Добрый день! Сейчас мы соберём усилитель низкой частоты. За основу взята микросхема TDA2004.
Она имеет два выхода, но мощность каждого по отдельности – 8 Ватт, а это не так уж много. Поэтому мы воспользуемся мостовым включением. Такое включение позволит повысить мощность более чем в два раза.
Характеристики усилителя
Итак, основные характеристики нашего усилителя:- Напряжение питания: 8-18 вольт;
- Номинальная выходная мощность: 20 Ватт;
- Максимальная выходная мощность: 25 Ватт.
Необходимые детали
- DD.1 – TDA2004;
- C1, C2, C3, C7, C8 – 0.1 мкФ;
- C4 – 470 мкФ, 25 Вольт;
- C5 – 10 мкФ;
- C6 – 1 нФ;
- R1 – 470 Ом;
- R2, R3 – 22 Ом.
Печатная плата
Для печатной платы нам понадобится кусочек текстолита размером 3х2 см, а также рисунок платы:(cкачиваний: 133)
Изготовление усилителя низкой частоты
Вырезаем и переносим лазерно-утюжным методом. Всё, что не до конца перенеслось, дорисовываем лаком.
Травить будем в растворе перекиси водорода и лимонной кислоты. В большой одноразовый стаканчик наливаем три столовые ложки перекиси, сыпем столовую ложку лимонной кислоты и добавляем щепотку обычной соли, она – катализатор, и в процессе реакции не расходуется. Перемешиваем раствор до полного растворения веществ и бросаем туда плату. Начинают выделяться пузырьки водорода, а раствор окрашивается в голубой цвет.
Плата травится около получаса. Чуть ускорить процесс можно, поставив раствор на солнце.
Когда лишняя медь растворится, достаём плату и промываем её водой.
Использованный раствор следует вылить в общую канализацию.
Далее ацетоном очищаем плату от тонера и лудим дорожки.
Вначале впаиваем на своё место микросхему, затем остальные компоненты.
Монтаж производите, ориентируясь на картинку:
На данном этапе усилитель готов. Перед включением микросхему следует установить на теплоотвод.
Вот такой получился компактный, но довольно мощный усилитель. Подключал к нему НЧ головку на 25 Ватт 4 Ома – справился отлично, на полной громкости никаких хрипов, щелчков и прочих искажений звука не наблюдалось. За час работы радиатор нагрелся до 60 градусов.
А на этом моя статья подошла к концу, всем удачи в повторении!
УНЧ на 20 ватт (типа - вопрос на засыпку...) Возникла у меня необходимость в более мощном УНЧ для своего ЭМИ. Решил собрать сам. Пересмотрел кучу схем. Выбрал наиболее мне подходящее, с нужными параметрами, не очень сложный, с защитой выходных транзисторов и под свои имеющиеся детали. Разработал печатку. Ну а попутно и блок питания со стабилизатором тоже "сварганил". БП запустил. Спаял УНЧ (смотри фото). Включил и... тут же нагрелись и вышли из строя силовые транзисторы (КТ819). Вроде бы и на КЗ все цепи предварительно проверил, да и в блоке питания защита тоже имеется (и в самом УНЧ тоже есть таковая). Заменил транзисторы. Проверил снова все цепи на "КЗ" - всё нормально. Поставил прибор на замер потребляемого тока, включил на секунду (резистор, регулирующий ток покоя выставил предварительно на минимум). Ток... дикий (зашкаливает... а "КЗ" нет). Короче - долго я с этим усилком возился и ведь опыт есть - не единожды подобные запускал, а тут - ну надо же - как первоклассник - не могу! Кстати, транзисторы поставил советские (не паяные), но рекомендованные. Не буду вас долго томить - я конечно же запустил этот усилок и он нормально заработал. Но решил пока не раскрывать свой ход настройки. А вот схему и описание этого усилка (из книги) приведу. Давайте организуем мозговую атаку и попробуем коллективно (пусть и заочно) разобраться с этим усилителем - почему он не заработал сразу после сборки и что нужно в нём сделать, чтобы запустить. Согласитесь, радиодетали сейчас дорогие - жалко силовые транзисторы... Ну а потом, если народ не сможет решить эту задачу-загадку, я расскажу что в этой схеме не так... почему она не запускается, в чем причины выхода из строя силовых транзисторов и, вообще, как её следует запустить. С уважением! Рубцов В.П. UN7BV. 28.04.2017г. Астана, Казахстан. Отладка УНЧ Итак, теперь о наладке данного усилителя и о том, что в нём не так … В этом усилителе я применил следующие транзисторы: Т9 и Т11 – КТ819ВМ, Т8 – КТ817, Т10 – КТ816, Т1, Т2, Т7 – КТ502, Т4, Т5 – КТ630, Т3, Т6, Т7 – КТ503. Проверил схему усилителя на предмет отсутствия короткого замыкания по цепям питания и подал питание на него. На выходе (в колонке) ничего не было слышно. Пока пытался делать замеры по току и напряжению в контрольных точках – сгорели выходные транзисторы. Заменил на новые. Проверил на отсутствие ошибок в принципиальной схеме и печатке, а также рисунка печатки и с реальной печаткой (сверил) - ошибок не обнаружил. Проверил снова схему на «КЗ» и включил питание УНЧ на несколько секунд через амперметр тестера (предел 1А) – зашкаливало. Попытался выставить ток покоя – ничего не получилось. А вот половинное напряжение питания в точке соединения R17, R21 – выставилось нормально (+15 вольт). Посмотрел на выходе осциллографом – ба, сразу две частоты огромной апмлитуды: на 1…2 Гц и на 15 кГц. И что интересно – ни одной из этих частот не слышно на выходе (раньше слышал до 17 кГц – в Москве в медицинском центре в комнате полностью изолированной от звуков, проверяли, а теперь, видимо, возраст своё взял …). Возбуждение УНЧ на частоте 15 кГц убрал путём введения конденсатора ёмкостью 36 пФ между базой и коллектором Т5 (обратная отрицательная связь по переменному току). А вот с возбуждением на частоте 1…2 герца – тут посложнее. Предполагая, что это работа схемы защиты, отключил её – выпаял Т3, Т6 и Т7. Увы – возбуждение осталось. Тогда пересмотрел (и сравнил) схему этого УНЧ с аналогичными, а заодно и по-новой перечитал теорию работы этого усилителя (освежил в памяти – может уже чего и забыл …). Пришел к выводу, что необходимо в цепь между узлами точек соединения C7, Гр и R4, R5, С5 следует установить резистор номиналом 1,2 кОм. Установил – возбуждение на частоте 1…2 герца тут же прекратилось. Установил ток покоя выходных транзисторов Т9 и Т11 равным 50 мА. Дал на вход сигнал ГЗЧ. Сигнал на выходе УНЧ очень слабый, хотя на вход подавал до 1 вольта. Посмотрел где он пропадает – на коллекторе Т1 его амплитуда много меньше, чем на базе. Снял режимы этого транзистора относительно плюсовой шины питания (!!!). На базе 10 вольт, на эмиттере 14 вольт, то есть, транзистор «дико» заперт. И только после этого дошло, что снимал режимы по постоянке тестером, а у него сопротивление 20 кОм (цепь базы очень высокоомная – прибор шунтирует эту цепь) – это означает что тут дело не в режимах по постоянке, а в чем то другом. Измерил осциллографом – режимы оказались в норме (вход осциллографа высокоомный). Но каскад то всё равно не работает. Ладно, тогда попытался устранить отрицательную обратную связь по переменному току, возникающую из за наличия резистора R8 (12 кОм) - зашунтировал его конденсатором 0,47 мкФ (!). Усилитель тут же заработал (но ведь аналогичные усилители и без этого прекрасно работают …). Ещё раз внимательно сравнил схему этого усилителя с подобными другими. Убрал этот дополнительный конденсатор, но, одновременно, заменил конденсатор С4 ёмкостью 4,7 МКФ на 47 МКФ (на 50 вольт). Всё … усилитель заработал как и должен – и мощность достаточная (и на слух слышно, и по току видно), и синусоида симметричная на выходе. И уже когда убирал на место всю использованную литературу, под руки попался старенький журнал Радио (за 1973 год №8), где и обнаружил эту же самую схему (случайно полистал …), но уже с моими же «доработками» (кроме конденсатора в 36 пФ), до которых дошел … через «одно место». Вот обидно было – когда просматривал журналы на предмет поиска аналогичных схем УНЧ, то старые журналы попросту игнорировал (в старых вряд ли нужное встретишь). Я ж думал, что умный и хитрый – схема то этого УНЧ взята из книги выпуска 1982 гола, а журнал 1973 года (статью из него выкладываю - смотрите скан) … почти десять лет разница. А оно вон как вышло … Зря старину игнорировал … ой, зря! Вот и думаю, может кому пригодятся мои «игры» «запуски старинных усилителей»? Или, может, у вас, уважаемые коллеги, всё запускается сразу само собой после сборки? К сожалению, у меня … нет! 29.04.2017г. Рубцов В.П. UN7BV. Астана, Казахстан.
