, kao što je često slučaj. Ako će pojačalo raditi sa 8 Ohm zvučnicima, a ne 4 Ohma, kondenzatori C7 i C14 (2200uF/35V) mogu imati vrijednost od 1000uF.

Radijatore ili jedan zajednički radijator svakako biste trebali zašrafiti na prirubnice, imajući na umu da su kućišta mikrokola TDA2030A iznutra spojena na masu.

Možete uspješno koristiti TDA2040 ili TDA2050 mikro kola na štampanoj ploči bez ikakvih promjena pinouta. Ploča je dizajnirana tako da se po potrebi može rezati na mjestu označenom isprekidanom linijom, a može se koristiti samo jedna polovina pojačala sa U1 čipom. Umjesto konektora AR2 (TB2-5) i AR3 (TB2-5), možete direktno lemiti žice ako su audio konektori pričvršćeni za tijelo pojačala.

Spremna štampana ploča za pojačalo sa rasporedom delova

Kućište i napajanje

Uzmite napajanje ili s transformatorom plus ispravljačem, ili gotovim prekidačem, na primjer s laptopa. Pojačalo se mora napajati nestabilizovanim naponom u rasponu od 12 - 30 V. Maksimalni napon napajanja je 35 V, što je prirodno bolje ne dostići za par volti, nikad se ne zna.

Izrada kućišta od nule je vrlo problematična, pa je najlakši način da odaberete gotovu kutiju (metalnu, plastičnu) ili čak gotovu kutiju od elektroničkog uređaja (satelitski TV tjuner, DVD player).

Evgenia Smirnova

Poslati svjetlost u dubine ljudskog srca - to je svrha umjetnika

Povezivanje zvučnika na laptop, TV ili drugi muzički izvor ponekad zahtijeva pojačanje signala pomoću posebnog uređaja. Ideja da napravite vlastito pojačalo je dobra ako ste skloni da radite sa štampanim pločama kod kuće i imate neke tehničke vještine.

Kako napraviti pojačivač zvuka

Početak rada na sastavljanju uređaja za pojačanje za zvučnike ove ili one vrste sastoji se od traženja alata i komponenti. Kolo pojačala je sastavljeno na štampanoj ploči pomoću lemilice na nosaču otpornom na toplotu. Preporučuje se korištenje posebnih stanica za lemljenje. Ako ga sami sastavite u svrhu testiranja strujnog kruga ili za kratkotrajnu upotrebu, opcija "na žicama" je prikladna, ali će vam trebati više prostora za postavljanje komponenti. Štampana ploča garantuje kompaktnost uređaja i lakoću dalje upotrebe.

Jeftino i široko rasprostranjeno pojačalo za slušalice ili male zvučnike stvoreno je na bazi mikrokruga - minijaturne upravljačke jedinice s unaprijed ožičenim skupom naredbi za upravljanje električnim signalom. Sve što preostaje da se doda u krug sa mikro krugom je nekoliko otpornika i kondenzatora. Ukupna cijena amaterskog pojačala je u konačnici znatno niža od cijene gotove profesionalne opreme iz najbliže trgovine, ali je funkcionalnost ograničena na promjenu izlazne jačine audio signala.

Zapamtite karakteristike kompaktnih jednokanalnih pojačala koje sami sastavljate na osnovu mikrokola TDA serije i njihovih analoga. Mikrokrug stvara veliku količinu topline tokom rada, tako da biste trebali eliminirati ili minimizirati njegov kontakt s drugim dijelovima uređaja. Preporučuje se upotreba rešetke hladnjaka za odvođenje topline. Ovisno o modelu mikrokruga i snazi ​​pojačala, povećava se veličina potrebnog hladnjaka. Ako je pojačalo sastavljeno u kućištu, prvo treba planirati mjesto za hladnjak.

Još jedna karakteristika sastavljanja pojačala zvuka vlastitim rukama je niska potrošnja napona. Ovo vam omogućava da koristite jednostavno pojačalo u automobilima (napaja se iz akumulatora), na putu ili kod kuće (napaja ga posebna jedinica ili baterije). Neka pojednostavljena audio pojačala zahtijevaju napon od samo 3 volta. Potrošnja energije zavisi od stepena potrebnog pojačanja audio signala. Pojačalo zvuka iz plejera za standardne slušalice troši oko 3 vata.

Preporučuje se da radio-amater početnik koristi kompjuterski program za kreiranje i pregled dijagrama kola. Datoteke za takve programe mogu imati ekstenziju *.lay - kreiraju se i uređuju u popularnom virtuelnom alatu Sprint Layout. Stvaranje kola vlastitim rukama od nule ima smisla ako ste već stekli iskustvo i želite eksperimentirati sa znanjem koje ste stekli. U suprotnom, potražite i preuzmite gotove datoteke koje se mogu koristiti za brzo sklapanje zamjene za niskofrekventno pojačalo za auto radio ili digitalno kombinirano pojačalo za gitaru.

Za laptop

Pojačalo zvuka za laptop koji sam uradi sam sklapa se u jednom od dva slučaja: ugrađeni zvučnici su pokvareni ili njihova jačina i kvalitet zvuka nisu dovoljni za vaše potrebe. Trebat će vam jednostavno pojačalo dizajnirano za snagu vanjskih zvučnika do 2 vata i otpor namotaja do 4 oma. Da biste ga sami sastavili, pored standardnih radio-amaterskih alata (klešta, lemna stanica), trebat će vam štampana ploča, mikro krug TDA 7231 i napajanje od 9 volti. Odaberite svoje kućište za smještaj komponenti pojačala.

