Предусилитель для сабвуфера своими руками: Простой самодельный усилитель для сабвуфера

25 июля, 2022
Разное
By alexxlab

Содержание

Простой самодельный усилитель для сабвуфера

Из той статьи вы узнаете о том, как сделать усилитель для автомобильного сабвуфера средней мощности.

Вся конструкция реализована на одной компактной печатной плате. По своей сути это законченный моноблок, который состоит из трех отдельных частей:

Усилитель мощности низкой частоты.
Фильтр низких частот.
Преобразователь напряжения.

Усилитель мощности является одноканальным. В его основе лежит ультралегендарная микросхема TDA7294.

В представленном усилителе, как и во многих усилителях промышленного производства, отсутствуют различные защиты. Но на надежность усилителя это никак не влияет. Этот прибор способен проработать очень долго, если никто ничего не замкнет.

Чтобы добиться среза порядка 100 Гц (все частоты выше отсутствуют), в схему внедрен фильтр второго порядка.

В его основе лежит дешевая и популярная микросхема BA4558, которая представляет собой сдвоенный операционный усилитель. Этот компонент широко применяется в аудиотехнике.
Фильтр запитывается однополярным напряжением порядка 15 В. Для гашения тока установлен резистор мощностью 2 Вт.

Также задействован стабилизатор напряжения, состоящий из 15-вольтового стабилитрона и сглаживающего электролитического конденсатора.

Микросхему можно установить на DIP-8, но следует помнить, что в условиях постоянной тряски и вибраций в автомобиле она может вылететь из посадочного места.
В схеме используется пассивный сумматор, который объединяет сигналы двух каналов перед входом в фильтр.

Преобразователь напряжения нужен обязательно, поскольку напряжение в бортовой сети автомобиля всего 12 В, а усилитель нуждается в двухполярном источнике повышенного напряжения, а точнее, двухполярные 30-35 В. Больше подавать не рекомендуется – это может плохо кончиться для микросхемы, хотя по документации верхний предел питающих напряжений до 40 В.
Мощность усилителя составляет 100 Вт. Для кого-то этого мало, а кому-то в самый раз. Но одно можно сказать точно – такой усилитель способен раскачать такие головки, как 70ГДН. Как правило, именно эту головку используют автолюбители для постройки самодельного сабвуфера.
Подробнее о преобразователе напряжения.
Именно по причине его наличия многие радиолюбители боятся собирать автомобильные усилители высокой мощности.

Это обычный Push-Pull преобразователь, двухтактный повышающий. Задающий генератор построен на микросхеме TL494.
Дальше стоит небольшой драйвер на транзисторах прямой проводимости. Эта часть разряжает емкость затворов полевых транзисторов после закрытия последних.

Как известно, если к затвору полевого транзистора приложить некоторое напряжение, в данном случае это управляющий импульс, то последний откроется. И если убрать напряжение на затворе, транзистор все равно останется открытым.

Поэтому некоторые схемы дополняются отдельным драйвером, который может вовремя закрыть транзистор. Хотя многие специализированные ШИМ–контроллеры имеют довольно мощный встроенный выходной каскад для этих целей, TL494 не в их числе.
В драйвере модно использовать буквально любые pnp-транзисторы. Отлично подходят и наши КТ3107.
Полевые транзисторы, как всегда, n-канальные – в данном случае IRFZ44, но можно и другие. При подборе транзисторов необходимо обратить внимание на документацию. Расчетное напряжение ключа должно быть не менее 40 В, а сила тока не менее 30 А. Идеальным вариантом станут ключи на 60 В с током на 50-60 А.

Сердечник трансформатора фирмы Epcos (N87), с которого можно выкачивать около 200 Вт мощности. Расчет трансформатора производился по программе ExcellentIT.

Первичная обмотка имеет 2 по пять витков намотана жгутом из 5 проводов по 0,7 мм. Вторичная обмотка 11 витков, 6 жил по 0,33 мм. Естественно, для каждого сердечника будут разные данные намотки, поэтому расчет необходимо производить самостоятельно.
Холостой ход инвертора получился не более 50 мА, а с подключенным фильтром и усилителем около 250 мА с учетом того, что на вход усилителя сигнал не подавался. Холостой ход минимален.

Генератор был настроен на частоту около 168 кГц, поскольку сердечник очень хороший, и никаких проблем не возникло. Но в случае использования советских сердечников марки 2000НМ и т. п. не рекомендуется поднимать частоту выше 60 кГц.
Выходные диоды из серии UF5408. Это ультрабыстрые диоды на 3 А. При максимальной мощности греются, но не перегреваются.
Дроссели на входе и на выходе извлечены из БП компьютера, но можно и заменить перемычкой – это не критично.

К сожалению, сглаживающие конденсаторы для выходной части необходимой емкости найти не удалось. Поэтому емкости в плечах отличаются на пару сотен микрофарад.
Моноблочный усилитель такого типа можно встроить в любой пассивный сабвуфер. Только следует помнить о теплоотводе.

Усилитель работает в классе A-B, и радиатор нужен довольно большой с учетом мощности. Обязательно изолировать корпуса полевых транзисторов и микросхемы усилителя от радиатора, используя теплопроводящие прокладки и изолирующие шайбы.

Прикрепленные файлы: СКАЧАТЬ

АВТОР: АКА КАСЬЯН.

Усилитель для сабвуфера своими руками. Как сделать усилок для саба в машину

Автор admin На чтение 4 мин Просмотров 4.6к. Опубликовано 26.12.2018

Купить сабвуфер можно в любом специализированном магазине автомобильной акустики. В продаже есть как пассивные, так и активные модели, рассчитанные на любую мощность. Можно купить пассивную колонку и отдельный блок УНЧ. Несмотря на большой выбор многие предпочитают сделать короб и усилитель для сабав машину своими руками. Конструкция должна уверенно работать от бортовой сети автомобиля, обеспечивать соответствующую выходную мощность и определённый коэффициент нелинейных искажений. Низкочастотное устройство должно быть собрано надёжно, чтобы выдерживать постоянную тряску и вибрацию. Схемы усилков для сабамогут быть реализованы на биполярных транзисторах, полевых компонентах или интегральных микросхемах.

Содержание

Самодельный усилитель для сабвуфера
Мощный усилитель для сабвуфера своими руками
Самодельный усилитель для сабвуфера в машину
Усилитель 10 W для сабвуфера своими руками
Как собрать муз усилитель для сабвуфера

Самодельный усилитель для сабвуфера

Усилитель для саба своими руками лучше сделать на интегральной микросхеме. Сейчас выпускается большое количество интегральных компонентов, которые стабильно работают от автомобильного аккумулятора, обеспечивают хорошие характеристики и надёжны в любых условиях эксплуатации. Схема, собранная на дискретных элементах, содержит большое количество паек и соединений, что негативно сказывается при работе в условиях постоянной вибрации. Конструкция для автомобильного саба может быть собрана по одной из двух схем:

Класс АВ
Класс D

Аналоговый вариант с низким КПД, средней мощностью и высоким качеством воспроизведения всего спектра звуковых частот хорошо подходит для автомобиля. Низкочастотная система класса А обеспечивает лучшие показатели, но в реальных условиях они применяются редко. Класс Dили цифровая схема обеспечивает высокий КПДи большую выходную мощность. Благодаря особому режиму работы выходных полупроводниковых приборов, в звучании присутствуют нелинейные искажения, отчего звук приобретает неестественный оттенок.

Мощный усилитель для сабвуфера своими руками

Простой усилитель для саба своими руками можно сделать на микросхеме TDA1562Q.Интегральная микросхема представляет собой мощный УНЧ, который подходит для построения автомобильных звуковых систем. Преимущество TDA1562Q заключается в том, что собранный на ней блок не требует для своей работы двухполярного источника питания и может подключаться непосредственно к автомобильному аккумулятору. Полоса воспроизводимых частот начинается с 15 Гц, поэтому микросхема подойдёт в качестве низкочастотного усилителя для сабвуфера. На нагрузке 4 Ома номинальная мощность составляет 50 ватт при коэффициенте гармоник 0,05% и соотношении сигнал/шум — 90 dB. На нагрузке 8 Ом мощность падает до 30 ватт.Максимальная мощность достигает 70 ватт. Минимальное и максимальное напряжение питания микросхемы составляет 8 и 18 вольт соответственно. Чтобы обеспечить нормальный тепловой режим, микросхему нужно установить на радиатор площадью не менее 400 см2.Самодельный усилитель для сабвуфера содержит небольшое количество дискретных элементов.

Самодельный усилитель для сабвуфера в машину

Схема собрана на печатной плате из фольгированного текстолита. Конденсаторы С1 и С2 лучше использовать плёночные. При аварийной ситуации загорается красный светодиод в прерывистом режиме. Такой ситуацией является перегрев корпуса микросхемы, большие искажения сигнала или короткое замыкание на выходе.

Усилитель для саба в машину своими руками может быть смонтирован в одном корпусе с динамиком или установлен отдельно. Нужно обязательно предусмотреть доступ воздуха к радиатору, чтобы микросхема нормально охлаждалась. Потребляемый ток устройства может достигать 10 А, поэтому в цепи питания нужно поставить колодку с предохранителем, а соединение усилителя с аккумулятором выполняется толстым силовым кабелем.

Усилитель 10 W для сабвуфера своими руками

Если большая мощность не требуется, то собрать усилок для сабвуфера можно на интегральной микросхеме или транзисторах. Очень хорошую схему УНЧ для сабвуфера можно собрать на интегральной микросхеме TDA2003. Если использовать только один корпус, то выходная мощность будет порядка 10 ватт. Для низкочастотных автомобильных акустических систем чаще используется мостовое включение двух микросхем. Такое включение позволяет получить до 25 ватт на нагрузке в 4 Ома. Питание схемы осуществляется от бортовой сети автомобиля. Поскольку количество дискретных элементов в схеме небольшое, печатную плату можно разработать самостоятельно. Сделать усилок для сабвуфера можно без печатной платы, распаяв элементы на макетной плате со стойками или лепестками. Чтобы избежать перегрева корпусов микросхем их нужно монтировать на радиаторах с теплопроводящей пастой.

Как собрать муз усилитель для сабвуфера

Многие радиолюбители используют схемы низкочастотных каналов с большой выходной мощностью, но этот параметр ограничивается напряжением питания автомобильной бортовой сети. Для получения хорошей мощности потребуется преобразователь напряжения, так как большинство микросхем работают от двухполярного напряжения, величина которого превышает возможности автомобильного аккумулятора. Усилитель для пассивного сабвуфера своими руками можно сделать на микросхеме TDA7294. Собрать усилок для активного саба потребуется только тогда, если его выходная мощность слишком мала. Можно собрать две аналогичных схемы и организовать мостовое подключение нагрузки. Выходная мощность возрастёт до 200 ватт, но нагрузка не должна быть менее 8 Ом. Чтобы сделать усилитель для сабвуфера в машину потребуется преобразователь напряжения. Микросхемы должны устанавливаться на радиаторах, чтобы избежать перегрева корпуса. В колонку можно установить кулер от компьютера, который будет охлаждать радиаторы мощного усилителя

Помощь с самодельным сабвуферным предусилителем

Перейти к последнему

ngen33r

Участник

21-06-2011 20:17

21-06-2011 20:17

У меня есть сабвуфер Klipsch Promedia 4. 1, который я хочу использовать в качестве сабвуфера для домашнего кинотеатра. Я отремонтировал блок питания и повысил мощность резисторов, чтобы исправить недостатки конструкции. Сабвуфер работает в классе D и звучит неплохо для установки начального уровня.

Система изначально имела внешний предусилитель на операционных усилителях. Я хотел создать свой собственный предусилитель на основе оригинального дизайна с некоторыми улучшениями. Моя идея состояла в том, чтобы добавить элементы управления для фильтров низких и высоких частот, чтобы добавить некоторую настраиваемость сабвуферу.

Моя первоначальная идея использует 10-кратное усиление с двумя фильтрами Saleen-Key. Это может быть не лучший подход, поэтому я прошу здесь. Мне не нужно ничего слишком сложного или вычурного. Эта текущая схема имеет следующие характеристики:
Фильтр верхних частот — 20–50 Гц
Фильтр нижних частот — 120–200 Гц

можно посмотреть усиление и фазу на выходе каждого из активных фильтров?
Если возможно, установите VR на самое низкое значение, а затем на максимальное значение и сравните два набора кривых.
Вы обнаружите, что, используя один VR в каждом фильтре, вы изменяете частоту и Q (форму спада) для обоих фильтров.
Если вы хотите удерживать Q на одном и том же значении во всем диапазоне регулировки, вы должны использовать групповой потенциометр для регулировки обеих частей резисторов фильтра.

Вам нужно суммировать басы из двух каналов (или более) для подачи на один басовый усилитель и динамик?
Если да, то используйте активный фильтр MFB.
Он имеет усиление, частоту фильтра и добротность, устанавливаемые отдельно, а также возможность суммировать два или более сигналов вместе, не мешая стереофоническому разделению остальной части аудиосигнала.

На складе Mouser и Digikey тонны потенциометров, от дешевых до очень дорогих. Вы также можете получить еще несколько «экзотических» горшков с других сайтов. Зависит от того, что вы после. У Mouser есть Альпы и Борн, которые хороши.

Мне кажется странным, что частотный диапазон настолько узок, а добротность не поддерживается. Я также понятия не имею, как рассчитать усиление на первом этапе. Такой цепи я еще не видел. Также почему получается, что сигнал усиливается в 2 раза и инвертируется в 2 раза? Можно ли иметь переменное усиление на основе обратной связи операционного усилителя или предпочтительнее иметь постоянное усиление? Действительно ли необходимы колпачки фильтров на каскадах усиления?

У меня такое ощущение, что первая ступень усиления — это своего рода метод получения высокого усиления с компонентами с низким значением….может быть, для уменьшения смещения постоянного тока? Я сделал макет простого каскада усиления на операционных усилителях, и сабвуфер не начал петь до тех пор, пока коэффициент усиления не стал примерно 50-кратным.

Я использовал оригинальный дизайн, а также этот http://lcaudio.com/pdfs/subfilter.pdf в качестве руководства. Мне не нужно автоматическое включение / выключение, и я бы предпочел не иметь регулировки усиления или добротности. Громкость (или усиление), низкие частоты и, возможно, фаза — все, что мне нужно. Я собираюсь обновить схему и установить высокие частоты на 40 Гц 12 дБ/9 октября.0003

Вы можете изменить добротность цепей Саллена и Ки, изменив коэффициент усиления операционного усилителя — K (коэффициент усиления) составляет 3 — 1/Q для схемы с равными Rs и Cs. Для Q = 0,5, K = 1: для Q = 0,7, K = 1,59. Ссылка здесь (есть еще много ссылок, если вы ищете.)

Вы можете изменить добротность цепей Саллена и Ки, изменив коэффициент усиления операционного усилителя — K (коэффициент усиления) равен 3 — 1/Q для схемы с одинаковыми Rs и Cs. Для Q = 0,5, K = 1: для Q = 0,7, K = 1,59. Ссылка здесь (есть еще много ссылок, если вы ищете.)

На самом деле я уже добавил этот сайт в закладки и использовал его в качестве ссылки. Однако, спасибо. Любая идея относительно того, как рассчитывается первоначальный коэффициент усиления? Я также ценю любой вклад по другим вопросам. Спасибо

Усиление ~ 2,5 раза (~+8 дБ), но будет варьироваться в зависимости от компонентов источника и импеданса источника, например, конденсаторная связь будет изменять усиление в зависимости от частоты. Вам действительно нужен хорошо буферизованный выходной каскад в вашем исходном оборудовании, чтобы гарантировать, что 10k заглушит различия в кабелях и источниках.

Значит, вторая ступень действует как буфер? Я сделаю еще домашнее задание и попытаюсь рассчитать начальный выигрыш. Есть ли польза от инвертирования 2 раза? Мне кажется, что вы заканчиваете тем, с чего начали, так что… зачем инвертировать?

На самом деле я уже добавил этот сайт в закладки и использовал его в качестве ссылки. Однако, спасибо. Любая идея относительно того, как рассчитывается первоначальный коэффициент усиления? Я также ценю любой вклад по другим вопросам. Спасибо

10 мкФ довольно большой и может передать хороший расширенный бас в> = 10k вход следующего каскада. Он не может передать расширенный бас в 4k7, который установлен на выходе.
Если вы знаете Rin ваших усилителей, вы можете масштабировать эти 10 мкФ до подходящего значения, чтобы поддерживать или ограничивать самый низкий басовый сигнал. Умножьте значение C в фарадах на сопротивление резистора в омах, чтобы получить постоянную времени RC-цепи в секундах для пассивного RC- или CR-фильтра при условии, что Rs=0 Ом и Rload близко к бесконечности (>4M7).

Ориентируйтесь на ~100 мс для расширенных басов в домашней системе. 10 мкФ и 10 кОм = 100 мс 1 мкФ и 100 к = 100 мс. Некоторые строители/слушатели предпочитают обрезать этот басовый фильтр на октаву или даже на две. Стоит попробовать постоянные времени RC этого басового фильтра в диапазоне от 10 мс до 200 мс. PA обычно не пытается воспроизвести экстремальный бас, и они используют фильтры немного выше, от 5 мс до 20 мс, вероятно, довольно часто. Они также склонны использовать активные фильтры с 2 или более полюсами для защиты своего оборудования от повреждений.
Обратите внимание, что вход фильтруется с 47 мс (при минимальной громкости). Увеличение громкости до максимума изменяет входной фильтр низких частот на ~ 15 мс.
По мере того, как оператор увеличивает громкость, фильтрация басов постепенно усиливается.
Как только этот расширенный бас отбрасывается на входе, вы не можете вернуть его, используя расширенную плоскую характеристику в другом месте.
Тот факт, что дизайнер (LC Audio) выбрал >=15 мс на входе и <47 мс на выходе, говорит мне, что эта система фильтрации басов не предназначена для домашнего прослушивания. Скорее всего, он предназначен для PA или Disco.

Я разрабатываю селектор входа/предусилитель на основе операционного усилителя с выходом(ами) для сабвуфера. Сторона переключения входа представляет собой набор реле, питающих напрямую регулятор громкости дистанционного управления, который, в свою очередь, питает оба каскада предусилителя (классическая простая конструкция операционного усилителя) параллельно с суммирующей/буферной схемой сабвуфера ниже.

Буферный каскад предварительного усилителя имеет резисторы обратной связи 4k7/2k2, обеспечивающие коэффициент усиления 3,14 (1+4,7/2,2). Схема ниже (как я понимаю) имеет каскад инвертирования/суммирования единичного усиления, за которым следует еще один инвертирующий буфер с коэффициентом усиления 4,7/1,5 = 3,13, что достаточно близко соответствует предусилителю. Я также включил большую крышку обхода обратной связи, C10, на второй каскад, чтобы получить точку спада около 300 Гц. Я могу опустить крышку байпаса первой ступени, C9, так как я не уверен, что она нужна, но на всякий случай оставлю место на печатной плате.

1) Этот дизайн в целом выглядит нормально?
2) Большая крышка обратной связи (C10) делает то, что я думаю, и/или это может быть проблема стабильности (или другая)?
3) Имеют ли смысл мои расчеты усиления? И должно ли это заставить дополнительную громкость отслеживать громкость основного динамика, как я надеюсь?
4) Выход подключен напрямую к двум RCA, на случай, если в будущем я перейду на двойные сабвуферы. Это нормально или мне нужно поставить точку разделения ниже по течению и удвоить любой или все R20, C11/R22?
5) Я собирался использовать для этого операционный усилитель NE5534, но читал, что он не является стабильным, поэтому беспокоился об использовании его на первом этапе (отсюда и TL072, отмеченный на схеме). Это верное предположение?

5/ 5534 будет работать с единичным усилением, но требует внешней настройки, 5532 (двойной операционный усилитель) стабилен с единичным усилением. TL072 на самом деле является первоклассным устройством, так что не говорите иначе

Та нагрузка в 1,3 кОм, которую резистор обратной связи 10 кОм первой ступени вместе с входным резистором 1,5 кОм 2-й ступени кладет на выход 1-й ступени, слишком велика, операционные усилители TL07x не способен безошибочно управлять нагрузками менее 2 кОм или около того. Вы должны либо увеличить уровень импеданса 2-го каскада, либо переключиться на операционный усилитель, который может работать с более тяжелыми нагрузками, такими как NE5532, или современные предложения TI, такие как LME49720, которые рассчитаны на нагрузку 600 Ом.

Небольшое возрождение темы, но у меня такая же проблема с моей настройкой. У меня есть небольшой активный сабвуфер объемом 50 л (1,75 фут3) с 12-дюймовым несравненным длинноходным вуфером, добротность которого рассчитана на 0,7. Я использую набор активных мониторов, в них уже встроены фильтры высоких частот. Лето сабвуфера и буфер прекрасно справятся с этой задачей.0003

Да, я внес пару изменений в компоненты… В итоге я использовал операционный усилитель LME49720 (по рекомендации Майкла) и изменил номиналы некоторых резисторов. Прилагается текущая (!) схема и изображение печатной платы и встроенного устройства. Я также добавил дорожку контура заземления вокруг входа суммированного сигнала (FWIW).

Я не совсем уверен, что вам захочется делать то же, что и я, поскольку это был полностью активный/пассивный предусилитель с несколькими пользовательскими (моими) печатными платами, в т. ч. Трансформатор/Передняя панель/Предусилитель. Вдобавок к этому был двухканальный аудиоблок питания ZeroZone Power-02, купленный в виде комплекта на складе, хотя я заменил большинство / все компоненты на более качественные. Я также купил блок питания 5 В и дистанционный регулятор громкости на eBay. Вход и активное/пассивное переключение управляются реле с помощью кнопок и пользовательского кода MCU. Фото дадут вам лучшее представление.

Blog Detail

Предусилитель для сабвуфера своими руками: Простой самодельный усилитель для сабвуфера

Простой самодельный усилитель для сабвуфера