DIY 2.1 Class AB Hi -Fi Audio Amplifier - زیر 5 دلار: 10 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

هی همه! امروز قصد دارم به شما نشان دهم که چگونه یک تقویت کننده صوتی را برای یک سیستم 2.1 کانالی (چپ-راست و ساب ووفر) ایجاد کردم. پس از نزدیک به 1 ماه تحقیق ، طراحی و آزمایش ، به این طرح رسیدم.

در این مقاله آموزشی ، من مراحل طراحی تقویت کننده را به شما معرفی می کنم. ابتدا ، من نحوه انتخاب IC مناسب برای پروژه خود را به شما نشان خواهم داد. سپس ، به شما نشان خواهم داد که چگونه مقادیر مناسب برای همه اجزای موجود در مدار را بیابید و چگونه سود و سایر پارامترها را تغییر دهید. در نهایت ، در پایان ، نکاتی را برای حذف هر نوع نویز به شما می گویم.

پس از گذراندن کل دستورالعمل ، هر کس می تواند تقویت کننده خود را برای برنامه های مختلف طراحی کند. من سعی خواهم کرد که این مطالب را تا حد امکان مختصر و برای همه آسان درک کنم.

برای معرفی کافی است. بیایید شروع کنیم

مرحله 1: انتخاب IC برای تقویت کننده

خوب ، بنابراین هر کسی می تواند بین گزینه های مختلف موجود برای IC های تقویت کننده صدا اشتباه کند. گذراندن چندین برگه داده کار دشواری است. بنابراین ، در اینجا خلاصه ای از تجزیه و تحلیل من برای برخی از IC های معروف در هند است.

IC های تقویت کننده صوتی برتر:

1. برگه اطلاعات TDA7294

• تقویت کننده صوتی 100V - 100W DMOS با قطع صدا
• حفاظت از اتصال کوتاه
• می تواند 200 وات را به صورت موازی تأمین کند

2. برگه اطلاعات LM3886

• عملکرد قوی 68 وات تقویت کننده قدرت صدا بدون خاموش
• محدوده عرضه گسترده 20 ولت - 94 ولت
• نسبت سیگنال به نویز 92 دسی بل
• بهترین کیفیت صدا

3. برگه اطلاعات LA4440/CD4440

• ساخته شده در 2 کانال (دوگانه) فعال کردن استفاده در برنامه های استریو و تقویت کننده پل.
• دوگانه: 6 W × 2 (نوع) ؛ پل: 19 وات (نوع)
• حداقل تعداد قطعات خارجی مورد نیاز

4. برگه اطلاعات TDA2050

• تقویت کننده صدا 32 وات hi-fi
• ولتاژ منبع تغذیه وسیع تا 50 ولت
• ارزان و آسان برای تعویض

5. برگه اطلاعات TDA2030

• تقویت کننده صدا 14 وات hi-fi
• ولتاژ منبع تغذیه وسیع تا 36 ولت
• ارزان و آسان برای تعویض
• می توان برای قدرت بیشتر پل زد

هنگام انتخاب IC ، انتظارات خود را از تقویت کننده و هدف پروژه خود در نظر بگیرید. اگر می خواهید یک تقویت کننده با توان بالا با بهترین کیفیت صدا در کلاس باشید ، از TDA7294 یا LM3886 استفاده کنید. اما اگر فقط می خواهید بلندگوی 5 وات ، 10 وات یا 20 وات را سوار شوید ، گزینه 4 و 5 برای شما بهترین است. اگر می خواهید مدار ساده تری (هر دو کانال چپ و راست در یک IC واحد) داشته باشید ، می توانید LA4440 را در نظر بگیرید.

به طور کلی ، شما باید آمپلی فایری را انتخاب کنید که بتواند قدرتی برابر دو برابر قدرت اسپیکر را ارائه دهد. این بدان معناست که یک بلندگو با امپدانس 8 اهم و امتیاز 5 وات به تقویت کننده ای نیاز دارد که بتواند 10 وات را در بار 8 اهم تولید کند. برای یک جفت بلندگوی استریو ، قدرت تقویت کننده باید 10 وات در هر کانال و 8 اهم باشد.

می خواهید درباره تقویت کننده ها بیشتر بدانید ، اینجا را کلیک کنید

مرحله 2: قطعات و ابزارها

من می خواهم دو بلندگوی 5 واتی برای کانال های چپ و راست که از یک تلویزیون CRT قدیمی استخراج کرده ام ، هدایت کنم. بنابراین ، TDA2030 برای من بهترین است ، اما شما می توانید TDA2050 را برای ایجاد کانال های چپ و راست نیز انتخاب کنید.

ابزار -

1. مولتی متر
2. ایستگاه لحیم کاری
3. چسب حرارتی تفنگی
4. انبر
5. کاتر
6. لوله را کوچک کنید

برای تقویت کننده استریو TDA2030 (چپ+راست) -

1. TDA2030 (2)
2. بلندگوها (2)
3. پیش پیشخوان
4. جک استریو 3.5 میلی متری
5. دیود 1N4007 (2*2)
6. پتانسیومتر یا Trimpot 10K/22K (2)
7. دستگیره پتانسیومتر (اختیاری)
8. مقاومت 10 (1*2) ، 100k (4*2) ، 3.7k (1*2)
9. خازن سرامیکی 100nF (2*2)
10. خازن الکترولیتی 1uF (1*2) ، 100uF (1*2) ، 2uF (1*2) ، 22uF (1*2) ، 2200uF (1*2)
11. منبع تغذیه: ترانسفورماتور یا آداپتور DC 12V 2Amp (دقیقه)
12. سینک حرارتی (2)

برای ساب ووفر TDA2050 -

1. TDA2050 (1)
2. ساب ووفر (1)
3. پیش پیشخوان
4. پتانسیومتر یا Trimpot 10K/22K (1)
5. دستگیره پتانسیومتر (اختیاری)
6. مقاومت 10 (1) ، 100k (4) ، 3.3k (1)
7. خازن سرامیکی 100nF (2)
8. خازن الکترولیتی 1uF (1) ، 1000uF (2) ، 2uF (1*2) ، 22uF (1)
9. منبع تغذیه: ترانسفورماتور یا آداپتور DC 24V 2Amp (پیشنهاد شده)
10. سینک حرارتی

برای فیلتر کم گذر -

1. RC4558 (1)
2. مقاومت: 100K (2) ، 560 (2) ، 22K (1)
3. خازن: 1uF (1) ، 104j (2)
4. منبع تغذیه تقسیم 9 ولت به 12 ولت

حالا بیایید با تقویت کننده TDA2030 شروع کنیم.

مرحله 3: مدار تقویت کننده استریو

با توجه به برگه اطلاعات ، TDA2030 می تواند 9 وات را در بلندگوهای 8 Ω با 0.5 درصد اعوجاج در منبع تغذیه 14 ولت تولید کند.

در واقع ، شما می توانید تقریباً برای هر IC در برگه داده ، یک مدار برنامه کاربردی اساسی دریافت کنید. در برگه اطلاعات TDA2030 ، دو مدار وجود دارد ، یکی با منبع تغذیه واحد و دیگری با منبع تغذیه تقسیم شده. شما می توانید هر مدار را بر اساس نیاز خود انتخاب کنید. من از یک مدار منبع تغذیه استفاده می کنم زیرا آن را با آداپتور 12 DC تغذیه می کنم. برای منبع تغذیه تقسیم شده ، به ترانسفورماتور 12-0-12 نیاز دارید.

ابتدا اجازه دهید مدار را شبیه سازی کنیم. بنابراین ، ما می توانیم ببینیم چگونه کار می کند. نمودار مدار با پروتئوس ساخته شده است.

همه چیز را آزمایش کنید و قبل از شروع لحیم کاری مطمئن شوید که مدار شما کار می کند.

توجه: سیم های C2 و R7 وصل نیستند. (شکل شبیه سازی)

مرحله 4: اصلاح مدار

بیایید بهترین مقادیر را برای اجزای موجود در مدار بیابیم. من از شماتیک بالا استفاده می کنم ، که مشابه آنچه در برگه داده است ، اما با چند تغییر برای افزایش ، پهنای باند و کمک به تصفیه سر و صدا.

1. به دست آوردن

مدار در برگه اطلاعات 33 افزایش دارد و باعث اعوجاج می شود. یک سود خوب برای استفاده برای گوش دادن به خانه حدود 27 تا 30 دسی بل است. این تنظیمات آنقدر بالا نیست که باعث ایجاد اعوجاج شود و حجم مناسبی را به شما ارائه می دهد.

سود = 1+R1/R2if R1 = 100kthen ، R2 = 3.7k

2. شبکه Zobel

یک شبکه Zobel به جلوگیری از نوسان احتمالی ناشی از القای انگلی سیم های بلندگو کمک می کند. همچنین به عنوان یک فیلتر برای جلوگیری از تداخل رادیویی که توسط سیمهای بلندگو از ورودی معکوس از طریق حلقه بازخورد جلوگیری می کند ، عمل می کند. C6 و R8 در خروجی تقویت کننده یک شبکه Zobel را تشکیل می دهند.

C6 = 100nF و R8 = 10 اهم ، که فرکانس قطع (fc) از:

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

159 کیلوهرتز بالاتر از حد 20 کیلوهرتز شنوایی انسان و بسیار کمتر از فرکانس های رادیویی است ، بنابراین این مقادیر به خوبی کار خواهند کرد. اگر تقویت کننده نوسان کند ، R6 جریانهای زیادی را به زمین منتقل می کند ، بنابراین باید دارای قدرت حداقل 1 وات باشد.

3. بیس

خازن C7 در شکل. برای تنظیم بیس برای بلندگوها استفاده می شود ، مقدار خازن بالاتر پاسخ باس بلندگوها بهتر است. همچنین می توانید از یک خازن متغیر برای تغییر دستی باس استفاده کنید. (این باس مربوط به ساب ووفر نیست)

نکته: وقتی داشتم این آمپلی فایر را می ساختم ، شک دارم که چرا از این خازن ها و مقاومت های اضافی استفاده می کنیم ، آنها چه می کنند و اگر آنها را برداریم چه می شود. اگر از علاقه مندان به الکترونیک هستید نمی توانید این سوالات را نادیده بگیرید. صفحه 10 را در بخش 4.3 در برگه اطلاعات مرور کنید تا به یک ایده کلی برسید.

اما من این آموزش عالی توسط Circuit Basics را بسیار توصیه می کنم. این مقاله تمام جزئیات مورد نیاز را به طور عمیق پوشش می دهد.

توجه: من در مراحل بعدی شکل بالا را به عنوان مرجع در نظر خواهم گرفت.

مرحله 5: اتصال جک 3.5 میلی متری

اگر سیم صوتی (با جک) یا هدفون دارید ، مولتی متر بهترین گزینه برای بررسی اتصال و پیدا کردن اتصال G-L-R است. اگر سیم جک صوتی ندارید ، می توانید از اتصالات زن یا مرد استفاده کنید.

جک 3.5 میلی متری را به تلفن و سایر سیم های باز کن را به تقویت کننده وصل کنید. تقویت کننده سمت چپ به چپ و تقویت کننده سمت راست به راست با زمینه های مشترک.

عکسهای پیوست را برای مرجع بررسی کنید.

مرحله 6: ساخت تقویت کننده

ساخت را فقط با یک کانال تقویت کننده استریو شروع کنید. با احتیاط مدار را روی تخته صاف بسازید ، می توانید از طرح های PCB موجود در برگه اطلاعات کمک بگیرید. اگر شک دارید ، می توانید ابتدا از یک تخته نان برای بررسی مدار استفاده کنید. اما به یاد داشته باشید که مونتاژ آن روی تخته نان سیم های زیادی دارد که ممکن است باعث ایجاد سر و صدای زیادی در بلندگو شود. بنابراین ، فکر نکنید که هنگام شنیدن صدای وزوز یا صدای همهمه آن مدار اشتباه است.

برای کنترل حجم ، یک پتانسیومتر قبل از خازن C2 (مرحله 4 شکل) اضافه کنید ، همچنین برای کاهش اعوجاج بسیار مثر است. من برای این منظور از تریمپات استفاده کردم و به طور دائم مقدار تریمپات را طوری تنظیم کردم که در حداکثر حجم تلفن هیچگونه اعوجاج ایجاد نشود.

پس از بررسی و آزمایش اولین کانال ، فرآیند را تکرار کرده و مدار مشابه را روی همان تخته یا یک تخته دیگر کلون کنید. حالا شما دو آمپلی فایر مونو دارید ، سیم کانال چپ را به یک آمپر و سیم راست را به آمپر دیگر وصل کنید و با هر دو زمینه مشترک داشته باشید. برای هر کانال از تریمپوت مختلف استفاده کنید و مقدار تریمپات یکسان را برای هر دو کانال تعیین کنید تا حجم هر کانال یکسان باشد.

اگر می خواهید حجم تقویت کننده را اغلب تغییر دهید ، می توانید از پتانسیومتر (به جای تریمپات) استفاده کنید. به شما پیشنهاد می کنم از یک پتانسیومتر مخروطی دوگانه برای کنترل دستی صدای چپ و راست به طور همزمان استفاده کنید.

منبع تغذیه: منبع تغذیه ای که قرار است از آن استفاده کنید باید دو برابر توان مورد نیاز باشد ، یعنی برای دو بلندگوی 5 واتی باید یک منبع تغذیه 20 واتی برای بهترین نتایج وجود داشته باشد.

در اینجا من قصد دارم از یک آداپتور 12V 2Amp DC (P = 24W) برای هر دو کانال استفاده کنم.

توجه: مرحله 9: کاهش نویز را قبل از نهایی شدن مدار روی تخته ورق بررسی کنید.

مرحله 7: مدار ساب ووفر