Вот недавно задумал сделать для себя мощный одноканальный усилитель для питания сабвуферного канала. Поскольку сабвуфер планировался сделать для дома, то было решено поставить недорогой усилитель с высокой мощностью и простой схемой включения. К счастью имелась плата усилителя на микросхеме 2030, а из той серии самым мощным усилителем является микросхема 2051 с выходной мощностью 50 ватт! Пробовал также запитать данный усилитель от 40 вольт, работает нормально, мощность достигает до 60 ватт (чистых), но рисковать не стоит, поскольку усилитель жутко греется. Усилитель на микросхеме TDA2051 предназначен для использования в бытовой аудио аппаратуре HI-FI класса, во основном для домашних сабвуферных комплексов 5:1, усилитель класса АВ, микросхема имеет тепловую защиту, защиту от короткого замыкания выхода на корпус и шину питания. Схема подключения была дополнена несколькими деталями и в итоге получился такой усилитель. Усилитель на TDA2051 имеет следующие параметры — Напряжение питания двухполярное — от +/-6 до +/-25В при номинальном +/-18В При коротком замыкании выхода на корпус или шину питания микросхема автоматическим образом отключается, то же самое происходит при превышении температуры кристалла микросхемы более 155°С, а при температуре 145°С микросхема переходит в режим MUTE. Максимальная выходная мощность при максимальном питании 50 ватт! Готовый усилитель прикреплен к теплоотводу. Источником питания служит торроидный трансформатор (у таких трансформаторов очень маленькие тепловые потери и большой кпд. Конденсаторы фильтрации питания на 35 вольт 3300 микрофарад (использовал заводские), емкости конденсаторов чем больше, тем лучше фильтрация питания, помехов будет меньше. Номинал входного конденсатора не критичен, можно ставить от 0,1 до 1 микрофарада, чем больше емкость входного конденсатора, тем лучше усилитель воспроизводит низкие частоты (басы). Вот и все! Наш усилитель для сабвуфера готов, осталось найти качественный низкочастотный динамик для саба! Надеюсь скоро достану… Понравилась схема — лайкни! ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ Смотреть ещё схемы усилителей УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ
УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ
|
Усилитель с фильтром для сабвуфера – простая схема
Содержание
- 1 Схема фильтра с УМЗЧ сабвуфера
- 2 Описание работы схемы усилителя
- 3 Сборка сабвуфера
Вещь, о которой мы сейчас расскажем, как понятно из названия статьи, является самодельным усилителем для сабвуфера, в народе называемом “Саб”.
Устройство имеет активный фильтр НЧ, построенный на операционных усилителях, и сумматор, обеспечивающий ввод сигнала с выхода стерео.
Поскольку сигнал для схемы берется с выходов на акустические системы, нет необходимости вмешательства в работающий усилитель. Получение сигнала с динамиков имеет еще одно преимущество, а именно – позволяет сохранить постоянное соотношение громкости сабвуфера к стереосистеме.
Естественно, усиление канала сабвуфера можно регулировать с помощью потенциометра. После отфильтровывания высоких частот и выделения низких (20-150 Гц), звуковой сигнал усиливается с помощью микросхемы TDA2030 или TDA2040, TDA2050. Это дает возможность настройки выходной мощности басов по своему вкусу. В этом проекте успешно работает любой динамик НЧ с мощностью более 50 Ватт на сабвуфер.
Схема фильтра с УМЗЧ сабвуфера
Схема принципиальная ФНЧ и УМЗЧ сабвуфера
Описание работы схемы усилителя
Стерео сигнал подается на разъем In через C1 (100nF) и R1 (2,2 М) на первом канале и C2 (100nF) и R2 (2,2 М), в другом канале.
Затем он поступает на вход операционного усилителя U1A (TL074). Потенциометром P1 (220k), работающем в цепи обратной связи усилителя U1A, выполняется регулировка усиления всей системы. Далее сигнал подается на фильтр второго порядка с элементами U1B (TL074), R3 (68k), R4 (150к), C3 (22nF) и C4 (4,7 nF), который работает как фильтр Баттерворта. Через цепь C5 (220nF), R5 (100k) сигнал поступает на повторитель U1C, а затем через C6 (10uF) на вход усилителя U2 (TDA2030).
Конденсатор С6 обеспечивает разделение постоянной составляющей сигнала предусилителя от усилителя мощности. Резисторы R7 (100k), R8 (100k) и R9 (100k) служат для поляризации входа усилителя, а конденсатор C7 (22uF) фильтрует напряжение смещения. Элементы R10 (4.7 k), R11 (150к) и C8 (2.2 uF) работают в петле отрицательной обратной связи и имеют задачу формирования спектральной характеристики усилителя. Резистор R12 (1R) вместе с конденсатором C9 (100nF) формируют характеристику на выходе. Конденсатор C10 (2200uF) предотвращает прохождение постоянного тока через динамик и вместе с сопротивлением динамика определяет нижнюю граничную частоту всего усилителя.
