Ovo kolo audio pojačala kreirao je svima omiljeni britanski audio inženjer Linsley-Hood. Samo pojačalo je sastavljeno sa samo 4 tranzistora. Izgleda kao običan sklop niskofrekventnog pojačala, ali to je samo na prvi pogled. Iskusni radio-amater će odmah shvatiti da izlazni stepen pojačala radi u klasi A. Genijalno je to što je jednostavan i ovo kolo je dokaz za to. Ovo je superlinearna kola u kojoj se oblik izlaznog signala ne mijenja, odnosno na izlazu dobijamo isti oblik signala kao na ulazu, ali već pojačan. Shema je poznatija kao JLH - ultra linearno pojačalo klase A, a danas sam odlučio da vam ga predstavim, iako je shema daleko od nove. Svaki obični radio-amater može sastaviti ovo pojačalo zvuka vlastitim rukama, zahvaljujući odsustvu mikro krugova u dizajnu, što ga čini pristupačnijim.
Kako napraviti pojačalo za zvučnike
Krug audio pojačala
U mom slučaju korišteni su samo domaći tranzistori, jer nije lako pronaći uvozne tranzistori, pa čak ni tranzistori standardnog kola. Izlazni stepen je izgrađen na snažnim domaćim tranzistorima serije KT803 - s njima se zvuk čini boljim. Za pogon izlaznog stupnja korišten je tranzistor srednje snage serije KT801 (bilo je teško pronaći). Svi tranzistori se mogu zamijeniti drugim (KT805 ili 819 se mogu koristiti u izlaznom stupnju). Zamjene nisu kritične.
savjet: ko god odluči da "okusi" ovo domaće pojačalo zvuka - koristi germanijumske tranzistore, bolje zvuče (IMHO). Napravljeno je nekoliko verzija ovog pojačala, sve zvuče... božanstveno, ne mogu pronaći druge riječi.
Snaga predstavljenog kruga nije veća od 15 vati(plus minus), potrošnja struje 2 Ampera (ponekad malo više). Tranzistori izlaznog stupnja će se zagrijati čak i bez slanja signala na ulaz pojačala. Čudan fenomen, zar ne? Ali za klasna pojačala. Ah, ovo je sasvim normalna pojava; velika mirna struja obilježje je doslovno svih poznatih kola ove klase.
Video prikazuje rad samog pojačala spojenog na zvučnike. Napominjemo da je video snimljen mobilnim telefonom, ali se na taj način može ocijeniti kvalitet zvuka. Da biste testirali bilo koje pojačalo, trebate poslušati samo jednu melodiju - Beethovenovu “Fur Elise”. Nakon što ga uključite, postaje jasno kakvo je pojačalo ispred vas.
90% pojačala s mikro krugovima neće proći test, zvuk će biti "slomljen", piskanje i izobličenje se mogu primijetiti na visokim frekvencijama. Ali gore navedeno se ne odnosi na krug Johna Linsleya; ultralinearnost kruga vam omogućava da potpuno ponovite oblik ulaznog signala, čime se postiže samo čisto pojačanje i sinusni val na izlazu.
U ovom članku ćemo govoriti o pojačalima. Oni su također ULF (pojačala niske frekvencije), također su UMZCH (pojačala snage audio frekvencije). Ovi uređaji se mogu napraviti i na tranzistorima i na mikro krugovima. Iako ih neki radio-amateri, odajući počast vintage modi, prave na starinski način - pomoću lampi. Preporučujemo da pogledate ovdje. Želio bih skrenuti posebnu pažnju početnicima na mikro krugove pojačala za automobile sa 12-voltnim napajanjem. Koristeći ih možete dobiti prilično kvalitetan zvuk, a za montažu je praktično dovoljno poznavanje školskog kursa fizike. Ponekad iz kompleta za tijelo, ili drugim riječima, onih dijelova na dijagramu bez kojih mikro krug neće raditi, na dijagramu je doslovno 5 komada. Jedno od ovih, pojačalo na čipu TDA1557Q prikazano na slici:
Takvo pojačalo sam svojevremeno sastavio, koristim ga već nekoliko godina zajedno sa sovjetskom akustikom 8 Ohm 8 W, zajedno sa kompjuterom. Kvalitet zvuka je mnogo veći nego kod kineskih plastičnih zvučnika. Istina, da bih osjetio bitnu razliku, morao sam kupiti kreativnu zvučnu karticu, razlika s ugrađenim zvukom je bila neznatna.
Pojačalo se može montirati visećom montažom
Pojačalo se može montirati i visećim montiranjem, direktno na terminale dijelova, ali ne bih preporučio sastavljanje na ovaj način. Bolje je potrošiti malo više vremena, pronaći žičanu tiskanu ploču (ili je sami ožičiti), prenijeti dizajn na PCB, urezati ga i na kraju dobiti pojačalo koje će raditi dugi niz godina. Sve ove tehnologije su više puta opisane na Internetu, pa se neću detaljnije zadržavati na njima.
Pojačalo pričvršćeno na radijator
Odmah ću reći da se čipovi pojačala jako zagrijavaju tokom rada i da ih je potrebno osigurati nanošenjem termalne paste na radijator. Za one koji samo žele sastaviti jedno pojačalo, a nemaju vremena ili želje da proučavaju programe za raspored PCB-a, LUT tehnologije i graviranje, mogu predložiti korištenje posebnih matičnih ploča sa rupama za lemljenje. Jedan od njih je prikazan na fotografiji ispod:
Kao što se može vidjeti na fotografiji, veze se ne vrše putem staza na štampanoj ploči, kao što je slučaj sa štampanim ožičenjem, već pomoću fleksibilnih žica zalemljenih na kontakte na ploči. Jedini problem pri sastavljanju takvih pojačala je napajanje, koje proizvodi napon od 12-16 volti, uz potrošnju struje pojačala do 5 ampera. Naravno, takav transformator (5 ampera) imat će prilično velike dimenzije, pa neki koriste prekidačka napajanja.
Transformator za pojačalo - fotografija
Mislim da mnogi ljudi kod kuće imaju kompjuterska napajanja koja su sada zastarjela i više se ne koriste kao dio sistemskih jedinica, ali takva napajanja mogu isporučiti +12 volti kroz kola, struje mnogo veće od 4 ampera. Naravno, među poznavaocima zvuka takvo napajanje se smatra lošijim od standardnog transformatorskog, ali ja sam spojio sklopno napajanje za napajanje svog pojačala, pa ga promijenio na transformatorsko - razlika u zvuku može se reći da je neprimjetna.
Nakon napuštanja transformatora, naravno, morate instalirati diodni most za ispravljanje struje, koji mora biti dizajniran da radi s velikim strujama koje troši pojačalo.
Nakon diodnog mosta nalazi se filter na elektrolitičkom kondenzatoru, koji bi trebao biti dizajniran za osjetno veći napon nego u našem kolu. Na primjer, ako imamo napajanje od 16 volti u krugu, kondenzator bi trebao biti 25 volti. Štoviše, ovaj kondenzator bi trebao biti što veći; imam 2 kondenzatora od 2200 μF spojena paralelno, i to nije granica. Paralelno s napajanjem (bypass), potrebno je spojiti keramički kondenzator kapaciteta 100 nF. Na ulazu pojačala ugrađeni su filmski kondenzatori za razdvajanje kapaciteta od 0,22 do 1 µF.
Filmski kondenzatori
Povezivanje signala sa pojačalom, kako bi se smanjio nivo indukovanih smetnji, trebalo bi obaviti oklopljenim kablom; u ove svrhe je zgodno koristiti kabl Jack 3.5- 2 tulipana, sa odgovarajućim utičnicama na pojačalu.
Kabelska utičnica 3,5 - 2 tulipana
Nivo signala (glasnoća na pojačalu) se podešava pomoću potenciometra, ako je pojačalo stereo, onda dvostruko. Dijagram povezivanja za promjenjivi otpornik prikazan je na donjoj slici:
Naravno, pojačala se mogu napraviti i pomoću tranzistora, dok se napajanje, priključak i kontrola jačine zvuka u njima koriste na potpuno isti način kao u pojačalima na mikro krugovima. Razmotrimo, na primjer, krug pojačala koji koristi jedan tranzistor:
Ovdje se nalazi i razdjelni kondenzator, a minus signala je povezan s minusom napajanja. Ispod je dijagram push-pull pojačala snage sa dva tranzistora:
Sljedeće kolo također koristi dva tranzistora, ali je sastavljeno iz dva stupnja. Zaista, ako pažljivo pogledate, čini se da se sastoji od 2 gotovo identična dijela. Naša prva kaskada uključuje: C1, R1, R2, V1. U drugom stupnju C2, R3, V2 i učitavaju slušalice B1.
Dvostepeno tranzistorsko pojačalo - dijagram kola
Ako želimo napraviti stereo pojačalo, morat ćemo sastaviti dva identična kanala. Na isti način možemo, sklapanjem dva kola bilo kojeg mono pojačala, pretvoriti u stereo. Ispod je dijagram trostepenog tranzistorskog pojačala:
Trostepeno tranzistorsko pojačalo - dijagram kola
Krugovi pojačala također se razlikuju po naponu napajanja, nekima je potrebno 3-5 volti za rad, drugima 20 ili više. Neka pojačala zahtijevaju bipolarno napajanje za rad. Ispod su 2 kola pojačala na čipu TDA2822, prva stereo veza:
Na dijagramu su spojevi zvučnika prikazani u obliku otpornika RL. Pojačalo radi normalno na 4 volta. Sljedeća slika prikazuje premošteno kolo koje koristi jedan zvučnik, ali proizvodi više snage od stereo verzije:
Na sljedećoj slici su prikazana kola pojačala, oba kola su preuzeta iz tablice podataka. Napajanje 18 volti, snaga 14 vati:
Akustika spojena na pojačalo može imati različite impedancije, najčešće je 4-8 oma, ponekad postoje zvučnici sa otporom od 16 oma. Otpor zvučnika možete saznati tako što ćete ga okrenuti stražnjom stranom okrenutom prema sebi; nazivna snaga i otpor zvučnika obično su napisani tamo. U našem slučaju to je 8 oma, 15 vati.
Ako se zvučnik nalazi unutar kolone i nema načina da se vidi šta je na njemu napisano, onda se zvučnik može prstenovati testerom u režimu ohmmetra odabirom granice mjerenja od 200 oma.
Zvučnici imaju polaritet. Kablovi koji povezuju zvučnike obično su označeni crvenom bojom, za žicu koja je povezana na plus zvučnika.
Ako žice nisu označene, ispravnost veze možete provjeriti spajanjem baterije plus sa plusom, minus sa minusom zvučnika (uslovno), ako se konus zvučnika pomakne, onda smo pogodili polaritet. Više različitih ULF kola, uključujući i cijevne, može se naći u. Sadrži, mislimo, najveći izbor šema na Internetu.
Postojala je želja za sastavljanjem snažnijeg pojačala klase A. Nakon što sam pročitao dovoljnu količinu relevantne literature, izabrao sam najnoviju verziju od ponuđenog. Bilo je to pojačalo od 30 W koje je po svojim parametrima odgovaralo pojačalima visoke klase.
Nisam namjeravao mijenjati postojeće usmjeravanje originalnih tiskanih ploča, međutim, zbog nedostatka originalnih energetskih tranzistora, odabran je pouzdaniji izlazni stupanj korištenjem tranzistora 2SA1943 i 2SC5200. Upotreba ovih tranzistora na kraju je omogućila da se pojačala obezbedi veća izlazna snaga. Shematski dijagram moje verzije pojačala je ispod.
Ovo je slika ploča sastavljenih prema ovom kolu sa Toshiba 2SA1943 i 2SC5200 tranzistorima.
Ako pažljivo pogledate, možete vidjeti na štampanoj ploči zajedno sa svim komponentama da postoje otpornici za prednapon, oni su 1 W karbonskog tipa. Pokazalo se da su termostabilniji. Kada radi bilo koje pojačalo velike snage, stvara se ogromna količina topline, tako da je održavanje konstantne vrijednosti elektroničke komponente prilikom zagrijavanja važan uvjet za visokokvalitetan rad uređaja.
Sastavljena verzija pojačala radi na struji od oko 1,6 A i naponu od 35 V. Kao rezultat, na tranzistorima u izlaznom stepenu se raspršuje 60 W kontinuirane snage. Trebao bih napomenuti da je to samo trećina snage koju oni mogu podnijeti. Pokušajte zamisliti koliko se topline stvara na radijatorima kada se zagriju na 40 stepeni.
Kućište pojačala je ručno izrađeno od aluminijuma. Gornja i montažna ploča debljine 3mm. Radijator se sastoji iz dva dela, ukupne dimenzije su 420 x 180 x 35 mm. Pričvršćivači - vijci, uglavnom sa upuštenom glavom od nerđajućeg čelika i navojem M5 ili M3. Broj kondenzatora je povećan na šest, njihov ukupni kapacitet je 220.000 µF. Za napajanje je korišten toroidni transformator od 500 W.
Napajanje pojačala
Jasno je vidljiv uređaj pojačala, koji ima bakrene sabirnice odgovarajućeg dizajna. Dodan je mali toroid za kontrolirani protok pod kontrolom DC zaštitnog kruga. U strujnom krugu postoji i visokopropusni filter. Uz svu svoju jednostavnost, mora se reći varljivu jednostavnost, topologija ploče ovog pojačala proizvodi zvuk kao bez ikakvog napora, što zauzvrat implicira mogućnost njegovog beskonačnog pojačanja.
Oscilogrami rada pojačala
3 dB roll-off na 208 kHz
Sinusni talas 10 Hz i 100 Hz
Sinusni talas 1 kHz i 10 kHz
100 kHz i 1 MHz signali
Kvadratni talas 10 Hz i 100 Hz
Kvadratni talas 1 kHz i 10 kHz
60 W ukupna snaga, 1 kHz simetrijska rez
Dakle, postaje jasno da jednostavan i kvalitetan dizajn UMZCH-a nije nužno napravljen korištenjem integriranih krugova - samo 8 tranzistora omogućavaju postizanje pristojnog zvuka s krugom koji se može sastaviti za pola dana.
Vrijeme čitanja ≈ 6 minuta
Pojačala su vjerojatno jedni od prvih uređaja koje počinju konstruirati početnici radio-amateri. Prilikom sastavljanja ULF tranzistora vlastitim rukama pomoću gotovog kruga, mnogi koriste mikro krugove.
Iako postoji ogroman broj tranzistorskih pojačala, svaki inženjer radio elektronike neprestano teži da napravi nešto novo, moćnije, složenije i zanimljivije.
Štoviše, ako vam je potrebno visokokvalitetno, pouzdano pojačalo, onda biste trebali obratiti pažnju na tranzistorske modele. Na kraju krajeva, oni su najjeftiniji, sposobni proizvesti jasan zvuk i svaki početnik ih može lako konstruirati.
Stoga, hajde da shvatimo kako napraviti domaće bas pojačalo klase B.
Bilješka! Da, da, klasna pojačalaB takođe može biti dobar. Mnogi ljudi kažu da samo cijevni uređaji mogu proizvesti zvuk visokog kvaliteta. Ovo je djelimično tačno. Ali, pogledajte njihovu cijenu.
Štoviše, sastavljanje takvog uređaja kod kuće daleko je od lakog zadatka. Uostalom, morat ćete dugo tražiti potrebne radio cijevi, a zatim ih kupiti po prilično visokoj cijeni. A sam proces montaže i lemljenja zahtijeva određeno iskustvo.
Stoga, razmotrimo sklop jednostavnog i istovremeno visokokvalitetnog niskofrekventnog pojačala sposobnog proizvesti zvuk snage 50 W.
Stara, ali dokazana shema iz 90-ih
ULF kolo koje ćemo sastaviti prvi put je objavljeno u Radio magazinu 1991. godine. Uspješno su ga prikupile stotine hiljada radio-amatera. Štaviše, ne samo za poboljšanje vještina, već i za korištenje u vašim audio sistemima.
Dakle, poznati Dorofejev niskofrekventno pojačalo:
Jedinstvenost i genijalnost ove šeme leži u njenoj jednostavnosti. Ovaj ULF koristi minimalan broj radio elemenata i izuzetno jednostavan izvor napajanja. Ali, uređaj je sposoban da "prenese" opterećenje od 4 oma i pruži izlaznu snagu od 50 W, što je sasvim dovoljno za kućni ili automobilski sistem zvučnika.
Mnogi inženjeri elektrotehnike poboljšali su i finalizirali ovo kolo. A radi praktičnosti, uzeli smo njegovu najmoderniju verziju, zamjenjujući stare komponente novima, kako bi vam bilo lakše dizajnirati ULF:
Opis kruga bas pojačala
U ovom "prerađenom" Dorovejevskom ULF-u korištena su jedinstvena i najefikasnija rješenja kola. Na primjer, otpor R12. Ovaj otpornik ograničava struju kolektora izlaznog tranzistora, čime se ograničava maksimalna snaga pojačala.
Bitan! Nema potrebe da menjate denominacijuR12 za povećanje izlazne snage, jer je odabran posebno za komponente koje se koriste u krugu. Ovaj otpornik štiti cijeli krug od kratkih spojeva..
Izlazni stepen tranzistora:
Isti R12 "uživo":
Otpornik R12 bi trebao imati snagu od 1 W, ako ga nemate pri ruci, uzmite pola vata. Ima parametre koji daju koeficijent nelinearne distorzije do 0,1% na frekvenciji od 1 kHz, i ne više od 0,2% na 20 kHz. Odnosno, nećete primijetiti nikakve promjene na uho. Čak i kada radi na maksimalnoj snazi.
Napajanje našeg pojačala potrebno je odabrati bipolarno, sa izlaznim naponima u rasponu od 15-25 V (+- 1%):
Da biste „pojačali“ snagu zvuka, možete povećati napon. Ali tada ćete morati istovremeno zamijeniti tranzistore u završnoj fazi kola. Treba ih zamijeniti snažnijim, a zatim ponovo izračunati nekoliko otpora.
Komponente R9 i R10 moraju biti ocijenjene prema dovedenom naponu:
Oni, koristeći zener diodu, ograničavaju prolaznu struju. U istom dijelu kruga sastavljen je parametarski stabilizator koji je potreban za stabilizaciju napona i struje ispred operativnog pojačala:
Nekoliko riječi o TL071 čipu - „srcu“ našeg ULF-a. Smatra se odličnim operativnim pojačalom, koje se nalazi i u amaterskom dizajnu iu profesionalnoj audio opremi. Ako nema odgovarajućeg op-pojačala, može se zamijeniti sa TL081:
“Pravi” pogled na tabli:
Bitan! Ako odlučite koristiti bilo koja druga operacijska pojačala u ovom krugu, pažljivo proučite njihov pinout, jer "noge" mogu imati različita značenja.
Radi praktičnosti, TL071 čip bi trebao biti montiran na plastičnu utičnicu koja je prethodno zalemljena u ploču. Na ovaj način možete brzo zamijeniti komponentu drugom ako je potrebno.
Dobro je znati! Za vašu referencu, predstavićemo vam još jedno kolo ovog ULF-a, ali bez pojačala. Uređaj se sastoji isključivo od tranzistora, ali se sklapa izuzetno rijetko zbog zastarjelosti i nebitnosti.
Da bismo ga učinili praktičnijim, pokušali smo da štampana ploča bude minimalne veličine - radi kompaktnosti i lakoće instalacije u audio sistem:
Svi džamperi na ploči moraju biti zalemljeni odmah nakon graviranja.
Tranzistorski blokovi (ulazni i izlazni stupnjevi) moraju se montirati na zajednički radijator. Naravno, pažljivo su izolovani od hladnjaka.
Evo ih na dijagramu:
A ovdje na štampanoj ploči:
Ako gotovi nisu dostupni, radijatori se mogu napraviti od aluminijskih ili bakrenih ploča:
Tranzistori izlaznog stupnja moraju imati rasipanu snagu od najmanje 55 W, a još bolje - 70 ili čak 100 W. Ali, ovaj parametar ovisi o naponu napajanja koji se dovodi na ploču.
Iz dijagrama je jasno da se na ulaznom i izlaznom stupnju koriste 2 komplementarna tranzistora. Za nas je važno da ih odaberemo po faktoru pojačanja. Da biste odredili ovaj parametar, možete uzeti bilo koji multimetar s funkcijom testiranja tranzistora:
Ako nemate takav uređaj, morat ćete posuditi tranzistorski tester od nekog stručnjaka:
Zener diode treba odabrati prema snazi od pola vata. Njihov stabilizacijski napon bi trebao biti 15-20 V:
Power unit. Ako planirate montirati transformatorsko napajanje na svoj ULF, tada odaberite filter kondenzatore kapaciteta najmanje 5.000 µF. Ovdje što više to bolje.
Niskofrekventno pojačalo koje smo sastavili pripada B-klasi. Radi stabilno, pružajući gotovo kristalno čist zvuk. Ali najbolje je odabrati BN tako da ne može raditi punim kapacitetom. Najbolja opcija je transformator ukupne snage od najmanje 80 W.
To je sve. Shvatili smo kako vlastitim rukama sastaviti ULF na tranzistorima pomoću jednostavnog kruga i kako se to može poboljšati u budućnosti. Sve komponente uređaja će se pronaći, a ako ih nema, vrijedi rastaviti nekoliko starih magnetofonskih traka ili naručiti radio dijelove na internetu (koštaju gotovo peni).
Odmah ću reći da je montaža ovog pojačala opravdana samo kao eksperiment, jer će kvaliteta zvuka, u najboljem slučaju, biti na nivou jeftinih kineskih skener prijemnika. Ako neko želi da napravi pojačalo male snage sa boljim kvalitetom zvuka, koristeći mikrokolo TDA 2822 m , možete ići na sljedeći link:
Prijenosni zvučnik za plejer ili telefon na tda2822m čipu
Testna slika pojacala:
Sljedeća slika prikazuje listu potrebnih dijelova: 
Gotovo bilo koji bipolarni tranzistor srednje i velike snage može se koristiti u krugu n - p - n strukture, na primjer KT 817. Preporučljivo je na ulaz ugraditi filmski kondenzator, kapaciteta 0,22 - 1 μF. Primjer filmskih kondenzatora na sljedećoj fotografiji:
Evo crteža štampane ploče iz programa Sprint-Layout: 
Signal se uzima sa izlaza mp3 plejera ili telefona, koristi se uzemljenje i jedan od kanala. Na sljedećoj slici možete vidjeti dijagram ožičenja za Jack 3.5 utikač za povezivanje na izvor signala:
Po želji, ovo pojačalo, kao i svako drugo, može biti opremljeno kontrolom glasnoće spajanjem potenciometra od 50 KOhm prema standardnom krugu, koristeći 1 kanal:
Paralelno s napajanjem, ako u napajanju nakon diodnog mosta nema elektrolitičkog kondenzatora velikog kapaciteta, potrebno je ugraditi elektrolit od 1000 - 2200 μF, s radnim naponom većim od napona napajanja kruga.
Primjer takvog kondenzatora:
Možete preuzeti štampanu ploču pojačala na jednom tranzistoru za sprint – layout program u odjeljku Moji fajlovi na web stranici.
Kvalitetu zvuka ovog pojačala možete ocijeniti gledanjem videa njegovog rada na našem kanalu.