PC skaļruņu pastiprinātājs: 6 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Šis ir mazjaudas (mazāk nekā 10 vatu) tranzistora pastiprinātājs, izmantojot LM386 un TIP41/42.

Lai gan izejas jauda nav īpaši iespaidīga, tā var kalpot kā pastiprinātājs datora skaļrunim un MP3 atskaņotājam.

Dzīvojot kopā iepakotā dzīvoklī, puse no šī pastiprinātāja izejas jaudas viegli rada manas ģimenes sūdzības.

Jebkurā gadījumā tas var vadīt 8 un 4 omu skaļruni ar maksimālo 12 V barošanas avotu.

Sākotnējās shēmas es ieguvu no vietnes (https://www.bristolwatch.com/radio/lm386_power_amp.htm, Lm386 audio pastiprinātājs, pievienojot izvilkšanas posmu).

Tā kā ķēde neizmanto divkāršas polaritātes (+/-) barošanas avotu, kopējā ķēdes sarežģītība nav pārāk augsta, un kompaktu izmēru (15 cm (platums) x 10 cm (dziļums) x 5 cm (augstums)) var izmantot, kā parādīts attēlā attēls augstāk.

Es biju izgatavojis vairākus pastiprinātājus ar oriģinālām shēmām, un viens no tiem, kas parādīts attēlā, ir galīgā versija, kurā tika veiktas nelielas izmaiņas no oriģināla.

1. darbība. Iepriekšējā pastiprinātāja versija

Šī ir vecā pastiprinātāja versija, kas izgatavota saskaņā ar sākotnējo shēmu.

Tas izmanto TIP31/32 tranzistorus kā push-pull izejas pakāpi.

Kā barošanas avotu es izmantoju parasto LM7812 sprieguma regulatora ķēdi un 220V (ieeja)/15V (izejas) sienas adapteri, jo pastiprinātāja ķēdei normālas darbības laikā nepieciešama strāva, kas mazāka par 1A.

Tas ir diezgan apmierinoši, jo izejas līmenis ir pietiekami pietiekams, lai vadītu jebkuru no maniem 8 vai 4 omu skaļruņiem.

Skaņas kvalitāte ir arī saprātīga, salīdzinot ar iepriekš izmantoto komerciālo audio pastiprinātāju.

Bet šķiet, ka dzirdot skaļruni, rodas liels troksnis.

Varbūt šķiet, ka LM386 pastiprinātāja IC kopā ar parasto pastiprināto audio signālu rada augstas svilpes trokšņa frekvenci.

Tāpēc šo pastiprinātāju bieži neizmanto, jo vairāku stundu dzirde man parasti rada diskomfortu augstās skaņas dēļ, kas nāk no skaļruņa.

Un dažkārt notiek RF (radiofrekvenču) pārrāvuma uztveršana, kad motocikls netālu no mana dzīvokļa iet garām ar lielu troksni.

***

Es biju meklējis internetu, lai vispār samazinātu skaļu šņākšanu un gadījuma rakstura RF uztveršanu.

Zemāk redzamā shēma ir rezultāts, kas tiek piemērots ar dažām modifikācijām, kas ieteicamas vairākās tīmekļa lapās.

2. darbība: shēmas shēmas

Tā kā es nepārvaldu analogo elektroniku, zinātnisks skaidrojums nav iespējams iepriekš veiktajās shēmās veiktajām izmaiņām.

Bet rezultāts ir diezgan apmierinošs, ja vairākas stundas klausos MP3 atskaņošanu un klausos video audio izvadi ar modificētu pastiprinātāja shēmu.

Tā kā audio kvalitāte saskaņā ar personīgo viedokli ir ļoti subjektīva lieta, iepriekš minētās labošanas darbības kādam nebūs piemērotas.

Bet jebkurā gadījumā vairs nav RF uztveršanas un arī traucējošā trokšņa augstuma.

Elektronisko komponentu pievienošanas un noņemšanas iemesli ir šādi.

