Как сделать усилитель

Как сделать оригинальный усилитель звука – своими руками

В этой статье мы расскажем об одном из вариантов самодельного усилителя мощности на основе модулей Мастер Кит. Проект реализован пользователем нашей продукции.

Конструктивно аппарат состоит из четырёх основных функциональных блоков:

1) собственно усилитель мощности (MP3106S, D-класс, 2х40Вт, можно заменить на NM0108);
2) цифровой регулятор уровня громкости и баланса (MP1231);
3) цифровой индикатор уровня сигналов MP1054;
4) источник питания 12В на ток не менее 4А (автор использовал компьютерный блок питания).

В качестве акустики использовалась хорошо всем известная акустическая система Радиотехника S-90 (стерео – две колонки).

Эскиз подключения модулей приведен на рисунке:

Следует помнить о том, что от качества источника питания зависит уровень шумов всей системы. Особенно внимательным надо быть при применении компьютерных блоков питания. Лучше использовать добротные фирменные ATX-блоки питания, так как в большинстве дешёвых no-name блоках питания вместо дросселей фильтров установлены обычные перемычки, что крайне отрицательно влияет на качество звука.

Есть некоторые тонкости подключения модулей, которые могут вызвать сложности у недостаточно подготовленных электронщиков. Например, усилитель мощности MP3106S по умолчанию подразумевает балансный способ подключения, однако часто удобнее подключать входной сигнал по классической схеме с общей «землёй».

Для этого необходимо немного видоизменить схему подключения усилителя:

Кроме вышеуказанных базовых модулей, дополнительно пришлось приобрести «мелочёвку»: входные и выходные разъёмы, выключатель питания, крепёж.

Прототипом будущего корпуса послужила обычная картонная коробка из-под обуви:

В таком импровизированном корпусе и отлаживалась вся система. После отладки все компоненты были перенесены в деревянный корпус.

Звучит система достойно: без хрипов, без различимых провалов в частотном диапазоне. Конечно, меломаны могут найти какие-то изъяны, но для таких требовательных клиентов выпускаются готовые аппараты и акустические системы HI-FI уровня (по таким же HI-FI ценам). Но, опыт показывает, что при слепых прослушиваниях 90% людей не могут отличить звук дорогого лампового аппарата от бюджетного усилителя, а раз так – зачем платить больше? Тем более, сделанная своими руками конструкция всегда кажется лучшей!

Видео работы макета усилителя можно увидеть тут:

Работу финального варианта усилителя можно увидеть тут:

Кроме того, собранный усилитель получился очень красивым и оригинальным: настоящий деревянный корпус, эффектный светящийся стрелочный индикатор уровней сигнала – всё это по-настоящему завораживает!

В дальнейшем, чтобы усилитель смог подключаться к современным гаджетам, автор планирует оснастить систему беспроводным аудиоканалом Bluetooth (на основе модуля Мастер Кит MP3862BT), что увеличит удобство подключения источников сигнала.

Подключение данного модуля не вызовет особых сложностей. Линейный выход MP3862BT подключается к линейному входу усилителя. А питание модуля подключается к линии питания системы:

Автор решения: Александр Анатольевич, г. Москва

Как сделать 100 Вт усилитель на микросхеме за пол часа

Сделать мощный усилитель на одной микросхеме LM3886, навесным монтажом, вполне реально за 15-30 минут. При использовании хорошего блока питания такой усилитель запросто выдаст до 100 Вт мощности на один канал чистого и качественного звука.

Понадобится

Микросхема LM3886 — http://ali.pub/5elw6e

Схема усилителя

Тип усилителя — АВ. Питание — двуполярное. Для включения данной микросхемы существует много различных схем. Мы же будем использовать самую простую с минимальным количеством деталей.

Изготовление мощного усилителя на микросхеме

И так, приступим. Корпус надежно закрепим. Вывода откусим кусачками на ровне с остальными, залудим вывода паяльником.

Согласно схемы начнем припаивать детали навесным монтажом. Начнем с резисторов.

Далее в дело идут конденсаторы. Внимательно припаиваем их согласно полярности.

Соединяем общим проводом.

Подключаем аудио кабель.

Подключаем вывода питания.

И вывода от динамической головки.

Блок питания тоже собран «на коленке». 4 диода составляют выпрямительный мост. Добавлены фильтрующие конденсаторы.

Мощный трансформатор.

Припаиваем к нему выпрямитель.

Получился источник двуполярного напряжения постоянного тока.
Микросхему усилителя прикручиваем к радиатору.

Включаем блок, на вход подаем звук от телефона.

Играет мощно и чисто. Диффузор головки имеет заметный ход. Чтобы наглядно убедится посмотрите ролик ниже.

Как сделать усилитель звука для колонок своими руками?

Полноценная колонка не работает без усилителя так, чтобы музыку и речь было слышно из неё на приличное расстояние. Маломощный предварительный усилитель, которым оснащены, к примеру, карманные радиоприёмники и MP3-плееры, будучи подключённым к колонкам без основного усилителя, работает с перегрузкой и может выйти из строя. Однако умельцы смогут сделать усилитель звука для колонок 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.

• Набор деталей (согласно выбранной схеме): микросхема серии TDA или похожая, резисторы, конденсаторы, тестовый динамик (или уже собранная пассивная колонка), алюминиевый радиатор. При сборке усилителя на мощных транзисторах, рассчитанных на низкие частоты до 100 кГц, потребуется, кроме самих транзисторов, несколько менее массивных радиаторов.

• Печатная плата. Если плата не будет вытравливаться самостоятельно (например, хлорным железом), то вместо простого фольгированного (стекло) текстолита или гетинакса в китайском интернет-магазине заказывают макетную плату с уже готовыми контактными отверстиями, соединяемыми при помощи медной проволоки или кусков провода со снятой изоляцией. Любителям травить платы классическим способом потребуется, кроме реактивов для приготовления хлорного железа, лак, плотно прилегающий к металлам.

Самый простой вариант – лак для ногтей, но его стоимость может не оправдать себя.

• Электромонтажные провода – достаточно любого провода с диаметром в 0,5 кв. мм, с которого легко снимается изоляция. Это может быть провод марки КСВВ (или КСПВ). Для подключения готовых блоков и узлов чаще всего применяют многожильный ШВВП на 0,75 или 1 кв. мм.

• Припой, канифоль и паяльный флюс для работы паяльником. Сборка на самокрутках ненадёжна – медные провода, окисляясь, быстро теряют контакт. Сборка на болтах с гайками и на гильзах – слишком трудоёмкий вариант.

Кроме материалов, нужны также некоторые приборы и инструменты.

1. Пассатижи, бокорезы, набор отвёрток. Может потребоваться разводной ключ и набор шестигранных ключей.
2. Паяльник и подставка для него.
3. Если плата изготавливается «с нуля» – нужны миниатюрный бур и набор свёрл. Для изготовления печатной платы без применения химии понадобится резак, которым прочерчиваются канавки, разделяющие дорожки и другие токопроводящие участки.
4. Мультиметр (тестер) – без него не обходится почти ни одна электромонтажная работа.
5. Тестовый блок питания. Если такого блока нет, но вам известно напряжение, подающееся на усилитель, – начните сборку устройства с него. Зачастую раздобыть готовый блок питания на 12 вольт (все усилители с выходной мощностью от нескольких ватт требуют именно такое напряжение) гораздо труднее, чем зарядное устройство для смартфона или планшета.

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.

1. Если плата не макетная, а полностью «самосборная» – прорисуйте при помощи кисточки или тампона дорожки лаком под топологию микросхемы. Навесные элементы могут располагаться произвольно, рекомендуется их скомпоновать поплотнее. Пересекающихся дорожек быть не должно.
2. Высушите плату, приготовьте раствор хлорного железа, опустите в него плату на несколько часов или на сутки. Если подогреть раствор, травление пойдёт быстрее, но значительно повысится вероятность облезания защитного слоя.
3. По окончании травления удалите лак с оставшихся мест, защищённых от вытравливания. Не откладывайте процесс на несколько дней, чтобы лак не пристал накрепко к плате.
4. Высверлите с помощью бормашины или шуруповёрта отверстия под ножки радиодеталей.
5. Покройте получившиеся дорожки слоем припоя. Вставьте радиоэлементы, сверяясь по сборочному чертежу, в нужной последовательности, спаяйте их на печатной плате.
6. Установите радиатор на металлической подложке микросхемы. Если схема усилителя транзисторная, используйте для каждого из оконечных каскадов отдельный радиатор. Допускается разместить их на общем радиаторе.
7. Припаяйте провода на звуковой вход, вход по питанию и выход по звуку, промаркируйте их.
8. Подключите колонки к выходу собранного усилителя.
9. Подключите ко входу источник звука (смартфон, MP3-плеер или радиоприёмник), используя разъём на 3,5 мм.
10. Подайте питание на соответствующие выводы, включите звук на гаджете, например, выбрав любой из имеющихся саундтреков (или видеороликов).

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.

В следующем видео вы узнаете один из вариантов создания усилителя звука для колонок своими руками.

Как сделать простой усилитель мощности звука (УМЗЧ), два канала по 15 Вт на TDA7297, схема.

Как известно на таких устройствах как цифровой плеер, мобильный телефон, планшет, компьютер на своем звуковом выходе имею крайне слабый сигнал. Его хватает для наушников и относительно достаточной общей слышимости (звук через встроенные динамики). Если говорить о более высокой громкости звука, то тут возникает необходимость применять специальные усилители ЗЧ (звуковой частоты). Именно они повышают мощность звукового сигнала до нужных величин. Мощности 15 ватт вполне хватит для настольных колонок, которые будет хорошо слышно даже в соседней комнате. В этой теме хочу поделиться хорошей схемой такого усилителя мощности.

Наиболее простым вариантом сборки достаточно качественного усилителя звуковой частоты является использование специализированных микросхем. Одна из таких — TDA7297. Это микросхема двухканального (стерео) усилителя звука. Мощность каждого канала 15 Вт. Питается этот УМЗЧ от постоянного напряжения величиной от 6 до 18 вольт. Входное сопротивление 30 кОм. Имеется встроенная (в микросхему) тепловая защита, которая срабатывает при температуре 150 градусов. Она защищает от чрезмерного перегревания усилительной микросхемы.В целом звучание достаточно чистое и качественное.

Сама схема этого усилителя ЗЧ на микросхеме tda7297 проста, содержит всего несколько дополнительных компонентов. В моем случае я для сборки этого усилка использовал конструктор (купленный посылкой из Китая, который обошелся мне практически в копейки). В этом комплекте конструктора есть все части (и электрические и сама плата). Нужно просто спаять все воедино. Сборка простая и занимает крайне мало времени (спаять можно минут за 20). Все выводы и места для электронных компонентов помечены, ошибиться трудно.

Рекомендованное напряжение питания 16 вольт. Поскольку микросхема tda7297 двухканальная и мощность каждого канала по 15 ватт, то суммарная мощность будет 30 ватт. Следовательно, блок питания для этого усилителя нужен мощностью около 50 Вт (плюс небольшой запас в 20 Вт). Используя формулу электрической мощности можно рассчитать максимальный ток потребления: 30 ватт (общую мощность усилителя) делим на 16 вольт (рекомендуемое напряжение питания) и получаем около 1,8 ампера. Значит в итоге нужен блок питания, который может легко обеспечить 3 ампера (наши 1,8 А и плюс небольшой запас).

Мощность 30 ватт и ток потребления 1,8 ампера как бы относительно немалые, при этих величинах микросхема нашего усилителя мощности будет достаточно сильно нагреваться. Следовательно, нужен подходящий радиатор, который будет рассеивать излишки тепла. Между самой микросхемой усилителя и радиатором нужно будет нанести теплопроводящую пасту (чтобы улучшить теплопередачу между этими частями). Наносить ее нужно тонким слоем (как можно тоньше). Радиатор не должен касаться других контактов схемы усилителя, так как это может привести возникновению короткого замыкания в цепи.

P.S. Этот усилитель мощности вполне подойдет и для автомобильной аудиосистемы. Напряжение питания автомобиля подойдет для питания этого УМЗ. Мощности в 30 ватт также хватит для нормальной слышимости звука в авто. Так как этот усилитель ЗЧ имеет достаточно компактные размеры, его легко будет вместить в любое подходящее место, даже с наличием охлаждающего радиатора. Останется только на вход усилка припаять гнездо входа звукового сигнала и спаренный переменный резистор, которым будет регулироваться громкость звука.