Усилитель звука своими руками: самые простые схемы, особенности проектирования недорогого устройства

Содержание

Как сделать усилитель звука для колонок своими руками?

Полноценная колонка не работает без усилителя так, чтобы музыку и речь было слышно из неё на приличное расстояние. Маломощный предварительный усилитель, которым оснащены, к примеру, карманные радиоприёмники и MP3-плееры, будучи подключённым к колонкам без основного усилителя, работает с перегрузкой и может выйти из строя. Однако умельцы смогут сделать усилитель звука для колонок своими руками.

Усилитель звука своими руками: самые простые схемы, особенности проектирования недорогого устройства

Первые 2 варианта пользуются большей популярностью среди радиолюбителей за счёт компактности, хорошего диапазона воспроизводимых частот и низкого процента искажений.

Для сборки усилителей часто используются микросхемы TDA. Они отличаются:

  1. Простотой в работе. Результат достигается путем подведения питания, подключения динамиков и нескольких радиоэлементов.
  2. Доступностью. Их можно приобрести как на интернет площадках, так и в магазинах радиоэлектронике. Чтобы покупка была выгодной, стоит предварительно сравнить цену.
  3. Комплектацией. Микросхема снабжена защитой и другими опциями в зависимости от модели.
  4. Оптимальным соотношением цены и качества.

Стоит учитывать, что продукция данного бренда имеет свойство сильно греться. Поэтому её рекомендуют монтироваться над радиатором.

Стереофонический автомобильный УМЗЧ начинающего радиолюбителя

самодельный усилитель своими руками

Усилители на микросхемах

настройка усилителя низкой частоты

В статье описан авторский вариант малогабаритного стереофонического УМЗЧ на интегральной микросхеме фирмы PHILIPS типа TDA1557Q, основными достоинствами которой являются малое количество дополнительных внешних деталей, достаточно большая мощность для бытовой аппаратуры и высокое качество воспроизводимых звуковых сигналов.

Во входной цепи применен простейший регулятор тембра. Совокупная простота конструкции позволяет изготовить его начинающим радиолюбителям для качественного воспроизведения музыкальных фонограмм с компьютеров, DVD-плееров, кассетных магнитофонов, приемников FM-диапазона, проигрывателей грампластинок и т.п.

Собираем собственный аудио усилитель профессионального уровня не (очень) дорого

Многих радиолюбителей не устраивает звучание промышленных звуковых систем, поэтому проблема как сделать усилитель для колонок своими руками является интересной. Имеется много схем, которые пригодны для повторения начинающими радиолюбителями. Они собираются на доступных и недорогих деталях, просты в изготовлении и не требуют сложного налаживания. Можно сначала сделать усилитель звука простейшего типа, а затем переходить к более сложным конструкциям.

Усилители мощности

С выхода каждого канала фильтра сигналы ВЧ-СЧ-НЧ подаются на входы усилителй мощности, которые, также, можно собрать по любой из известных схем в зависимости от необходимой мощности всего усилителя. Я делал УМЗЧ по известной давно схеме из журнала «Радио», №3, 1991 г., стр.51. Здесь даю ссылку на «первоисточник», так как по поводу этой схемы существует много мнений и споров по повод её «качественности». Дело в том, что на первый взгляд это схема усилителя класса «B» с неизбежным присутствием искажений типа «ступенька», но это не так. В схеме применено токовое управление транзисторами выходного каскада, что позволяет избавиться от этих недостатков при обычном, стандартном включении. При этом схема очень простая, не критична к применяемым деталям и даже транзисторы не требует особого предварительного подбора по параметрам К тому же схема удобна тем, что мощные выходные транзисторы можно ставить на один теплоотвод попарно без изолирующих прокладок, так как выводы коллекторов соединены в точке «выхода», что очень упрощает монтаж усилителя:

Полезное: Как добавить амперметр в китайский воль src=»https://2shemi.ru/wp-content/uploads/umzchchr-3-1991-str.51.png» width=»768″ height=»452″[/img]

При настройке лишь ВАЖНО подобрать правильные режимы работы транзисторов предоконечного каскада (подбором резисторов R7R8) — на базах этих транзисторов в режиме «покоя» и без нагрузки на выходе (динамика) должно быть напряжение в пределах 0,4-0,6 вольт. Напряжение питания для таких усилителей (их, соответственно, должно быть 6 штук) поднял до 32 вольт с заменой выходных транзисторов на 2SA1943 и 2SC5200, сопротивление резисторов R10R12 при этом следует также увеличить до 1,5 кОм (для «облегчения жизни» стабилитронам в цепи питания входных ОУ). ОУ также были заменены на ВА4558, при этом становится не нужна цепь «установки нуля» (выходы 2 и 6 на схеме) и, соответственно меняется цоколёвка при пайке микросхемы. В результате при проверке каждый усилитель по этой схеме выдавал мощность до 150 ватт (кратковременно) при вполне адекватной степени нагрева радиатора.

Подробнее об этом усилителе всё же рекомендовал бы посмотреть информацию в «первоисточнике», там очень подробно расписаны варианты, принципы построения, настройки и работы.

Из чего можно сделать?

Усилитель для одной, двух или нескольких колонок в домашних условиях можно сделать на основе любого из устройств, в корпус от которого поместилась бы по длине и ширине его электронная плата. Корпусом может служить как сама активная колонка, в которую он устанавливается в отдельное, отгороженное пространство вместе с блоком питания, так и мощное зарядное 0.

Альтернативным решением служит корпус от старой магнитолы, из которой удалён кассетный или CD-привод, отработавший свой срок службы. Зачастую от старых автомагнитол остаётся лишь мощный стереоусилитель – в этом случае ничего переделывать не нужно. Если готовых корпусов нет – сам корпус изготавливается самостоятельно из фанеры небольшой толщины (до 1 см), алюминиевых листов, двустороннего фольгированного стеклотекстолита и других материалов.

Общие рекомендации

  • Не допускайте длительного соприкосновения паяльника и платы УНЧ, собранного своими руками.
  • Используйте радиаторы.
  • Соотнесите показатели мощности колонок и собранного усилителя звука.

Как видите, мощный усилитель звука своими руками может быть собран без каких-либо проблем. Следуя советам и рекомендациям из статьи, вы без особых сложностей справитесь с этой работой.

УНЧ TDA8196 12 дБ

Простая схема усилителя мощности на TDA8196. Схема для начинающего радиолюбителя. Не требует много деталей и простая в сборке. Миниатюрный мостовой усилитель мощности низкой частоты с электронным регулятором громкости.

Есть защита выходного каскада от кроткого замыкания, термозашита при перегрузках. Ну и конечно же защита от статики. Усилитель можно регулировать и как потенциометром, так и простым электронным регулятором громкости.

Характеристики TDA8196

Напряжение питания Uпит 10,8 — 13,2 В
Ток потребления Iпотр 12 мА
Опорное напряжение Uопорн 6,6 В
Входное аудио сопротивление 10 — 13 кОм
Входное аудио сопротивление 0,2 — 1 кОм
Коэффициент гармоник Kr 0,4 — 1 %
Напряжение шума на выходе 40 мкВ

Предельные значения микросхемы

Напряжение питания Uпит 16 В
Рабочая температура Траб -55…+125 °C
Температура хранения Тхран 0…+70 °C

ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ С ЗАЩИТОЙ ОТ ПЕРЕГРУЗКИ УМ VL

Рекомендации по правильной сборке усилителя звука своими руками

Устройство для усиления качества звука, собранное в домашних условиях на основе микросхем серий TDA и их аналогов, выделяет много тепла. Для охлаждения нужна радиаторная решетка подходящего размера в зависимости от модели самой микросхемы и мощности усилителя. В корпусе нужно предусмотреть место для нее.

Преимущество аппарата, изготовленного своими руками в низком потреблении энергии, что позволяет использовать его в автомобилях, подключив к аккумулятору, а также в дороге или дома с помощью батареи. Потребляемая мощность зависит от необходимой степени усиления сигнала. Некоторым изготовленным моделям требуется напряжение тока всего лишь в 3 Вольта.

