Багатоканальний підсилювач своїми руками. Будь-який підсилювач звуку своїми руками. Випробування УНЧ вдома

Купивши хороший ноутбук або крутий телефон, ми радіємо покупці, захоплюючись безліччю функцій та швидкістю роботи пристрою. Але варто підключити гаджет до динаміків, щоб послухати музику або подивитися фільм, ми розуміємо, що звук, що виробляється пристроєм, як то кажуть «підкачав». Замість повноцінного та чистого звучання, ми чуємо незрозумілий шепіт із фоновим шумом.

Але не варто засмучуватися і лаяти виробників, проблему зі звуком можна вирішити самостійно. Якщо ви трохи розбираєтеся в мікросхемах і вмієте добре паяти, то вам не важко буде зробити власний підсилювач звуку. У нашій статті ми розповімо, як зробити підсилювач звуку для кожного типу пристрою.

Як зробити підсилювач звуку?

На початковому етапі роботи зі створення підсилювача вам необхідно знайти інструменти та купити комплектуючі деталі. Схема підсилювача виготовляється на друкованій платі за допомогою паяльника. Для створення мікросхем використовуйте спеціальні паяльні станції, які можна придбати у магазині. Використання друкованої плати дозволяє зробити пристрій компактним та зручним в експлуатації.

Підсилювач звукових частот
Не забувайте про особливості компактних одноканальних підсилювачів на основі мікросхем серій TDA, основним із яких є виділення великої кількості тепла. Тому постарайтеся при внутрішньому пристрої підсилювача, унеможливити зіткнення мікросхеми з іншими деталями. Для додаткового охолодження підсилювача рекомендується використовувати радіаторні грати для відведення тепла. Розмір ґрат залежить від моделі мікросхеми та потужності підсилювача. Заздалегідь сплануйте місце тепловідведення в корпусі підсилювача.
Ще однією особливістю самостійного виготовлення підсилювача звуку є низьке споживання енергії. Це в свою чергу дозволяє використовувати підсилювач в автомобілі, підключивши його до акумулятора або в дорозі, використовуючи живлення від батареї. Спрощені моделі підсилювача, вимагають напруги струму лише в 3 вольти.

Основні елементи підсилювача
Якщо ви радіоаматор-початківець, то для більш зручної роботи, рекомендуємо вам скористатися спеціальною комп'ютерною програмою - Sprint Layout. За допомогою цієї програми ви зможете самостійно створювати та переглядати схеми на комп'ютері. Врахуйте, що створення власної схеми має сенс, тільки в тому випадку, якщо ви маєте достатній досвід та знання. Якщо ви недосвідчений радіоаматор, то користуйтеся вже готовими та перевіреними схемами.

Нижче ми наведемо схеми та описи різних варіантів підсилювача звуку:

Підсилювач звуку для навушників

Підсилювач звуку для портативних навушників має невелику потужність, але споживає дуже мало енергії. Це важливий фактор для мобільних підсилювачів, які живляться від батарейок. Також на пристрій можна помістити роз'єм для живлення від мережі через адаптер 3 вольта.

Саморобний підсилювач для навушників
Для виготовлення підсилювача для навушників вам знадобляться:

Мікросхема TDA2822 чи аналог KA2209.
Схема збирання підсилювача.
Конденсатори 100 мкФ 4 шт.
Гніздо для штекера навушників.
Роз'єм для адаптера.
Приблизно 30 сантиметрів мідного дроту.
Тепловідвідний елемент (для закритого корпусу).

Схема підсилювача звуку для навушників
Підсилювач виготовляється на друкованій платі або навісному монтажі. Не використовуйте імпульсний трансформатор у цьому виді підсилювача, оскільки він може створювати перешкоди. Після виготовлення, даний підсилювач здатний забезпечити потужний і приємний звук з телефону, плеєра або планшета.
Ще з одним варіантом саморобного підсилювача для навушників ви можете ознайомитися у відеоролику:

Підсилювач звуку для ноутбука

Підсилювач для ноутбука збирається в тих випадках, якщо потужності вбудованих в нього динаміків не вистачає для нормального прослуховування або якщо динаміки вийшли з ладу. Підсилювач повинен бути розрахований на зовнішні динаміки до 2 Вт і опір обмоток до 4 Ом.

Підсилювач звуку для ноутбука
Для складання підсилювача вам знадобляться:

Друкована плата.
Мікросхема TDA 7231
Блок живлення на 9 вольт.
Корпус розміщення компонентів.
Конденсатор неполярний 0,1 мкФ – 2 штуки.
Конденсатор полярний 100 мкФ – 1 штука.
Полярний конденсатор 220 мкФ - 1 штука.
Полярний конденсатор 470 мкФ - 1 штука.
Резистор постійний 10 кому - 1 штука.
Резистор постійний 4,7 Ом – 1 штука.
Вимикач двопозиційний – 1 штука.
Гніздо для входу на гучномовець – 1 штука.

Схема підсилювача звуку для ноутбука
Порядок збирання визначається самостійно залежно від схеми. Радіатор охолодження повинен бути такого розміру, щоб робоча температура всередині підсилювача не перевищувала 50 градусів за Цельсієм. Якщо ви плануєте використовувати пристрій поза приміщенням, то для нього потрібно виготовити корпус з отворами для циркуляції повітря. Для корпусу можна використовувати пластиковий контейнер або пластмасові коробки з-під старої радіоапаратури.
Візуальну інструкцію ви можете переглянути у відеоролику:

Даний підсилювач для автомагнітоли зібраний на мікросхемі TDA8569Q, схема не складна та дуже поширена.

Підсилювач звуку для автомагнітоли
Мікросхема має такі заявлені характеристики:

Вхідна потужність 25 ватів на канал у 4 Ом та 40 ватів на канал у 2 Ом.
Напруга живлення 6-18 вольт.
Діапазон частот, що відтворюються 20-20000 Гц.

Для використання в автомобілі до схеми необхідно додати фільтр від перешкод, які створюються генератором і системою запалювання. Мікросхема також має захист від короткого замикання на виході та перегріву.

Схема підсилювача звуку для автомагнітоли
Звіряючись з представленою схемою, здійсніть закупівлю необхідних компонентів. Далі намалюйте друковану плату і просвердліть отвори. Після цього протруйте плату хлорним залізом. На закінчення лудимо і починаємо припаювати компоненти мікросхеми. Врахуйте, що доріжки живлення краще покрити товстішим шаром припою, щоб не було просадок живлення.
На мікросхему потрібно встановити радіатор або організувати активне охолодження за допомогою кулера, інакше при підвищеній гучності підсилювач перегріватиметься.
Після складання мікросхеми, необхідно виготовити фільтр для живлення за наведеною нижче схемою:

Схема фільтра від перешкод
Дросель у фільтрі мотається в 5 витків, дротом перетином 1-1,5 мм., на феритовому кільці діаметром 20 мм.
Також цей фільтр можна використовувати, якщо ваша магнітола ловить «наведення».
Увага! Будьте уважними і не переплутайте полярність живлення, інакше мікросхема згоряє миттєво.
Як зробити підсилювач для стерео сигналу, ви також можете дізнатися з відео:

Підсилювач звуку на транзисторах

Як схему для транзисторного підсилювача використовуйте схему наведену нижче:

Схема транзисторного підсилювача звуку
Схема хоч і стара але має масу шанувальників, з наступних причин:

Спрощений монтаж через малу кількість елементів.
Немає потреби перебирати транзистори в комплементарні пари.
10 Вт потужності, із запасом вистачає для житлових кімнат.
Хороша сумісність із новими звуковими картами та програвачами.
Відмінна якість звуку.

Почніть збирання підсилювача з живлення. Розділіть два канали для стерео двома вторинними обмотками, що йдуть від одного трансформатора. На макеті зробіть мости на діодах Шоттки для випрямляча. Після мостів йдуть CRC-фільтри із двох конденсаторів по 33000 мкф і між ними резистор 0.75 Ом. Резистор у фільтр потрібен потужний цементний, при струмі спокою до 2А він розсіюватиме 3 Вт тепла, тому краще взяти із запасом на 5-10 Вт. Іншим резисторам у схемі потужності 2 Вт буде достатньо.