Защитные диоды D1 (1N4007) и D2 (1N4007) предотвращают появление всплесков напряжений, которые могут возникнуть в катушке динамика. Напряжение питания, в пределах 18-30 В подается на разъем Zas, конденсатор C11 (1000 – 4700uF) – основной фильтрующий конденсатор (не экономьте на его ёмкости). Стабилизатор U3 (78L15) вместе с конденсаторами C12 (100nF), C15 (100uF) и C16 (100nF) обеспечивает подачу напряжения питания 15 В на микросхему U1. Элементы R13 (10k), R14 (10k) и конденсаторы C13 (100uF), C14 (100nF) образуют делитель напряжения для операционных усилителей, формируя половину напряжения питания.
Сборка сабвуфера
Вся система паяется на печатной плате. Монтаж следует начинать от впайки двух перемычек. Порядок установки остальных элементов любой. В самом конце следует впаивать конденсатор C11 потому что он должен быть установлен лежа (нужно согнуть соответствующим образом ножки).
Плата печатная для устройства
Входной сигнал должен быть подключен к разъему In с помощью скрученных проводов (витой пары).
Микросхему U2 обязательно необходимо оснастить радиатором большого размера.
Схему следует питать от трансформатора через выпрямительный диодный мост, фильтрующий конденсатор стоит уже на плате. Трансформатор должен иметь вторичное напряжение в пределах 16 – 20 В, но чтобы после выпрямления оно не превышало 30 В. К выходу следует подключить сабвуфер с хорошими параметрами – от головки очень многое зависит.
Схема усилителя сабвуфера мощностью 100 Вт, работа и применение
Сабвуфер — это громкоговоритель, который воспроизводит аудиосигналы низких частот. Первый усилитель для сабвуфера был разработан в 1970 году Кеном Крейслером. Он в основном используется для улучшения качества басов аудиосигналов. Здесь мы проектируем усилитель сабвуфера, производящий звуковые сигналы на низких частотах от 20 Гц до 200 Гц и с выходной мощностью 100 Вт, используемый для управления нагрузкой 4 Ом.
[adsense1]
Схема
Принцип работы усилителя сабвуфера
Аудиосигнал сначала фильтруется для удаления высокочастотных сигналов и пропускания только низкочастотных сигналов.
Затем этот низкочастотный сигнал усиливается с помощью усилителя напряжения. Затем этот маломощный сигнал усиливается с помощью усилителя мощности класса AB с транзисторным управлением.
Связанный пост — Схема усилителя мощности 150 Вт
Схема усилителя сабвуфера мощностью 100 Вт
100w Subwoofer Amplifier Circuit Diagram – ElectronicsHub.Org
[adsense2]
Circuit Components:
 2K | |
Схема усилителя сабвуфера:
Схема звукового фильтра:
Здесь мы разработали низкочастотный фильтр Sallen Key с использованием OPAMP LM7332.
Частота среза была принята равной 200 Гц, а добротность принята равной 0,707. Также предполагая, что количество полюсов равно 1, а значение C1 равно 0,1 мкФ, значение C2 может быть рассчитано как 0,1 мкФ. Предполагая, что R1 и R2 одинаковы, значение можно найти, подставив известные значения в уравнение 9.0003
R1 = R2 = Q/(2*pi*fc*C2)
Это дает значение 5,6 кОм для каждого резистора. Здесь мы выбираем резисторы 6K в качестве R1 и R2. Поскольку нам нужен фильтр усиления с обратной связью, нам не нужны резисторы на неинвертирующей клемме, которая закорочена на выходную клемму.
Конструкция предварительного усилителя:
Предварительный усилитель основан на работе класса А на транзисторе 2N222A. Так как необходимая выходная мощность 100Вт и нагрузочный резистор 4Ом, то здесь нам потребуется напряжение питания 30В.
Предполагая, что ток покоя коллектора составляет 1 мА, а напряжение покоя коллектора равно половине напряжения питания, т. е. 15 В, расчетное значение нагрузочного резистора равно 15K.
R5 = (Vcc/2Icq)
Базовый ток определяется как I b = Icq/h fe
Подставляя значения h fe или усиление переменного тока, мы получаем базовый ток равным равен 0,02 мА. Предполагается, что ток смещения, I , смещение , в десять раз превышает базовый ток, т. е. 0,2 мА.