К сборке усилителя звука применим серьезный и ответственный подход во избежание короткого замыкания и выхода из строя комплектующих.

Усилитель звука НЧ на микросхеме TDA7850Автомобильный усилительусилитель мощности своими рукамистерео усилитель звукамини усилитель звука для колонокполный усилитель звукасобрать аудио усилительпростой аудио усилительаудио усилитель звука для дома

Оборудование для работы

Первым шагом в том, как сделать усилок, становится проверка наличия всего необходимого для работы:

  • Коннектора для кроны;
  • Самой кроны;
  • Динамика;
  • Мини джека;
  • Резистора;
  • Микросхемы;
  • Выключателя;
  • Конденсатора.

Все компоненты подбираются между собой, исходя и мощности и сопротивления. В результате должно получиться достаточно мощное устройство, не создающее перегрузки для микросхемы.

Можно ли сделать усилитель колонок своими руками

В различных торговых точках можно найти большое количество усилителей для колонок, но любой радиолюбитель может создать его без особых усилий. Изготовление вручную усилителей колонок в разы экономичней. Для её создания не требуется особых знаний. Необходимо только желание и знать, как правильно её собрать, предварительно закупив необходимые материалы. Ниже рассмотрим подробную инструкцию по сборке самодельных усилителей.

Усилитель звука

усилитель для колонок своими руками

Рекомендации

Старайтесь не держать паяльник долго в одной точке – несколько секунд перегрева (температура свыше 250 градусов) способны отслоить слой медной фольги, и дорожку придётся заменить на медную проволоку. Проволочные дорожки из-за большей кривизны вносят дополнительную дестабилизацию в работу высокочастотных электрических цепей и каскадов.

Чтобы не перегревать микросхему, транзисторы и/или диоды (от перегрева они получают тепловой пробой), используйте паяльный флюс (в простейшем случае это раствор хлорида цинка) или лимонную кислоту и немного канифоли. Испаряющийся флюс частично охлаждает выводы радиодеталей, не давая последним перегреться. Движения должны быть чёткими, но довольно быстрыми.

Не рекомендуется использовать паяльник мощностью более 40 Вт – высокомощный за секунду и более перегреет активные радиокомпоненты.

Не пренебрегайте радиаторами. Полезно провести тепловой расчёт схемы. Выпускникам технических вузов, отучившимся на факультетах радиоэлектроники и конструирования аппаратуры, в этом плане легче. Усилитель, перегревающийся при большей громкости, рано или поздно выйдет из строя.

Нельзя завышать питающее напряжение больше максимального значения, указанного в инструкции схемы. Недостаток питания приведёт к тому, что усилитель не заработает либо сработает на минимальной мощности.

Компьютерный блок питания, использовавшийся в домашнем компьютере, который уже давно устарел по производительности, может пригодиться – он потребляет 250-400 Вт, но выдаёт не менее 70% от этого значения. Среди выходных напряжений компьютерного БП имеются 3,3; 5 и 12 В. Это универсальное решение для «самодельщиков» – блок питания от старого ПК выступает в роли лабораторного.

Согласуйте (соотнесите) мощности колонок и усилителя. Слабые колонки сгорят на мощном усилителе. Возможна и обратная ситуация, когда звук в слишком мощных колонках будет «захлёбываться». Для избавления от наводок со стороны блока питания вход и выход усилителя подключают посредством экранированной витой пары – коаксиального кабеля с двумя независимыми центральными проводниками, играющего роль акустического.

Определившись с ожидаемыми параметрами, вы соберёте универсальный усилитель, мощности которого (и колонок для него) хватит, чтобы организовать прослушивание музыки на большой территории площадью в несколько сотен квадратных метров.

В следующем видео вы узнаете один из вариантов создания усилителя звука для колонок своими руками.

Если устройство собрано правильно

В том случае, если предварительный усилитель своими руками собран правильно, при подаче питания и подключении телефона колонки заработают в штатном режиме.

Обратите внимание на то, что транзисторные усилители, функционирующие в стерео режиме, обладают конструкционным включением из двух независимых устройств.

Схема из трех каскадов является наиболее функциональной, так как в ее работе каскады передают мощность друг другу – от первого до последнего. На самый последний каскад следует монтировать радиатор.

Схемы и инструкции по изготовлению усилителя в домашних условиях

Каждая схема уникальна и зависит от источника звука (старая или современная цифровая техника), источника питания, предполагаемых конечных размеров. Она собирается на печатной плате, которая сделает устройство компактным и более удобным. В процессе сборки не обойтись без паяльника или паяльной станции.

Схема британца Джона Линсли – Худа, основана на четырех транзисторах без микросхем. Она позволяет аналогично повторить форму входного сигнала, получив в результате лишь чистое усиление и синусоиду на выходе.

Самый простой и распространённый вариант изготовления одноканального усилителя — использование в основе микросхемы, дополненной резисторами и конденсаторами.

Начинающему мастеру рекомендуется воспользоваться готовыми файлами в компьютерной программе Sprint Layout для создания и просмотра принципиальных схем. Создание собственной под силу только опытным специалистам.

Стереоусилитель 12 дБ

TDA8199 можно использовать и с электронными регулировками громкости, и с простыми потенциометрами подходящего для звука класса.

Характеристики

Напряжение питания Uпит 10,8 — 13,2 В
Ток потребления Iпотр 21 — 28 мА
Коэффициент усиления выход/вход 12 дБ
Входное аудио сопротивление Rвх 22 — 1000 Ом
Коэффициент гармоник Kr 0,35 — 1 %
Выходное аудио сопротивление Rвых 30 — 1000 Ом
Напряжение шума на выходе Uвых шум 30 мкВ

Предельные значения микросхемы

Напряжение питания Uпит 16 В
Рабочая температура Траб -55…+125 °C
Температура хранения Тхран 0…+70 °C



Усилитель для наушников

Усилитель аудио для наушников строится на основе микросхемы TDA7050, выпускаемой компанией Philips. Чип поддерживает мостовую схему подключения, но возможна эксплуатация изделия в режиме стерео. Мостовая конфигурация позволяет передавать весь поток в один динамик наушников. Для получения объемной звуковой картины требуется установить 2 микросхемы. Полученное устройство имеет мощность 140 мВт на канал при подаче питания 3 В и сопротивлении катушек в наушниках по 32 Ом.

Схема на основе микросхемы TDA7050

Поскольку подобная степень усиления звукового потока является излишней, используется схема с USB-портом, построенная на одном чипе TDA7050. Напряжение питания составляет 5 В (конструкция микросхемы рассчитана на напряжение от 1,6 до 6 В). Корректировка громкости на выходе осуществляется путем изменения амплитуды входящего сигнала. Для регулировки используется переменное сопротивление на 20 кОм, имеющее логарифмическую характеристику.

Для повышения качества звучания в цепь питания вводится стабилизирующий блок, построенный на основе микросхемы MCP1702. Чип работает с дополнительными конденсаторами емкостью 0,1 и 100 мкФ, установленными на самодельной печатной плате. Емкости обеспечивают возможные пульсации тока перед микросхемой и после нее. Применение MCP1702 позволяет расширить диапазон напряжения в цепи питания до 13,2 В. Наушники подключаются через стандартный разъем диаметром 3,5 мм, выведенный к контактам 7 и 6 микросхемы.

Возможно изготовление изделия на базе чипа LM386, который монтируется на печатной или макетной плате. В конструкции предусматривается планка для подачи питания и 3-контактный штекер для ввода сигнала, разделенного на правый и левый каналы. Возможно использование регулятора сигнала, изготовленного на базе переменного сопротивления. В выходной цепи применены конденсаторы емкостью 220 и 0,1 мкФ и установлено дополнительное сопротивление номиналом 37 Ом. Устройство предназначено для коммутации наушников или 2 колонок, работающих в режиме стерео.

