Ta članek obravnava posebna vprašanja pri oblikovanju in uporabi tiskanih vezij, ki se nanašajo na močnostne ojačevalnike, zlasti tiste, ki delujejo v razredu B. Vsi močnostni ojačevalniki vsebujejo same stopnje ojačanja moči ter pripadajoče krmilno in zaščitno vezje. Večina ojačevalnikov ima tudi nizkoprepustno stopnjo majhnega signala, uravnotežene izhodne ojačevalnike, podzvočni filter, merilnike izhoda itd.

Upoštevana so tudi druga vprašanja, povezana z zasnovo tiskanega vezja, kot so ozemljitev, varnostna vprašanja, zanesljivost itd. Učinkovitost nizkofrekvenčnega ojačevalnika moči je odvisna od velikega števila dejavnikov, v vseh primerih pa je odločilno skrbno načrtovanje tiskanega vezja. , predvsem zaradi nevarnosti popačenja zaradi induktivnih motenj; Možne interakcije med signalnimi potmi in napajalnimi tirnicami lahko zelo enostavno omejijo linearnost ojačevalnika, zato je težko preceniti pomembnost tega problema. Izbrana postavitev vezja (postavitev komponent in vzorec sledenja) bo v veliki meri določila raven popačenja in preslušavanja ojačevalnika.

Poleg zgornjih premislekov glede zmogljivosti ojačevalnika bo imela zasnova vezja pomemben vpliv na možnost izdelave, enostavnost pregledovanja, možnost popravila in zanesljivost. Vsi zgoraj navedeni vidiki problema so obravnavani spodaj.

Uspešno načrtovanje vezja tiskanega vezja ojačevalnika zahteva določeno raven znanja elektronike za razumevanje zapletenosti učinkov, opisanih spodaj, tako da postopek oblikovanja tiskanega vezja poteka gladko in učinkovito. Že zdaj velja za običajno prakso, da so tiskana vezja za različna področja elektronike prepuščena na milost in nemilost strokovnjakom, ki sicer zelo dobro poznajo podrobnosti dela s sistemi za računalniško podprto načrtovanje, vendar imajo zelo nejasno ali celo popolno pomanjkanje razumevanje zapletenosti delovanja elektronskih vezij. Za nekatera področja je ta pristop lahko sprejemljiv; Pri načrtovanju močnostnega ojačevalnika je popolnoma neustrezen zaradi dejstva, da so osnovne karakteristike, kot so preslušavanje in stopnja popačenja, močno odvisne od sheme ožičenja. Malo nižje bo oblikovalec PCB lahko razumel, o čem pravzaprav govorimo.

Preslušavanje

Preslušavanje (ali pojav signala, ki "teče" iz enega kanala v drugega, električne motnje, ki jih povzroči prehod signala v sosednjih žicah) je značilen predvsem z virom signala (ki je lahko katera koli kompleksna impedanca) in sprejemnik, ki ima običajno višjo vrednost kompleksne impedance, ali potencial navidezne, "lebdeče" zemlje. Ko govorimo o preslušavanju v komunikacijskih kanalih, se oddajni in sprejemni kanali običajno imenujejo glasovni oziroma neglasovni kanali.

Preslušavanje se pojavi in ​​kaže v različnih oblikah:

1. Kapacitivno preslušanje je posledica bližine dveh električnih vodnikov v prostoru in se lahko predstavi z uporabo navideznega (ali efektivnega) kondenzatorja, ki povezuje obe vezji. Kapacitivnost takega kondenzatorja narašča z naraščajočo frekvenco sorazmerno z vrednostjo 6 dB/oktavo, čeprav so možne višje stopnje naraščanja kapacitivnosti. Zaščita vodnikov s katerim koli prevodnim materialom popolnoma reši problem, čeprav se povečanje razdalje med takšnimi vodniki izkaže za cenejšo metodo.
2. Do uporovnega presluha pride iz preprostega razloga, ker je upor ozemljitvenih palic drugačen od nič. Baker pri sobni temperaturi ni superprevodnik. Uporovni presluh je neodvisen od frekvence.
3. Induktivni presluhi so redko problem pri oblikovanju zvoka; lahko se pojavijo, ko sta dva nizkofrekvenčna transformatorja nepremišljeno nameščena preblizu drug drugemu, razen v tem primeru pa je na težavo običajno mogoče pozabiti. Pomembna izjema od tega pravila je nizkofrekvenčni ojačevalnik moči razreda B, v katerem so tokovi, ki tečejo skozi napajalna vodila, polsinusni valovi in ​​ki lahko resno vplivajo na stopnjo popačenja ojačevalnika, če jim je dovoljena interakcija z vhodnimi signalnimi vezji , povratna zanka ali izhodna kaskada.

V večini linearnih nizkofrekvenčnih vezij je glavni vzrok preslušavanja neželena kapacitivna sklopitev med različnimi vezji vezja, v veliki večini primerov pa je to določeno z vzorcem žic in sledi na tiskanem vezju. V nasprotju s tem imajo ojačevalniki moči razreda B malo ali celo zanemarljivo preslušavanje, ki ga povzročajo kapacitivni učinki, saj so impedance tokokrogov navadno majhne in razdalje med njimi dovolj velike; Veliko večjo težavo predstavlja induktivna sklopitev med vodili, po katerih tečejo močnostni tokovi, in vezji, skozi katere poteka signal. Če se taka sklopitev pojavi med vezji istega kanala, se manifestira v obliki popačenja in lahko privede do znatne nelinearnosti v karakteristikah ojačevalnika. Če se ta interakcija razširi na drug (negovorni) kanal, bo videti kot presluh popačenega signala. V vsakem primeru je takšna povezava zelo nezaželena in je treba sprejeti posebne ukrepe za preprečevanje njenega pojava.

