Hi -Fi ojačevalnik DI -2.1 razreda AB - manj kot 5 USD: 10 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Pozdravljeni vsi! Danes vam bom pokazal, kako sem zgradil avdio ojačevalnik za 2,1-kanalni sistem (levo-desno in nizkotonec). Po skoraj enem mesecu raziskav, oblikovanja in testiranja sem prišel do tega dizajna.

V tem navodilu vas bom vodil skozi postopek oblikovanja ojačevalnika. Najprej vam bom pokazal, kako izbrati popoln IC za svoj projekt. Nato vam bom pokazal, kako najti prave vrednosti za vse komponente v vezju ter kako spremeniti ojačanje in druge parametre. Na koncu vam bom povedal nekaj nasvetov za odstranjevanje vseh vrst hrupa.

Po pregledu celotnega navodil lahko vsak oblikuje svoj ojačevalnik za različne aplikacije. To navodilo bom poskušal narediti čim krajše in vsem razumljivo.

Dovolj za uvod. Začnimo

1. korak: Izbira IC za ojačevalnik

V redu, tako da lahko vsak zamenja z različnimi možnostmi, ki so na voljo za IC ojačevalnike zvoka. Prehod skozi več podatkovnih listov je težka naloga. Torej, tukaj je povzetek moje analize za nekatere znane IC v Indiji.

Najboljši IC -ojačevalniki zvoka:

1. Tehnični list TDA7294

• 100V - 100W DMOS avdio ojačevalnik z utišanjem zvoka
• Zaščita pred kratkim stikom
• Vzporedno lahko zagotovi 200 W

2. Podatkovni list LM3886

• Visoko zmogljiv 68-vatni ojačevalnik zvoka z izklopom zvoka
• Širok razpon napajanja 20V - 94V
• Razmerje signal / šum ≥ 92 dB
• Najboljša kakovost zvoka

3. Podatkovni list LA4440/CD4440

• Vgrajen 2-kanalni (dvojni), ki omogoča uporabo v stereo in ojačevalnih aplikacijah.
• Dvojni: 6 W × 2 (tip.); Most: 19 W (tip.)
• Najmanjše potrebno število zunanjih delov

4. Podatkovni list TDA2050

• 32 W hi-fi avdio ojačevalnik
• Napajalna napetost širokega razpona, do 50 V
• Poceni in enostavno zamenjati

5. Podatkovni list TDA2030

• 14 W hi-fi avdio ojačevalnik
• Napajalna napetost širokega razpona, do 36 V
• Poceni in enostavno zamenjati
• Za večjo moč je mogoče premostiti

Pri izbiri IC upoštevajte vaša pričakovanja od ojačevalnika in namen vašega projekta. Če želite ojačevalnik visoke moči z najboljšo kakovostjo zvoka v svojem razredu, izberite TDA7294 ali LM3886. Če pa želite voziti samo 5W, 10W ali 20W zvočnik, sta za vas najboljša 4. in 5. možnost. LA4440 lahko upoštevate tudi, če želite enostavnejše vezje (levi in desni kanal v enem samem IC).

Na splošno bi morali izbrati ojačevalnik, ki lahko odda moč, ki je enaka dvakratni moči zvočnika. To pomeni, da bo za zvočnik z impedanco 8 ohmov in močjo 5 vatov potreben ojačevalnik, ki lahko proizvede 10 vatov pri obremenitvi 8 ohmov. Za stereo par zvočnikov mora biti ojačevalnik ocenjen na 10 vatov na kanal v 8 ohmov.

Če želite izvedeti več o ojačevalcih, kliknite tukaj

2. korak: Deli in orodja

Želim voziti dva 5W zvočnika za levi in desni kanal, ki sem jih izvlekel iz starega CRT televizorja. Torej, TDA2030 je zame najboljši, lahko pa izberete TDA2050 tudi za izgradnjo levega in desnega kanala.

Orodja -

1. Multimeter
2. Spajkalna postaja
3. Pištola za vroče lepilo
4. Klešče
5. Rezalnik
6. Skrčljive cevi

Za stereo ojačevalnik TDA2030 (levo+desno) -

1. TDA2030 (2)
2. Zvočniki (2)
3. Predhodno
4. 3,5 mm stereo vtičnica
5. 1N4007 dioda (2*2)
6. Potenciometer ali trimpot 10K/22K (2)
7. Gumb za potenciometer (neobvezno)
8. Upor 10 (1*2), 100k (4*2), 3,7k (1*2)
9. Keramični kondenzator 100nF (2*2)
10. Elektrolitski kondenzator 1uF (1*2), 100uF (1*2), 2uF (1*2), 22uF (1*2), 2200uF (1*2)
11. Napajanje: transformator ali enosmerni adapter 12V 2Amp (min)
12. Hladilnik (2)

Za subwoofer TDA2050 -

1. TDA2050 (1)
2. Nizkotonec (1)
3. Predhodno
4. Potenciometer ali trimpot 10K/22K (1)
5. Gumb za potenciometer (neobvezno)
6. Upor 10 (1), 100k (4), 3,3k (1)
7. Keramični kondenzator 100nF (2)
8. Elektrolitski kondenzator 1uF (1), 1000uF (2), 2uF (1*2), 22uF (1)
9. Napajanje: Transformator ali enosmerni adapter 24V 2Amp (priporočeno)
10. Hladilnik

Za nizkoprepustni filter -

1. RC4558 (1)
2. Resister: 100K (2), 560 (2), 22K (1)
3. Kondenzator: 1uF (1), 104j (2)
4. Razdeljeno napajanje od 9V do 12V

Zdaj pa začnimo z ojačevalnikom TDA2030.

3. korak: vezje stereo ojačevalnika

Glede na podatkovni list lahko TDA2030 oddaja 9 vatov v 8 Ω zvočnike z 0,5% popačenjem pri 14 V napajanju.

Pravzaprav lahko dobite osnovno aplikacijsko vezje za skoraj vsako IC v podatkovnem listu. V podatkovnem listu TDA2030 sta dva vezja, eno z enim samim napajalnikom in drugo z deljenim napajanjem. Izberete lahko katero koli vezje glede na vaše potrebe. Uporabil bom en sam napajalni tokokrog, ker ga bom napajal z adapterjem 12 DC. Za deljeno napajanje potrebujete 12-0-12 transformator.

Najprej simulirajmo vezje. Tako smo lahko videli, kako deluje. Shema vezja je bila narejena z Proteusom.

Preden začnete spajkati, preizkusite vse in se prepričajte, da bo vaše vezje delovalo.

Opomba: žice C2 in R7 nista povezani. (Simulacijska slika)

4. korak: Sprememba vezja

Ugotovimo najboljše vrednosti za komponente v vezju. Uporabil bom zgornjo shemo, ki je enaka tisti v podatkovnem listu, vendar z nekaj spremembami za nastavitev dobička, pasovne širine in pomoč pri filtriranju hrupa.

1. Pridobite

Vezje v podatkovnem listu ima dobiček 33 in bo povzročilo popačenje. Dober dobiček za poslušanje doma je okoli 27 do 30 dB. Ta nastavitev ni dovolj visoka, da bi povzročila popačenje in vam bo dala dober obseg glasnosti.

Dobiček = 1+R1/R2, če je R1 = 100 kosov, R2 = 3,7 k

2. Mreža Zobel

Zobel omrežje pomaga preprečiti nihanja, ki lahko nastanejo zaradi parazitske indukcije žic zvočnikov. Deluje tudi kot filter, ki preprečuje, da bi radijske motnje, ki jih zaznajo žice zvočnikov, prišle do invertirnega vhoda prek povratne zanke. C6 in R8 tvorita Zobel omrežje na izhodu ojačevalnika.

C6 = 100nF in R8 = 10ohms, kar daje mejno frekvenco (fc):

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

159 kHz je nad mejo 20 kHz človeškega sluha in precej pod radijskimi frekvencami, zato bodo te vrednosti delovale dobro. Če ojačevalnik niha, bo R6 prenašal visoke tokove na tla, zato mora imeti moč vsaj 1 Watt.

3. Bas

Kondenzator C7 na sl. Uporablja se za nastavitev nizkih tonov za zvočnike, večja je vrednost kondenzatorja, boljši je odziv nizkih tonov zvočnikov. Za spreminjanje nizkih tonov lahko uporabite tudi spremenljiv kondenzator. (Ta bas ni povezan z nizkotoncem)

Nasvet: Ko sem gradil ta ojačevalnik, dvomim, zakaj uporabljamo te dodatne kondenzatorje in upore, kaj počnejo in kaj, če jih odstranimo. Če ste ljubitelj elektronike, teh vprašanj ne morete prezreti. Za grobo predstavo pojdite na stran 10, razdelek 4.3.

Vendar toplo priporočam to super vadnico podjetja Circuit Basics. Ta članek podrobno obravnava vse zahtevane podrobnosti.

Opomba: V naslednjih korakih bom kot referenco vzel zgornjo sliko.

5. korak: Priključitev 3,5 mm vtiča

Če imate avdio žico (s priključkom) ali slušalke, je multimeter najboljša možnost za preverjanje povezljivosti in za odkrivanje povezave G-L-R. Če nimate žice za avdio priključek, lahko uporabite moške ali ženske priključke.

Priključite 3,5 -milimetrski priključek na telefon in druge stranske odprte žice na ojačevalnik. Ojačevalnik od leve proti levi in ojačevalnik od desne proti desni s skupnimi razlogi.

Za referenco preverite priložene fotografije.

6. korak: Izdelava ojačevalnika

Začnite graditi samo z enim kanalom našega stereo ojačevalnika. Previdno zgradite vezje na plošči, lahko uporabite modele tiskanih vezij, ki so na voljo v podatkovnem listu. Če dvomite, lahko najprej z mizo preverite vezje. Vendar ne pozabite, da bo pri sestavljanju na plošči veliko odprtih žic, kar lahko povzroči veliko hrupa v zvočniku. Torej, ne mislite, da je to vezje napačno, ko se oglasi ali zašumi.

Pred kondenzatorjem C2 (korak 4, slika) dodajte potenciometer, ki je tudi zelo učinkovit za zmanjšanje popačenja. V ta namen sem uporabil trimpot in trajno nastavil vrednost trimpota tako, da pri največji glasnosti telefona ne bo izkrivljanja.

Po preverjanju in testiranju prvega kanala ponovite postopek in klonirajte popolnoma isto vezje na isti ali drugi plošči. Zdaj imate dva mono ojačevalnika, žico levega kanala povežite z enim ojačevalnikom, žico desnega kanala pa z drugim ojačevalnikom s skupnim ozemljitvijo na oba. Za vsak kanal uporabite drugačen trimpot in nastavite isto vrednost trimpota za oba kanala, tako da bo imel vsak kanal enako glasnost.

Če želite pogosto spreminjati glasnost ojačevalnika, lahko uporabite potenciometer (namesto trimpota). Predlagam, da uporabite dvojni konusni potenciometer za ročno upravljanje levega in desnega zvoka hkrati.

Napajanje: Napajalnik, ki ga boste uporabljali, mora biti dvakrat večji od moči, to pomeni, da mora biti za dva 5W zvočnika 20W napajanje za najboljše rezultate.

Tukaj bom uporabil 12V 2Amp DC adapter (P = 24W) za oba kanala.

OPOMBA: Pred dokončanjem vezja na plošči preverite korak 9: Zmanjšanje hrupa.

7. korak: Vezje nizkotonca