Как достичь качественного звучания любимой музыки? Вооружиться необходимыми знаниями, инструментом, после чего можно собрать усилитель звука своими руками.
Какой усилитель лучше?
Сколько существует радиолюбителей, столько и мнений. В основном выбор зависит от человека, поэтому делать какие-либо конкретные выводы очень сложно. На сегодняшний день можно собрать усилитель звука своими руками на:
- Транзисторах. Обладают малым потреблением электроэнергии и компактными размерами. Дают великолепные показатели качества звука.
- Лампах. Старый дедовский способ сборки радиотехники. Невзирая на чудовищную прожорливость, вес и размеры, превосходит полупроводниковые аналоги по качеству звучания.
С чего начать?
Перед тем как сделать усилитель звука, необходимо четко понимать, в каких условиях и с какой целью он будет эксплуатироваться. От этого напрямую зависит, какой мощностью он должен обладать. Для того чтобы прослушивать любимые композиции в домашних условиях, вполне достаточно небольшого аппарата, который обеспечит качественное звучание с мощностью 30 - 50 W. Совсем по-другому будет обстоять дело, если необходимо создать технику для проведения масштабных мероприятий. В таком случае возникает необходимость собрать более сложный усилитель звука своими руками. 200W - далеко не предел мощности, которая понадобится в процессе эксплуатации.
Также следует запастись всем необходимым:
- Паяльник.
- Мультиметр.
- Набор отверток.
- Текстолит для изготовления микросхемы.
- Материал для корпуса будущего усилителя.
- Электродетали, которые указаны в принципиальной схеме изделия.
- Схема печатной платы выбранного для сборки усилителя.
Печатная плата своими руками
У каждого дела есть свои тонкости. Изготовление печатной платы в домашних условиях не является исключением. Именно она впоследствии станет основой всех дальнейших работ и позволит собрать усилитель звука своими руками. Сперва давайте рассмотрим все, что нам понадобится:
- Текстолит с медной фольгой.
- Бытовой утюг.
- Моющее средство "Силит".
- Лазерный принтер.
- Китайская самоклеящаяся пленка с маркировкой подложки 333.
- Сверла для изготовления отверстий в текстолите.
- Тампон из марли и куска х/б ткани.
- Вырезаем необходимый кусок текстолита таким образом, чтобы осталось примерно по одному сантиметру запаса с каждой стороны.
- Обрабатываем его моющим средством до того состояния, пока медная фольга не станет розового цвета.
- Промываем обработанную плату и отправляем ее сушиться.
- Берем необходимый по размерам кусок самоклейки, при помощи клея приклеиваем ее подложкой к листу формата А4, снимаем слой пленки, на лощеной стороне получившейся заготовки распечатываем рисунок будущей платы. При этом подачу тонера нужно выставить на максимум.
- На рабочий стол выкладываем лист фанеры, старую ненужную книгу, а поверх - плату фольгой вверх.
- Накрываем плату обычной офисной бумагой и прогреваем заранее нагретым утюгом. Примерное время прогрева составляет одну минуту.
- Далее снимаем утюг, лист бумаги, наносим распечатанный рисунок и разглаживаем тампоном.
- Снова накрываем листом бумаги, ставим сверху утюг и ждем приблизительно 30 сек. Если поверхность платы больше, чем подошва утюга, то тогда нужно равномерно проглаживать всю деталь.
- Снимаем лист бумаги и в течение 30 секунд разглаживаем рисунок тампоном. Движения должны быть как вдоль, так и поперек. При этом необходимо немного надавливать на заготовку.
- После того как заготовка остынет, аккуратно снимаем подложку.
Как и чем травить плату
Для того чтобы правильно собрать усилитель звука своими руками, мало правильно нанести рисунок платы или припаять провод. Нужно уметь качественно вытравить все дорожки на микросхеме.
Для этих целей всегда использовалось хлорное железо. Однако этот раствор очень дорогостоящий и не всегда имеется в продаже. По этой причине его можно заменить самодельным раствором медного купороса и поваренной соли, которые не являются дефицитом. Пропорции для смеси следующие:
- Литр теплой воды.
- 100 г медного купороса.
- 200 г кухонной соли.
Когда все компоненты растворятся, в емкость опускаются чистые и обезжиренные металлические изделия (к примеру, пара гвоздей), сама заготовка, маленький мотор с лопастями или компрессор от аквариума. Для усиления реакции необходимо емкость с раствором поместить в теплую воду. Приблизительное время вытравливания дорожек составляет 25-30 мин.
Сборка усилителя
Первый этап, который нужно проделать для того, чтобы собрать усилитель звука своими руками - установить все радиодетали на печатную плату. Здесь следует обратить особое внимание на полярность. Также нелишним будет отметить и то, что все работы следует проводить с особой тщательностью и вниманием. В противном случае может возникнуть короткое замыкание, которое приведет к неминуемому выходу из строя составляющих будущего усилителя.
После вышеописанной процедуры следует сборка корпуса. Его размеры будут напрямую зависеть от габаритов платы усилителя, блока питания и способа реализации контроля громкости и баланса между каналами. На этом этапе можно использовать уже готовый заводской корпус с внесением некоторых конструктивных изменений. Однако самым лучшим способом все же является ручное изготовление оболочки электроприбора. Таким образом можно реализовать возможность создания неповторимого дизайна. Также имеет право на жизнь вариант установки платы в корпус одной из колонок.
Перед тем как собрать все воедино, необходимо провести тестовый запуск будущего электроприбора и при необходимости устранить все неполадки.
Последний шаг - сборка усилителя, которая заключается в установке платы, блока питания и всех остальных составляющих.
Немного не по теме
Собирая усилители мощности звука своими руками, не всегда получается добиться желаемого эффекта. Секрет заключается в том, что так называемая акустика не способна справиться с поставленными перед ней задачами. По этой причине иногда приходится дополнительно производить самостоятельную сборку даже колонок. Такой подход к вопросу позволит не только гарантировать максимальное удовлетворение всех пожеланий, но и поможет избавиться от отдельно стоящего аппарата, спрятав усилитель в корпус колонки.
Наверняка многие хотели бы иметь дома аудио систему 5.1 но за частую цены на такие усилители довольно большие. Я же расскажу как просто и не очень дорого собрать 4-х канальный усилитель для подобной системы. Покопавшись в интернете я выбрал наиболее простой в сборке и не дорогой усилитель достаточной мощности. А именно усилитель на довольно популярной микросхеме TDA 1558Q Сама по себе эта микросхема уже представляет из себя готовый 4-х канальный усилитель мощностью 11 Вт на канал, но этой мощности будет мало для получения качественного и объемного звука поэтому мы будем подключать ее мостовым методом, проще говоря мы спариваем 2 канала и получаем 2-х канальный усилитель мощностью по 22 Вт на канал. Таким образом мы берем две микросхемы и в итоге получаем 4х22 ватта. Если отдельно коснутся микросхемы то из достоинств можно назвать простейшую схему подключения, не высокую цену и достойную мощность при небольшом однополярном напряжении, защита от К.З. перегрева и не верного подключения питания. К недостаткам: низкий КПД порядка 50% (Высокий ток потребления и большой нагрев даже в холостом режиме) Так же на пиковой мощности звук резко обрезается и превращается грохот.
Теперь перейдем к сборке и для начала ознакомимся со схемой.
Схема предельно проста и собирается за 10-15 минут, ее простота позволяет спаять ее навесным монтажом, также стоит напомнить что схема обладает тепловыми характеристиками утюга и для нее необходим радиатор примерно 600 см2 площадью и либо открытый корпус либо принудительное охлаждение в виде вентилятора.
Вот тот набор деталей который понадобился мне для сборки усилителя.
Я использовал два диодных моста по той причине что использовал трансформатор с двумя схожими обмотками, обычно вполне хватит и одного на 8 А.
Отдельно были куплены два штекера 3,5 для включения в аудио карту компьютера.
Теперь думаю можно перейти собственно к сборке усилителя. У меня не было готового блока питания и мне пришлось собирать его самому, и вам рекомендую сделать тоже самое поскольку не просто найти готовые БП с необходимым запасом мощности поскольку при напряжении в 17 В одна микросхема потребляет порядка 3 А даже когда «молчит». Так же если отключить 14-й контакт то усилитель перейдет в «Спящий режим» и ток потребления сократится до пары сотен мА
И так для начала найдем трансформатор необходимой мощности, затем можно самому спаять выпрямитель но я все таки посоветую взять уже готовый диодный мост. Берем и устанавливаем его на не большой радиатор. (у меня не было маленького)
Затем припаиваем конденсаторы
Поскольку мне так же необходимо было установить трансформатор и для другого устройства я решил отделить БП от самого усилителя.
Поскольку я использовал этот усилитель для домашнего компьютера то решил «связать» включение усилителя с включением компьютера как это сделать рассказывается в этой статье () Я пошел не совсем тем путем что в статье я подключил реле к желтому и черному (12 В) проводам идущим из БП системного блока и вывел из него провод к БП усилителя. Еще хочется сказать что чем выше напряжение тем качественнее звук на большой громкости но и соответственно нагрев тоже растет, оптимальное напряжение питания 15 в при превышении порога в 17 вольт усилитель замолкает (На то время пока напряжение превышено) так что если нет звука измерьте напряжение.
Теперь перейдем к сборке собственно самого усилителя. Поскольку схема включения микросхемы примитивна проще наверное быть и не может, я решил спаять все навесным монтажом.
Для начала крепим микросхемы на радиатор предварительно рекомендуется промазать место соединения термопастой
После этого глядя на схему отгибаем необходимые контакты (14, 5, 13 – Плюс питания. 3, 7, 11 – Минус питания. И т.д.) Лишние контакты можно откусить чтобы они не мешались.
После того как вы припаяли все необходимые провода и конденсаторы необходимо избавится от не надежности «хлипкости» (при навесном монтаже) я рекомендую воспользоваться термоклеем аккуратно залить контакты таким образом чтобы избежать короткого замыкания между ними.
По сути усилитель как таковой готов т.е. он уже может полноценно функционировать. Но я сильно сомневаюсь что кто-то будет готов украсить свой стол такой железкой. И поэтому необходим корпус, тут уже все зависит от вашей фантазии, я просто взял корпус от сломанного дисковода.
Для начала все тем же термоклеем закрепил заглушку от лотка диска и приклеил свой светодиод.
Усилитель готов. Я не устанавливал регуляторов громкости и баланса по той причине, что сейчас даже самые бюджетные аудио карты снабжены прекрасным ПО для этих целей.
Если коснуться цены, то тут все не очень дорого
1. Микросхемы TDA1558Q – 80 руб. 1шт.
2. Конденсаторы (0,22 мкф 4 шт. 0,1 мкф 2 шт.) 35 руб. за все
3. Конденсатор 25В 6800мкф 38 руб. 1 шт.
4. Термопаста 40 руб.
5. Диодный мост 1000в 8А 20 руб.
Все было куплено в специализированных магазинах радиорынка.
Желающим повторить удачи!
Усилитель с HI-END качеством звучания
Вашему вниманию представляется усилитель с очень мягким, как ламповый усилитель звуком, но превосходящий ламповые усилители по другим параметрам (отношение сигнал/шум и нелинейные искажения).
Воспроизводимый звуковой диапазон: от 10Гц до 25кГц
Соотношение сигнал/шум: не ниже 92dB (не взвешенное)
Нелинейные искажения: 0,001%
Подтолкнуло меня к созданию такого усилителя, любовь к очень хорошему и качественному звуку.