Usmerjanje tiskanega vezja je le en element te bitke, saj mora biti presluh nekako ne le oddan, ampak tudi nekje sprejet. Običajno bodo vir največjega sevanja notranji električni kabli zaradi njihove skupne dolžine in številčnosti, vzorec napeljave žic bo verjetno najbolj kritičen za doseganje najboljše učinkovitosti, zato bo treba uporabiti različne sponke, kabelske sponke itd. uporablja za njihovo zavarovanje. Sprejemna naprava so največkrat vhodna vezja in povratna vezja, ki se prav tako nahajajo na tiskanem vezju. Za dobro delovanje naprave je treba ta vprašanja proučiti z vidika maksimalne zaščite pred sevanjem.

Popačenje zaradi motenj v napajalnem omrežju

Napajalna vodila ojačevalnika moči razreda B prenašajo zelo velike in zelo popačene tokove. Kot je bilo že poudarjeno, če je zaradi indukcije dovoljena njihova interakcija v vezju, skozi katerega prehaja zvočni signal, se bo stopnja popačenja močno povečala. To velja za prevodnike tiskanega vezja in podobno za kabelske povezave, žalostna resnica je, da je zelo enostavno izdelati tiskano vezje ojačevalnika, ki je popolnoma popolno v vseh pogledih, razen za to eno zahtevo, in edina rešitev je uporaba druge pristojbine . Da bi dosegli optimalne rezultate, je treba upoštevati naslednje zahteve:

1. Treba je zmanjšati elektromagnetno sevanje iz napajalnih tirnic tako, da postavite pozitivne in negativne napetostne tirnice čim bližje drug drugemu, kolikor je to fizično mogoče. Postavljeni morajo biti čim dlje od vhodnih tokokrogov ojačevalne stopnje in povezovalnih izhodnih sponk; Najboljši način je, da na eni strani priključite žice napajalnega vodila na izhodno stopnjo, na drugi strani pa preostale žice ojačevalnika. Potem morate iz izhoda napeljati žice za napajanje preostalega ojačevalnika; polvalovni tok ne bo več prehajal skozi njih, zato ne bo povzročal težav.
2. Absorpcijo elektromagnetnega sevanja iz napajalnih vodil je treba zmanjšati na najmanjšo možno mero z zmanjšanjem površine tokokrogov, ki jih pokrivajo žice vhodnega in povratnega vezja. Tvorijo zaprte zanke skozi tla, zato mora biti površina zank, ki jih pokrivajo, minimalna. Precej pogosto je najboljši rezultat mogoče doseči z maksimiranjem prostorske ločitve in napeljavo žic vhodne in povratne zanke po ozemljitveni poti LF, ki poteka skozi središče tiskanega vezja od vhodne do izhodne točke ozemljitvene zanke. Do induktivnega popačenja lahko pride tudi pri interakciji z izhodnimi žicami in izhodnimi ozemljitvenimi žicami. Slednji primer predstavlja precej resen problem, saj je običajno težko spremeniti njegov položaj v prostoru, ne da bi posodobili samo tiskano vezje.

Namestitev izhodnih polprevodnikov

Najpomembnejša temeljna odločitev je, ali namestiti visokozmogljive izhodne naprave na glavno vezje ojačevalnika. Obstaja vrsta močnih argumentov v prid takšne odločitve, vendar pa takšna izbira ni vedno najboljša.

Prednosti:

1. Tiskano vezje ojačevalnika je mogoče oblikovati tako, da tvori popolno enoto, ki jo je mogoče temeljito preizkusiti, preden se namesti v ohišje. Ta pristop močno olajša testiranje, saj je dostop do različnih točk vezja zagotovljen z vseh strani; odpravlja tudi možnost površinske poškodbe tiskanega vezja (praske itd.) med pregledom.
2. Možnosti napačne povezave izhodnih polprevodniških elementov ni, če so zahtevani polprevodniški elementi nameščeni na pravilnih mestih. To je dokaj pomemben argument, saj takšne napake običajno onesposobijo izhodne polprevodniške naprave, vodijo pa tudi do drugih negativnih učinkov, ki se razvijajo kot padajoče domine in za odpravo katerih bo potrebno veliko časa (in denarja).
3. Vse povezovalne žice, ki vodijo do izhodnih polprevodniških naprav, morajo biti čim krajše. To pomaga povečati stabilnost izhodne stopnje in prepreči pojav RF nihanj.

