Конструктор усилитель звука своими руками электронный

Обновлено: 01.05.2024

ОЧЕРЕДНОЕ ВОПЛОЩЕНИЕ «БРЕДОВОЙ ИДЕИ»:
ДЕЛАЕМ ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННЫЙ СТЕРЕО УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ своими руками!

На самом деле это вовсе не бредовая идея, а реальное воплощение.

В этой статье мы расскажем, как своими руками сделать высококачественный стерео усилитель НЧ мощностью 2 х 70 Ватт с электронной регулировкой звука и баланса. Построить для него корпус и подключить светодинамический аналоговый индикатор.

Для усилителя необходимы следующие модули:

ESE150-24 – Блок питания. 150 Вт. 24 В. - Теплоотвод с вентилятором.
WP4-18FB - Kлеммник нажимной 4 контакта
Светодиоды 5мм – 7 шт.

Так-так для питания MP5613 будем использовать блок питания на 24В, то в нагрузку 4 Ома он будет отдавать примерно 70 Ватт на канал. В результате получим 2 х 70 Ватт чистейшего звука технологии PurePath.

На входе усилителя будут установлены MP1231 (собран на AD8402 )в качестве регулятора громкости и баланса стереоканалов и MP5630I2 в качестве предварительного усилителя. Далее стереосигнал поступает на вход MP5613, а с него на акустические системы. Сигнал для светодинамического стрелочного индикатора снимается с выхода усилителя мощности, т.е. непосредственно с акустических систем.

Часть I. Регулировка уровня громкости на MP1231.

Начнем с входного каскада -.MP1231 + MP5630I2.

Схема подключения. Потенциометр MP1231 подключаем перед MP5630I2, как показано на немного изменённой схеме.

Для этого (рис.1 и 1dop) на обратной стороне платы MP5630I2 сразу после разъема RCA перерезаем сигнальные проводники на печатной плате, зачищаем их с обоих сторон. В это место врежем потенциометр. Провод, которым, соединяем потенциометр и предварительный усилитель должен быть экранированный. Обратите внимание на рисунке и схеме цвет проводников совпадает, подключать в соответствии с цветом и маркировкой.

Питание на MP1231 можно подать непосредственно с MP5630I2. На рисунке 2 показано, откуда можно взять 12В.

MP1231 вещь конечно эффектная, но не очень помехозащищенная. Т.е. на усилителях с большим усилением и мощностью в громкоговорителях иногда может слегка прослушиваться работа ШИМ модуляции на светодиодах MP1231 проходящая по цепям питания. А так как мы строим высококачественный усилитель нам этого никак нельзя допустить. Что необходимо сделать. Рис.3.

Непосредственно к клеммам питания MP1231 вместе с подводящими проводниками зажать электролит на 1000 мкФ или больше.
Электролит на 470 мкФ подпаять параллельно конденсатору С4.
Корпус валкодера у MP1231 соединить с GND. Зачистить маску рядом с ножкой корпуса и пропаять.
Соединить GND MP1231 и GND драйвера усилителя толстым проводом можно даже оплеткой. Это нужно сделать потому что источник 12В установлен на драйвере. Как это лучше всего сделать показано на рис.4.

После всех этих доработок уровень шума усилителя состоящего из MP5613 + MP5630I2 + MP1231 стремится к 0.

У MP5630I2 очень полезно поднять коэффициент усиления. Для этого нужно уменьшить глубину обратной связи. Меняем резисторы обратной связи R62, R66, R68, R72 на 47 К. (На производстве их устанавливают номиналом 10К.)

Во второй части подключим MP1054 – Светодинамический стрелочный индикатор уровня сигнала.

Тут такое дело. Мы всё говорим о сложном, да о сложном. О сложных усилителях, и навороченных нюансах работы техники.

Но мы ведь в некотором роде науч-поп. А значит наша задача привлекать читателей к науке. Завлекать их в нее. Чтобы они инженерами становились.

И тут экономика-то простая. Вот взяли мы и заманили одного начинающего. Он теперь сам предохранители менять может. Или починить что-то по мелочи. Сгоревший диод в конденсаторе заменить. Т.е. в блоке питания.

