USB колонки для ноутбука. Электронная начинка и устройство.
Электронная начинка портативных USB колонок
Для компьютерного пользователя ноутбук, несомненно, является удобным, компактным и достаточно функциональным прибором. Но, к сожалению, и данный аппарат не лишён изъянов.
Наверняка многие пользователи ноутбуков и нетбуков сталкивались с проблемой тихого воспроизведения звука через встроенные динамики этих аппаратов.
Если в условиях дома можно подключить внешнюю стереосистему, то вне домашних стен это бывает невозможно и приходиться ограничиваться наушниками. В таком случае речи о коллективном просмотре какого-либо фильма или сериала не идёт.
Как исправить ситуацию?
Исправить сложившуюся ситуацию помогут портативные компьютерные колонки с питанием от порта USB. Сейчас на прилавках магазинов огромный выбор данных приборов, но качество их может отличаться в разы.
Цена портативных компьютерных колонок с питанием от USB-порта достаточно низка и доступна широкому слою населения. Несмотря на это покупка данного устройства может быть и неудачной, так как качество воспроизведения звука такой системой оставит желать лучшего. Как ни странно, но среди дешёвых аппаратов данного класса попадаются приборы весьма хорошего качества, как по дизайну, так и по качеству звуковоспроизведения.
Проведём “вскрытие” портативной акустической системы с питанием от USB-порта и изучим электронную начинку данного прибора. С точки зрения радиолюбителя любопытно узнать, из каких электронных компонентов собираются подобные устройства. Полученные знания могут пригодиться при самостоятельном конструировании портативных звуковых колонок с питанием по USB или их ремонте.
Разборке подвергнем портативные мультимедийные USB колонки марки Sven 315
Портативные компьютерные USB колонки SVEN 315
Разборка компьютерных USB колонок
Разбираются портативные колонки легко. Чтобы вскрыть корпус необходимо аккуратно снять переднюю декоративную панель.
Разборка портативных USB колонок
Далее вывинчиваем 4 шурупа которые фиксируют малогабаритный динамик. После демонтажа фиксирующей планки открывается доступ к электронной начинке устройства.
Электронная начинка USB колонок
Для того чтобы достать печатную плату усилителя необходимо выкрутить фиксирующую гайку, которая скрыта под пластмассовой ручкой регулятора громкости. После этого электронную плату можно свободно вынуть из корпуса.
Электронная начинка
Состав электронной начинки прибора оказался довольно прост. На небольшой по размеру печатной плате смонтирована интегральная схема стереофонического усилителя на базе микросхемы LM4863D. При напряжении питания в 5 вольт данная микросхема может выдать по 2,2 Вт выходной мощности на канал при сопротивлении звуковой катушки динамика в 4 Ом. На основании описания (datasheet) коэффициент нелинейных искажений + шум (THD+N) при максимальной выходной мощности составляет 1%.
Плата усилителя и динамик
На основании этих данных можно сделать вывод о том, что на базе микросхемы LM4863D можно собрать довольно неплохой стерео усилитель с низковольтным питанием (5V) и выходной мощностью 2 Вт на каждый канал. Многие, кто ещё не знаком с современными микросхемами считают, что вместо LM4863D подойдёт TDA2822. Это заблуждение! TDA2822 очень прожорлива (по сравнению с LM4863) и на максимальной мощности выдаёт сильные искажения сигнала. Также оптимальное питание для TDA2822 около 12 вольт, что для портативной техники не есть хорошо. TDA2822 можно рекомендовать как легкодоступную замену, если в наличии нет LM4863. Такое может случиться, например, при ремонте.
Стоит отметить, что микросхема LM4863 разрабатывалась специально для компактных систем, поэтому микросхема требует минимум внешних элементов (так называемой обвязки). Микросхема выпускается в разных корпусах, от привычного DIP, до компактного SOIC.
Если возникнет желание самостоятельно собрать усилитель на базе микросхемы LM4863, то можно столкнуться с проблемой. Найти на радиорынках данную микросхему не так уж легко (так было на момент написания данной статьи). А вот на сетевых торговых площадках найти такую микросхему не составило труда. Например, в интернет-магазине AliExpress.com микросхему LM4863 легко найти во всевозможных корпусах и любом количестве. Цена 1 микросхемы менее 1$, если покупать сразу штук 10.
Как купить радиодетали на Aliexpress, я рассказывал тут.
Кроме самой микросхемы усилителя на печатной плате установлен разъём для подключения пассивной звуковой колонки (без встроенного усилителя), сдвоенный переменный резистор для регулировки входного звукового сигнала и электролитический конденсатор. Со стороны печатных проводников монтажной платы установлены SMD элементы обвязки, которые необходимы для работы интегрального усилителя. Питание микросхемы осуществляется от разъёма USB, который подключается к любому свободному порту ноутбука или стационарного компьютера.
Типовая схема подключения микросхемы LM4863 взята из описания (datasheet’а) на данную микросхему и показана на рисунке.
Типовая схема включения микросхемы LM4863 (взято из описания)
По типовой схеме включения микросхемы LM4863 видно, что она способна работать и на обычные наушники (Headphone), сопротивление которых составляет 32 Ом. В микросхеме предусмотрена схема определения подключения наушников и для реализации этой функции отведён 16 (HP-IN) вывод.
Для тех, кто разбирается в электронике и datasheet’ы на английском языке их не пугают, могут легко найти подробное описание микросхемы LM4863 в интернете на сайте alldatasheet.com.
Схема усилителя портативных USB колонок
Принципиальная схема усилителя сведена вручную с печатной платы компьютерных USB колонок Sven-315. На схеме показан один конденсатор C2 вместо двух (C7,C9), которые реально присутствуют на печатной плате (см. ниже). Сделано это потому, что на печатной плате конденсаторы соединены параллельно (C7 и C9), и на сведённой схеме конденсатор C2 указывает на общую ёмкость этих двух конденсаторов.
Принципиальная схема усилителя на базе LM4863D (сведена вручную)
Как видим, типовая схема из описания отличается от той, что сведена вручную с печатной платы усилителя компьютерных колонок. На схеме отсутствуют элементы, которые устанавливаются в случае добавления в схему разъёма для наушников. В остальном схема соответствует типовой, приведённой в описании на микросхему LM4863.
Размещение элементов на печатной плате
Если планируется использовать портативные колонки без ноутбука, например, совместно с MP3-плеером, то для питания колонок вполне подойдёт 5-ти вольтовый адаптер питания. Главное, чтобы адаптер питания смог обеспечить достаточный ток нагрузки (как оценочный грубый ориентир: стандартный ток нагрузки для портов USB – не более 500 mA). Согласно описанию на микросхему LM4863 максимальный ток покоя (когда на микросхему не подаётся звуковой сигнал) составляет 20 mA. Естественно, при воспроизведении потребляемый ток будет выше.
На фото показан вариант запитки портативных колонок SVEN-315 от 5-ти вольтового адаптера, который используется для зарядки плеера iPod. Максимальный ток нагрузки адаптера 1А чего с лихвой хватает для штатной работы портативных колонок.
Как выяснилось, качественное звуковоспроизведение портативных колонок SVEN-315 заключается в рациональном исполнении корпуса. Как известно, на качество звуковых акустических систем влияют не только применяемые в них громкоговорители, но и корпус. Чтобы убедиться в этом, достаточно вытащить динамик из корпуса и включить воспроизведение. Качество и звуковая мощность воспроизведения окажутся намного хуже. Данное замечание сделано не случайно, поскольку было проведено сравнение качества звуковоспроизведения портативных колонок SVEN-315 и аналогичных, но более дорогих USB колонок SVEN PS-30.
Несмотря на тот факт, что звуковые колонки SVEN PS-30 смонтированы на базе интегрального USB аудио чипа CM6120-S в составе которого 16-ти битный ЦАП и звуковые усилители класса D, качество их звуковоспроизведения субъективно (на слух) гораздо хуже из-за плохого исполнения корпуса акустической системы.
Корпус портативных колонок SVEN-315 изготовлен из ABS-пластика. Возможно, именно конструкция корпуса и позволяет “выжать” из малогабаритных динамиков все их скромные возможности.
Главная » Радиоэлектроника для начинающих » Текущая страница
Также Вам будет интересно узнать:
Звуковые колонки для компьютера на TDA2822
Простые звуковые колонки для компьютера можно собрать на микросхеме TDA2822.
Схема таких колонок представлена на рисунке 1:
Усилители звуковых колонок выполнены по типовой для TDA2822 схеме. Дополнительно в схему добавлено сетевое питающее устройство, состоящее из трансформатора и выпрямителя. Первичная обмотка трансформатора включена через выключатель питания и предохранитель.
Вся основная схема смонтирована в одной из колонок, туда же установлены выключатель питания и сдвоенный регулятор громкости (R3,R4). Вторая колонка соединена с первой двухпроводным кабелем или шнуром. Провод, соединяющий вход колонок с выходом звуковой карты компьютера лучше применить экранированный, вилка стандартная стерео 3,5 мм.
Т.к. микросхема TDA2822 может обеспечить порядка 600 – 800 мВт на канал, то колонки не могут иметь большие габариты, и соответственно важно подобрать трансформатор небольшого размера, обеспечивающий напряжение после выпрямления (вывод 2 м/с DA1) порядка 7 — 9 вольт. При наличии подходящего по напряжению блока питания, его можно разместить вне корпуса колонки, а подключить его через разъём, или напрямую.
Динамики для колонок мощностью 1 – 3 Вт с сопротивлением 4 или 8 Ом. Сдвоенный регулятор громкости может быть применён с сопротивлением 10 – 22 кОм. Электролитические конденсаторы на напряжение не менее 16 вольт.
Сопротивления R1 и R2 подбираются следующим образом:
— подключают колонки к гнезду звуковой карты компьютера;
— включаем питание усилителя;
— запустить фонограмму на аудиоплеере компьютера;
— при максимальной громкости усиления (движок регулятора в верхнем по схеме положении) подбирают сопротивления по каждому каналу при максимально неискажённом сигнале, т.е. на пиках громкости не должно быть хрипов, а корпус микросхемы при длительном прослушивании не греется.
Более простые по схемотехнике звуковые колонки на микросхеме TDA2822, например для ноутбука, можно собрать по схеме на рисунке 2:
Питание звуковых колонок осуществляется от USB-порта компьютера (ноутбука). Из схемы исключён регулятор громкости и некоторые корректирующие цепи. Настройка производится аналогично, а усиление регулируется на панели регулятора громкости компьютера.
Компьютерные колонки с расширенными возможностями
На работе наиболее трудные, последние семь часов. Кофе ты уже выпил, новости обсудил и ждешь, когда закончится смена.
Однако эта анекдотичная ситуация имеет оттенок реальности. Как говорится «В каждой шутке есть доля истины». Работая в офисе, сотрудники ряда профессий, целыми днями «привязаны» к рабочим компьютерам. Это конструкторы, технологи, дизайнеры, экономисты и многие другие профессии. И в наш век компьютеризации, их перечень только растет. Такая работа неприятна, если она монотонна, и особенно «достает» если она не нравится и «к ней не лежит душа».
В связи с этим, предлагаю решение для улучшения настроения в течение смены и повышению комфорта при однообразной работе. Это сочетание работы за компьютером, с фоновой информацией или любимой музыкой. Тема не новая, отработанная и принятая офисными работниками многие годы и поклонников фоновой музыки множество. Тем более что хорошее настроение повышает эффективность работы.
Сегодня имеется множество способов получить информацию и основные из них, это смартфон и интернет. Но работа и работодатель накладывают на работника определенные условия, требования и ограничения. Часто оборудование, имеющееся в распоряжении работника, не позволяет или ограничивает свободное пользование интернетом. Постоянное использование смартфона дорого и нецелесообразно.
По этим причинам, для создания комфортной обстановки на любом рабочем месте с использованием персонального компьютера, предлагается изготовить вновь или доработать имеющиеся настольные компьютерные колонки. Если работодателем это «Не положено!», сделаем гаджет своими руками и будем его использовать для создания себе хорошего настроения.
Исходные данные для изготовляемого устройства
1. Изготовленное устройство должно быть автономным, не зависеть от дополнительного источника питания, не требовать внимания и специального обслуживания, работать по принципу «включил и забыл».
2. Оно должно поддерживать обработку входного сигнала от рабочего компьютера и дополнительно подключенного звуковоспроизводящего устройства (радиоприемника, плейера, смартфона и т.д.).
3. Иметь плавную регулировку звука в динамиках и выход на наушники, так как не всем соседям по офису может понравиться ваша сегодняшняя программа.
4. Конструкция устройства должна быть максимально простой в изготовлении, но с приемлемым качеством звука.
Схема устройства
При отсутствии на Вашем рабочем месте действующих компьютерных колонок, их можно за пару вечеров и символическую плату изготовить своими руками по приведенной схеме.
Характеристики изготовляемого устройства
Предлагаемая конструкция компьютерных колонок:
— представляет собой двухканальный стерео усилитель звуковой частоты;
— изготовлена на базе копеечной микросхемы К174УН20 с минимальной обвязкой;
— выходная мощность до 2 х 4 Вт;
— ток покоя 36 mA;
— ток потребления до 170 mA;
— стабильно работает от источника питания 3,0 … 15 V;
— позволяет питаться от компьютера через USB порт;
— подсоединяется к выходу звуковой платы ПК;
— является усилителем стерео сигнала от дополнительно подключенного плейера;
— имеет выход для питания подключенного радиоприемника или плейера.
Имеется два варианта изготовления предлагаемой конструкции компьютерных колонок.
Первый вариант – изготовление колонок с «ноля».
Второй вариант – доработка конструкции имеющихся компьютерных колонок, аналогично предложениям, приведенным в статье.
Изготовление устройства
Для изготовления компьютерных колонок с «ноля»:
— желательно найти корпус от любых старых колонок;
— приобрести две электродинамические головки 4…8 Ом, мощностью 0,5…3,0 Вт;
— приобрести интегральную микросхему стереофонического УЗЧ;
— приобрести радиодетали, согласно приведенной схеме.
1. Изготовление платы и монтаж схемы усилителя
Из универсальной монтажной платы вырезаем рабочую плату, ориентируясь по внутренним размерам корпуса имеющейся компьютерной колонки. Зачищаем и лудим контактные площадки платы для монтажа элементов схемы.
Комплектуем устройство радиодеталями согласно приведенной схеме.
Выполняем компоновку платы. Оптимально размещаем детали на плате, используя минимум соединений, их минимальную длину и удобный доступ к элементам для возможной дальнейшей регулировки или ремонта. Располагаем микросхему в центре платы, оставляя свободное место под размещение радиатора (требуется при мощности более 0,7 Вт на канал).
Выполняем монтаж и распайку элементов схемы усилителя на рабочую плату. Монтаж микросхемы выполняется в последнюю очередь.
2. Изготовление блока регулировки звука
В качестве регулятора громкости звука можно применить сдвоенный переменный резистор или использовать два одинарных с сопротивлением 22…100 кОм.
В первом случае, для настройки комфортного прослушивания, потребуется еще и дополнительный переменный резистор для регулировки баланса, что усложняет конструкцию.
В нашем примере, мы применим два переменных резистора сопротивлением по 100 кОм, один из которых будет иметь выключатель питания.
Штатным креплением, установим резисторы регулятора громкости звука на небольшой общей плате, расположив оси сопротивлений соосно имеющимся отверстиям в корпусе. В дальнейшем, плату резисторов, по центру, закрепим к корпусу винтом с гайкой.
К соответствующим выводам (см. схему) резисторов регулятора громкости звука присоединим два, параллельно включенных, стандартных миниджека (штекер 3,5 мм). Для устранения помех, подключение штекеров выполняется экранированным проводом.
Один штекер используется для присоединения усилителя к выходу звуковой платы ПК.
Второй штекер добавляется для снятия сигнала с дополнительно подключенного тюнера или плейера. Он включается в их телефонное гнездо.
При этом, выбор выводимого сигнала осуществляется с подключенных источников звука, без переустановки штекеров.
Для подвода к усилителю внешнего питания, подключим выключатель, расположенный на переменном резисторе. На другом конце провода питания установим штекер USB для получения питания от ПК или, как вариант, от типового сетевого адаптера на 5V.
Однако возможен и другой альтернативный источник питания, так как усилитель работает от напряжения в диапазоне 3…15V.
3. Сборка конструкции усилителя
Исходными данными изготовляемого устройства было низкое напряжение питания (5V), определяемое подключением к USB разъему. В этом режиме работы, ток потребления устройства составляет 35…140 mA. Максимальная выходная мощность при этом напряжении достигает 0,70 Вт. В связи с этим, для сборки и проверки работы УЗЧ была использована пара электродинамических головок 0,5 ГД-50 (0,5 Вт — 8 Ом), взятых из старых наушников «Вега». Как гласит инструкция «Телефоны динамические стереофонические «Вега» предназначены для индивидуального высококачественного прослушивания звуковых стереофонических фонограмм. Внутри наушников расположены динамики 0,5ГД – 50.».
В декоративной решетке динамиков сверлим крепежные отверстия, ориентируясь по установочным размерам в корпусе. Собираем переднюю часть корпуса колонок.
Собираем узлы конструкции УЗЧ и проверяем работу усилителя под нагрузкой.
4. Выбор электродинамических головок
Так как по техническим характеристикам, используемая в устройстве микросхема К174УН20 обеспечивает выходную мощность до 4 Вт по каждому каналу (при напряжении питания 12 В и сопротивлении 4 Ом), проверим работу усилителя при большей нагрузке и различном напряжении.
Заменим в опробованной сборке, установленные ранее динамики 0,5ГД-50 (0,5 Вт — 8 Ом), на китайские электродинамические головки, предназначенные для установки в колонки, мощностью 3,0 Вт (4 Ом). Других характеристик этих динамиков найти не удалось.
Проверяем работу усилителя под нагрузкой в этой комплектации. Устройство справляется с нагрузкой во всем диапазоне 3…15V, но звук при максимальных напряжении и громкости искажается. Требуется регулировка и настройка режимов работы усилителя. Растет нагрузка и на USB порт при подключении к ПК.
Проведем субъективный (на слух) сравнительный анализ качества звука этих динамиков. В одной колонке оставим динамик мощностью 3,0 Вт (4 Ом), в другую установим динамик 0,5ГД-50 (0,5 Вт — 8 Ом). Сравним восприятие и тембр различной музыки, разборчивость речи между колонками, поочередно их переключая. В приведенном примере изготовляемого усилителя, при напряжении 5V, лучшие характеристики звука показал динамик 0,5ГД-50.
Учитывая проведенный анализ звука и то, что для обеспечения заявленных режимов работы громкость звука достаточна, оставлен первый вариант комплектации колонок.
5. Сборка компьютерных колонок
Под установленные на плате светодиод (индикатор питания) и разъем для питания подключенного плейера, в корпусе колонки сверлим отверстия. Устанавливаем в корпус колонки плату усилителя. Устанавливаем и закрепляем плату блока регулировки звука. Окончательно собираем компьютерные колонки. Проверяем работу устройства в сборе с ПК и при дополнительно подключенной нагрузке (радиоприемник, плейер, смартфон и т.д.).
В рассматриваемом примере, к дополнительному выводу питания изготовленных колонок, подключается японский приемник (первое фото статьи). При этом он работает без батареек, включается вместе с ПК, можно отключить выключателем колонок или своим переключателем. Звук прослушивается через наушники или через колонки, при включении входного штекера усилителя в телефонное гнездо приемника.
Доставка новых самоделок на почтуПолучайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!
*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.Схема усилителя звука своими руками. Как собрать звуковой усилок
Звуковой диапазон обхватывает частоты от 20 Гц до 20 кГц. Человек с нормальным слухом может воспринимать эти колебания. В системах hi-and полоса воспроизводимых частот может быть расширена от 15 Гц до 40 кГц. Эти системы имеют сложные конструкторские решения. Простые схемы выдающие удовлетворительное качество звучания, можно собрать и собственными силами. Схема усилителя звука, который не сложно сделать своими руками не содержит дефицитных деталей и доступна для повторения. Такая схема может обеспечить полосу частот в пределах 50 Гц-15 кГц при коэффициенте нелинейных искажений не более 0,1% и выдать на низкоомную нагрузку выходную мощность 10-15 ватт. Собрать схему усилителя звука можно как на транзисторах, так и на интегральных микросхемах.
Простая схема усилителя звука
Любой низкочастотный каскад, предназначенный для воспроизведения музыки, состоит из предварительного блока, регуляторов тембра или эквалайзера и оконечного каскада. Если устройство предназначено для работы с несколькими источниками звука, следует предусмотреть селектор входов. Так как уровень сигнала с различных устройств отличатеся друг от друга, то в селекторе учитывается возможность выравнивания входных напряжений за счёт усиления или ограничения. Самым чувствительным является микрофонный вход, а самым «грубым» является вход, предназначенный для подключения линейного выхода магнитолы или тюнера. Принципиальная схема предварительного каскада может быть собрана на транзисторах или операционных усилителях.
Простая схема усилителя звука с регулировками звука и регуляторами тембра реализована на одном транзисторе обратной проводимости. В схеме рекомендуется использовать КТ315 или КТ3102 с любым буквенным индексом. Резистором R8, на коллекторе транзистора, устанавливается напряжение 6 вольт, а резистор R1 можно заменить на постоянный. Его величина подбирается в зависимости от уровня входного сигнала.
Своими руками схему аудио усилителя легко собрать на операционном усилителе, который обладает высоким входным сопротивлением, широкой полосой обработки и малым уровнем собственных шумов.
В этой схеме используется микросхема К1401УД2, которая содержит 4 отдельных узла с общим питанием. На этой микросхеме собирается предварительный канал для стереофонического тракта. 2 ОУ работают в правом канале и 2 в левом. В монофоническом варианте можно использовать только два элемента. Устройство состоит из канала предварительного увеличения уровня с коррекцией входного напряжения и активного трёхполосного регулятора тембра, который работает по низким, средним и высоким частотам. Существенным недостатком предварительных каскадов на операционных схемах сводится к тому, что им требуется двухполярный источник питания, что заметно усложняет конструкцию.
Усилитель мощности звука так же может быть выполнен на различной элементной базе. Чаще всего для этой цели используются комплементарные пары транзисторов разной проводимости или специализированные интегральные микросхемы. Простой каскад собран на маломощных кремниевых транзисторах. Вместо пары КТ315-КТ361 можно использовать пару КТ3102-КТ3107.
Перед подачей питания динамик следует отключить, а вместо резистора R1 поставить цепочку из, соединённых последовательно, постоянного резистора на 33 кОм и потенциометра на 270 кОм. Включить питание и вращая движок потенциометра выставить в контрольной точке указанный ток коллектора. Затем замерить полученное сопротивление цепочки и заменить её на, ближайший по номиналу, постоянный резистор. Далее подбором резистора R3 нужно установить в той же точке половину питающего напряжения. Далее подключается динамик и на вход подаётся низкочастотный сигнал с источника звука. Схема не имеет регулятора громкости и тембра, поэтому к нему можно подключить любой предварительный каскад, имеющий эти функции.
Усилитель звука самодельный
Прежде чем начать выбор схемы блока низкой частоты, нужно выяснить для какой цели он будет использоваться. Одной из популярных моделей является схема для наушников, так как многие бытовые системы не дают хорошей громкости вместе с высоким качеством звучания. Схема двухканального усилителя звука может использоваться для персонального компьютера или автомобильной магнитолы. Это делает возможным слушать музыку в салоне, не мешая окружающим.
Основой устройства является низковольтный операционник. Питание, подаваемое на 2 вывод микросхемы, лежит в диапазоне от 3 до 12 вольт. Есть аналогичные схемы, выполненные на дискретных элементах, но микросхема не требует регулировки и настройки, что имеет значение в транзисторных схемах. Правильно собранный усилитель сразу начинает работать. Усилитель звука для колонок демонстрирует более сложную схему, где отдается характерное внимание качеству звука.
Простая схема усилителя звука изготовленного своими руками
При создании самодельного устройства, радиолюбителю приходится решать много различных задач. Одна из них связана с выходной мощностью, которая ограничивается напряжением питания. Прежде всего, это касается систем для автомобиля, так как они получают питание от бортовой сети. Образцовым вариантом будет приминение отдельных микросхем. Схема полного усилителя звука — это предварительный каскад с эффективными регуляторами тембра и оконечный блок. Предложенная конструкция содержит следующие характеристики:
- Выходная мощность – 20 W X 2
- Полоса частот – 40 – 18 000 Гц
- Коэффициент искажений – 1,0%
- Напряжение питания – 8-18 В
Усилитель звука для колонок схема печатной платы Мощный усилитель на микросхеме собранный своими руками можно использовать в домашних условиях или установить в автомобиле.
Усилитель звука для колонок схема печатной платы
Печатная плата для данной схемы выполнена из фольгированного текстолита методом травления. Рисунок печатных дорожек можно нанести асфальтобитумным лаком или другим составом. Травить плату проще всего в растворе хлорного железа. Для того чтобы усилитель звука на микросхеме, сделанный своими руками работал устойчиво, элемент TDA1552Q установаем на радиатор. Для получения хорошего звучания и минимальных искажений конденсаторы С11, 12, 13 и 14 должны быть плёночными. Резисторами R7 и R8 устанавливается максимальный неискажённый сигнал на акустических системах.
Схема аудио усилителя
Интегральные микросхемы постепенно вытесняют транзисторы из схем усилителей низкой частоты. Распространение получили приборы TDA2005-2052. Они выдают достаточную выходную мощность для озвучивания салона автомобиля или жилой комнаты. Простой аудио стерео усилитель звука своими руками можно собрать на одной микросхеме TDA2005.
Конденсаторы С8 и С12 лучше ставить плёночные. Если напряжение питания не превышает 12 В, то все электролитические конденсаторы должны быть на 16 В. При большем напряжении питания рабочее напряжение ёмкостей должно быть увеличено. Собранный своими руками усилитель используется для колонок с сопротивлением от 2 до 4 Ом.
Схема усилителя звукового
В них входят такие решения, когда интегральная микросхема выполнена в оконечном каскаде, а предварительный тракт собирается на транзисторах. Чтобы собрать оконечный аудио усилитель своими руками на микросхеме потребуется небольшое количество деталей. В корпус микросхемы встроены схемы защиты от короткого замыкания, от перегрузки и превышения температуры, поэтому в системе используются только переходные конденсаторы и фильтр питания. Сделать усилитель звука своими руками не сложно на микросхеме 174 серии.
Устройство включает в себя интегральную микросхему и 8 конденсаторов, поэтому печатную плату легко нарисовать самостоятельно.
Самая простая схема усилителя звука
Простейшее устройство состоит из интегральной микросхемы и двух конденсаторов. Один из них разделительный, а второй работает как фильтр по питанию. Устройство не нуждается в наладке и при правильной сборке начинает работать сразу после включения. Схема включения усилителя звука допускает питание от автомобильного аккумулятора.
Схема оконечника выполнена на микросхеме TDA7294. Номинальная мощность, отдаваемая на нагрузку 4 Ом, составляет 70 ватт, а максимальная – 100 ватт. Микросхема применяется для широкополосных акустических систем или сабвуфера. Для получения такой мощности потребуется двухполярный источник питания с напряжением 35 вольт.
Простой усилитель звука своими руками
Собрать своими руками аудио усилитель звука без микросхем можно собрать на любых транзисторах, включая как биполярные, так и полевые. Приминение полевых транзисторов в выходном каскаде предоставило создать устройство, приближающееся по характеристикам к ламповым конструкциям.
Схема владеет следующими характеристиками:
- АЧХ линейна в диапазоне 20 Гц-100 кГц
- Коэффициент искажений на 1 кГц не превышает 0,003%
- Выходная мощность 10 ватт на нагрузке 8 Ом
Для раскачки выходного каскада потребуется напряжение 0,7 вольт, которые должен обеспечить предварительный каскад. Операционный усилитель NE5534 можно заменить отечественным ОУ КР140УД608. Стабилитроны должны быть рассчитаны на напряжение стабилизации 18 вольт. 1N4705 можно заменить двумя последовательно включенными полупроводниками на 9 вольт каждый.
| |
| | ||||||||||
Вся наука «Электроника» держится на таком понятии, как электрон. Так что же он из себя представляет?
Светодиоды SMD — очередной этап развития светодиодных LED приборов.
Предлагаем вашему вниманию проверенную схему зарядки для никель-кадмиевых аккумуляторов, собранную на микроконтроллере АТtiny.Усилители
Простые звуковые колонки для компьютера можно собрать на микросхеме TDA2822.
Схема таких колонок представлена на рисунке 1:
Усилители звуковых колонок выполнены по типовой для TDA2822 схеме. Дополнительно в схему добавлено сетевое питающее устройство, состоящее из трансформатора и выпрямителя. Первичная обмотка трансформатора включена через выключатель питания и предохранитель.
Вся основная схема смонтирована в одной из колонок, туда же установлены выключатель питания и сдвоенный регулятор громкости (R3,R4). Вторая колонка соединена с первой двухпроводным кабелем или шнуром. Провод, соединяющий вход колонок с выходом звуковой карты компьютера лучше применить экранированный, вилка стандартная стерео 3,5 мм.
Т.к. микросхема TDA2822 может обеспечить порядка 600 – 800 мВт на канал, то колонки не могут иметь большие габариты, и соответственно важно подобрать трансформатор небольшого размера, обеспечивающий напряжение после выпрямления (вывод 2 м/с DA1) порядка 7 — 9 вольт. При наличии подходящего по напряжению блока питания, его можно разместить вне корпуса колонки, а подключить его через разъём, или напрямую.
Динамики для колонок мощностью 1 – 3 Вт с сопротивлением 4 или 8 Ом. Сдвоенный регулятор громкости может быть применён с сопротивлением 10 – 22 кОм. Электролитические конденсаторы на напряжение не менее 16 вольт.
Сопротивления R1 и R2 подбираются следующим образом:
— подключают колонки к гнезду звуковой карты компьютера;
— включаем питание усилителя;
— запустить фонограмму на аудиоплеере компьютера;
— при максимальной громкости усиления (движок регулятора в верхнем по схеме положении) подбирают сопротивления по каждому каналу при максимально неискажённом сигнале, т.е. на пиках громкости не должно быть хрипов, а корпус микросхемы при длительном прослушивании не греется.
Более простые по схемотехнике звуковые колонки на микросхеме TDA2822, например для ноутбука, можно собрать по схеме на рисунке 2:
Питание звуковых колонок осуществляется от USB-порта компьютера (ноутбука). Из схемы исключён регулятор громкости и некоторые корректирующие цепи. Настройка производится аналогично, а усиление регулируется на панели регулятора громкости компьютера.
⚡️Доработка усилителя в корпусе компьютерных колонок
Если не брать в расчет себестоимость радиолюбительской доработки, то из любого примитивного импортного или отечественного изделия можно сотворить приличное устройство, которое по многим параметрам будет превосходить промышленный прототип.
Однажды за символическую цену в 4 USD были куплены миниатюрные активные «компьютерные» колонки «DEFENDER SPK-162», на которых гордо красовалась надпись на русском языке «Общая мощность 6 Вт». Покупка вполне оправдала ожидания: в течение трех дней вышла из строя одна динамическая головка и силовой трансформатор. Это не составило трагедии, поскольку пара пустых пластмассовых корпусов такого же объема и массы для радиолюбительской конструкции стоят вдвое дороже, а тут еще и некоторые исправные полезные детали остались, общая стоимость которых в розничной торговле не меньше стоимости приобретенной активной акустики.
Эти колонки пролежали несколько месяцев в ожидании приличных, подходящих по размерам динамических головок. Подходящие динамики хорошего качества были изъяты из отслужившего свой век кинескопного телевизора «Рубин М09Т» московской сборки. Следует заметить, что современные телевизоры «Рубин», как московской, так и калининградской сборки, отличаются от китайских не только упрощенной схемой, но и исключительно низкой надежностью и крайней небрежностью сборщиков, например, нередко в них можно встретить незакрепленный кинескоп. Ненамного лучше ситуация и с большим многообразием торговых марок других «калининградских» телевизоров и DVD-проигрывателей.
Итак, штатные динамики-пищалки были заменены динамическими головками типа YDT-5090 с сопротивлением катушки 8 Ом и заявленной мощностью 5 Вт. Сгоревший силовой трансформатор с габаритной мощностью 1,5 Вт был заменен отечественным трансформатором с габаритной мощностью 8 Вт от старой отечественной магнитолы. Взамен стереоусилителя на интегральной микросхеме типа TDA2822M, развивавшем реальную выходную мощность 0,06 Вт в каждом канале, был изготовлен двухканальный усилитель на отечественной микросхеме К174УН20. Выходная мощность нового усилителя достигает в каждом канале 0,8 Вт на нагрузке 8 Ом при неискаженном синусоидальном сигнале (без «среза» амплитуды).
Принципиальная схема усилителя показана на сайте смотрите рис.1. Усилитель условно состоит из двух частей: собственно усилителя и источника питания. Источник питания расположен в одной АС, а усилитель – в другой. Входной стереосигнал звуковой частоты через защитные резисторы R2, R3, регулятор громкости R4 и разделительные конденсаторы С7, С8 поступает на вход интегрального двухканального усилителя звуковой частоты DA1 типа К174УН20. Чувствительность усилителя зависит от положения подвижных контактов регулятора гром-кости R4 и сопротивления резисторов R5, R6, которые входят в состав цепи ОС DA1.
Выходной сигнал снимается с выходов DA1, выводы 7,9 и через разделительные оксидные конденсаторы С17, С18, замкнутые контакты выключателя SB1 поступает на динамические головки ВА1, ВА2. Керамические конденсаторы С16, С19 уменьшают скорость деградации включенных параллельно им оксидных конденсаторов. К гнезду XS1 можно подключить стереонаушники, резисторы R9, R10 ограничивают поступающую на них мощность. Демпфирующие цепочки C14R7 и C15R8 предотвращают самовозбуждение УМЗЧ на ультразвуковых частотах. Конденсаторы С5, С6 препятствуют проникновению на вход УМЗЧ радиочастот.
Источник питания состоит из понижающего трансформатора Т1, защитного резистора R1, мостового выпрямителя VD1, С1-С4, конденсаторов фильтра питания С11, С12. Поскольку микросхема К174УН20 чувствительна к пульсациям напряжения питания, пришлось установить конденсаторы фильтра питания С11, С12, С20-С23 с суммарной емкостью более 10000 мкФ. Светодиод HL1 светит при наличии напряжения питания. Вид на монтаж усилителя показан на рис.2. На печатной плате от старого усилителя (аналогичен усилителю размещены регулятор громкости R4, кнопка SB 1, гнездо XS1 и входные цепи усилителя. Интегральная микросхема DA1 установлена на дюралюминиевый теплоотвод с площадью охлаждающей поверхности 60 см² (одна сторона).
Теплоотводящие фланцы DA1 соединяют с «силовым общим проводом. Теплоотвод изогнут буквой «П» и приклеен к корпусу АС. Выводы микросхемы склеены между собой полимерным клеем. Это предотвратит отрыв соединительных проводов из-за вибраций, вызванных работающей динамической головкой. Детали усилителя R5. С9. R6, СЮ. С14. R7 С15, R8. С13. С20-С23 приклеены к корпусу вблизи DA1. Конденсаторы С 16-С 19 также приклеены к корпусу в любом подходящем месте. При сборке усилителя в корпусе компактной АС нужно периодически контролировать, не будет ли что-либо мешать сборке корпуса.
Поскольку новые динамики имеют больший размер диффузора, чем старые, в передней стенке просверливают дополнительные отверстия диаметром 4 мм. Динамики приклеивают к передней стенке корпуса двусторонней липкой микропористой резиной и термоклеем. Микропористая резина также на 1 мм увеличивает зазор между диффузором и корпусом, предотвращая биения мембраны о корпус при большой громкости. Вид на монтаж источника питания показан на рис.З. Трансформатор расположен в нижней части АС, приклеен к корпусу термоклеем и полимерным полихлоропреновым клеем -Момент». Выпрямитель расположен в верхней части корпуса АС.
Напряжение от источника питания к усилителю поступает по двухжильному монтажному проводу длиной 1.7 м с сечением каждого провода по меди 0,75 мм2. Установленная в корпусе с источником питания динамическая головка подключается к усилителю таким же двухжильным монтажным проводом. Подключать этот динамик к -минусам- выпрямителя VD1 и конденсаторов С11. С12 нельзя. Постоянный резистор R1 желательно установить невозгораемый или импортный разрывной. Его сопротивление подбирают так, чтобы при максимальной громкости на нем рассеивалось не более 30…50% допустимой мощности.
Переменный резистор R4 использован от ранее установленного в дорабатываемую АС усилителя. Его металлический корпус соединяют с сигнальным общим проводом. Подойдет сдвоенный переменный резистор сопротивлением 4.7…50 кОм. Остальные резисторы любого типа общего применения. Оксидные конденсаторы К50-35, К50-68 или импортные аналоги. Конденсаторы С14, С15 – пленочные. С5, С6 – керамические Остальные неполярные конденсаторы керамические или пленочные. Светодиод может быть любого типа общего применения непрерывного свечения.
Диодный мост КЦ402Б можно заменить любым из серий КЦ402, КЦ405, КЦ412 или четырьмя выпрямительными диодами. например, из серий КД243, КД247, 1N4001-1N4007, UF4001-UF4007. В качестве силового понижающего трансформатора можно применить любой подходящий по габаритам и мощности с напряжением холостого хода 10…11В при напряжении сети 220В Примененный в авторской конструкции трансформатор при максимальной громкости усилителя обеспечивает выпрямленное напряжение 9,5В. Можно применить унифицированный трансформатор ТП114-2(2).
Если вам не удалось приобрести микросхему К174УН20, то можно собрать аналогичный по параметрам усилитель на микросхеме LA4270 (рис.4). С этой микросхемой можно применить понижающий трансформаторе напряжением холостого хода на вторичной обмотке до 16 В. На рис.4 не показаны гнездо для подключения наушников XS1, резисторы R9. R10 и детали источника питания. Микросхема LA4270 обеспечивает выходную мощность до 6 Вт в каждом канале при напряжении питания 25В при работе на нагрузку сопротивлением 8 Ом.
Максимальная рассеиваемая микросхемой мощность 20 Вт. Вместо интегральной микросхемы LA4270 можно установить LA4260 или LA4261, имеющие меньшую выходную мощность: 2.5 Вт и 3,3 Вт в каждом канале. Внешний вид акустических систем, в которые был установлен новый усилитель, показан на фото в начале статьи.
