Pastiprinātājs ar filtru zemfrekvences skaļrunim - vienkārša shēma. Zemfrekvences skaļruņa kanālu apstrādes iekārta: sumators, zemskaņas, frekvences un fāzes regulators Ierīces galīgā montāža

Foto no mana bloka, bloks tika izgatavots saskaņā ar otro tāfeles versiju

Ierīce ir paredzēta, lai ģenerētu signālu, kas tiek piegādāts zemfrekvences skaļruņa galīgajam jaudas pastiprinātājam. Ierīces diagramma nav jauna, un tā ir šeit minēto versiju versija: un.

Shēma un tās darbība

Skatiet diagrammu pilnā kvalitātē Splan arhīvā

Ierīcei ir pievienots (pa kreisi + pa labi), infra-zemas caurlaidības filtrs (SUBSONIC), noskaņojams zemfrekvences filtrs (LPF), fāzes un izejas signāla līmeņa kontrolieris.
Tā kā zemfrekvences skaļrunim ir jāatveido zemfrekvences komponenti no abiem stereo kanāliem, pie ieejas ir kombinētājs, kas abu kanālu signālus summē vienā. Pēc tam signāls tiek filtrēts, tiek nogrieztas frekvences, kas zemākas par 16Hz un augstākas par 300Hz. Pēc tam regulējams zemfrekvences filtrs ar regulēšanu no 35Hz līdz 150Hz. Un izejā ir vienmērīga fāzes vadība, lai labāk saskaņotu zemfrekvences skaļruni ar akustiku un skaļuma regulatoru.

--
Paldies par uzmanību!

▼ 🕗 07/08/11 ⚖️ 104,72 Kb ⇣ 305 Sveiks, lasītāj!

--
Paldies par uzmanību!
Igors Kotovs, žurnāla Datagor galvenais redaktors

▼ 🕗 24/08/11 ⚖️ 7,64 Kb ⇣ 325 Sveiks, lasītāj! Mani sauc Igors, man ir 45 gadi, es esmu sibīrietis un dedzīgs amatieris elektronikas inženieris. Es izdomāju, izveidoju un uzturēju šo brīnišķīgo vietni kopš 2006. gada.
Vairāk nekā 10 gadus mūsu žurnāls pastāv tikai uz mana rēķina.

Labi! Bezmaksas dāvana ir beigusies. Ja vēlaties failus un noderīgus rakstus, palīdziet man!

Lai savienotu zemfrekvences skaļruni ar signāla avotu, nepietiek ar vienu ULF. Mums ir nepieciešams arī bloks, kas apstrādās signālu, pirms to pastiprina ULF. Ja signāla avotā nav atsevišķas zemfrekvences līnijas izejas uz zemfrekvences skaļruni LFE (zemfrekvences efekts), vispirms ir nepieciešams izolēt zemfrekvences skaļruņa signālu, izmantojot papildinātāju.

Pēc tam signāls jāpastiprina līdz vajadzīgajam līmenim.

Tālāk jums ir jāgriež signāls no apakšas, izmantojot Subsonic - ierīci, kas paredzēta infra-zemu frekvenču nogriešanai zem 20 Hz, kas ir īpaši kaitīgas skaļrunim, jo ​​īpaši tāpēc, ka tur nekas nav dzirdams, bet difuzora amplitūda plkst. šīs frekvences ir maksimālās, un pastāv liels risks, ka var atsisties pret skaļruņa spoli un skaļrunis izjukt.

Pēc tam signāls ir jāpārgriež no augšas no 125-150 Hz, izmantojot zemas caurlaidības filtru. Lai saskaņotu zemfrekvences skaļruni ar pārējiem skaļruņiem, jums būs nepieciešams pēdējais mezgls - fāzes vadība.

Zemāk ir zemfrekvences skaļruņa priekšpastiprinātāja diagramma, tas ir izgatavots uz 4 op-amp: 1. op-amp ir samontēts priekšpastiprinātājs, lai pastiprinātu ieejas signālu, 2. op-amp ir 2. pasūtiet zemskaņu ar izslēgšanas frekvenci 17 Hz, uz 3. op-amp ir zemfrekvences filtrs ar nogriešanas frekvenci 150 Hz un uz 4. operācijas pastiprinātāju – fāzes pārslēdzējs.

