PC -högtalarförstärkare: 6 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:35

Detta är en liten effekt (mindre än 10 watt) transistorförstärkare med LM386 och TIP41/42.

Även om uteffekten inte är mycket imponerande, kan den ändå fungera som en förstärkare för PC -högtalare och MP3 -spelare.

När jag bor i en fullsatt lägenhet tillsammans ger en halv uteffekt från denna förstärkare lätt klagomål från min familj.

Hur som helst kan den köra 8ohm och 4ohm högtalare med maximal 12V strömförsörjning.

Jag fick den ursprungliga schemat från webbplatsen (https://www.bristolwatch.com/radio/lm386_power_amp.htm, Lm386 ljudförstärkare som lägger till Push-Pull Output Stage).

Eftersom kretsen inte använder strömförsörjning med dubbel polaritet (+/-) är den övergripande kretskomplexiteten inte mycket hög och kompakt storlek (15 cm (B) x 10 cm (D) x 5 cm (H)) chassi kan användas som visas i bilden ovan.

Jag hade gjort flera förstärkare med originalscheman och en av dem som visas på bilden ovan är den slutliga versionen som tillämpade små modifieringar från originalet.

Steg 1: Föregående förstärkarversion

Detta är en gammal version av förstärkaren tillverkad enligt det ursprungliga schemat.

Den använder TIP31/32-transistorer som push-pull-utgångssteg.

Jag använder en vanlig LM7812 spänningsregulatorkrets och 220V (in)/15V (ut) väggadapter som strömförsörjning eftersom förstärkarkretsen kräver mindre än 1A ström under normal drift.

Det är ganska tillfredsställande eftersom utgångsnivån är tillräcklig nog för att driva någon av 8ohm eller 4ohm högtalare jag har.

Ljudkvaliteten är också rimlig vid jämförelse med kommersiell ljudförstärkare jag använde tidigare.

Men det verkar som om det kommer högt ljud när man hör nära en högtalare.

Kanske verkar LM386 förstärkare IC producera högfrekvent väsande brus tillsammans med normal förstärkt ljudsignal.

Därför används inte denna förstärkare ofta eftersom hörsel i flera timmar vanligtvis gör mig obekväm på grund av det höga ljudet från en högtalare.

Och någon gång sker RF -radiohämtning (radiofrekvens) när motorcykeln passerar förbi nära min lägenhet med stort ljud.

***

Jag hade sökt på internet för att minska högt väsande och enstaka RF -upphämtning helt och hållet.

Schemat nedan är resultatet som tillämpas med några ändringar som rekommenderas på flera webbsidor.

Steg 2: Kretsscheman

Eftersom jag inte är bra på analog elektronik är en vetenskaplig förklaring inte möjlig för de ändringar jag gjorde i schemat ovan.

Men resultatet är ganska tillfredsställande när jag lyssnar på MP3 -uppspelning och hör ljudutmatning från videor i flera timmar med modifierad krets av förstärkare.

Eftersom ljudkvalitet är en mycket subjektiv fråga enligt en personlig synvinkel, är de åtgärdande åtgärderna ovan inte lämpliga för någon.

Men i alla fall försvinner slutligen ingen mer RF -pickup och även höga buller.

Resonemanget för tillägg och borttagning av elektroniska komponenter är följande.

***

- Att tillämpa låga (100uF) och höga (0.1uf) frekvensomkopplare för kondensatorer rekommenderas till strömförsörjningsledningen på LM386 för att ta bort brusintag till förstärkarens IC

- Minskning av förstärkningen för LM386 (öppna stift 1 och 8 för att fixa förstärkningen som standard 20 (26dB)) hjälp för att ta bort högfrekvent brus rekommenderas också på andra webbsidor.

- Och slutligen lägg till ytterligare en keramisk kondensator (0,1 uF kondensator som är numrerad som 3 i schemat ovan) till LM386 -utgången påstås för att ta bort allt högt brus helt och hållet, eftersom den keramiska kondensatorn fungerar som lågpassfilter

***

Alla ovanstående rekommendationer som jag hittade på webbsidor tillämpas och testas en efter en för att ta fram den slutliga schemat som visas på bilden ovan.

För det första tycker jag inte att ytterligare ett tillägg av keramisk kondensator (nummer 3 i schemat) till LM386-utmatningen är en bra idé.

Eftersom möjligen kondensatorn kan ta bort några användbara högfrekventa ljudsignaler från högtalarutgången är mycket rimlig misstanke för någon.

Men kondensatortillägget blir en ganska effektiv lösning för att ta bort RF -pickup och högt väsande ljud från ljudutmatning i slutändan.

Steg 3: Kabeldragning

Eftersom stereoutgång krävs, är två förstärkarkretsar placerade och anslutna på ett universellt kretskort.

När du jämför scheman och kopplingsschema tillsammans kan du se att varje ledning som visas i schemat matchas med kopplingsmönster på ritningen ovan.

Liknande storlek på varje elektronisk komponent är avbildad, lokaliserad och ansluten tillsammans med andra komponenter i kopplingsritningen.

För att minska den totala ledningslängden används inte avlångt och snett ledningsmönster.

Och orange färgade linjer är trådbundna och anslutna på ovansidan av kretskortet.

Samtidigt är andra röd/gröna linjer anslutna och anslutna på baksidan (lödning) av kretskortet.

Steg 4: Delar

Jag kan inte skildra och förklara varje komponent en efter en i bilden ovan.

Men de mest anmärkningsvärda komponenterna beskrivs på bilden.

Detaljstämpeln (materialförteckning) beskrivs i listan nedan. (Kostnaden för endast viktig komponent skrivs. Men kostnadsinformationen tillhandahålls precis som vägledande)

***

- LM386 förstärkare IC x 2 (cirka 1 $)

- TIP41 (NPN transistor) x 2, TIP42 (PNP transistor) x 2 (Cirka 1,2 $ för varje)

- 1N4148 diod x 4 för förspänningstransistorer som klass AB

- LM7812 spänningsregulator (förstärkare)

- ALPS blå sammet 20K potentiometer (volymkontroll, dubbel 20K VR ingår, 10 $)

- 1000uF elektrolytkondensator x 2 för filtrering av likström från ljudutgång

- 100uF elektrolytkondensator x 2 för att kringgå lågfrekvent brus från kraftledningen

- 10uF elektrolytkondensator x 2 för förbikopplingseffekt med LM386 IC

- 2.2uF elektrolytkondensator x 2 för koppling av ljudingång till förstärkarkrets

- 0.1uF keramisk kondensator x 6 för effektfiltrering och högfrekvent brusdämpning

- 0.33uF filmkondensator x 1 för LM7812 regulatorbrusfiltrering

- 0.047uF filmkondensator x 2 för utgångsstabilisering (Zobel -nätverk)

- 2,2ohm 1/2W motstånd x 4 för transistorbelastning

- 1K 1/4W motstånd x 2 för transistorförspänning

- 10ohm x 2 för utgångsstabilisering med Zobel -nätverk

- Högtalarkabelns kopplingsplint (4 stift, 3 $)

- 3,5 mm stereoljudingång

- Cirkulärt eluttag för 15V väggmonterad nätadapter

- Universellt kretskort ca 15cm (W) x 10cm (D)

- Akrylskiva x 4 (15 cm (B) x 10 cm (D) x 5 mm/3 mm (H))

- Metallstödjare M3 storlek (bult/mutter) 3,5 cm x 4

- 2 trådkablar (5V och mer än 2A)

***

Transistormatchning rekommenderas på webbsidan där originalschemat publiceras.

För bättre ljudkvalitet krävs vanligtvis transistormatchning för att stödja identiska fysiska egenskaper hos NPN/PNP -transistorer.

Men eftersom matchningsprocessen är lite knepig kommer jag inte att nämna detaljer i den här historien.

Steg 5: Kabeldragning och lödning

Tenntrådar (storlek AWG 24) används för att göra ledningsmönster som visas i schemat och kopplingsritningen.

Flera bygelkablar används på grund av misstagen vid lödning.

Eftersom lödmetoden förklaras i andra instruerbara (https://www.instructables.com/circuits/raspberry-pi/projects/recent/) kommer jag inte att beskriva detaljer i den här historien.

Men i princip utförs kablar och lödningar enligt detaljerna som visas i kopplingsritningen.

Som framgår av bilden ovan är olika kablar anslutna till förstärkaren inklusive stereoljudkabel, 2 -trådars högtalarkablar och 15V strömförsörjningskabel.

Steg 6: Spela och vidareutveckla

När förstärkartillverkningen är klar, låt oss börja lyssna på lite musik med den.

Högtalaren som visas på bilden ovan är Scandyna MicroPod SE som köptes för cirka 10 år sedan.

Nu ändras ljudkabelanslutningsmodell till Bluetooth och fortfarande verkar samma modell vara tillgänglig att köpa.

Personligen antar jag att högtalarens tekniska specifikation och prestanda är viktigare än förstärkare för ljudkvalitet.

Högtalarens tekniska specifikation är följande.

***

-Applikationer Hi-Fi stereo, AV-hemmabiosystem

- Förstärkarkrav 10 - 100 watt

- Nominell impedans 4 Ω

- Frekvenssvar 65-20.000 Hz (± 3dB)

***

Jag beskrev användningen av denna förstärkare för PC -högtalare.

Men den kan anslutas till olika ljudkällor för uppspelning av musik eller video.

Du kan se videon från förstärkaren som fungerar i följande länk.

***

drive.google.com/file/d/131MuCqJzu-P7cf5pM…

***

Eftersom inspelning utförs med smarttelefon är ljudkvaliteten inte mycket igenkännlig.

Hur som helst använder jag denna förstärkare som grundenhet för uppspelning av multimediainnehåll med PC, Raspberry Pi-server, smarttelefon och så vidare.

Som en förlängning av detta projekt kommer en del tilläggsfunktioner att integreras i denna förstärkare.

Tack för att du läser.