Как сделать усилитель звука для колонок своими руками?

Самый простой усилитель звука

В наше время биполярные транзисторы уходят в прошлое, и теперь, чтобы собрать какой-либо простой усилитель, уже не надо мучаться с расчетами и клепать печатную плату больших размеров.

Микросхемы TDA

Сейчас почти вся дешевая усилительная техника делается на микросхемах. Самое большое распространение получили микросхемы TDA для усиления аудиосигнала. В настоящее время они используются в автомагнитолах, в активных сабвуферах, в домашней акустике и во многих других аудиоусилителях и выглядят примерно вот так:

Одноканальный усилитель на TDA7396

Вот распиновка микросхемы:

Собирать наш усилитель будем по типичной схеме, которая была приложена в самом даташите:

На ножку 8 подаем +Vs, а на 4 ножку ничего не подаем. Следовательно, схема примет вот такой вид:

+Vs – это напряжение питания. Оно может быть от 8 и до 18 Вольт. “IN+” и “IN-” – сюда подаем слабый звуковой сигнал. К 5 и 7 ноге цепляем динамик. Шестую ногу садим на минус.

Вот моя сборка навесным монтажом

Конденсаторы на входе питания 100нФ и 1000мкФ я не использовал, так как у меня с блока питания итак идет чистое напряжение.

Раскачивал динамик с такими параметрами:

Как видите, сопротивление катушки 4 Ома. Полоса частот говорит о том, что он сабвуферного типа.

А вот так у меня выглядит саб в самопальном корпусе:

Пробовал снять видео, но звук на видео у меня снимает очень плохо. Но все-таки могу сказать, что с телефона на средней мощности уже долбило так, что уши заворачивались, хотя потребление всей схемы в рабочем виде составило всего около 10 Ватт (умножаем 14,3 на 0,73). В этом примере я взял напряжение, как в автомобиле, то есть 14,4 Вольта, что вполне укладывается в наш рабочий диапазон от 8 и до 18 Вольт.

Если у вас нет мощного источника питания, то его можно собрать вот по этой схеме.

Не зацикливайтесь именно на этой микросхеме. Этих микросхем TDA, как я уже говорил, существует множество видов. Некоторые из них усиливают стереосигнал и могут выдавать звук сразу на 4 динамика, как это сделано в автомагнитолах. Так что не поленитесь порыться в интернете и найти подходящую ТДАшку. После окончания сборки дайте заценить соседям ваш усилитель, выкрутив ручку громкости на всю балалайку и прислонив мощный динамик к стене).

А вот в этой статье я собирал усилитель на микросхеме TDA2030A

Получилось очень даже неплохо, так как TDA2030A обладает лучшими характеристиками, чем TDA7396

Также приложу для разнообразия еще схему от подписчика, у которого усилитель на TDA 1557Q работает исправно уже более 10 лет подряд:

Усилители на Алиэкспресс

А вот здесь он уже сразу готовый

Да и вообще, этих модулей усилителей на Алиэкпресс ну очень много. Нажимаете на эту ссылку и выбираете любой понравившийся усилитель.

Особенности подключения автомобильного усилителя

Существует интересная фраза, о том, что «усилители на самом деле ничего не усиливают, они просто модулируют питание». Одно из существенных отличий автомобильного усилителя от домашнего, о котором вскользь упомянул в самом начале, — это работа от бортовой сети автомобиля. Номинальное напряжение в ней составляет 12 Вольт (реально чуть выше, но сейчас это не суть). Значит, чтобы получить на выходе достаточную мощность, токопотребление должно быть доводьно серьёзным — десятки, а в пиках сигнала даже сотни Ампер. Отсюда и особые требования к подключению питания. На первый взгляд, всё это выглядит немного пугающе, но на самом деле, если придерживаться нескольких простых правил, проблем возникнуть не должно.

Во-первых, усилитель ни в коем случае нельзя подключать к штатной проводке. Она не рассчитана на такие токи. Берите отдельные кабели и прокладывайте их от усилителя непосредственно к аккумулятору. Можно и плюс, и минус, а можно только плюс (минус при этом идёт по «массе»). Однозначного ответа, какой вариант лучше, пожалуй, нет, но лично я предпочитаю первый способ. Хотя бы потому, что в нынешних автомобилях слишком много электроники, которая тоже «завязана» на кузов.