Изготавливаемый с применением микросхемы TDA2003. А теперь попробуем взяться за другую, более мощную микросхему. Этот аудио усилитель на основе LM1876 может выдавать до 20 Вт на канал, на 4 Ом нагрузку и гарантирует менее 0,1% общих гармонических искажений.
Усилитель питается от двухполярного источника тока ±15 В. После диодного моста и сглаживающих конденсаторов получится примерно ±20 В постоянного тока, которое и используется для питания LM1876. Индуктивности L1 и L2 по входной линии БП уменьшают помехи, возникающие от сети.
Аудио вход подключен к плате через обычный 3,5 мм стерео разъем. Стерео потенциометр регулирует амплитуду звукового сигнала. Потенциометр также включает в себя переключатель, который позволяет усилителю перейти в режим ожидания. В этом режиме LM1876 потребляет всего 4 мА. Выходы усилителей на АС подключены к RCA-разъемам на плате.
Эта микросхема в работе производит достаточно большое количество тепла, поэтому радиатор необходим для охлаждения размером от 100 мм.кв. Если выходная мощность усилителя достигает 20 Вт, потребляемая мощность становится около 40 Вт при 4 Ом динамике и 20 Вт при 8 Ом. Максимально допустимая температура кристалла составляет 165°с. поэтому радиатор должен быть выбран большой. К счастью, LM1876 обеспечивает отключение при перегреве. Для уменьшения общего теплового сопротивления, должна быть применена термопаста между микросхемой и радиатором. Что касается рисунков, даташита на м/с и файлов печатной платы, вы можете скачать их .
Полностью собранная схема УНЧ
Два электролитических конденсатора C7 и C8 по 6800uF 50V сглаживают выпрямленное напряжение. Резисторы R7 и R8 подключены между их выводами, для разрядки конденсаторов после отключения питания, во избежание поражения электрическим током. Плюс 20 В обозначен как VCC, а минус обозначен VEE. Светодиод D1 помещен между VCC и VEE линиями, чтобы указать на состояние питания. Шунтирующие конденсаторы 100uF и 100nF подключены к VCC и VEE контактам как можно ближе к микросхеме. Конденсаторы C9 и C10 блокируют постоянное напряжение с микросхемы. Аудио выходы каждого усилителя подключены к RCA разъемам J2 и J3.
Всех приветствую, кто заглянул на огонек. Речь в обзоре пойдет, как вы наверно уже догадались, о бюджетном стереоусилителе AB класса (автомобильный усилитель), который можно легко использовать в качестве усилителя к домашним колонкам, на даче, в автомобиле и т.д. Благодаря наличию темброблока (низкие и высокие частоты), регуляторов громкости и баланса, а также стильному внешнему виду, хорошему качеству звучания и достаточно высокой выходной мощности, он легко впишется в домашний интерьер в качестве бюджетного усилителя для стереоколонок, если таковые имеются.
Общий вид стереоусилителя Kinter MA-180:
Краткие ТТХ:
- Номинальная выходная мощность - 2х20 Вт (4 Ом)
- Максимальная выходная мощность - 2х35 Вт (4 Ом)
- Специализированная микросхема - - TDA7377, AB класс
- Коэффициент нелинейных искажений (режим стерео, 10Вт) – 0,3%
- Отношение сигнал/шум - 100 дБ
- Чувствительность - 0,25-50 мВ
- Питание - 12V/5A
- Сопротивление нагрузки - 4-16 Ом
- Частотный диапазон: 20Гц-20кГц
- Входные разъемы: RCA вход (тюльпан), mini Jack 3,5мм
- Выходные разъемы: самозажимная колодка для стереозвука, USB 5V
- Регулировка: громкость/баланс/высокие/низкие частоты
- Наличие защиты – да (температура, переполюсовка, перенапряжение, КЗ)
- Размеры - 155мм*102мм*42мм
- Вес - 247гр
Комплектация:
Поставляется стереоусилитель в компактной картонной коробке в синих тонах, на ней присутствуют основные характеристики:
Внутри коробки, кроме самого усилителя ничего нет, сам усилок окутан пупыркой, инструкции также нет:
Размеры усилителя совсем небольшие, всего 155мм*102мм*42мм:
Вес также мизерный, всего 247гр:
Теперь непосредственно сам стереоусилитель:
Как видим, внешний вид довольно стильный:
На передней панели расположены все необходимые регуляторы (басы/высокие/баланс/громкость), а также кнопка включения питания. На боковых ребрах присутствуют отверстия для крепления усилителя к чему-либо:
Регуляторы мягкие, при поворотах ручки нет абсолютно никакого треска и постороннего шума. Также при подаче питания начинает гореть подсветка регулятора громкости. Выглядит довольно эффектно, она не зависит ни от положения регулятора, ни от громкости, т.е. меняется плавно сама по себе в произвольном порядке:
На задней панели стандартные разъемы для подключения:
- слева входной разъем под стандартный миниждек (наушники) – можно подавать сигнал от ПК, смартфона, плеера или любого устройства с выходом AUX (магнитола, к примеру). Т.е. тот сигнал, который нужно усилить
- далее два аналоговых RCA разъема (тюльпаны, белый для левого канала, красный для правого) – в основном для подключения старенькой видеоаппаратуры: видеомагнитофоны, DVD плееры и т.д.
- колодка с 4-мя подпружиненными выходными разъемами – для непосредственного подключения колонок (правый и левый канал, плюс красный, минус черный)
- 5V USB выход – для зарядки электронных гаджетов
- справа DC Port питания 12V/5A. Выходная мощность и качество звучания напрямую зависят от качества БП/адаптера. Маломощный адаптер не сможет выдать всю заявленную мощность, БП без должной фильтрации помех будет «фонить», поэтому используйте надежные проверенные БП с заявленным током, как минимум 2А (БП/Адаптеры от ЗУ для аккумуляторов, ноутбуков, светодиодных лент и т.д., либо на худой конец выход 12V с разъема ПК). Я использую БП от ЗУ Opus BT-C3100 V2.2 на 12V/3А, о нетипичном применении упоминал в той статье:
С данным блоком питания практически нет никакого постороннего шума. Для моих советских 8Вт колонок 8АС-3 хватает за глаза (два 4Вт динамика 4ГД-35/8ГДШ-1):
Разборка стереоусилителя:
Как видим, обвязка деталей минимальная, да и то благодаря тому, что используется темброблок на ОУ TL072CP: 
Непосредственно в качестве усилителя используется специализированная микросхема AB класса TDA7377, номинальной мощностью 40ВТ в мостовом режиме:
В качестве радиатора используется корпус стереоусилителя, т.к. он алюминиевый и хорошо отдает тепло. Между корпусом и микросхемой присутствует термопаста, чем-то напоминающая нашу российскую КПТ-8:
На средней выходной мощности корпус практически не греется, на практически максимальной – чуть теплый, что говорит о достаточно неплохом КПД микросхемы.
Вот даташит на микросхему:
Как видим, она содержит минимальную обвязку деталей и имеет всевозможную защиту от КЗ, переполюсовки, перенапряжения, перегрева и может включаться в различных комбинациях, поэтому если есть желание и навыки работы с паяльником, то можно переделать разводку под конфигурацию 2.1 (стереоколонки и сабвуфер) или 4 (квадроаккустика):
Для подключения используйте по возможности медный акустический кабель:
Достаточно немного зачистить изоляцию кабеля и просто воткнуть жилы в соответствующий разъем – благодаря подпружиненным колодкам, контакт получается отличный и держится крепко. По возможности не путайте полярность динамиков, иначе колонки будут играть в «противофазе», что не очень хорошо сказывается на звучании.
Входной провод можно использовать подобный (два mini Jack «папа»):
Выходной разъем USB расположен очень неудобно - на задней панели рядом с разъемом питания, да и при небольшой мощности БП/адаптера лучше не подключать прожорливые девайсы. В данном случае USB предназначен только для заряда:
Небольшой видеоролик работы (громкость максимум, басы на максимуме колонки не вытягивают, начинают «хлюпать», запись на смартфон SGS3):
Смартфон всю громкость не передает, на самом деле довольно громко. На средней громкости базы отличные, «сочные». До этого был самопал на TDA8561Q, басы совсем не нравились…
Пожелания разработчикам:
- встроить в корпус БП достаточной мощности
- добавить переключатель для различных конфигураций (2, 2.1, 4)
- подсветку регулятора сделать меняющейся в такт с музыкой, либо в зависимости от положения регулятора (максималка - горит красный, средняя громкость - зеленый)
- добавить выход на наушники
- добавить прорезиненные ножки
Плюсы:
+ Хорошее качество звучания
+ Стильный внешний вид
+ Универсальный (благодаря компактным размерам и распространенному питанию, можно взять загород, подключить автоаккустику)
+ Достаточная выходная мощность
+ Практически не греется
+ Наличие темброблока
+ Наличие USB выхода
+ Легко переделывается под нужную конфигурацию
+ Корпус можно использовать для более мощной микросхемы (класс D, 50-100W)
Минусы:
- чуток великовата цена
- не у всех в хозяйстве найдется лишний БП/адаптер на 12V/2-5А
- нет прорезиненных ножек (можно поцарапать стол, лечится наклеиванием 2-3 слоев скотча/изоленты)
Вывод: неплохой готовый усилитель для тех, кому лень собирать своими руками. Лично мне звук понравился, мощности хватает с запасом. В качестве бюджетного стереоусилителя подходит идеально, рекомендую к покупке!
Усилитель, предназначенный для использования в профессиональных аудиосистемах, должен отвечать целому ряду специфических требований. В первую очередь это повышенная выходная мощность, которую должен развивать аппарат в течение длительного времени, а также простая и надежная конструкция.
Современные усилители для профессионального использования обычно работают в классе D, который позволяет получить высокую выходную мощность при небольшом нагреве схемы. Также подобные модели могут иметь эффективный импульсный блок питания, способный отдать в нагрузку значительный импульсный ток. Важным показателем качества схемы профессионального усилителя является коэффициент демпфирования нагрузки, так как техника этого класса обычно работает на акустические кабели большой длины. А для лучшей помехозащищенности подобный аппарат должен иметь балансные входные клеммы. Профессиональный усилитель мощности должен быть рассчитан на установку в стандартную рэковую стойку, и, как правило, имеет систему принудительного охлаждения. Профессиональные усилители мощности используются как при озвучивании общественных заведений, так и создании аудиосистем для концертных выступлений. Концертный усилитель имеет как стандартные, так и специализированные разъемы (Speakon, TRS) для подключения акустических систем и источников сигнала и световую индикацию режимов работы хорошо различимую в условиях ограниченно освещенности. Ввиду значительной выходной мощности концертные усилители, как правило, оснащаются схемой «мягкого старта», которая позволяет избежать перегрузки электросети при его включении.