Что происходит дальше? Вот например мы заманили 100 человек на такие дела. Они теперь сами мелкий ремонт делают. Далее один специалист по ремонту, видя, что заказов стало меньше, решает, что он достаточно уверен в себе и амбициозен, чтобы пойти выше.

Стать разработчиком начального уровня. Мелкий тюнинг техники. Расширение функционала. Еще какие-то хитрости.

Но теперь что? Теперь тот, что раньше этим промышлял, видит, что конкуренция. Что заказов стало мало. Что исполнителей больше стало.

И тоже решает на амбиции нажать, и пойти в разработчики электроники для умных домов например.

Тамошний спец тоже выжимается из профессии в дальнейший рост.

А там не долго и до пацана, что колечко Адронного Коллайдера на кой чего намотает, и будет там протоны одной левой кваркать и Хиггсить.

Таким образом мы тут вроде бы на низах сидим. А однако толкаем ученых вверх и вперед. На тысячу наших здешних снизу один там на верху, который благодаря нам туда вышел.

Это как вода в системе отопления. Знаете ведь как она течет в одноэтажном доме в пассивном режиме?

Котел нагревает воду. Она расшиярется. Делает это вверх. Толкает воду по всей магистрали. А в итоге вода снизу приходит и толкает снизу эту нагретую тоже вверх, далее по магистрали.

И вот мы примерно такие же. Толкаем снизу, чтобы кипяточек знаний по всей системе пошел. Мы так сказать холодненьких толкаем в образовательный котел. А они оттуда уже выстреливают.

И вот я сегодня подумал, что не плохо бы этих холодненьких тоже чуток подогреть. Так сказать для лучшего устремления к продвижению.

Чтобы не только заумное и сложное, но и вот для совсем начинающих.

И вот сегодня у нас на обзоре конструктор сделай сЯм для детишек, которые вот именно, что еще говорят "Я сЯм".

Итак представляю вам: Набор Intellectico Электронный конструктор. Усилитель звука своими руками.

Просят за набор 515 рублей.

Набор самый, что ни на есть безопасный для детей. Вернее как.

Видите тут батарейка? На ней еще Супермакс написано?

Так вот это Крона. И если к ее контактам языком-то коснуться. То будет веселуха. Помните? Мы все так их на свежесть и заряженность проверяли.

Щиплет язык или нет.

В общем это первое, что может этот набор, по части завлечения детишек в электронике. Других-то таких батареек и нету. Я раз помню так к Планете контактировал. Так там совсем не те уровни. Там 4.5 Вольта, а тут-то 9. Тут эффектнее.

Набор в целом простой. Я вижу в коробке контактную площадку для этой батарейки, вижу динамик с прозрачным диффузором.

И это надо сказать продуманная штука. На нем катушку видно. Это ведь можно показывать как динамик работает ребенку.

На звук динамик конечно так себе. Я рекомендую прикупить какой нибудь самый дешевый набор автомобильных динамиков.

Они там и звучат не плохо, и их 2 штуки, и цена у них вполне себе разумная по части экспериментов. Я сам себе такие купил. Для других проектов. Но вот отлично выручают. Цена там будет примерно как за этот набор.

Но ведь их там 2. А значит один или запасной или еще где пригодится. А потом цена-то вполне рациональная. И их при этом психологически не жалко.

Да и ребенку мотивация. Не какие-то там дины крутит, а самые, что ни на есть из тачки.

При этом комплектный динамик вам пригодится. Вы на нем микрофон изображать будете. Таким образом у вас усилитель получится не только для звуков из смартфона, но и вот именно, что от своих источников. А там и до стетоскопа не далеко. И до прослушивания бицухи при сжатии.

Пробовали ухо приложить к своей руке и согнуть ее в локте? А вот попробуйте. Там вовсе не бесшумный процесс.

А тут вы на эту же бицуху прозрачный динамик в режиме микрофона, а на тот поприличнее слушаете как бицуха работает.

Можно и к попе приложить. Но тут как говорится и котиков на известном видеоресурсе хватает. Но можно и самому. Можно и в животе урчания озвучивать.

И к мозгам приложить. Но это я вам честно скажу не мой случай. У меня там ветер гуляет и царя вот вообще не слыхать. Но детишки могут попробовать внутренний голос услышать.

В наборе так же распаянный мини-джек. Ну чтобы в смартфон втыкать. А вторая сторона, она для втыкания в макетку облужена.

