Ovaj se članak bavi posebnim pitanjima u dizajnu i korištenju tiskanih pločica koje se odnose na pojačala snage, posebno ona koja rade u klasi B. Sva pojačala snage sadrže same stupnjeve za pojačanje snage i pridružene upravljačke i zaštitne sklopove. Većina pojačala također ima niskopropusni stupanj slabog signala, balansirana izlazna pojačala, podzvučni filtar, mjerače izlaza itd.

Razmatraju se i druga pitanja povezana s dizajnom PCB-a, kao što su uzemljenje, sigurnosni problemi, pouzdanost, itd. Performanse niskofrekventnog pojačala snage ovise o velikom broju čimbenika, u svim slučajevima presudno je pažljivo projektiranje tiskane ploče , prvenstveno zbog opasnosti od izobličenja uzrokovanog induktivnim smetnjama; Moguće interakcije između putova signala i tračnica za napajanje mogu vrlo lako ograničiti linearnost pojačala, tako da je teško precijeniti važnost ovog problema. Odabrani raspored sklopne ploče (smještaj komponenata i uzorak tragova) uvelike će odrediti i izobličenje i razine preslušavanja pojačala.

Uz gore navedena razmatranja u vezi s performansama pojačala, dizajn strujne ploče imat će značajan utjecaj na mogućnost izrade, lakoću pregleda, mogućnost popravka i pouzdanost. U nastavku se raspravlja o svim gore navedenim aspektima problema.

Uspješno projektiranje kruga PCB-a pojačala zahtijeva određenu razinu znanja o elektronici kako bi se razumjela zamršenost učinaka opisanih u nastavku tako da proces dizajna PCB-a teče glatko i učinkovito. Već se smatra uobičajenom praksom da se pri projektiranju tiskanih pločica za različita područja elektronike prepusti na milost i nemilost profesionalcima koji, iako vrlo dobro poznaju zamršenost rada sa sustavima za računalno potpomognuto projektiranje, imaju vrlo nejasne ili čak potpune nedostatke razumijevanje zamršenosti rada elektroničkih sklopova. Za neka područja ovaj pristup može biti prihvatljiv; Kod projektiranja pojačala snage ono je potpuno neadekvatno zbog činjenice da osnovne karakteristike kao što su preslušavanje i razina izobličenja jako ovise o dijagramu ožičenja. Malo niže, PCB dizajner će moći razumjeti o čemu zapravo govorimo.

Preslušavanje

Preslušavanje (ili fenomen "tečenja" signala iz jednog kanala u drugi, električne smetnje uzrokovane prolaskom signala u susjednim žicama) karakterizira prije svega izvor signala (koji može biti bilo koja složena impedancija) i prijemnik, koji obično ima višu kompleksnu vrijednost impedancije, ili potencijal virtualne, "plutajuće" zemlje. Kada se govori o preslušavanju u komunikacijskim kanalima, obično se kanali za odašiljanje i prijem nazivaju glasovni odnosno neglasovni kanali.

Preslušavanje se javlja i manifestira u različitim oblicima:

1. Kapacitivno preslušavanje rezultat je blizine dvaju električnih vodiča u prostoru i može se prikazati korištenjem virtualnog (ili efektivnog) kondenzatora koji povezuje dva kruga. Kapacitet takvog kondenzatora raste s povećanjem frekvencije proporcionalno vrijednosti od 6 dB/oktavi, iako su moguće veće stope porasta kapaciteta. Zaštita vodiča bilo kojim vodljivim materijalom potpuno rješava problem, iako se povećanje udaljenosti između takvih vodiča pokazalo jeftinijom metodom.
2. Otporni preslušavanje se javlja iz jednostavnog razloga što je otpor šipki uzemljenja različit od nule. Bakar na sobnoj temperaturi nije supravodič. Otporni preslušavanje neovisno je o frekvenciji.
3. Induktivno preslušavanje rijetko je problem u audio dizajnu; mogu se pojaviti kada su dva niskofrekventna transformatora nepromišljeno instalirana preblizu jedan drugome, ali osim ovog slučaja problem se obično može zaboraviti. Značajna iznimka od ovog pravila je niskofrekventno pojačalo snage klase B, u kojem su struje koje teku kroz tračnice napajanja polusinusne valove i koje mogu ozbiljno utjecati na razinu izobličenja pojačala ako im se dopusti interakcija s krugovima ulaznog signala , povratna sprega ili izlazna kaskada.