Алгоритм сборки мини-усилителя

Устройство данного типа собирается из минимума деталей. В качестве основы можно будет взять микросхему РАМ8403, входящую в состав готового модуля, имеющего все необходимые дискретные элементы.

  • К модулю подсоединяются коронки, источник питания и входного сигнала.
  • При этом нужно учесть, что сопротивление должно находиться в пределах 6-8 Ом.
  • А получаемая на выходе мощность составит 2 Ватт на канал.

Для ноутбука

Усилитель звуковых волн должен учитывать мощность внешних колонок до 2 ватт и сопротивление обмоток до 4 Ом.

Комплектующие для сборки:

  • блок питания на 9 вольт
  • печатная плата
  • микросхема TDA 7231
  • корпус
  • конденсатор неполярный 0,1 мкФ — 2 шт
  • конденсатор полярный 100 мкФ
  • конденсатор полярный 220 мкФ
  • конденсатор полярный 470 мкФ
  • резистор постоянный 10 Ком м 4,7 Ом
  • выключатель двухпозиционный
  • гнездо для входа

Изготовление блока питания

Подготовив перечень приборов, радиодеталей, инструментов и расходных материалов, следует перейти к созданию самодельного блока питания.

Для изготовления устройства на десять вольт – подобные блоки могут быть использованы только в том случае, если усилитель пропускает сильные падения по напряжению – предстоит выполнить некоторую работу, а именно последовательно соединить выводы зарядных устройств по 5 вольт каждый.

Таким образом, создается биполярный источник питания с характеристикой в 10 вольт, который может быть заземлен в нулевую точку. Обратите внимание на то, что минус и плюс соединяются последовательно.

Блок фильтров

Схем фильтров, также, при желании можно найти множество, так как публикаций на тему многополосных усилителей сейчас достаточно. Для облегчения этой задачи и просто для примера, я приведу здесь несколько возможных схем, найденных в различных источниках:

Мощный и качественный самодельный усилитель звука

— схема, которая была применена мной в этом усилителе, так как частоты раздела полос оказались как раз такие, которые и нужны были «заказчику» — 500 Гц и 5 кГц и ничего пересчитывать не пришлось.

Мощный и качественный самодельный усилитель звука

— вторая схема, попроще на ОУ.

И ещё одна возможная схема, на транзисторах:

Мощный и качественный самодельный усилитель звука

Как уже писал ваше, выбрал первую схему из-за довольно качественной фильтрации полос и соответствии частот разделения полос заданным. Только на выходах каждого канала (полосы) были добавлены простые регуляторы уровня усиления (как это сделано, например, в третьей схеме, на транзисторах). Регуляторы можно поставить от 30 до 100 кОм. Операционные усилители и транзисторы во всех схемах можно заменить на современные импортные (с учётом цоколёвки!) для получения лучших параметров схем. Никакой настройки все эти схемы не требуют, если не требуется изменить частоты раздела полос. К сожалению, дать информацию по пересчёту этих частот раздела я не имею возможности, так как схемы искались для примера «готовые» и подробных описаний к ним не прилагалось.

В схему блока фильтров (первая схема из трёх) была добавлена возможность отключения фильтрации по каналам СЧ и ВЧ. Для этого были установлены два кнопочных переключателя типа П2К, с помощью которых просто можно замкнуть точки соединения входов фильтров — R10C9 с их соответствующими выходами — «выход ВЧ» и «выход СЧ». В этом случае по этим каналам идёт полный звуковой сигнал.

Усилитель для колонок своими руками для чайников

Обычно конструкции с большой выходной мощностью используют для сабвуферов, но если имеются мощные акустические системы, то такую конструкцию можно использовать для озвучивания больших помещений. Таким УНЧ требуется правильно подобранный источник питания, а для корректной работы нужно продумать охлаждение выходных каскадов или корпуса мощной микросхемы.

