Amplificadores de potencia monocanal: revisión. Sistema de altavoces activo de dos vías

Prólogo

A menudo, durante la primera prueba de un ULF casero, resulta que está llamando (amplificando una señal de interferencia con una frecuencia de 50 o 100 Hertz) o reproduciendo otros sonidos innecesarios. Todos estos artefactos son especialmente visibles en ausencia de una señal útil en la entrada.

La causa de la interferencia puede ser la excitación de ULF en ultra frecuencias de audio Ah, ya sea la penetración de la tensión de alimentación en la señal útil o la interferencia causada por campos electromagnéticos externos.

La excitación del amplificador generalmente ocurre debido a un mal funcionamiento de la retroalimentación negativa (NFB) para corriente continua, por ejemplo, pérdida de capacitancia del filtro NFC o cálculo incorrecto de los circuitos de corrección de respuesta de frecuencia VLF. La excitación es fácil de identificar por el consumo actual del ULF y la distorsión de la señal útil. En la mayoría de los casos, es posible interrumpir la excitación del ULF sin realizar modificaciones significativas en el diseño.

Pero puede resultar mucho más difícil eliminar varios tipos de interferencias asociadas con la fuente de alimentación o interferencias externas que penetran en la ruta de amplificación debido a fallas de diseño.

Por tanto, es aconsejable, incluso durante el diseño del amplificador, conocer las posibles “abrazaderas” y los métodos para eliminarlas.

Veamos las razones principales que causan zumbidos y otras interferencias en un sistema de altavoces y tratemos de comprenderlas utilizando circuitos equivalentes simplificados.

Consideraremos la posición del símbolo 1 como una conexión a un bus común o, más simplemente, a un cable al que están conectados el cable de alimentación común y el cable común de la señal ULF útil. En la mayoría de los amplificadores de baja frecuencia, estos dos conductores están conectados galvánicamente.

Imagen condicional de poses. 2 designamos el punto de conexión de los elementos de blindaje entre sí o con la carcasa ULF, si es metálica.

¿Cómo conectar correctamente la señal de entrada y las tierras de alimentación?

Incluso en la etapa de diseño ULF, se deben analizar todos los circuitos para determinar el flujo de corrientes de diferentes fuentes a través de los mismos cables, pantallas o pistas de la placa de circuito impreso. La forma más cómoda de hacerlo es con la ayuda de los llamados circuitos equivalentes. No es necesario dibujar este diagrama; basta con tenerlo en cuenta durante el diseño.

En esta imagen se ve un diagrama de cómo conectar dos generadores de corriente alterna independientes a las cargas correspondientes. Estas dos cadenas tienen completa aislamiento galvánico y la penetración de la señal de un generador en la carga de otro sólo es posible a través de ondas electromagnéticas. Pero se trata de una cuestión de blindaje y la veremos en el siguiente párrafo.

Este diagrama muestra la conexión de dos fuentes de CA a cargas mediante un bus común. La necesidad de utilizar un bus común surge debido al hecho de que los circuitos de entrada de los amplificadores y sus circuitos de alimentación están conectados galvánicamente.

Además, se pueden utilizar buses comunes para ahorrar cables o simplificar el diseño de las placas de circuito impreso. Aunque, en algunos casos, por ejemplo, al diseñar placas de circuito impreso para dispositivos pulsados ​​​​o de RF, existen otras razones.

Supongamos que solo el generador G1 está funcionando y genera algo de corriente en la carga R1. Esta corriente, que fluye a través de un bus común que tiene cierta resistencia, incluso insignificante, que convencionalmente denominaremos R3, creará una caída de voltaje en este mismo bus. Este voltaje se aplicará a través de la resistencia interna del generador G2 a la carga R2 y algo de corriente de interferencia fluirá a través de esta última. Por lo tanto, la interferencia del generador G1 puede ingresar a la carga R2.

¿Con qué nos amenaza esto?

El voltaje de ruido en la entrada lineal del amplificador puede ser de fracciones de microvoltio, mientras que la magnitud de la ondulación en los circuitos de una fuente de alimentación no estabilizada puede alcanzar décimas de voltio. Si tenemos en cuenta que la impedancia de entrada de la entrada lineal ULF es de decenas de kiloohmios, entonces queda claro cómo estas ondulaciones pueden penetrar en los circuitos de entrada del amplificador si los buses comunes se enrutan sin tener en cuenta dicho circuito equivalente. .

Supongamos que estamos ensamblando un amplificador de señal de acuerdo con el circuito dado.

Si conectamos los cables de conexión como se muestra en el diagrama de arriba, obtendremos una imagen como esta. Como puede ver, con esta conexión ha aparecido una sección en el bus común por donde fluirá no solo la corriente de la señal de entrada, sino también la corriente de la fuente de alimentación.

Para corregir este desorden, acercamos el punto de conexión de los cables comunes de la fuente de alimentación y la señal de entrada, posición 1, lo más cerca posible del circuito amplificador para reducir la influencia de las interferencias. Por supuesto, estos mismos principios deberán seguirse al diseñar una placa de circuito impreso.

¿Cómo organizar el blindaje correctamente?

Incluso si todos los conductores del bus común del amplificador están tendidos correctamente, todavía no está protegido de los efectos de las interferencias que pueden inducirse en los elementos del amplificador por campos electromagnéticos externos o internos.

La imagen muestra un diagrama familiar de conexión de dos generadores de corriente alterna. Pero, en este caso, intentaremos rastrear cómo un campo electromagnético externo o interno puede provocar que las interferencias penetren en los circuitos de entrada del amplificador.

Designemos convencionalmente la capacitancia entre los conductores "calientes" de los generadores como C1.

Para minimizar la penetración de interferencias, se utiliza blindaje.

Esto podría reducir significativamente la influencia de los campos externos en la señal de entrada si no pasamos la corriente del generador G1 a través del blindaje del cable de la misma manera que lo hicimos con el bus común descrito anteriormente.

Por lo tanto, modificaremos nuestro circuito para evitar el flujo de corriente del generador G1 a través de la trenza de blindaje. Para ello, basta con conectar la trenza del cable al bus común en un solo punto.

Ahora usaremos blindaje del cable de señal en el ULF para protegerlo de interferencias.

Cuando el nivel de la señal amplificada es muy bajo, se notan los efectos de las interferencias de todo tipo de radiación electromagnética. Las ondas electromagnéticas penetran fácilmente el blindaje del cable, que normalmente está hecho de materiales no magnéticos.

Para minimizar el nivel de interferencia en circuitos amplificadores altamente sensibles, se utiliza un cable de par trenzado blindado, que popularmente se llama cable de micrófono.

Las corrientes generadas por campos electromagnéticos en cables de par trenzado fluyen en una dirección y son casi iguales, debido a la forma idéntica de cada conductor de par trenzado. Al mismo tiempo, las corrientes de señal útiles fluyen en diferentes direcciones a lo largo de los conductores de par trenzado. Así, en un cable la corriente perturbadora se suma a la señal útil y en el otro se resta, lo que conduce a una compensación completa de la interferencia.

Pero, en la práctica amateur, es posible que el par trenzado no sea necesario con tanta frecuencia y solo se usa para conectar un micrófono dinámico o una pastilla electromagnética a un preamplificador.

Normalmente, la entrada lineal de un amplificador de baja frecuencia se conecta aproximadamente según este diagrama. Como puede ver, el cable de entrada de línea común no está conectado al cuerpo del zócalo. Al mismo tiempo, el cuerpo del zócalo está conectado al cuerpo metálico del amplificador. Del mismo modo, a la carcasa metálica del amplificador están conectados otros elementos de blindaje, por ejemplo el blindaje entre devanados del transformador de potencia y el blindaje metálico del preamplificador.

Pero, en todos los casos, el bus común del amplificador está conectado a la caja metálica (pantalla) sólo en un punto, la posición 1. Si hay más de uno de estos puntos, las corrientes que "viajan" a través del cuerpo metálico del amplificador comenzarán a "mirar" hacia el bus común, lo que puede causar interferencias.

Si se utiliza un conector tipo jack de 3,5 mm para la entrada lineal y la carcasa del amplificador es metálica, deberá aislar el soporte del conector de la carcasa, ya que el terminal común pos 1 y los elementos de sujeción pos. Los enchufes están conectados galvánicamente.

Entonces, resumamos.

La carcasa metálica del amplificador debe conectarse al bus común del amplificador en un solo punto. Aunque se pueden conectar a la carcasa de forma arbitraria otros elementos de blindaje, a excepción de aquellos por los que circula la señal útil.

Para conectar fuentes de señal débiles, como un cabezal de micrófono dinámico o un captador electromagnético, utilice un cable de par trenzado blindado.

Presentado aquí circuito amplificador de dos canales 1000 W, que está destinado a componer eventos musicales celebrados en grandes escenarios, así como en modernos estudios de grabación, varios clubes o restaurantes.

En general, este breve artículo está dirigido a aquellos que pretenden montar un amplificador de potencia de 1000 W de alta calidad por su cuenta en casa. Para un funcionamiento normal y estable del amplificador con una carga de 4 ohmios, el voltaje de suministro óptimo será ±95 V con respecto al punto medio. No recomendaría aumentar el voltaje para evitar consecuencias negativas cuando se produce un aumento repentino del voltaje de la red, por ejemplo, hasta 240 voltios. El hecho es que tales saltos en la alternancia afectan negativamente a los condensadores electrolíticos en el circuito rectificador cuando el voltaje rectificado supera los 100 V.

Por lo tanto, ±95 voltios por brazo es suficiente para producir 1 kW de potencia. Para eliminar dicha potencia de un amplificador, también se necesita un transformador correspondiente en la fuente de alimentación, cuya potencia total debe ser de al menos 1400 W. Es a partir de este momento, es decir, de elegir una fuente de energía eficaz, que comienzan algunos problemas. Si, por ejemplo, calculamos cuánto cuesta un transformador blindado hecho a medida, entonces el costo del amplificador se duplicará en comparación con una fuente de alimentación conmutada. Si tiene las habilidades y capacidades, entonces la opción más adecuada sería fabricar su propio transformador con un núcleo toroidal.

Diagrama esquemático del amplificador en su versión original.

Aquí hay un circuito amplificador modificado de 1000W.

En esta versión, hubo cambios menores tanto en el recorrido de la etapa diferencial de entrada como en los circuitos de línea de salida. En cuanto a la topología de esta variante del circuito, durante las pruebas del dispositivo muchos especialistas que participaron en la prueba llegaron a la conclusión de que diodo rectificador 1N4007 no es necesario en el circuito y puede omitirse. Pero aún así hay otras opiniones, por lo que sería mejor comprobarlo mediante un experimento. En la etapa de salida, los radiadores de refrigeración de aluminio están equipados con transistores de efecto de campo IRFP240 con una potencia de 150 W y una corriente de drenaje operativa de 20 A, y un máximo de hasta 80 A. La tensión de funcionamiento de estos transistores en el drenaje es La unión fuente es de 200 V. Para crear condiciones normales y cómodas para el funcionamiento de la etapa final, es necesario instalar un sistema de enfriamiento forzado en la carcasa del dispositivo para disipar gran cantidad Calor generado por los transistores MOSFET.

Existen varias opciones para el diseño de placas de circuito impreso. circuitos amplificadores de dos canales 1000 W. Uno tiene forma rectangular y el otro algo alargado. Los circuitos de la etapa de salida se colocan en la parte central de la placa de circuito impreso. Puede utilizar cualquier placa, es decir, la que tenga el diseño más adecuado para su instalación en la carcasa.

