PC -kaiutinvahvistin: 6 vaihetta (kuvien kanssa)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Tämä on pienitehoinen (alle 10 watin) transistorivahvistin, joka käyttää LM386: ta ja TIP41/42: ta.

Vaikka lähtöteho ei ole kovin vaikuttava, se voi silti toimia PC -kaiuttimen ja MP3 -soittimen vahvistimena.

Kun asun yhdessä pakatussa huoneistossa, puolet tämän vahvistimen lähtötehosta tuottaa helposti perheeni valittamisen.

Joka tapauksessa se voi ajaa 8ohm ja 4ohm kaiuttimia enintään 12V virtalähteellä.

Sain alkuperäiset kaaviot verkkosivustolta (https://www.bristolwatch.com/radio/lm386_power_amp.htm, Lm386-äänivahvistin, joka lisää Push-Pull-ulostulovaihetta).

Koska piiri, jossa ei käytetä kaksinapaista (+/-) virtalähdettä, piirin monimutkaisuus ei ole kovin suuri ja pienikokoista (15 cm (L) x 10 cm (S) x 5 cm (K)) runkoa voidaan käyttää kuvan mukaisesti kuva yllä.

Olin tehnyt useita vahvistimia, joilla oli alkuperäinen kaavio, ja yksi niistä, joka näkyy yllä olevassa kuvassa, on lopullinen versio, joka teki pieniä muutoksia alkuperäiseen.

Vaihe 1: Edellinen vahvistimen versio

Tämä on alkuperäinen versio vahvistimesta, joka on tehty alkuperäisen kaavion mukaan.

Se käyttää TIP31/32-transistoreita push-pull-lähtöportaana.

Käytän virtalähteenä tavallista LM7812 -jännitesäädinpiiriä ja 220V (sisään)/15V (ulos) -seinäsovitinta, koska vahvistinpiiri vaatii alle 1A virran normaalikäytössä.

Se on varsin tyydyttävää, koska ulostulotaso on riittävä kuljettamaan mitä tahansa 8 ohmin tai 4 ohmin kaiuttimistani.

Äänenlaatu on myös kohtuullinen, kun verrataan aikaisemmin käytettyyn kaupalliseen vahvistimeen.

Mutta näyttää siltä, että kova ääni kuuluu, kun kuulet tarkasti kaiuttimen.

Ehkä LM386 -vahvistimen IC näyttää tuottavan suurta sihisevää kohinaa yhdessä normaalin vahvistetun audiosignaalin kanssa.

Siksi tätä vahvistinta ei käytetä usein, koska usean tunnin kuuleminen saa minut yleensä epämukavaksi kaiuttimesta tulevan korkean äänen takia.

Ja joskus RF (radiotaajuus) -purske tapahtuu, kun moottoripyörä kulkee asuntoni lähellä suurella äänellä.

***

Olin etsinyt Internetiä vähentääkseni korkeaa kohinaa ja satunnaista RF -noutoa kokonaan.

Alla oleva kaavio on tulos, jota sovelletaan muutamilla useilla verkkosivuilla suositelluilla muutoksilla.

Vaihe 2: Piirikaaviot

Koska en ole hyvä analogisessa elektroniikassa, tieteellinen selitys ei ole mahdollista yllä oleviin kaavioihin tekemiini muutoksiin.

Mutta tulos on varsin tyydyttävä, kun kuuntelen MP3 -toistoa ja kuulen videoiden äänilähdön useita tunteja vahvistimen muokatulla piirillä.

Koska äänenlaatu on henkilökohtaisen näkemyksen mukaan hyvin subjektiivinen asia, yllä olevat korjaustoimenpiteet eivät sovi kenellekään.

Mutta joka tapauksessa ei enää RF -noutoa ja myös vaikeita ääniä katoaa lopulta.

Elektronisten komponenttien lisäämisen ja poistamisen perustelut ovat seuraavat.

***

- Matalan (100uF) ja korkean (0,1uf) taajuuden ohituskondensaattoreiden käyttämistä suositellaan LM386: n virtalähteelle, jotta vahvistimen IC: n kohina poistetaan

- LM386: n vahvistuksen vähentäminen (avaa nastat 1 ja 8 korjataksesi vahvistuksen oletuksena 20 (26 dB)) auttaa poistamaan suurtaajuista kohinaa myös muilla verkkosivuilla.

- Ja lopuksi lisää yksi keraaminen kondensaattori (0,1uF kondensaattori, joka on numeroitu 3 yllä olevassa kaaviossa) LM386 -lähdön väitetään poistavan kaikki korkeat äänet kokonaan, koska keraaminen kondensaattori toimii alipäästösuodattimena

***

Kaikkia yllä olevia verkkosivuilta löytämiäni suosituksia sovelletaan ja testataan yksi kerrallaan, jotta saadaan lopullinen kaavio yllä olevassa kuvassa.

Ensinnäkin en usko, että yksi lisä keraaminen kondensaattori (kaavioiden numero 3) LM386-ulostuloon on hyvä idea.

Koska mahdollisesti kondensaattori voi poistaa osan hyödyllisestä korkeataajuisesta audiosignaalista kaiuttimen ulostulosta, on erittäin perusteltua epäillä ketään.

Mutta kondensaattorin lisäyksestä tulee varsin tehokas ratkaisu RF -poiminnan ja korkean kohisevan äänen poistamiseksi äänilähdöstä lopulta.

Vaihe 3: Johdotuspiirustus

Koska tarvitaan stereolähtö, kaksi vahvistinpiiriä on sijoitettu ja kytketty yleispiirilevyyn.

Kun verrataan kaavioita ja kytkentäkaaviota yhdessä, näet, että jokainen kaavioissa esitetty johdotus on sovitettu yllä olevan piirustuksen johdotuskuvioon.

Jokaisessa elektroniikkakomponentissa on samankokoinen, sijoitettu ja kytketty yhdessä muiden osien kanssa kytkentäpiirustuksessa.

Johdotuksen kokonaispituuden lyhentämiseksi ei käytetä pitkänomaisia ja viistot johdotuskuvioita.

Ja oranssit linjat on kytketty ja kytketty piirilevyn yläpuolelle.

Samaan aikaan muut punaiset/vihreät linjat on kytketty ja kytketty piirilevyn takaosaan (juotos).

Vaihe 4: Osat

En voi kuvata ja selittää kutakin komponenttia yksi kerrallaan yllä olevassa kuvassa.

Mutta suurin osa huomionarvoisista komponenteista on kuvattu kuvassa.

Yksityiskohtainen BOM (Bill of Materials) on kuvattu alla olevassa luettelossa. (Vain tärkeän komponentin hinta on kirjoitettu. Mutta hintatiedot ovat vain ohjeellisia)

***

- LM386 -vahvistin IC x 2 (noin 1 $)

- TIP41 (NPN -transistori) x 2, TIP42 (PNP -transistori) x 2 (noin 1,2 dollaria jokaiselta)

- 1N4148 diodi x 4 biasoiville transistoreille luokana AB

- LM7812 jännitesäädin (vahvistimen virtalähde)

- ALPS sininen sametti 20K potentiometri (äänenvoimakkuuden säätö, kaksois 20K VR mukana, 10 $)

- 1000uF elektrolyyttikondensaattori x 2 DC: n suodattamiseen äänilähdöstä

- 100uF elektrolyyttikondensaattori x 2 ohittamaan matalataajuisen kohinan voimalinjalta

- 10uF elektrolyyttikondensaattori x 2 tehon ohittamiseen LM386 IC: llä

- 2.2uF elektrolyyttikondensaattori x 2 audiotulon kytkemiseksi vahvistinpiiriin

- 0,1uF keraaminen kondensaattori x 6 tehonsuodatukseen ja korkeataajuisen kohinanvaimennukseen

- 0,33uF kalvokondensaattori x 1 LM7812 -säätimen kohinan suodatukseen

- 0,047uF kalvokondensaattori x 2 ulostulon vakauttamiseksi (Zobel -verkko)

- 2,2 ohmin 1/2 W: n vastus x 4 transistorin kuormitusta varten

- 1K 1/4W vastus x 2 transistorin esijännitystä varten

- 10ohm x 2 ulostulon vakauttamiseen Zobel -verkon avulla

- Kaiutinkaapelin johdotusliitin (4 nastaa, 3 $)

- 3,5 mm stereoäänitulo

- Pyöreä pistorasia 15 V: n seinäasennussovittimelle

- Yleinen piirilevy noin 15 cm (leveys) x 10 cm (syvyys)

- Akryylilevy x 4 (15 cm (L) x 10 cm (S) x 5 mm/3 mm (K))

- Metallituki M3 (pultti/mutteri) 3,5 cm x 4

- 2 johdinta (luokitus 5V ja yli 2A)

***

Transistorin sovitusta suositellaan verkkosivulle, jolle alkuperäinen kaavio on julkaistu.

Paremman äänenlaadun saavuttamiseksi tarvitaan yleensä transistorien sovitus, joka tukee NPN/PNP -transistorien identtisiä fyysisiä ominaisuuksia.

Mutta koska sovitusprosessi on hieman hankala, en mainitse yksityiskohtia tässä tarinassa.

Vaihe 5: Johdotus ja juottaminen

Tinalankoja (koko AWG 24) käytetään kytkentämallien tekemiseen kaavioissa ja kytkentäpiirustuksessa kuvatulla tavalla.

Useita hyppyjohtoja käytetään juottamisen aikana tehtyjen virheiden vuoksi.

Kuten juotosmenetelmä on selitetty muissa ohjeissa (https://www.instructables.com/circuits/raspberry-pi/projects/recent/), en kuvaile tämän tarinan yksityiskohtia.

Mutta periaatteessa johdotus ja juotos suoritetaan kytkentäpiirustuksen yksityiskohtien mukaisesti.

Kuten yllä olevasta kuvasta näkyy, vahvistimeen on kytketty erilaisia kaapeleita, kuten stereoäänikaapeli, 2 -johtiminen kaiutinkaapeli ja 15 V: n virtajohto.

Vaihe 6: Pelaaminen ja kehittäminen

Kun vahvistimen valmistus on valmis, aloita musiikin kuunteleminen sen avulla.

Yllä olevassa kuvassa näkyvä kaiutin on Scandyna MicroPod SE, joka ostettiin noin 10 vuotta sitten.

Nyt äänikaapeliliitäntämalli on muutettu Bluetoothiksi ja edelleen samanmuotoinen malli näyttää olevan ostettavissa.

Henkilökohtaisesti oletan, että kaiuttimen tekniset tiedot ja suorituskyky ovat tärkeämpiä kuin vahvistin äänenlaadun kannalta.

Kaiuttimen tekniset tiedot ovat seuraavat.

***

-Sovellukset Hi-Fi-stereot, AV-kotiteatterijärjestelmät

- Vahvistimen vaatimus 10-100 wattia

- Nimellinen impedanssi 4 Ω

- Taajuusvaste 65-20.000 Hz (± 3dB)

***

Kuvasin tämän vahvistimen käytön PC -kaiuttimille.

Mutta se voidaan liittää erilaisiin äänilähteisiin musiikin tai videon toistoa varten.

Voit katsoa videon vahvistimesta seuraavasta linkistä.

***

drive.google.com/file/d/131MuCqJzu-P7cf5pM…

***

Koska äänitys suoritetaan älypuhelimella, äänenlaatu ei ole kovin tunnistettavissa.

Käytän joka tapauksessa tätä vahvistinta peruslaitteena kaiken multimediasisällön toistamiseen PC: llä, Raspberry Pi -palvelimella, älypuhelimella ja niin edelleen.

Tämän projektin jatkeena tähän vahvistimeen integroidaan joitakin lisätoimintoja.

Kiitos lukemisesta.