DIY 2.1 Class AB Hi-Fi Audio Amplifier - Sa ilalim ng $ 5: 10 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Hoy lahat! Ngayon ay ipapakita ko sa iyo kung paano ako nagtayo ng isang Audio Amplifier para sa isang 2.1 channel system (Kaliwa-Kanan at Subwoofer). Matapos ang halos 1 buwan na pagsasaliksik, pagdidisenyo, at pagsubok, naisip ko ang disenyo na ito.

Sa itinuturo na ito, dadaanin kita sa proseso ng disenyo ng amplifier. Una, ipapakita ko sa iyo kung paano pipiliin ang perpektong IC para sa iyong proyekto. Pagkatapos, ipapakita ko sa iyo kung paano makahanap ng tamang mga halaga para sa lahat ng mga bahagi sa circuit, at kung paano baguhin ang nakuha at iba pang mga parameter. Sa wakas, sa huli, sasabihin ko sa iyo ang ilang mga tip upang alisin ang anumang uri ng ingay.

Pagkatapos dumaan sa buong itinuturo, ang sinuman ay maaaring magdisenyo ng kanilang sariling amplifier para sa iba't ibang mga application. Susubukan kong gawin itong madaling maituro hangga't maaari at madaling maunawaan para sa lahat.

Tama na para sa pagpapakilala. Magsimula na tayo

Hakbang 1: Ang pagpili ng IC para sa Amplifier

Okay, upang ang sinuman ay maaaring malito sa pagitan ng iba't ibang mga pagpipilian na magagamit para sa mga audio amplifier ICs. Mahirap na gawain ang dumaan sa maraming mga datasheet. Kaya, narito ang isang buod ng aking pagsusuri para sa ilang mga bantog na IC sa India.

Nangungunang mga audio amplifier IC:

1. TDA7294 Datasheet

• 100V - 100W DMOS audio amplifier na may pipi
• Proteksyon ng maikling circuit
• Maaaring magbigay ng 200W nang kahanay

2. LM3886 Datasheet

• Mataas na Pagganap ng 68W Audio Power Amplifier w / I-mute
• Malawak na Saklaw ng Supply 20V - 94V
• Signal-to-Noise Ratio ≥ 92dB
• Pinakamahusay na kalidad ng Tunog

3. LA4440 / CD4440 Datasheet

• Built-in na 2 Mga Channel (Dobleng) Paganahin ang Paggamit sa Mga Application ng Stereo at Bridge Amplifier.
• Dalawahan: 6 W × 2 (uri.); Tulay: 19 W (type.)
• Minimum na Bilang ng mga Panlabas na Bahagi na Kinakailangan

4. TDA2050Datasheet

• 32 W hi-fi audio amplifier
• Malawak na boltahe ng suplay, hanggang sa 50 V
• Mura at madaling palitan

5. TDA2030Datasheet

• 14 W hi-fi audio amplifier
• Malawak na boltahe ng suplay, hanggang sa 36 V
• Mura at madaling palitan
• Maaaring ma-bridged para sa karagdagang lakas

Habang pumipili ng isang IC, isaalang-alang ang iyong inaasahan mula sa Amplifier at layunin ng iyong proyekto. Kung nais mo ang isang mataas na wattage amplifier na may pinakamahusay sa kalidad ng tunog ng klase pagkatapos ay pumunta sa TDA7294 o LM3886. Ngunit, kung nais mo lamang magmaneho ng isang 5W, 10W o 20W speaker kaysa sa, ika-4 at ika-5 na pagpipilian ay pinakamahusay para sa iyo. Maaari mo ring isaalang-alang ang LA4440 kung nais mo ang isang mas simpleng circuit (parehong kaliwa at kanang channel sa isang solong IC).

Pangkalahatan, dapat kang pumili ng isang amplifier na maaaring makapaghatid ng lakas na katumbas ng dalawang beses na rating ng kapangyarihan ng speaker. Nangangahulugan ito na ang isang speaker na may impedance na 8 ohms at isang rating na 5 watts ay mangangailangan ng isang amplifier na maaaring gumawa ng 10 watts sa isang 8-ohm load. Para sa isang stereo na pares ng mga nagsasalita, ang amplifier ay dapat na ma-rate sa 10 watts bawat channel sa 8 ohms.

Nais na malaman ang tungkol sa Mga Amplifier, mag-click dito

Hakbang 2: Mga Bahagi at Mga Tool

Nais kong magmaneho ng dalawang 5W speaker para sa Kaliwa at Kanang mga channel na nakuha ko mula sa isang lumang CRT TV. Kaya, ang TDA2030 ay pinakamahusay para sa akin ngunit, maaari kang pumili ng TDA2050 para sa pagbuo ng Kaliwa at Kanang mga channel din.

Mga tool -

1. Multimeter
2. Istasyon ng paghihinang
3. Mainit na glue GUN
4. Mga Plier
5. Pamutol
6. Paliitin ang tubo

Para sa TDA2030 Stereo Amplifier (Kaliwa + Kanan) -

1. TDA2030 (2)
2. Mga nagsasalita (2)
3. Paunang salita
4. 3.5mm stereo jack
5. 1N4007 Diode (2 * 2)
6. Potensyomiter o Trimpot 10K / 22K (2)
7. Potentiometer Knob (opsyonal)
8. Resistor 10 (1 * 2), 100k (4 * 2), 3.7k (1 * 2)
9. Ceramic Capacitor 100nF (2 * 2)
10. Electrolytic Capacitor 1uF (1 * 2), 100uF (1 * 2), 2uF (1 * 2), 22uF (1 * 2), 2200uF (1 * 2)
11. Suplay ng kuryente: Transformer o DC adapter 12V 2Amp (min)
12. Heat sink (2)

Para sa TDA2050 Subwoofer -

1. TDA2050 (1)
2. Subwoofer (1)
3. Paunang salita
4. Potensyomiter o Trimpot 10K / 22K (1)
5. Potentiometer Knob (opsyonal)
6. Resistor 10 (1), 100k (4), 3.3k (1)
7. Ceramic Capacitor 100nF (2)
8. Electrolytic Capacitor 1uF (1), 1000uF (2), 2uF (1 * 2), 22uF (1)
9. Suplay ng kuryente: Transformer o DC adapter 24V 2Amp (iminungkahing)
10. Heat sink

Para sa Mababang Pass Filter -

1. RC4558 (1)
2. Lumalaban: 100K (2), 560 (2), 22K (1)
3. Kapasitor: 1uF (1), 104j (2)
4. Hatiin ang supply ng kuryente 9V hanggang 12V

Magsimula tayo ngayon sa TDA2030 Amplifier.

Hakbang 3: Stereo Amplifier Circuit

Ayon sa datasheet, ang TDA2030 ay maaaring maglabas ng 9 Watts sa 8 Ω speaker na may 0.5% pagbaluktot sa isang 14 V power supply.

Sa totoo lang, Maaari kang makakuha ng isang pangunahing circuit ng aplikasyon para sa halos bawat IC sa datasheet. Sa datasheet ng TDA2030, mayroong dalawang mga circuit, ang isa ay may isang solong supply ng kuryente at isa pa na may split power supply. Maaari kang pumili ng anumang circuit alinsunod sa iyong mga pangangailangan. Gagamit ako ng isang solong circuit ng suplay ng kuryente sapagkat papatakbo ko ito sa pamamagitan ng 12 DC adapter. Para sa split power supply, kakailanganin mo ng 12-0-12 transpormer.

Una, gayahin natin ang circuit. Kaya, makikita natin kung paano ito gumana. Ang circuit diagram ay ginawa gamit ang Proteus.

Subukan ang lahat at tiyakin na gagana ang iyong circuit bago ka magsimulang maghinang.

Tandaan: Ang C2 at R7 wires ay hindi nakakonekta. (Simulation Fig.)

Hakbang 4: Pagbabago ng Circuit

Alamin natin ang pinakamahusay na mga halaga para sa mga bahagi sa circuit. Gagamitin ko ang eskematiko sa itaas, na kapareho ng isa sa datasheet, ngunit may ilang mga pagbabago upang maitakda ang kita, bandwidth at tulungan na i-filter ang ingay.

1. Makakuha

Ang circuit sa datasheet ay may pakinabang na 33 at magdulot ng pagbaluktot. Ang isang mahusay na pakinabang na magagamit para sa pakikinig sa bahay ay nasa 27 hanggang 30dB. Ang setting na ito ay hindi sapat na mataas upang maging sanhi ng pagbaluktot at bibigyan ka ng isang mahusay na hanay ng dami.

Makuha = 1 + R1 / R2if R1 = 100k pagkatapos, R2 = 3.7k

2. Ang Zobel Network

Ang isang Zobel network ay tumutulong upang maiwasan ang osilasyon na maaaring maganap mula sa parasitiko na induction ng mga wire ng speaker. Gumagawa rin ito bilang isang filter upang maiwasan ang pagkagambala ng radyo na kinuha ng mga wire ng speaker mula sa pagkuha sa inverting input sa pamamagitan ng feedback loop. Ang C6 at R8 ay bumubuo ng isang Zobel network sa output ng amplifier.

C6 = 100nF at R8 = 10ohms, na nagbibigay ng isang cutoff freq (fc) ng:

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

Ang 159 kHz ay nasa itaas ng 20 kHz na limitasyon ng pandinig ng tao at mas mababa sa mga frequency ng radyo, kaya't gagana ang mga halagang ito. Kung ang amplifier ay nag-oscillate, ang R6 ay magpapasa ng mataas na alon sa lupa kaya dapat itong magkaroon ng rating ng kuryente na hindi bababa sa 1 Watt.

3. Bass

Capacitor C7 sa igos. ay ginagamit upang itakda ang bass para sa mga nagsasalita, mas mataas ang halaga ng kapasitor na mas mahusay ang tugon ng bass ng mga nagsasalita. Maaari mo ring gamitin ang isang variable capacitor upang baguhin nang manu-mano ang bass. (Ang bass na ito ay hindi nauugnay sa subwoofer)

Tip: Kapag itinatayo ko ang amplifier na ito, duda ako kung bakit ginagamit namin ang mga sobrang capacitor at resistor, kung ano ang ginagawa nila, at paano kung aalisin namin ang mga ito. Hindi mo maaaring balewalain ang mga katanungang ito kung ikaw ay isang mahilig sa electronics. Dumaan sa pahina 10 seksyon 4.3 sa datasheet upang makakuha ng isang magaspang na ideya.

Ngunit lubos kong inirerekumenda ang kamangha-manghang tutorial na ito ng Mga Pangunahing Kaalaman sa Circuit. Saklaw ng artikulong ito ang lahat ng kinakailangang mga detalye nang malalim.

Tandaan: Kukunin ko sa itaas ang Fig. Bilang isang sanggunian sa mga paparating na hakbang.

Hakbang 5: Pagkonekta ng 3.5mm Jack

Kung mayroon kang isang audio wire (na may jack) o mga earphone, kung gayon ang multimeter ay ang pinakamahusay na pagpipilian upang suriin ang pagkakakonekta at upang malaman ang pagkakakonekta ng G-L-R. Kung wala kang isang audio jack wire pagkatapos ay maaari kang gumamit ng mga koneksyon sa lalaki o babae.

Ikonekta ang 3.5mm jack sa telepono at iba pang mga bukas na wires sa amplifier. Kaliwa sa kaliwang amplifier at kanan sa kanang bahagi ng amplifier na may mga karaniwang batayan.

Suriin ang mga nakalakip na larawan para sa sanggunian.

Hakbang 6: Pagbuo ng Amplifier

Simulan ang pagbuo ng isang channel lamang ng aming stereo amplifier. Maingat na buuin ang circuit sa perfboard, maaari kang kumuha ng tulong ng mga disenyo ng PCB na magagamit sa datasheet. Kung mayroon kang mga pagdududa, maaari mo munang gamitin ang isang breadboard upang suriin ang circuit. Ngunit alalahanin ang pag-iipon nito sa breadboard ay magkakaroon ng maraming bukas na mga wire na maaaring humantong sa maraming ingay sa nagsasalita. Kaya, huwag isipin na ang circuit ay mali kapag nakakuha ka ng buzz o hum.

Magdagdag ng isang Potentiometer bago ang capacitor C2 (Hakbang 4 Fig.) Para sa control ng dami, epektibo din ito upang mabawasan ang pagbaluktot. Gumamit ako ng isang trimpot para sa hangaring ito at permanenteng itinakda ang halaga ng trimpot na tulad na hindi magkakaroon ng pagbaluktot sa maximum na dami ng telepono.

Matapos suriin at subukan ang unang channel, ulitin ang proseso at i-clone ang eksaktong parehong circuit sa pareho o ibang perfboard. Ngayon mayroon kang dalawang mono amplifiers, ikonekta ang wire ng kaliwang channel sa isang amp, at kanang channel wire sa iba pang amp na may karaniwang ground sa pareho. Gumamit ng iba't ibang trimpot para sa bawat channel at itakda ang parehong halaga ng trimpot para sa parehong mga channel upang ang bawat channel ay magkakaroon ng parehong dami.

Maaari mong gamitin ang isang potensyomiter (sa halip na trimpot) kung nais mong palitan ang dami ng amplifier. Iminumungkahi ko sa iyo na gumamit ng isang Dual Taper Potentiometer upang manu-manong makontrol ang Kaliwa at Kanan na audio nang sabay.

Suplay ng kuryente: Ang suplay ng kuryente na iyong gagamitin ay dapat na doble ng kinakailangang kuryente hal para sa dalawang nagsasalita ng 5W dapat mayroong isang 20W power supply para sa pinakamahusay na mga resulta.

Dito ay gagamit ako ng isang 12V 2Amp DC adapter (P = 24W) para sa parehong mga channel.

TANDAAN: Suriin ang Hakbang 9: Pagbabawas ng Ingay, bago matapos ang circuit sa perfboard.

Hakbang 7: Sub-Woofer Circuit