Аккуратность прокладки проводки — залог надёжности и безопасности

Не жадничайте, используйте для подключения специализированные автомобильные кабели — они имеют мягкую изоляцию, устойчивую к перепадам температур. Любители использовать разного рода КГ-25 и прочие подобные промышленные кабели уже через год будут лицезреть в подкапотном пространстве рассыпающуюся резиновую изоляцию. Наблюдал такое неоднократно, к счастью, не у себя.

Кстати, имейте в виду, дешевые кабели могут быть не медными, а так называемыми CCA (Copper Clad Aluminium), «обмеднённые» алюминиевые. Они менее долговечны, сильнее подвергаются коррозии и быстрее ослабевают в местах контактов. Чистая медь в этом плане всё же лучше, хоть и дороже. А ещё лучше — луженая медь.

Во-вторых, подбирайте достаточное сечение питающих кабелей исходя из их длины и токопотребления усилителя. Даже десятые доли Ома в питающей линии могут давать просадку напряжения в пиках сигнала на несколько Вольт. А это не только влияет на звучание, но и чревато выходом из строя блока питания усилителя. По этой же причине старайтесь сразу просчитать необходимую длину кабеля, чтобы избежать лишних стыков.

При выборе сечения кабеля можно руководствоваться таблицами, которые есть в правилах любых автозвуковых соревнований

В-третьих, обязательно ставьте в разрыв питающего кабеля предохранитель. Он должен располагаться как можно ближе к аккумулятору. В отличие от предохранителя в самом усилителе, им вы защищаете не аппаратуру, а сам кабель. Номинал выбирайте исходя из сечения. Например, для кабеля сечением 4 Ga (21 кв.мм) можно использовать предохранитель не более 100 А, а для кабеля сечением 2 Ga (33 кв.мм) — не более 150А.

Больше полос

Аудиофилы из числа минималистов скорее всего предпочтут классический двухполосник (два динамика: высокочастотник и СЧ/НЧ-головка), но если вы решили купить напольные колонки, лучше поищите среди них 3- или так называемые 2,5-полосные АС, в которых громкоговорители низкочастотного диапазона дублируются, чтобы уменьшить рабочее смещение диффузоров (обычный способ снизить нелинейные искажения). Любители авторитетных мнений могут сами убедиться, что лучшие профессиональные контрольные аудиомониторы и дорогие High End-системы часто делаются по четырех- или даже по пятиполосным схемам. Желающие проверить этот факт могут посмотреть сводную таблицу параметров акустики; числа в графе «количество полос», как правило, возрастают с увеличением цены. Кстати, известно, что принц Чарлз (наверное, вместе с королевой Великобритании) слушает пятиполосные колонки… Эти рассуждения можно не принимать к сведению в отношении тыловых АС для домашнего кинотеатра (они вполне могут быть и двухполосными). Акустика центрального канала обязательно должна быть очень хорошо экранированной. Это избавит ваш кинескопный телевизор от появления цветовых пятен на изображении. Проверка элементарная: поднесите громкоговоритель к экрану работающего телевизора.

Заземление усилителя

Заземление является одним из наиболее важных аспектов проектирования конструкции усилителя. Плохое заземление может быть основным источником шума и шума. Хорошая схема заземления позволяет отделить низковольтный аудиовход и сигнальное заземление от сильноточного источника питания и заземления динамика. Если допускается пропускание высоких токов через заземление с низким током, в проводах с низким током будет развиваться постоянное напряжение, которое будет появляться на входе и усиливаться как гул.

Чтобы разделить разные области, создадим несколько разных сетей:

1. Заземление аудиовхода: для провода заземления кабеля аудиовхода
2. Заземление сигнала: для входной цепи: R2, C2 и C3
3. Заземление динамика: для обратных проводов динамика
4. Заземление для развязки конденсаторов и цепи Зобеля.

Эти заземления будут подключаться к группе контактов, называемых заземлением основной схемы. Заземление основной схемы подключено к цепи защиты контура заземления, которая затем подключается к проводу заземления через металлическое шасси.

Основное заземление должно быть расположено как можно ближе к ёмким конденсаторам на источнике питания:

Как показано на рисунке, соединение цепи защиты контура заземления находится ближе всего к конденсаторам резервуара (БП), а соединение заземления входа — самое дальнее.

Что необходимо учитывать при выборе усилителя звука для автомобильных колонок

Основные критерии при установке аудиооборудования в машину – это мощность сигнала, количество каналов, соответствующее динамикам и качество звучания.

Диапазон частот выходных каналов, также должен соответствовать техническим параметрам динамиков

Кроме перечисленных характеристик, особое внимание уделяют чувствительности на входе

Наличие регулировки входящего сигнала, позволяет использовать усилитель на разных автомобилях. При отсутствии такой корректировки, следует убедиться в соответствии параметров выходящего сигнала аудиомагнитолы параметрам чувствительности подключаемого оборудования.

Любителям «басов» следует обратить внимание на наличие фильтра низких частот, который убирает вредные для человека и радиоаппаратуры колебания – менее 20 Гц. Наличие регулировки уровня таких частот, позволит комфортно использовать усилитель и колонки в разных ситуациях. Меломанам, уделяющим большое внимание качеству звучания, желательно учесть коэффициент искажений, который не должен превышать 1%

Меломанам, уделяющим большое внимание качеству звучания, желательно учесть коэффициент искажений, который не должен превышать 1%. Сделав правильный выбор усилителя для автомобиля, каждый из водителей может отправляться в дальнюю дорогу и с наслаждением прослушивать любимые аудиозаписи

Сделав правильный выбор усилителя для автомобиля, каждый из водителей может отправляться в дальнюю дорогу и с наслаждением прослушивать любимые аудиозаписи.

Простейший усилитель звука

Необходимые материалы

Чтобы самостоятельно сделать усилитель, потребуется подготовить:

• микросхему LM386;
• источник постоянного тока напряжением 9 В (батарея типа «Крона» или банка из 6 стандартных 1,5-вольтовых батареек);
• корпус для установки батареек или переходная плата для элемента «Крона»;
• громкоговоритель 1 Ватт с катушкой сопротивлением 8 Ом;
• разъем для подсоединения штекера диаметром 3,5 мм;
• сопротивление номиналом 10 Ом;
• конденсатор емкостью 0,05 мкФ;
• выключатель цепи питания.

Требования к блоку питания

Блоки питания для УМЗЧ (усилитель мощности звуковой частоты) определяют класс устройства. В конструкции изделий предусматриваются фильтры для устранения помех, а выходное напряжение не должно пульсировать. Адаптеры строятся на основе стандартного трансформатора с полупроводниковым мостом выпрямления, импульсные устройства для питания усилителей звука не применяются.

Для устранения пульсации тока в цепи выпрямителя устанавливаются конденсаторы с повышенной емкостью. В базовом усилительном блоке применяется химический источник постоянного тока, в котором отсутствуют источники радиочастотных помех. Недостатком является низкая емкость, которой хватает на 1-3 часа работы оборудования.

Этапы работы

Краткий алгоритм изготовления:

1. Нарисовать на листе бумаги схему усилительного блока, что позволит корректно соединить электронные компоненты. Для определения назначения контактов необходимо расположить микросхему полукруглой выемкой от себя.
2. Припаять кабель, соединяющий положительный полюс батареи с цепью питания микросхемы. Шнур присоединяется к ножке, отмеченной на корпусе цифрой 6 (вторая позиция снизу на правой стороне чипа).
3. Установить в разрыв положительного кабеля питания переключатель, позволяющий управлять работой малогабаритного усилителя.
4. Присоединить к нижнему контакту на правой стороне чипа положительный выход конденсатора.
5. Соединить отрицательный выход конденсатора с положительной клеммой громкоговорителя. Допускается использование удлинительного медного провода, позволяющего разнести усилительный блок и репродуктор.
6. Припаять отрезок кабеля к отрицательному полюсу громкоговорителя. Противоположный конец провода подсоединяется к нижней лапке на левой стороне микросхемы. Дополнительный кабель соединяет нижний контакт со второй точкой сверху, расположенной на левой кромке чипа.
7. Присоединить контакт сопротивления к ножке, расположенной между пинами, использованными для коммутации отрицательного вывода динамика.
8. Соединить каналы разъема для коммутации внешнего источника звука в общий тракт. Оснастить противоположный вывод резистора удлинительным проводом, который выводится к полученному общему положительному контакту разъема.
9. Отрицательный выход разъема заземляется (выводится к отрицательному полюсу динамика). К этой же точке подводится минусовой сигнал от источника питания.
10. Установить детали в пластиковый корпус подходящих размеров и конфигурации. Полученная конструкция, собранная из подручных материалов, может использоваться как портативная колонка, которая подключается к смартфону или ноутбуку.