Napake:

1. Če je treba izhodne naprave ojačevalnika pogosto menjati (kar jasno kaže na zelo resno okvaro), bo ponavljajoče spajkanje poškodovalo sledi tiskanega vezja. Če pa se zgodi najhujše, lahko poškodovani del vedno zamenjamo s kratkim vodnikom, tako da tiskanega vezja ni treba zavreči; bodite prepričani, takšna možnost popravila je vedno možna.
2. Možno je, da se izhodne polprevodniške naprave zelo segrejejo, tudi če delujejo pri nominalnih pogojih; Za naprave tipa TO3 temperatura ohišja 90 °C ni neobičajna. Če uporabljeni način namestitve ne omogoča določene stopnje prožnosti, lahko toplotna ekspanzija povzroči mehanske sile, ki lahko odtrgajo pritrdilna tesnila PCB.
3. Hladilnik ima običajno znatne dimenzije in težo. Zato je treba uporabiti precej togo strukturo, ki pritrjuje tiskano vezje in radiator. V nasprotnem primeru bo celotna konstrukcija zaradi pomanjkanja zadostne togosti med prevozom vibrirala, kar bo povzročilo prekomerne sile na mestih spajkanja spojev.

Izdelava dobrega ojačevalnika moči je bila vedno ena od težkih stopenj pri načrtovanju avdio opreme. Kakovost zvoka, mehkoba basov in čist zvok srednjih in visokih frekvenc, podrobnosti glasbenih instrumentov - vse to so prazne besede brez visokokakovostnega nizkofrekvenčnega ojačevalnika moči.

Predgovor

Od različnih domačih nizkofrekvenčnih ojačevalnikov na tranzistorjih in integriranih vezjih, ki sem jih naredil, se je vezje na gonilnem čipu obneslo najbolje. TDA7250 + KT825, KT827.

V tem članku vam bom povedal, kako narediti ojačevalno vezje ojačevalnika, ki je popolno za uporabo v domači avdio opremi.

Parametri ojačevalnika, nekaj besed o TDA7293

Glavna merila, po katerih je bilo izbrano vezje ULF za ojačevalnik Phoenix-P400:

• Moč približno 100 W na kanal pri obremenitvi 4 Ohm;
• Napajanje: bipolarno 2 x 35V (do 40V);
• Nizka vhodna impedanca;
• Majhne dimenzije;
• Visoka zanesljivost;
• Hitrost proizvodnje;
• Visoka kakovost zvoka;
• Nizka raven hrupa;
• Poceni.

To ni preprosta kombinacija zahtev. Najprej sem preizkusil možnost, ki temelji na čipu TDA7293, vendar se je izkazalo, da to ni tisto, kar potrebujem, in evo zakaj ...

V vsem tem času sem imel priložnost sestavljati in testirati različna ULF vezja - tranzistorska iz knjig in publikacij Radio magazina, na različnih mikrovezjih ...

Rad bi povedal svojo besedo o TDA7293 / TDA7294, ker je bilo o tem veliko napisanega na internetu in več kot enkrat sem videl, da je mnenje ene osebe v nasprotju z mnenjem druge. Ko sem sestavil več klonov ojačevalnika s temi mikrovezji, sem naredil nekaj sklepov zase.

Mikrovezja so res zelo dobra, čeprav je veliko odvisno od uspešne postavitve tiskanega vezja (predvsem ozemljitvenih vodov), dobrega napajanja in kakovosti elementov ožičenja.

Kar me je pri njem takoj razveselilo, je bila precej velika moč, ki je bila prenesena na obremenitev. Kar zadeva integrirani ojačevalnik z enim čipom, je nizkofrekvenčna izhodna moč zelo dobra; rad bi omenil tudi zelo nizko raven šuma v načinu brez signala. Pomembno je poskrbeti za dobro aktivno hlajenje čipa, saj čip deluje v načinu “boiler”.

Pri ojačevalniku 7293 mi ni bilo všeč nizka zanesljivost mikrovezja: od več kupljenih mikrovezij na različnih prodajnih mestih sta delovali samo dve! Enega sem zgorel zaradi preobremenitve vhoda, 2 sta zgorela takoj ob vklopu (zgleda kot tovarniška napaka), še en je iz nekega razloga zgorel, ko sem ga 3. prižgal, čeprav je pred tem delal normalno in nobenih anomalij ni bilo opaziti... Mogoče sem imel samo smolo.

In zdaj, glavni razlog, zakaj v svojem projektu nisem želel uporabiti modulov, ki temeljijo na TDA7293, je "kovinski" zvok, ki je opazen mojim ušesom, v njem ni mehkobe in bogastva, srednje frekvence so nekoliko dolgočasne.

Zaključil sem, da je ta čip kot nalašč za subwooferje ali nizkofrekvenčne ojačevalce, ki bodo brneli v prtljažniku avtomobila ali v diskotekah!

Teme ojačevalnikov z enim čipom se ne bom več dotaknil, potrebujemo nekaj bolj zanesljivega in kakovostnega, da ne bo tako drago v smislu poskusov in napak. Sestavljanje 4-kanalnega ojačevalnika z uporabo tranzistorjev je dobra možnost, vendar je pri izvedbi precej okorno in ga je lahko tudi težko konfigurirati.

Kaj torej uporabiti za sestavljanje, če ne tranzistorjev ali integriranih vezij? - na obeh, ki ju spretno kombinira! Sestavili bomo močnostni ojačevalnik z gonilniškim čipom TDA7250 z zmogljivimi kompozitnimi Darlingtonovimi tranzistorji na izhodu.

Vezje ojačevalnika moči LF na osnovi čipa TDA7250

Čip TDA7250 v ohišju DIP-20 je zanesljiv stereo gonilnik za tranzistorje Darlington (kompozitni tranzistorji z visokim ojačenjem), na podlagi katerega lahko zgradite visokokakovosten dvokanalni stereo UMZCH.

Izhodna moč takega ojačevalnika lahko doseže ali celo preseže 100 W na kanal z uporom obremenitve 4 ohmov, odvisno od vrste uporabljenih tranzistorjev in napajalne napetosti vezja.

Po sestavljanju kopije takšnega ojačevalnika in prvih preizkusih sem bil prijetno presenečen nad kakovostjo zvoka, močjo in tem, kako je glasba, ki jo proizvaja to mikrovezje, "oživela" v kombinaciji s tranzistorji KT825, KT827. V skladbah so se začele slišati zelo majhne podrobnosti, instrumenti so zveneli bogato in "lahko".

Ta čip lahko zažgete na več načinov:

• Obračanje polarnosti električnih vodov;
• Preseganje največje dovoljene napajalne napetosti ±45V;
• Preobremenitev vhoda;
• Visoka statična napetost.

riž. 1. Mikrovezje TDA7250 v paketu DIP-20, videz.

Podatkovni list za čip TDA7250 - (135 KB).

Za vsak slučaj sem kupil 4 mikrovezja naenkrat, od katerih ima vsaka 2 ojačevalna kanala. Mikrovezja so bila kupljena v spletni trgovini po ceni približno 2 USD za kos. Na trgu so za tak čip želeli več kot 5 dolarjev!

Shema, po kateri je bila sestavljena moja različica, se ne razlikuje veliko od tiste, ki je prikazana v podatkovnem listu:

riž. 2. Vezje stereo nizkofrekvenčnega ojačevalnika na osnovi mikrovezja TDA7250 in tranzistorjev KT825, KT827.

Za to vezje UMZCH je bil sestavljen domač bipolarni napajalnik +/- 36V s kapacitivnostjo 20.000 μF v vsakem kraku (+Vs in -Vs).

Deli ojačevalnika moči

Povedal vam bom več o značilnostih delov ojačevalnika. Seznam radijskih komponent za montažo vezja:

Ime	Količina, kos	Opomba
TDA7250	1
KT825	2
KT827	2
1,5 kOhm	2
390 ohmov	4
33 ohmov	4	moč 0,5W
0,15 ohma	4	moč 5W
22 kOhm	3
560 ohmov	2
100 kOhm	3
12 ohmov	2	moč 1W
10 ohmov	2	moč 0,5W
2,7 kOhm	2
100 ohmov	1
10 kOhm	1
100 µF	4	elektrolitsko
2,2 µF	2	sljuda ali film
2,2 µF	1	elektrolitsko
2,2 nF	2
1 µF	2	sljuda ali film
22 µF	2	elektrolitsko
100 pF	2
100 nF	2
150 pF	8
4,7 µF	2	elektrolitsko
0,1 µF	2	sljuda ali film
30 pf	2

Induktorske tuljave na izhodu UMZCH so navite na okvir s premerom 10 mm in vsebujejo 40 obratov emajlirane bakrene žice s premerom 0,8-1 mm v dveh slojih (20 obratov na sloj). Da tuljave ne bi razpadle, jih lahko pritrdite s taljivim silikonom ali lepilom.

Kondenzatorji C22, C23, C4, C3, C1, C2 morajo biti zasnovani za napetost 63 V, preostali elektroliti - za napetost 25 V ali več. Vhodna kondenzatorja C6 in C5 sta nepolarna, filmska ali sljudna.

Upori R16-R19 mora biti zasnovan za moč najmanj 5 vatov V mojem primeru so bili uporabljeni miniaturni cementni upori.

Upornosti R20-R23, kot tudi R.L. možno namestiti z močjo 0,5W. Upori Rx - moč najmanj 1W. Vse druge upore v tokokrogu je mogoče nastaviti na moč 0,25 W.

Bolje je izbrati pare tranzistorjev KT827 + KT825 z najbližjimi parametri, na primer:

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).

Odvisno od črke na koncu oznake za tranzistorje KT827 se spreminjata samo napetosti Uke in Ube, ostali parametri so enaki. Toda tranzistorji KT825 z različnimi črkovnimi priponami se že razlikujejo po številnih parametrih.

riž. 3. Pinout močnih tranzistorjev KT825, KT827 in TIP142, TIP147.

Priporočljivo je preveriti uporabnost tranzistorjev, ki se uporabljajo v vezju ojačevalnika. Darlingtonovi tranzistorji KT825, KT827, TIP142, TIP147 in drugi z visokim ojačenjem vsebujejo dva tranzistorja, nekaj uporov in diodo v notranjosti, zato redni test z multimetrom tukaj morda ne bo dovolj.

Če želite preizkusiti vsakega od tranzistorjev, lahko sestavite preprosto vezje z LED:

riž. 4. Shema za testiranje tranzistorjev strukture P-N-P in N-P-N za delovanje v ključnem načinu.

V vsakem od tokokrogov mora ob pritisku na gumb LED zasvetiti. Napajanje je možno od +5V do +12V.

riž. 5. Primer testiranja delovanja tranzistorja KT825, struktura P-N-P.

Vsak par izhodnih tranzistorjev mora biti nameščen na radiatorjih, saj bo že pri povprečni izhodni moči ULF njihovo segrevanje precej opazno.

Podatkovni list za čip TDA7250 prikazuje priporočene pare tranzistorjev in moč, ki jo je mogoče pridobiti z njihovo uporabo v tem ojačevalniku:

Pri 4 ohmski obremenitvi
ULF moč	30 W	+50 W	+90 W	+130 W
Tranzistorji	BDW93, BDW94A	BDW93, BDW94B	BDV64, BDV65B	MJ11013, MJ11014
Ohišja	TO-220	TO-220	SOT-93	TO-204 (TO-3)
Pri obremenitvi 8 ohmov
ULF moč	15 W	+30 W	+50 W	+70 W
Tranzistorji	BDX53 BDX54A	BDX53 BDX54B	BDW93, BDW94B	NASVET142, NASVET147
Ohišja	TO-220	TO-220	TO-220	TO-247

Montažni tranzistorji KT825, KT827 (ohišje TO-3)

Posebno pozornost je treba nameniti namestitvi izhodnih tranzistorjev. Na ohišje tranzistorjev KT827, KT825 je povezan kolektor, tako da če sta ohišji dveh tranzistorjev v enem kanalu pomotoma ali namerno v kratkem stiku, pride do kratkega stika v napajalniku!

riž. 6. Tranzistorja KT827 in KT825 sta pripravljena za vgradnjo na radiatorje.

Če so tranzistorji načrtovani za namestitev na en skupni radiator, je treba njihova ohišja izolirati od radiatorja s tesnili iz sljude, ki so jih predhodno na obeh straneh premazali s termično pasto za izboljšanje prenosa toplote.

riž. 7. Radiatorji, ki sem jih uporabil za tranzistorja KT827 in KT825.

Da ne bi dolgo opisoval, kako namestiti izolirane tranzistorje na radiatorje, bom podal preprosto risbo, ki prikazuje vse podrobno:

riž. 8. Izolirana montaža tranzistorjev KT825 in KT827 na radiatorje.

Tiskano vezje

Zdaj vam bom povedal o tiskanem vezju. Ločiti ga ne bo težko, saj je vezje skoraj popolnoma simetrično za vsak kanal. Vhodna in izhodna vezja morate poskušati čim bolj oddaljiti drug od drugega - to bo preprečilo samovzbujanje, veliko motenj in vas zaščitilo pred nepotrebnimi težavami.

Steklena vlakna se lahko vzamejo z debelino od 1 do 2 milimetrov, plošča načeloma ne potrebuje posebne trdnosti. Po jedkanju stez jih morate dobro pocinkati s spajkalom in kolofonijo (ali talilom), tega koraka ne prezrite - zelo je pomemben!

Trake za tiskano vezje sem položil ročno, na list karirastega papirja s preprostim svinčnikom. To počnem že od časov, ko je o tehnologiji SprintLayout in LUT mogoče samo sanjati. Tukaj je skenirana šablona zasnove tiskanega vezja za ULF:

riž. 9. Tiskano vezje ojačevalnika in lokacija komponent na njem (kliknite za odprtje polne velikosti).

Kondenzatorji C21, C3, C20, C4 niso na ročno narisani plošči, potrebni so za filtriranje napajalne napetosti, vgradil sem jih v sam napajalnik.

UPD: Hvala vam Alexandru za postavitev PCB v Sprint Layout!

riž. 10. Tiskano vezje za UMZCH na čipu TDA7250.

V enem od svojih člankov sem povedal, kako narediti to tiskano vezje z metodo LUT.

Prenesite tiskano vezje od Aleksandra v formatu *.lay(Sprint Layout) - (71 KB).

UPD. Tu so še druga tiskana vezja, omenjena v komentarjih k publikaciji:

Kar zadeva priključne žice za napajanje in na izhodu vezja UMZCH, morajo biti čim krajše in s prečnim prerezom najmanj 1,5 mm. V tem primeru, krajša kot je dolžina in večja debelina vodnikov, manjša je izguba toka in motenj v vezju za ojačevanje moči.

Rezultat so bili 4 ojačevalni kanali na dveh majhnih šalih:

riž. 11. Fotografije končnih plošč UMZCH za štiri kanale ojačanja moči.

Nastavitev ojačevalnika

Pravilno sestavljeno vezje iz delov, ki jih je mogoče servisirati, začne delovati takoj. Preden konstrukcijo priključite na vir napajanja, morate skrbno pregledati tiskano vezje glede morebitnih kratkih stikov in odstraniti odvečno kolofonijo s kosom vate, namočenim v topilu.

Priporočam, da zvočniške sisteme povežete s tokokrogom, ko ga prvič vklopite in med poskusi z uporabo uporov z uporom 300-400 Ohmov, to bo zvočnike rešilo pred poškodbami, če gre kaj narobe.

Priporočljivo je, da na vhod priključite regulator glasnosti - en dvojni spremenljivi upor ali dva ločeno. Pred vklopom UMZCH postavimo stikalo upora(-ov) v levi skrajni položaj, kot je prikazano na diagramu (najmanjša glasnost), nato pa s povezavo vira signala na UMZCH in napajanjem vezja lahko nemoteno povečajte glasnost in opazujte, kako se obnaša sestavljeni ojačevalnik.

riž. 12. Shematski prikaz povezovanja spremenljivih uporov kot regulatorjev glasnosti za ULF.

Spremenljivi upori se lahko uporabljajo s katerim koli uporom od 47 KOhm do 200 KOhm. Pri uporabi dveh spremenljivih uporov je zaželeno, da sta njuna upora enaka.

Torej, preverimo delovanje ojačevalnika pri nizki glasnosti. Če je z vezjem vse v redu, lahko varovalke na električnih vodih zamenjate z močnejšimi (2-3 ampera) dodatna zaščita med delovanjem UMZCH ne bo škodovala.

Tok mirovanja izhodnih tranzistorjev je mogoče izmeriti s priključitvijo ampermetra ali multimetra v načinu merjenja toka (10-20A) na kolektorsko režo vsakega tranzistorja. Vhodi ojačevalnika morajo biti priključeni na skupno ozemljitev (popolna odsotnost vhodnega signala), zvočniki pa morajo biti priključeni na izhode ojačevalnika.

riž. 13. Shema vezja za priključitev ampermetra za merjenje mirujočega toka izhodnih tranzistorjev zvočnega ojačevalnika moči.

Tok mirovanja tranzistorjev v mojem UMZCH z uporabo KT825+KT827 je približno 100 mA (0,1 A).

Napajalne varovalke lahko zamenjate tudi z močnimi žarnicami z žarilno nitko. Če se eden od kanalov ojačevalnika obnaša neustrezno (brnenje, hrup, pregrevanje tranzistorjev), je možno, da je težava v dolgih vodnikih, ki gredo do tranzistorjev; poskusite zmanjšati dolžino teh vodnikov.

V zaključku

To je vse za zdaj, v naslednjih člankih vam bom povedal, kako narediti napajalnik za ojačevalnik, indikatorje izhodne moči, zaščitna vezja za sisteme zvočnikov, o ohišju in sprednji plošči ...

Če morate narediti preprost, a precej močan UMZCH, bo mikrovezje TDA2040 ali TDA2050 najboljša in poceni rešitev. Ta majhen stereo AF ojačevalnik je zgrajen na osnovi dveh dobro znanih mikrovezij TDA2030A. V primerjavi s klasično povezavo ima to vezje izboljšano filtriranje moči in optimizirano postavitev tiskanega vezja. Po dodajanju morebitnega predojačevalca in napajalnika je zasnova idealna za izdelavo domačega domačega avdio ojačevalnika moči, približno 15 W (vsak kanal). Projekt temelji na TDA2030A, vendar lahko uporabite TDA2040 ali TDA2050, s čimer povečate izhodno moč za en in pol krat. Ojačevalec je primeren za zvočnike z impedanco 8 ali 4 ohmov. Prednost zasnove je, da ne potrebuje bipolarnega napajanja, kot večina. Vezje ima dobre parametre, enostavnost zagona in zanesljivo delovanje.

Shematski diagram ULF

Ojačevalec 2x15W TDA2030 - stereo vezje

TDA2030A omogoča spajkanje nizkofrekvenčnega ojačevalnika razreda AB. Mikrovezje zagotavlja velik izhodni tok, medtem ko je značilno nizko popačenje signala. Vgrajena je zaščita pred kratkim stikom, ki samodejno omeji moč na varno vrednost, kot tudi toplotna zaščita, ki je tradicionalna za takšne naprave. Vezje je sestavljeno iz dveh enakih kanalov, od katerih je delovanje enega opisano spodaj.

Načelo delovanja ojačevalnika na TDA2030

Upori R1 (100k), R2 (100k) in R3 (100k) služijo za ustvarjanje navidezne ničle za ojačevalnik U1 (TDA2030A), kondenzator C1 (22uF/35V) pa to napetost filtrira. Kondenzator C2 (2,2 uF/35V) prekine enosmerno komponento - preprečuje vstop enosmerne napetosti na vhod mikrovezja ojačevalnika skozi linearni vhod.

Elementi R4 (4.7k), R5 (100k) in C4 (2.2 uF/35V) delujejo v negativni povratni zanki in imajo nalogo oblikovati frekvenčni odziv ojačevalnika. Upora R4 in R5 določata stopnjo ojačenja, medtem ko C4 zagotavlja ojačenje enotnosti za enosmerno komponento.

Upor R6 (1R) skupaj s kondenzatorjem C6 (100nF) delujeta v sistemu, ki na izhodu tvori karakteristiko frekvenčnega odziva. Kondenzator C7 (2200uF/35V) preprečuje prehod enosmernega toka skozi zvočnik (prehajanje AC avdio signala glasbe).

Diodi D1 in D2 preprečujeta, da bi se v tuljavi zvočnika pojavile nevarne napetosti obratne polarnosti in poškodovale čip. Kondenzatorja C3 (100nF) in C5 (1000uF/35V) filtrirata napajalno napetost.

ULF tiskano vezje

Tiskano vezje ULF TDA2030

Tiskano vezje si lahko ogledate na fotografijah. z risbami lahko v arhivu (brez registracije). Kar se tiče montaže, je priročno najprej spajkati dva mostička na vodilih za napajanje. Če je mogoče, uporabite debelejšo žico, namesto tanke uporovne noge, kot se pogosto zgodi. Če bo ojačevalnik deloval z 8 Ohmskimi zvočniki in ne 4 Ohmskimi, imata lahko kondenzatorja C7 in C14 (2200uF/35V) vrednost 1000uF.

Vsekakor morate na prirobnice priviti radiatorje ali en skupni radiator, ne pozabite, da so ohišja mikrovezja TDA2030A notranje povezana z maso.

Mikrovezja TDA2040 ali TDA2050 lahko uspešno uporabljate na tiskanem vezju brez sprememb pinouta. Plošča je bila zasnovana tako, da jo je bilo mogoče po potrebi rezati na mestu, označenem s pikčasto črto, in uporabiti samo eno polovico ojačevalnika s čipom U1. Namesto konektorjev AR2 (TB2-5) in AR3 (TB2-5) lahko spajkate žice neposredno, če so avdio konektorji pritrjeni na ohišje ojačevalnika.

Tiskano vezje ojačevalnika pripravljeno z razporeditvijo delov

Ohišje in napajalnik

Vzemite napajalnik s transformatorjem in usmernikom ali že pripravljenim stikalom, na primer iz prenosnika. Ojačevalnik mora biti napajan z nestabilizirano napetostjo v območju 12 - 30 V. Največja napajalna napetost je 35 V, ki je seveda bolje ne doseči za par voltov, nikoli ne veš.

Izdelava ohišja iz nič je zelo težavna, zato je najlažji način, da izberete že pripravljeno škatlo (kovina, plastika) ali celo že pripravljeno ohišje iz elektronske naprave (satelitski TV sprejemnik, DVD predvajalnik).

Evgenija Smirnova

Pošiljati svetlobo v globino človeškega srca – to je namen umetnika

Priključitev zvočnikov na prenosni računalnik, TV ali drug vir glasbe včasih zahteva ojačanje signala z uporabo ločene naprave. Zamisel o izdelavi lastnega ojačevalnika je dobra, če ste nagnjeni k delu s tiskanimi vezji doma in imate nekaj tehničnih veščin.

Kako narediti ojačevalnik zvoka

Začetek dela pri sestavljanju ojačevalne naprave za eno ali drugo vrsto zvočnikov je sestavljen iz iskanja orodij in komponent. Ojačevalno vezje je sestavljeno na tiskanem vezju s spajkalnikom na toplotno odpornem nosilcu. Priporočljivo je, da uporabite posebne spajkalne postaje. Če ga sestavljate sami za namen testiranja vezja ali za kratkotrajno uporabo, je možnost »na žice« primerna, vendar boste potrebovali več prostora za namestitev komponent. Tiskano vezje zagotavlja kompaktnost naprave in enostavnost nadaljnje uporabe.

Poceni in razširjen ojačevalnik za slušalke ali majhne zvočnike je ustvarjen na osnovi mikrovezja - miniaturne krmilne enote z vnaprej ožičenim nizom ukazov za krmiljenje električnega signala. Vse, kar je treba dodati vezju z mikrovezjem, je nekaj uporov in kondenzatorjev. Skupni stroški ojačevalnika amaterskega razreda so na koncu bistveno nižji od cene že pripravljene profesionalne opreme v najbližji trgovini, vendar je funkcionalnost omejena na spreminjanje izhodne glasnosti zvočnega signala.

Ne pozabite na značilnosti kompaktnih enokanalnih ojačevalnikov, ki jih sestavite sami na podlagi mikrovezij serije TDA in njihovih analogov. Mikrovezje med delovanjem proizvaja veliko količino toplote, zato morate odstraniti ali zmanjšati njegov stik z drugimi deli naprave. Za odvajanje toplote je priporočljiva uporaba radiatorske rešetke. Odvisno od modela mikrovezja in moči ojačevalnika se poveča velikost potrebnega hladilnika. Če je ojačevalnik sestavljen v ohišju, morate najprej načrtovati mesto za hladilno telo.

Druga značilnost sestavljanja ojačevalnika zvoka z lastnimi rokami je nizka poraba napetosti. To vam omogoča uporabo preprostega ojačevalnika v avtomobilih (napaja se iz avtomobilskega akumulatorja), na cesti ali doma (napaja se s posebno enoto ali baterijami). Nekateri poenostavljeni zvočni ojačevalniki zahtevajo napetost le 3 volte. Poraba energije je odvisna od zahtevane stopnje ojačanja zvočnega signala. Ojačevalnik zvoka iz predvajalnika za standardne slušalke porabi približno 3 W.

Priporočljivo je, da začetnik radioamater uporablja računalniški program za izdelavo in ogled shem vezij. Datoteke za takšne programe imajo lahko pripono *.lay – ustvarjajo in urejajo jih v priljubljenem virtualnem orodju Sprint Layout. Ustvarjanje vezja z lastnimi rokami iz nič je smiselno, če ste že pridobili izkušnje in želite eksperimentirati s pridobljenim znanjem. Sicer pa poiščite in naložite že pripravljene datoteke, iz katerih lahko hitro sestavite zamenjavo za nizkofrekvenčni ojačevalec za avtoradio ali digitalni kombinirani ojačevalec za kitaro.

Za prenosnik

Ojačevalnik zvoka za prenosni računalnik, ki ga naredite sami, je sestavljen v enem od dveh primerov: vgrajeni zvočniki niso v redu ali pa njihova glasnost in kakovost zvoka ne zadostujeta vašim potrebam. Potrebovali boste preprost ojačevalnik, zasnovan za moč zunanjih zvočnikov do 2 W in upornost navitja do 4 Ohme. Če ga želite sami sestaviti, boste poleg standardnih radijskih amaterskih orodij (klešče, spajkalna postaja) potrebovali tiskano vezje, mikrovezje TDA 7231 in 9-voltno napajanje. Izberite svoje ohišje za namestitev komponent ojačevalnika.

Na seznam kupljenih komponent dodajte naslednje elemente:

• nepolarni kondenzator 0,1 µF – 2 kos.;
• polarni kondenzator 100 µF – 1 kos;
• polarni kondenzator 220 µF – 1 kos;
• polarni kondenzator 470 µF – 1 kos;
• konstantni upor 10 KOhm – 1 kos;
• konstantni upor 4,7 Ohm - 1 kos;
• dvopoložajno stikalo – 1 kos;
• priključek za izhod zvočnika – 1 kos.

Vrstni red montaže določite sami glede na to, katero *.lay električno shemo ste prenesli. Izberite radiator takšne velikosti, da njegova toplotna prevodnost omogoča vzdrževanje delovne temperature mikrovezja pod 50 stopinj Celzija. Če napravo nenehno uporabljate na prostem s prenosnim računalnikom, potrebujete domače ohišje z režami ali luknjami za kroženje zraka. Takšno ohišje lahko sestavite z lastnimi rokami iz plastične posode ali ostankov stare radijske opreme in pritrdite ploščo z dolgimi vijaki.

Za DIY slušalke

Najpreprostejši stereo ojačevalnik za prenosne slušalke mora imeti nizko moč, vendar bo najpomembnejši parameter poraba energije. V idealnem primeru se zasnova napaja z baterijami AA ali v skrajnih primerih s preprostim 3-voltnim adapterjem. Potrebovali boste visokokakovostno mikrovezje TDA 2822 ali njegov analog (na primer KA 2209), elektronsko vezje za sestavljanje ojačevalnika z lastnimi rokami z uporabo TDA 2822. Poleg tega vzemite naslednje komponente:

• kondenzatorji 100 µF (4 kosi);
• do 30 cm bakrene žice;
• vtičnica za kabel slušalk.

Če želite narediti ojačevalnik kompakten in z zaprtim ohišjem, boste potrebovali element toplotnega odvoda. Ojačevalnik lahko sestavite na že pripravljeno ali doma narejeno tiskano vezje ali z nadometno montažo. Impulzni transformator v napajalniku lahko povzroči motnje, zato ga ne uporabljajte v tem ojačevalniku. Končan ojačevalec bo poskrbel za prijeten in močan zvok iz predvajalnika (plošča ali radijski signal), tablice ali telefona.

Ojačevalno vezje nizkotonca

Nizkofrekvenčni ojačevalnik je sestavljen z lastnimi rokami na mikrovezju TDA 7294. Uporablja se tako za ustvarjanje močne akustike z nizkimi toni v stanovanju kot za avtomobilski ojačevalnik - v tem primeru pa morate kupiti bipolarno moč. napajanje 30-35 voltov. Spodnje slike opisujejo lokacijo komponent ter vrednosti uporov in kondenzatorjev. Ta ojačevalnik nizkotonskega zvočnika bo zagotovil izhodno moč do 100 vatov z izjemnimi nizkimi frekvencami.

Mini ojačevalec zvoka za zvočnike

Zgoraj opisana zasnova za prenosnike je primerna kot naprava za ojačitev zvoka za domače ali tuje domače zvočnike. Stacionarna namestitev naprave vam bo omogočila izbiro katerega koli napajalnika med razpoložljivimi. Z upoštevanjem več pravil lahko zagotovite miniaturno velikost in sprejemljiv videz poceni ojačevalnika:

1. Pripravljeno visokokakovostno tiskano vezje.
2. Trpežno plastično ali kovinsko ohišje (naročilo pri strokovnjaku).
3. Postavitev komponent je vnaprej načrtovana.
4. Ojačevalnik je lepo spajkan, brez nepotrebnih kapljic spajke.
5. Hladilnik se le dotika čipa.
6. Za izhod signala in vhodno napajanje se uporabljajo že pripravljene vtičnice.

DIY cevni ojačevalnik zvoka

Cevni ojačevalniki zvoka so drage naprave, pod pogojem, da vse komponente kupite na lastne stroške. Stari radioamaterji včasih hranijo zbirke elektronk in drugih delov. Sestavljanje cevnega ojačevalnika doma z lastnimi rokami je razmeroma enostavno, če ste pripravljeni porabiti nekaj dni za iskanje podrobnih shem vezij na internetu. Vezje ojačevalnika zvoka je v vsakem primeru edinstveno in je odvisno od vira zvoka (star magnetofon, sodobna digitalna oprema), vira energije, pričakovanih dimenzij in drugih parametrov.

Tranzistorski ojačevalnik zvoka

Sestavljanje zvočnega predojačevalnika z lastnimi rokami brez uporabe zapletenih mikrovezij je možno z uporabo tranzistorjev. Ojačevalnik na osnovi germanijevih tranzistorjev se lahko enostavno integrira v sodobne avdio sisteme, ne zahteva dodatne konfiguracije. Pomanjkljivost tranzistorskih vezij je večja velikost sklopa plošče. Neprijetna je tudi odvisnost od "čistosti" ozadja - potrebovali boste oklopljen kabel ali dodatno vezje za zatiranje hrupa in valovanja iz omrežja.

Video: DIY avdio ojačevalnik moči

Ste našli napako v besedilu? Izberite ga, pritisnite Ctrl + Enter in vse bomo popravili!