Электронные усилители классификация назначение характеристики схемы. Электронный усилитель. Некоторые функциональные виды усилителей

В один прекрасный миг мне потребовался оконечный усилитель для дома, который входил бы в состав комплекса: ПРИБОЙ Э104С -> Radiotehnika УП-001 -> Оконечный усилитель -> ВЕГА 50АС-106. Требования были такие: приличное качество звучания, использование существующего конструктива. При этом я не стал ограничиваться готовыми схемотехническими изысканиями в сети или в радиолюбительской литературе, а попытался создать свой усилитель, на основе имеющегося опыта и материала. Данному усилителю и посвящена эта статья.

Поскольку электрическая начинка еще полбеды, а для радиолюбителя поиск корпуса является головной болью, подрывающей национальное здоровье нашей страны, проблему корпуса следует затронуть в первую очередь. Есть множество вариантов для решения проблемы, решил взять за основу корпус советского усилителя «Электрон 104-стерео» выпуска 1977 г. и всем настоятельно рекомендую искать этот неисправный усилитель для будущего корпуса и для выгодного заимствования понижающего трансформатора (который также будет являться главным элементом питания усилителя). Данные усилители почти повсеместно эксплуатировались в театральных кружках, школах, детских садах в актовых залах. Веду речь к тому, что пора бы начинать в школах. Корпус данного усилителя представляет собой яркий пример неэкономного расходования алюминия, что позволяет использовать возможности конструктива корпуса для мощных усилителей. Вместе с тем недостатком данного корпуса является близость одного из каналов к трансформатору питания (синяя стрелка), что может породить такое явление как присутствие в одном из каналов усилителя фона, частотой, кратной частоте сети. Поэтому, было решено перенести месторасположение диодного моста (зеленая стрелка).

Схема питания особенностей не имеет и представляет собой фактически схему питания изначального усилителя, но с измененным конструктивом. Окончательный этап размещения всей электрической составляющей проиллюстрирован ниже.

Теперь можно перейти к электрической части. Усилитель представляет собой классическую топологию Лина, с изменениями и дополнениями. Параметры усилителя:

Характеристика

—
Величина
:

• Диапазон питающих напряжений: ±24…35В
• Полоса воспроизводимых частот, не уже: 20-20000Гц
• Эффективная выходная мощность, при нагрузке 4 Ом и питании ±35В: 80Вт
• Коэффициент гармонических искажений, при максимальной выходной мощности и входном сигнале – синус 1кГц: 0,004%
• Коэффициент гармонических искажений, при максимальной выходной мощности и входном сигнале – синус 20кГц: 0,02%
• Отношение сигнал/шум, на частоте 1кГц, не менее — 95дБ

Схема усилителя звука

Входной каскад усилителя мощности собран по дифференциальной схеме на транзисторах Т3 и Т4, нагруженный на генератор стабильного тока, выполненный по традиционной классической схеме на транзисторе Т5. В эмиттеры транзисторов дифференциального каскада включены резисторы R3, R4, R6, R7 играющие роль местной ООС, таким образом было достигнуто снижение нелинейности внутреннего сопротивления эмиттерного перехода. В коллекторную же область входного каскада включено токовое зеркало на элементах T1 и T2, с дополнительными резисторами в эмиттерах для снижения влияния эффекта Эрли, для достижения более точной балансировки входного каскада.
Далее, второй каскад усилителя выполнен на транзисторе T6 по схеме усилителя напряжения и имеющий в своем составе двухполюсную коррекцию. Цепь смещения выполнена по схеме «транзисторного стабилитрона» с использованием элемента T8. Установленный на радиатор вместе с выходным каскадом, он выполняет еще и функцию термостабилизатора. Включение резистора подстройки тока покоя R22 выполнено таким образом, чтобы обеспечить безопасность схемы от случайного обрыва движка съемного контакта, и в связи с этим, предотвратить резкое повышение тока покоя выходного каскада. Ток на цепь смещения подается также с генератора стабильного тока на транзисторе T7, имеющего общий источник опорного напряжения с генератором для дифференциального каскада (диоды D1, D2). Выходной каскад выполнен по симметричной схеме включения эмиттерных повторителей. Выходной сигнал проходит через выходной фильтр R37L2 и цепь Зобеля (R36C8), предотвращающий самовозбуждение усилителя на высоких частотах.

Классификация[править | править код]

Аналоговые усилители и цифровые усилители[править | править код]

• В аналоговых усилителях аналоговый входной сигнал без цифрового преобразования усиливается аналоговыми усилительными каскадами. Выходной аналоговый сигнал без цифрового преобразования подаётся на аналоговую нагрузку.
• В цифровых усилителях, после аналогового усиления входного аналогового сигнала аналоговыми усилительными каскадами до величины, достаточной для аналого-цифрового преобразования аналого-цифровым преобразователем (АЦП, ADC), происходит аналого-цифровое преобразование аналоговой величины (напряжения) в цифровую величину — число (код), соответствующий величине напряжения входного аналогового сигнала. Цифровая величина (число, код) либо непосредственно подаётся через буферные управляющие усилительные каскады на цифровое выходное исполнительное устройство, либо подаётся на мощный цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП, DAC), мощный аналоговый выходной сигнал которого подаётся на аналоговое выходное исполнительное устройство.

Виды усилителей по элементной базе[править | править код]

• Ламповый усилитель — усилитель, усилительными элементами которого служат электронные лампы
• Полупроводниковый усилитель — усилитель, усилительными элементами которого служат полупроводниковые приборы (транзисторы, микросхемы и др.)
• Гибридный усилитель — усилитель, часть каскадов которого собрана на лампах, часть — на полупроводниках
• Квантовый усилитель — устройство для усиления электромагнитных волн за счёт вынужденного излучения возбуждённых атомов, молекул или ионов.

Виды усилителей по диапазону частот[править | править код]

• Усилитель постоянного тока (УПТ) — усилитель входных напряжений или токов, нижняя граничная частота которых равна нулю. Применяется в автоматике, измерительной и аналоговой вычислительной технике.
• Усилитель низкой частоты (УНЧ, усилитель звуковой частоты, УЗЧ) — усилитель, предназначенный для работы в области звукового диапазона частот (иногда также и нижней части ультразвукового, до 200 кГц). Используется преимущественно в технике звукозаписи, звуковоспроизведения, а также в автоматике, измерительной и аналоговой вычислительной технике.
• Усилитель высокой частоты (УВЧ, усилитель радиочастоты, УРЧ) — усилитель сигналов на частотах радиодиапазона. Применяется преимущественно в радиоприёмных и радиопередающих устройствах в радиосвязи, радио- и телевизионного вещания, радиолокации, радионавигации и радиоастрономии, а также в измерительной технике и автоматике
• Импульсный усилитель — усилитель, предназначенный для усиления импульсов тока или напряжения с минимальными искажениями их формы. Входной сигнал изменяется настолько быстро, что переходные процессы в усилителе являются определяющими при нахождении формы сигнала на выходе. Основной характеристикой является импульсная передаточная характеристика усилителя. Импульсные усилители имеют очень большую полосу пропускания: верхняя граничная частота нескольких сотен килогерц — нескольких мегагерц, нижняя граничная частота обычно от нуля герц, но иногда от нескольких десятков герц, в этом случае постоянная составляющая на выходе усилителя восстанавливается искусственно. Для точной передачи формы импульсов усилители должны иметь очень малые фазовые и динамические искажения. Поскольку, как правило, входное напряжение в таких усилителях снимается с широтно-импульсных модуляторов (ШИМ), выходная мощность которых составляет десятки милливатт, то они должны иметь очень большой коэффициент усиления по мощности. Применяются в импульсных устройствах радиолокации, радионавигации, автоматики и измерительной техники.

Виды усилителей по полосе частот[править | править код]

• Широкополосный (апериодический) усилитель — усилитель, дающий одинаковое усиление в широком диапазоне частот
• Полосовой усилитель — усилитель, работающий при фиксированной средней частоте спектра сигнала и приблизительно одинаково усиливающий сигнал в заданной полосе частот
• Селективный усилитель — усилитель, у которого коэффициент усиления максимален в узком диапазоне частот и минимален за его пределами

Виды усилителей по типу нагрузки[править | править код]

• с резистивной;
• с емкостной;
• с индуктивной;
• с резонансной;
• с выходным трансформатором;
• с активной нагрузкой[3].

Специальные виды усилителей[править | править код]

• Дифференциальный усилитель — усилитель, выходной сигнал которого пропорционален разности двух входных сигналов, имеет два входа и, как правило, симметричный выход.
• Операционный усилитель — многокаскадный усилитель постоянного тока с большими коэффициентом усиления и входным сопротивлением, дифференциальным входом и несимметричным выходом с малым выходным сопротивлением, предназначенный для работы в устройствах с глубокой отрицательной обратной связью.
• Инструментальный усилитель — предназначен для задач, требующих прецизионного усиления с высокой точностью передачи сигнала
• Масштабный усилитель — усилитель, изменяющий уровень аналогового сигнала в заданное число раз с высокой точностью
• Логарифмический усилитель — усилитель, выходной сигнал которого приблизительно пропорционален логарифму входного сигнала
• Квадратичный усилитель — усилитель, выходной сигнал которого приблизительно пропорционален квадрату входного сигнала
• Интегрирующий усилитель — усилитель, сигнал на выходе которого пропорционален интегралу от входного сигнала
• Инвертирующий усилитель — усилитель, изменяющий фазу гармонического сигнала на 180° или полярность импульсного сигнала на противоположную (инвертор)
• Парафазный (фазоинверсный) усилитель — усилитель, применяемый для формирования двух противофазных напряжений
• Малошумящий усилитель — усилитель, в котором приняты специальные меры для снижения уровня собственных шумов, способных вуалировать усиливаемый слабый сигнал
• Изолирующий усилитель — усилитель, в котором входные и выходные цепи гальванически изолированы. Служит для защиты от высокого напряжения, которое может быть подано на входные цепи, и для защиты от помех, распространяющихся по цепям заземления

Некоторые функциональные виды усилителей[править | править код]

• Предварительный усилитель (предусилитель) — усилитель, предназначенный для усиления сигнала до величины, необходимой для нормальной работы оконечного усилителя.
• Оконечный усилитель (усилитель мощности) — усилитель, обеспечивающий при определённой внешней нагрузке усиление мощности электромагнитных колебаний до заданного значения.
• Усилитель промежуточный частоты (УПЧ) — узкополосный усилитель сигнала определённой частоты (456 кГц, 465 кГц, 4 МГц, 5,5 МГц, 6,5 МГц, 10,7 МГц и др.), поступающего с преобразователя частоты радиоприёмника.
• Резонансный усилитель — усилитель сигналов с узким спектром частот, лежащих в полосе пропускания резонансной цепи, являющейся его нагрузкой.
• Видеоусилитель — импульсный усилитель, предназначенный для усиления видеоимпульсов сложной формы (см. Видеосигнал
  ), широкого спектрального состава. Несмотря на название, применяется не только в видео- и телевизионной технике, но и в радиолокации, обработке сигналов с различных детекторов, модемах, и др. Принципиальной особенностью данного усилителя является работоспособность вплоть до 0 (постоянный ток). Также сигнал данного спектра обычно называют видеосигналом, даже если он не имеет никакого отношения к передаче изображения.
• Усилитель магнитной записи — усилитель, нагруженный на записывающую магнитную головку.
• Усилитель воспроизведения — малошумящий усилитель электрических сигналов, поступающих с воспроизводящей магнитной головки магнитофона, видеомагнитофона, флоппи-дисковода, жёсткого диска, либо с фотодиода в системах воспроизведения оптической сигналограммы (звукочитающая система кинопроектора, оптические диски). Как и усилитель записи, содержит цепи частотной коррекции, чтобы обеспечить максимально возможную линейность АЧХ тракта записи-воспроизведения.
• Микрофонный усилитель — усилитель электрических сигналов звуковых частот, поступающих с микрофона, до значения, при котором их можно обрабатывать и регулировать. Профессиональные микрофонные усилители имеют дифференциальный вход (балансное подключение, разъёмы XLR) для снижения наводок и помех.
• Усилитель-корректор (корректирующий усилитель) — электронное устройство для изменения параметров видео- или аудиосигнала. Усилитель-корректор видеосигнала, например, даёт возможность регулировки насыщенности цвета, цветового тона, яркости, контрастности и разрешения, усилитель-корректор аудиосигнала предназначен для усиления и коррекции сигналов от звукоснимателя проигрывателя граммофонных пластинок (см. Фонокорректор
  ), бывают и другие виды усилителей-корректоров.

Усилители в качестве самостоятельных устройств[править | править код]

• Усилители звуковой частоты Усилители звуковой частоты для систем проводного вещания.
• Усилители звуковой частоты для озвучивания открытых и закрытых пространств.
• Бытовые усилители звуковой частоты. В этой группе устройств наибольший интерес представляют усилители высокой верности воспроизведения Ні-Fi и наивысшей верности High-end. Различаются усилители предварительные, оконечные (усилители мощности) и полные, сочетающие в себе свойства предварительных и оконечных.

Измерительные усилители — предназначены для усиления сигналов в измерительных целях.

Усилители биопотенциалов — разновидность измерительных усилителей, используются в электрофизиологии.

Антенные усилители — предназначены для усиления слабых сигналов с антенны перед подачей их на вход радиоприёмника, бывают двунаправленные усилители (для приёмопередающих устройств), они усиливают также сигнал, поступающий с оконечного каскада передатчика на антенну. Антенный усилитель устанавливается обычно непосредственно на антенне или поблизости от неё.

• Ламповый УНЧ
• Предварительный усилитель
• Hi-Fi УНЧ McIntosh MA6800
• Усилитель мощности Aleph 3

Конструкция и детали домашнего аудиоусилителя

Катушка L2 наматывается на любом карандаше (карандаш вытащить из катушки), проводом сечением 1 мм и содержит в себе 10-12 витков. Транзистор Т8 устанавливается на радиатор, вместе с выходными транзисторами. Все транзисторы должны быть изолированы друг от друга через слюдяные прокладки. Для снижения влияния изменения температуры на значение постоянного напряжения на выходе усилителя, рекомендуется прижать попарно друг с другом транзисторы Т1, Т2 и Т3, Т4 ПВХ-стяжками или термоусадкой. Элементы Т9-Т10 располагаются на отдельных алюминиевых пластинах (радиаторах), площадью рассеивания 30-40см2. Рисунок печатной платы делается под существующий конструктив, в моем случае чертеж рисовался на бумаге карандашом. Универсальная печатная плата, вид сверху, выглядит следующим образом (не тестировалась и не проверялась, возможны ошибки). её файл можно тут.

Электронный усилитель

Ъо 100699 Класс 74 Ь, 8 вз21 а-, 18 с СССР иолниЕ иЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ СТВ. Е. Полонник ЭЛЕКТРОННЫЙ УСИЛИ явлено 19 мая 1954 г. за М 7316/4 При использовании в системах автоматического контроля и регулирования реактивных датчиков практически невозможно обеспечить точное совпадение по амплитуде, фазе и форме напряжения, даваемого датчиком, с компенсирующим напряжением, в результате чего в положении баланса имеется некоторое остаточное напряжение, сдвинутое по фазе на 90 относительно полезного сигнала, Величина остаточного реактивного напряжения обычно во много раз превышает по амплитуде напряжение, соответствующее желаемому порогу чувствительности.Наличие столь значительного реактивного напряжения приводит к тому, что при повышении коэффициента усиления электронный усилитель насыщается и его чувствительность к полезному сигналу резко падает. Естественно, это затрудняет обеспечение точности системы в целом. Кроме того, работа усилителя в нелинейной области приводит к дополнительным погрешностям, так как остаточное напряжение сдвигается по фазе и воспринимается на выходе усилителя как полезный сигнал (подобные системы на выходе усилителя почти всегда имеют фазочувствительное устройство), Предметом изобретения является электронный усилитель мощности на 37 в Министерство электростанции лучевых тетродах или пентодах, охваченный положительной и отрицательной обратными связями п позволяющий значительно ослабить влияние реактивного тока (входного сигнала).Поставленная задача решается тем, что для создания положительной обратной связи, передаточный коэффициент которой имеет минимальное значение при сдвиге фаз, равном 90, используются изменения постоянных составляющих токов экранирующих сеток, зависящие от фазы поступающего на упрддвляоидие сетки ьходиого сигнала, а для созданияотрицательной ооратной связи — напряжение, создаваемое переменной составляющей суммарного тока экранирующих сеток.На фиг. 1 представлена блок-схема усилителя, на фиг, 2 — принципиальная схема его выходного каскада (мсилителя мощности),1-1 а фнг. 1 ооозначено: 1 — усилитель напряжения, 2 — усилитель мощности (выходной каскад), 3 — цепь отрицательной обратной связи, передаточный коэффициент которой не зависит от фазы входного каскада, 4 — цепь положительной обратной связи, передаточный коэффициент которой пропорционален со с ( с в фа входного сигнала относительно сети).1(оэффициент усиления всего усилителя может быть приближенно выражен следующим образом:К, К1+ К, (3 — (, сов -)где:К — коэффициент усилениявсего усилителя, К, — коэффициент усиленияусилителя напряжения, К — коэффициент усиления фазированного каскада безобратных связей,3+ — коэффициент положительной обратной связи приу: =О.- коэффициент отрицательной обратной связи.Если выбрать,». == (5 иКЗ1, то К будет весьма сильнозависеть от фазы входного сигналя;при р=О коэффициент К=К, К;при90 КК К+КК, К, Отрицательная обратная связьвводится для того, чтобы повыситьстабильность работы схемы, котораяухудшается из-за наличия положительной обратной связи.Схема выходного каскада такогоусилителя, в котором легко удаетсяосуществить необходимые обратныесвязи, показана на фиг. 2.1(аскад работает следующим образом.При подаче 50-периодного напряжения в фазе с сетевым через конденсатор С и сопротивления Л иЙ, на управляющие сетки ламп анодный ток и ток второй сетки однойлампы возрастают, другой — уменьшаются (вследствие того, что напряжения питания на лампах выбраныв противофазе), Изменение постоянных составляющих токов экранирующих сеток приводит к тому, что между точками а — б возникает разность потенциалов, которая черезсопротивления Ра — Р и Л. — Р подается снова на управляющие сеткикак положительная обратная связь.На сопротивлении Я.- выделяется переменная составляющая суммарного тока экранирующих сеток обеих ламп, которая также прикладывается к обеим управляющим сеткам, но как отрицательная обратная связь, Поэтому действие положительной обратной связи ослабляется, и каскад работает приблизительно тяккак если бы никакой обратной связи не было. Наличие разницы анодных токов обеих ламп создает полезную 50- периодную составляющую на выходе каскада. При подаче на вход входного сигнала (реактивного тока) постоянная составляюигая токов экранизирующих сеток не изменяется (или меняется в одну сторону). Поэтому между точками а — б не появляется разности потенциалов и, следовательно, положительная обратная связь отсутствует, тогда как отрицательная обратная связь попрежнему имеет место. Это приводит к значительному ослаблению усиления реактивной составляющей.Благодаря такому построению каскада допустимая величина входного сигнала (реактивного тока) возрастает. Предмет изобретенияЭлектронный усилитель на лучевых тетродах или пентодах с питанием анодных цепей переменным током в противофазе н с положительной и отрицательной оорятными связями, поданными на их управляющие сетки, преимущественно для систем автоматического контроля и регулирования с реактивными датчиками, о тличающийся тем, что, с целью уменьшения чувствительности усили. теля к реактивному току (входному сигналу), для создания положитель. ной обратной связи, передаточный коэффициент которой имеет мини мальное значение при сдвиге фаз, равном 90, используется изменение постоянных состя вляющих токов экранирующих сеток, зависящее от фазы поступающего на управляющие сетки входного сигнала, а для создания отрицательной обратной связи — напряжение, создаваемое переменной составляющей суммарного тока экрянирующих сеток.
Смотреть