усилитель для колонок своими руками

Простая схема низкочастотного блока большой мощности может быть собрана на нескольких типах интегральных микросхем, но нумерация выводов не меняется. Выходная мощность (W) соответствует следующим типам микросхем:

  • PA01 – 50
  • OPA12 – 60
  • TSC1468 – 120
  • PA04 – 400
  • PA03 – 1000

Самодельные усилители звука, сделанные своими руками при использовании исправных элементов и аккуратном монтаже, смогут обеспечить хорошие параметры. Питание конструкции осуществляется от двухполярного источника питания с напряжением от 15 до 45 вольт. Кроме РА01 максимальное напряжение для которой, не должно превышать 28 вольт. В качестве нагрузки используются широкополосные колонки, так как амплитудно-частотная характеристика достаточно линейна в диапазоне 10 Гц-40 кГц. Коэффициент нелинейных искажений на частоте 1 кГц и выходной мощности 50 ватт не превышает 0,005%. Несмотря на то, что микросхемы достаточно дорогие на них можно собрать хороший усилитель звука.

Особенности создания стерео систем

Конструкции такого типа сложны для создания своими руками. Их регулировка и отладка требуется дополнительного измерительного оборудования, которое имеется далеко не у всех радиолюбителей.

  • Однако схожий по свойствам усилитель можно собрать по схеме класса «А», где входной и выходной сигналы повторяют друг друга, а мощность звука достигает 15 Ватт.
  • Основой для такого устройства станут транзисторы КТ803, КТ 805 и КТ 819.

Стоит учитывать, что схема отличается большим энергопотреблением, и при отсутствии сигнала транзисторы нагреваются. Поэтому их устанавливают на транзисторы.

  • В качестве альтернативы можно добавить в цепь кулер, используемый для охлаждения компьютеров.
  • Чтобы получить стерео систему, нужно создать две схемы, соответствующие правому и левому каналу.
  • Создание полного усилителя доступно только радиолюбителю с большим опытом работы и необходимым техническим оборудованием.
  • Такой проект реализуется на транзисторах или интегральных микросхемах путем предварительного и оконечного каскадов.
  • Помимо монтажа такая конструкция нуждается в настройке. Однако на выходе получится устройство, позволяющее более тонко регулировать тембр и громкость звука.

Подведем итоги: Собранные собственными руками усилители по мощности и другим параметрам не уступают моделям, приобретаемым в магазинах.

Для выполнения такой работы нужны определенные познания в электрике, а также готовность разбираться в схемах.

  • При сборке нужно соотнести расположение лапок с нумерацией на бумаге.
  • После этого можно поочередно присоединять к микросхеме нужные элементы.

Если работа выполнена правильно, получится простое, но достаточно мощное устройство.

Инструменты

В качестве основного набора инструментов используется перечень, присутствующий в доме каждого мужчины.

  • Пассатижи.
  • Крестовая отвертка.
  • Отвертка под прямой шлиц.
  • Паяльная станция с подставкой.
  • Тестер, также называемый мультиметром.

Помимо вышеуказанных инструментов, также может понадобиться ручная дрель и набор сверл. Подобные материалы потребуются в том случае, если плата для усилителя звука также изготавливается самостоятельно вручную.

Также следует приготовить резак, с помощью которого на плате намечаются дорожки и прочие участки для прохождения тока. Собрать усилитель класса «А» своими руками можно без каких-либо специфичных инструментов.

Обратите внимание!


Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками: пошаговое руководство изготовления устройства в домашних условиях, подбор материалов для сборки конструкции

Лабораторный блок питания своими руками | Пошаговая инструкция как и из каких элементов построить блок питания

Антенна для цифрового тв своими руками — фото инструкции как сделать простейшие антенны для digital TV

Фото самодельного усилителя звука

Технические характеристики УЗЧ

При реальных измерениях усилитель достиг таких параметров:

  • выходная мощность 2 х 53 Вт
  • частотная характеристика 5 Гц — 330 кГц
  • внутреннее сопротивление 0,15 Ом.

Домашний усилитель звука для колонок своими руками

Естественно всё это можно упростить, удалив цифровое управление и блок ДУ, исключив отдельный усилитель на наушники, снимая сигнал через резисторный делитель с основного, упростив питание, индикацию и так далее, но цель была сделать всё по высшему разряду, так что TDA-шкам тут не место))

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий