Как сделать легкий усилитель звука
Усилитель звука своими руками
Многих радиолюбителей не устраивает звучание промышленных звуковых систем, поэтому проблема как сделать усилитель для колонок своими руками является интересной. Имеется много схем, которые пригодны для повторения начинающими радиолюбителями. Они собираются на доступных и недорогих деталях, просты в изготовлении и не требуют сложного налаживания. Можно сначала сделать усилитель звука простейшего типа, а затем переходить к более сложным конструкциям.
Мощный усилитель звука своими руками
Радиолюбитель, собирающийся сделать систему низкой частоты (УНЧ), должен решить ряд следующих вопросов:
Современные звуковые системы собираются с применением биполярных или полевых транзисторов и интегральных микросхем. Такие конструкции не требуют высокого напряжения в цепях питания, достаточно компактны и обеспечивают хороший диапазон воспроизводимых частот и низкий процент искажений. Звуковая аппаратура высшего класса собирается на электронных лампах, которые в серийной технике не применяются уже давно. Электрические параметры зависят от того, для какой цели будет использоваться УНЧ. Конструкция, предназначенная для подключения к планшету или компьютеру, не предполагает высокого качества воспроизведения звука.
Для специалиста будет просто собрать своими руками аудио усилитель, обеспечивающий достаточно высокие параметры. В такой конструкции можно использовать мощные транзисторы или микросхемы. Блок может быть предназначен для работы с устройствами, которые выдают мощный выходной сигнал. Тогда предварительный каскад не требуется и достаточно собрать только оконечник. Если устройство предназначено для работы с микрофоном, проигрывателем виниловых дисков или электрогитарой, то придётся собирать полный тракт с предварительным каскадом и регулировками тембра. Оконечный усилитель мощности своими руками можно проще всего собрать на интегральной микросхеме. Такая конструкция собирается на простейшей печатной плате, не требует регулировок, налаживания и при правильной сборке сразу начинает работать.
Конструкция обеспечивает выходную мощность до 20 ватт на канал, работает от напряжения от 10 до 18 В, поэтому может быть использована в автомобиле. Такая мощность обеспечивается при использовании микросхемы TDA1557. Корпус TDA8560Q может выдать до 30 ватт в каждом канале. Для более стабильной работы конструкции при воспроизведении низких частот рекомендуется в фильтре питания использовать 5, соединённых параллельно емкостей по 2200 мкф. Корпус микросхемы сильно нагревается, поэтому её нужно установить на радиатор. Чтобы собрать усилитель звука для колонок своими руками потребуется тестер и паяльник. Осциллограф и генератор для простых схем не используются.
Как собрать усилитель звука
Начинающим радиолюбителям нет смысла браться за повторение сложных транзисторных схем с высокими параметрами. Для регулировки таких конструкций потребуется сложная измерительная аппаратура. Самым простым вариантом для начинающих будет повторение схем, выполненных на интегральных компонентах. Для начала можно своими руками собрать простой усилитель звука небольшой мощности.
Микросхема LM386 работает в широком диапазоне питающего напряжения и обеспечивает мощность до 1,2 ватта на нагрузку 8 Ом. Коэффициент искажений сигнала не превышает 0,2%. Переменный резистор 4,7 кОм позволяет изменять коэффициент усиления от 20 до 200. Самодельное устройство можно собрать на макетной плате или навесным монтажом.
Стерео усилитель звука своими руками
Собрать качественный стерео усилитель звука для колонок своими руками довольно сложно, так как такие схемы требуют тщательной регулировки и отладки. Существуют схемы, которые обеспечивают высокое качество звучания без сложных настроек. Предлагаемая конструкция представляет собой ультралинейную схему, работающую в классе «А». Это означает, что выходной сигнал практически не искажается и повторяет форму входного сигнала. В выходном каскаде можно использовать транзисторы КТ803, КТ805 или КТ819. С выхода каскада можно получить до 15 ватт мощности, причём искажения минимальны и соответствуют параметрам аппаратуры самого высокого класса.
Схема, работающая в данном режиме, потребляет большой ток, и выходные транзисторы греются при отсутствии сигнала, поэтому они устанавливаются на радиаторы. Чтобы сделать своими руками аудио усилитель для колонок стереофонического тракта собираются две схемы – для правого и левого каналов. Если конструкция будет использоваться для автомобильной магнитолы, то этой схемы достаточно. В других случаях потребуется предварительный каскад с регулировками усиления, тембров и стерео баланса. Спаять усилитель звука лучше всего на печатной плате. Выходные транзисторы монтируются на радиаторы. Для надёжного охлаждения можно использовать кулер от компьютерного блока питания. Конденсатор С2 должен быть плёночным.
Увеличить мощность усилителя звука своими руками, можно повысив напряжение питания на 10-15%. Предварительно нужно узнать критические величины напряжения для транзисторов. В некоторых случаях поможет увеличение входного сигнала. Это эффективнее раскачает выходной каскад.
Вопрос как сделать мощный усилитель звука своими руками часто возникает у радиолюбителей с небольшим опытом работы. Браться за транзисторную схему не имеет смысла. Это сложно, долго и нет гарантии, что конструкция заработает. Лучше всего применить специальные микросхемы. Интегральный УНЧ может выдавать на выходе сотни ватт, при этом схема не нуждается в регулировке.
Усилитель для колонок своими руками для чайников
Обычно конструкции с большой выходной мощностью используют для сабвуферов, но если имеются мощные акустические системы, то такую конструкцию можно использовать для озвучивания больших помещений. Таким УНЧ требуется правильно подобранный источник питания, а для корректной работы нужно продумать охлаждение выходных каскадов или корпуса мощной микросхемы.
Простая схема низкочастотного блока большой мощности может быть собрана на нескольких типах интегральных микросхем, но нумерация выводов не меняется. Выходная мощность (W) соответствует следующим типам микросхем:
Самодельные усилители звука, сделанные своими руками при использовании исправных элементов и аккуратном монтаже, смогут обеспечить хорошие параметры. Питание конструкции осуществляется от двухполярного источника питания с напряжением от 15 до 45 вольт. Кроме РА01 максимальное напряжение для которой, не должно превышать 28 вольт. В качестве нагрузки используются широкополосные колонки, так как амплитудно-частотная характеристика достаточно линейна в диапазоне 10 Гц-40 кГц. Коэффициент нелинейных искажений на частоте 1 кГц и выходной мощности 50 ватт не превышает 0,005%. Несмотря на то, что микросхемы достаточно дорогие на них можно собрать хороший усилитель звука.
Мини усилитель звука для колонок своими руками
Такая конструкция должна иметь небольшое количество доступных деталей, легко собираться и не нуждаться в настройке. Для такой цели лучше всего подойдут распространённые и недорогие микросхемы. Они применяются в серийной аппаратуре, но их можно использовать для домашних самоделок. Конструкция сможет обеспечить выходную мощность достаточную для озвучивания помещения среднего размера. Как сделать самый простой усилитель звука своими руками будет ясно после прочтения данной статьи.
Собрать простой мини усилитель звука, своими руками очень просто, используя готовый модуль с микросхемой РАМ8403. Для этой конструкции не потребуются никакие дискретные элементы, поскольку они предусмотрены в схеме. Достаточно подключить колонки, питание и подать входной сигнал. Сопротивление акустических систем должно быть 6-8 Ом. Выходная мощность достигает 2 ватт на канал.
Полный усилитель звука своими руками
Полный усилитель звука состоит из предварительного и оконечного каскадов, которые могут быть реализованы на транзисторах или интегральных микросхемах. Чтобы собрать аудио усилитель своими руками нужно иметь опыт и необходимое техническое оборудование, так как без измерительных приборов наладить такую конструкцию невозможно. Блок схема полного усилителя.
Регулировку устройства может выполнить только опытный радиолюбитель. На рисунке показана схема одного входного канала. В стереофонический тракт входят две такие схемы. Это каскад с активными регулировками тембра и регулятором громкости с компенсацией можно подключить к любому оконечному каскаду. Предварительный каскад собран на сдвоенном операционном усилителе с высоким быстродействием LM833 и на TL071. Вместо них можно использовать ОУ 544 серии.
Простой аудио усилитель своими руками
Простейший усилитель звука своими руками собирается на микросхеме TDA7231. Представленная схема обеспечивает выходную мощность до 1,5 ватт на четырёхомную нагрузку. Микросхема имеет большой допустимый диапазон по питанию, поэтому УНЧ может применяться в батарейных конструкциях. Ток покоя устройства не превышает 8 mA. Потребляемый ток при максимальной мощности достигает 1,5 А. К устройству можно подключить любую динамическую головку с сопротивлением 4 Ом. Для качественного воспроизведения музыки эта конструкция не подходит из-за большого процента искажений, который при максимальной громкости достигает 8%. Устройство может быть использовано в электронных игрушках с автономным питанием или системах охранной сигнализации.
Простой аудио усилитель звука для дома легко собирается на микросхеме 4069, которая содержит 6 инверторов. Система пригодна для подключения наушников при прослушивании музыкальных файлов с компьютера, телефона или планшета. Простая схема обеспечивает удовлетворительные параметры.
Изменяя сопротивление резисторов R2 и R3 можно менять коэффициент усиления устройства. Для этого УНЧ не обязательно делать печатную плату. Подойдёт стандартная макетная плата с металлизированными отверстиями.
Существует много простейших конструкций, которые доступны для повторения радиолюбителями с небольшим опытом. Для изготовления таких устройств потребуется только тестер для проверки основных цепей. После того, как в процессе изготовления и наладки простых схем появится опыт, можно переходить на более сложные системы.
Усилитель своими руками. Усилитель звука для сабвуфера в машину
Основа устройства
Начинающие радиолюбители в первую очередь задаются вопросом: из чего можно собрать простой усилитель звука в домашних условиях. Работа устройства основывается на транзисторах или микросхемах, либо возможен редкий вариант — на лампах. Рассмотрим подробнее каждый из них.
Домашние и автомобильные усилители своими силами
В домашних условиях часто не хватает мощного звучания при просмотре фильмов на ноутбуке или прослушивании музыки в наушниках. Рассмотрим, как правильно сделать усилитель звука своими руками.
Из чего можно сделать?
Усилитель для одной, двух или нескольких колонок в домашних условиях можно сделать на основе любого из устройств, в корпус от которого поместилась бы по длине и ширине его электронная плата. Корпусом может служить как сама активная колонка, в которую он устанавливается в отдельное, отгороженное пространство вместе с блоком питания, так и мощное зарядное 0.
Альтернативным решением служит корпус от старой магнитолы, из которой удалён кассетный или CD-привод, отработавший свой срок службы. Зачастую от старых автомагнитол остаётся лишь мощный стереоусилитель – в этом случае ничего переделывать не нужно. Если готовых корпусов нет – сам корпус изготавливается самостоятельно из фанеры небольшой толщины (до 1 см), алюминиевых листов, двустороннего фольгированного стеклотекстолита и других материалов.
Инструкция по изготовлению
Усилитель звука для колонок своими руками потребует для изготовления радиоматериалы и радиокомпоненты.
Самый простой вариант – лак для ногтей, но его стоимость может не оправдать себя.
Кроме материалов, нужны также некоторые приборы и инструменты.
Подготовив все нужные приборы, инструменты, радиоматериалы и радиокомпоненты, можно приступать к сборке самодельного устройства. Для изготовления блока питания на 10 вольт (если усилитель допускает такое падение напряжения) соедините выводы зарядных устройств, рассчитанных на 5 вольт, последовательно. Образуется двуполярный источник питания на 10 В с возможностью заземлить или «занулить» среднюю точку 0(где один «минус» и один «плюс» соединены последовательно).
Сборка усилителя включает ряд шагов.
При правильной сборке усилитель сразу же заработает. Для транзисторных усилителей в режиме «стерео» используют два независимых монофонических усилителя. В качестве рабочего варианта – два одно-, двух-, трёх- и более каскадных устройств. Трехкаскадная схема – самая универсальная: первый, маломощный каскад «раскачает» второй (средней мощности). Второй же – третий (оконечный), обладающий максимальной мощностью. На последний каскад и устанавливается радиатор.
Технология стереозвука (пространственного звучания) такова, что независимые усилители могут подключаться по отдельности и обладать отдельными колонками. Но для стереосистем, в которых сабвуфер (низкочастотный динамик или колонка) общий, стереофонический вариант усилителя собирается на одной микросхеме – и левый, и правый каналы сведены вместе при помощи дополнительных навесных (пассивных) деталей.
Рекомендации
Старайтесь не держать паяльник долго в одной точке – несколько секунд перегрева (температура свыше 250 градусов) способны отслоить слой медной фольги, и дорожку придётся заменить на медную проволоку. Проволочные дорожки из-за большей кривизны вносят дополнительную дестабилизацию в работу высокочастотных электрических цепей и каскадов.
Чтобы не перегревать микросхему, транзисторы и/или диоды (от перегрева они получают тепловой пробой), используйте паяльный флюс (в простейшем случае это раствор хлорида цинка) или лимонную кислоту и немного канифоли. Испаряющийся флюс частично охлаждает выводы радиодеталей, не давая последним перегреться. Движения должны быть чёткими, но довольно быстрыми.
Не рекомендуется использовать паяльник мощностью более 40 Вт – высокомощный за секунду и более перегреет активные радиокомпоненты.
Не пренебрегайте радиаторами. Полезно провести тепловой расчёт схемы. Выпускникам технических вузов, отучившимся на факультетах радиоэлектроники и конструирования аппаратуры, в этом плане легче. Усилитель, перегревающийся при большей громкости, рано или поздно выйдет из строя.
Нельзя завышать питающее напряжение больше максимального значения, указанного в инструкции схемы. Недостаток питания приведёт к тому, что усилитель не заработает либо сработает на минимальной мощности.
Компьютерный блок питания, использовавшийся в домашнем компьютере, который уже давно устарел по производительности, может пригодиться – он потребляет 250-400 Вт, но выдаёт не менее 70% от этого значения. Среди выходных напряжений компьютерного БП имеются 3,3; 5 и 12 В. Это универсальное решение для «самодельщиков» – блок питания от старого ПК выступает в роли лабораторного.
Согласуйте (соотнесите) мощности колонок и усилителя. Слабые колонки сгорят на мощном усилителе. Возможна и обратная ситуация, когда звук в слишком мощных колонках будет «захлёбываться». Для избавления от наводок со стороны блока питания вход и выход усилителя подключают посредством экранированной витой пары – коаксиального кабеля с двумя независимыми центральными проводниками, играющего роль акустического.
Определившись с ожидаемыми параметрами, вы соберёте универсальный усилитель, мощности которого (и колонок для него) хватит, чтобы организовать прослушивание музыки на большой территории площадью в несколько сотен квадратных метров.
Для ноутбука
Усилитель звуковых волн должен учитывать мощность внешних колонок до 2 ватт и сопротивление обмоток до 4 Ом.
Комплектующие для сборки:
Схема изготовления
Алгоритм действий по сборке выбирается в зависимости от выбранной схемы. Необходимо учитывать подходящий размер радиатора охлаждения, чтобы рабочая температура внутри корпуса не поднималась выше 50 градусов по Цельсию. При эксплуатации ноутбука на улице нужно предусмотреть отверстия в корпусе для доступа воздуха.
Для автомагнитолы
Усилитель для автомагнитолы возможно собрать на распространенной микросхеме TDA8569Q. Ее характеристики:
Обязательно необходимо предусмотреть дополнительно к схеме фильтр от помех, создаваемых работой автомобиля.
Для начала нарисуйте печатную плату, после просверлите отверстия в ней. Затем плату нужно протравить хлорным железом. После лудить и припаять все детали микросхемы. Во избежание присадок по питанию на дорожки питания нужно будет нанести толстый слой припоя. Предусмотреть систему охлаждения с помощью кулера или радиаторной решетки.
В заключении сборки необходимо изготовить фильтр от помех системы зажигания и плохой шумоизоляции по следующей схеме: на ферритовом кольце диаметром 20 мм намотать проводом сечением 1-1,5 мм в 5 витков дроссель.
Собрать устройство для улучшения качества звука в домашних условиях не составит труда. Главное определиться со схемой и иметь под рукой все комплектующие, из которых можно с легкостью собрать простой усилитель звука.
Устройство для наушников
Усилители для мобильного телефона питаются в основном за счет батареек, поэтому важно собрать прибор с низким потреблением энергии.
Представленная далее инструкция соответствует этому требованию. Если владельцу не так важно портативность, можно встроить разъем для питания от электросети.
Не рекомендуется использовать импульсные детали, так как они могут создавать помехи и ухудшать качество звука.
Для создания самодельного устройства лучше выбрать следующие элементы:
Схемой для сборки можно пользоваться от аналогичной платы TDA2822. От использования радиатора можно отказаться, выполнив устройство навесным монтажом.
Вместе с корпусом представленный прибор будет размером примерно 10 на 5 см, что удобно для ношения в кармане или рюкзаке вместе со смартфоном.
Для сабвуфера
Инструменты и материалы
Внутренняя схема усилка
Если вы решили оборудовать свой автомобиль качественной магнитолой на 12 вольт, для обеспечения хорошего звучания потребуется сабвуфер и усилитель.
Для изготовления усилителя в машину вам потребуется подготовить несколько элементов, в частности, речь идет о четырех устройствах:
Чтобы сделать автомобильный усилитель, эти блоки можно соорудить своими руками или приобрести уже готовые. Второй вариант будет более актуальным для тех, кто желает сэкономить время. Рассмотрим все эти элементы по порядку.
Блок усилителя низких частот представляет собой плату типа TDA 7294 — такой вариант будет наиболее оптимальным для усилка к автомагнитоле на 12 В. Цена на такой девайс в среднем составляет около 200 рублей. Следует отметить, что технические особенности схемы дают возможность ей хорошо выполнять свои функции, в частности, на выходе схема может выдавать до 100 Ватт мощности. Учтите, что эта схема является одноканальной, но и этот нюанс можно преодолеть.
Схема для изготовления девайса
Выходные транзисторы должны быть обеспечены охлаждением, чтобы сделать это, элементы можно загнуть к плате, при этом их контакты должны быть расположены вверх. После этого на контактные поверхности необходимо нанести термопасту и положить диэлектрическую пленку, а уже потом поверх монтируются радиаторы. Благодаря этому вы сможете немного уменьшить габариты последних и в целом сэкономить место в корпусе.
Поскольку установка сабвуфера подразумевает использование усилителя для авто, из поступающего импульса нужно будет выделить именно низкий диапазон частот. Сама по себе используемая схема является одноканальной, так что на входе в устройство обработки импульса необходимо поставить сумматор каналов. Это позволит преобразовать двухканальный импульс в одноканальный.
Усилитель для сабвуфера в машину подразумевает использование устройства преобразования напряжения или трансформатора от 12 до 40 вольт. Для этой цели можно использовать схему TL-494. В принципе, в продаже можно найти и другие варианты, но этот оптимально подойдет для тех автовладельцев, у которых нет опыта в изготовлении усилков. Тем более, что эта схема отлично подходит для сабвуфера и усилителя на 12 вольт по техническим параметрам — она позволяет обеспечить наиболее мощный импульс.
Схема самодельного устройства
Что касается устройства выпрямления и коммутации, то этот девайс состоит из нескольких компонентов:
Перед тем, как сделать усилитель для сабвуфера на 12 вольт, необходимо подготовить один из основных компонентов устройства — корпус. Разумеется, этот элемент нужен, иначе куда производить установку схемы? Как вариант, корпус можно соорудить своими руками из фанеры или приобрести готовый, все зависит только от ваших возможностей и предпочтений. Например, подключение усилителя может осуществляться в корпус от DVD-проигрывателя. Такой девайс имеет небольшие размеры, обычно стильный дизайн, а его разъемы при необходимости можно переделать для подключения к автосабвуферам.
Более оптимальным вариантом будет использование алюминиевого и, что самое главное — целого корпуса, который также может выполнять функцию радиатора. Как известно, во время работы схемы нагреваются, в результате чего при использовании деревянного корпуса при изготовлении придется продумывать систему охлаждения. Причем эта система должна быть наиболее качественной. Более того, в некоторых случаях необходимо даже делать активное охлаждение. Поэтому использование алюминиевого корпуса является наиболее оптимальным вариантом (автор видео — AKA KASYAN).
Инструкция по изготовлению
Усилитель для сабвуфера своими руками можно собирать после подготовки всех основных элементов. Девайс на 12 вольт можно без проблем собрать путем соединения всех компонентов и размещения их в корпусе. Благодаря напряжению устройства преобразования (трансформатора), на корпусе прибора можно поставить небольшой по размерам вентилятор. Благодаря ему в системе будет обеспечена циркуляция воздушного потока, что позволит охлаждать схемы и защитить их от перегрева, соответственно — преждевременного выхода из строя.
При подключении блоком необходимо использовать провода в кембриках. Если провода будут соприкасаться друг с другом, это может привести не только к образованию короткого замыкания, но и к перегоранию составляющих элементов в принципе. Блоки должны быть установлены в корпусе таким образом, чтобы между этими компонентами мог беспрепятственно циркулировать воздушный поток. Схему необходимо максимально прочно зафиксировать, в противном случае сделанный усилитель на 12 вольт будет дребезжать во время езды и при работе саба.
Как продлить срок службы конструкции
Важно понимать, как правильно сделать усилитель своими руками, чтобы он прослужил даже дольше покупных устройств.
Многие создают временные устройства, руководствуясь тем, что они доступны по цене и легко заменимы. А зря: можно и самостоятельно сделать долгоиграющий вариант усилителя.
Достаточно соблюсти несколько правил:
Дополнительные советы
Опытные радиолюбители могут добиться еще более чистого звучания усилителя, если создадут схему самостоятельно. Сделать это без вспомогательных инструментов довольно сложно.
Чтобы не запутаться, рекомендуется пользоваться программой Sprint Layout. Она обладает следующими функциями:
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.
Заключение
Во время работ будьте осторожны — при допущении ошибок блоки могут выходить из строя. Беритесь за эту затею только в том случае, если имеете базовые навыки в области электроники. Если вы никогда ранее не занимались выполнением подобных задач, то лучше доверьте это дело специалистам.