Ierīcei nav nepieciešama regulēšana. Pastiprinājumu var regulēt ar pretestībām R5 un R4:

Barošana tiek piegādāta no integrētajiem pozitīvā un negatīvā sprieguma stabilizatoriem 7815 un 7915. Ja jums ir stabilizēta bipolāra barošanas avota 15 V, tad tos var izslēgt kopā ar kondensatoriem C10, C11, C14, C15.

Kapacitātes C11, C13, C15, C17, C18, C19 ir strāvas padeves filtri, kuru minimālā kapacitāte ķēdē ir 0,1 µF, bet, ja iespējams, tos var palielināt līdz 0,22-0,47 µF. C18, C19 ir operētājsistēmas pastiprinātāja barošanas filtri, un tiem jāatrodas tiešā mikroshēmas tuvumā (ja izmantojat savu plates izkārtojumu).

Ja ierīce atrodas līdz 70mm attālumā no barošanas avota, tad kondensatorus C10 un C14 var likvidēt, par tiem izmantojot barošanas avota filtru.

Stabilai banku 7815 un 7915 darbībai minimālā C14 un C15 kapacitāte ir 10 µF. Lai operētājsistēmas pastiprinātājs darbotos stabili, C12 un C16 minimālā kapacitāte ir 47 µF.

Ķēdē tiek izmantoti šādi mainīgie rezistori: P1 – dubultā grupa A (lineāra), un P2 un P3 – grupa B (apgriezts logaritmisks). Signāla līmeņa regulatora P3 pretestība ir atkarīga no nākamā posma, mūsu gadījumā jaudas pastiprinātāja, ieejas pretestības. Regulatora P3 pretestībai jāatbilst nosacījumam:

Maršruts. signāla avots< R регулятора < R входн. усилителя

Praksē pastiprinātāju ieejas pretestība ir diapazonā no 22k-200k, vairumā gadījumu pastiprinātāju ieejas pretestība ir 100k.

Ierīces shēmas plate:

PCB izkārtojumu Spilnt-Layout formātā var lejupielādēt no šejienes.

Zemfrekvences skaļruņa pastiprinātājs TL074 un TDA7294.

Šī pastiprinātāja shēma zemfrekvences skaļrunim, kas balstīta uz TL074 mikroshēmām, uz kuras ir salikts filtrs, un TDA7294 pēdējā posmā, tika atrasts vienā no Turcijas vietnēm, vismaz tā Google tulkotājs noteica raksta teksta valodu. Pastiprinātājs radīs 70 vatu jaudu 8 omu slodzei ar barošanas spriegumu ±35 volti. TDA7294 galvenos parametrus skatiet zemāk esošajā attēlā:

Zemfrekvences skaļruņa pastiprinātāja shematiska diagramma:

Plates avots, PCB formāts:

Avota dēlis, elementu atrašanās vieta:

Izmantojot iepriekš minētos attēlus, mēs Sprint Layout programmā uzzīmējām iespiedshēmas plati, LAY6 plates formāts izskatās šādi:

LAY6 pastiprinātāja plates formāta fotoattēla skats:

Plāksne ir paredzēta izgatavotai no vienpusējas ar foliju pārklātas stikla šķiedras. Izmērs 98 x 56 mm.

Zemāk ir zemfrekvences skaļruņa pastiprinātāja shēmas plates montāžas kadrs:

Jūs varat lejupielādēt pastiprinātāja shēmu zemfrekvences skaļrunim uz TL074 + TDA7294, izmantojot tiešu saiti no mūsu vietnes, kas parādīsies tās pašas lapas centrā pēc noklikšķināšanas uz jebkuras tālāk esošā reklāmas bloka rindiņas, izņemot rindu “Apmaksāta reklāma”. Faila lielums - 0,9 Mb.

Lai pareizi saliktu zemfrekvences skaļruņa pastiprinātāju ar savām rokām, jums ir jāuzkrāj brīvais laiks un pacietība. Jums nevajadzēs tērēt daudz naudas. Pirmkārt, jums ir jāiegādājas jaudas pastiprinātājs, kas izgatavots uz integrētās shēmas. Tālāk mēs apskatīsim, kā ar savām rokām salikt zemfrekvences skaļruņa pastiprinātāju, pamatojoties uz TDA1562Q mikroshēmu.

Zemāk ir pastiprinātāja shematiska diagramma.

Šai shēmai papildus jaudas pastiprinātājam ir priekšpastiprinātājs, kas izgatavots uz divu darbības pastiprinātāja mikroshēmas, kas arī spēlē frekvences filtra lomu.

Darbinot ar automašīnas akumulatoru, pastiprinātāja maksimālā izejas jauda būs aptuveni 50 W, kas ir pilnīgi pietiekami, lai “vadītu” vidējo zemfrekvences skaļruni.

Nepieciešamais aprīkojums un sastāvdaļas

Tātad, papildus iepriekšminētajai mikroshēmai, mums būs nepieciešams:

• operacionālais pastiprinātājs TL 072 (var aizstāt ar TL 062, TL 082 vai 4558 mikroshēmām);
• rezistori ar jaudu 0,25-0,5 W;
• elektrolītiskie kondensatori (jauni!);
• nepolārie kondensatori - plēve;
• izolēti vadi;
• termopasta;
• radiators ar izkliedes laukumu vismaz 600 cm²;
• vienpusēja PCB loksne.

Protams, mēs nevaram iztikt bez lodāmura, lodmetāla un zināmām prasmēm rīkoties ar to visu.

Uzstādīšana

Galvenā pastiprinātāja plate

Pastiprinātāja shēmas plates shēma ir parādīta zemāk.

Iespiedshēmas plati var izgatavot, kodinot PCB ar vara substrātu ar dzelzs hlorīda šķīdumu. Izmantojot lāzerprinteri, kontaktu celiņu rakstu ir vieglāk pārsūtīt uz tāfeles no glancētas papīra loksnes, uz kuras šis raksts ir uzdrukāts. Šīs metodes nianses var viegli atrast internetā attiecīgajās elektrotehnikas vietnēs.

Mēs rūpīgi lodējam detaļas, noņemot lieko plūsmu. Tas jo īpaši attiecas uz mikroshēmām. Op-amp mikroshēmu var uzstādīt, izmantojot astoņu kontaktu paneli.

Atcerieties: pusvadītāju elementu pārkaršana var izraisīt to atteici!

Induktori L1 un L2 pastiprinātāja izejas filtrā ir izgatavoti no emaljētas vara stieples ar diametru 1 mm, uztinot uz cilindriskas serdes ar diametru 5 mm. Spoles apgriezienu skaits ir 20.

Pastiprinātāja mikroshēma ir uzstādīta uz siltuma izlietnes. Tā platībai jābūt lielākai par 600 cm². Radiatora lomu var veikt automašīnas šasija.

Pēc visu elementu uzstādīšanas pievienojiet vadus.

Strāvas stabilizācijas un sakaru bloks

Iepriekš aprakstītajā shēmā mēs izmantojām vienkāršāko ķēdi pastiprinātāja barošanai, izmantojot akumulatoru, tomēr, lai pastiprinātājs darbotos stabilāk, varat to savienot caur stabilizatoru. Šo ierīci var samontēt pats (internetā ļoti vienkārši var atrast shēmu katrai gaumei), taču vienkāršākais veids ir izmantot gatavu stabilizācijas bloku no vecā pastiprinātāja vai iegādāties jaunu.

Turklāt stabilizācijas bloks ļauj ietaupīt automašīnas akumulatora enerģiju.

Izlādi novērš relejs ar atsevišķu REM spaili, kas darbojas zem 12 V sprieguma. Terminālis ir uzstādīts pie automašīnas radio izejas, pateicoties kam zemfrekvences skaļrunis sāk strādāt kopā ar mūzikas ierīci.

Lai kontrolētu pastiprinātāja darbību, ierīces barošanas ķēdē varat uzstādīt LED.

Ierīces galīgā montāža

Pēc dēļa uzstādīšanas mēs pabeidzam pastiprinātāja galīgo montāžu un ievietojam to korpusā. Korpusu var izgatavot neatkarīgi no parastā saplākšņa, izmantojot finierzāģi. Nepieciešamo izmēru diagramma tiek uzzīmēta uz saplākšņa, izgriezta ar finierzāģi un nostiprināta ar hermētiķi.

Korpusu var iegādāties arī veikalā vai izmantot alumīnija kasti, kas vienlaikus darbosies kā radiators.

Ievietojot visas detaļas korpusā, ir jānodrošina brīva gaisa cirkulācija tajā, lai detaļas labāk atdzesētu.

Pastiprinātāja korpusam jābūt droši nostiprinātam automašīnā.

Pirms uzstādīšanas ir svarīgi pārliecināties, vai strāvas polaritāte ir pareiza, pretējā gadījumā ierīce nekavējoties izdegs.

Mēs izdomājām, kā izveidot pastiprinātāju zemfrekvences skaļrunim, atliek tikai pārbaudīt tā veiktspēju. To var izdarīt mājās, taču nekādā gadījumā nevajadzētu neievērot drošības noteikumus, pretējā gadījumā jūs varat saņemt elektriskās strāvas triecienu vai sabojāt ierīci. Pārbaude tiek veikta šādi: pastiprinātājs tiek darbināts ar akumulatoru un ir pievienots skaļrunis ar pretestību 20 omi. Pastiprinātājam tiek pielikta slodze un tiek pārbaudīta jauda.

Piedāvātais paštaisīts pastiprinātājs darbojas 2+1 standartā (stereo + zemfrekvences skaļrunis). Tas ir izgatavots uz populāras (un galvenais lētas) mikroshēmas bāzes, kas nodrošina izejas jaudu aptuveni 30 W uz vienu kanālu ar 4 Ohm maiņstrāvas slodzes pretestību un +/-22V barošanas avotu. Shēma ir piemērota darbam ar jebkuru standarta audio signāla avotu: mp3 atskaņotāju, viedtālruni vai datoru, jo tā ir aprīkota ar priekšpastiprinātāju ar toņu vadību. Signāls zemfrekvences skaļrunim tiek ģenerēts caur otrās kārtas zemfrekvences aktīvo filtru. Signāla komponenti virs 200 Hz tiek nogriezti, pēc tam signāls tiek nosūtīts uz zemfrekvences jaudas pastiprinātāju. Ķēdi var darbināt ar spriegumu ne vairāk kā +/-25 V.

2.1 audio sistēmas pastiprinātāja ķēde

Ieejas signāls tiek padots uz InP savienotāju - labo kanālu, bet kreiso kanālu - uz InL, iet caur augstas caurlaidības filtru, kas sastāv no C1 (1uF) un R1 (100k). Šo elementu vērtības nodrošina, ka šī filtra izslēgšanas frekvence ir aptuveni 1,5 Hz, kas efektīvi izslēdz līdzstrāvas komponentu un ļoti zemas frekvences. Tālāk signāls nonāk operētājsistēmas pastiprinātājā U3A (NE5532), un elementi R6 (10k) un R11 (4.7k) nodrošina signāla pastiprināšanu aptuveni 1.5 (1+4.7 k/10k) līmenī. Kondensators C6 novērš ierosmi, savukārt C2 (1uF) atdala priekšpastiprinātāju U3A no operētājsistēmas U4A (NE5532) frekvences vadības sistēmas.

Toņu bloka darbība

Frekvences regulēšana ir veidota klasiskā veidā, elementi, kas veic izmaiņas signāla raksturlielumos, atrodas U4A mikroshēmas negatīvās atgriezeniskās saites cilpā. Pretestība X1 sastāv no kondensatoriem C17 (4,7 nF), C20 (33 nF) un rezistora R7 (10k), potenciometru “puse” P1A (100k), P2A (100k) un elementiem R8 (10k) un R13 (3,3k). Pretestība X2 sastāv no kondensatoriem C18 (4.7nF), C21 (33nF), rezistora R9 (10k), "pusei" no potenciometriem P1A, P2A un elementiem R8 un R13. Šis attēls var palīdzēt jums saprast:

Kad kāds no potenciometru P1A vai P2A slīdņiem tiek pārvietots no vidējā stāvokļa, tas novedīs pie X1 un X2 vērtību izmaiņām, un līdz ar to pastiprinājuma vērtība atšķiras no -1 un sāk būt atkarīga no frekvence. Lūdzu, ņemiet vērā, ka X1 un X2 vērtības vienmēr ir atkarīgas no frekvences, tāpēc tas ir fiksēts tikai gadījumā, ja X1=X2.

Potenciometrs P1A ir atbildīgs par zemo frekvenču regulēšanu. Augstām signāla frekvencēm kondensatori C20 un C21 ir vadītāji, tāpēc regulēšana ar potenciometru šajās frekvencēs neietekmē. Potenciometrs P2A ļauj regulēt augsto toni, un, pateicoties kondensatoriem C17 un C18, tas neietekmē basu regulēšanu. Zemām frekvencēm kondensatori C17 un C18 ir atvērta ķēde, kuras dēļ potenciometrs tiek atvienots no ķēdes un tā ietekme uz regulēšanu kļūst niecīga.

Signāls no toņu bloka izejas iet caur R12 (4,7 k) uz potenciometru skaļuma regulēšanai P3A (100k) un pēc tam uz darbības pastiprinātāju U5A (NE5532). Elementi R14 (15k) un R15 (33k) iestatīja pastiprinājumu uz aptuveni -2 (-33k/15k). No izejas U5A signāls caur filtru R17 (100P), C3 (1uF) un R4 (100k) nonāk UMZCH jaudas pastiprinātāja ieejā.

Zemfrekvences skaļruņa filtra izslēgšanas frekvenci var aprēķināt, izmantojot programmas vai eksperimentāli mainot elementu vērtības.

Otrais priekšpastiprinātāja kanāls darbojas līdzīgi, tajā redzamie pasīvie elementi ir papildus apzīmēti ar burtu “a”, bet potenciometri un darbības pastiprinātāji ir apzīmēti ar “B”.

Papildu modulis ir papildinātājs un aktīvs zemfrekvences filtrs, kas izgatavots, izmantojot darbības pastiprinātāju U6 (NE5532). Signāls, kas izolēts šajā ķēdes daļā, tiek izmantots pēc atbilstoša pastiprinājuma, lai vadītu zemfrekvences skaļruni. Signāls no abām priekšpastiprinātāja izejām iet caur C22-C23 (220nF) un R2-R3 (100k) uz U6A ieeju. Potenciometrs P4 (220k) ļauj regulēt pastiprinājumu attiecībā pret galveno skaļuma regulatoru P3. P4, R2 un R3 kopā ar U6A veido pastiprinātāju ar regulējamu pastiprinājumu diapazonā no 0-2,2. Otrais darbības pastiprinātājs (U6B) ir aktīvs zemfrekvences filtrs. Elementu vērtības ir atlasītas tā, lai sistēma darbotos kā otrās kārtas Butterworth filtrs ar izslēgšanas frekvenci ap 200 Hz. Signāls no filtra izejas caur ķēdi C24 (220nF), R5 (100k) iet uz jaudas pastiprinātāja ieeju.

ULF barošanas avots

Viss pastiprinātājs tiek darbināts ar bipolāru spriegumu 17-25 V robežās. Darbības pastiprinātāju barošanas spriegums tiek veidots, izmantojot stabilizatorus U1 (78L15/L12), U2 (79L15/L12) un filtrēts, izmantojot kondensatorus C4-C5 (100uF) un C7-C8 (47uF). Turklāt strāvas padeve katram no četriem darbības pastiprinātājiem tiek izlīdzināta, izmantojot kondensatorus C9-C16 (100nF).

UMZCH vienības darbība

Jaudas pastiprinātājs ir veidots, pamatojoties uz populāro U7 mikroshēmu (TDA2050). Tas, iespējams, ir visizplatītākais audio pastiprinātājs, kas darbojas AB klasē. Ar kopējo harmonisko kropļojumu 0,5%, tas ļauj sasniegt aptuveni 30 W jaudu. Kondensators C8 (1uF) nogriež signāla līdzstrāvas komponentu un tajā pašā laikā ieejā attēlo augstfrekvences filtru. R20 (22k) nosaka pretestību jaudas pastiprinātāja ieejā.

Atgriezeniskās saites ķēde ir rezistori R21 (680R) un R22 (22k), mainot to attiecību, mainās pastiprinājums, un R22 samazināšanās vai R21 palielināšanās izraisa pastiprinājuma samazināšanos. TDA2050 mikroshēmas datu lapā ražotājs iesaka, lai tas būtu lielāks par 24 dB. Kondensators C29 (22uF) nogriež līdzstrāvas komponentu pastiprinātāja ieejā. Rezistors R19 (2,2 omi) un kondensators C32 (470 nF) neļauj pastiprinātājam pašaizdegties. UMZCH barošanas bloku filtrē kondensatori C26-C27 (2200uF) un C30-C31 (100nF). Pārējie divi kanāli darbojas līdzīgi.

Montāža

Shēma ir pielodēta uz kopējas iespiedshēmas plates. Pirmkārt, jums ir nepieciešams pielodēt visus džemperus. Pēc tam jūs varat sākt rezistoru lodēšanu. Visi no tiem ir 0,25 W. Pēc tam pievienojiet operacionālo pastiprinātāju ligzdas. Pašās beigās uz tāfeles novietojiet sprieguma stabilizatorus, elektrolītiskos kondensatorus un potenciometrus. Uzstādot potenciometrus, jāraugās, lai tie būtu vienā līnijā – estētisku apsvērumu dēļ. Potenciometru metāla korpusi jāsavieno ar zemi, izmantojot vadus. Tas izraisa mainīgo korpusu ekranēšanu, samazinot traucējumus un maiņstrāvas troksni, pieskaroties potenciometra pogām.

Visus trīs TDA2050 var novietot uz kopēja radiatora, kam būs negatīvās jaudas kopnes potenciāls. Lai no tā izvairītos, izmantojiet izolācijas paplāksnes. Jāuzmanās, lai radiators nesavienotos ar pastiprinātāja metāla korpusu.

Pastiprinātāja ķēdi labāk barot no transformatora ar jaudu aptuveni 100 W un spriegumu 2x16 V, taisngrieža un diviem kondensatoriem, kas filtrē maiņspriegumu.

Shēmas palaišana un iestatīšana

Pirmo reizi iedarbinot, neievietojiet kontaktligzdās darbības pastiprinātājus un pēc strāvas ieslēgšanas pārbaudiet, vai katrai kontaktligzdai ir pareizs barošanas spriegums. Tad jūs varat tos pielīmēt vietā. Skaļuma potenciometrs jāpagriež līdz minimumam (līdz galam pa kreisi), un ieejā jādod signāls no mp3 atskaņotāja vai datora. Pastiprinātājs labi darbojas ar abiem skaļruņiem (akustiskās sistēmas skaļruņiem) ar pretestību 4 un 8 omi.

TDA2050, TDA2030 vai TDA2040 mikroshēmas darbojas kā izejas jaudas pastiprinātāji, nodrošinot attiecīgi 14, 20 vai 30 vatu izejas jaudu kanālā. Ne visām pastiprinātāja mikroshēmām ir jābūt vienādām. Vājākos var uzstādīt kā stereo ULF, bet jaudīgāko pastiprinātāju atstāt zemfrekvences skaļrunim.

Sprieguma stabilizatori U1 un U2 nodrošina simetrisku bipolāru spriegumu +/-15 V līmenī. Var veiksmīgi izmantot stabilizatorus 12 V vai pat 9 V spriegumam. Tas neizraisīs izmaiņas priekšpastiprinātāja darbībā. Šī procedūra būs nepieciešama, ja mēs vēlamies barot pastiprinātāju ar spriegumu, kas ir mazāks par +/- 18 V. Regulatori 7815 un 7915 var nevēlēties pareizi darboties ar zemu sprieguma kritumu. Lejupielādējiet PCB failus

Apspriediet rakstu STEREO PASTIPRINĀTĀJS AR SUBWOOFER UN LPF