Підсилювач на транзисторах
Переходимо до плати підсилювача. Все, окрім вихідних транзисторів Tr1/Tr2, знаходиться на самій платі. Вихідні транзистори монтуються на радіаторах. Резистори R1, R2 і R6 краще спочатку поставити підстроювальні, після всіх регулювань випаяти, виміряти їх опір і припаяти остаточні постійні резистори з аналогічним опором. Налаштування зводиться до наступних операцій - за допомогою R6 виставляється, щоб напруга між X і нулем була рівно половиною від напруги +V і нулем. Потім за допомогою R1 і R2 виставляється струм спокою – ставимо тестер на вимірювання постійного струму та вимірюваємо струм у точці входу плюсу живлення. Струм спокою підсилювача в класі А максимальний і по суті, без вхідного сигналу, весь йде в теплову енергію. Для 8-омних колонок цей струм повинен бути 1.2 А при напрузі 27 вольт, що означає 32.4 Ват тепла на кожен канал. Оскільки виставлення струму може зайняти кілька хвилин, то вихідні транзистори повинні бути вже на радіаторах, що охолоджують, інакше вони швидко перегріються.
При регулюванні та заниженні опору підсилювача може зрости частота зрізу НЧ, тому для конденсатора на вході краще використовувати не 0.5 мкф, а 1 або навіть 2 мкф полімерної плівці. Вважається, що дана схема не схильна до самозбудження, але про всяк випадок між точкою Х і землею ставиться ланцюг Цобеля: R 10 Ом + С 0.1 мкф. Запобіжники слід ставити як на трансформатор, так і на силовий вхід схеми.
Хорошою ідеєю буде використання термопасти для максимального контакту між транзистором та радіатором.
Тепер кілька слів про корпус. Розмір корпусу задається радіаторами – NS135-250 по 2500 квадратних сантиметрів на кожен транзистор. Сам корпус виготовляється з оргскла або пластмаси. Зібравши підсилювач, перш ніж почати насолоджуватись музикою, необхідно для мінімізації фону правильно розвести землю. Для цього приєднайте СЗ до мінуса входу-виходу, а решту мінусу виведіть на «зірку» біля конденсаторів фільтра.

Корпус підсилювача звуку на транзисторах
Орієнтовна вартість витратних матеріалів для транзисторного підсилювача звуку:

Конденсатори фільтра 4 штуки – 2700 рублів.
Трансформатор – 2200 рублів.
Радіатори – 1800 рублів.
Вихідні транзистори – 6-8 штук 900 рублів.
Дрібні елементи (резистори, конденсатори, транзистори, діоди) близько – 2000 рублів.
Роз'єми – 600 рублів.
Оргскло – 650 рублів.
Фарба – 250 рублів.
Плата, дроти, припій близько - 1000 рублів

У результаті виходить сума – 12100 рублів.
Також ви можете переглянути відеоролик зі збирання підсилювача на германієвих транзисторах:

Ламповий підсилювач звуку

Схема простого лампового підсилювача складається з двох каскадів - попередній підсилювач на 6Н23П та підсилювач потужності на 6П14П.

Схема лампового підсилювача
Як видно зі схеми, обидва каскади працюють у тріодному включенні, а анодний струм ламп близький до граничного. Струми вибудовуються катодними резисторами - 3мА для вхідної та 50мА для вихідної лампи.
Деталі використовуються для лампового підсилювача повинні бути новими та високої якості. Допустиме відхилення номіналів резисторів може становити плюс-мінус 20%, а ємності всіх конденсаторів можна збільшити в 2-3 рази.
Фільтруючі конденсатори повинні бути розраховані на напругу не менше ніж 350 вольт. На таку ж напругу має бути розрахований і міжкаскадний конденсатор. Трансформатори для підсилювача можуть бути звичайними - ТВ31-9 або сучасніший аналог - TWSE-6.

Ламповий підсилювач звуку
Регулятор гучності та балансу стерео на підсилювач краще не встановлювати, оскільки дані регулювання можна зробити в комп'ютері або плеєрі. Вхідна лампа вибирається з - 6Н1П, 6Н2П, 6Н23П, 6Н3П. Як вихідний пентод застосовують 6П14П, 6П15П, 6П18П або 6П43П (зі збільшеним опором катодного резистора).
Навіть якщо у вас є працюючий трансформатор, для першого включення підсилювача лапового краще використовувати звичайний трансформатор з випрямлячем на 40-60 ват. Тільки після успішного випробування та налаштування підсилювача можна встановити імпульсний трансформатор.
Гнізда для штекерів і кабелів використовуйте стандартні, для підключення динаміків краще встановити педальки на 4 контакти.
Корпус для лапового підсилювача зазвичай роблять із оболонки старої техніки або кейсів системних блоків.
Ще один варіант лампового підсилювача ви можете переглянути у відеоролику:

Класифікація підсилювачів звуку

Щоб визначити, до якого класу підсилювачів звуку належить зібраний пристрій, ознайомтеся з наведеною нижче класифікацією УМЗЧ:

У висновку хотілося б сказати, що заняття радіоелектронікою вимагають великого обсягу знань і досвіду, які здобуваються протягом тривалого часу. Тому, якщо у вас щось не вийшло, не засмучуйтесь, підкріплюйте свої знання з інших джерел та спробуйте знову!

Використовувати комп'ютер без звукового супроводу дуже проблематично. Ані музику нормально не послухати, ані фільм подивитися. Хіба в навушниках, т.к. підсилювач звуку для підключення зовнішньої акустики на комп'ютері не передбачено. Звичайно, магазини в наше технологічне століття пропонують різноманітність моделей різних цінових категорій, але можна спробувати забезпечити себе непоганим звуковим оточенням та самостійно.

Підсилювач звуку для комп'ютера

Розглянемо один із найпростіших підсилювачів. Зібрати який, мабуть, буде під силу будь-кому, хто вміє тримати в руках паяльник і хоч трохи розуміє основи фізики.
Основою підсилювача буде мікросхема TDA 1557, широко поширена в магазинах радіотоварів,

Мікросхема TDA 1557Q для комп'ютерного підсилювача звуку

яка являє собою бруківку стереопідсилювач з простою схемою підключення, яку можна зібрати і навісним монтажем, розпаявши деталі прямо на ніжках мікросхеми, не витравлюючи друковану плату.

Для збирання підсилювача крім самої мікросхеми знадобляться: 2 резистора опором 10 кОм, 3 плівкових конденсатора, 2 з яких ємністю 0,22 - 0,47 мкФ (220n -470n) і один 0,1 мкФ (100n), електролітичний конденсатор ємністю 2.200 -16. та кнопка або тумблер для включення-вимкнення підсилювача. Вартість всіх деталей для складання варіюється від $ 10 до $ 15 або 400 - 600 руб. Ще потрібно трохи екранованого дроту та динаміки або колонки потужністю 15 - 30 Вт, опором 4 - 8 Ом. Наочно схема монтажу представлена нижче.

Схема підключення підсилювача на TDA1557Q

Звук на підсилювач потрібно подавати з виходу для підключення навушників звукової карти комп'ютера екранованим дротом, щоб уникнути фону та стороннього шуму динаміків. Електролітичний конденсатор припаювати максимально короткими проводами. Від величини його ємності залежить рівень просідання напруги при піках потужності, отже - глибина і чистота басу. Рекомендується ставити щонайменше 2.200 мкФ. Верхня межа за ємністю не обмежена.
Прямо до ніг цього конденсатора можна підпаяти плівковий 0,1 мкф. Тумблер служить для плавного включення підсилювача, щоб не було натискання в динаміках при подачі живлення та режиму приглушення гучності, сну підсилювача.
Підсилювач працює при напрузі 10 - 18 В, отже можна підключити його від блоку живлення комп'ютера з виведення +12В і маси COM.

- Сусід запарив по батареї стукати. Зробив музику голосніше, щоби його не чути.
(З фольклору аудіофілів).