Dodajte sljedeće stavke na listu kupljenih komponenti:

• nepolarni kondenzator 0,1 µF – 2 kom.;
• polarni kondenzator 100 µF – 1 kom.;
• polarni kondenzator 220 µF – 1 kom.;
• polarni kondenzator 470 µF – 1 kom.;
• konstantni otpornik 10 KOhm – 1 kom.;
• konstantni otpornik 4,7 Ohm – 1 kom.;
• dvopoložajni prekidač – 1 kom.;
• priključak za izlaz zvučnika – 1 kom.

Sami odredite redoslijed montaže ovisno o tome koji *.lay električni dijagram ste preuzeli. Odaberite radijator takve veličine da vam njegova toplinska provodljivost omogućava održavanje radne temperature mikrokruga ispod 50 stupnjeva Celzijusa. Ako se uređaj stalno koristi na otvorenom s laptopom, trebat će mu kućište domaće izrade s utorima ili rupama za cirkulaciju zraka. Takvo kućište možete sastaviti vlastitim rukama iz plastične posude ili ostataka stare radio opreme, pričvršćujući ploču dugim vijcima.

Za DIY slušalice

Najjednostavnije stereo pojačalo za prijenosne slušalice treba imati malu snagu, ali najvažniji parametar će biti potrošnja energije. U idealnom primjeru, dizajn se napaja AA baterijama ili, u ekstremnim slučajevima, jednostavnim adapterom od 3 volta. Trebat će vam visokokvalitetni mikro krug TDA 2822 ili njegov analog (na primjer, KA 2209), elektroničko kolo za sastavljanje pojačala vlastitim rukama pomoću TDA 2822. Uz to uzmite sljedeće komponente:

• kondenzatori 100 µF (4 kom.);
• do 30 cm bakrene žice;
• utičnica za kabl za slušalice.

Element hladnjaka će biti potreban ako želite da pojačalo bude kompaktno i sa zatvorenim kućištem. Pojačalo se može montirati na gotovu ili domaću štampanu ploču ili površinskom montažom. Impulsni transformator u napajanju može uzrokovati smetnje, stoga ga nemojte koristiti u ovom pojačalu. Gotovo pojačalo će pružiti prijatan i moćan zvuk sa plejera (snimka ili radio signal), tableta ili telefona.

Pojačalo za subwoofer

Pojačalo niske frekvencije sastavlja se vlastitim rukama na mikrokrugu TDA 7294. Koristi se i za stvaranje snažne akustike s basom u stanu i kao pojačalo za automobil - u ovom slučaju, međutim, morate kupiti bipolarno napajanje. napajanje 30-35 volti. Slike ispod opisuju lokaciju komponenti, kao i vrijednosti otpornika i kondenzatora. Ovo pojačalo za subwoofer će pružiti izlaznu snagu do 100 vati uz izvanredne niske frekvencije.

Mini pojačivač zvuka za zvučnike

Gore opisani dizajn za prijenosna računala prikladan je kao uređaj za pojačanje zvuka za domaće ili strane kućne zvučnike. Stacionarno postavljanje uređaja omogućit će vam da odaberete bilo koji adapter za napajanje od dostupnih. Možete osigurati minijaturnu veličinu i prihvatljiv izgled jeftinog pojačala slijedeći nekoliko pravila:

1. Gotova visokokvalitetna štampana ploča.
2. Izdržljivo plastično ili metalno kućište (naručite od stručnjaka).
3. Postavljanje komponenti je unaprijed planirano.
4. Pojačalo je uredno zalemljeno, bez suvišnih kapi lema.
5. Hladnjak dodiruje samo čip.
6. Za izlaz signala i ulaz napajanja koriste se gotove utičnice.

DIY cijevno pojačalo zvuka

Cijevna pojačala zvuka su skupi uređaji, pod uslovom da sve komponente kupujete o svom trošku. Stari radio-amateri ponekad čuvaju kolekcije cijevi i drugih dijelova. Sastavljanje cijevnog pojačala kod kuće vlastitim rukama relativno je jednostavno ako ste voljni provesti nekoliko dana tražeći detaljne sheme kola na Internetu. Sklop pojačala zvuka je u svakom slučaju jedinstven i zavisi od izvora zvuka (stari magnetofon, moderna digitalna oprema), izvora napajanja, očekivanih dimenzija i drugih parametara.

Tranzistorsko pojačalo zvuka

Sastavljanje zvučnog pretpojačala vlastitim rukama bez korištenja složenih mikro krugova moguće je pomoću tranzistora. Pojačalo bazirano na germanijumskim tranzistorima može se lako integrisati u moderne audio sisteme, ne zahteva dodatnu konfiguraciju. Nedostatak tranzistorskih kola je veća veličina sklopa ploče. Ovisnost o "čistoći" pozadine je također neugodna - trebat će vam zaštićeni kabel ili dodatni krug za suzbijanje buke i mreškanja iz mreže.

Video: DIY audio pojačalo

Pronašli ste grešku u tekstu? Odaberite ga, pritisnite Ctrl + Enter i sve ćemo popraviti!