Los bocetos de placas de circuito impreso con marcas para la instalación de componentes electrónicos se pueden descargar desde este enlace.

Foto de la placa de circuito impreso desde la parte posterior:

Este amplificador casero utiliza un método para dividir la señal en componentes de frecuencia, por separado en baja y alta, en etapas preliminares de baja potencia y amplificarlas aún más con amplificadores y altavoces de banda estrecha adecuados. Esta opción le permite deshacerse de la necesidad de utilizar filtros pasivos, que introducen atenuación y distorsión inevitables en la señal que ya sale de la ruta de amplificación. Además, esta opción permite utilizar sistemas de altavoces independientes para bajas frecuencias y emisores pequeños de rango medio y alta frecuencia que requieren mucha menos energía. Los requisitos para las características de los propios amplificadores de potencia tampoco son los mismos para las señales LF, MF y HF, y la opción propuesta permite utilizar dichos amplificadores de forma óptima. Este artículo dará un ejemplo de cómo construir un sistema para reproducción bidireccional separada de potencia media. Durante su producción, la tarea era aprovechar al máximo los sistemas acústicos de banda ancha de pequeño tamaño disponibles desde la época soviética.

Los altavoces existentes del complejo PHILIPS con una potencia nominal de 20 W cada uno reproducen los componentes de frecuencia media-alta de la señal de manera bastante eficiente, pero tienen una atenuación notable en frecuencias por debajo de 90 Hz. Por ello surgió esta opción de utilizar esta acústica con el máximo rendimiento posible. Una de las ventajas importantes de esta opción, como se mencionó anteriormente, es que el amplificador de potencia para cada banda de frecuencia está separado y se puede seleccionar de manera óptima en cuanto a potencia y características. En función de las potencias nominales de la acústica utilizada, se decidió utilizar microcircuitos amplificadores de potencia especializados de la serie TDA como UMZCH (por supuesto, puede utilizar MS de otras series en la conexión adecuada o, por ejemplo, circuitos de transistores). Estos microcircuitos con una potencia de hasta 45 W por canal (generalmente contienen 2 o 4 canales) se utilizan ampliamente en equipos de radio de pequeño tamaño, por ejemplo, en radios de automóviles.

Circuito preamplificador con filtros.

Dado que los microcircuitos del amplificador de potencia de la serie TDA utilizados en este amplificador tienen una fuente de alimentación unipolar (+8...18 V), las etapas del preamplificador se seleccionaron con una fuente de alimentación unipolar. Al mismo tiempo, la tarea consistía en utilizar circuitos con un número mínimo de cascadas y elementos activos en ellos para reducir las distorsiones introducidas por estas cascadas en la señal original. Como etapa de entrada con un filtro que aísla el componente de baja frecuencia de la señal, se utilizó el circuito de la Fig. 1, publicado en un momento en uno de los números de la revista Modelist-Konstruktor, pero con la sustitución de transistores por análogos modernos y cambiando la frecuencia de corte del filtro a la acústica anterior.

Esquema 1 - Filtro separador de dos bandas

Aquí, el transistor T1 funciona como un desfasador; aparecen voltajes en antifase a través de las resistencias R3 y R4. La señal directa se elimina del emisor y se envía a la siguiente etapa en el transistor T2. Pasa los componentes de frecuencia media y alta de la señal y retrasa las frecuencias bajas que pasan a la salida de baja frecuencia a través de la cascada en T3. La frecuencia de corte se selecciona seleccionando los condensadores C3 y C4, en este caso es de unos 150 Hz. La frecuencia de corte se puede desplazar hacia frecuencias más altas reduciendo estas capacitancias. Por ejemplo, en el circuito original, con capacitancias C3 = C4 = 330 pF, la frecuencia de corte se especificó como 3 kHz. Desafortunadamente, encuentre el circuito original con Descripción detallada y no pude hacer los cálculos, por lo que la frecuencia de corte y estas capacitancias se seleccionaron en el circuito terminado experimentalmente basándose en la mejor relación del sonido de los altavoces de frecuencias bajas y medias-altas. La pendiente de corte del filtro es de unos 12 dB por octava. La señal MF + HF de la salida de este filtro se envía directamente al amplificador de potencia de frecuencia media-alta, y la señal de baja frecuencia se envía a otro filtro: frecuencias infrabajas (sabsónicas), que corta las frecuencias por debajo de 30 Hz. (Figura 2).

Esquema 2: filtro de paso bajo infrarrojo

Esto nos permite deshacernos de las correspondientes vibraciones de muy bajas frecuencias, que prácticamente no son reproducidas por los altavoces utilizados, pero que sin embargo provocan vibraciones innecesarias de sus difusores de gran amplitud, lo que provoca grandes sobrecargas y distorsiones de la señal. La frecuencia de corte del filtro se establece mediante los elementos C2, C3, C4, R4, R5 y el modo de funcionamiento del transistor T1 seleccionando el valor de la resistencia R3 (el colector de este transistor debe configurarse en aproximadamente la mitad del voltaje de suministro de la cascada, es decir, 4,5 V). Se incluye una resistencia variable en la salida del filtro (puede ser de 10 a 100 kOhm, esto depende de la resistencia de entrada del amplificador de potencia conectado detrás de él). Con su ayuda, puede ajustar el nivel de amplificación de las frecuencias bajas en relación con las frecuencias medias-altas para ecualizar la respuesta de frecuencia general de todo el sistema. El condensador de derivación C5 después de la resistencia variable es necesario para un corte adicional de frecuencias superiores a 1000 Hz para eliminar posibles ruidos e interferencias de RF, y el condensador de separación C6 μF se puede omitir si dicho condensador ya se utiliza en la entrada del amplificador de poder. Para reducir su propio ruido, los circuitos se eligieron sin el uso de condensadores electrolíticos de óxido en los circuitos de señal (a excepción del condensador de entrada C1 del primer filtro, pero este también se puede sustituir, si se desea, por uno normal). por ejemplo, uno de película). Los transistores en ambos filtros se pueden usar con cualquier baja potencia. estructuras npn, pero preferiblemente con alta ganancia y bajo nivel de ruido (2PC1815L, BC549C, BC550C, BC849C (smd), BC850C (smd), BC109C, BC179C, etc.)

Circuito amplificador de potencia de audio final

Para simplificar el circuito y reducir el tamaño del dispositivo terminado, se utilizaron microcircuitos de la serie TDA como amplificadores finales, que se utilizan ampliamente en equipos de audio de pequeño tamaño, por ejemplo, en radios de automóviles. Estos microcircuitos, por regla general, tienen características bastante aceptables para equipos domésticos de bastante alta calidad. Además, llevan incorporados circuitos de protección contra sobrecargas, sobrecalentamientos y cortocircuitos en la carga. Las características de potencia estaban determinadas únicamente por las potencias de los sistemas de altavoces disponibles. Así, para la banda MF-HF, se utilizó un MS puenteado. Este MS se puede conectar mediante un circuito de 4 canales de 11 W o un circuito puente de 2x22 W). Para altavoces con una potencia de 20 vatios, se utilizó el siguiente circuito puente (Fig.3)

Circuito 3 - amplificador de potencia para 1558

El esquema es extremadamente simple y obviamente no requiere una descripción separada. Los pines MS no utilizados (4,9,15) deben dejarse libres. Si no se va a utilizar un interruptor MUTE/ST-BY independiente, el pin 14 MC debe conectarse directamente al cable positivo de alimentación. Es recomendable colocar un condensador electrolítico de gran capacidad (2200 mF) lo más cerca posible de los terminales MS. De su capacidad depende no sólo la calidad de suavización de la tensión de alimentación, sino también la capacidad de sobrecarga del amplificador. Se coloca un condensador de 0,1 mF en el circuito de alimentación para filtrar posibles componentes de alta frecuencia. La tensión de funcionamiento de todos los elementos no debe ser inferior a la tensión de alimentación (+U).

Esquema del canal de baja frecuencia UMZCH.

Para la banda de baja frecuencia, se utilizó uno de los MS TDA7575 originales. Estos microcircuitos son verdaderamente "originales" y se encuentran, por regla general, en dispositivos de clase y potencia superiores. Encontrar uno no es muy fácil, al igual que su diagrama de conexión. Por supuesto, aquí se pueden utilizar muchos otros MS con características similares (2 o 4 canales de 45 W cada uno), cuyas hojas de datos se pueden encontrar fácilmente en Internet. Este microcircuito se describirá aquí con un poco más de detalle para quienes quieran utilizarlo (Fig. 4).

Esquema 4: conexión de ULF a 7575

Características principales: potencia - 2x45 W o 1x75 W (para una carga de 1 Om), respuesta de frecuencia lineal 20...20.000 Hz, Rin = 100 kOhm. Los pines de entrada negativos 9 y 19 en mi versión de conexión están conectados a tierra (cable común), la señal de baja frecuencia se suministra a los pines 8 y 20 (canales izquierdo y derecho, respectivamente). Si se instalan aquí condensadores de entrada de 0,33 μF, por supuesto, no es necesario instalar el condensador C6 en la salida del filtro según el circuito de la Fig. 2. Como ves, el MS contiene diversas entradas y salidas de control adicional, que en nuestro caso no se utilizan y pueden dejarse libres (pines 3,13,14,16,17,18 y 25). Para poner el MS en modo de funcionamiento, se debe aplicar la tensión de alimentación +U a los contactos ST-BY y MUTE. El microcircuito le permite conectar acústica con una resistencia de 1 ohmio y luego puede generar una potencia de hasta 75 W, pero con una conexión de puente y, en consecuencia, en modo de un solo canal. En este caso, se deben observar las siguientes condiciones:

• paralelizar las salidas (OUT1+ conectar a OUT2+; OUT1- conectar a OUT2-);
• minimizar la resistencia del bucle de salida, es decir, Haga que los cables desde la salida MC al altavoz sean lo más gruesos y cortos posible, y para ello el amplificador debe ubicarse al lado del altavoz. La resistencia del bucle de salida tiene un efecto muy significativo sobre la distorsión armónica;
• Aplicar la señal de entrada a la entrada IN2 (IN1 - dejar libre o tierra);
• aplique U=2.5V al pin “1 Om SETTING” (para una opción de dos canales de 45 W, como en nuestro caso, esta salida debe dejarse libre o conectarse a un cable común).

Circuito de alimentación del altavoz activo

Para alimentar el amplificador en su conjunto se utilizaron dos transformadores con una potencia de 60-70 W, uno para cada canal LF y MF-HF. Un transformador de potencia suficiente (120 W o más) simplemente no "encajaba" en altura en una caja de tamaño pequeño. También hay dos estabilizadores, respectivamente. La fuente de alimentación para los MC utilizados aquí oscila entre 8 y 18 voltios, por lo que el transformador se puede seleccionar con el voltaje apropiado en el devanado secundario y una corriente de salida de al menos 3 amperios sin una "reducción" significativa. Después del transformador, se instalan puentes rectificadores convencionales de onda completa con diodos de la potencia requerida o un conjunto de diodos (por ejemplo, KBU810 para 8 A). A continuación, la tensión rectificada se estabiliza en el circuito de un “potente” estabilizador MS tipo KREN8 o similar con un transistor de control adicional (Fig. 5)

Circuito 5 - estabilizador del amplificador de la fuente de alimentación

El voltaje de salida del estabilizador puede estar en el rango de 12 a 17 voltios para lograr la máxima potencia posible con un mínimo de distorsión. En este caso, se utiliza un microcircuito KIA7812 con un voltaje de estabilización de 12 voltios, y para aumentar el voltaje de salida a 15-16 voltios, se instala un diodo Zener adicional de 3-4 voltios (KS133, KS 139) entre el terminal central y el cable común. No se debe elevar la tensión de alimentación a 18 voltios, aunque dicho límite está indicado en las hojas de datos del TDA MS, ya que en la práctica, en el momento del encendido, el sistema de protección interna de estos microcircuitos puede activarse debido a "sobrecarga". ”. Puede alimentar amplificadores con voltaje no estabilizado, pero esto aumentará su calentamiento durante el funcionamiento y reducirá su capacidad de sobrecarga.

Las cascadas de preamplificación (filtros) se pueden alimentar con los mismos estabilizadores, pero es mejor hacerles un estabilizador común de 9...12 voltios para aislarlos de las interferencias y de la posible influencia mutua de los canales de banda.

Todos los microcircuitos (amplificadores de potencia y estabilizadores), así como adicionales transistores potentes(KT818 o similar importado) las fuentes de alimentación deben montarse en disipadores de calor de área suficiente. En mi caso, todos estos elementos están ubicados en un disipador de calor común, que consta de dos placas de aluminio montadas en paralelo de 3 mm de espesor y 70x200 mm de tamaño. Como regla general, la mayoría de los microcircuitos TDA y similares tienen una fuente de alimentación negativa en la carcasa y, en consecuencia, se pueden conectar a un disipador de calor sin espaciadores aislantes. Se deben aislar los transistores y los chips estabilizadores.

Resumir

El uso de un amplificador según los circuitos aquí presentados permitió mejorar significativamente la calidad de reproducción de fonogramas, incluso utilizando acústica de nivel y calidad media. Ajustar el nivel del componente de baja frecuencia le permite equilibrar la respuesta de frecuencia general de todo el sistema, según el tamaño de la habitación y la distancia del oyente a la acústica. Especialmente para -

Circuito de un potente amplificador de baja frecuencia de cinco canales para un centro de audio doméstico a un costo mínimo

En este artículo del sitio. radioaficionado, veremos otro simple diagrama de radioaficionado – amplificador de baja frecuencia para centro de audio doméstico.

Característica de esto amplificador a bajo costo con parámetros bastante altos. Amplificador construido según un circuito combinado, en el que hay un potente canal de baja frecuencia (40 W), que reproduce frecuencias de hasta 400 Hz, y un amplificador estéreo, cuyos canales están formados según un rango medio de dos canales (300- 4000 Hz) - circuito de alta frecuencia (3000-30000 Hz) con una potencia de 2x18 martes De este modo la potencia de salida total del amplificador es 106 W. Para cada canal se utilizan sistemas acústicos separados, fabricados en carcasas separadas. En total hay cinco sistemas acústicos: uno de graves, dos para medias y dos para altas.

El amplificador está fabricado sobre la base de elementos del mismo tipo y económico: microcircuitos TDA2030A (KR174UN19A) y dos transistores KT818GM y KT819GM. El amplificador está alimentado por un transformador de 200 W.

El diagrama esquemático del canal de baja frecuencia se muestra en la Fig. 1:

Los terminales X1, X2, X3 reciben una señal estéreo con un nivel nominal de 0,8 voltios. El microcircuito es capaz de desarrollar una potencia de hasta 18 W y para aumentar este valor, la salida del microcircuito se mejora mediante una cascada push-pull en los transistores VT1, VT2, que comienza a funcionar a una potencia de más de 15 W. El circuito en cascada se caracteriza por el hecho de que los colectores de los transistores están conectados entre sí, lo que permite utilizar un radiador común para la etapa de salida. El chip A1 requiere un disipador de calor independiente.

La placa del amplificador (Fig. No. 4) está hecha de modo que el microcircuito y los transistores estén ubicados en bordes opuestos.

El circuito del amplificador de frecuencia media-alta se muestra en la Figura No. 2:

Se muestra el diagrama de un solo canal estéreo, el segundo es exactamente igual. La frecuencia de audio de uno de los canales estéreo se suministra a los terminales X1, X2. El amplificador de frecuencia media está fabricado en el chip A1 y el amplificador de alta frecuencia está fabricado en el chip A2. Los microcircuitos están instalados en un radiador común. Por lo tanto, en la placa de circuito impreso (Fig. No. 5), los microcircuitos están ubicados en un borde.

Hay dos placas de este tipo en el amplificador, una para cada canal estéreo. Hay tres puentes en el tablero, hechos con cable de montaje. Uno alimenta la señal al amplificador de RF (es recomendable hacerlo con un cable blindado) y los otros dos suministran energía al amplificador de RF. Los puentes se encuentran en el lado de los conductores impresos y se colocan en la dirección más corta.

Las conexiones entre placas y el diagrama de suministro de energía se muestran en la Figura 3. La fuente de alimentación no está estabilizada; está formada por un transformador de potencia, un puente rectificador y un banco de condensadores de suavizado.

La señal estéreo de la salida del preamplificador con un nivel nominal de 0,8 V se suministra al conector XP1. Directamente al lado del conector, se instalan resistencias de recorte R1-R5 para establecer la relación entre los niveles de sonido de los amplificadores estéreo y el canal de baja frecuencia para una habitación específica. El transformador está fabricado sobre la base del transformador TS200 de un televisor de tubo antiguo. Se quitaron todos los devanados secundarios y en su lugar se enrollaron dos nuevos: 50 vueltas de PEV 1,06 cada uno. Conecte los devanados según el diagrama.

Los radiadores están hechos de perfil de aluminio en forma de U, que se utiliza para falsos techos. Para cada radiador se cortan dos piezas de aproximadamente 15 cm de largo para aumentar la superficie en toda la superficie, se perfora un agujero cada centímetro y se corta una rosca M4. En estos orificios se atornillan tornillos M4 de 55 mm de largo, creando así un radiador de placa de aguja (Fig. No. 6):

Los sistemas de altavoces utilizan los altavoces dinámicos más asequibles con bobinas móviles de 4 ohmios. Cada sistema de altavoces contiene 4 altavoces (Fig. No. 7). El altavoz de baja frecuencia contiene 4 altavoces 10GDSH-2, altavoces de alta frecuencia - cuatro 4-GDV-1, altavoces de frecuencia media - 5GDSH-4.

Los sistemas acústicos están fabricados con tableros de aglomerado de 20 mm de espesor, utilizados en la fabricación de muebles tipo armario. Las dimensiones de las piezas de trabajo que se muestran en las Figuras No. 8, 9, 10 tienen en cuenta exactamente este espesor del aglomerado.

El tubo inversor de fase está fabricado con un tubo de alcantarillado de plástico gris de 100 mm y 150 mm de largo. La tubería se pega en el orificio con pegamento Moment-1.

Habiendo comprado una buena computadora portátil o un teléfono genial, nos alegramos de la compra y admiramos las numerosas funciones y la velocidad del dispositivo. Pero tan pronto como conectamos el dispositivo a los parlantes para escuchar música o ver una película, nos damos cuenta de que el sonido producido por el dispositivo, como dicen, "nos decepciona". En lugar de un sonido pleno y claro, escuchamos un susurro ininteligible con ruido de fondo.

Pero no te enfades ni regañes a los fabricantes; el problema del sonido lo puedes solucionar tú mismo. Si sabe un poco sobre microcircuitos y sabe soldar bien, no le resultará difícil fabricar su propio amplificador de audio. En nuestro artículo te contamos cómo hacer un amplificador de sonido para cada tipo de dispositivo.

En la etapa inicial de creación de un amplificador, es necesario buscar herramientas y comprar componentes. El circuito amplificador se realiza en una placa de circuito impreso con un soldador. Para crear microcircuitos, utilice estaciones de soldadura especiales que se pueden comprar en la tienda. El uso de una placa de circuito impreso le permite hacer que el dispositivo sea compacto y fácil de usar.

Amplificador de audio

No se olvide de las características de los amplificadores monocanal compactos basados ​​​​en microcircuitos de la serie TDA, la principal de las cuales es la liberación de una gran cantidad de calor. Por lo tanto, trate de estructura interna amplificador, evite el contacto del microcircuito con otras partes. Para una refrigeración adicional del amplificador, se recomienda utilizar una rejilla del radiador para disipar el calor. El tamaño de la rejilla depende del modelo del microcircuito y de la potencia del amplificador. Planifique con antelación un lugar para el disipador de calor en la carcasa del amplificador.
Otra característica salir adelante por sí mismo El amplificador de sonido es de bajo consumo de energía. Esto, a su vez, le permite utilizar el amplificador en un automóvil conectándolo a una batería o en la carretera utilizando la energía de la batería. Los modelos de amplificador simplificados requieren un voltaje actual de solo 3 voltios.

Elementos básicos del amplificador.

Si es un radioaficionado principiante, para un trabajo más conveniente, le recomendamos que utilice un programa de computadora especial: Sprint Layout. Con este programa puedes crear y ver diagramas de forma independiente en tu computadora. Tenga en cuenta que crear su propio esquema sólo tiene sentido si tiene suficiente experiencia y conocimiento. Si es un radioaficionado sin experiencia, utilice circuitos probados y ya preparados.

A continuación proporcionamos diagramas y descripciones de diferentes opciones de amplificadores de sonido:

Amplificador de auriculares

El amplificador de sonido para auriculares portátiles no es muy potente, pero consume muy poca energía. Este es un factor importante para los amplificadores móviles que funcionan con baterías. También puede colocar un conector en el dispositivo para la alimentación mediante un adaptador de 3 voltios.

Amplificador de auriculares casero

Para hacer un amplificador de auriculares necesitarás:

• Chip TDA2822 o analógico KA2209.
• Esquema de montaje del amplificador.
• Condensadores 100 uF 4 piezas.
• Toma de auriculares.
• Conector adaptador.
• Aproximadamente 30 centímetros de alambre de cobre.
• Elemento disipador de calor (para caja cerrada).

Circuito amplificador de auriculares

El amplificador se fabrica sobre una placa de circuito impreso o se monta. No utilice este tipo de amplificador. transformador de pulso, ya que puede causar interferencias. Después de su fabricación, este amplificador es capaz de proporcionar un sonido potente y agradable desde un teléfono, reproductor o tableta.
Puedes ver otra versión de un amplificador de auriculares casero en el vídeo:

Amplificador de sonido para portátil.

Se ensambla un amplificador para una computadora portátil en los casos en que la potencia de los parlantes integrados no es suficiente para una escucha normal o si los parlantes no funcionan. El amplificador debe estar diseñado para altavoces externos de hasta 2 vatios y una resistencia del devanado de hasta 4 ohmios.

Amplificador de sonido para portátil.

Para montar el amplificador necesitarás:

• Placa de circuito impreso.
• Chip TDA 7231.
• Fuente de alimentación de 9 voltios.
• Alojamiento para componentes de alojamiento.
• Condensador apolar 0,1 µF - 2 piezas.
• Condensador polar 100 uF - 1 pieza.
• Condensador polar 220 uF - 1 pieza.
• Condensador polar 470 uF - 1 pieza.
• Resistencia constante 10 Kom - 1 pieza.
• Resistencia constante de 4,7 ohmios - 1 pieza.
• Interruptor de dos posiciones - 1 pieza.
• Conector de entrada de altavoz - 1 pieza.

Circuito amplificador de audio para computadora portátil.

El orden de montaje se determina de forma independiente según el diagrama. El radiador de refrigeración debe ser de un tamaño tal que la temperatura de funcionamiento dentro de la carcasa del amplificador no supere los 50 grados centígrados. Si planea utilizar el dispositivo al aire libre, debe hacerle un estuche con orificios para la circulación del aire. Para el caso, puede utilizar un recipiente de plástico o cajas de plástico de equipos de radio viejos.
Puedes ver las instrucciones visuales en el vídeo:

Amplificador de sonido para radio de coche.

Este amplificador para radio de coche está montado en un chip TDA8569Q. El circuito no es complicado y es muy común.

Amplificador de sonido para radio de coche.

El microcircuito tiene las siguientes características declaradas:

• La potencia de entrada es de 25 vatios por canal a 4 ohmios y 40 vatios por canal a 2 ohmios.
• Tensión de alimentación 6-18 voltios.
• Rango de frecuencia reproducible 20-20000 Hz.

Para uso en un automóvil, se debe agregar un filtro al circuito para evitar interferencias generadas por el generador y el sistema de encendido. El microcircuito también tiene protección contra cortocircuitos de salida y sobrecalentamiento.

Circuito amplificador de audio para radio de coche.

Consultando el diagrama presentado, compre los componentes necesarios. Próximo sorteo placa de circuito impreso y perforar agujeros en él. Después de esto, grabe el tablero con cloruro férrico. Finalmente, retocamos y comenzamos a soldar los componentes del microcircuito. Tenga en cuenta que es mejor cubrir las rutas de alimentación con una capa más gruesa de soldadura para que no se produzcan cortes de energía.
Debe instalar un radiador en el chip u organizar el enfriamiento activo utilizando un enfriador; de lo contrario, el amplificador se sobrecalentará a un volumen mayor.
Después de ensamblar el microcircuito, es necesario hacer un filtro de potencia de acuerdo con el diagrama a continuación:

Circuito de filtro de interferencias

El estrangulador del filtro se enrolla en 5 vueltas, con un cable con una sección transversal de 1-1,5 mm, sobre un anillo de ferrita con un diámetro de 20 mm.
Este filtro también se puede utilizar si su radio capta interferencias.
¡Atención! Tenga cuidado de no invertir la polaridad de la fuente de alimentación, de lo contrario el microcircuito se quemará instantáneamente.
También puedes aprender a hacer un amplificador para una señal estéreo en el video:

amplificador de sonido a transistores

como diagrama para amplificador de transistores Utilice el siguiente diagrama:

Circuito amplificador de audio a transistores.

El esquema, aunque antiguo, tiene muchos seguidores por las siguientes razones:

• Instalación simplificada debido al reducido número de elementos.
• No es necesario clasificar los transistores en pares complementarios.
• 10 vatios de potencia, suficiente para salones.
• Buena compatibilidad con los nuevos. tarjetas de sonido y jugadores.
• Excelente calidad de sonido.

Comience a ensamblar el amplificador con fuente de alimentación. Separe dos canales para estéreo por dos devanados secundarios procedente de un transformador. En la placa de pruebas, haz puentes usando diodos Schottky para el rectificador. Después de los puentes hay filtros CRC que constan de dos condensadores de 33.000 uF y una resistencia de 0,75 ohmios entre ellos. Se necesita una potente resistencia de cemento para el filtro; con una corriente de reposo de hasta 2 A, disipará 3 W de calor, por lo que es mejor tomarlo con un margen de 5-10 W. Para el resto de resistencias del circuito será suficiente una potencia de 2 W.

amplificador de transistores

Pasemos a la placa amplificadora. Todo, excepto los transistores de salida Tr1/Tr2, está en la propia placa. Los transistores de salida están montados sobre radiadores. Es mejor configurar primero las resistencias R1, R2 y R6 como recortadores, desoldarlas después de todos los ajustes, medir su resistencia y soldar las resistencias constantes finales con la misma resistencia. La configuración se reduce a las siguientes operaciones: usando R6, se configura de manera que el voltaje entre X y cero sea exactamente la mitad del voltaje +V y cero. Luego, usando R1 y R2, se configura la corriente de reposo; configure el probador para medir corriente continua y mida la corriente en la fuente de alimentación más el punto de entrada. La corriente de reposo de un amplificador de clase A es máxima y, de hecho, en ausencia de señal de entrada, toda ella se convierte en energía térmica. Para altavoces de 8 ohmios, esta corriente debe ser de 1,2 A a 27 voltios, lo que significa 32,4 vatios de calor por canal. Dado que configurar la corriente puede tardar varios minutos, los transistores de salida ya deberían estar en los radiadores de refrigeración; de lo contrario, se sobrecalentarán rápidamente.
Al ajustar y reducir la resistencia del amplificador, la frecuencia de corte de baja frecuencia puede aumentar, por lo que para el condensador de entrada es mejor usar no 0,5 µF, sino 1 o incluso 2 µF en una película de polímero. Se cree que este esquema no es propenso a la autoexcitación, pero por si acaso, se coloca un circuito Zobel entre el punto X y tierra: R 10 Ohm + C 0,1 μF. Se deben colocar fusibles tanto en el transformador como en la entrada de alimentación del circuito.
Es una buena idea utilizar pasta térmica para asegurar el máximo contacto entre el transistor y el disipador de calor.
Ahora unas palabras sobre el caso. El tamaño de la carcasa está determinado por los radiadores: NS135-250, 2500 centímetros cuadrados por cada transistor. El cuerpo en sí está hecho de plexiglás o plástico. Una vez montado el amplificador, antes de empezar a disfrutar de la música, es necesario distribuir adecuadamente el suelo para minimizar el ruido de fondo. Para hacer esto, conecte el SZ al menos de la entrada-salida y conecte los menos restantes a la "estrella" cerca de los condensadores del filtro.

Carcasa de amplificador de audio de transistores

costo aproximado Consumibles para amplificador de audio de transistores:

• Condensadores de filtro 4 piezas - 2700 rublos.
• Transformador - 2200 rublos.
• Radiadores - 1800 rublos.
• Transistores de salida: 6-8 piezas, 900 rublos.
• Elementos pequeños (resistencias, condensadores, transistores, diodos) alrededor de 2000 rublos.
• Conectores - 600 rublos.
• Plexiglás - 650 rublos.
• Pintura - 250 rublos.
• Tablero, cables, soldadura aproximadamente - 1000 rublos

La cantidad resultante es de 12.100 rublos.
También puedes ver un vídeo sobre cómo montar un amplificador utilizando transistores de germanio:

amplificador de sonido a válvulas

Esquema simple amplificador de tubo consta de dos cascadas - preamplificador en 6N23P y amplificador de potencia en 6P14P.

Circuito amplificador de válvulas

Como puede verse en el diagrama, ambas cascadas funcionan en conexión triodo y la corriente del ánodo de las lámparas está cerca del límite. Las corrientes se ajustan mediante resistencias catódicas: 3 mA para la entrada y 50 mA para la lámpara de salida.
Las piezas utilizadas en un amplificador de válvulas deben ser nuevas y de alta calidad. La desviación permitida de los valores de resistencia puede ser de más o menos un 20% y las capacitancias de todos los condensadores se pueden aumentar de 2 a 3 veces.
Los condensadores de filtro deben estar diseñados para una tensión de al menos 350 voltios. El condensador entre etapas también debe diseñarse para el mismo voltaje. Los transformadores para el amplificador pueden ser comunes: TV31-9 o un análogo más moderno: TWSE-6.

amplificador de sonido a válvulas

Es mejor no instalar un control de volumen y balance estéreo en el amplificador, ya que estos ajustes se pueden realizar en la computadora o en el propio reproductor. La lámpara de entrada se selecciona entre: 6N1P, 6N2P, 6N23P, 6N3P. El pentodo de salida es 6P14P, 6P15P, 6P18P o 6P43P (con mayor resistencia de resistencia catódica).
Incluso si tiene un transformador que funcione, es mejor utilizar un transformador normal con un rectificador de 40 a 60 vatios para encender el amplificador de garra por primera vez. Sólo después de probar y sintonizar exitosamente el amplificador se puede instalar el transformador de impulsos.
Utilice enchufes estándar para enchufes y cables; para conectar los altavoces, es mejor instalar "pedales" de 4 pines.
La carcasa del amplificador de garra suele estar hecha de la carcasa de equipos antiguos o de cajas de unidades de sistema.
Puedes ver otra versión de un amplificador de válvulas en el vídeo:

Clasificación de amplificadores de sonido.

Para que pueda determinar a qué clase de amplificadores de sonido pertenece el dispositivo que ensambló, lea la clasificación UMZCH a continuación:

amplificador clase a

• • Clase A- Los amplificadores de esta clase funcionan sin corte de señal en la porción lineal de la característica corriente-voltaje de los elementos amplificadores, lo que garantiza un mínimo de distorsiones no lineales. Pero esto tiene el coste de un gran amplificador y un enorme consumo de energía. La eficiencia de un amplificador de Clase A es sólo del 15 al 30%. Esta clase incluye amplificadores de válvulas y transistores.

amplificador clase B

• • Clase B- Los amplificadores de clase B funcionan con un corte de señal de 90 grados. Para este modo de funcionamiento se utiliza circuito push-pull, en el que cada parte amplifica su mitad de la señal. La principal desventaja de los amplificadores de clase B es la distorsión de la señal debido a una transición gradual de una media onda a otra. Se considera que la ventaja de esta clase de amplificadores es su alta eficiencia, que en ocasiones alcanza el 70%. Pero a pesar del alto rendimiento, no encontrará modelos modernos de amplificadores de clase B en los estantes.

amplificador clase AB

• • Clase AB es un intento de combinar amplificadores de las clases descritas anteriormente para lograr la ausencia de distorsión de la señal y una alta eficiencia.

amplificador clase H

• • Clase H- Diseñado específicamente para automóviles que tienen una limitación de voltaje que alimenta las etapas de salida. La razón para crear amplificadores de Clase H es que el verdadero señal de sonido Tiene un carácter pulsado y su potencia media es muy inferior a la de pico. El circuito de esta clase de amplificadores se basa en circuito simple para un amplificador clase AB, que opera en un circuito puente. Sólo se ha añadido un circuito especial para duplicar la tensión de alimentación. El elemento principal del circuito de duplicación es un condensador de almacenamiento. gran capacidad, que se carga constantemente desde la fuente de energía principal. En picos de potencia, este condensador está conectado por el circuito de control a la fuente de alimentación principal. El voltaje de suministro a la etapa de salida del amplificador se duplica, lo que le permite manejar picos de señal. La eficiencia de los amplificadores de clase H alcanza el 80%, con una distorsión de la señal de sólo el 0,1%.

amplificador clase D

• La clase D es una clase separada de amplificadores llamados "amplificadores digitales". La conversión digital proporciona capacidades adicionales de procesamiento de sonido: desde ajustar el volumen y el tono hasta implementar efectos digitales como reverberación, reducción de ruido y supresión acústica. comentario. A diferencia de los amplificadores analógicos, la salida de los amplificadores Clase D es una onda cuadrada. Su amplitud es constante, pero su duración varía según la amplitud de la señal analógica que ingresa a la entrada del amplificador. La eficiencia de los amplificadores de este tipo puede alcanzar el 90% -95%.

En conclusión, me gustaría decir que trabajar en radioelectrónica requiere una gran cantidad de conocimientos y experiencia que se adquieren a lo largo de mucho tiempo. Por lo tanto, si algo no te funciona, no te desanimes, refuerza tus conocimientos con otras fuentes y vuelve a intentarlo.