Предполагается, что напряжение эмиттера составляет 12% от напряжения питания, т. е. 3,6 В. Базовое напряжение Vb тогда равно Ve +0,7, т. е. 4,3 В. Затем рассчитываются значения R3 и R4: K и R4 должны быть равны 22K
Резистор эмиттера рассчитывается равным 3,6K (Ve/Ie). Однако это сопротивление делится между двумя резисторами, R6 и R7, где R7 используется в качестве резистора обратной связи для уменьшения эффекта развязки C4. Значение R7 рассчитывается по значениям R5 и коэффициента усиления и оказывается равным 300 Ом. Тогда значение R6 равно 3,2К.
Поскольку емкостное реактивное сопротивление C4 должно быть меньше сопротивления эмиттера, мы вычисляем значение C4 равным 1 мкФ.
Конструкция усилителя мощности:
Усилитель мощности разработан на транзисторах Дарлингтона TIP142 и TIP147 в режиме класса AB. Смещающие диоды выбираются таким образом, чтобы их тепловые свойства были равны свойствам транзисторов Дарлингтона. Здесь выберите 1N4007.
Так как для низкого тока смещения требуется большой номинал резистора смещения, мы выбираем R9равняться 3К.
Драйверный каскад используется для обеспечения высокоимпедансного входа усилителя мощности. Здесь мы используем силовой транзистор TIP41 в режиме класса А. Резистор эмиттера R8 задается значениями напряжения эмиттера Ve (1/2Vcc-0,7) и тока эмиттера Ie (равного току коллектора, т.е. 0,5A) и равен 28,6 Ом. Здесь мы выбираем резистор на 30 Ом.
Величина бутстрепного резистора R10 должна быть такой, чтобы обеспечить высокий импеданс транзисторов Дарлингтона. Здесь мы выбираем R10 равным 3K.
Связанная статья — Цепь усилителя мощности на МОП-транзисторах мощностью 100 Вт
Работа схемы усилителя сабвуфера:
Аудиосигнал фильтруется фильтром низких частот Sallen Key с использованием операционного усилителя таким образом, что пропускаются и остаются отфильтрованными только частоты ниже и равные 200 Гц.
Этот низкочастотный сигнал подается на вход транзистора Q1 через разделительный конденсатор С3. Транзистор работает в режиме класса А и выдает на своем выходе усиленную версию входного сигнала. Затем этот усиленный сигнал преобразуется Q2 в сигнал с высоким импедансом и подается на усилитель мощности класса AB. Два транзистора Дарлингтона работают так, что один работает в течение положительного полупериода, а другой — в течение отрицательного полупериода, таким образом создавая полный цикл выходного сигнала. Эмиттерные резисторы R11 и R13 используются для минимизации любой разницы между согласующими транзисторами. Диоды используются для обеспечения минимального перекрестного искажения. Этот выходной сигнал высокой мощности затем используется для управления громкоговорителем или сабвуфером с низким импедансом, около 4 Ом. Обратите внимание, что здесь мы использовали резистор 8 Ом для целей тестирования.
Применение схемы усилителя сабвуфера:
- Эту схему можно использовать в системах домашнего кинотеатра для управления сабвуферами для воспроизведения высококачественной музыки с высокими басами.
- Эту схему также можно использовать в качестве усилителя мощности для низкочастотных сигналов.
Ограничения схемы:
- Схема фильтра имеет тенденцию повышать уровень постоянного тока аудиосигнала, вызывая нарушение смещения.
- Использование линейных устройств приводит к рассеиванию мощности, что снижает эффективность схемы.
- Это теоретическая схема, и выходной сигнал содержит искажения.
- В схеме не предусмотрено никаких средств для удаления шумового сигнала, поэтому на выходе могут быть шумовые помехи.
Схема усилителя сабвуфера | Доступны подробные электрические схемы
— Реклама —
Если вы ищете компактный и недорогой дополнительный аудиоусилитель для вашей цифровой системы объемного звучания или компьютера, то эта схема усилителя сабвуфера подходит для ваших нужд. Он выдает 15 Вт на канал в стереорежиме и около 29 Вт на канал.
W в мостовом монофоническом режиме из коробки размером с кирпичный дом.
Многие доступные на рынке недорогие DVD-плееры не имеют встроенных усилителей звука. Чтобы насладиться стереофоническим звуком, вам придется купить отдельные левый и правый динамики. Более того, для воспроизведения DVD в формате Dolby Digital вам, вероятно, потребуется пять усилителей и динамиков, по одному на каждый из каналов.
Как и многие аудиопроекты, опубликованные ранее в EFY, схема усилителя сабвуфера может модернизировать аудиосистему в соответствии с вашим личным вкусом. Это помогает недорогому DVD-плееру воспроизводить превосходный объемный звук Dolby Digital (AC-3).
