Ojačevalnik zvočnikov za računalnik: 6 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

To je tranzistorski ojačevalnik majhne moči (manj kot 10 W), ki uporablja LM386 in TIP41/42.

Čeprav izhodna moč ni ravno impresivna, lahko služi kot ojačevalnik zvočnikov računalnika in MP3 predvajalnika.

Ko skupaj živimo v polnem stanovanju, polovica izhodne moči tega ojačevalnika zlahka povzroči pritožbe moje družine.

Kakorkoli že, lahko poganja 8ohm in 4ohm zvočnik z največ 12V napajanjem.

Izvirne sheme sem dobil s spletnega mesta (https://www.bristolwatch.com/radio/lm386_power_amp.htm, avdio ojačevalnik Lm386, ki dodaja izhodno stopnjo Push-Pull).

Ker vezje ne uporablja napajanja z dvojno polarnostjo (+/-), celotna kompleksnost vezja ni veliko velika in kompaktne velikosti (15 cm (Š) x 10 cm (D) x 5 cm (V)) ohišja je mogoče uporabiti, kot je prikazano na slika zgoraj.

Naredil sem več ojačevalnikov z izvirnimi shemami in eden od njih, prikazan na zgornji sliki, je končna različica, ki je uporabila rahle spremembe v izvirniku.

1. korak: Prejšnja različica ojačevalnika

To je stara različica ojačevalnika, izdelana po originalnih shemah.

Za izhodno stopnjo push-pull uporablja tranzistorje TIP31/32.

Za napajanje uporabljam običajno vezje regulatorja napetosti LM7812 in stenski adapter 220V (in)/15V (out), ker ojačevalno vezje med normalnim delovanjem potrebuje manj kot 1A tok.

To je zelo zadovoljivo, saj je izhodna raven dovolj ustrezna za pogon katerega koli od 8 ohmskih ali 4 ohmskih zvočnikov, ki jih imam.

Kakovost zvoka je primerna tudi v primerjavi s komercialnim ojačevalnikom zvoka, ki sem ga uporabljal prej.

Zdi pa se, da se pri poslušanju govorca sliši hrup.

Morda se zdi, da IC ojačevalnik LM386 proizvaja visoko frekvenco sikajočega hrupa skupaj z običajnim ojačanim zvočnim signalom.

Zato se ta ojačevalnik ne uporablja pogosto, saj me več urni sluh običajno počuti neprijetno zaradi visokega tona, ki prihaja iz zvočnika.

In včasih se zgodi, da se RF (radijska frekvenca) pobere, ko se mimo mojega stanovanja z velikim hrupom pelje motorno kolo.

***

Iskal sem po internetu, da bi v celoti zmanjšal močno sikanje in občasno pobiranje RF.

Spodnja shema je rezultat, ki je uporabljen z nekaterimi spremembami, priporočenimi na več spletnih straneh.

Korak: Shema vezja

Ker nisem dober v analogni elektroniki, znanstvena razlaga sprememb, ki sem jih naredil v zgornjih shemah, ni mogoča.

Toda rezultat je zelo zadovoljiv, če več ur poslušam predvajanje MP3 -ja in poslušam avdio izhod video posnetkov s spremenjenim vezjem ojačevalnika.

Ker je kakovost zvoka po osebnem stališču zelo subjektivna, zgornji ukrepi za odpravo nekomu ne bodo primerni.

Kakorkoli že, končno ni več izginilo več RF -ja in tudi motenj motečega hrupa.

Razlogi za dodajanje in odstranjevanje elektronskih komponent so naslednji.

***

- Na napajalni vod LM386 se priporoča uporaba nizko (100uF) in visoko (0,1uf) kondenzatorjev za izogibanje hrupu na IC ojačevalniku

- Zmanjšanje dobička LM386 (odprite zatiča 1 in 8, da popravite dobiček privzeto 20 (26dB)), pomoč pri odstranjevanju visokofrekvenčnega šuma je priporočljiva tudi na drugih spletnih straneh.

- In nazadnje v izhod LM386 dodajte še en keramični kondenzator (0,1uF kondenzator, ki je na zgornji shemi oštevilčen kot 3), ki naj bi v celoti odstranil vse hrupe, saj keramični kondenzator deluje kot nizkoprepustni filter

***

Vsa zgornja priporočila, ki sem jih našel na spletnih straneh, se uporabljajo in preizkušajo eno za drugim, da se ustvari končna shema, prikazana na zgornji sliki.

Prvič, mislim, da dodatek keramičnega kondenzatorja (del 3 v shemah) k izhodu LM386 ni dobra ideja.

Ker bi lahko kondenzator odstranil nekaj koristnega visokofrekvenčnega zvočnega signala iz izhoda zvočnika, je to za vsakogar zelo utemeljen sum.

Toda dodatek kondenzatorja postane zelo učinkovita rešitev za odstranitev RF pobiralnika in visokega sikajočega zvoka iz avdio izhoda na koncu.

3. korak: Risba ožičenja

Ker je potreben stereo izhod, sta dva ojačevalna vezja nameščena in ožičena na univerzalni plošči PCB.

Ko primerjate sheme in sheme ožičenja skupaj, lahko vidite, da je vsako ožičenje, prikazano na shemah, usklajeno z vzorcem ožičenja na zgornji risbi.

Enaka velikost vsake elektronske komponente je prikazana, nameščena in ožičena skupaj z drugimi komponentami na risbi ožičenja.

Za zmanjšanje celotne dolžine ožičenja se ne uporablja podolgovat in poševen vzorec ožičenja.

Oranžne črte so ožičene in povezane na zgornji strani tiskanega vezja.

Medtem so druge rdeče/zeleno obarvane črte ožičene in povezane na zadnji strani (spajkanje) tiskanega vezja.

4. korak: Deli

Na zgornji sliki ne morem prikazati in pojasniti vsake komponente posebej.

Toda večina vrednih komponent je opisanih na sliki.

Podrobnosti BOM (Bill of Materials) so opisane na spodnjem seznamu. (Stroški samo pomembne komponente so zapisani. Podatki o stroških so podani samo okvirno)

***

- ojačevalnik LM386 IC x 2 (približno 1 $)

- TIP41 (tranzistor NPN) x 2, TIP42 (tranzistor PNP) x 2 (približno 1,2 USD za vsakega)

- 1N4148 dioda x 4 za prenapetostne tranzistorje kot razred AB

- regulator napetosti LM7812 (napajanje ojačevalnika)

- 20K potenciometer ALPS iz modrega žameta (nadzor glasnosti, dvojni 20K VR vključen, 10 USD)

- 1000uF elektrolitski kondenzator x 2 za filtriranje enosmernega toka iz avdio izhoda

- 100uF elektrolitski kondenzator x 2 za izogibanje nizkofrekvenčnemu šumu iz daljnovoda

- 10uF elektrolitski kondenzator x 2 za obhod moči z IC LM386

- 2,2 uF elektrolitski kondenzator x 2 za priključitev avdio vhoda na ojačevalno vezje

- 0,1uF keramični kondenzator x 6 za filtriranje moči in visokofrekvenčno zatiranje hrupa

- 0,33uF filmski kondenzator x 1 za filtriranje hrupa regulatorja LM7812

- 0,047uF filmski kondenzator x 2 za stabilizacijo izhoda (omrežje Zobel)

- 2.2ohm 1/2 W upor x 4 za obremenitev tranzistorja

- 1K 1/4 W upor x 2 za odmik tranzistorja

- 10 ohmov x 2 za stabilizacijo izhoda z omrežjem Zobel

- priključni blok ožičenja kabla zvočnika (4 zatiči, 3 USD)

- 3,5 mm stereo avdio vhod

- Krožna vtičnica za 15V adapter za stensko napajanje

- Univerzalna PCB plošča približno 15 cm (Š) x 10 cm (D)

- Akrilna plošča x 4 (15 cm (Š) x 10 cm (D) x 5 mm/3 mm (V))

- Kovinski nosilec velikosti M3 (vijak/matica) 3,5 cm x 4

- 2 žična kabla (nazivna moč 5V in več kot 2A)

***

Ujemanje tranzistorjev je priporočljivo na spletni strani, kjer je objavljena izvirna shema.

Za boljšo kakovost zvoka je običajno potrebno ujemanje tranzistorjev za podporo enakih fizikalnih lastnosti tranzistorjev NPN/PNP.

Ker pa je postopek ujemanja nekoliko zapleten, v tej zgodbi ne bom omenjal podrobnosti.

5. korak: Ožičenje in spajkanje

Kovinske žice (velikosti AWG 24) se uporabljajo za izdelavo vzorcev ožičenja, kot je prikazano na shemah in risbi ožičenja.

Zaradi napak med spajkanjem se uporablja več mostičnih kablov.

Ker je način spajkanja razložen v drugih navodilih (https://www.instructables.com/circuits/raspberry-pi/projects/recent/), v tej zgodbi ne bom opisoval podrobnosti.

Toda v bistvu ožičenje in spajkanje poteka v skladu s podrobnostmi, kot je prikazano na risbi ožičenja.

Kot je prikazano na zgornji sliki, so na ojačevalnik priključeni različni kabli, vključno s stereo zvočnim kablom, 2 žičnimi kabli zvočnikov in 15V napajalnim kablom.

6. korak: Igranje in nadaljnji razvoj

Ko je izdelava ojačevalnika končana, začnite poslušati nekaj glasbe z njim.

Zvočnik, prikazan na zgornji sliki, je Scandyna MicroPod SE, kupljen pred približno 10 leti.

Zdaj se model povezave zvočnega kabla spremeni v Bluetooth in zdi se, da je še vedno enaka oblika modela na voljo za nakup.

Osebno predvidevam, da so za kakovost zvoka tehnične specifikacije in delovanje zvočnikov pomembnejše od ojačevalnika.

Tehnične specifikacije zvočnikov so naslednje.

***

-Aplikacije Hi-Fi stereo, AV-sistem za domači kino

- Zahteva za ojačevalnik 10 - 100 vatov

- nazivna impedanca 4 Ω

- Frekvenčni odziv 65-20.000 Hz (± 3dB)

***

Opisala sem uporabo tega ojačevalnika za zvočnik računalnika.

Lahko pa je povezan z različnimi zvočnimi viri za predvajanje glasbe ali videa.

Videoposnetek delovanja ojačevalnika si lahko ogledate na naslednji povezavi.

***

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

***

Ker snemanje poteka s pametnim telefonom, kakovost zvoka ni veliko prepoznavna.

Kakorkoli, ta ojačevalnik uporabljam kot osnovno napravo za predvajanje vseh večpredstavnostnih vsebin z računalnikom, strežnikom Raspberry Pi, pametnim telefonom itd.

Kot razširitev tega projekta bo v ta ojačevalnik vgrajen dodatek.

Hvala za branje.