2 Схемы
Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов
Мощный и качественный самодельный усилитель звука
Недавно обратился некий человек с просьбой собрать ему усилитель достаточной мощности и раздельными каналами усиления по низким, средним и высоким частотам. Подобные усилители до этого не раз уже собирал для себя в качестве эксперимента и, надо сказать, эксперименты были весьма удачными. Качество звучания даже недорогих колонок не очень высокого уровня заметно при этом улучшается по сравнению, например, с вариантом применения пассивных фильтров в самих колонках. К тому же появляется возможность довольно легко менять частоты раздела полос и коэффициент усиления каждой отдельно взятой полосы и, таким образом, проще добиться равномерной АЧХ всего звукоусилительного тракта. В усилителе были применены готовые схемы, которые до этого не раз были опробованы в более простых конструкциях.
Структурная схема
На рисунке ниже показана схема 1 канала:
Как видно из схемы, усилитель имеет три входа, один из которых предусматривает простую возможность добавления предусилителя-корректора для проигрывателя винила (при такой необходимости), переключатель входов, предварительный усилитель-тембролок (также трёхполосный, с регулировкой уровней ВЧ/СЧ/НЧ), регулятор громкости, блок фильтров на три полосы с регулировкой уровня усиления каждой полосы с возможностью отключения фильтрации и блок питания для оконечных усилителей большой мощности (нестабилизированный) и стабилизатор для «слаботочной» части (предварительные каскады усиления).
Предварительный усилитель-темброблок
В качестве него была применена схема, не раз проверенная до этого, которая при своей простоте и доступности деталей показывает довольно хорошие характеристики. Схема (как и все последующие) в своё время была опубликована в журнале «Радио» и затем не раз публиковалась на различных сайтах в интернете:
Входной каскад на DA1 содержит переключатель уровня усиления (-10; 0; +10 дБ), что упрощает согласование всего усилителя с различными по уровню источниками сигнала, а на DA2 собран непосредственно регулятор тембров. Схема не капризна к некоторому разбросу номиналов элементов и не требует никакого налаживания. В качестве ОУ можно применить любые микросхемы, применяемые в звуковых трактах усилителей, например здесь (и в последующих схемах) пробовал импортные ВА4558, TL072 и LM2904. Подойдёт любая, но лучше, конечно, выбирать варианты ОУ с возможно меньшим уровнем собственного шума и высоким быстродействием (коэффициентом нарастания входного напряжения). Эти параметры можно посмотреть в справочниках (даташитах). Конечно, здесь вовсе не обязательно применять именно эту схему, вполне можно, например, сделать не трёхполосный, а обычный (стандартный) двухполосный темброблок. Но не «пассивную» схему, а с каскадами усиления-согласования по входу и выходу на транзисторах или ОУ.
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:
— 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.
— вторая схема, попроще на ОУ.
И ещё одна возможная схема, на транзисторах:
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.
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:
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.
Блок питания УНЧ
В качестве блока питания были использованы два трансформатора с блоками выпрямителей и фильтров по обычной, стандартной схеме. Для питания НЧ полосных каналов (левый и правый каналы) — трансформатор мощностью 250 ватт, выпрямитель на диодных сборках типа MBR2560 или аналогичных и конденсаторы 40000 мкф х 50 вольт в каждом плече питания. Для СЧ и ВЧ каналов — трансформатор мощностью 350 ватт (взят из сгоревшего ресивера «Ямаха»), выпрямитель — диодная сборка TS6P06G и фильтр — два конденсатора по 25000 мкф х 63 вольт на каждое плечо питания. Все электролитические конденсаторы фильтров зашунтированы плёночными конденсаторами ёмкостью 1 мкф х 63 вольта.
В общем, блок питания может быть и с одним трансформаторм, конечно, но при его соответствующей мощности. Мощность усилителя в целом в данном случае определяется исключительно возможностями источника питания. Все предварительные усилители (темброблок, фильтры) — запитаны также от одного из этих трансформаторов (можно от любого из них), но через дополнительный блок двуполярного стабилизатора, собранный на МС типа КРЕН (или импортных) или по любой из типовых схем на транзисторах.
Конструкция самодельного усилителя
Это, пожалуй, был самый сложный момент в изготовлении, так как подходящего готового корпуса не нашлось и пришлось выдумывать возможные варианты :-)) Чтобы не лепить кучу отдельных радиаторов, решил использовать корпус-радиатор от автомобильного 4-канального усилителя, довольно больших размеров, примерно такой:
Все «внутренности» были, естественно, извлечены и компоновка получилась примерно такой (к сожалению фотографию соответствующую не сделал):
— как видно, в эту крышку-радиатор установились шесть плат оконечных УМЗЧ и плата предварительного усилителя-темброблока. Плата блока фильтров уже не влезла, поэтому была закреплена на добавленной затем конструкции из алюминиевого уголка (её видно на рисунках). Также, в этом «каркасе» были установлены трансформаторы, выпрямители и фильтры блоков питания.
Вид (спереди) со всеми переключателями и регуляторами получился такой:
Вид сзади, с колодками выходов на динамики и блоком предохранителей (поскольку никакие схемы электронной защиты не делались из-за недостатка места в конструкции и чтобы не усложнять схему):
Источник
Двухполосный усилитель на TDA 7240A и TDA 1517
| Юрий Баранов http://yooree.narod.ru Адрес Email — yooree (at) inbox.ru (замените (at) на @) |
Главная проблема, возникающая при конструировании стереоусилителей с общим НЧ драйвером, заключается в том, что сигналы левого и правого каналов, рано или поздно, суммируются. В результате простого сложения, разделение между каналами сводится к минимуму и нарушается сама идея стереофонии. Наиболее рациональный метод суммирования, известный на сегодня — обработка сигналов активными смесителями — фильтрами с высоким входным сопротивлением, в которых, чаще всего, используют полевые транзисторы. Последующие каскады усиления увеличивают амплитуду суммированного сигнала с целью раскачки оконечного УНЧ с невысокой чувствительностью.
Я попробовал пойти несколько другим путем — максимально ослабить сигналы каналов и производить их сложение, как можно позже, перед входом УНЧ с высокой чувствительностью (TDA 7240A — 46дБ). Вторая микросхема -TDA 1517, выступает в роли СЧ-ВЧ драйвера.
Должен сказать, что задача не решена полностью, разделение между каналами желательно сделать еще большим, субъективное прослушивание показало некоторое сжатие панорамы, не хватает той «воздушности «, которая присуща усилителям с независимыми каналами. Слушать музыку при помощи этого устройства несколько утомительно, зато оно очень эффектно передает звуковой материал кинофильмов и компьютерных игр. В любом случае, усилитель показал значительное превосходство над мультимедийной системой Logitech Z — 340, которую один мой знакомый недавно приобрел за $60. Еще один приятный момент — удалось реализовать возможность одновременной регулировки громкости во всех каналах, что , согласитесь, очень удобно. Таким образом, схема рекомендована для повторения сторонникам трифонического звука, с перспективой ее улучшения.
Детали: Все переменные резисторы — двухсекционные, спаренные, группы В, типоразмер — любой. Постоянные резисторы — любого типа, мощностью 0,125 Вт. Неполярные конденсаторы — любые, малогабаритные. Рабочее напряжение электролитических конденсаторов должно быть не менее 25в. Обе микросхемы должны быть установлены на независимые теплоотводы. Усилитель можно питать нестабилизированным током, но суммарная емкость в фильтре блока питания, должна быть на уровне 8000 мкФ. Диоды в БП — любые, рассчитанные на ток, не менее 4А. Трансформатор БП должен обеспечивать ток 3,5. 4А с переменным напряжением на холостом ходу 10. 14в. В этой сборке я , опять же, использовал два трансформатора типа ТВК — 110 ЛМ, первичные и вторичные обмотки которых соединял параллельно( синфазно!), более подробно — см.ЗДЕСЬ.
Динамики: Вуфер — 25ГД-26(35ГДН-1) или10ГД-34(25ГДН-1) или 15ГД-14(25ГДН-3) или 15ГД-17(25ГДН-4) или импортный с подобными характеристиками, в соответствующем акустическом оформлении. Устанавливать LC фильтры не надо. Необходимо только выбрать правильную полярность подсоединения динамика, при пиках мощности диффузор должен подаваться вперед. Саттелиты — широкополосные динамики мощностью 2. 6 Вт, дополненные «пищалками», которые подсоединяются параллельно широкополосным, через неполярный конденсатор емкостью 4 . 1 мкФ.
Монтаж: Общий регулятор громкости (на схеме выделен красным контуром), регулятор уровня СЧ-ВЧ (на схеме выделен синим контуром) и регулятор уровня НЧ (на схеме выделен зеленым контуром) располагаются на единой планке в один ряд. Микросхему TDA 1517 надо монтировать на отдельной платке и желательно установить ее, поближе к своему регулятору. Если это не представляется возможным, то соединение с регулятором выполняется экранированным проводом. Микросхему TDA 7240А надо монтировать на отдельной плате и желательно расположить ее в корпусе устройства так, чтобы теплоотвод выступал за его пределы. Конденсатор на 0,47 мкФ , резистор на 47 ком и оба резистора на 10 ком устанавливаются как можно ближе к выводам микросхемы. Провода, соединяющие выход последнего регулятора с резисторами на 10 ком должны быть экранированы. То же касается и проводов, соединяющих входные гнезда усилителя с первым регулятором.
Управление: Предварительное включение в сеть производится выключателем в цепи первичной обмотки силового трансформатора, после чего устройство переходит в состояние Standby. Переход в рабочий режим осуществляется РАЗМЫКАНИЕМ выключателя В1.1 и одновременным ЗАМЫКАНИЕМ выключателя В 1.2. Это сопровождается незначительным хлопком вуфера(диффузор втягивается внутрь). Для удобства управления можно использовать спаренный клавишный переключатель китайского производства с двумя независимыми секциями на два положения. Выключение не вызывает хлопков, но выключение блока питания желательно производить несколько позже, после того как разрядится конденсатор на 2000 мкФ в цепи питания TDA 1517 (около 8 сек.)
Пожелание: Не пренебрегайте установкой следующих элементов и не изменяйте их номиналы:
* резисторы на 2 Ома и конденсаторы на 0,22 мкФ, шунтирующие выход микросхемы TDA 7240А
* конденсаторы на 360 пФ перед третьим регулятором
* резистор на 10 Ом, через который производится соединение общего провода СЧ-ВЧ драйвера со вторым регулятором.
Сама принципиальная схема усилителя представлена на рисунке, ниже.
Приветствуются любые изменения схемы, с целью улучшения ее показателей и если кто-нибудь решится на этот героический поступок, прошу написать мне. Приму, с удовольствием и другие ваши соображения относительно усилительных устройств типа 2.1.
Источник