Как сделать усилитель своими руками инструкция

Любой усилитель звука своими руками

Рассмотрим, как сделать любой усилитель звука своими руками на примере микросхемы TEA2025B.

Первым делам следует понимать, что усиление любого сигнала, в том числе и сигнала звуковой частоты, происходит за счет мощности источника питания. В качестве источника питания чаще всего применяют батарейки, они же гальванические элементы, аккумуляторы, блок питания постоянного тока.

Блок питания для усилителя звука

К блокам питания, предназначенных для работы в усилителях мощности звуковой частоты (УМЗЧ), предъявляют особые требования. И чем выше класс усилителя звука, тем выше эти требования. Важнейшие из них – это минимум пульсаций и различного рода электромагнитных излучений. По этой причине в аудиотехнике даже низкого класса применяются исключительно трансформаторные блоки питания. Импульсным блокам питания (ИБП) в аудиотехнике не место.

ИБП в процессе работы создают широкий спектр электромагнитных излучений, которые пагубно сказываются на качестве звука. Это объясняется работой полупроводниковых приборов в ключевом режиме. Вследствие чего возникают импульсы тока. Которые в конечном итоге распространяются в виде электромагнитных излучений и пульсаций. По этой причине ИБП подлежат обязательному экранированию.

Для сглаживания пульсаций выпрямленного тока в трансформаторных (линейных) блоках питания применяются электролитические конденсаторы большой емкости. Более того, для БП усилителей звука рекомендуется применять специальные конденсаторы. Однако влияние их на улучшение качества звука до сих пор остается спорным. Но стоимость таких конденсаторов явно превышает стоимость «обычных» конденсаторов.

Ключевым элементом большинства усилителей звука является операционный усилитель ОУ. ОУ зачастую питаются двухполярным напряжением, хотя могут получать питания и от однополярного источника. Но все же мощные усилители питаются, как правило, от двухполярних источников тока.

Стерео усилитель звука своими руками

И так, чтобы сделать усилитель звука достаточно понимать следующее. Любой УМЗЧ имеет как минимум один вход, один выход и два вывода для подключения питания.

Поскольку мы будем собирать стерео усилитель звука на микросхеме TEA2025B, то будет использоваться два входа. Каждый вход на отдельный канал. А соответственно будут использоваться два выхода для подключения двух динамиков: левого и правого.

Теперь мы можем сделать следующий вывод. Любая микросхема стерео усилителя звука должна иметь минимум шесть выводов. Два входа, два выхода, два питания. Как правило, микросхемы подобного типа имеют больше выводов. К ним подпаиваются дополнительные элементы: конденсаторы, резисторы, которые в народе называют “обвязкой” или “рассыпухой”.

Усилитель звука на TEA2025B

TEA2025B питается в широком диапазоне однополярного напряжения: 3…15 В. Выходная мощность в режиме стерео 2 по 2,3 Вт. Нагрузкой являются два динамика, сопротивлением звуковой катушки 4 Ом. Также на микросхему можно подавать и моно сигнал. Тогда нагрузкой будет служить один динамик.

Важно. Приучите себя проверять схемы, найденные в интернете, с типовыми схемами включения, приведенными в даташите соответствующей микросхемы. Очень часто встречают ошибки. Поэтому не лишним будет заглянуть в первоисточник. Поскольку производители микросхем в технической документации ошибок не допускают, в отличие от сайтов радиолюбителей.

Мы будем делать стерео усилитель.

Прежде всего, для подключения к выходу звуковой карты компьютера или смартфона или просто к аудиовыходу другого устройства, например приемника или тюнера, нам понадобится аудио штекер.

Аудио штекеры бывают для моно сигнала (однопиновый), стереосигнала (2-х пиновый), стерео с микрофоном (4-х пиновый). В нашем случае необходимо использовать аудио штекер 2-х пиновый и без микрофона.

Один пин – это левый канал. Второй пин – правый канал. Третий контакт – это общий провод для двух каналов.

Во избежание ошибки, место пайки проводов проще всего прозвонить с соответствующими пинами.

И так, штекер готов, но пока что мы его никуда не припаиваем.

Также нам понадобятся два самых простых, но одинаковых по характеристикам динамика. Вполне подойдут динамики, мощность по 3 Вт, сопротивлением звуковой катушки 4 Ом.

Обратите внимание, динамики также имеют полярность, которая обозначает начало и конец звуковой катушки. В дальнейшем нам ее также необходимо придерживаться.

Следующий обязательный компонент любого усилителя звука – это блок питания. Подойдет блок питания на 9 В или 12 В, мощностью от 9 Вт. Чтобы узнать, как сделать такой блок питания, перейдите по ссылке.

Я буду применять блок питания с регулировкой выходного напряжения, который я показывал, как сделать в своем курсе для начинающих электронщиков.

Собираем усилитель звука на TEA2025B

Теперь, когда все дополнительные элементы собраны, мы можем сосредоточить внимание на микросхеме TEA2025B.

Посмотрев внимательней на схему, мы обнаружим один положительный момент. Шесть электролитических конденсаторов имеют одинаковый номинал – 100 мкФ. Это замечательно, ведь часто во многих микросхемах «обвязка» состоит из радиодеталей разного номинала, что создает некоторое неудобство.

Обратите внимание, хотя микросхема и рассчитана на питания максимум 12 В, но электролитические конденсаторы следует применять с напряжением не менее 25 В.

Для регулировки уровня громкости одновременно обоих каналов применяют сдвоенный переменный резистор с логарифмической зависимостью. Тогда постоянные резисторы, которые приведены на фото выше – не нужны.

С разводкой печатной платы я не заморачивался и сделал ее по-быстрому в программе Sprint Layout. Если Вам не лень сделать более качественную разводку с нуля, то можете поделиться ей с остальными начинающими электронщиками. Выслать ее можно на мою почту, а я приложу ее к данной статье. Думаю, все скажут спасибо.

Теперь осталось сделать самое приятно – впаять все радиодетали в печатную плату и подключить выводы штекера и динамиков.

Я надеюсь, теперь вы сможете сделать любой усилитель своими руками.

Источник

Собираем собственный аудио усилитель профессионального уровня не (очень) дорого

Получаем потрясающий стереозвук на основе платы 3e Audio Д-класса

Перевод статьи с сайта IEEE Spectrum, автор – Гленн Зорпет

Несколько лет назад я решил узнать, насколько дёшево можно сделать самому усилитель Д-класса аудиофильского качества. Тогда у меня получилось $523,43. Я смастерил достойный усилок, и статья на IEEE Spectrum всё ещё привлекает читателей и периодические вопросы о том, где можно достать запчасти.

Сожалею, но основные компоненты уже давно исчезли. Поэтому я направлял всех страждущих к наборам от Class D Audio, DIY Class D и Ghent Audio. И пару месяцев назад мне вдруг захотелось проверить, насколько лучше у меня получится сделать усилок сейчас, почти десять лет спустя. Часть мотивации возникла из-за ежегодных списков лучших стерео усилителей с сайта The Master Switch. В списке доминируют усилители стоимостью от $1000 (и десять из них стоят более $2000).

Модные аудио прибамбасы – моя слабость. Но давайте уже отложим в сторону чековую книжку и достанем паяльник. Если вы обладаете базовыми навыками пайки и работы с инструментами – сможете просверлить отверстия в алюминиевом листе? – вы может сделать высококачественное оборудование гораздо дешевле.

Вкратце, усилитель Д-класса работает, преобразуя аналоговый сигнал в переменную последовательность квадратных импульсов фиксированной амплитуды. Эти импульсы включают и выключают транзисторы, а выход транзисторов преобразуется обратно в аналоговый сигнал, более громкий. Когда я писал свою первую статью, аудиоустройства Д-класса были сравнительно новыми, и аудиофилы спорили по поводу того, могут ли они звучать так же хорошо, как устройства класса АБ или А.

Сейчас уже никто не спорит по этому поводу. На рынке представлено множество усилителей класса Д, и лучшие из них доминируют в верхних позициях списков.

Разработка и создание усилителя Д-класса – предприятие, достойное похвалы. Если вы решите пойти таким путём, я отдаю вам честь и предлагаю начать с прекрасной статьи Цезаря Чирилы на сайте All About Circuits. Но если всё, что вы хотите – это максимальное соотношение качества к цене, лучшей стратегией будет тщательно выбрать модуль усилителя и другие компоненты из огромного количества готовых вариантов. Именно это я и сделал. Не стоит благодарности.

Усилитель состоит из двух базовых компонент: источник питания и схема. После пары недель исследований и оценок я остановился на схеме EAUMT-0050-2-A усилителя Д-класса от 3e Audio, компании из Шэньчжэня. Она основана на прекрасном чипе усилителя от Texas Instruments, TPA3250, хорошо показавшем себя в сравнении с усилителями Д-класса, собранными из отдельных компонентов.

TPA3250 может работать с динамиками на 8 Ом или 4 Ом, а его эффективность составляет 92%, согласно данным от TI. Он может принимать симметричные входные сигналы (часто используемые в музыкальных студиях и других профессиональных вариантах применения) или односторонние (обычно используемые в потребительских аппаратах).

Музыкальная композиция: усилитель (вверху) использует коннекторы XLR (слева на фото) для ввода сигнала, типичные для профессиональной аппаратуры. Внутри его главные части – это трансформатор от AnTek Products Corp. (второй сверху), плата выпрямителя от Xkitz Electronics (третья сверху) и модуль усилителя от 3e Audio (внизу) на основе Texas Instruments TPA3250.

Результаты тестов с сайта 3e утверждают, что их плата на основе TPA3250 имеет коэффициент нелинейных искажений + шум (THD+N) в 0,0025% на мощности в 20 Вт и нагрузке в 4 Ом для сигнала в 1 кГц. Это безумно мало. Для сравнения, усилитель Д-класса nova300 от Peachtree Audio стоимостью в $2199, объявленный сайтом The Master Switch «самым лучшим усилителем этого года» имеет показатель THD+N равный 0,005% при прочих равных.

Нужно отнестись к этому критически и понять, что услышать разницу между THD+N в 0,0025% и 0,005% невозможно. Суть в том, что звуковая система, состоящая из усилителя на основе платы 3e стоимостью в $49, вместе с хорошим ЦАП и предусилителем может выдавать звук, сравнимый с high-end усилителем.

В качестве источника питания рекомендую нерегулируемый предназначенный для аудио источник от Xkitz Electronics, модели XAPS-500W ($30). На него следует подать ток 22 В от 200 ВА трансформатора от AnTek Products Corp., модели AS-2222 ($32). Если вы предпочитаете импульсный стабилизатор напряжения вместо линейного, прекрасным выбором станет SMPS300RS от Connex Electronic ($65, вместе с трансформатором). Если хотите сэкономить, на AliExpress есть плата выпрямителя HPOO всего за $15. На другом конце шкалы есть модуль Eltim PS-UN63RQ за €119. Доставка его в США обойдётся в дополнительные €81, поэтому для жителей Америки это не вариант (по ссылке представлен полный список запчастей).

Закончив с усилителем, я подключил его к 30-летним трёхканальным колонкам от Panasonic, которые я часто использую для проверок. Раздавшийся из них звук оказался таким классным, что я был поражён. За всё время я слушал через эти колонки штук 15 различных усилителей, включая ламповые стоимостью вплоть до $1200. Ни у одного из них не было такой чёткости звука и такого точного, детального, и вместе с тем плавного воспроизведения, как у модуля от 3e вместе с источником питания от Xkitz. По моему опыту, найти идеальный баланс точности, плотности басов и общей теплоты звука может очень малое количество усилителей. И данному усилителю это удалось.

Общая стоимость составила $259,01. Чуть больше половины стоимости предыдущего усилителя, выдававшего при этом звук похуже, построенного мною десять лет назад. В эту сумму входит $37,50 за профессиональную покраску корпуса порошковой краской. И я не рекомендую пропускать этот шаг, если только вы не профессионал в покраске алюминия. Усилитель класса high-end должен и выглядеть соответственно. Но, возможно, об этом можно будет как-нибудь поспорить.

Источник

Сайт про изобретения своими руками

МозгоЧины

Сайт про изобретения своими руками

Как собрать усилитель сигнала сотовой связи своими руками: пошаговая инструкция

Как собрать усилитель сигнала сотовой связи своими руками: пошаговая инструкция

Аксессуары для мобильников разнообразны по дизайну, характеристикам, сфере применения. Если телефон устаревает, то его заменяют на новую модель. При сбое — стараются исправить, наладить при помощи других устройств и разработок. Купить или есть возможность своими руками, из подручных средств собрать дорогой гаджет? Имея скромный запас школьных знаний по физике, химии и базовый уровень в сфере сотовой связи, можно справиться самому. Разбираемся во всем по порядку.

Выбор «правильного» оператора

Первоочередная задача, после выбора мобильного устройства — сделать нужный шаг в пользу какого-либо оператора. Из-за широкого распространения услуги связи их появилось немалое количество. У каждого есть «своя изюминка». Тарифы и качество заметно отличаются.

Отталкиваться нужно от индивидуальных особенностей: необходимость звонить по своему региону, возможность соединяться с другими странами, частое использование Интернета и другие специфические возможности телефонии. Задача же операторов другая — посредством рекламных акций и предложений подключить максимальное количество клиентов.

Пользователь заинтересован в качественном обслуживании и экономии расходов на услугу. Аспекты зависят от того, кто предоставляет варианты тарифов.

В Российской Федерации действуют пять основных мобильных операторов: МТС, Мегафон, Билайн, Теле 2, Yota. В учет не берутся небольшие региональные и дочерние компании.

Везде есть свои положительные и негативные моменты. Выбрать лучшего, позволено каждому. Для этого организаторы улучшают поставляемые услуги, вносят изменения в тарифные планы, сферу новинок. Проанализировав эти моменты можно подключаться и дарить общение себе и окружающим.

Однако в защиту мобильным операторам нужно сказать, что существуют внешние факторы, которые влияют на качество общения, слабый сигнал.

Причины слабого сигнала

Вероятность слабого сигнала, несмотря на современную техническую поддержку, остается, как в мегаполисах, так и небольших поселениях. Регулярная установка новых стационарных баз, станций, вышек заметно снижает эту проблему, но не решает окончательно, потому что причина может не зависеть от оператора или быть в вашем устройстве.

Зачастую слабость сигнала различается в определенной части населенного пункта. Это обусловлено наличием преграждений на его пути, а также объясняется удаленностью от станции. Можно выделить наиболее «трудные» места, где мобильник дает сбой:

• Значительное расстояние от вышки, базы.
• Подвальные помещения.
• Подземные переходы, паркинги, метрополитен и другие низменности.
• Высотки, возвышенности.
• Температура воздуха, с повышенной влажностью.
• Пар усложняет.
• Листва на деревьях (леса, парки).
• «Мертвые» зоны, площадью до одного метра.

Внешний фактор не всегда бывает виноват, периодически виновником становится сам смартфон. Проверить несложно: если в разных местах слышно одинаково плохо, то проблема в устройстве. Второй вариант проверки, позвонить в различных устройствах. Сделать вывод.

К проблемному соединению приводят причины:

• Чехол для телефона, использованные материалы. Металл глушит сигнал.
• Металлический корпус смартфона.
• Прошивка, сделанная некачественно.
• Трубки малоизвестных китайских фирм.
• Механическое повреждение аппарата и его составляющих.
• Заводской дефект антенны.
• Физические возможности отклоняют или ставят в «блок» радиоволны.
• Попадание в корпус влаги.

Если причины — проблемы внутри

Проведя нехитрую диагностику, определив, что устройство в норме для усиления сигнала можно использовать репитер. Это одно из лучших решений, когда существуют проблемы с сотовой связью.

1. Купить комплект для самостоятельного монтажа, предварительно ознакомившись с технической стороной.
2. Изготовить своими руками, придерживаясь схемы.

Репитер состоит из элементов:

• антенна внутренняя, внешняя;
• ретранслятор;
• блок питания;
• соединительные провода.

Три параметра, которые учитываются при работе:

Усилитель сотовой связи своими руками (обзор)

Изготавливается простая конструкция, которая работает по принципу: внешняя антенна принимает сигнал от базы или телефонной вышки. Ретранслятор включается в рабочий момент, перекидывает информационное поле на внутреннюю антенну. В свою очередь она скидывает сигнал на мобильный телефон.

Обратное направление происходит аналогично: от мобильника к усилителю, на базу, к вышке.

Качество зависит от многих параметров. Например, внешняя антенна должна крепиться по возможности выше на фасадной части, район крыши. Вторая антенна находится внутри здания. Возле розетки устанавливается блок питания.

Функцией репитера можно назвать не только улучшение связи, но и снижение излучения свехчастотное, именно оно показывает своим появлением на то, что смартфон работает на пределе своих сил. Ценой этого становится разряженный «в ноль» аккумулятор. Улучшенная автономность, рациональный режим работы «три джи» сигнала — функциональная значимость усилителя.

Достаточно одного инструментария на два-три приемных устройства. Для больших офисов, где много девайсов выбирают стационарный, более мощный репитер.

Сборка усилителя сотовой связи в домашних условиях

Чтобы самостоятельно изобрести простейшую модель понадобится набор:

• Проволока медная (тридцать-сорок сантиметров в длину)
• Для наружных работ коаксиальный кабель (подключение антенны). Чем больше отрезок кабеля, тем больше сигнальные потери.
• Фанера листовая.
• Крепеж: саморезы, болты.
• Широкая изоляционная лента.

При наличии всех необходимых материалов, приступаем к сборке конструкции.

1. Сгибаем проволоку в виде ромба.
2. Концы запаиваются. Получается антенна ромбообразная.
3. В центр мягкой пайкой присоединяются концы коаксиального кабеля.
4. Дальнейшая установка происходит на крыше. Импровизированную антенну разворачивают в сторону вышки, ближайшего мобильного оператора.
5. Посредством переходника через специпльный разъем монтируется кабель к телефону.

Обязательно рекомендуется произвести проверку работоспособности полученного усилителя. При поднесении его к любому мобильному устройству (телефон, планшет, смарт часы) уровень сигнала стабильно должен увеличиваться на два деления минимум.

Усиление сигнала 4G

В отдаленных местах (дачах, деревнях) можно усилить собственноручно сигнал «четыре джи».

• Крышка для консервирования
• Шпилька М6
• Гайка М6
• Провод для антенны
• F-разъем коаксиального кабеля
• Угол монтажный.

По схеме собирается усилитель, который устанавливается аналогично предыдущему варианту.

Мифические усилители

В условиях рыночных отношений находится множество «знающих» и опытных мастеров развода. Мифические «компактпораболики» легко принять за помощь в силу незнания элементарных физических и оптических принципов. Не стоит доверять не проверенной информации. Приведем несколько примеров.

Наклейка «улучшающая сигнал». Производители рекомендуют наклеивать пластинки из фольги под аккумуляторную батарею, ближе к антенне. Заявленная функция: избавление от всех существующих помех. Кроме, как обманкой этот предмет не назовешь.

Любой школьник скажет, что для подобной функциональности понадобится не фольгированный кусочек, а рулон фольги минимум метров на десять в длину.

Следующий вариант — алюминиевая банка. Большого эффекта можно достигнуть, если снять корпус телефона, намотать вокруг антенны проволочку из меди (около шести витков), остаточный кончик присоединить к банке из алюминия. Банка может иметь любой вид: целая, срезанная, разрезанная на «ромашку». Подобная инструкция приведет ни к чему иному, как к ослаблению задней крышки, выпаданию аккумулятора. Эффекта не будет.

Самый распространенный «совет» — в разъем для наушников вставить небольшой кусок проволоки (сантиметров десять). Это обычное плацебо. Качественный сигнал получен не будет. А испортить мобильник есть шанс реальный.

Источник