U većini linearnih niskofrekventnih krugova, primarni uzrok preslušavanja je neželjena kapacitivna sprega između različitih krugova kruga, au velikoj većini slučajeva to je određeno uzorkom žica i tragovima na tiskanoj pločici. Nasuprot tome, pojačala snage klase B trpe malo ili čak zanemarivo preslušavanje uzrokovano kapacitivnim učincima, budući da su impedancije krugova male, a udaljenosti između njih dovoljno velike; Mnogo veći problem predstavlja induktivna sprega između sabirnica kroz koje teku struje snage i krugova kroz koje prolazi signal. Ako se takva sprega dogodi između krugova istog kanala, manifestira se u obliku izobličenja i može dovesti do značajne nelinearnosti u karakteristikama pojačala. Ako se ova interakcija proširi na drugi (ne-govorni) kanal, to će se pojaviti kao preslušavanje izobličenog signala. U svakom slučaju, takva veza je vrlo nepoželjna i moraju se poduzeti posebne mjere kako bi se spriječila njena pojava.

Usmjeravanje PCB-a samo je jedan element ove bitke, budući da preslušavanje mora nekako ne samo biti emitirano, već i negdje primljeno. Obično će izvor maksimalnog zračenja biti unutarnje električne žice zbog njihove ukupne duljine i obilja, uzorak usmjeravanja žice vjerojatno će biti najkritičniji za postizanje najboljih performansi, tako da će trebati koristiti razne stezaljke, stezaljke za kabele itd. koristi za njihovo osiguranje. Prijemni uređaj su najčešće ulazni krugovi i povratni krugovi koji se također nalaze na tiskanoj pločici. Za dobar rad uređaja potrebno je proučiti ove probleme sa stajališta maksimalne zaštite od zračenja.

Izobličenje uzrokovano smetnjama napajanja

Tračnice snage pojačala snage klase B nose vrlo velike i jako izobličene struje. Kao što je već ranije naglašeno, ako je zbog indukcije njihova interakcija dopuštena u krugu kroz koji prolazi akustični signal, tada će se razina izobličenja naglo povećati. Ovo se odnosi na PCB vodiče i slično za kabelske veze, tužna je istina da je vrlo lako napraviti PCB pojačala koji je apsolutno savršen u svakom pogledu osim za ovaj jedan zahtjev, a jedino rješenje je korištenje druge naknade . Međutim, za postizanje optimalnih rezultata potrebno je pridržavati se sljedećih zahtjeva:

1. Potrebno je minimizirati elektromagnetsko zračenje iz tračnica napajanja postavljanjem tračnica pozitivnog i negativnog napona što je fizički moguće bliže jedna drugoj. Trebaju biti smješteni što je dalje moguće od ulaznih krugova stupnja pojačala i priključnih izlaznih stezaljki; Najbolji način je spojiti žice sabirnice napajanja na izlazni stupanj s jedne strane, a ostale žice pojačala s druge strane. Zatim biste trebali pokrenuti žice od izlaza za napajanje ostatka pojačala; kroz njih više neće prolaziti poluvalna struja pa neće stvarati probleme.
2. Potrebno je minimizirati apsorpciju elektromagnetskog zračenja iz energetskih sabirnica minimiziranjem područja krugova pokrivenih žicama ulaznog i povratnog kruga. Oni tvore zatvorene petlje kroz tlo, tako da površina petlji koju pokrivaju treba biti minimalna. Često se najbolji rezultat može postići maksimiziranjem prostornog odvajanja i usmjeravanjem žica ulazne i povratne petlje preko LF staze uzemljenja, koja prolazi kroz središte tiskane pločice od ulazne do izlazne točke petlje uzemljenja. Do induktivnog izobličenja također može doći u interakciji s izlaznim žicama i izlaznim žicama za uzemljenje. Potonji slučaj predstavlja prilično ozbiljan problem, jer je obično teško promijeniti njegov položaj u prostoru bez ažuriranja same tiskane ploče.