— Реклама —
«5.1-канальные» системы Dolby Digital имеют отдельные выходы каналов, при этом центральный фронтальный сигнал сильно отличается от фронтального, левого и правого. На многих DVD-дисках диалоги основного экрана расположены на центральной передней дорожке, поэтому, чтобы услышать диалоги, вам понадобится центральный передний усилитель и динамик.
Кроме того, есть отдельные сигналы тыловых каналов с Dolby Digital для кодирования MPEG и DTS, и для их прослушивания нужны два отдельных усилителя и колонки. Дорожка сабвуфера (низкочастотный эффект, LFE) довольно дискретна в кодировке Dolby Digital. Он доставляет большую часть ворчания для взрывов. Так что, если вы смотрите боевик без сабвуфера, вы пропустите большую часть звуковых эффектов.
Короче говоря, для просмотра фильмов в формате Dolby Digital помимо стереосистемы необходимы три дополнительных динамика и соответствующие усилители. Приобретение дополнительных динамиков по доступной цене не является проблемой, но это не относится к дополнительному усилителю для стереофонической или мостовой моносистемы.
Схема, описанная в статье, обеспечивает два канала усилителя мощности 15 Вт RMS с низким уровнем искажений и хорошей частотной характеристикой. Входная чувствительность тоже хорошая. Вам нужно около 200 мВ на входе для получения полного выхода, подходящего для использования с «линейным» выходом на DVD-плеерах со встроенными декодерами Dolby Digital.
На самом деле, один или два усилителя кирпича можно использовать с проигрывателем DVD, чтобы получить эффективный выход из вашей системы объемного звучания. Этот усилитель также подходит для усиления мультимедиа в компьютере, позволяя воспроизводить внешние динамики.
Схема усилителя сабвуфера
Схема усилителя сабвуфера проста. Он состоит из блоков питания и усилителя мощности звука. Простая схема двух каналов, управляемых с одного из входов, облегчает беспроблемную работу моста в монорежиме.
Схема усилителя сабвуфера
Эта схема усилителя сабвуфера состоит из малошумящего двойного операционного усилителя на полевых транзисторах TL072 (IC1) и двух усилителей мощности LM1875 (IC2 и IC3).
Работа схемы
В стереофоническом режиме каждая половина TL072 работает как неинвертирующий входной усилитель с коэффициентом усиления примерно в 2,8 раза, определяемым резисторами обратной связи R5 и R6. Перед каждым входным усилителем находится фильтр нижних частот для подавления ВЧ (R1/C1 и R15/C12), за которым следуют регуляторы громкости VR1 и VR2 и блокировочные конденсаторы C2 и C13.
Переключатель S1 используется для выбора монофонического мостового режима. Когда он переключается в моно положение «M», неинвертирующий вход IC1 (B) подключается к земле, что делает левый вход блока неэффективным. Однако на инвертирующем выводе IC1(B) холодный конец резистора R13 отключен от земли и подключен к R7. Теперь он преобразован в инвертирующий каскад с единичным коэффициентом усиления, а выход IC1(A) подключен к IC1(B) через R7. Это преобразует входной каскад для получения двухфазных управляющих сигналов с входа правого канала. В стереорежиме каждый из каскадов усилителя управляет правым и левым громкоговорителями, подключенными к выводу 4 микросхемы IC2 и IC3 соответственно.
Каждый входной каскад управляет одним из силовых каскадов LM1875 (IC2 и IC3) с традиционной схемой. Конденсаторы связи C7 и C14 обеспечивают блокировку по постоянному току, при этом коэффициент усиления напряжения силового каскада устанавливается примерно на 18 с помощью цепей обратной связи R9/R10 и R20/R21. Резисторы R8 и R19 обеспечивают смещение для неинвертирующих входов, а C8/C15 обеспечивают заземление по переменному току для цепей обратной связи.
R11 и C9, а также R22 и C18 — это цепи стабилизации полного сопротивления Цобеля, используемые на выходе усилителя мощности для обеспечения максимальной стабильности переменного тока.
Выходные каскады работают от шин постоянного тока ±21 В, которые подаются от источника питания с использованием трансформатора 21–0–21 В, 2 А с отводом от средней точки.
Цепь питания
Цепь питания стереофонического усилителя
Трансформатор управляет модулем мостового выпрямителя BR1 и четырьмя конденсаторами емкостью 2200 мкФ для обеспечения питания +21 В и –21 В постоянного тока. Входные каскады левого и правого каналов, образованные операционным усилителем TL072, требуют для работы питания ±12 В постоянного тока. В то время как +12В получается от резистора R12 и стабилитрона ZD1, -12В получается от резистора R23 и стабилитрона ZD2.