Настройка УНЧ

Первое включение необходимо производить через токоограничивающие резисторы в питании, а также с эквивалентом нагрузки, после прогрева и убежденности в том, что все узлы схемы работают нормально, т.е. не вызывают стрессовых ситуаций у вас и окружающих людей. После этого, к усилителю подводят полноценное питание, не снимая эквивалентное сопротивление. Подстроечным резистором R15 добиваются нуля на выходе усилителя, а подстроечным резистором R22 устанавливают ток покоя, в пределах 40-50 миллиампер. Результат: по-настоящему живое и хорошее звучание, отличный низ (и это на 50АС-106!), было собрано 4 экземпляра, все запустились с первого раза.
— это аппарат на полевых транзисторах в выходном тракте реализованный по схеме с «плавающей землей». То есть, «плавающая» земля образуется в случае, когда общий провод какой то части системы электрически не связан с шиной заземления. За время существования данной схемы усилителя в нее были внесены существенные изменения, которые в большей степени повысили технические характеристики УМЗЧ.

Схема усилителя мощности образца 2020 года.

Создание аппарата с «виртуальным нулем» или как говорят «средней точкой» имеет свои особенности: усилитель звука для колонок своими руками

не требует установки напряжение в «ноль», не требуется защита акустической системы от постоянки на выходе; существенно облегчается изготовление силового трансформатора. Для схемы оконечника с постоянной средней точкой необходимо две пары отдельных обмоток на одном сердечнике или же нужно два транса с двумя обмотками.

Немного о тестировании и замере характеристик ранней версии данного аппарата, которая также была собрана с использованием MOSFET-транзисторов в выходном каскаде. Измерение параметров показало явное присутствие помех от сети во входной цепи УМЗЧ. И если сравнивать его с усилителем со средней постоянной точкой, то здесь присутствует огромное количество помех кратных частоте 50 Гц в диапазоне до 1 кГц.

Снижение количества помех

Для кардинального снижения количества радиопомех появляющихся во входной цепи усилителя через постоянный резистор R3, было решено: цепочку смещения напряжения на управляющий электрод (затвор) полевого транзистора Q2 реализовать с полной симметрией по переменному напряжению. Исходя из того, что резисторы R4 и R11 идентичны и еще добавлена емкостная цепочка С4-С6 то подбором номинала резисторов R5-R12 можно установить приемлемое напряжение смещения для входного ключа. Помимо этого включенные в цепь емкости С4-С6, отфильтровывают переменное напряжение, появляющуюся на выводах источников тока.

На этапе конструирования модели усилитель звука для колонок своими руками

потребовал тщательно проработать задачу генерации аппарата на сверхнизких частотах в диапазоне ниже 20 Гц. А именно при слишком малой суммарной емкости конденсаторов в цепи питания и значительной емкости по входу С1. Так, расположенность усилителя к самовозбуждению обусловливается R-C цепью по питающему напряжению R16-C5 (R17-C3), и естественно конденсаторами в источнике питания. Чтобы обеспечить усилителю условия для устойчивой и стабильной работы, суммарную емкость электролитических конденсаторов в каждом из плеч источника питания необходимо устанавливать 10000мкФ при C1 до 0.15 мкФ, 15000 мкФ при C1= 0.22 мкФ и 20000мкФ при C1= 0.33мкФ.