Ну и макетка в наборе. И пара светодиодов. Чтобы мигали в ритм разных процессов. У сердца в ритме пульса мигать, а из смартфона - там тоже есть чего помигать. А если к голове прикладывать - ну может и тактовую головного мозга покажет.

И надо сказать тут все логично по части макетки. Не доверять же маленькому ребенку паяльник. Обожжется даже в присутсвии семи нянек. Сами знаете про эту знаменитую фразу.

А тут безобидная макетка.

Есть там и пара конденсаторов. Это для обвязки микросхемы усилителя. А вот потенциометра нет - игрушка для детей. Рано еще.

Ой. Усп!! *Крастнеет*. Чего несу-то.

Я имел ввиду переменный резистор для регулировки громкости. Вот нет его в наборе. Можно докупить отдельно на 50 кОм. Рублей на 100 сверху потянет.

Предлагаем вашему вниманию комплект устройств из каталога компании Мастер Кит, который состоит из двух наборов для самостоятельной сборки:

- оконечный усилитель низкой частоты NM0101 ;

- индикатор выходной мощности NM0107 .

Комплект рассчитан на любителей электроники, которые хотят освоить или улучшить навыки пайки несложных электронных устройств, а также на всех, кто желает сконструировать высококачественное звуковоспроизводящее устройство из самостоятельно собранных блоков. Причем устройство может быть монофоническим, как, например сабвуфер; стереофоническим, трех-, четырех- и многоканальным. Потребуется один комплект на каждый канал. При этом наряду с получаемой в каждом канале выходной мощностью 100 Вт, с помощью индикатора можно будет визуально наблюдать в режиме реального времени текущий уровень выходной мощности.

Как известно, индикаторами выходной мощности принято оснащать высококачественную звуковую аппаратуру. Такие индикаторы позволяют более точно, чем на слух, настроить усиление каналов; подобрать такую выходную мощность, которая не повредит акустические системы; оценить пиковые значения мощности в воспроизводимой фонограмме. Все это позволяет получить отличный, качественный звук в домашнем кинотеатре или системе звукоусиления в автомобиле.

Оконечный усилитель низкой частоты NM0101 имеет следующие технические характеристики:

Номинальная выходная мощность, Вт - 100 (при сопротивлении нагрузки 4 Ом)

Коэффициент нелинейных искажений, % - 0,04

Диапазон воспроизводимых частот, Гц - 10. 30000

Чувствительность при номинальной выходной мощности, В - 1,2

Напряжение питания (двухполярное), В - 35

Данный оконечный усилитель, дополненный предварительным усилителем и блоком питания, может быть использован при построении усилителей низкой частоты и усилительных систем различной сложности.

Набор включает в себя более 50 электронных компонентов и печатную плату.

Усилитель мощности предназначен для передачи в нагрузку максимальной мощности полезного сигнала при минимальном уровне нелинейных и частотных искажений. Для получения максимального качества воспроизведения, нагрузка подключается к усилителю без разделительного конденсатора. Такое подключение требует поддержания нулевого потенциала на выходе усилителя относительно общего провода. В противном случае, через нагрузку будет протекать постоянный ток, что может привести к выходу из строя как нагрузки, так и выходного каскада усилителя. Для выполнения данной задачи усилитель охвачен глубокой отрицательной обратной связью. Дифференциальный каскад на транзисторах сравнивает напряжение на выходе усилителя с нулевым потенциалом общего провода. Если на выходе усилителя появляется напряжение отличное от нуля, на выходе дифференциального каскада появляется корректирующий сигнал, который усиливается последующими каскадами и подается в противофазе на выход усилителя. Ток покоя выходного каскада можно корректировать подстроечным резистором.

Основные технические характеристики набора для сборки индикатора выходной мощности УНЧ NM0107:

Количество отображаемых градаций мощности - 10

Минимальная величина отображаемого сигнала, дБ - 27

Максимальная величина отображаемого сигнала, дБ - 0

Напряжение питания, В12 Потребляемый ток в режиме молчания, мА - 10

Индикатор предназначен для совместной работы с оконечными усилителями мощности с максимальной выходной мощностью до 100 Вт и сопротивлением нагрузки 4-8 Ом. Индикатор позволяет визуально оценить выходную мощность усилителя во время его работы.

Индикатор выполнен на специализированной микросхеме LM3915N, которая представляет собой светодиодный драйвер с внутренним буферным усилителем, компаратором и источником опорного напряжения. Принцип работы микросхемы основан на сравнении величины входного сигнала с внутренним источником опорного напряжения. Для расширения диапазона входных напряжений микросхема оснащена программируемым делителем. Схема также включает в себя пиковый детектор, который позволяет повысить точность измерения входного сигнала и предотвратить мерцание светодиодов при переходных значениях величины сигнала. Чувствительность индикатора можно подстраивать резистором, учитывая, таким образом, сопротивление нагрузки УНЧ. Устройство имеет два режима работы - точка или линейка, которые можно выбирать с помощью джампера, установленного на плате. В первом случае величина входного сигнала отображается одним светодиодом, во втором случае микросхема формирует светящийся столбик из светодиодов.

Набор включает в себя около 30 электронных компонентов и печатную плату.

Предлагаем также ознакомиться с другими материалами по теме усиления звука и построения домашних и автомобильных звукоусилительных систем в нашей ленте:

Делись с друзьями, подписывайся на наш канал Мастер Кит DIY и жми лайк, чтобы не пропустить новые публикации.

В 80-х годах прошлого века хороший человек, конструктор звукоусилительных и других электронных устройств Род Эллиот предложил схемное решение для построения усилителя низкой частоты, простого в сборке, и практически не требующего настройки. Основа для этого усилителя, который можно отнести к классу AB, была опубликована как Project 03, трансформировавшийся впоследствии в Project 3A. Под этим наименованием проект и дошел до настоящего времени, претерпев совсем небольшие изменения, связанные, прежде всего с появлением новой элементной базы. Основная изюминка проекта – автосмещение – позволяет забыть о регулировке тока покоя выходных транзисторов.

Несмотря на солидный возраст, усилитель является вполне современным. По схемному решению 3A Рода Эллиота было сделано огромное количество усилителей, как повторяющих схему, так и с некоторыми вариациями. Автор утверждает, что он не получал ни одного отрицательного отзыва на свой проект. Усилитель надежен, стабилен и предсказуем, что во многом определяется именно простотой предложенной схемы. По отзывам пользователей, звук исключительно хорош, и вполне тянет на класс Hi-Fi при небольшой стоимости электронных компонентов и малых трудозатратах на сборку и настройку.

Вот на этом схемном решении и основан предлагаемый компанией Мастер Кит набор для сборки усилителя NM2012M .

При разработке печатной платы модуля были использованы рекомендации разработчика усилителя, что гарантирует стабильность работы и хорошие характеристики.

Перечислим эти характеристики:

Напряжение питания, В (двухполярное): 12-50

Ток потребления, мА : 50

Максимальная выходная мощность, Вт: 200

Сопротивление подключаемой нагрузки, Ом : 2-16

Коэффициент не линейных искажений, THD % : 0,009

Коэффициент шума, не хуже, дБ : 95

Диапазон воспроизводимых частот, Гц : 15 … 25000

Коэффициент усиления по напряжению : 34

Габаритные размеры модуля, мм : 135х65x55

Для построения стереофонического усилителя потребуется два набора, квадрафонического – соответственно четыре, но, поверьте, игра стоит свеч!

Питание усилителя, как следует из схемы и технических характеристик, осуществляется двухполярным источником постоянного напряжения, что, вероятно, составляет единственный маленький минус устройства. Эта небольшая проблема, тем не менее, легко решается применением современных импульсных источников питания , которые наряду с другими модулями и устройствами, можно найти на сайте компании Мастер Кит. В одном из наших следующих обзорах мы обязательно рассмотрим комплекты устройств, в которых есть все необходимое для решения конкретных задач при разработке домашних или автомобильных звуковоспроизводящих систем.

Следует отметить, что для надежной работы усилителя необходим эффективный радиатор с хорошим тепловым контактом для четырех выходных транзисторов. Они расположены на печатной плате таким образом, чтобы общий радиатор, или индивидуальные для каждого транзистора радиаторы можно было без труда установить. Автор не рекомендует использовать усилитель без радиатора даже на самой малой мощности в течение малого времени. На сайте компании Мастер Кит вы можете найти подходящие радиаторы .

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:

Читайте также: