DIY 2.1 Class AB Hi -Fi Audio Amplifier - Under $ 5: 10 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Hei alle sammen! I dag skal jeg vise deg hvordan jeg bygde en lydforsterker for et 2.1-kanals system (venstre-høyre og subwoofer). Etter nesten 1 måned med forskning, design og testing, har jeg kommet opp med dette designet.

I denne instruksen vil jeg lede deg gjennom forsterkerens designprosess. Først skal jeg vise deg hvordan du velger den perfekte IC for prosjektet ditt. Deretter viser jeg deg hvordan du finner de riktige verdiene for alle komponentene i kretsen, og hvordan du endrer forsterkningen og andre parametere. Til slutt, til slutt, vil jeg fortelle deg noen tips for å fjerne enhver form for støy.

Etter å ha gått gjennom hele instruerbare, kan hvem som helst designe sin egen forsterker for forskjellige applikasjoner. Jeg skal prøve å gjøre dette instruerbart så kort som mulig og lett å forstå for alle.

Greit nok for introduksjonen. La oss komme i gang

Trinn 1: Velge IC for forsterker

Ok, så hvem som helst kan forveksle mellom ulike alternativer for lydforsterker -ICer. Det er en vanskelig oppgave å gå gjennom flere datablad. Så her er et sammendrag av analysen min for noen kjente IC -er i India.

Topp lydforsterker -ICer:

1. TDA7294 Dataark

• 100V - 100W DMOS lydforsterker med dempet
• Kortslutningsbeskyttelse
• Kan gi 200W parallelt

2. LM3886 Dataark

• Høyeffektiv 68W lydforsterker m/mute
• Bredt forsyningsområde 20V - 94V
• Signal-til-støy-forhold ≥ 92dB
• Beste lydkvalitet

3. LA4440/CD4440 Dataark

• Innebygd 2 kanaler (dobbel) som muliggjør bruk i stereo- og broforsterkerprogrammer.
• Dobbel: 6 W × 2 (typ.); Bro: 19 W (typ.)
• Minimum antall eksterne deler kreves

4. TDA2050Datablad

• 32 W hi-fi lydforsterker
• Bred rekkevidde forsyningsspenning, opptil 50 V
• Billig og lett å bytte

5. TDA2030Datablad

• 14 W hi-fi lydforsterker
• Bredt forsyningsspenning, opptil 36 V
• Billig og lett å bytte
• Kan bygge bro for mer kraft

Når du velger en IC, bør du vurdere forventningen din fra forsterkeren og formålet med prosjektet. Hvis du vil ha en forsterker med høy effekt med den beste lydkvaliteten i klassen, kan du gå for TDA7294 eller LM3886. Men hvis du bare vil kjøre en 5W, 10W eller 20W høyttaler enn, er 4. og 5. alternativ best for deg. Du kan også vurdere LA4440 hvis du vil ha en enklere krets (både venstre og høyre kanal i en enkelt IC).

Vanligvis bør du velge en forsterker som kan levere effekt lik to ganger høyttalerens effekt. Dette betyr at en høyttaler med en impedans på 8 ohm og en effekt på 5 watt vil kreve en forsterker som kan produsere 10 watt til en 8-ohm belastning. For et par stereohøyttalere bør forsterkeren være nominelt til 10 watt per kanal til 8 ohm.

Vil du lære mer om forsterkere, klikk her

Trinn 2: Deler og verktøy

Jeg vil kjøre to 5W høyttalere for venstre og høyre kanal som jeg hentet fra en gammel CRT -TV. Så, TDA2030 er best for meg, men du kan velge TDA2050 for å bygge venstre og høyre kanal også.

Verktøy -

1. Multimeter
2. Loddestasjon
3. Varm limpistol
4. Tang
5. Kutter
6. Krympeslange

For TDA2030 stereoforsterker (venstre+høyre) -

1. TDA2030 (2)
2. Høyttalere (2)
3. Preboard
4. 3,5 mm stereokontakt
5. 1N4007 Diode (2*2)
6. Potensiometer eller Trimpot 10K/22K (2)
7. Potensiometerknapp (valgfritt)
8. Motstand 10 (1*2), 100k (4*2), 3,7k (1*2)
9. Keramisk kondensator 100nF (2*2)
10. Elektrolytisk kondensator 1uF (1*2), 100uF (1*2), 2uF (1*2), 22uF (1*2), 2200uF (1*2)
11. Strømforsyning: Transformer eller DC -adapter 12V 2Amp (min)
12. Kjøleribbe (2)

For TDA2050 Subwoofer -

1. TDA2050 (1)
2. Subwoofer (1)
3. Preboard
4. Potensiometer eller Trimpot 10K/22K (1)
5. Potensiometerknapp (valgfritt)
6. Motstand 10 (1), 100k (4), 3,3k (1)
7. Keramisk kondensator 100nF (2)
8. Elektrolytisk kondensator 1uF (1), 1000uF (2), 2uF (1*2), 22uF (1)
9. Strømforsyning: Transformer eller DC -adapter 24V 2Amp (foreslått)
10. Kjøleribbe

For lavpassfilter -

1. RC4558 (1)
2. Motstand: 100K (2), 560 (2), 22K (1)
3. Kondensator: 1uF (1), 104j (2)
4. Delt strømforsyning 9V til 12V

La oss begynne med TDA2030 -forsterkeren.

Trinn 3: Stereo Amplifier Circuit

I henhold til databladet kan TDA2030 levere 9 watt til 8 Ω høyttalere med 0,5% forvrengning på en 14 V strømforsyning.

Faktisk kan du få en grunnleggende applikasjonskrets for nesten hver IC i databladet. I databladet til TDA2030 er det to kretser, en med en enkelt strømforsyning og en med en delt strømforsyning. Du kan velge hvilken som helst krets etter dine behov. Jeg kommer til å bruke en enkelt strømforsyningskrets fordi jeg vil drive den med 12 DC -adapter. For den delte strømforsyningen trenger du en 12-0-12 transformator.

La oss først simulere kretsen. Så vi kunne se hvordan det fungerte. Kretsdiagrammet ble laget med Proteus.

Test alt og sørg for at kretsen din fungerer før du begynner å lodde.

Merk: C2 og R7 ledninger er ikke tilkoblet. (Simulering Fig.)

Trinn 4: Endre kretsen

La oss finne ut de beste verdiene for komponentene i kretsen. Jeg bruker skjematikken ovenfor, som er den samme som i databladet, men med noen få modifikasjoner for å angi forsterkning, båndbredde og hjelpe til med å filtrere bort støy.

1. Få

Kretsen i databladet har en forsterkning på 33 og vil forårsake forvrengning. En god gevinst å bruke for hjemmelytting er rundt 27 til 30dB. Denne innstillingen er ikke høy nok til å forårsake forvrengning og vil gi deg et godt volumområde.

Gevinst = 1+R1/R2 hvis R1 = 100kthen, R2 = 3,7k

2. Zobel -nettverket

Et Zobel -nettverk bidrar til å forhindre svingninger som kan oppstå fra den parasittiske induksjonen av høyttalerkabler. Det fungerer også som et filter for å forhindre at radioforstyrrelser som høyttalerledningene tar opp kommer til den inverterende inngangen via tilbakemeldingssløyfen. C6 og R8 danner et Zobel -nettverk ved forsterkerens utgang.

C6 = 100nF og R8 = 10ohms, som gir en cutoff -frekvens (fc) på:

fc = 1/(2*pi*R*C) fc = 159KHz

159 kHz er over 20 kHz grensen for menneskelig hørsel og godt under radiofrekvenser, så disse verdiene fungerer fint. Hvis forsterkeren svinger, vil R6 passere høye strømmer til bakken, så den bør ha en effekt på minst 1 Watt.

3. Bass

Kondensator C7 på fig. brukes til å stille bassen for høyttalerne, høyere kondensatorverdi bedre bassresponsen til høyttalerne. Du kan også bruke en variabel kondensator til å endre bassen manuelt. (Denne bassen er ikke relatert til subwoofer)

Tips: Da jeg bygde denne forsterkeren, tviler jeg på hvorfor vi bruker de ekstra kondensatorene og motstandene, hva de gjør, og hva om vi fjerner dem. Du kan ikke ignorere disse spørsmålene hvis du er en elektronikkentusiast. Gå gjennom side 10 avsnitt 4.3 i databladet for å få en grov ide.

Men jeg anbefaler denne fantastiske opplæringen av Circuit Basics. Denne artikkelen dekker alle nødvendige detaljer i dybden.

Merk: Jeg vil ta over fig. Som en referanse i kommende trinn.

Trinn 5: Koble til 3,5 mm kontakt

Hvis du har en lydledning (med kontakt) eller øretelefoner, er multimeter det beste alternativet for å sjekke tilkoblingen og finne ut G-L-R-tilkobling. Hvis du ikke har en lydkontaktkabel, kan du bruke han- eller hunnkontakter.

Koble 3,5 mm -kontakten til telefonen og andre ledninger på siden til forsterkeren. Forsterker fra venstre til venstre og høyre til høyre side med en felles begrunnelse.

Sjekk de vedlagte bildene for referanse.

Trinn 6: Bygg forsterkeren

Begynn å bygge med bare én kanal på stereoforsterkeren vår. Bygg kretsen forsiktig på perfboard, du kan ta hjelp av PCB -design som er tilgjengelige i databladet. Hvis du er i tvil, kan du først bruke et brødbrett for å kontrollere kretsen. Men husk å montere den på brødbrettet vil ha mange åpne ledninger som kan føre til mye støy i høyttaleren. Så ikke tro at kretsen er feil når du får surr eller nynning.

Legg til et potensiometer før kondensator C2 (trinn 4 fig.) For volumkontroll, det er også veldig effektivt å redusere forvrengning. Jeg brukte en trimpot til dette formålet og satte permanent verdien på trimpot slik at det ikke blir forvrengning ved maks telefonvolum.

Etter å ha sjekket og testet den første kanalen, gjenta prosessen og klon nøyaktig samme krets på samme eller et annet perfboard. Nå har du to monoforsterkere, koble venstre kanalledning til en forsterker og høyre kanalledning til den andre forsterkeren med felles jord til begge. Bruk forskjellig trimpot for hver kanal og angi samme trimpotverdi for begge kanalene slik at hver kanal skal ha samme volum.

Du kan bruke et potensiometer (i stedet for trimpot) hvis du vil endre forsterkerens volum ofte. Jeg foreslår at du bruker et dobbelt konisk potensiometer for å manuelt kontrollere venstre og høyre lyd samtidig.

Strømforsyning: Strømforsyningen du skal bruke skal være dobbelt så kraftig som nødvendig, dvs. for to 5W høyttalere bør det være en 20W strømforsyning for best resultat.

Her skal jeg bruke en 12V 2Amp DC -adapter (P = 24W) for begge kanalene.

MERK: Sjekk trinn 9: støyreduksjon, før du fullfører kretsen på perfboard.

Trinn 7: Krets for subwoofer