Епіграф іронічний, але аудіофіл зовсім не обов'язково "хворий на всю голову" з фізіономією Джоша Ернеста на брифінгу з питань відносин з РФ, якого "пре" тому, що сусіди "щасливі". Хтось хоче слухати серйозну музику вдома, як у залі. Якість апаратури для цього потрібна така, яка у любителів децибел гучності як таких просто не міститься там, де у розсудливих людей розум, але в останніх він за розум заходить від цін на відповідні підсилювачі (УМЗЧ, підсилювач потужності звукової частоти). А в когось попутно виникає бажання долучитися до корисних та захоплюючих сфер діяльності – техніки відтворення звуку та взагалі електроніки. Які у вік цифрових технологій нерозривно пов'язані і можуть стати високоприбутковою та престижною професією. Оптимальний у всіх відносинах перший крок у цій справі – зробити підсилювач своїми руками: саме УМЗЧ дозволяє з початковою підготовкою на базі шкільної фізики на тому самому столі пройти шлях від найпростіших конструкцій на піввечора (які, проте, непогано «співають») до найскладніших агрегатів, через які із задоволенням зіграє і хороша рок-група.Мета цієї публікації – висвітлити перші етапи цього шляху для початківців і, можливо, повідомити щось нове досвідченим.

Найпростіші

Отже, спочатку спробуємо зробити підсилювач звуку, який просто працює. Щоб грунтовно вникнути в звукотехніку, доведеться поступово освоїти досить теоретичного матеріалу і не забувати в міру просування збагачувати багаж знань. Але будь-яка розумність засвоюється легше, коли бачиш і мацаєш, як вона працює в залозі. У цій статті далі теж без теорії не обійдеться - в тому, що потрібно знати спочатку і що можна пояснити без формул і графіків. А поки що достатньо буде вміння і користуватися мультитестером.

Примітка:якщо ви досі не паяли електроніку, врахуйте її компоненти не можна перегрівати! Паяльник – до 40 Вт (краще 25 Вт), максимально допустимий час паяння без перерви – 10 с. Паяний висновок для тепловідведення утримується в 0,5-3 см від місця паяння з боку корпусу приладу медичним пінцетом. Кислотні та ін. Активні флюси застосовувати не можна! Припій - ПОС-61.

Зліва на рис.- Найпростіший УМЗЧ, «який просто працює». Його можна зібрати як на германієвих, так і кремнієвих транзисторах.

На цій крихті зручно освоювати ази налагодження УМЗЧ з безпосередніми зв'язками між каскадами, що дають найчистіший звук.

Перед першим увімкненням живлення навантаження (динамік) відключаємо;
Замість R1 впаюємо ланцюжок із постійного резистора на 33 ком і змінного (потенціометра) на 270 ком, тобто. перший прим. вчетверо меншого, а другий прим. удвічі більшого номіналу проти вихідного за схемою;
Подаємо живлення і, обертаючи двигун потенціометра, у точці, позначеній хрестиком, виставляємо вказаний струм колектора VT1;
Знімаємо харчування, випоюємо тимчасові резистори і вимірюємо їх загальний опір;
Як R1 ставимо резистор номіналу зі стандартного ряду, найближчого до виміряного;
Замінюємо R3 на ланцюжок постійний 470 Ом + потенціометр 3,3 кОм;
Так само, як за пп. 3-5, в т. а виставляємо напругу, що дорівнює половині напруги живлення.

Точка а, звідки знімається сигнал навантаження це т. зв. середня точка підсилювача. У УМЗЧ з однополярним харчуванням у ній виставляють половину його значення, а УМЗЧ у двополярним харчуванням – нуль щодо загального проводу. Це називається регулюванням балансу підсилювача. У однополярних УМЗЧ з ємнісною розв'язкою навантаження відключати її на час налагодження не обов'язково, але краще звикати робити це рефлекторно: розбалансований 2-полярний підсилювач із підключеним навантаженням здатний спалити свої ж потужні та дорогі вихідні транзистори, а то й «новий, хороший» і дуже дорогий потужний динамік.

Примітка:компоненти, що вимагають підбору при налагодженні пристрою в макеті, на схемах позначаються або зірочкою (*), або штрих-апостроф (').

У центрі тому ж рис.- Простий УМЗЧ на транзисторах, що розвиває вже потужність до 4-6 Вт на навантаженні 4 Ом. Хоч і працює він, як і попередній, у т. зв. класі AB1, не призначеному для Hi-Fi озвучування, але якщо замінити парою таких підсилювач класу D (див. далі) у дешевих китайських комп'ютерних колонках, їх звучання помітно покращується. Тут дізнаємося про ще одну хитрість: потужні вихідні транзистори потрібно ставити на радіатори. Компоненти, що потребують додаткового охолодження, на схемах обводять пунктиром; правда, далеко не завжди; іноді – із зазначенням необхідної площі, що розсіює тепловідведення. Налагодження цього УМЗЧ – балансування за допомогою R2.

Праворуч на рис.- Ще не монстр на 350 Вт (як був показаний на початку статті), але вже цілком солідний звірюга: простий підсилювач на транзисторах потужністю 100 Вт. Музику через нього можна слухати, але не Hi-Fi, клас роботи – AB2. Однак для озвучування майданчика для пікніка або зборів на відкритому повітрі, шкільного актового чи невеликого торгового залу він цілком придатний. Аматорський рок-гурт, маючи за таким УМЗЧ на інструмент, може успішно виступати.

У цьому УМЗЧ виявляються ще дві хитрощі: по-перше, в дуже потужних підсилювачах каскад розгойдування потужного виходу теж потрібно охолоджувати, тому VT3 ставлять на радіатор від 100 кв. див. Для вихідних VT4 та VT5 потрібні радіатори від 400 кв. див. По-друге, УМЗЧ із двополярним харчуванням зовсім без навантаження не балансуються. То один, то інший вихідний транзистор йде у відсічення, а пов'язаний у насичення. Потім на повній напрузі живлення стрибки струму при балансуванні здатні вивести з ладу вихідні транзистори. Тому для балансування (R6, чи здогадалися?) підсилювач запитують від +/–24 В, а замість навантаження включають дротяний резистор 100…200 Ом. До речі, закорючки у деяких резисторах на схемі – римські цифри, що позначають їхню необхідну потужність розсіювання тепла.

Примітка:джерело живлення для цього УМЗЧ потрібне потужністю від 600 Вт. Конденсатори фільтра, що згладжує – від 6800 мкФ на 160 В. Паралельно електролітичним конденсаторам ІП включаються керамічні по 0,01 мкФ для запобігання самозбудження на ультразвукових частотах, здатного миттєво спалити вихідні транзистори.

На польовиках

На слід. Мал. – ще один варіант досить потужного УМЗЧ (30 Вт, а при напрузі живлення 35 В – 60 Вт) на потужних польових транзисторах:

Звук від нього вже тягне на вимоги до Hi-Fi початкового рівня (якщо, зрозуміло, УМЗЧ працює на соотв. Акустичні системи, АС). Потужні польовики не вимагають великої потужності для розгойдування, тому і передпотужного каскаду немає. Ще потужні польові транзистори за жодних несправностей не спалюють динаміки – самі швидше згоряють. Теж неприємно, але все-таки дешевше, ніж міняти дорогу басову голівку гучномовця (РР). Балансування і взагалі налагодження цього УМЗЧ не потрібні. Недолік у нього, як у конструкції для початківців, всього один: потужні польові транзистори набагато дорожчі за біполярні для підсилювача з такими ж параметрами. Вимоги до ІП - аналогічні перед. випадку, але потужність його потрібна від 450 Вт. Радіатори – від 200 кв. див.

Примітка:не треба будувати потужні УМЗЧ на польових транзисторах імпульсних джерел живлення, напр. комп'ютерні. При спробах "загнати" їх в активний режим, необхідний для УМЗЧ, вони або просто згоряють, або звук дають слабкий, а за якістю "ніякий". Те саме стосується потужних високовольтних біполярних транзисторів, напр. з малої розгортки старих телевізорів.

Відразу нагору

Якщо ви вже зробили перші кроки, то цілком природним буде бажання збудувати УМЗЧ класу Hi-Fi, не вдаючись надто глибоко в теоретичні нетрі.Для цього доведеться розширити парк приладів - потрібен осцилограф, генератор звукових частот (ГЗЧ) і мілівольтметр змінного струму з можливістю вимірювання постійної складової. Прототипом для повторення краще взяти УМЗЧ Е. Гумелі, докладно описаний у «Радіо» №1 за 1989 р. Для його будівництва знадобиться трохи недорогих доступних компонентів, але якість задовольняє дуже високим вимогам: потужність до 60 Вт, смуга 20-20 000 Гц, нерівномірність АЧХ 2 дБ, коефіцієнт нелінійних спотворень (КНІ) 0,01%, рівень власних шумів -86 дБ. Однак налагодити підсилювач Гумелі досить складно; якщо ви з ним упораєтесь, можете братися за будь-який інший. Втім, деякі з відомих нині обставин набагато спрощують налагодження цього УМЗЧ, див. нижче. Маючи на увазі це і те, що до архівів «Радіо» пробратися не всім вдається, доречно буде повторити основні моменти.

Схеми простого високоякісного УМЗЛ

Схеми УМЗЧ Гумелі та специфікація до них дано на ілюстрації. Радіатори вихідних транзисторів – від 250 кв. див. для УМЗЧ за рис. 1 та від 150 кв. див. для варіанта за рис. 3 (нумерація оригінальна). Транзистори передвихідного каскаду (КТ814/КТ815) встановлюються на радіатори зігнуті з алюмінієвих пластин 75х35 мм товщиною 3 мм. Замінювати КТ814/КТ815 на КТ626/КТ961 не варто, звук помітно не покращується, але налагодження серйозно не може.

Цей УМЗЧ дуже критичний до електроживлення, топології монтажу та загальної, тому налагоджувати його потрібно у конструктивно закінченому вигляді та лише зі штатним джерелом живлення. При спробі запитати від стабілізованого ІП вихідні транзистори згоряють одразу. Тож на рис. дано креслення оригінальних друкованих плат та вказівки щодо налагодження. До них можна додати, що, по-перше, якщо при першому включенні помітний «збуд», з ним борються, змінюючи індуктивність L1. По-друге, висновки встановлюваних на плати деталей повинні бути не довшими за 10 мм. По-третє, змінювати топологію монтажу вкрай небажано, але, якщо треба, на боці провідників обов'язково повинен бути рамковий екран (земляна петля, виділена кольором на рис.), а доріжки електроживлення повинні проходити поза нею.

Примітка:розриви в доріжках, до яких підключаються основи потужних транзисторів – технологічні, для налагодження, після чого запаюються краплями припою.

Налагодження цього УМЗЧ багато спрощується, а ризик зіткнутися з «збудком» у процесі користування зводиться до нуля, якщо:

Мінімізувати міжблочний монтаж, помістивши плату на радіаторах потужних транзисторів.
Повністю відмовитися від роз'ємів усередині, виконавши весь монтаж лише паянням. Тоді не потрібні будуть R12, R13 у потужному варіанті або R10 R11 у менш потужному (на схемах вони пунктирні).
Використовувати для внутрішнього монтажу аудіопроводу із безкисневої міді мінімальної довжини.

За виконання цих умов із порушенням проблем немає, а налагодження УМЗЧ зводиться до рутинної процедури, описаної на рис.

Провід для звуку

Аудіопроводу не вигадка. Необхідність їх застосування нині безсумнівна. У міді з домішкою кисню на гранях кристаллітів металу утворюється найтонша плівочка оксиду. Оксиди металів напівпровідники та, якщо струм у дроті слабкий без постійної складової, його форма спотворюється. За ідеєю, спотворення на міріадах кристалітів повинні компенсувати один одного, але трохи (схоже, обумовлена квантовими невизначеностями) залишається. Достатня, щоби бути поміченою вимогливими слухачами на тлі найчистішого звуку сучасних УМЗЧ.

Виробники та торговці без зазріння совісті підсовують замість безкисневої звичайну електротехнічну мідь – відрізнити одну від одної на око неможливо. Однак є сфера застосування, де підробка не проходить однозначно: кабель кручена пара для комп'ютерних мереж. Покласти сітку з довгими сегментами «леварем», вона або зовсім не запуститься, або постійно глючить. Дисперсія імпульсів, чи розумієш.

Автор, коли тільки ще пішли розмови про аудіопроводи, зрозумів, що, в принципі, це не порожня балаканина, тим більше, що безкисневі дроти на той час уже давно використовувалися в техніці спецпризначення, з якою він за діяльністю був добре знайомий. Взяв тоді і замінив штатний шнур своїх навушників ТДС-7 саморобним із «вітухи» з гнучкими багатожильними проводами. Звук, на слух, стабільно покращав для наскрізних аналогових треків, тобто. на шляху від студійного мікрофона до диска, що ніде не піддавалися оцифровці. Особливо яскраво зазвучали записи на вінілі, зроблені за технологією DMM (Direct Meta lMastering, безпосереднє нанесення металу). Після цього міжблочний монтаж всього домашнього аудіо був перероблений на «вітушний». Тоді поліпшення звучання стали відзначати і випадкові люди, до музики байдужі і заздалегідь не повідомлені.

Як зробити міжблочні дроти з кручений пари, див. відео.

Відео: міжблокові дроти з витої пари своїми руками

На жаль, гнучка «вітуха» скоро зникла з продажу – погано трималася в розтисках, що обтискалися. Однак, до відома читачів, тільки з безкисневої міді робиться гнучкий «військовий» провід МГТФ та МГТФЕ (екранований). Підробка неможлива, т.к. на звичайній міді стрічкова фторопластова ізоляція досить швидко розповзається. МГТФ зараз є в широкому продажу і коштує набагато дешевше фірмових, з гарантією, аудіопроводів. Нестача у нього одна: її неможливо виконати розцвіченою, але це можна виправити бирками. Є також і безкисневі обмотувальні дроти, див.

Теоретична інтермедія

Як бачимо, вже спочатку освоєння звукотехніки нам довелося зіткнутися з поняттям Hi-Fi (High Fidelity), висока вірність відтворення звуку. Hi-Fi бувають різних рівнів, які ранжуються слідом. основним параметрам:

Смузі відтворюваних частот.
Динамічному діапазону - відношенню в децибелах (дБ) максимальної (пікової) вихідної потужності до рівня власних шумів.
Рівнем власних шумів у дБ.
Коефіцієнту нелінійних спотворень (КНІ) на номінальній (довготривалій) вихідній потужності. КНД на пікової потужності приймається 1% або 2% залежно від методики вимірювань.
Нерівномірності амплітудно-частотної характеристики (АЧХ) у смузі відтворюваних частот. Для АС – окремо на низьких (НЧ, 20-300 Гц), середніх (СЧ, 300-5000 Гц) та високих (ВЧ, 5000-20 000 Гц) звукових частот.

Примітка:відношення абсолютних рівнів будь-яких величин I (дБ) визначається як P(дБ) = 20lg(I1/I2). Якщо I1

Всі тонкощі та нюанси Hi-Fi потрібно знати, займаючись проектуванням та будівництвом АС, а що стосується саморобного Hi-Fi УМЗЧ для дому, то, перш ніж переходити до таких, потрібно чітко усвідомити вимоги до їх потужності, необхідної для озвучування даного приміщення, динамічного діапазону (динаміки), рівня власних шумів та КНІ. Домогтися від УМЗЧ смуги частот 20-20 000 Гц із завалом на краях по 3 дБ та нерівномірністю АЧХ на СЧ у 2 дБ на сучасній елементній базі не становить великих складнощів.

Гучність

Потужність УМЗЧ не самоціль, вона повинна забезпечувати оптимальну гучність відтворення звуку у приміщенні. Визначити її можна за кривими рівної гучності, див. Природних шумів у житлових приміщеннях тихіше 20 дБ немає; 20 дБ це лісова глуш у повний штиль. Рівень гучності в 20 дБ щодо порога чутності – це поріг виразності – шепіт розібрати ще можна, але музика сприймається лише як факт її наявності. Досвідчений музикант може визначити, який інструмент грає, але що саме – ні.

40 дБ - нормальний шум добре ізольованої міської квартири в тихому районі або заміського будинку - є поріг розбірливості. Музику від порога виразності до порога розбірливості можна слухати за наявності глибокої корекції АЧХ, насамперед, по басах. Для цього в сучасні УМЗЧ вводять функцію MUTE (приглушка, мутація, не мутація!), Що включає соотв. коригувальні ланцюги в УМЗЛ.

90 дБ – рівень гучності симфонічного оркестру у дуже гарному концертному залі. 110 дБ може видати оркестр розширеного складу в залі з унікальною акустикою, яких у світі не більше 10, це поріг сприйняття: звуки голосніше сприймаються ще як помітний за змістом зусиллям волі, але дратівливий шум. Зона гучності в житлових приміщеннях 20-110 дБ становить зону повної чутності, а 40-90 дБ – зону найкращої чутності, в якій непідготовлені та недосвідчені слухачі цілком сприймають сенс звуку. Якщо, звісно, він у ньому є.

Потужність

Розрахунок потужності апаратури за заданою гучністю в зоні прослуховування чи не основне і найважче завдання електроакустики. Для себе в умовах краще йти від акустичних систем (АС): розрахувати їх потужність за спрощеною методикою, та прийняти номінальну (довготривалу) потужність УМЗЧ рівної пікової (музичної) АС. У разі УМЗЧ не додасть помітно своїх спотворень до таких АС, вони й так основне джерело нелінійності в звуковому тракті. Але й робити УМЗЧ занадто потужним годі було: у разі рівень його власних шумів може бути вище порога чутності, т.к. вважається він від рівня напруги вихідного сигналу максимальної потужності. Якщо вважати вже зовсім просто, то для кімнати звичайної квартири або будинку і АС з нормальною чутливістю (звуковою віддачею) можна прийняти слід. значення оптимальної потужності УМЗЧ:

До 8 кв. м – 15-20 Вт.
8-12 кв. м – 20-30 Вт.
12-26 кв. м - 30-50 Вт.
26-50 кв. м – 50-60 Вт.
50-70 кв. м – 60-100 Вт.
70-100 кв. м - 100-150 Вт.
100–120 кв. м - 150-200 Вт.
Понад 120 кв. м – визначається розрахунком за даними акустичних вимірів дома.

Динаміка

Динамічний діапазон УМЗЧ визначається за кривими рівної гучності та пороговими значеннями для різних ступенів сприйняття:

Симфонічна музика та джаз із симфонічним супроводом – 90 дБ (110 дБ – 20 дБ) ідеал, 70 дБ (90 дБ – 20 дБ) прийнятно. Звук з динамікою 80-85 дБ у міській квартирі не відрізнить від ідеального жодний експерт.
Інші серйозні музичні жанри - 75 дБ відмінно, 80 дБ "вище даху".
Попса будь-якого роду та саундтреки до фільмів – 66 дБ за очі вистачить, т.к. Дані опуси вже при записі стискаються за рівнями до 66 дБ і навіть до 40 дБ, щоб можна було слухати на чому завгодно.

Динамічний діапазон УМЗЧ, правильно обраного для даного приміщення, вважають рівним його рівню власних шумів, взятому зі знаком + це т. зв. відношення сигнал/шум.

КНІ

Нелінійні спотворення (НІ) УМЗЧ - це складові спектру вихідного сигналу, яких не було у вхідному. Теоретично НІ найкраще «заштовхати» під рівень власних шумів, але технічно це важко реалізовано. Насправді беруть до уваги т. зв. ефект маскування: на рівнях гучності нижче прим. 30 дБ діапазон сприйманих людським вухом частот звужується, як і здатність розрізняти звуки частотою. Музиканти чують ноти, але оцінити тембр звуку не можуть. Люди без музичного слуху ефект маскування спостерігається вже на 45-40 дБ гучності. Тому УМЗЧ з КНД 0,1% (-60 дБ від рівня гучності в 110 дБ) оцінить як Hi-Fi рядовий слухач, а з КНД 0,01% (-80 дБ) можна вважати звуком, що не спотворює.

Лампи

Останнє твердження, можливо, викличе неприйняття, аж до запеклого, у адептів лампової схемотехніки: мовляв, справжній звук дають тільки лампи, причому не просто якісь, а окремі типи октальних. Заспокойтеся, панове – особливий ламповий звук не фікція. Причина – принципово різні діапазони спотворень у електричних ламп і транзисторів. Які, своєю чергою, обумовлені тим, що у лампі потік електронів рухається у вакуумі і квантові ефекти у ній виявляються. Транзистор прилад квантовий, там неосновні носії заряду (електрони і дірки) рухаються в кристалі, що без квантових ефектів взагалі неможливо. Тому спектр лампових спотворень короткий і чистий: у ньому чітко простежуються лише гармоніки до 3-ї – 4-ї, а комбінаційних складових (сум та різниць частот вхідного сигналу та їх гармонік) дуже мало. Тому за часів вакуумної схемотехніки КНД називали коефіцієнтом гармонік (КГ). У транзисторів спектр спотворень (якщо вони виміряні, обмовка випадкова, див. нижче) простежується аж до 15-ї і більш високих компонент, і комбінаційних частот в ньому хоч відбавляй.

Спочатку твердотільної електроніки конструктори транзисторних УМЗЧ брали для них звичний «ламповий» КНІ в 1-2%; звук із ламповим спектром спотворень такої величини рядовими слухачами сприймається як чистий. Між іншим, і самого поняття Hi-Fi тоді ще не було. Виявилося – звучать тьмяно та глухо. У процесі розвитку транзисторної техніки виробилося розуміння, що таке Hi-Fi і що для нього потрібно.

В даний час хвороби зростання транзисторної техніки успішно подолані і побічні частоти на виході хорошого УМЗЧ важко уловлюються спеціальними методами вимірювань. А лампову схемотехніку можна вважати, що перейшла в розряд мистецтва. Його основа може бути будь-якою, чому ж електроніці туди не можна? Тут доречною буде аналогія з фотографією. Ніхто не зможе заперечувати, що сучасна цифрозеркалка дає картинку незмірно більш чітку, докладну, глибоку за діапазоном яскравостей та кольору, ніж фанерна скринька з гармошкою. Але хтось крутим Никоном «клацає фотки» типу «це мій жирний кішок нажрався як гад і спалахне розкинувши лапи», а хтось Сміною-8М на свемовську ч/б плівку робить знімок, перед яким на престижній виставці товпиться народ.

Примітка:і ще раз заспокойтесь – не все так погано. На сьогодні у лампових УМЗЧ малої потужності залишилося принаймні одне застосування і не останньої важливості, для якого вони технічно необхідні.

Досвідчений стенд

Багато любителів аудіо, щойно навчившись паяти, тут же «йдуть у лампи». Це в жодному разі не заслуговує на осуд, навпаки. Інтерес до витоків завжди виправданий і корисний, а електроніка стала на лампах. Перші ЕОМ були ламповими, і бортова електронна апаратура перших космічних апаратів була також ламповою: транзистори тоді вже були, але не витримували позаземної радіації. Між іншим, тоді під найсуворішим секретом створювалися і лампові мікросхеми! На мікролампах із холодним катодом. Єдина відома згадка про них у відкритих джерелах є в рідкісній книзі Митрофанова та Пікерсгіля «Сучасні приймально-підсилювальні лампи».

Але вистачить лірики, до діла. Для любителів повозитися з лампами на рис. - Схема стендового лампового УМЗЧ, призначеного саме для експериментів: SA1 перемикається режим роботи вихідної лампи, а SA2 - напруга живлення. Схема добре відома в РФ, невелика доопрацювання торкнулася лише вихідного трансформатора: тепер можна не лише «ганяти» в різних режимах рідну 6П7С, а й підбирати для інших ламп коефіцієнт включення екранної сітки в ульралінійному режимі; для переважної більшості вихідних пентодів та променевих тетродів він або 0,22-0,25, або 0,42-0,45. Про виготовлення вихідного трансформатора див.

Гітаристам та рокерам

Це той випадок, коли без ламп не обійтися. Як відомо, електрогітара стала повноцінним солюючим інструментом після того, як попередньо посилений сигнал зі звукознімача стали пропускати через спеціальну приставку - фьюзер - навмисне спотворює його спектр. Без цього звук струни був дуже різким і коротким, т.к. електромагнітний звукознімач реагує лише на моди її механічних коливань у площині деки інструменту.

Незабаром виявилася неприємна обставина: звучання електрогітари з ф'юзером набуває повної сили і яскравості тільки на великих гучностях. Особливо це проявляється для гітар зі звукознімачом типу хамбакер, що дає "злий" звук. А як бути початківцю, вимушеному репетирувати вдома? Не йти ж до зали виступати, не знаючи точно, як там зазвучить інструмент. І просто любителям року хочеться слухати улюблені речі в повному соку, а рокери народ загалом пристойний і неконфліктний. Принаймні ті, кого цікавить саме рок-музика, а не антураж із епатажем.

Так ось, виявилося, що фатальний звук з'являється на рівнях гучності, прийнятних для житлових приміщень, якщо ламповий УМЗЧ. Причина – специфічна взаємодія спектра сигналу з фьюзера з чистим та коротким спектром лампових гармонік. Тут знову доречна аналогія: ч/б фото може бути набагато виразніше за кольоровий, т.к. залишає для перегляду лише контур та світло.

Тим, кому ламповий підсилювач потрібен не для експериментів, а через технічну необхідність, довго освоювати тонкощі лампової електроніки дозвілля, вони іншим захоплені. УМЗЧ у такому разі краще робити безтрансформаторний. Точніше – з однотактним узгоджуючим вихідним трансформатором, який працює без постійного підмагнічування. Такий підхід набагато спрощує та прискорює виготовлення найскладнішого та найвідповідальнішого вузла лампового УМЗЧ.

"Безтрансформаторний" ламповий вихідний каскад УМЗЧ та попередні підсилювачі до нього

Праворуч на рис. дана схема безтрансформаторного вихідного каскаду лампового УМЗЧ, а зліва - варіанти попереднього підсилювача для нього. Вгорі - з регулятором тембру за класичною схемою Баксандала, що забезпечує досить глибоке регулювання, але вносить невеликі фазові спотворення сигнал, що може бути істотно при роботі УМЗЧ на 2-смугову АС. Внизу – підсилювач з регулюванням тембру простіше, що не спотворює сигнал.

Але повернемося до «оконечника». У ряді зарубіжних джерел дана схема вважається одкровенням, однак ідентична їй, за винятком ємності електролітичних конденсаторів, виявляється в радянському «Довіднику радіоаматора» 1966 р. Товстезна книжка на 1060 сторінок. Не було тоді інтернету та баз даних на дисках.

Там же, праворуч на рис., Коротко, але ясно описані недоліки цієї схеми. Удосконалена з того ж джерела дана на слід. Мал. праворуч. У ній екранна сітка Л2 запитана від середньої точки анодного випрямляча (анодна обмотка силового трансформатора симетрична), а екранна сітка Л1 через навантаження. Якщо замість високоомних динаміків включити узгоджувальний трансформатор із звичайним динаміком, як у перед. схемою, вихідна потужність скласти бл. 12 Вт, т.к. активний опір первинної обмотки трансформатора набагато менше 800 Ом. КНИ цього кінцевого каскаду з трансформаторним виходом – прим. 0,5%

Як зробити трансформатор?

Головні вороги якості потужного сигнального НЧ (звукового) трансформатора - магнітне поле розсіювання, силові лінії якого замикаються, обминаючи магнітопровід (сердечник), вихрові струми в магнітопровід (струми Фуко) і, меншою мірою - магнітострикція в сердечнику. Через це явище недбало зібраний трансформатор «співає», гуде чи пищить. Зі струмами Фуко борються, зменшуючи товщину пластин магнітопроводу і додатково ізолюючи їх лаком при складанні. Для вихідних трансформаторів оптимальна товщина пластин – 0,15 мм, максимально допустима – 0,25 мм. Брати для вихідного трансформатора пластини тонше не слід: коефіцієнт заповнення керна (центрального стрижня магнітопроводу) сталлю впаде, перетин магнітопроводу для отримання заданої потужності доведеться збільшити, через що спотворення і втрати в ньому тільки зростуть.

У сердечнику звукового трансформатора, що працює з постійним підмагнічуванням (напр., анодним струмом однотактного вихідного каскаду), повинен бути невеликий (визначається розрахунком) немагнітний зазор. Наявність немагнітного зазору, з одного боку, зменшує спотворення сигналу постійного підмагнічування; з іншого - в магнітопроводі звичайного типу збільшує поле розсіювання і вимагає осердя більшого перерізу. Тому немагнітний зазор потрібно розраховувати на оптимум і виконувати якнайточніше.

Для трансформаторів, що працюють з підмагнічуванням, оптимальний тип сердечника – із пластин Шп (просічених), поз. 1 на рис. Вони немагнітний зазор утворюється при просічці керна і тому стабільний; його величина вказується у паспорті на пластини або заміряється набором щупів. Поле розсіювання мінімальне, т.к. бічні гілки, через які замикається магнітний потік, цілісні. З пластин Шп часто збирають і осердя трансформаторів без підмагнічування, т.к. пластини Шп роблять із високоякісної трансформаторної сталі. У такому разі сердечник збирають вперекришку (пластини кладуть просіканням то в один, то в інший бік), а його перетин збільшують на 10% проти розрахункового.

Трансформатори без підмагнічування краще мотати на сердечниках УШ (зменшеної висоти із розширеними вікнами), поз. 2. Вони зменшення поля розсіювання досягається з допомогою зменшення довжини магнітного шляху. Оскільки пластини УШ доступніші за Шп, з них часто набирають і сердечники трансформаторів з підмагнічуванням. Тоді збирання сердечника ведуть накрий: збирають пакет із Ш-пластин, кладуть смужку непровідного немагнітного матеріалу товщиною у величину немагнітного зазору, накривають ярмом з пакета перемичок і стягують разом обоймою.

Примітка:"звукові" сигнальні магнітопроводи типу ШЛМ для вихідних трансформаторів високоякісних лампових підсилювачів мало придатні, у них велике поле розсіювання.

На поз. 3 дана схема розмірів осердя для розрахунку трансформатора, на поз. 4 конструкція каркаса обмоток, але в поз. 5 - форма його деталей. Що ж до трансформатора для «безтрансформаторного» вихідного каскаду, його краще робити на ШЛМме вперекришку, т.к. підмагнічування мізерно мало (струм підмагнічування дорівнює струму екранної сітки). Головне завдання тут - зробити обмотки якомога компактніше з метою зменшення поля розсіювання; їхній активний опір все одно вийде набагато менше 800 Ом. Чим більше вільного місця залишиться у вікнах, краще вийшов трансформатор. Тому обмотки мотають виток до витка (якщо немає намотувального верстата, це маєта жахлива) з якомога тоншого дроту, коефіцієнт укладання анодної обмотки для механічного розрахунку трансформатора беруть 0,6. Обмотковий провід - марок ПЕТВ або ПЕММ, у них жила безкиснева. ПЕТВ-2 або ПЕММ-2 брати не треба, у них від подвійного лакування збільшений зовнішній діаметр і поле розсіювання буде більше. Первинну обмотку мотають першою, т.к. саме її поле розсіювання найбільше впливає звук.

Залізо цього трансформатора потрібно шукати з отворами в кутах пластин і стяжними скобами (див. рис. справа), т.к. "для повного щастя" складання магнітопроводу проводиться в слід. порядку (зрозуміло, обмотки з висновками та зовнішньою ізоляцією повинні бути вже на каркасі):

Готують розбавлений вдвічі акриловий лак або, по-старому, шеллак;
Пластини з перемичками швидко покривають лаком з одного боку і якнайшвидше, не придушуючи сильно, вкладають у каркас. Першу пластину кладуть лакованою стороною всередину, наступну - нелакованою стороною до першої лакованої і т.д;
Коли вікно каркаса заповниться, накладають скоби і туго стягують болтами;
Через 1-3 хв, коли видавлювання лаку із зазорів мабуть припиниться, додають пластин знову до заповнення вікна;
Повторюють пп. 2-4, поки вікно не буде туго набите сталлю;
Знову туго стягують сердечник та сушать на батареї тощо. 3-5 діб.

Зібраний за такою технологією сердечник має дуже хорошу ізоляцію пластин та заповнення сталлю. Втрат на магнітострикцію взагалі не виявляється. Але врахуйте - для сердечників їх пермалоя дана методика не застосовна, т.к. від сильних механічних впливів магнітні властивості пермалою незворотно погіршуються!

На мікросхемах

УМЗЧ на інтегральних мікросхемах (ІМС) роблять найчастіше ті, кого влаштовує якість звуку до середнього Hi-Fi, але більш приваблює дешевизна, швидкість, простота складання та повна відсутність будь-яких налагоджувальних процедур, які потребують спеціальних знань. Просто підсилювач на мікросхемах – оптимальний варіант для «чайників». Класика жанру тут - УМЗЧ на ІМС TDA2004, що стоїть на серії, дай бог пам'яті, вже років 20, зліва на рис. Потужність – до 12 Вт на канал, напруга живлення – 3-18 В однополярна. Площа радіатора – від 200 кв. див. для максимальної потужності. Гідність – здатність працювати на дуже низькоомне, до 1,6 Ом, навантаження, що дозволяє знімати повну потужність при живленні від бортової мережі 12 В, а 7-8 Вт – при 6-вольтовому живленні, наприклад, на мотоциклі. Однак вихід TDA2004 у класі В некомплементарний (на транзисторах однакової провідності), тому звучок точно не Hi-Fi: КНІ 1%, динаміка 45 дБ.

Більш сучасна TDA7261 звук дає не краще, але потужніше, до 25 Вт, т.к. верхня межа напруги живлення збільшена до 25 В. Нижня, 4,5 В, все ще дозволяє запитуватись від 6 В бортмережі, тобто. TDA7261 можна запускати практично від усіх бортмереж, крім літакової 27 В. За допомогою навісних компонентів (обв'язування, праворуч на рис.) TDA7261 може працювати в режимі мутування і з функцією St-By (Stand By, чекати), що переводить УМЗЧ в режим мінімального енергоспоживання за відсутності вхідного сигналу протягом певного часу. Зручності коштують грошей, тому для стерео потрібна буде пара TDA7261 із радіаторами від 250 кв. див. для кожної.

Примітка:Якщо вас чимось залучають підсилювачі з функцією St-By, врахуйте – чекати від них динаміки ширші за 66 дБ не варто.

"Надекономічна" по живленню TDA7482, зліва на рис., що працює в т. зв. клас D. Такі УМЗЧ іноді називають цифровими підсилювачами, що неправильно. Для справжньої оцифровки з аналогового сигналу знімають відліки рівня з частотою квантування, не менше ніж удвічі більшою за найвищу з відтворюваних частот, величина кожного відліку записується завадостійким кодом і зберігається для подальшого використання. УМЗЧ класу D – імпульсні. Вони аналог безпосередньо перетворюється на послідовність широтно-модулированных імпульсів (ШИМ) високої частоти, що й подається на динамік через фільтр низьких частот (ФНЧ).

Звук класу D з Hi-Fi не має нічого спільного: КНІ в 2% і динаміка в 55 дБ для УМЗЧ класу D вважаються дуже добрими показниками. І TDA7482 тут, треба сказати, вибір не оптимальний: інші фірми, що спеціалізуються на класі D, випускають ІМС УМЗЧ дешевше і вимагають меншої обв'язки, напр., D-УМЗЧ серії Paxx, праворуч на рис.

З TDAшек слід відзначити 4-канальну TDA7385, див. рис., на якій можна зібрати хороший підсилювач для колонок до середнього Hi-Fi включно, з поділом частот на 2 смуги або для системи з сабвуфером. Розфільтрування НЧ та СЧ-ВЧ у тому й іншому випадку робиться по входу на слабкому сигналі, що спрощує конструкцію фільтрів та дозволяє глибше розділити смуги. А якщо акустика сабвуферна, то 2 канали TDA7385 можна виділити під суб-УНЧ бруківки (див. нижче), а решта 2 задіяти для СЧ-ВЧ.

УМЗЧ для сабвуфера

Сабвуфер, що можна перекласти як «підбасовик» або, дослівно, «підгавкувач» відтворює частоти до 150-200 Гц, у цьому діапазоні людські вуха практично не здатні визначити напрямок джерела звуку. В АС із сабвуфером «підбасовий» динамік ставлять у готельне акустичне оформлення, це і є сабвуфер як такий. Сабвуфер розміщують, в принципі, як зручніше, а стереоефект забезпечується окремими СЧ-ВЧ каналами зі своїми малогабаритними АС, до акустичного оформлення яких особливо серйозних вимог не висувається. Знавці сходяться на тому, що стерео краще все ж таки слухати з повним поділом каналів, але сабвуферні системи істотно економлять кошти або працю на басовий тракт і полегшують розміщення акустики в малогабаритних приміщеннях, чому і користуються популярністю у споживачів зі звичайним слухом і не особливо вимогливих.

«Просочування» СЧ-ВЧ в сабвуфер, а з нього в повітря сильно псує стерео, але, якщо різко «обрубати» підбаси, що, до речі, дуже складно і дорого, то виникне дуже неприємний на слух ефект перескоку звуку. Тому розфільтрування каналів у сабвуферних системах проводиться двічі. На вході електричними фільтрами виділяються СЧ-ВЧ із басовими «хвостиками», які не перевантажують СЧ-ВЧ тракт, але забезпечують плавний перехід на підбас. Баси з СЧ «хвостиками» поєднуються і подаються на окремий УМЗЧ для сабвуфера. Дофільтровуються СЧ, щоб не псувалося стерео, в сабвуфері вже акустично: підбасовий динамік ставлять, напр., в перегородку між резонаторними камерами сабвуфера, що не випускають СЧ назовні, див.

До УМЗЧ для сабвуфера пред'являється низка специфічних вимог, з яких «чайники» головним вважають можливо більшу потужність. Це зовсім неправильно, якщо, скажімо, розрахунок акустики під кімнату дав для однієї колонки пікову потужність W, потужність сабвуфера потрібна 0,8(2W) або 1,6W. Напр. якщо для кімнати підходять АС S-30, то сабвуфер потрібен 1,6х30 = 48 Вт.

Набагато важливіше забезпечити відсутність фазових та перехідних спотворень: підуть вони – перескок звуку обов'язково буде. Що стосується КНД, то він допустимо до 1% Власні спотворення басів такого рівня не чути (див. криві рівної гучності), а «хвости» їх спектру в найкраще чутної СЧ області не виберуться із сабвуфера назовні.

Щоб уникнути фазових і перехідних спотворень, підсилювач для сабвуфера будують за т. зв. бруківці: виходи 2-х ідентичних УМЗЧ включають зустрічно через динамік; сигнали на входи подаються у протифазі. Відсутність фазових та перехідних спотворень у бруківці обумовлена повною електричною симетрією шляхів вихідного сигналу. Ідентичність підсилювачів, що утворюють плечі моста, забезпечується застосуванням спарених УМЗЧ на ІМС, виконаних на одному кристалі; це, мабуть, єдиний випадок, коли підсилювач на мікросхемах кращий за дискретний.

Примітка:потужність мостового УМЗЧ не подвоюється, як вважають деякі, вона визначається напругою живлення.

Приклад схеми мостового УМЗЧ для сабвуфера до 20 кв. м (без вхідних фільтрів) на ІМС TDA2030 дано на рис. зліва. Додаткове відфільтрування СЧ здійснюється ланцюгами R5C3 та R'5C'3. Площа радіатора TDA2030 – від 400 кв. див. У мостових УМЗЧ з відкритим виходом є неприємна особливість: при розбалансі мосту в струмі навантаження з'являється постійна складова, здатна вивести з ладу динамік, а схеми захисту на підбас часто глючать, відключаючи динамік, коли не треба. Тому краще захистити дорогу НЧ головку "дубово", неполярними батареями електролітичних конденсаторів (виділено кольором, а схема однієї батареї дана на врізанні).

Трохи про акустику

Акустичне оформлення сабвуфера – особлива тема, але якщо тут дано креслення, то потрібні й пояснення. Матеріал корпусу – МДФ 24 мм. Труби резонаторів - з досить міцного пластику, що не дзвінить, напр., поліетилену. Внутрішній діаметр труб – 60 мм, виступи всередину 113 мм у великій камері та 61 у малій. Під конкретну головку гучномовця сабвуфер доведеться переналаштувати за найкращим басом і, водночас, за найменшим впливом на стереоефект. Для налаштування труби беруть свідомо більшу довжину і, засуваючи-висуваючи, домагаються необхідного звучання. Виступи труб назовні на звук не впливають, потім їх відрізають. Налаштування труб взаємозалежне, так що повозитися доведеться.

Підсилювач для навушників

Підсилювач для навушників роблять своїми руками найчастіше з 2-х причин. Перша – слухання «на ходу», тобто. поза домом, коли потужності аудіовиходу плеєра або смартфона не вистачає для розгойдування «гудзиків» або «лопухів». Друга – для висококласних домашніх навушників. Hi-Fi УМЗЧ для звичайної житлової кімнати потрібен з динамікою до 70-75 дБ, але динамічний діапазон найкращих сучасних стереонавушників перевищує 100 дБ. Підсилювач з такою динамікою коштує дорожче за деякі автомобілі, а його потужність буде від 200 Вт у каналі, що для звичайної квартири занадто багато: прослуховування на сильно заниженій проти номінальної потужності псує звук, див. вище. Тому має сенс зробити малопотужний, але з гарною динамікою окремий підсилювач саме для навушників: ціни на побутові УМЗЧ із таким доважком завищені явно безглуздо.

Схема найпростішого підсилювача для навушників на транзисторах дана на поз. 1 рис. Звук - хіба що для китайських «ґудзичок», працює в класі B. Економічності теж не відрізняється - 13-мм літієвих батарейок вистачає на 3-4 години при повній гучності. На поз. 2 - TDAшна класика для навушників «на хід». Звук, втім, дає цілком пристойний, до середнього Hi-Fi, дивлячись за параметрами оцифрування треку. Аматорським удосконаленням обв'язки TDA7050 немає числа, але переходу звуку на наступний рівень класності поки не досяг ніхто: сама «мікруха» не дозволяє. TDA7057 (поз. 3) просто функціональніший, можна підключати регулятор гучності на звичайному, не здвоєному потенціометрі.

УМЗЧ для навушників на TDA7350 (поз. 4) розрахований вже на розгойдування хорошої індивідуальної акустики. Саме на цій ІМС зібрані підсилювачі для навушників у більшості побутових УМЗЧ середнього та високого класу. УМЗЧ для навушників на KA2206B (поз. 5) вважається вже професійним: його максимальної потужності в 2,3 Вт вистачає і для розгойдування таких серйозних ізодинамічних «лопухів», як ТДС-7 та ТДС-15.

Багато хто цікавиться способом виготовлення портативних колонок або динаміків для смартфонів та планшетів. Однак перед тим, як розпочати виготовлення самих динаміків, потрібно подбати про підсилювач. У цьому матеріалі ми зробимо огляд відеоролика, присвяченого збиранню найпростішого підсилювача.

Отже, що нам знадобиться, щоб зібрати підсилювач:
- конектор для крони;
- крона на 9 вольт;
- динамік 0.5-1 Вт та опором 8 Ом;
- Міні джек на 3.5 мм;
- резистор на 10 Ом;
- Вимикач;
- Мікросхема ЛМ386;
- Конденсатор на 10 вольт.

Щоб процес складання не здався дуже складним, представляємо до вашої уваги схему майбутнього підсилювача.

Подивившись на мікросхему з ближчої відстані, можна побачити, що вона має по чотири лапки з обох боків. У сумі виходить 8 лапок. Для того, щоб не переплутати і не перевернути мікросхему вгору ногами і цим помилитися з паянням, на мікросхемі передбачена невелика мітка схожа на півколо. Ця мітка має розташовуватися зверху.

Почнемо з паяння першого дроту, який йтиме до вимикача та плюсового контакту крони. Цей проводок необхідно припаяти до шостої лапки мікросхеми, тобто другий знизу на правій стороні.

Наступний кінець проводки необхідно припаяти до вимикача. Тут варто відзначити, що за словами автора ідеї, сама схема не становить жодної труднощі і зі складання може впоратися навіть той, хто не має особливих навичок в електроніці.

Після успішного паяння першого дроту потрібно перейти до другого контакту вимикача, який на даний момент вільний. Тут потрібно припаяти плюсовий провід, що йде від конектора крони. Після такого нескладного паяння, можна сказати, що перший етап виготовлення підсилювача успішно пройдено.

Перейдемо до наступної лапки, яка на схемі позначена цифрою 5 і перебуватиме безпосередньо під шостою лапкою, тобто тією, до якої ми припаяли провід на попередньому етапі роботи. До цієї лапки потрібно припаяти плюсовий контакт конденсатора.

Від конденсатора у нас залишається мінусовий контакт, який необхідно припаяти до плюсового контакту динаміка. За бажання можна відмовитися від прямої пайки конденсатора до динаміка, щоб уберегти його від можливих пошкоджень, як це робить автор. У такому випадку необхідно вкоротити контакт конденсатора і подовжити його проводком.

Після цього можна припаяти проводок від мінусу конденсатора до плюсу динаміка.

Мінусовий контакт динаміка необхідно припаяти до четвертої та другої лапок на мікросхемі. Відповідно це нижня та друга зверху лапки на лівій стороні. Для цього беремо проводок та припаюємо до мінуса динаміка.

Після цього з'єднуємо цей провід із четвертою лапкою мікросхеми.

Щоб з'єднати цей же провід із другою лапкою, необхідно зробити перемичку. Беремо короткий проводок. Один кінець припаюємо до четвертої лапки, де вже є один провід, а другий кінець – до другої лапці.

До третьої лапки з лівого боку, тобто тієї, яка знаходиться між попередніми двома, ми маємо припаяти резистор.

До другої ніжки резистора припаюємо проводок, який йтиме до плюсового контакту на міні джеку.

Розбираємо міні-джек. На міні джеку, який використовує автор, є два контакти – на лівий та правий канали. Їх потрібно з'єднати між собою і припаюємо провід, що йде від резистора до контактів.

Всім привіт, у цій статті ми будемо розглядати докладну збірку УНЧ (Підсилювача низьких частот) на TDA8560. Схемка досить проста, і ще ця стаття буде відрізнятися від інших тим, що тут ми будемо збирати конструкцію не навісним монтажем, як роблять зі спеціалізованими мікросхемами, а на друкованій платі. Хоча тим, хто тільки починає освоювати самостійне складання УМЗЧ, рекомендується для експерименту підключити її на проводках. Загалом приступимо. Для початку вивчимо даташит до мікросхеми і саму принципову схему підсилювача:

Знадобиться нам:

Сама мікросхема TDA8560 - 1шт
Керамічний конденсатор або плівковий - 0.47 мкФ (Мікрофарад) 2шт
Керамічний конденсатор або плівковий - 100 нФ (Нанофарад) 1шт
Резистор - 22 ком потужність 0.25 Вт 1 шт
Електролітичний конденсатор - 1-4 мкФ (Мікрофарад) від 16В 1шт
Електролітичний конденсатор - 2200 мкФ (Мікрофарад) від 16В 1шт
Клемники для підключення (Необов'язково)
Штекер "Джек 3.5 стерео" - 1 шт.
Радіатор з розміром у 4 рази більший за мікросхему
Технічні характеристики:
Uпит. = +8 ... +18 V
Uпит.оптим.= +12...+16 V
Iпотр.макс.- до 4 А (4 ома), до 7 А (2 ома)
Iпотр.середній - 2 А (4 ома), 3,5 А (2 ома)
Iпотр. (Uвх = 0) = 115 ... 180 mА
Uвх.= ~40...70 mV (без R*)
Uвx.= ~0,2...4 V (R*= 20...200 кОм)
Кусил. = 46 dB (200 разів)
fраб. = 10 ... 40000 Hz (-3 dB)
Кгарм. = 0,1% (20 W; 2 ома; 1 kHz)
Rнагр.=1,6...1б Ом

АЧХ підсилювача

Приступимо до складання пристрою і для початку витравимо плату, файл друкованої плати.

Паяємо саму мікросхему

Паяємо керамічні конденсатори на 0.47 мКф

Припаїв резистор на 22 кОм і електролітичний конденсатор на 2200 мкФ

Ахтунг! Не вмикати пристрій без радіатора! Підключаємо динаміки і запускаємо... У мене запустилося з першого разу, тому що спаяв без помилок, і мікросхема попалася працездатна.

Дана мікросхема-підсилювач майже не відрізняється від своїх стільникових машин, типу TDA8563, TDA1555, TDA1552і TDA1557. Різниця лише у вихідній потужності – підключення абсолютно однакове. Відео роботи даної мікросхеми можете переглянути нижче:

Відео роботи УМЗЛ

Блок живлення підсилювача можна взяти готовий від комп'ютера. Так як потужності його вистачатиме з надлишком - можна навіть відключити кулер, він все одно не перегріється. Схему зібрав Boil.

Обговорити статтю ПІДСИЛЮВАЧ ЗВУКУ СВОЇМИ РУКАМИ