Усилитель звука своими руками (умзч): виды, схемы, простые и сложные. Как собрать самый простой усилитель На какой схеме собрать мощный аудио усилитель

Заводские устройства для усиления звукового сигнала отличаются высокой стоимостью и могут быть недостаточно мощными. Рассматривая фото самодельных усилителей звука очевидно, что они внешне ничем не уступают готовым изделиям. К тому же их изготовление своими силами не требует специальных навыков и больших материальных затрат.

Основа устройства

Начинающие радиолюбители в первую очередь задаются вопросом: из чего можно собрать простой усилитель звука в домашних условиях. Работа устройства основывается на транзисторах или микросхемах, либо возможен редкий вариант — на лампах. Рассмотрим подробнее каждый из них.

Микросхемы

Микросхему серии TDA и аналогичную можно приобрести в магазинах или воспользоваться микросхемой от ненужного телевизора.

Используя микросхемы автомобильных усилителей с блоком питания на 12 вольт, очень просто добиться качественного звучания без применения особых навыков и с минимумом деталей.

Транзисторы

Преимущества транзисторов в малом потреблении электроэнергии. Устройство выдает отличные показатели звука, легко встраивается в любую технику и не требует дополнительной настройки. К тому же нет необходимости в поиске и использовании сложных микросхем.

Лампы

На сегодняшний день устаревший метод сборки, основанный на лампах дает качественное звучание, но обладает рядом недостатков:

• повышенная энергоемкость
• габариты
• стоимость комплектующих

Рекомендации по правильной сборке усилителя звука своими руками

Устройство для усиления качества звука, собранное в домашних условиях на основе микросхем серий TDA и их аналогов, выделяет много тепла. Для охлаждения нужна радиаторная решетка подходящего размера в зависимости от модели самой микросхемы и мощности усилителя. В корпусе нужно предусмотреть место для нее.

Преимущество аппарата, изготовленного своими руками в низком потреблении энергии, что позволяет использовать его в автомобилях, подключив к аккумулятору, а также в дороге или дома с помощью батареи. Потребляемая мощность зависит от необходимой степени усиления сигнала. Некоторым изготовленным моделям требуется напряжение тока всего лишь в 3 Вольта.

К сборке усилителя звука применим серьезный и ответственный подход во избежание короткого замыкания и выхода из строя комплектующих.

Необходимые материалы

В процессе сборки потребуются следующие инструменты и комплектующие:

• микросхема
• корпус
• конденсаторы
• блок питания
• штекер
• кнопка-выключатель
• провода
• радиатор охлаждения
• шурупы
• термоклей и термопаста
• паяльник и канифоль

Схемы и инструкции по изготовлению усилителя в домашних условиях

Каждая схема уникальна и зависит от источника звука (старая или современная цифровая техника), источника питания, предполагаемых конечных размеров. Она собирается на печатной плате, которая сделает устройство компактным и более удобным. В процессе сборки не обойтись без паяльника или паяльной станции.

Схема британца Джона Линсли – Худа, основана на четырех транзисторах без микросхем. Она позволяет аналогично повторить форму входного сигнала, получив в результате лишь чистое усиление и синусоиду на выходе.

Самый простой и распространённый вариант изготовления одноканального усилителя — использование в основе микросхемы, дополненной резисторами и конденсаторами.

Алгоритм действий по изготовлению

• установить на печатную плату радиодетали, учитывая полярность
• собрать корпус (предусмотрев место под дополнительные детали, например, решетку радиатора)

Допустимо использование готового корпуса или создание его своими руками, а также установка платы в корпус колонок.

• запустить устройство в тестовом режиме (выявить и устранить неисправности в случае возникновения)
• сборка усилителя (подключение к блоку питания и остальным комплектующим)

Обратите внимание!

Домашние и автомобильные усилители своими силами

В домашних условиях часто не хватает мощного звучания при просмотре фильмов на ноутбуке или прослушивании музыки в наушниках. Рассмотрим, как правильно сделать усилитель звука своими руками.

Для ноутбука

Усилитель звуковых волн должен учитывать мощность внешних колонок до 2 ватт и сопротивление обмоток до 4 Ом.

Комплектующие для сборки:

• блок питания на 9 вольт
• печатная плата
• микросхема TDA 7231
• корпус
• конденсатор неполярный 0,1 мкФ — 2 шт
• конденсатор полярный 100 мкФ
• конденсатор полярный 220 мкФ
• конденсатор полярный 470 мкФ
• резистор постоянный 10 Ком м 4,7 Ом
• выключатель двухпозиционный
• гнездо для входа

Схема изготовления

Алгоритм действий по сборке выбирается в зависимости от выбранной схемы. Необходимо учитывать подходящий размер радиатора охлаждения, чтобы рабочая температура внутри корпуса не поднималась выше 50 градусов по Цельсию. При эксплуатации ноутбука на улице нужно предусмотреть отверстия в корпусе для доступа воздуха.

Для автомагнитолы

Усилитель для автомагнитолы возможно собрать на распространенной микросхеме TDA8569Q. Ее характеристики:

• напряжение питания 6-18 вольт
• входная мощность 25 ватт на канал в 4 Ом и 40 ватт на канал в 2 Ом
• диапазон частот 20-20000 Гц

Обратите внимание!

Обязательно необходимо предусмотреть дополнительно к схеме фильтр от помех, создаваемых работой автомобиля.

Для начала нарисуйте печатную плату, после просверлите отверстия в ней. Затем плату нужно протравить хлорным железом. После лудить и припаять все детали микросхемы. Во избежание присадок по питанию на дорожки питания нужно будет нанести толстый слой припоя. Предусмотреть систему охлаждения с помощью кулера или радиаторной решетки.

В заключении сборки необходимо изготовить фильтр от помех системы зажигания и плохой шумоизоляции по следующей схеме: на ферритовом кольце диаметром 20 мм намотать проводом сечением 1-1,5 мм в 5 витков дроссель.

Собрать устройство для улучшения качества звука в домашних условиях не составит труда. Главное определиться со схемой и иметь под рукой все комплектующие, из которых можно с легкостью собрать простой усилитель звука.

Фото усилителя звука своими руками

Обратите внимание!

Всё началось с того, что давно хотел собрать себе недорогой, но довольно мощный усилитель звука. Не на простейших 1555 , которые играют не лучше обычных миниколоночек, а хотя-бы на полсотни ватт. Ну вот и достиг цели. Собрал усилитель на известной микросхеме TDA7294 . С неё можно легко выжимать 100 Вт и более. Купил микросхему всего за 1.5$, а всё остальное вытащил с советского телевизора, там нашел практический всё.

Схема подключения микросхемы

Достоинство этого усилителя в том, что он настолько проверенный-перепроверенный тысячами радиолюбителей, что все начинающие смогут без проблем собрать данную схему - тут нет никаких сереьзных препятствии. Все детали можно найти дома (кроме самой микросхемы).

Силовой трансформатор ТС-160 допустимо взять от того-же телевизора, разобрав его оставил первичку, вторичку мотал 172 витков провода с диаметром 1.5мм. Маломощные трансформаторы тут не подойдут (ведь надо 200 ватт только на звук). Минимальная мощность трансформатора должно быть свыше 100 ватт, если микросхема питается пониженным напряжением. Известно, что питание микросхемы 7294 двухполярное. Напряжение давал -+ 55 вольт. Ток 2-3 Ампера. Ток потребления честно скажу не замерял, то есть забыл. Вспомнил, когда всё припаяно было. Провода питания нужно ставить потолще. При высокой громкости тонкие провода греются и прилипают друг к другу, собственно происходит короткое замыкание.

Диодный мост взял с импортного телевизора, хотя во время воспроизведения звука диоды греелись ощутимо. Все остальные детали достал с советского ТВ.

Еще одно, усилитель снабжен кулером, так как радиатор был не очень большим. Схему собрал на куске картона. Текстолита я вообще не нашел. Многим радиолюбителям такая роскошь, как текстолит, купорос, лазерный принтер - недоступна. В этом списке и я тоже есть:(Зато вы можете видеть, что если захотеть что-то сделать, то можно обойтись и малым.

Детали соединял медными проводами. Светодиоды и прочие индикаторы вообще не ставил, так как мне сереьзность и работоспособность важна в первую очередь. Динамик на данный момент 20-30 Вт, 8 Ом. 100 ваттную головку еще не купил.

Фото готового усилителя выше. Да, аккуратность не в лучшем состоянии. Но на удивление всё получилось очень хорошо - нет никаких слышимых искажений. Входной сигнал подавал с телефона. Усилитель запустился с первого-же включения и это очень меня обрадовало! С ув. best.boy99

Обсудить статью МОЩНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ

Усилитель. Под этим словом большинство людей понимают обычную коробку с парой регуляторов и кнопок. Новички в электронике уже представляют, что это такая плата с микросхемой, а более опытные радиолюбители знают, что за аббревиатурой УНЧ скрывается чуть ли не десяток отдельных модулей — селектор входа, предусилитель, блок питания, модули защит и плавного пуска, система ДУ и собственно сам усилитель мощности звука. Всё это вы сможете увидеть на нескольких десятках фотографий далее и может быть захотите даже повторить.

Более-менее хороший усилитель приличной для дома мощности можно изготовить на бюджетной tda2050 (60 Вт), или если есть старый блок питания компьютера, можете сделать усилитель 4×40 Вт на tda8571J (с питанием от напряжения около 12 В будет 4×30 Вт), микросхема эта представляет собой законченную систему, требуется всего 3 резистора, 3 конденсатора и 2 диода, стоимость оконечника всего 600 рублей и на наш взгляд, это один из лучших вариантов самодельного УМЗЧ.

Но если к качеству предъявляются особые требования, придётся делать схему посложнее… Недавно мы представили , сегодня пришло время для самого звукового усилителя.

Модули самодельного аудиокомплекса

Усилитель имеет:

• четыре аналоговых линейных входа;
• один корректирующий вход для проигрывателя;
• выход на АС;
• выход на наушники;
• выход дистанционного управления (RC5);
• управление звуком и баланс отключаемые функцией Direct;
• регулятор громкости с мотором;
• индикатор активного входа и прикрепленных функций;
• четыре гнезда, в том числе одно с клеммами питания.

Селектор входа сделан на небольших реле, это простое и эффективное решение, обеспечивающее минимальные искажения сигналов. На той же самой плате установлен фоно-корректор предусилитель с пассивной коррекцией, реализованный на операционных усилителях; блок питания предварительного усилителя со стабилизаторами LM317 и LM337.

Модуль регулировки громкости, помимо базового элемента, который представляет собой потенциометр с двигателем, также содержит систему управления двигателем потенциометра; звуковой буфер, реализованный на полевых транзисторах, система Contour, активируемая реле, а также другие электромагнитные реле, которые отключают управление тембром и балансом (функция Direct).

Схема регулятора тембров была взята из решений Marantz . Это активная коррекция, сделанная на операционных усилителях. Кроме того, этот модуль был дополнен контроллером баланса громкости.

Усилители мощности выполнены в виде отдельных блоков для отдельных каналов. Их схема была основана на проверенном годами проекте. Платы УМЗЧ были оснащены выпрямителями и фильтрующими конденсаторами. В усилителях мощности решено было отказаться от токовых систем защиты. На отдельной плате рядом с разъемами динамиков есть предохранители, которые и защищают динамики от чрезмерного тока.

Усилитель оснащен дополнительным УНЧ для наушников, независимым от главного усилителя мощности. При прослушивании через наушники клеммы питания УМЗЧ отключаются. Применяемый усилитель для наушников целиком выполнен на дискретных элементах.

Усилитель управляется микроконтроллером из семейства AVR — AtMega8515. Он отвечает за управление устройством и сигнализацию рабочего состояния. Он также используется для управления другими компонентами устройства через разъем управления на задней панели.

Усилитель оснащен функцией Sleep, и после завершения обратного отсчета он отправляет сигнал выключения на подключенные устройства. Всё может управляться с помощью локальной клавиатуры или удаленно, используя соответствующие команды пульта дистанционного управления, работающие кодом RC5.

Три трансформатора используются для питания всего домашнего усилителя. Два по 120 ВА обеспечивают питание усилителей мощности, они переключаются в релейный режим, который также активирует специальный разъем питания на задней панели усилителя. Реле отключается в режиме ожидания, но включается в активном режиме, хотя оно отключается при прослушивании через наушники.

Маленький трансформатор 15 ВА подает питание на систему управления усилителем, и во время активной работы активирует реле, через которое контакты напряжения подаются на блок питания, питающий весь предварительный усилитель, а также усилитель наушников.

Сборка усилителя в корпусе

Проект можно разделить на отдельные блоки:

1. модуль селектора входов с предварительным усилителем RIAA и источником питания для предусилителя;
2. регулятор громкости с буфером;
3. блок управления тембрами и балансом;
4. два отдельных силовых оконечника;
5. усилитель для наушников;
6. цифровой модуль управления.

Корпус был готовый, к оригинальной наружной передней панели прикручен алюминиевый лист, в котором сделаны требуемые отверстия, затем приклеены напечатанные на фольге надписи, после чего покрыто прозрачным лаком. На внутренней части передней панели установлены модуль управления, клавиатура, усилитель для наушников и регуляторы.

Технические характеристики УЗЧ

При реальных измерениях усилитель достиг таких параметров:

• выходная мощность 2 х 53 Вт
• частотная характеристика 5 Гц — 330 кГц
• внутреннее сопротивление 0,15 Ом.

Естественно всё это можно упростить, удалив цифровое управление и блок ДУ, исключив отдельный усилитель на наушники, снимая сигнал через резисторный делитель с основного, упростив питание, индикацию и так далее, но цель была сделать всё по высшему разряду, так что тут не место))

Данный усилитель мощности основан на PA100, подробно описанный в приложении от National Semiconductor"s AN1192

Когда я собрал свои мощные самодельные 4-х омные колонки, то усилитель не мог "раскачать" такую нагрузку, поэтому решено было собирать более мощный усилитель. Я разработал схему усилителя мощности, в которой используется две микросхемы LM3886 на канал, в схеме с параллельным включением. На 8-ми омной нагрузке выходная мощность усилителя получается порядка 50 Ватт, на 4-х омной 100 Ватт. В данном усилителе используется четыре микросхемы УНЧ LM3886.

Кстати Jeff Rowland в некоторых своих Hi-Fi конструкциях использует LM3886 и имеет хорошие отзывы. Так что недорогой усилитель тоже может быть качественным!

Микросхема LM3886 включена по схеме неинвертирующего усилителя. Входное сопротивление УНЧ зависит от резистора R1 (47 кОм). Резистор R20 (680 Ом) и конденсатор C20 (470 пФ) образуют фильтр высоких частот на входных RCA-разъемах. Конденсаторы C4 и С8 (220 пФ) служат для фильтрации ВЧ на входах микросхемы LM3886.

При сборке усилителя, в некоторых местах я использовал высококачественные конденсаторы: C1 (1 мкФ) "Auricap" для фильтрации постоянной составляющей, С2 и С6 (100 мкФ) "Blackgate" и С12, С16 (1000 мкФ) "Blackgate".

Принципиальная схема усилителя приведена ниже.

Разработка печатной платы велась с учетом того, чтобы силовая земля (питания) и сигнальная были разделены. Сигнальная земля находится в середине и окружена силовой землей. Возле С5 они соединены тонкой дорожкой. Проектирование печатной платы велось в программе PADS PowerPCB 5.0.

Сам делать печатную плату я не стал, а отдал фирме. Когда забрал ее, то обнаружил,что некоторые отверстия были меньшего диаметра чем нужно. Рассверлил уже сам вручную. На фото ниже фотография платы.

Резисторы 1кОм и 20кОм были вручную подобраны с точностью до 0.1%. В качестве выходных резисторов я использовал шесть резисторов номиналом 1 Ом 0.5 Ватт 1%, потому как 3-х Ваттный 1% резистор найти проблематично.

Я использовал изолированную версию микросхемы - LM3886 TF, поэтому я напрямую присоединил к корпусу и радиатору через теплопроводную пасту.

Разделительный конденсатор "Auricap" 1мкФ 450В. Был куплен высококачественный конденсатор, поскольку он задействован в главной сигнальной цепи.

Конденсаторы в ВЧ-фильтре: "Silver Mica" 47пФ и 220пФ.

В фильтре по питанию использовался конденсатор "Blackgate" 1000мкФ 50В

Кондеры C2 и C6 тоже фирмы "Blackgate" номиналом 100мкФ 50В. Для лучшего результата лучше использовать биполярные конденсаторы, однако я использовал электролиты, т.к. биполярные не поместились бы на плату.

Фильтрующая цепочка R20(680 Ом) + C20(470 пФ) помещена прямо на RCA-разъеме. Это помогает отфильтровывать ВЧ-шумы до того, как они попадут на плату усилителя.

Разделительный конденсатор источника питания 0.1мкФ припаян с обратной стороны платы усилителя прямо на ножку LM3886, это позволяет лучше фильтровать ВЧ-шумы.

Микросхема LM3886 посажена на алюминиевый радиатор, а затем к корпусу усилителя. Снаружи корпуса я прикрепил еще 3 радиатора от процессорных вентиляторов PC. Везде использовалась термопаста для лучшей теплоотдачи.

Со всеми этими радиаторами усилитель греется совсем немного на средней громкости.

В источнике питания я использовал микросхему регулируемого стабилизатора напряжения LT1083. Перед ней поставил конденсаторы емкостью 10000 мкФ после - 100 мкФ. Преимущество использования регулируемого стабилизатора напряжения в том, что практически отсутствует напряжение пульсаций. Без него слышен небольшой 50/100 Гц шум.

В диодных мостах использовались мощные диоды MUR860.

Стабилизатор напряжения LT1083 может обеспечивать ток до 8А.

Трансформатор использовался мощностью 500ВА 2х25В. После стабилизатора, напряжение 30 Вольт.

В дальнейшем планирую заменить стабилизатор на более мощный (см. схему ниже). Транзистор TIP2955 способен выдерживать токи до 15А.

После сборки усилителя я измерил постоянное напряжение и получил смещение около 7 мВ на разъемах динамика. Разница напряжения между двумя выходами микросхем меньше чем 1 мВ.

Звучание усилителя чем то похоже на звучание собранного мною ранее усилителя на LM3875 - очень чистое. Не слышен ни шум, ни шипение, ни гудение. Сравнивая с усилителем на LM3875, данный усилитель развивает примерно вдвое большую мощность на моих 4-х Омных колонках и обеспечивает глубокий и напористый бас и хорошую динамику.

Список радиоэлементов

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.