Компьютерные уроки для начинающих

Начнем с его назначения. Если Вам нужен именно усилитель на сабвуфер , то вариантов два - либо одноканальный усилитель, либо двухканальный в мостовом подключении. В чем разница? Двухканальный усилитель универсальнее - его можно будет, сняв сабвуфер, переключить на широкополосную акустику, или, покупая более мощный «саб», подключить в каскад с новым сабвуферным усилителем. Именно поэтому на двухканальных усилителях предусматривается переключение фильтров, позволяющее либо отсекать все средние и высокие частоты, когда усилитель подключен к сабвуферу, либо вырезать НЧ, если он работает с фронтальной акустикой в паре с «сабом», или оставить спектр сигнала неизменным, когда сабвуфера в машине нет, и фронтальная акустика «играет» во всей полосе частот.

Если же Вы хотите добавить мощности и на фронтальную акустику, и на тыловую , то понадобятся уже 4 канала. Причем, подключив два канала в мост, Вы при желании получите усилитель 2.1 на сабвуфер и фронтальную акустику. Отметим, что на компонентной акустике использование отдельных каналов на разных полосах частот также часто практикуется, поэтому четырехканальные усилители, бывает, используют и только на фронтальной или тыловой акустике. Если же подключать и фронт, и тыл, да еще и полос частот в установленной акустике много… В общем, и 8 каналов на автомобильных усилителях никого не удивляют.

Качество звука усилителя во многом определяется классом работы его оконечных каскадов. Самым «чистым» (и то с оговорками) считается столь любимый аудиофилами класс А, но и КПД в нем минимален - а, значит, усилитель будет нагружать аккумулятор и генератор, большую часть израсходованных ватт отдав на разогрев багажника. Поэтому в автомобильной акустике если уж и говорить о «чистом аналоге», то в классе AB - звук у качественных усилителей практически не страдает, а вот КПД уже выше. Что же касается часто называемых «цифровыми» усилителей класса D, то у них КПД доходит до 90%, они компактны, минимально нагружают источники тока, мало нагреваются. Но и добиться хорошего звука от них сложнее и дороже. Поэтому в первую очередь актуальны они для сабвуферов - именно там мощности максимальны, а вот узкая полоса пропускания замаскирует многие огрехи, свойственные классу D. Широкополосные же усилители класса D с хорошим качеством звука на всех частотах пока что гораздо дороже сопоставимых по звучанию «аналоговых».

Естественно, обратите внимание на набор регулировок и входов-выходов : если на штатной магнитоле нет линейных выходов, а менять Вы ее не собираетесь, то однозначно потребуется усилитель с высокоуровневыми входами. Наличие на усилителе «тюльпанов» и на вход, и на выход позволит легко собрать каскадную схему - например, если на сабвуфер нужно отдать большую мощность, а широкополосную акустику только «приподнять», то двухканальный усилитель тыла можно будет подключить к линейным выходам сабвуферного усилителя, а уже его - к линейным выходам «головы». Наличие плавных регулировок частот среза, усиления НЧ и фазы позволит максимально точно подогнать звучание под свой вкус.

Говорить о мощности усилителя нельзя без отрыва от коэффициента искажений и чувствительности акустики. Чувствительные динамики обеспечат ту же громкость при меньшей мощности, подводимой усилителем, по сравнению с «тупыми». Поскольку с ростом мощности на выходе у усилителей неизбежно растут и искажения, звук в результате на менее чувствительных динамиках с тем же усилителем будет хуже. Чтобы сохранить качество, придется уже применить более мощный усилитель, который будет работать на более комфортном для уха участке кривой КНИ. Так что лучше купить более чувствительные динамики и усилитель попроще, чем пытаться «раскачать» низкочувствительные лишними ваттами.

И последнее, не по значению, а только по порядку. Никаких пластиковых «ушек» крепления , особенно на тяжелых усилителях большой мощности: сколько бы их ни попадалось автору установленными в клиентских машинах или принесенными в ремонт, у всех были трещины или вовсе отломанные крепления. Такой усилитель рано или поздно отправится «гулять» по багажнику, особенно зимой, когда пластик становится хрупким.

Уходят в прошлое, и теперь, чтобы собрать какой-либо простой усилитель, уже не надо мучаться с расчетами и клепать печатную плату больших размеров.

Сейчас почти вся дешевая усилительная техника делается на микросхемах. Самое большое распространение получили микросхемы TDA для усиления аудиосигнала. В настоящее время они используются в автомагнитолах, в активных сабвуферах, в домашней акустике и во многих других аудиоусилителях и выглядят примерно вот так:

Плюсы микросхем TDA

1. Для того, чтобы собрать на них усилитель, достаточно подвести питание, подключить динамики и несколько радиоэлементов.
2. Габариты этих микросхем совсем небольшие, но надо будет их ставить на радиатор, иначе будут сильно греться.
3. Они продаются в любом радиомагазине. На Али что-то дороговатые, если брать в розницу.
4. В них встроены различные защиты и другие опции, типа отключения звука и тд. Но по моим наблюдениям, защиты срабатывают не очень хорошо, поэтому микросхемы часто дохнут или от перегрева, либо от . Так что желательно не замыкать выводы микросхемы между собой и не перегревать микросхему, выжимая из нее все соки.
5. Цена. Я бы не сказал, что они очень дорогие. По цене и выполняемым функциям им нет равных.

Одноканальный усилитель на TDA7396

Давайте соберем простой одноканальный усилитель на микросхеме TDA7396. На момент написания статьи я ее взял по цене в 240 рублей. В даташите на микросхему говорилось, что эта микросхема может выдать до 45 Ватт в нагрузку 2 Ома. То есть если замерить сопротивление катушки динамика и оно будет равняться около 2 Ом, то на динамике вполне можно получить пиковую мощность в 45 Ватт. Этой мощности вполне хватит, чтобы устроить дискотеку в комнате не только для себя, но и для соседей и при этом получить посредственное звучание, что, конечно же, не сравнить с hi-fi усилителями.

Вот распиновка микросхемы:

Собирать наш усилитель будем по типичной схеме, которая была приложена в самом даташите:

На ножку 8 подаем +Vs, а на 4 ножку ничего не подаем. Следовательно, схема примет вот такой вид:

Vs – это напряжение питания. Оно может быть от 8 и до 18 Вольт. “IN+” и “IN-” – сюда подаем слабый звуковой сигнал. К 5 и 7 ноге цепляем динамик. Шестую ногу садим на минус.

Вот моя сборка навесным монтажом

Конденсаторы на входе питания 100нФ и 1000мкФ я не использовал, так как у меня с блока питания итак идет чистое напряжение.

Раскачивал динамик с такими параметрами:

Как видите, сопротивление катушки 4 Ома. Полоса частот говорит о том, что он сабвуферного типа.

А вот так у меня выглядит саб в самопальном корпусе:

Пробовал снять видео, но звук на видео у меня снимает очень плохо. Но все-таки могу сказать, что с телефона на средней мощности уже долбило так, что уши заворачивались, хотя потребление всей схемы в рабочем виде составило всего около 10 Ватт (умножаем 14,3 на 0,73). В этом примере я взял напряжение, как в автомобиле, то есть 14,4 Вольта, что вполне укладывается в наш рабочий диапазон от 8 и до 18 Вольт.

Если у вас нет мощного источника питания, то его можно собрать вот по этой схеме.

Не зацикливайтесь именно на этой микросхеме. Этих микросхем TDA, как я уже говорил, существует множество видов. Некоторые из них усиливают стереосигнал и могут выдавать звук сразу на 4 динамика, как это сделано в автомагнитолах. Так что не поленитесь порыться в интернете и найти подходящую ТДАшку. После окончания сборки дайте заценить соседям ваш усилитель, выкрутив ручку громкости на всю балалайку и прислонив мощный динамик к стене).

А вот в статье я собирал усилитель на микросхеме TDA2030A

Получилось очень даже неплохо, так как TDA2030A обладает лучшими характеристиками, чем TDA7396

Также приложу для разнообразия еще схему от подписчика, у которого усилитель на TDA 1557Q работает исправно уже более 10 лет подряд:

Усилители на Алиэкспресс

На Али я также находил кит наборы на TDA. Например, вот этот стерео усилитель по 15 Ватт на канал по цене 1$. Этой мощности вполне хватит, чтобы потусить под любимые треки в комнатушке

Купить можно .

А вот он уже сразу готовый

Да и вообще, этих модулей усилителей на Алиэкпресс ну очень много. Нажимаете на эту ссылку и выбираете любой понравившийся усилитель.

Предисловие

После покупки сабвуферной головки MAGNAT AD300, оказалось, что моего старого усилителя по схеме Чивильча ему явно мало. Поэтому появился замысел создать что-то новое. Новыми критериями стали соответственно высокая выходная мощность и возможность работы на низкоомную нагрузку.

Функционально усилитель состоит из четырех блоков, преобразователя напряжения, блока фильтров, блока защиты и соответственно самого усилителя мощности. Расскажу коротко о каждом из них.

Преобразователь напряжения

Главной частью любого усилителя мощности является источник питания. Понятно, что для получения высокой выходной мощности 12-ти вольт от аккумулятора явно не достаточно. Поэтому в первую очередь нужно создать преобразователь напряжения, который позволит получить двуполярное питание +-60В с мощностью не меньше 400Вт. Порывшись на форуме нашел достаточно простую и относительно хорошую схему.

Мозгом данного преобразователя служит микросхема TL494NC, она создает импульсы заданной частоты. Частоту задают элементы R1 и С8. Дальше эти импульсы попадают на транзисторы VT1, VT2, которые являются управляющими ключами для выходных транзисторов. Поочередно открываясь, выходные транзисторы создают в первичной обмотке переменный ток высокой частоты. Трансформатор повышает напряжение до заданных 60В, дальше ток выпрямляется диодным мостом. Дроссели и конденсаторы сглаживают пульсацию и высокочастотные наводки. Трансформатор намотан на ферритовом кольце склеенному из двух колец размерами 45*28*8 марки НМ2000. Все грани кольца скругляются напильником, потом транс обматывается тряпочной изолентой.

Первичная обмотка намотана 10 жилами диаметром 0,8 мм и содержит 2*5 витков. Витки распределяются равномерно по кольцу. На выводах все жилы скручиваются. После первичной обмотки опять слой изоленты. Вторичная обмотка намотана 3 жилами таким же проводом и содержит 2*19 витков.

Радиатором для выходных транзисторов служит дюралюминиевая пластинка, толщиною 3-4 мм, длиной около 10 см и высотой около 3см.

Для питания блока фильтров необходимо двуполярное питание +-15В. Реализуется оно при помощи стабилизатора напряжения собранного на транзисторах VT8, VT9 и кренках 7815, 7915. Транзисторы и кренки также имеют маленькие алюминиевые пластинки-радиаторы. Для питания блока защиты сделан отвод из положительного плеча питания усилителя. Падение напряжения реализует двухватный резистор R17.

Включается преобразователь как и сам усилитель с помощью клеммы REM, подавая на нее +12В от магнитолы, замка зажигания или например выключателя. При выключенном усилителе, ток потребления очень мал. На плате, также предусмотрен разъем для подключения вентиляторов охлаждения. Размеры печатной платы 140х105мм.

Усилитель мощности

Схема высококачественного усилителя мощности также взята из форума сайта сайт. Данный усилитель здесь зовут " ". Схема выбрана за ее высокое качество звука, большую мощность, относительную простоту в настройке, высокий басовый потенциал.

Правильно собранный усилитель работает сразу, настройка сводится к установке тока покоя. Выставляется он подстроечным резистором R15. Сначала выставляют минимальный ток покоя и дают усилителю поработать 15-20 минут на средней мощности. После этого закорачивают вход, отключают акустику и выставляют ток покоя в пределах 50-80 мА. Меряют его по спаду напряжения на резисторах R24 - R27, он должен лежать в пределах 0,22-0,36 В. Напряжение в правом и левом плече может немного отличаться. В схеме желательно использовать пленочные конденсаторы К73- 17 или импортные аналоги, С8, С12, С13 - можно керамику. Выходные и предвыходные транзисторы желательно подбирать попарно, ну хотя бы из одной партии, также попарно желательно отбирать и VT1, VT3 и VT2, VT4. На фото резисторы R1 и R2 на 0,25Вт, позже они были заменены на 2Вт, хотя достаточно резисторов и 0,5Вт. Для транзисторов VT5, VT7 сделан небольшой алюминиевый радиатор. Размеры печатной платы 140х80мм.

Блок фильтров и защиты

Так как усилитель для сабвуфера, нужно выделить из общего широкополосного стереосигнала сумованый, узкополосный низкочастотный сигнал. Для этого собранный блок фильтров. Он содержит сумматор, который сумирует стерео сигнал в моно, сабсоник, который отбрасывает инфранизкие частоты, фильтр НЧ, который обрезает диапазон к 300Гц с крутизной 12дБ/окт, регулирующий фильтр НЧ с частотой среза в пределах 35-150Гц и регулятор фазы, который сдвигает фазу сигнала для лучшего согласования с акустикой.

Все конденсаторы в сигнальных цепях пленочные, за исключением С3, С4, С6, С8. В моем случае керамическими являются также шунты С5, С7. Если чувствительности усилителя окажется мало, резисторами R7, R8, R9, R10 можно изменить коэффициент усиления. Повысить его можно увеличением номиналов R9, R10 и уменьшением R7, R8. Схема наведена ниже.

Блок защиты сохранит сабвуфер при неполадках в усилителе и защитит АС от постоянного напряжения. Также он устраняет щелчки при включении, подключая нагрузку через несколько секунд после включения усилителя. Одним недостатком является то, что схема питается от того же источника питания, что и усилитель мощности, потому при выключении, реле не отключает громкоговоритель сразу, а через несколько секунд, за которые разряжаются конденсаторы блока питания.

Блок защиты и блок фильтров смонтированы на одной печатной плате размерами 185х53мм. Места для стабилитронов VD2, VD3 не предусмотрено, у меня они запаяны в месте подключения питания на плату, хотя думаю можно обойтись и без них, возможно тогда реле будет срабатывать чуть быстрее при выключении.

Конструкция корпуса и монтаж

Все платы смонтированы на дюралюминиевой пластине толщиной 3мм. К ней также прикручивается радиатор выходных транзисторов. Между радиатором и основой, нанесен слой термопасты, таким образом пластина также играет роль радиатора. Выходные транзисторы прижимаются непосредственно к радиатору, между радиаторами и корпусами транзисторов изоляционная прокладка и слой термопасты.

Боковые стенки сделаны из дубовых планок размерами 230х47х15 мм. С внутренней стороны планок, внизу, сделаны фаски, в которые вставляется основа усилителя. С наружи планкам придался коричневый цвет и покрылись лаком. Передняя и задняя стенки также из дюралюминиевых пластин. На передней панели крепятся входные и выходные клеммы, регуляторы чувствительности, среза частоты и фазы, индикатор включения, а также куллер. На задней панели крепится еще один куллер, а также сделаны отверстия для циркуляции воздуха. Клеммы питания также на задней панели. Передний куллер работает на вдув холодного воздуха снаружи-внутрь корпуса, непосредственно на радиатор. Задний на вытяжку горячего воздуха из корпуса. Охлаждения в осеннюю пору хватает, летом испытания еще не проводились, все же перегрев на высокой мощности не исключаю. Поэтому при повторении конструкции советовал бы чуть увеличить размеры радиаторов.

Верхняя крышка сделана из ламинируемого МДФ, ее толщина 3-4мм, сверху черная краска и лак.

Звучит усилитель замечательно, мощно, напористо, чуствуется запас мощности, бас плотный и глубокий.

Ниже вы можете скачать печатные платы в формате LAY

Список радиоэлементов

Усилитель с естественным звучанием

Каждый любитель музыки хотел бы иметь хороший и качественный усилитель. А кто-нибудь задумывался, какой самый мощный бытовой усилитель используется в мире? А такой есть! «Рerreaux Eloquence 250i» - это мощный интегральный усилитель, мощность которого составляет 350 Вт на канал. Звучание данного усилителя чистое и естественное. Это качество является главной его особенностью. Данная модель усилителя порадует меломанов своей простотой и массой возможностей.

Универсальная система

Система может быть подключена практически к любому устройству (компьютер, музыкальный сервер, цифровой ресивер, игровая консоль, домашний кинотеатр). Специально для этого он снабжен интуитивным интерфейсом. Усилитель оформлен в классическом дизайне. Алюминиевая панель имеет толщину 18 мм. В данной модели имеется USB – вход и различные оптические входы. У усилителя «Perreaux Eloquence 250i» есть свой нейтральный характер звучания, который сочетается с возможностью полностью реализовать столь большой потенциал мощности.

Секрет функциональности

Расширить функциональность усилителя можно также за счет различных блоков цифроаналогового конвертера. Есть модели, имеющие цифрово-аналоговый преобразователь с характеристикой на выходе 24 бит / 192 кГц. Звучание усилителя отличается детальностью и минимальной отстраненностью - качества, которые любители музыки оценят сполна. Современная конструкция, высокое качество сборки и великолепный внешний вид - к этой модели просто невозможно придраться.

Усилитель имеет коэффициент гармоник 0.002 %, сигнал шума у него около 98 дБ, вес составляет 19,5 кг. Этот усилитель самый мощный в мире - на данный момент ни один усилитель не может похвастаться такими характеристиками. Отзывы потребителей о модели усилителя «Рerreaux Eloquence 250i» - только позитивные.

Усилители в других классах

Конечно, для специальных условий и не домашнего использования можно найти и более мощные усилители звука, например такие как Turbosound T-90, мощность которого может достигать 4500 Вт на нагрузке 4 Ом или 8000 Вт 2 Ом. Но к бытовому классу эти усилители уже не имеют никакого отношения.

Осталось заметить, что стоимость «Рerreaux Eloquence 250i» составляет около 300 тыс. рублей.