DIY 2.1 -luokan AB Hi -Fi -vahvistin - alle 5 dollaria: 10 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Hei kaikki! Tänään aion näyttää, kuinka rakensin äänivahvistimen 2.1-kanavaiselle järjestelmälle (vasen-oikea ja subwoofer). Lähes kuukauden tutkimuksen, suunnittelun ja testauksen jälkeen olen keksinyt tämän mallin.

Tässä ohjeessa opastan sinut vahvistimen suunnitteluprosessin läpi. Ensin näytän sinulle, kuinka valita täydellinen IC projektillesi. Sitten näytän sinulle, kuinka löytää oikeat arvot kaikille piirin komponenteille ja kuinka muuttaa vahvistusta ja muita parametreja. Lopuksi kerron teille muutamia vinkkejä kaikenlaisen melun poistamiseksi.

Kun olet käynyt läpi koko ohjeen, kuka tahansa voi suunnitella oman vahvistimen eri sovelluksiin. Yritän tehdä tästä ohjeesta mahdollisimman lyhyen ja helposti ymmärrettävän kaikille.

Okei riittää johdantoon. Aloitetaan

Vaihe 1: IC: n valitseminen vahvistimelle

Okei, joten kuka tahansa voi sekoittaa eri vaihtoehtoja, jotka ovat käytettävissä äänivahvistinpiireille. On vaikeaa käydä läpi useita tietolomakkeita. Joten tässä on yhteenveto analyysistäni joistakin Intian kuuluisista IC: istä.

Suosituimmat äänivahvistinpiirit:

1. TDA7294 tuotetiedot

• 100V - 100W DMOS -äänivahvistin mykistyksellä
• Oikosulkusuojaus
• Voidaan tuottaa 200W rinnakkain

2. LM3886 tuotetiedot

• Tehokas 68 W: n äänitehovahvistin mykistyksellä
• Laaja syöttöalue 20V - 94V
• Signaali-kohinasuhde ≥ 92 dB
• Paras äänenlaatu

3. LA4440/CD4440 tuotetiedot

• Sisäänrakennettu 2 kanavaa (Dual), jotka mahdollistavat käytön stereo- ja siltavahvistinsovelluksissa.
• Dual: 6 W × 2 (tyyp.); Talla: 19 W (tyyp.)
• Vähimmäismäärä ulkoisia osia vaaditaan

4. TDA2050Tiedot

• 32 W: n hifi-äänivahvistin
• Laaja syöttöjännite, jopa 50 V
• Halpa ja helppo vaihtaa

5. TDA2030Tiedot

• 14 W: n hifi-äänivahvistin
• Laaja syöttöjännite, jopa 36 V
• Halpa ja helppo vaihtaa
• Voidaan siltaa lisää tehoa varten

Kun valitset IC: tä, ota huomioon vahvistimesi odotukset ja projektisi tarkoitus. Jos haluat suuritehoisen vahvistimen luokkansa parhaalla äänenlaadulla, valitse TDA7294 tai LM3886. Mutta jos haluat vain ajaa 5W, 10W tai 20W kaiuttimella, neljäs ja viides vaihtoehto sopivat sinulle parhaiten. Voit myös harkita LA4440: tä, jos haluat yksinkertaisemman piirin (sekä vasen että oikea kanava yhdessä IC: ssä).

Yleensä sinun tulee valita vahvistin, joka pystyy tuottamaan kaksinkertaisen kaiuttimen tehon. Tämä tarkoittaa, että kaiutin, jonka impedanssi on 8 ohmia ja teho 5 wattia, vaatii vahvistimen, joka tuottaa 10 wattia 8 ohmin kuormitukseen. Stereokaiutinparin vahvistimen tulee olla 10 wattia kanavaa kohti 8 ohmiin.

Jos haluat lisätietoja vahvistimista, napsauta tätä

Vaihe 2: Osat ja työkalut

Haluan ajaa kahta 5 W: n kaiutinta vasemmalle ja oikealle kanavalle, jotka otin vanhasta CRT -televisiosta. Joten, TDA2030 on paras minulle, mutta voit valita TDA2050 myös vasemman ja oikean kanavan rakentamiseen.

Työkalut -

1. Yleismittari
2. Juotosasema
3. Kuuma liimapistooli
4. Pihdit
5. Leikkuri
6. Kutista letku

TDA2030 -stereovahvistin (vasen+oikea) -

1. TDA2030 (2)
2. Kaiuttimet (2)
3. Esilevy
4. 3,5 mm stereoliitäntä
5. 1N4007 Diodi (2*2)
6. Potentiometri tai Trimpot 10K/22K (2)
7. Potentiometrin nuppi (valinnainen)
8. Vastus 10 (1*2), 100k (4*2), 3,7k (1*2)
9. Keraaminen kondensaattori 100nF (2*2)
10. Elektrolyyttikondensaattori 1uF (1*2), 100uF (1*2), 2uF (1*2), 22uF (1*2), 2200uF (1*2)
11. Virtalähde: Muuntaja tai tasavirtasovitin 12V 2Amp (min)
12. Jäähdytyselementti (2)

TDA2050 Subwoofer -

1. TDA2050 (1)
2. Subwoofer (1)
3. Esilevy
4. Potentiometri tai Trimpot 10K/22K (1)
5. Potentiometrin nuppi (valinnainen)
6. Vastus 10 (1), 100k (4), 3.3k (1)
7. Keraaminen kondensaattori 100nF (2)
8. Elektrolyyttikondensaattori 1uF (1), 1000uF (2), 2uF (1*2), 22uF (1)
9. Virtalähde: Muuntaja tai tasavirtasovitin 24V 2Amp (ehdotettu)
10. Jäähdytyselementti

Alipäästösuodatin -

1. RC4558 (1)
2. Vastus: 100K (2), 560 (2), 22K (1)
3. Kondensaattori: 1uF (1), 104j (2)
4. Jaettu virtalähde 9V - 12V

Aloitetaan nyt TDA2030 -vahvistimella.

Vaihe 3: Stereovahvistinpiiri

Tietolomakkeen mukaan TDA2030 voi lähettää 9 wattia 8 Ω kaiuttimiin 0,5%: n vääristymällä 14 V: n virtalähteellä.

Itse asiassa voit saada perussovelluspiirin melkein jokaiselle tietolomakkeen IC: lle. TDA2030: n tietolomakkeessa on kaksi piiriä, joista toisessa on yksi virtalähde ja toisessa jaettu virtalähde. Voit valita minkä tahansa piirin tarpeidesi mukaan. Aion käyttää yhtä virtalähdepiiriä, koska käytän sitä 12 DC -sovittimella. Jaettua virtalähdettä varten tarvitset 12-0-12-muuntajan.

Ensin simuloidaan piiri. Voimme siis nähdä, miten se toimi. Kytkentäkaavio on tehty Proteuksella.

Testaa kaikki ja varmista, että piiri toimii, ennen kuin aloitat juottamisen.

Huomautus: C2- ja R7 -johtoja ei ole kytketty. (Simulaatio Kuva)

Vaihe 4: Piirin muokkaaminen

Selvitetään piirin komponenttien parhaat arvot. Käytän yllä olevaa kaaviota, joka on sama kuin tietolomakkeessa, mutta muutamalla muutoksella vahvistuksen, kaistanleveyden ja kohinan suodattamiseksi.

1. Vahvistus

Tietolomakkeen piirin vahvistus on 33 ja se aiheuttaa vääristymiä. Koti kuunteluun hyvä hyöty on noin 27-30 dB. Tämä asetus ei ole tarpeeksi korkea vääristymään ja antaa hyvän äänenvoimakkuuden.

Vahvistus = 1+R1/R2if R1 = 100 kt, R2 = 3,7 k

2. Zobel -verkko

Zobel -verkko auttaa estämään värähtelyjä, joita voi esiintyä kaiutinjohtojen loisinduktiosta. Se toimii myös suodattimena, joka estää kaiutinjohtojen ottamia radiohäiriöitä pääsemästä invertoivaan tuloon takaisinkytkentäsilmukan kautta. C6 ja R8 muodostavat vahvistimen lähdössä Zobel -verkon.

C6 = 100nF ja R8 = 10 ohmia, mikä antaa rajataajuuden (fc):

fc = 1/(2*pi*R*C) fc = 159 kHz

159 kHz on yli 20 kHz ihmisen kuulorajan ja selvästi radiotaajuuksien alapuolella, joten nämä arvot toimivat hyvin. Jos vahvistin värähtelee, R6 siirtää suuria virtauksia maahan, joten sen tehon on oltava vähintään 1 W.

3. Basso

Kondensaattori C7 kuvassa käytetään kaiuttimien basson asettamiseen, korkeampi kondensaattorin arvo parantaa kaiuttimien bassovastetta. Voit myös käyttää muuttuvaa kondensaattoria basson vaihtamiseen manuaalisesti. (Tämä basso ei liity subwooferiin)

Vinkki: Kun rakensin tätä vahvistinta, epäilen, miksi käytämme näitä ylimääräisiä kondensaattoreita ja vastuksia, mitä ne tekevät ja mitä jos poistamme ne. Et voi sivuuttaa näitä kysymyksiä, jos olet elektroniikan harrastaja. Käy läpi tiedotteen sivun 10 kohta 4.3 saadaksesi karkean käsityksen.

Mutta suosittelen tätä Circuit Basicsin mahtavaa opetusohjelmaa. Tämä artikkeli kattaa kaikki tarvittavat tiedot perusteellisesti.

Huomautus: Otan yllä olevan kuvan viitteenä tulevissa vaiheissa.

Vaihe 5: Liitä 3,5 mm: n liitin

Jos sinulla on audiojohto (liittimellä) tai kuulokkeet, yleismittari on paras vaihtoehto liitettävyyden tarkistamiseen ja G-L-R-liitännän selvittämiseen. Jos sinulla ei ole ääniliitäntäjohtoa, voit käyttää uros- tai naarasliittimiä.

Liitä 3,5 mm: n liitin puhelimeen ja muut sivulta avoimet johdot vahvistimeen. Vahvistin vasemmalta vasemmalle ja oikealta oikealle vahvistin, jolla on yhteiset perusteet.

Tarkista liitteenä olevat valokuvat.

Vaihe 6: Vahvistimen rakentaminen

Aloita rakentaminen vain yhdellä stereovahvistimemme kanavalla. Rakenna piiri varovasti perfboardille, voit käyttää tietolomakkeessa olevia PCB -malleja. Jos sinulla on epäilyksiä, voit ensin tarkistaa piirilevyn leipälaudalla. Muista kuitenkin, että sen kokoaminen leipälevylle sisältää monia avoimia johtoja, jotka voivat aiheuttaa paljon melua kaiuttimessa. Joten älä usko, että piiri on väärä, kun saat surinaa tai huminaa.

Lisää potentiometri ennen kondensaattoria C2 (vaihe 4, kuva) äänenvoimakkuuden säätämiseksi, se on myös erittäin tehokas vääristymien vähentämiseksi. Käytin tähän tarkoitukseen trimpotia ja asetin trimpotin arvon pysyvästi siten, että puhelimen äänenvoimakkuudella ei ole vääristymiä.

Kun olet tarkistanut ja testannut ensimmäisen kanavan, toista prosessi ja kloonaa täsmälleen sama piiri samalla tai toisella perfboardilla. Nyt sinulla on kaksi monovahvistinta, liitä vasen kanavajohto yhteen vahvistimeen ja oikean kanavan johto toiseen vahvistimeen, jossa on yhteinen maadoitus molempiin. Käytä eri trimpottia kullekin kanavalle ja aseta sama trimpot -arvo molemmille kanaville, jotta jokaisella kanavalla on sama äänenvoimakkuus.

Voit käyttää potentiometriä (trimpotin sijasta), jos haluat muuttaa vahvistimen äänenvoimakkuutta usein. Ehdotan, että käytät Dual Taper -potentiometriä vasemman ja oikean äänen manuaaliseen ohjaamiseen samanaikaisesti.

Virtalähde: Käyttämäsi virtalähteen tulee olla kaksinkertainen tarvittavaan tehoon, eli kahdessa 5 W: n kaiuttimessa on oltava 20 W: n virtalähde parhaan tuloksen saavuttamiseksi.

Tässä aion käyttää 12V 2Amp DC -sovitinta (P = 24W) molemmille kanaville.

HUOMAUTUS: Tarkista vaihe 9: Kohinanvaimennus ennen piirilevyn piirin viimeistelyä.

Vaihe 7: Subwoofer-piiri