Что нужно знать о создании простого УЗ

Кроме блока питания есть еще один очень важный центральный элемент домашнего или автомобильного усилителя звука своими руками — операционный усилитель.

Кроме того, при создании звукового усилителя важно понимать, что стандартная модель имеет два входа и один выход. Мы рассмотрим далее изготовление такой модели стерео звукового усилителя, которая и выходов имеет два

Такое изменение конструкции необходимо, чтобы распределить полученный сигнал на правый и левый выходной динамик.

Посмотрите еще здесь!

• Замена крана под давлением — пошаговое описание как своими руками поменять под давлением водопроводный кран (80 фото + видео)

• Что такое акустический выключатель: устройство, работа, виды и особенности устройства (100 фото)

• Фильтр низких и высоких частот: делаем частотные фильтры и как создать схемотехнику высокого класса (95 фото + видео)

Микросхема такого звукоусилителя должна иметь не меньше шести выводов. Одна пара нужна для подключения к усилителю блока питания.

Вторая пара — это входная пара для получения сигнала на микросхему. И третья пара — это выходы для получения звука через динамики.

Но в большинстве своем все выглядит иначе и выводов в микросхеме гораздо больше для создания обмоток. Рассмотрим, из чего можно собрать простой усилитель звука.

Как собрать стереоусилитель для колонок своими руками 12в

Все кто решается на создание усилителя для колонок, прежде всего интересуется компонентами, которые нужны для сборки. Подобные устройства работают благодаря микросхемам и транзисторам, хотя есть и случаи, когда используются лампы.

Рекомендации

Созданный вручную усилитель звука, основанный на микросхемах типа TDA и ему подобных, очень быстро нагревается. Для того чтобы предотвратить перегрев необходимо устанавливать радиаторные решётки. Размеры и типы решёток зависят от вида микросхем и мощности создаваемого устройства. Поэтому, необходимо предварительно в корпусе оставить для неё место.

Что вам понадобится в процессе

Чтобы приступить к изготовлению устройства, понадобится:

• корпус;
• штекер;
• блок питания;
• микросхема;
• кнопка-выключатель;
• проводки;
• охладительный радиатор;
• шурупы;
• термоклей с термопастой;
• паяльник и канифоль.

1. Бур — расширитель. Он необходим для бурления отверстий в пластике или металле. Это очень удобный и точный инструмент, при помощи которого можно легко собрать корпус.
2. Микросхемы. Необходимые микросхемы типа TDA легко можно найти на прилавках магазинов. В качестве альтернативы можно разобрать старый телевизор, и изъять оттуда нужную микросхему.
3. Транзисторы. Транзисторы удобны своим маленьким потреблением энергии и тем, что их легко вмонтировать в любое устройство. Они отлично передают звук и его не нужно настраивать.
4. Лампы. Уже мало кто создаёт устройства основанного на лампах. Но, тем не менее, такие устройства обладают отличными параметрами звука. Такие устройства имеют большой ряд недостатков: употребляют много энергии, занимают много места, тяжелее обычных, дорогие.

Разобравшись с необходимыми компонентами можно приступать к сборке устройства.

Схемы и инструкции по сборке

Существует множество схем по сборке усилителей. Они в первую очередь зависят от того старая или цифровая техника будет создана, размера и источника питания устройства. Собираются схемы на печатной плате, которая в итоге сделает устройство компактным. Также для сборки следует иметь в наличии паяльник.

Схема, которая, была разработана британцем Джоном Линсли-Худом, базируется на использовании четырёх транзисторов без использования микросхем. Такая схема позволяет с точностью воспроизводить форму входного сигнала, что даёт в итоге качественное усиление и синусоиду.

Только профессионалы могут создавать собственные схемы. Для новичков существует программа Sprint Layout, где можно посмотреть схемы и выбрать нужную.

Усилитель звука для авто

Непременным условием установки самодельного усилителя в автомобиле является фильтр питания, позволяющий устранить помехи от работы системы зажигания и генератора. В конструкции чипа предусмотрена аварийная защита, предохраняющая конструкцию от короткого замыкания в выходном звуковом тракте и от перегрева. Допускается установка дополнительной системы, позволяющей включать контрольные светодиоды при возникновении неполадок в работе.

Последовательность действий при изготовлении автомобильного усилителя следующая:

1. Разметить печатную плату будущего устройства в соответствии со схемой. Изделие изготавливается по лазерно-утюжной технологии (ЛУТ) или с помощью канцелярского штриха и маркера.
2. Просверлить отверстия для установки электронных компонентов.
3. Протравить плату в растворе хлорного железа (остатки реагента смываются водой). Покрыть поверхность дорожек слоем припоя с помощью паяльника.
4. В дорожки подвода питания впаять медную проволоку, покрытую слоем припоя. Дополнительный материал снижает вероятность проседания напряжения питания в процессе работы усилителя. В цепь питания включается электролитический конденсатор емкостью 4500-5000 мкФ, рассчитанный на напряжение 16 В.
5. Припаять остальные компоненты усилителя.
6. Установить радиатор охлаждения, имеющий площадь в 15-20 раз больше площади микросхемы. Пластина крепится к чипу с помощью винта. Для улучшения теплообмена используется кремний-органическая паста. Если при работе оборудования будут отмечаться случаи перегрева, то необходимо установить радиатор с увеличенной площадью и дополнительными ребрами или смонтировать вентилятор, который подключается к общей цепи питания.
7. Собрать фильтр питания, состоящий из 3 параллельно работающих конденсаторов номиналом 0,1 и 4700 мкФ. В схему входит катушка из 5 витков медного провода сечением 1-1,5 мм², накрученных на ферритовое кольцо диаметром 20 мм. В конструкции фильтра предусматривается плавкая вставка номиналом 7,5-10 А.
8. Соединить оборудование в общую цепь и проверить работу изделий при разных режимах. При подключении питания не допускается ошибочная полярность, поскольку это приводит к выходу из строя микросхемы.

Альтернативные варианты конструкции

Если в гараже имеется старая магнитола Pioneer, то возможно изготовление самодельного устройства на базе микросхемы Mosfet Pal 007 (аналог чипа LA4347). В схеме предусматриваются конденсаторы для устранения посторонних шумов. Рабочее напряжение изделий составляет 16 В. Микросхема позволяет подключать 2 или 4 динамика (количество зависит от способа подключения дополнительных элементов). В конструкции используется алюминиевый радиатор, позаимствованный от магнитолы.

Усилитель на базе Philips TDA1562 оснащается комбинированной схемой питания. При повышении нагрузки активируется схема повышения напряжения питания, оснащенная конденсаторами номиналом 4700 мкФ. Конструкция микросхемы позволяет подключать низкочастотные громкоговорители, но для отвода излишков тепла требуется радиатор площадью не менее 400 см². Чип оборудован встроенной защитой от перегрева и коротких замыканий в выходном каскаде (в схеме предусматривается предупредительный световой индикатор неисправности).

Разметка, складывание и склеивание подставки под телефон

Требуется отметить все линии сгиба кончиком ножниц, а затем сложить деталь в соответствии с фотографиями. Приклеить задние клапаны вниз, а затем протолкнуть вверх через отверстие в верхней части платформы, пока клапаны деталей не совместятся. Затем приклеить все пять клапанов с трех сторон. Клапан на дне не приклеивается. Он просто упирается в подставку, когда все остальное приклеено.

Увидели кусок пены или пенопласта в двери? Будьте осторожны, работают грабители

Райан Гослин: 5 звезд, которые начинали карьеру в «Клубе Микки Мауса»

Морская свинка думает, что она тоже кошка-сфинкс

Классификация усилителей звука

Чтобы вы могли определить к какому классу усилителей звука принадлежит собранное вами устройство, ознакомьтесь с приведённой ниже классификацией УМЗЧ :

Усилитель класса А

Класс А — усилители этого класса работают без отсечки сигнала на линейном участке вольтамперной характеристики усилительных элементов, что обеспечивает минимум нелинейных искажений. Но за это приходится расплачиваться большим размером усилителя и огромной потребляемой мощность. КПД усилителя класса А составляет всего лишь 15-30%. К данному классу относят ламповые и транзисторные усилители.

Усилитель класса В

Класс В — усилители класса В работают с отсечкой сигнала 90 градусов. Для режима такой работы используется двухтактная схема, в ней каждая часть усиливает свою половину сигнала. Основной минус усилителей класса В, это искажения сигнала по причине ступенчатого перехода одной полуволны к другой. Плюсом данного класса усилителей считают высокий КПД, иногда достигающий 70%. Но не смотря на высокую производительность, современных моделей усилителя класса В, вы не встретите на прилавках.

Усилитель класса АВ

Класс АВ — это попытка объединения усилителей описанных выше классов, с целью добиться отсутствия искажений сигнала и высокого коэффициента полезного действия.

Усилитель класса Н

Класс Н — разработан специально для автомобилей, у которых имеется ограничение напряжения, питающего выходные каскады. Причиной создания усилителей класса Н служит то, что реальный звуковой сигнал имеет импульсный характер и его средняя мощность намного ниже пиковой. В основе схемы данного класса усилителей, лежит простая схема для усилителя класса AB, работающая по мостовой схеме. Добавлена лишь специальная схема удвоения напряжения питания. Основной элемент схемы удвоения, это накопительный конденсатор большой емкости, который постоянно заряжается от основного источника питания. На пиках мощности этот конденсатор подключается схемой управления с основным источником питания. Напряжение питания выходного каскада усилителя удваивается, позволяя ему справиться с передачей пиков сигнала. КПД усилителей класса Н достигает 80%, при искажении сигнала всего в 0,1%.

Усилитель класса D

Класс D — это отдельный класс усилителей получивший название —«цифровые усилители». Цифровое преобразование обеспечивает дополнительные возможности по обработке звука: от регулировки уровня громкости и тембра до реализации цифровых эффектов, таких как реверберация, подавление шума, подавление акустической обратной связи. В отличие от аналоговых усилителей, выходной сигнал усилителей класса D представляет собой импульсы прямоугольной формы. Их амплитуда постоянна, а длительность изменяется в зависимости от амплитуды аналогового сигнала, поступающего на вход усилителя. КПД усилителей этого типа может достигать 90%-95%.

В заключении хотелось бы сказать, что занятие радиоэлектроникой требуют большого объёма знаний и опыта, которые приобретаются в течении длительного времени. Поэтому, если у вас что-то не получилось, не расстраивайтесь, подкрепляйте свои знания из других источников и пробуйте снова!

Дополнительные советы

Чтобы не запутаться, рекомендуется пользоваться программой Sprint Layout. Она обладает следующими функциями:

• проектирование схем слабой и средней степени сложности;
• проектирование разводки;
• просмотр моделей в трехмерном изображении;
• возможность создания библиотеки деталей.

Можно скачать и установить русифицированную программу с дополненным функционалом бесплатно. Для этого следует искать 6 версию ПО (не официальную, а именно переведенную). Она совместима со всеми версиями англоязычной вплоть до пятой.

Программа поможет создать наглядные планы, куда более полезные в деле, чем фото самодельных усилителей звука и их схем.

Рекомендуем посомтреть

• Схема как сделать самодельный металлоискатель — пошаговое описание изготовления и выбор элементов для устройства (85 фото)

• Технологии производства древесного угля — идеи создания, необходимое оборудование, особенности производства и брикетирование (100 фото)

• Идеи, как сделать поделку из пряжи — мастер-класс изготовления декора и особенности применения поделок из пряжи (110 фото)