Пересмотрев массу всевозможных схем, сделал небольшой набросок принципиальной схемы усилителя. Позже столкнулся с поиском хорошего по качеству звучания операционного усилителя, занял такой поиск микросхемы в интернете на тот момент около 2 недель.
Первое условие - этот операционный усилитель должен быть высоковольтным, второе - очень качественным по соотношению сигнал/шум. До этого я собирал неплохие усилители на отечественной элементной базе микросхемах К544УД2 и К574УД1, а также на мощных выходных транзисторах КТ818 и КТ819. На тот момент их параметры меня полностью устраивали.
Но с появлением на наших прилавках современной импортной техники требования к такому усилителю стали намного выше, хотелось очень качественного звука, сравнимого по звучанию с ламповыми усилителями.
Итак, со всеми компонентами я определился, началась непосредственная сборка самого усилителя, а поскольку в то время я работал в сервисном центре, то и настройку со сборкой делал на работе в свободное от ремонта время.
Первый вариант усилителя выглядел так – это было только начало.
Поскольку на тот момент у меня еще не было ни корпуса, ни окончательно разведенных плат, устройство было собранно в коробке от упаковок ДВД проигрывателей. В таком виде оно проработало около месяца, и никаких казусов в работе не произошло.
После этого я плотно взялся за разводку печатных плат и вот что из этого вышло.
Ну и как выглядят платы промышленного производства:
Схемотехника усилителя довольно проста в сборке и не содержит дефицитных элементов.
Все компоненты можно приобрести на любом радиорынке.
Классическое схемопостроение как входного, так и выходного каскадов, позволило выполнить очень простую в сборке схему усилителя и что немало важно нет никакой необходимости в его настройке. Да именно в настройке он не нуждается, поскольку в схеме нет регулирующих элементов подстройки токов покоя выходного каскада, системы термостабилизации и т.п.
После сборки усилителя необходимо после включения в сеть проверить на выходе усилителя постоянное напряжение, оно должно быть в диапазоне +20/ -20мВ, при этом вход усилителя нужно замкнуть на землю. Если это напряжение находиться в пределах нормы усилитель готов к работе, не забудьте только выпаять перемычку по входу.
На операционном усилителе собрана схема усиления по напряжению, с коэффициентом усиления приблизительно на 25. Транзисторы VT1, VT2, VT5, VT6, VT7 и VT8 включены по схеме ОЭ и выполняют функцию усилителей тока с коэффициентом 10.
На транзисторах VT3 и VT4 собрана схема термостабилизации самого усилителя, и они, как и выходные транзисторы также находятся на радиаторе. Если эти транзисторы не будут укреплены на радиатор, то усилитель мгновенно нагреется до температуры свыше 90 градусов.
Максимальная температура нагрева усилителя при нагрузке и длительной его эксплуатации составляла 70 градусов.
Катушка L1 содержит от 16 до 20 витков намотанные в один слой провода ПЭВ-2 1мм.
Конденсаторы С2 и С7 желательно использовать металлобумажные, а остальные многослойная керамика.
Транзисторы можно использовать импортные, подходящие по параметрам.
При определенных изменениях в схеме мощность данного усилителя можно поднять до 100Вт.
Ниже прилагается фото собранного усилителя:
К сожалению, я не мастер по металлу и дереву, но вот что у меня из этого вышло.
Данный усилитель работает достаточно надежно уже на протяжении 8 лет и никаких проблем не происходило. Качество его звучания очень пристойное, где-то и превосходящее ламповые усилители по мягкости звука, не говоря о шумах и нелинейных искажениях самих ламповых усилителей. Да-да я не оговорился.
Были произведены сравнения по качеству звучания с такими моделями как NAD, Rotel, Arcam и Yamaha, данная схема усилителя превзошла все выше перечисленные модели по мягкости и качеству звука.
Существует два варианта плат под левую сторону и правую сторону, в архиве находится только левая сторона разводки платы.
|
Как вам эта статья? |
Высокое входное сопротивление и неглубокая ОС - основной секрет теплого лампового звучания. Ни для кого не секрет, что именно на лампах реализуются самые высококачественные и дорогие усилители, которые относятся к разряду HI-End. Давайте поймем, что такое качественный усилитель? Качественным имеет право называться тот усилитель мощности НЧ, который полностью повторяет форму входного сигнала на выходе, не искажая его, разумеется выходной сигнал уже усиленный. В сети можно встретить несколько схем действительно высококачественных усилителей, которые имеют право относится к разряду HI-End и совсем не обязательна ламповая схематика. Для получения максимального качества, нужен усилитель, выходной каскад которого работает в чистом классе А. Максимальная линейность схемы дает минимальное кол-во искажений на выходе, поэтому в строении высококачественных усилителей особое внимание уделяется именно этому фактору. Ламповые схемы хороши, но не всегда доступны даже для самостоятельной сборки, а промышленные ламповые УМЗЧ от брендовых производителей стоят от нескольких тысяч, до нескольких десятков тысяч долларов США - такая цена уж точно не по карману многим.
Возникает вопрос - можно ли аналогичных результатов добиться от транзисторных схем? ответ будет в конце статьи.
Линейных и сверхлинейных схем усилителей мощности НЧ достаточно много, но схему, которая будет сегодня рассмотрена является ультралинейной схемой высокого качества, которая реализована всего на 4-х транзисторах. Схема была создана в далеком 1969 году, британским инженером-звуковиком Джоном Линсли-Худом (John Linsley-Hood). Автор является создателем еще нескольких высококачественных схем, в частности класса А. Некоторые знатоки называют этот усилитель самым качественным среди транзисторных УНЧ и я в этом убедился еще год назад.
Первая версия такого усилителя была представлена на . Удачная попытка реализации схемы заставила создать двухканальный УНЧ по этой же схеме, собрать все в корпусе и использовать для личных нужд.
Особенности схемы
Не смотря на простоту, схема имеет несколько особенностей. Правильный режим работы может нарушиться из-за неправильной разводки платы, неудачного расположения компонентов, неправильное питание и т.п..
Именно питание - особо важный фактор - крайне не советую питать данный усилитель от всевозможных блоков питания, оптимальный вариант аккумулятор или блок питания с параллельно включенным аккумулятором.
Мощность усилителя составляет 10 ватт с питанием 16 Вольт на нагрузку 4 Ом. Саму схему можно приспособить для головок 4, 8 и 16 Ом.
Мною была создана стереофоническая версия усилителя, оба канала расположены на одной плате.
Второй - предназначен для раскачки выходного каскада, поставил КТ801 (раздобыл достаточно трудно.
В самом выходном каскаде поставил мощные биполярные ключи обратной проводимости - КТ803 именно с ними получил несомненно высокое качество звучание, хотя экспериментировал со многими транзисторами - КТ805, 819 , 808, даже поставил мощные составные - КТ827, с ним мощность на много выше, но звук не сравниться с КТ803, хотя это лишь мое субъективное мнение.
Входной конденсатор с емкостью 0,1-0,33мкФ, нужно использовать пленочные конденсаторы с минимальной утечкой, желательно от известных производителей, тоже самое и с выходным электролитическим конденсатором.
Если схема рассчитана под нагрузку 4 Ом, то не стоит повышать напряжение питания выше 16-18 Вольт.
Звуковой регулятор решил не поставить, он в свою очередь тоже оказывает влияние на звук, но параллельно входу и минусу желательно поставить резистор 47к.
Сама плата - макетная. С платой пришлось долго повозиться, поскольку линии дорожек тоже оказывали некое влияние на качество звука в целом. Этот усилитель имеет очень широкий диапазон воспроизводимых частот, от 30 Гц до 1мГц.
Настройка - проще простого. Для этого нужно переменным резистором добиться половины питающего напряжения на выходе. Для более точной настройки стоит использовать многооборотный переменный резистор. Один шуп мультиметра присоединяем с минусом питания, другой ставим к линии выхода, т.е к плюсу электролита на выходе, таким образом, медленно вращая переменник добиваемся половины питания на выходе.
Вам понадобится
- - блок питания от старого лампового приемника или радиолы;
- - радиолампа и панелька к ней;
- - переменное сопротивление на 220 кОм;
- - гнездо входное;
- - монтажный провод;
- - кусок фанеры толщиной 3-5 мм;
- - мелкая латунная сетка или радиоткань;
- - выходной трансформатор от лампового приемника или телевизора;
- - крышка корпуса от старого CD или DVD-привода;
- - электродрель;
- - лобзик;
- - паяльник, канифоль, олово.
Инструкция
В крышке корпуса разметьте и высверлите отверстия под панельку и под крепление трансформатора ТВЗ или ему подобного. Смонтируйте детали на крышке шасси. В боковую его стенку вмонтируйте гнездо входного разъема, переменный резистор, который является регулятором громкости усилителя. Если на отсутствует выключатель, вмонтируйте и его в боковую стенку. Постарайтесь сделать так, чтобы все упомянутые элементы находились с одной стороны шасси. Если детали, которыми вы располагаете, имеют элементы крепления, сделайте под них необходимые отверстия.
На отдельной деревянной или фанерной панели закрепите , предварительно вырезав под них отверстия. Это могут быть 2 динамика по 1,5 Вт от или радиолы. Может быть и 1 на 3-4 Вт от лампового радиоприемника. Динамики могут быть разной формы. Вам нужно только обеспечить суммарную мощность не менее 3 Вт и суммарное сопротивление при параллельном включении их 3-8 Ом.
При желании защитите динамики мелкой латунной сеткой или радиотканью. Если вы используете два параллельно включенных динамика, их необходимо сфазировать. Подберите включение, при котором диффузоры будут втягиваться или выталкиваться одновременно, если на их цепь подать постоянный ток небольшого напряжения (например, от батарейки)
Соедините блок питания, и динамики так, чтобы на накал подать переменное напряжение 6,3В. Подключите постоянное анодное напряжение в 210-300 В, а отрицательное соедините с корпусом шасси. Подключите к выходной (низкоомной) обмотке выходного трансформатора динамики. Вставьте лампу в панель. Включите усилитель в сеть. Если он собран , то после двух-трех минут прогрева он будет готов к работе. Если при этом из раздастся громкий гудящий звук, то нужно поменять местами провода подключения их к выходному трансформатору.
С помощью гитарного кабеля соедините усилитель с электрогитарой. Регулятором громкости усилителя добейтесь наибольшей силы звука.. При гитарный регулятор должен быть выставлен в положение максимальной громкости. Этот усилитель обычно не требует дополнительных регулировок и настроек.
Из фанеры сделайте корпус. Блок питания можно расположить в нижней части, а шасси усилителя - над ним. Возможны и другие варианты компоновки. При желании можно декорировать корпус кожзаменителем, смонтировать на нем ручки для переноски и т.д.
Найдите блок питания, который выдает постоянное напряжение 210-300 В и переменное накальное 6,3 В. Такие блоки питания применялись в ламповых радиолах. Его, как и все остальные детали для усилителя, можно купить на радиорынке. Если, конечно, вы не найдете их где-нибудь в чулане или в гараже.
Вам нужна лампа 6П9 или пальчиковый ее аналог 6П15П.
Вместо выходного трансформатора ТВЗ можно попробовать применить выходной трансформатор кадровой развертки от лампового телевизора ТВК.
При эксплуатации усилителя в качестве гитарного комбика нужно иметь в виду, что при включении гитарных приставок между инструментом и усилителем мощность звука может резко возрасти. Поэтому регулировки нужно проводить от тихого звучания к громкому.
Если к одному блоку питания подключить два таких усилителя, можно получить высококачественные компьютерные колонки.
Источники:
- самый простейший усилитель