Для качественного воспроизведения звука на низких частотах было увеличено сопротивление УМЗЧ по входу. С этой целью вместо биполярного транзистора по входу был установлен MOSFET-транзистор Q2, а взамен отражателя тока в первичном каскаде был реализован источник тока. Второй каскад усилителя собран по схемотехники с общим эмиттером.

Надежность усилителя

Чтобы обеспечить работу аппарата надежностью в каждое плечо схемы были включены пара биполярных транзистора Q11-Q15, выполняющие функцию ограничения пикового тока проходящего в цепи выходных транзисторов 7А-8А. Помимо этого, для ограничения прямого и обратного напряжения относительно выводов транзистора Q14 в схему был добавлен выпрямительный диод 1N4148 (D7).

Важные технические характеристики усилителя мощности:

Ток покоя в схеме устанавливается переменным резистором R23а (100 Ом). Оптимальный ток покоя для нормальной работы устройства нужен в пределах 80 мА. Даже при таком значении тока покоя искажения сигнала на выходе данного концевого усилителя находятся в пределах 0.09% с коротким мгновенно снижающий диапазон гармоник.

Модернизированный блок питания.

Силовой трансформатор

Силовой трансформатор мощностью 140 Вт собран на тороидальном сердечнике с двумя вторичными обмотками имеющими напряжение по ~36v в каждой. Блок выпрямителя состоит из двух диодных мостом рассчитанных на номинальное напряжение 100v и ток 10А. Фильтры выпрямителя по схеме реализованы на четырех емкостях по 10000 F на напряжение 63v со средней точкой. Причем раздельные для каждого канала, а также без гальванической завязки с общей шиной. Именно на эти средние точки подаются акустические провода со знаком «-» от левого и правого каналов. В зависимости от конструкции вашего корпуса трансформаторов можно установить два, мощностью по 70-80 Вт каждый. На электролитические емкости С3-С4 нужно параллельно поставить шунты в виде бумажных конденсаторов C1-C2.

Как достичь качественного звучания любимой музыки? Вооружиться необходимыми знаниями, инструментом, после чего можно собрать усилитель звука своими руками.

Какие колонки подключить

Выбор внешнего устройства зависит от ожидаемого результата такого подключения.

Активные

Самый простой вид акустики – активные динамики, подключаемые к TV всех типов. Активные акустические системы, в том числе обычные колонки, комплектуются усилителем. Динамики подсоединяются через кабель со штекером, для которых на панели телевизора имеется специальный разъем. Колонки работают от электросети. Все разъемы имеют понятную маркировку, поэтому легко определить нужное гнездо. Колонки подключаются не посредственно к телевизору без переходников или других устройств.

Пассивные

Колонки этого типа не комплектуются усилителем. Для их подсоединения к телевизору используется внешнее устройство – усилитель.

Внимание! Мощность усилителя не должна быть меньше 30% мощности пассивных динамиков.

Подключение динамиков происходит с учетом их выходного сопротивления, которое должно соответствовать сопротивлению усилителя. Если оно будет больше, то звучать они будут тише. Если меньше, наоборот, что может привести к сгоранию усилителя, даже при наличии защиты. Важным условием является полярность: левый канал подсоединяется к левому динамику, правый – к правому. Несоблюдение этого правила приведет к ухудшению качества звучания.

Если кабель не входит в базовую комплектацию, то его приобретают отдельно. Рекомендуемая площадь сечения кабеля – более 1 кв. см. Чем больше этот показатель, тем надежнее подключение. Если используется несколько пассивных колонок, их подсоединяют через AV-ресивер с отдельным кабелем. Звучание высшего качества получается при использовании HDMI разъема. При его наличии предпочтение следует отдать именно этому способу.

Стереосистема

Представляет собой усилитель с несколькими пассивными колонками разной мощности. Подсоединение производится в гнездо «Scart» через кабель-переходник RCA или TRS.

Справка! Большинство телевизоров старого образца имеют разъем RCA или TRS, для них переходник для подсоединения не нужен.

Аудиосигнал выходит из телевизора, поэтому выбирать следует разъем с пометкой «OUT» — выход. Соответственно в усилитель кабель подсоединяется через гнездо «IN» — вход. Самая простая стереосистема состоит из двух колонок и сабвуфера. Эта недорогой вариант позволяет заметно улучшить качество звука. Однако полный эффект качественного объемного звучания можно получить только с использованием составной стереосистемы.

Музыкальный центр

Для этой акустической системы характерно качественное воспроизведение звука. Его можно использовать в роли усилителя звука для TV. Подключается с помощью разъема RCA, для новейших телевизоров придется воспользоваться переходным кабелем. Соединение производится по аналогии с усилителем: разъем «OUT» TV — разъем «IN» музыкального центра.

Домашний кинотеатр

Подсоединение домашнего кинотеатра дает лучший результат среди акустических систем. Это самая современная стереосистема на сегодняшний день. В состав ее входит усилитель большой мощности и ресивер профессионального класса, благодаря которым выходящий звук приобретает чистоту и объемность.

Важно! Перед началом подключения домашнего кинотеатра необходимо изучить прилагаемую к нему инструкцию.

Подключение такой акустической системы производится через ресивер с помощью кабелей «Scart – TRS» или «Scart —RCA». Если в телевизоре присутствует оптический аудиовыход, то устройства соединяются с помощью оптического аудиокабеля. Передача сигнала производится со световым потоком одновременно ко всем устройствам системы.

Какой усилитель лучше?

Сколько существует радиолюбителей, столько и мнений. В основном выбор зависит от человека, поэтому делать какие-либо конкретные выводы очень сложно. На сегодняшний день можно собрать усилитель звука своими руками на:

• Транзисторах. Обладают малым потреблением электроэнергии и компактными размерами. Дают великолепные показатели качества звука.
• Лампах. Старый дедовский способ сборки радиотехники. Невзирая на чудовищную прожорливость, вес и размеры, превосходит полупроводниковые аналоги по качеству звучания.

Основные параметры электронных усилителей

Свойства усилителей во многом определяются областью их применения. Чтобы судить о возможности использования конкретного усилителя в том или ином электронном устройстве, необходимо знать его основные параметры. К ним кроме коэффициента усиления относятся чувствительность, выходная мощность, диапазон усиливаемых частот, входное и выходное сопротивления, коэффициент нелинейных искажений и некоторые другие. Выходной является мощность, отдаваемая усилителем в нагрузку. Различают номинальную и максимальную выходную мощность. Номинальной (Pном) называют такую наибольшую выходную мощность, при которой искажения усиливаемого сигнала не превышают некоторого оговоренного заранее значения (обычно 3…5%). С возрастанием выходной мощности увеличиваются и искажения усиливаемого сигнала. Наибольшую мощность, которую можно получить от усилителя при уровне искажений усиливаемого сигнала до 10 %, называют максимальной (Рмакс). Максимальная выходная мощность может в 2..10 раз превышать номинальную. Чувствительностью усилителя называют напряжение низкочастотного сигнала в милливольтах или микровольтах, подаваемого на его вход, при котором усилитель отдает в нагрузку номинальную мощность. Чем меньше это входное напряжение, тем выше чувствительность. Например, усилитель, на который сигнал подается, от микрофона, должен обладать чувствительностью 1…2 мB, а для усилителя, воспроизводящего грамзаписи от пьезоэлектрических звукоснимателей, достаточна чувствительность 100…200 мВ. Диапазон усиливаемых частот — это область рабочих частот усилителя, в границах которой его коэффициент усиления изменяется, в пределах, заданных техническими условиями. Усилитель по-разному усиливает электрические колебания различных частот. График зависимости коэффициента усиления от частоты усиливаемых сигналов называют амплитудно-частотной. характеристикой (АЧХ)усилителя.

Диапазон частот ΔF, в пределах которого коэффициент усиления уменьшается не более, чем в 0,7 раз от максимального значения, называют полосой пропускания усилителя. По значению полосы пропускания усилители подразделяются на широкополосные и узкополосные. Ширина полосы пропускания зависит от вида нагрузки. Узкополосные усилители, в качестве коллекторной нагрузки обычно имеют колебательный контур и называются резонансными или избирательными. Такие усилители широко применяются в супергетеродинных радиоприемниках для выделения из множества сигналов, принятых антенной, сигналов нужной радиостанции. Входное сопротивление — сопротивление переменному току, протекающему между входными зажимами усилителя. Оно зависит от схемы усилителя, частоты переменного входного напряжения, его амплитуды и некоторых других факторов. Выходное сопротивление характеризует внутреннее сопротивление усилителя переменному току. От правильного выбора входного и выходного сопротивления во многом зависят входная и выходная мощность усилителя и работа всего устройства. Коэффициент нелинейных искажений, называемый иногда коэффициентом гармоник, отображает уровень нелинейных искажений усилителя. Усилитель не является линейным элементом, поэтому при поступлении на его вход гармонического сигнала, изменяющегося с частотой f1 в выходном сигнале возникнут дополнительные составляющие с частотами f2=2f1, f3=3f1 и т. д. Чем больше амплитуда этих дополнительных составляющих, тем выше коэффициент нелинейных искажений усилителя. Допустимая величина вносимых усилителем нелинейных искажений определяется назначением и областью применения усилителя. Человеческое ухо представляет собой высококачественный анализатор спектра, сразу же обнаруживающий появление новых гармонических составляющих в выходном сигнале. Оно очень чувствительно даже к небольшим нелинейным искажениям. Поэтому в усилителях радиоаппаратуры высокого качества коэффициент нелинейных искажений не должен превышать 1…2%.

Tweet Нравится

• Предыдущая запись: Оригинальный и мощный усилитель 140 Вт на TDA7293 с предварительным усилителем на NE5532
• Следующая запись: ПРЕЦИЗИОННОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АККУМУЛЯТОРОВ

Похожие посты:

• Предотвращение чрезмерного рассеяния мощности в линейных стабилизаторах (0)
• Регуляторы мощности для паяльника еще одна схема (0)
• О частотах, периодах, мощности, переменных напряжениях и токах и немного о сигналах (0)
• Мощность – основные понятия (0)
• ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ АУДИОСИГНАЛОВ C АРУ (2)
• БУФЕРНОЕ УСТРОЙСТВО C ЕДИНИЧНЫМ КОЭФФИЦИЕНТОМ УСИЛЕНИЯ ДЛЯ АЦП (0)
• БУФЕРНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ ВЫСОКООМНОГО МИКРОФОНА (0)

С чего начать?

Перед тем как сделать усилитель звука, необходимо четко понимать, в каких условиях и с какой целью он будет эксплуатироваться. От этого напрямую зависит, какой мощностью он должен обладать. Для того чтобы прослушивать любимые композиции в домашних условиях, вполне достаточно небольшого аппарата, который обеспечит качественное звучание с мощностью 30 — 50 W. Совсем по-другому будет обстоять дело, если необходимо создать технику для проведения масштабных мероприятий. В таком случае возникает необходимость собрать более сложный усилитель звука своими руками. 200W — далеко не предел мощности, которая понадобится в процессе эксплуатации.

Также следует запастись всем необходимым:

• Паяльник.
• Мультиметр.
• Набор отверток.
• Текстолит для изготовления микросхемы.
• Материал для корпуса будущего усилителя.
• Электродетали, которые указаны в принципиальной схеме изделия.
• Схема печатной платы выбранного для сборки усилителя.

Как выбрать музыкальные колонки для домашнего компьютера?

Многим из нас хочется смотреть фильмы или слушать музыку с качественным звуком. Часто собственных колонок стационарного компьютера или ноутбука для этого не хватает.

При выборе ПК люди больше обращают внимание на то, какие у него другие комплектующие: процессор, видеокарта; сколько оперативной памяти и какая диагональ монитора. Колонки, даже если и покупаются, то по остаточному принципу. Кроме этого, существует стереотип, что хорошие колонки — дорогие колонки. Но это далеко не всегда так. За приемлемую цену можно приобрести аудиосистему для воспроизведения музыки, при этом не тратя деньги на некачественную продукцию.

Почему не стоит покупать дешевую аудиосистему?

1. Во-первых, такие колонки портят все удовольствие от прохождения интересной игры или наслаждения концертом любимого исполнителя, потому что искажают звук.

2. Во-вторых, аудиосистема за очень низкую цену обычно не отличается надежностью. Будьте готовы к тому, что уже через пару месяцев её придется нести в ремонт или вообще выбрасывать.

Вообще, все колонки делятся на пассивные и активные. Главное различие — у активных на борту есть усилитель мощности. Для чего это нужно? Чтобы звук в колонке был громче, чем от динамиков компьютера, нужен усилитель между ней и выходом звуковой карты. В компьютерных колонках усилитель обычно размещается в корпусе сабвуфера (в системах 2.1) или в одной из колонок системы 2.0.

Какие стандарты есть у аудиосистем?

Под аббревиатурой 2.0 объединены привычные нам стандартные компьютерные колонки, в одной из которых размещается усилитель звука. Если говорить профессиональным языком, это акустические комплексы, которые предназначены для стереофонического воспроизведения без низкочастотного выделенного канала.

Существуют также аудиосистемы 2.1. В такой конфигурации имеется один сабвуфер, внутри которого и находится усилитель. Две другие колонки как раз и образуют пассивную систему. Благодаря такой аудиосистеме звук можно распределить по комнате и сделать его более объемным.

Еще лучше для этой цели подходят колонки в конфигурации 5.1, в которых есть один сабвуфер с усилителем и 5 колонок.

Вы можете выбрать любой тип колонок, в зависимости от ваших целей и предпочтений. Помните, что если вы хотите универсальные колонки, которые можно подключить к телевизору, смартфону или DVD-проигрывателю, во время покупки обратите внимание на разъемы и то, насколько они подходят для ваших целей.

Чтобы включать звук в качественных колонках на полную мощность и не навлечь на себя гнев соседей, используйте звукоизоляционные панели ROCKWOOL. Они помогут вам наслаждаться любимой музыкой, не навлекая гнев других жильцов.

Но если ваши соседи сильно шумят, вы можете поделиться своей болью в новом проекте ROCKWOOL «Соседи – ROCKWOOL».

Денис Репин

21 июля 2020 года

Редакция Hi-Fi.ru

Печатная плата своими руками

У каждого дела есть свои тонкости. Изготовление печатной платы в домашних условиях не является исключением. Именно она впоследствии станет основой всех дальнейших работ и позволит собрать усилитель звука своими руками. Сперва давайте рассмотрим все, что нам понадобится:

• Текстолит с медной фольгой.
• Бытовой утюг.
• Моющее средство «Силит».
• Лазерный принтер.
• Китайская самоклеящаяся пленка с маркировкой подложки 333.
• Сверла для изготовления отверстий в текстолите.
• Тампон из марли и куска х/б ткани.

• Вырезаем необходимый кусок текстолита таким образом, чтобы осталось примерно по одному сантиметру запаса с каждой стороны.
• Обрабатываем его моющим средством до того состояния, пока медная фольга не станет розового цвета.
• Промываем обработанную плату и отправляем ее сушиться.
• Берем необходимый по размерам кусок самоклейки, при помощи клея приклеиваем ее подложкой к листу формата А4, снимаем слой пленки, на лощеной стороне получившейся заготовки распечатываем рисунок будущей платы. При этом подачу тонера нужно выставить на максимум.
• На рабочий стол выкладываем лист фанеры, старую ненужную книгу, а поверх — плату фольгой вверх.
• Накрываем плату обычной офисной бумагой и прогреваем заранее нагретым утюгом. Примерное время прогрева составляет одну минуту.
• Далее снимаем утюг, лист бумаги, наносим распечатанный рисунок и разглаживаем тампоном.
• Снова накрываем листом бумаги, ставим сверху утюг и ждем приблизительно 30 сек. Если поверхность платы больше, чем подошва утюга, то тогда нужно равномерно проглаживать всю деталь.
• Снимаем лист бумаги и в течение 30 секунд разглаживаем рисунок тампоном. Движения должны быть как вдоль, так и поперек. При этом необходимо немного надавливать на заготовку.
• После того как заготовка остынет, аккуратно снимаем подложку.

Как и чем травить плату

Для того чтобы правильно собрать усилитель звука своими руками, мало правильно нанести рисунок платы или припаять провод. Нужно уметь качественно вытравить все дорожки на микросхеме.

Для этих целей всегда использовалось хлорное железо. Однако этот раствор очень дорогостоящий и не всегда имеется в продаже. По этой причине его можно заменить самодельным раствором медного купороса и поваренной соли, которые не являются дефицитом. Пропорции для смеси следующие:

• Литр теплой воды.
• 100 г медного купороса.
• 200 г кухонной соли.

Когда все компоненты растворятся, в емкость опускаются чистые и обезжиренные металлические изделия (к примеру, пара гвоздей), сама заготовка, маленький мотор с лопастями или компрессор от аквариума. Для усиления реакции необходимо емкость с раствором поместить в теплую воду. Приблизительное время вытравливания дорожек составляет 25-30 мин.

Сборка усилителя

Первый этап, который нужно проделать для того, чтобы собрать усилитель звука своими руками — установить все радиодетали на печатную плату. Здесь следует обратить особое внимание на полярность. Также нелишним будет отметить и то, что все работы следует проводить с особой тщательностью и вниманием. В противном случае может возникнуть короткое замыкание, которое приведет к неминуемому выходу из строя составляющих будущего усилителя.

После вышеописанной процедуры следует сборка корпуса. Его размеры будут напрямую зависеть от габаритов платы усилителя, блока питания и способа реализации контроля громкости и баланса между каналами. На этом этапе можно использовать уже готовый заводской корпус с внесением некоторых конструктивных изменений. Однако самым лучшим способом все же является ручное изготовление оболочки электроприбора. Таким образом можно реализовать возможность создания неповторимого дизайна. Также имеет право на жизнь вариант установки платы в корпус одной из колонок.

Перед тем как собрать все воедино, необходимо провести тестовый запуск будущего электроприбора и при необходимости устранить все неполадки.

Последний шаг — сборка усилителя, которая заключается в установке платы, блока питания и всех остальных составляющих.

Усилитель из музыкального центра: пошаговая инструкция

Усилитель можно сделать своими руками. Подключение осуществляется достаточно просто, и никаких дополнительных приспособлений кроме кабеля-переходника не нужно. Делаем следующее:

1. Осматриваем устройство. Ищем разъемы (обычно они расположены на задней панели). Нам нужен порт, к которому можно было бы подключить шнур тюльпан. У него такое название, поскольку присутствует разветвление на три цвета: желтый, красный и белый.
2. Чтобы правильно выбрать тюльпан, необходимо объяснить продавцу для чего он будет использован. Возможно, продавец спросит у вас об устройстве, к которому будет подключен усилитель.
3. После обнаружения необходимых разъемов вставляем штекеры в соответствующие порты. Для определения просто соотносим цвета.
4. Вторую сторону кабеля подключаем к устройству.
5. Подключение завершено, но потребуется настройка аппарата. Она не зависит от модели или типа музыкального центра. Последний просто нужно перевести в режим
6. Можно включать мелодию.

Аналогичным способом можно подключить его к любому современному проигрывателю, например, к компьютеру, планшету или телефону. Используем тот же кабель тюльпан для соединения устройства и компьютера. А еще этот способ может быть использован для подключения усилителя к музыкальному центру.

Осуществить подключение музыкального проигрывателя к любым другим устройствам очень просто. Не нужны никакие другие приборы или приспособления. Достаточно подключать кабель тюльпан к обоим приборам и осуществить настройку.

Подпишитесь на наши Социальные сети

Немного не по теме

Собирая усилители мощности звука своими руками, не всегда получается добиться желаемого эффекта. Секрет заключается в том, что так называемая акустика не способна справиться с поставленными перед ней задачами. По этой причине иногда приходится дополнительно производить самостоятельную сборку даже колонок. Такой подход к вопросу позволит не только гарантировать максимальное удовлетворение всех пожеланий, но и поможет избавиться от отдельно стоящего аппарата, спрятав усилитель в корпус колонки.

Всем привет, в этой статье мы будем рассматривать подробную сборку УНЧ (Усилителя низких частот) на TDA8560. Схемка довольно таки проста, и еще эта статья будет отличатся от других тем, что тут мы будем собирать конструкцию не навесным монтажом, как часто делают со специализированными микросхемами, а на печатной плате. Хотя тем, кто только начинает осваивать самостоятельную сборку УМЗЧ, рекомендуется для эксперимента подключить её «на проводках». В общем приступим. Для начала изучим даташит к микросхеме и саму принципиальную схему усилителя:

Понадобится нам:

• Сама микросхема TDA8560 — 1шт
• Керамический конденсатор или пленочный — 0.47 мкФ (Микрофарад) 2шт Керамический конденсатор или пленочный — 100 нФ (Нанофарад) 1шт Резистор — 22 кОм мощность 0.25 Вт 1 шт Электролитический конденсатор — 1-4 мкФ (Микрофарад) от 16В 1шт Электролитический конденсатор — 2200 мкФ (Микрофарад) от 16В 1шт Клемники для подключения (Необязательно) Штекер «Джек 3.5 стерео» — 1 шт Радиатор с размером в 4 раза больше микросхемы Технические характеристики: Uпит.= +8…+18 V Uпит.оптим.= +12…+16 V Iпотр.макс.- до 4 А (4 ома), до 7 А (2 ома) Iпотр.средний — 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 раз) fраб.= 10…40000 Hz (-3 dB) Кгарм.=0,1 % (20 W; 2 ома; 1 kHz) Rнагр.=1,6…1б Ом

АЧХ усилителя

Приступим к сборке устройства и для начала вытравим плату, файл печатной платы.

Паяем саму микросхему

Паяем керамические конденсаторы на 0.47 мКф

Припаивем резистор на 22 кОм и электролитический конденсатор на 2200 мкФ

Ахтунг

! Не включать устройство без радиатора! Подключаем динамики и запускаем… У меня запустилось с первого раза, так как спаял без ошибок и микросхема попалась работоспособная.

Данная микросхема-усилитель почти не отличается от своих сотоварок, типа TDA8563

,
TDA1555
,
TDA1552
и
TDA1557
. Разница лишь в выходной мощности — подключение абсолютно одинаковое. Видео работы данной микросхемы можете посмотреть ниже:

Входы и разъемы для колонок на телевизоре

Все телевизоры последних поколений оснащаются разъемами для возможности подключения средств акустики:

• специальные разъемы RCA (тюльпан), Scart – подсоединение пассивных динамиков;
• линейный выход – подключение активных динамиков, если нет специальных разъемов;
• HDMI ARC – подключение новой техники (домашнего кинозала или стереосистемы);
• выход для наушников или гарнитуры – может использоваться для колонок без специальных разъемов;
• оптический аудио выход SRDIF или TOSLINK – для соединения с ресиверами, с оптическим входом.

Для каждой акустической системы существует свой способ подключения. Для колонок используется порт RCA. В некоторых динамиках присутствует разъем 3,5 мм, для них необходим переходник RCA-TRS 3,5 мм. Линейный выход используется для подсоединения динамиков через «+» и «-». На задней панели они представлены двумя парами разъемов красного (+) и черного (-) цветов.

Еще одним современным способом соединения является Bluetooth, с помощью которого осуществляется беспроводное соединение с акустическими системами. Главное условие этого способа – наличие такой же функции у акустики.

Подпишитесь на наши Социальные сети