***

- LM386 strāvas padeves līnijai ieteicams izmantot zemas (100uF) un augstas (0,1uf) frekvences apvada kondensatorus, lai novērstu trokšņa ieplūdi pastiprinātāja IC

- LM386 pastiprinājuma samazināšana (lai atvērtu 1. un 8. tapu, lai pēc noklusējuma noteiktu 20 (26dB)), palīdz novērst augstfrekvences troksni arī citās tīmekļa lapās.

- Un, visbeidzot, LM386 izejai tiek pievienots vēl viens keramikas kondensators (0.1uF kondensators, kas iepriekšējā shēmā ir numurēts kā 3), lai pilnībā noņemtu visus augstā trokšņa trokšņus, jo keramikas kondensators darbojas kā zemas caurlaidības filtrs

***

Visi iepriekš minētie ieteikumi, ko atradu tīmekļa lapās, tiek lietoti un pārbaudīti pa vienam, lai izveidotu galīgo shematisko attēlu, kas parādīts iepriekšējā attēlā.

Pirmkārt, es nedomāju, ka vēl viens keramikas kondensatora papildinājums (shēmā 3. daļa) LM386 izejai ir laba ideja.

Tā kā kondensators, iespējams, no skaļruņu izejas var noņemt dažus noderīgus augstfrekvences audio signālus, ir ļoti pamatotas aizdomas ikvienam.

Bet kondensatora pievienošana kļūst par diezgan efektīvu risinājumu, lai no audio izejas galu galā noņemtu RF uztveršanu un augstu svilpojošu skaņu.

3. darbība: elektroinstalācijas rasējums

Tā kā ir nepieciešama stereo izeja, divas pastiprinātāja shēmas ir novietotas un pieslēgtas pie universālās PCB plates.

Salīdzinot shēmas un elektroinstalācijas shēmu, jūs varat redzēt, ka katra shēmā attēlotā elektroinstalācija ir saskaņota ar vadu shēmu iepriekšējā zīmējumā.

Elektroinstalācijas rasējumā ir attēlots līdzīgs katra elektroniskā komponenta izmērs, kas atrodas un ir savienots ar citām sastāvdaļām.

Lai samazinātu kopējo vadu garumu, netiek izmantots iegarens un slīps elektroinstalācijas modelis.

Oranžās krāsas līnijas ir pieslēgtas vadiem un savienotas PCB augšējā pusē.

Tikmēr citas sarkanas/zaļas krāsas līnijas ir pieslēgtas vadiem un savienotas PCB aizmugurējā (lodēšanas) pusē.

4. solis: detaļas

Es nevaru attēlot un izskaidrot katru komponentu pa vienam iepriekšējā attēlā.

Bet lielākā daļa ievērības cienīgo komponentu ir aprakstīti attēlā.

Sīkāka informācija par materiālu sarakstu (BOM) ir aprakstīta zemāk esošajā sarakstā. (Tiek uzrakstītas tikai svarīgās sastāvdaļas izmaksas. Bet informācija par izmaksām tiek sniegta kā orientējoša)

***

- LM386 pastiprinātājs IC x 2 (apmēram 1 $)

- TIP41 (NPN tranzistors) x 2, TIP42 (PNP tranzistors) x 2 (apmēram 1,2 USD par katru)

- 1N4148 diode x 4, lai novirzītu tranzistorus kā AB klasi

- LM7812 sprieguma regulators (pastiprinātāja barošanas avots)

- ALPS zila samta 20K potenciometrs (skaļuma kontrole, iekļauts divkāršs 20K VR, 10 USD)

- 1000uF elektrolītiskais kondensators x 2 līdzstrāvas filtrēšanai no audio izejas

- 100uF elektrolītiskais kondensators x 2, lai apietu zemfrekvences troksni no elektrolīnijas

- 10uF elektrolītiskais kondensators x 2 jaudas apvadei ar LM386 IC

- 2.2uF elektrolītiskais kondensators x 2 audio ieejas savienošanai ar pastiprinātāja ķēdi

- 0.1uF keramikas kondensators x 6 jaudas filtrēšanai un augstfrekvences trokšņu slāpēšanai

- 0.33uF plēves kondensators x 1 LM7812 regulatora trokšņu filtrēšanai

- 0,047uF plēves kondensators x 2 izejas stabilizēšanai (Zobel tīkls)

- 2,2 omi 1/2 W rezistors x 4 tranzistora slodzei

- 1K 1/4W rezistors x 2 tranzistora novirzei

- 10ohm x 2 izejas stabilizēšanai ar Zobel tīklu

- Skaļruņu kabeļu vadu spaiļu bloks (4 tapas, 3 $)

- 3,5 mm stereo audio ieejas ligzda

- apļveida strāvas padeves ligzda 15V sienas stiprinājuma barošanas adapterim

- Universāla PCB plāksne aptuveni 15 cm (W) x 10 cm (D)

- Akrila tāfele x 4 (15cm (W) x 10cm (D) x 5mm/3mm (H))

- Metāla balsts M3 (skrūve/uzgrieznis) 3,5 cm x 4

- 2 vadu kabeļi (vērtējums 5V un vairāk nekā 2A)

***

Tranzistoru saskaņošana ir ieteicama tīmekļa lapā, kurā ir ievietota sākotnējā shēma.

Lai nodrošinātu labāku skaņas kvalitāti, parasti ir nepieciešama tranzistoru saskaņošana, lai atbalstītu identiskas NPN/PNP tranzistoru fiziskās īpašības.

Bet, tā kā saskaņošanas process ir nedaudz sarežģīts, es šajā stāstā neminēšu detaļas.

5. solis: elektroinstalācija un lodēšana

Alvas stieples (AWG 24 izmērs) tiek izmantotas elektroinstalācijas shēmu izgatavošanai, kā parādīts shēmās un elektroinstalācijas rasējumā.

Lodēšanas laikā pieļauto kļūdu dēļ tiek izmantoti vairāki džemperu kabeļi.

Tā kā lodēšanas metode ir izskaidrota citos norādījumos (https://www.instructables.com/circuits/raspberry-pi/projects/recent/), es šajā stāstā neaprakstīšu detaļas.

Bet būtībā elektroinstalācija un lodēšana tiek veikta saskaņā ar detaļām, kā parādīts elektroinstalācijas rasējumā.

Kā redzams attēlā iepriekš, pastiprinātājam ir pievienoti dažādi kabeļi, tostarp stereo audio kabelis, 2 vadu skaļruņu kabeļi un 15 V barošanas kabelis.

6. darbība. Spēlēšana un tālāka attīstība

Kad pastiprinātāja izgatavošana ir pabeigta, sāciet ar to klausīties mūziku.

Augšējā attēlā redzamais skaļrunis ir Scandyna MicroPod SE, kas tika nopirkts apmēram pirms 10 gadiem.

Tagad audio kabeļa savienojuma modelis ir mainīts uz Bluetooth, un joprojām šķiet, ka to pašu modeļa formu var iegādāties.

Personīgi es domāju, ka skaļruņa tehniskā specifikācija un veiktspēja ir svarīgāki par skaņas kvalitāti nekā pastiprinātājs.

Runātāja tehniskā specifikācija ir šāda.

***

-Lietojumprogrammas Hi-Fi stereo, AV-mājas kinozāles sistēmas

- Pastiprinātāja prasība 10 - 100 vati

- nominālā pretestība 4 Ω

- Frekvences reakcija 65-20 000 Hz (± 3dB)

***

Es aprakstīju šī pastiprinātāja izmantošanu datora skaļrunim.

Bet to var savienot ar dažādiem audio avotiem mūzikas vai video atskaņošanai.

Tālāk esošajā saitē varat apskatīt pastiprinātāja video.

***

drive.google.com/file/d/131MuCqJzu-P7cf5pM…

***

Tā kā ierakstīšanu veic viedtālrunis, audio kvalitāte nav daudz atpazīstama.

Jebkurā gadījumā es izmantoju šo pastiprinātāju kā pamata ierīci jebkura multivides satura atskaņošanai ar datoru, Raspberry Pi serveri, viedtālruni un tā tālāk.

Kā šī projekta paplašinājums šim pastiprinātājam tiks integrētas dažas papildu funkcijas.

Paldies, ka izlasījāt.