Ugradnja izlaznih poluvodiča

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

Prednosti:

1. Tiskana ploča pojačala može se dizajnirati tako da tvori cjelovitu jedinicu koja se može temeljito testirati prije ugradnje u šasiju. Ovaj pristup uvelike olakšava testiranje, budući da je pristup različitim točkama kruga omogućen sa svih strana; također eliminira mogućnost oštećenja površine samog PCB-a (ogrebotine, itd.) tijekom pregleda.
2. Ne postoji mogućnost pogrešnog spajanja izlaznih poluvodičkih elemenata, pod uvjetom da su potrebni poluvodički elementi instalirani na ispravnim pozicijama. Ovo je prilično značajan argument, budući da takve greške obično onesposobe izlazne poluvodičke uređaje, a dovode i do drugih negativnih učinaka koji se razvijaju poput padajućih domina, a za ispravljanje kojih će biti potrebno dosta vremena (i novca).
3. Sve spojne žice koje vode do izlaznih poluvodičkih uređaja trebaju biti što kraće. To pomaže u povećanju stabilnosti izlaznog stupnja i otpornosti na pojavu RF oscilacija.

Mane:

1. Ako izlazni uređaji pojačala zahtijevaju čestu zamjenu (što jasno ukazuje na neki vrlo ozbiljan kvar), tada će opetovano lemljenje oštetiti tragove tiskane pločice. Međutim, ako se dogodi najgore, oštećeni dio uvijek se može zamijeniti kratkim vodičem, tako da nema potrebe za odlaganjem tiskane pločice; budite uvjereni, takva opcija popravka je uvijek moguća.
2. Moguće je da se izlazni poluvodički uređaji mogu jako zagrijati, čak i kada rade u nominalnim uvjetima; Za uređaje tipa TO3 temperatura kućišta od 90 °C nije neuobičajena. Ako korištena metoda montaže ne dopušta određeni stupanj elastičnosti, toplinsko širenje može rezultirati mehaničkim silama koje mogu otrgnuti brtve za montažu PCB-a.
3. Hladnjak će obično imati značajne dimenzije i težinu. Stoga je potrebno koristiti prilično krutu strukturu koja učvršćuje tiskanu ploču i radijator. Inače će cijela konstrukcija, zbog nedostatka dovoljne krutosti, vibrirati tijekom transporta, stvarajući prekomjerne sile na mjestima gdje su spojevi lemljeni.

Izrada dobrog pojačala snage uvijek je bila jedna od teških faza u projektiranju audio opreme. Kvaliteta zvuka, mekoća basa i čist zvuk srednjih i visokih frekvencija, detalj glazbenih instrumenata - sve su to prazne riječi bez visokokvalitetnog niskofrekventnog pojačala snage.

Predgovor

Od raznih niskofrekventnih pojačala domaće izrade na tranzistorima i integriranim krugovima koje sam napravio, krug na pogonskom čipu pokazao se najbolje od svih. TDA7250 + KT825, KT827.

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

Parametri pojačala, nekoliko riječi o TDA7293

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

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

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 i zašto...

Za sve to vrijeme imao sam priliku sastavljati i testirati različite ULF sklopove - tranzistorske iz knjiga i publikacija Radio magazina, na raznim mikrokrugovima...

Želio bih reći svoju riječ o TDA7293 / TDA7294, jer je o tome puno napisano na internetu i 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.

Mikro krugovi su stvarno prilično dobri, iako puno ovisi o uspješnom rasporedu tiskane pločice (osobito uzemljenja), dobrom napajanju i kvaliteti elemenata ožičenja.

Ono što me odmah obradovalo je prilično velika snaga isporučena opterećenju. Što se tiče integriranog pojačala s jednim čipom, niskofrekventna izlazna snaga je vrlo dobra; također bih želio primijetiti vrlo nisku razinu šuma u načinu rada bez signala. Važno je voditi računa o dobrom aktivnom hlađenju čipa, budući da čip radi u načinu rada "kotao".

Ono što mi se nije svidjelo kod pojačala 7293 bila je niska pouzdanost mikro kruga: od nekoliko kupljenih mikro krugova, na raznim prodajnim mjestima, samo su dva ostala raditi! Jedan mi je pregorio preopterećenjem ulaza, 2 su mi izgorjele odmah pri paljenju (čini se kao tvornički kvar), još jedan mi je pregorio iz nekog razloga kad sam ga ponovo upalio 3. put, iako je prije toga radio normalno i nisu uočene nikakve anomalije... Možda samo nisam imao sreće.

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

Zaključio sam da je ovaj čip savršen za subwoofere ili niskofrekventna pojačala koja će dronjati u prtljažniku automobila ili diskotekama!

Neću dalje doticati temu jednočipnih pojačala, treba nam nešto pouzdanije i kvalitetnije da ne bude toliko skupo u smislu eksperimenata i grešaka. Sastavljanje 4 kanala pojačala pomoću tranzistora je dobra opcija, ali je prilično glomazna u izvedbi, a također može biti teško konfigurirati.

Dakle, što biste trebali koristiti za sastavljanje ako ne tranzistore ili integrirane sklopove? - na oba, vješto ih kombinirajući! Sastavit ćemo pojačalo snage pomoću TDA7250 driver čipa sa snažnim kompozitnim Darlington tranzistorima na izlazu.

LF sklop pojačala snage baziran na TDA7250 čipu

Čip TDA7250 u paketu DIP-20 je pouzdani stereo upravljački program za Darlingtonove tranzistore (kompozitni tranzistori visokog pojačanja), na temelju 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; ovisi o vrsti korištenih tranzistora i naponu napajanja kruga.

Nakon sastavljanja kopije takvog pojačala i prvih testova, bio sam ugodno iznenađen kvalitetom zvuka, snagom i načinom na koji je glazba koju proizvodi ovaj mikro krug "oživjela" u kombinaciji s tranzistorima KT825, KT827. U skladbama su se počeli čuti vrlo mali detalji, instrumenti su zvučali bogato i "lagano".

Ovaj čip možete spaliti na nekoliko načina:

• Okretanje polariteta električnih vodova;
• Prekoračenje najvećeg dopuštenog napona napajanja ±45V;
• Ulazno preopterećenje;
• Visoki statički napon.

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

Podatkovna tablica za TDA7250 čip - (135 KB).

Za svaki slučaj, kupio sam 4 mikro kruga odjednom, od kojih svaki ima 2 kanala za pojačanje. Mikro krugovi su kupljeni u online trgovini po cijeni od približno 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:

Riža. 2. Krug stereo niskofrekventnog pojačala temeljen na mikro krugu TDA7250 i tranzistorima KT825, KT827.

Za ovaj UMZCH krug sastavljeno je kućno bipolarno napajanje +/- 36V, s kapacitetom od 20 000 μF u svakom kraku (+Vs i -Vs).

Dijelovi pojačala snage

Reći ću vam više o značajkama dijelova pojačala. Popis radijskih komponenti za sklop sklopa:

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

Zavojnice induktora na izlazu UMZCH namotane su na okvir promjera 10 mm i sadrže 40 zavoja emajlirane bakrene žice promjera 0,8-1 mm u dva sloja (20 zavoja po sloju). Kako 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 63 V, preostali elektroliti - za napon od 25 V ili više. Ulazni kondenzatori C6 i C5 su nepolarni, film ili liskun.

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

Otpori R20-R23, kao i R.L. može se instalirati sa snagom od 0,5W. Otpornici Rx - snage najmanje 1W. Svi ostali otpori u krugu mogu se postaviti 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 po mnogim parametrima.

Riža. 3. Pinout snažnih 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 s velikim pojačanjem sadrže dva tranzistora, par otpora i diodu unutra, tako da obični test multimetrom ovdje možda neće biti dovoljan.

Za testiranje svakog od tranzistora, možete sastaviti jednostavan krug s LED-om:

Riža. 4. Shema za ispitivanje tranzistora P-N-P i N-P-N strukture za operativnost u ključnom načinu rada.

U svakom od krugova, kada se pritisne gumb, LED treba svijetliti. Napajanje se može uzeti od +5V do +12V.

Riža. 5. Primjer ispitivanja rada tranzistora KT825 strukture P-N-P.

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

Podatkovna tablica za TDA7250 čip prikazuje preporučene parove tranzistora i snagu koja se može izvući pomoću njih u ovom pojačalu:

Pri opterećenju od 4 ohma
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 ohma
ULF snaga	15 W	+30 W	+50 W	+70 W
Tranzistori	BDX53 BDX54A	BDX53 BDX54B	BDW93, BDW94B	SAVJET142, SAVJET147
Kućišta	TO-220	TO-220	TO-220	TO-247

Montažni tranzistori KT825, KT827 (kućište TO-3)

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

Riža. 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 tinjca, prethodno ih premazati s obje strane toplinskom pastom kako bi se poboljšao prijenos topline.

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

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

Riža. 8. Izolirana montaža tranzistora KT825 i KT827 na radijatore.

Isprintana matična ploča

Sada ću vam reći o tiskanoj pločici. Neće biti teško razdvojiti ga, jer je krug gotovo potpuno simetričan za svaki kanal. Morate pokušati udaljiti ulazne i izlazne krugove jedan od drugog što je više moguće - to će spriječiti samopobudu, puno smetnji i zaštititi vas od nepotrebnih problema.

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

Tračnice za tiskanu pločicu postavio sam ručno, jednostavnom olovkom na list kariranog papira. To je ono što radim još od vremena kada se o SprintLayout i LUT tehnologiji moglo samo sanjati. Ovdje je skenirana matrica dizajna tiskane ploče za ULF:

Riža. 9. Tiskana ploča pojačala i položaj komponenti na njoj (kliknite za otvaranje u punoj veličini).

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

UPD: Hvala vam Alexandru za PCB raspored u Sprint Layout!

Riža. 10. Tiskana ploča za UMZCH na čipu TDA7250.

U jednom od svojih članaka rekao sam kako napraviti ovu tiskanu ploču koristeći LUT metodu.

Preuzmite tiskanu ploču od Alexandera u *.lay(Sprint Layout) formatu - (71 KB).

UPD. Evo i drugih tiskanih ploča spomenutih u komentarima na publikaciju:

Što se tiče spojnih žica za napajanje i na izlazu UMZCH kruga, one bi trebale biti što kraće i s presjekom od najmanje 1,5 mm. U tom slučaju, što je kraća duljina i veća debljina vodiča, manji su gubici struje i smetnje u krugu pojačanja snage.

Rezultat su bila 4 kanala pojačanja na dvije male trake:

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

Postavljanje pojačala

Ispravno sastavljen strujni krug napravljen od servisiranih dijelova odmah počinje raditi. Prije spajanja konstrukcije na izvor napajanja, potrebno je pažljivo pregledati tiskanu ploču radi eventualnih kratkih spojeva, a također ukloniti višak kolofonije pomoću komadića vate natopljenog otapalom.

Preporučam povezivanje sustava zvučnika s krugom kada ga prvi put uključite i tijekom eksperimenata pomoću otpornika s otporom od 300-400 Ohma, to će spasiti zvučnike od oštećenja ako nešto pođe po zlu.

Preporučljivo je na ulaz spojiti regulator glasnoće - jedan dvostruki promjenjivi otpornik ili dva zasebno. Prije uključivanja UMZCH, stavili smo prekidač otpornika (otpornika) u krajnji lijevi položaj, kao na dijagramu (minimalna glasnoća), a zatim spajanjem izvora signala na UMZCH i dovođenjem struje u krug, možete glatko povećajte glasnoću, promatrajući kako se ponaša sastavljeno pojačalo.

Riža. 12. Shematski prikaz povezivanja promjenjivih otpornika kao regulatora glasnoće za ULF.

Promjenjivi otpornici mogu se koristiti s bilo kojim otporom od 47 KOhm do 200 KOhm. Kod upotrebe dva promjenjiva otpornika poželjno je da im otpori budu isti.

Dakle, provjerimo performanse pojačala pri niskoj glasnoći. Ako je sve u redu s krugom, tada se osigurači na električnim vodovima mogu zamijeniti snažnijim (2-3 ampera dodatna zaštita tijekom rada UMZCH-a neće naštetiti).

Struja mirovanja izlaznih tranzistora može se izmjeriti spajanjem ampermetra ili multimetra u načinu mjerenja struje (10-20A) na kolektorski raspor svakog tranzistora. Ulazi pojačala moraju biti spojeni na zajedničko uzemljenje (potpuni nedostatak ulaznog signala), a zvučnici moraju biti spojeni na izlaze pojačala.

Riža. 13. Shema spoja za spajanje ampermetra za mjerenje struje mirovanja izlaznih tranzistora audio pojačala snage.

Struja mirovanja tranzistora u mom UMZCH-u koji koristi KT825+KT827 je približno 100 mA (0,1 A).

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

U zaključku

To je sve za sada, u sljedećim člancima ću vam reći kako napraviti napajanje za pojačalo, indikatore izlazne snage, zaštitne krugove za sustave zvučnika, o kućištu i prednjoj ploči...

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

Shematski dijagram ULF-a

Pojačalo 2x15W TDA2030 - stereo sklop

TDA2030A omogućuje vam lemljenje niskofrekventnog pojačala klase AB. Mikrokrug pruža visoku izlaznu struju, dok ga karakterizira nisko izobličenje signala. Ugrađena je zaštita od kratkog spoja, koja automatski ograničava snagu na sigurnu vrijednost, kao i toplinska zaštita, tradicionalna za takve uređaje. Krug 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 virtualne nule za pojačalo U1 (TDA2030A), a kondenzator C1 (22uF/35V) filtrira ovaj napon. Kondenzator C2 (2,2 uF/35V) prekida istosmjernu komponentu - sprječava ulazak istosmjernog napona na ulaz mikro kruga 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 formirati frekvencijski odziv pojačala. Otpornici R4 i R5 određuju razinu pojačanja, dok C4 osigurava jedinični dobitak za DC komponentu.

Otpornik R6 (1R) zajedno s kondenzatorom C6 (100nF) rade u sustavu koji na izlazu formira karakteristiku frekvencijskog odziva. Kondenzator C7 (2200uF/35V) sprječava prolaz istosmjerne struje kroz zvučnik (prolazak AC audio signala glazbe).

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

ULF tiskana ploča

Tiskana ploča ULF TDA2030

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

Svakako biste trebali zavrnuti radijatore ili jedan uobičajeni radijator na prirubnice, imajući na umu da su kućišta mikro krugova TDA2030A interno spojena na masu.

Možete uspješno koristiti TDA2040 ili TDA2050 mikro krugove na tiskanoj 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 polovica pojačala s U1 čipom. Umjesto konektora AR2 (TB2-5) i AR3 (TB2-5), možete izravno lemiti žice ako su audio konektori fiksirani na kućište pojačala.

Tiskana ploča pojačala spremna s rasporedom dijelova

Kućište i napajanje

Uzmite napajanje bilo s transformatorom plus ispravljačem, ili gotovim prekidačem, na primjer s prijenosnog računala. Pojačalo mora biti napajano nestabiliziranim naponom u rasponu od 12 - 30 V. Maksimalni napon napajanja je 35 V, što je naravno bolje ne dosezati za par volti, nikad se ne zna.

Izrada kućišta od nule vrlo je problematična, pa je najlakši način odabrati gotovu kutiju (metal, plastika) ili čak gotovu kutiju od elektroničkog uređaja (satelitski TV tuner, DVD player).

Evgenija Smirnova

Poslati svjetlo u dubine ljudskog srca - to je svrha umjetnika

Povezivanje zvučnika s prijenosnim računalom, TV-om ili drugim izvorom glazbe ponekad zahtijeva poseban uređaj za pojačavanje signala. Ideja o izradi vlastitog pojačala je dobra ako ste skloni raditi s tiskanim pločama kod kuće i imate neke tehničke vještine.

Kako napraviti pojačivač zvuka

Početak rada na sastavljanju uređaja za pojačalo za zvučnike jedne ili druge vrste sastoji se od traženja alata i komponenti. Krug pojačala sastavljen je na tiskanoj pločici pomoću lemilice na nosaču otpornom na toplinu. Preporuča se koristiti posebne stanice za lemljenje. Ako ga sami sastavljate u svrhu testiranja strujnog kruga ili za kratkotrajnu upotrebu, opcija "na žicama" je prikladna, ali će vam trebati više prostora za postavljanje komponenti. Tiskana ploča jamči kompaktnost uređaja i jednostavnost daljnjeg korištenja.

Jeftino i široko rasprostranjeno pojačalo za slušalice ili male zvučnike stvoreno je na temelju mikro kruga - minijaturne upravljačke jedinice s unaprijed ožičenim skupom naredbi za upravljanje električnim signalom. Sve što ostaje dodati krugu s mikrokrugom je nekoliko otpornika i kondenzatora. Ukupni trošak amaterskog pojačala u konačnici je znatno niži od cijene gotove profesionalne opreme iz najbliže trgovine, ali funkcionalnost je ograničena na promjenu izlazne glasnoće audio signala.

Zapamtite značajke kompaktnih jednokanalnih pojačala koje sami sastavljate na temelju mikro krugova serije TDA i njihovih analoga. Mikrokrug stvara veliku količinu topline tijekom rada, pa biste trebali ukloniti ili minimizirati njegov kontakt s drugim dijelovima uređaja. Preporuča se korištenje rešetke radijatora za odvođenje topline. Ovisno o modelu mikro kruga i snazi ​​pojačala, povećava se veličina potrebnog hladnjaka. Ako je pojačalo sastavljeno u kućištu, prvo morate planirati mjesto za hladnjak.

Još jedna značajka sastavljanja zvučnog pojačala vlastitim rukama je niska potrošnja napona. To vam omogućuje korištenje jednostavnog pojačala u automobilima (napaja se pomoću akumulatora), na cesti ili kod kuće (napaja se posebnom jedinicom ili baterijama). Neka pojednostavljena audio pojačala zahtijevaju napon od samo 3 volta. Potrošnja energije ovisi o potrebnom stupnju pojačanja audio signala. Pojačalo zvuka iz playera za standardne slušalice troši oko 3 vata.

Preporuča se da početnik radio amater koristi računalni program za izradu i pregled dijagrama strujnog kruga. Datoteke za takve programe mogu imati ekstenziju *.lay - stvaraju se i uređuju u popularnom virtualnom alatu Sprint Layout. Stvaranje kruga vlastitim rukama od nule ima smisla ako ste već stekli iskustvo i želite eksperimentirati sa stečenim znanjem. Inače, potražite i preuzmite gotove datoteke pomoću kojih možete brzo sastaviti zamjenu za niskofrekventno pojačalo za auto radio ili digitalno kombinirano pojačalo za gitaru.

Za laptop

Pojačalo zvuka za prijenosno računalo "uradi sam" sastavlja se u jednom od dva slučaja: ugrađeni zvučnici nisu u redu ili njihova glasnoća i kvaliteta zvuka nisu dovoljni za vaše potrebe. Trebat će vam jednostavno pojačalo dizajnirano za snagu vanjskih zvučnika do 2 W i otpor namota do 4 Ohma. Da biste ga sami sastavili, osim standardnih amaterskih radio alata (kliješta, stanica za lemljenje), trebat će vam tiskana ploča, mikro krug TDA 7231 i napajanje od 9 volti. Odaberite vlastito kućište za smještaj komponenti pojačala.

Dodajte sljedeće stavke na popis 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.;
• utičnica za izlaz zvučnika – 1 kom.

Redoslijed montaže odredite sami ovisno o tome koju *.lay električnu shemu ste preuzeli. Odaberite radijator takve veličine da njegova toplinska vodljivost omogućuje održavanje radne temperature mikro kruga ispod 50 stupnjeva Celzijusa. Ako se uređaj stalno koristi na otvorenom s prijenosnim računalom, trebat će mu domaća kutija s utorima ili rupama za cirkulaciju zraka. Takvo kućište možete sastaviti vlastitim rukama od plastične posude ili ostataka stare radio opreme, pričvršćujući ploču dugim vijcima.

Za DIY slušalice

Najjednostavnije stereo pojačalo za prijenosne slušalice trebalo bi imati malu snagu, ali najvažniji parametar bit će 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), elektronički sklop za sastavljanje pojačala vlastitim rukama pomoću TDA 2822. Osim toga, uzmite sljedeće komponente:

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

Element hladnjaka bit će potreban ako pojačalo želite napraviti kompaktno i sa zatvorenim kućištem. Pojačalo se može montirati na gotovu ili domaću tiskanu ploču ili površinskom montažom. Impulsni transformator u napajanju može uzrokovati smetnje, stoga ga nemojte koristiti u ovom pojačalu. Gotovo pojačalo pružit će ugodan i snažan zvuk s playera (ploča ili radio signal), tableta ili telefona.

Krug pojačala subwoofera

Niskofrekventno pojačalo sastavlja se vlastitim rukama na mikro krugu TDA 7294. Koristi se i za stvaranje snažne akustike s basom u stanu i kao pojačalo za automobil - u ovom slučaju, međutim, morate kupiti bipolarnu snagu. napajanje od 30-35 volti. Donje slike opisuju položaj komponenti, kao i vrijednosti otpornika i kondenzatora. Ovo subwoofer pojačalo će pružiti izlaznu snagu do 100 W s izvanrednim niskim frekvencijama.

Mini pojačivač zvuka za zvučnike

Gore opisani dizajn za prijenosna računala prikladan je kao uređaj za pojačavanje zvuka za domaće ili strane kućne zvučnike. Stacionarni položaj uređaja omogućit će vam odabir bilo kojeg adaptera za napajanje od dostupnih. Možete osigurati minijaturnu veličinu i prihvatljiv izgled jeftinog pojačala slijedeći nekoliko pravila:

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

DIY cijevno pojačivač zvuka

Cijevna pojačala su skupi uređaji, pod uvjetom da sve komponente kupujete o vlastitom trošku. Stari radioamateri ponekad čuvaju zbirke cijevi i drugih dijelova. Sastavljanje cijevnog pojačala kod kuće vlastitim rukama relativno je jednostavno ako ste spremni provesti nekoliko dana tražeći detaljne dijagrame strujnog kruga na Internetu. Krug pojačala zvuka u svakom je slučaju jedinstven i ovisi o izvoru zvuka (stari magnetofon, moderna digitalna oprema), izvoru napajanja, očekivanim dimenzijama i drugim parametrima.

Tranzistorsko pojačivač zvuka

Sastavljanje pretpojačala zvuka vlastitim rukama bez upotrebe složenih mikro krugova moguće je pomoću tranzistora. Pojačalo na bazi germanijskih tranzistora može se lako integrirati u moderne audio sustave, ne zahtijeva dodatnu konfiguraciju. Nedostatak tranzistorskih sklopova je veća veličina sklopa pločice. Ovisnost o "čistoći" pozadine također je neugodna - trebat će vam oklopljeni kabel ili dodatni krug za suzbijanje buke i mreškanja iz mreže.

Video: DIY audio pojačalo snage

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