Усилитель своими руками для сабвуфера из микросхемы тда

Добавил пользователь Владимир З.
Обновлено: 04.10.2024

В этой статье представлены схемы усилителей мощности звуковой частоты (УМЗЧ) на TDA2030. Полные его аналоги: К174УН19, EGC1380, ECG1376, ECG1378, TDA2030A. Микросхема TDA2030 представляет собой довольно мощный операционный усилитель. Статья собрана из разных источников. При этом большинство схем были опробованы на работоспособность и показали довольно неплохие характеристики.

Содержание

Простая схема усилителя на 18 Ватт.
1.1. Двухполярное питание
1.2. Однополярное включение
Схема усилителя на 35 Ватт (с внешними транзисторами)
Мостовая схема усилителя на 32 Ватта (на двух TDA2030)
Трехполосная схема с фильтрами частот
Дополнительно

1. Простая схема усилителя на 18 Ватт.

1.1. Двухполярное питание

Данное включение микросхемы TDA2030 является типовым. Микросхема включена по схеме не инвертирующего усилителя. Конденсаторы 2.2 mF - это 2200 мкФ.

1.2. Однополярное включение

Микросхему TDA2030 можно также использовать в качестве УМЗЧ при однополярном питании. Теперь если в двухполяном подключении нужно использовать до +-18 Вольт, то в данном случае схема работает от обычного однополярного ИП с напряжением до +36В.

Диоды D1 и D2 можно заменить на любые, схожие по характеристикам с 1n4007, хоть последние довольно распространенные и можно найти в любой электронике (Обратное напряжение U rpm не меньше 200В и прямой ток I f - 0.5. 1А ).

2. Схема усилителя на 35 Ватт (с внешними транзисторами)

Микросхема TDA2030 может быть также использована как драйвер для усилительного каскада из двух мощный транзисторов.

В качестве транзисторов Q1, Q2 можно использовать мощные КТ819 и КТ818 соответственно. Можно взять любые аналоги. В данной схеме радиатор нужно ставить не только на микросхему, но и на эти транзисторы, поскольку у меня они очень сильно грелись. Схема выдает 35 Ватт при напряжении +-18В.

3. Мостовая схема усилителя на 32 Ватта (на двух TDA2030)

Ранее описанные схемы способны усилить только один канал. Если же имеется стереосигнал, то нужно собирать такую схему для каждого канала. Но показанная на следующем рисунке схема может использоваться как для одного канала, так и для двух. В первом случае можно добиться усиления сигнала до 32 Ватт.

А вот схема подключения для двухканального сигнала:

Ну тут в принципе ничего сложного нет, просто две схемы усилителя.

4. Трехполосная схема с фильтрами частот

Трехполосная схема УМЗЧ на микросхемах TDA2030 показана ниже (картинка кликабельная - нажмите, чтобы увеличить).ликните по картинке, чтобы увеличить ее

На нижние частоты здесь используется УНЧ с двумя мощными транзисторами. Как говорилось ранее, здесь можно использовать мощные транзисторы по типу КТ819 (Q1) и КТ818 (Q1) или схожие по характеристикам. На средних и высоких частотах используется типовое включение микросхемы.

5. Дополнительная информация

Где взять двухполярное питание +-18В в авто? Для этого нужно использовать преобразователь напряжения. Можно собрать самому (схем в интернете достаточно).

А также можно купить и саму схемку усилителя на TDA2030:

Схему на этой микросхеме рекомендуется питать +-18В или +36В, однако, она спокойно выдерживает и +-30В.

Саб, конечно, с таким усилителем использовать нельзя, но новичкам эти схемы будут очень полезны.

Можно также купить готовый усилитель УМЗЧ на алиэкспресс. Вот несколько ссылок:

Разновидностей бюджетных усилителей довольно много и это один из них. Схема очень проста и содержит в своем составе всего одну микросхему, несколько резисторов и конденсаторов. Характеристики усилителя довольно серьезные, при столь незначительных затратах. Выходная мощность достигает 100 Вт в максимальной мощности. Абсолютно чистый выход равен 70 Вт.

Характеристики усилителя

Питание двухполярное со средней точкой от 12 до 40 В.
F вых. - 20-20000 Гц
Р вых. макс. (пит.+-40V, Rн=8 Ом) - 100 Вт.
Р вых. макс. (пит.+-35V, Rн=4 Ом) - 100 Вт.
К гарм. (Рвых.=0.7 Р макс.) - 0.1%.
Uвх - 700 мВ.

Схема усилителя на TDA7294

Такие усилители отлично работают в паре, поэтому делайте таких таких два и у вас получится простой стерео усилитель. Более подробные характеристики усилителя и схем включения можно посмотреть в даташит на микросхему TDA7294.
Блок питания для усилителя желательно выбирать в полтора раза мощнее, так что учтите.

Печатная плата усилителя

Готовый усилитель

Микросхему необходимо устанавливать на радиатор, лучше с вентилятором, так как он будет меньше в размерах. Делать печатную плату совсем не обязательно. Можно взять макетную с большим количеством отверстий и собрать усилитель минут за 30.
Я советую вам собрать столь простой усилитель, который себя отлично зарекомендовал.

Блок питания

Блок питания полнен по классической схеме с трансформатором 150 Вт. Рекомендую брать трансформатор с кольцевым сердечником, так как он мощнее, меньше и излучает минимум сетевых помех и электромагнитного фона переменного напряжения. Фильтрующие конденсаторы каждого плеча 10000 мкФ.

В данной статье представлено описание несложной схемы для усиления звуковой частоты с использованием низкочастотного громкоговорителя, так называемый subwoofer. Несмотря на то, что сама разработка в большей мере предназначена для автолюбителей, но ее также с успехом можно использовать и для домашнего аудио-комплекса.

Содержание / Contents

Данная конструкция представляет собой активную колонку со встроенным усилителем и с возможностью автоматической активации (mute) при включении звуковоспроизводящей аппаратуры.

↑ Технические данные

• Выходная мощность 25 W.
• Сопротивление громкоговорителя 4 Ом.
• Полоса воспроизводимых частот 5—300 Гц.
• Электропитание 12—16 V
• Максимальный потребляемый ток 3 A.

↑ Принцип работы сабвуфера и немного теории по фильтрам нижних частот

Сам сабфувер представляет собой усилитель низкой частоты с полосой пропускания 5 — 300 Гц. Чтобы сформировать необходимую амплитудо-частотную характеристику (АЧХ) существует несколько методов.
1. Собственно сам усилитель с нужной АЧХ, формируемой обратными связями.
2. Активные и пассивные полосовые фильтры, включенные на входе усилителя.
3. Активные фильтры нижних частот, включенные на входе усилителя.
4. Пассивные фильтры нижних частот, включенные на входе усилителя.

↑ Для ФНЧ 1-го порядка она будет равна 6 дБ на октаву.

↑ Для фильтра 2-го порядка крутизна спада АЧХ будет уже 12 дБ/окт.

↑ Для фильтра 3-го порядка 18 дб/окт соответственно.

↑ Выбор АЧХ

Для выбора нужной АЧХ фильтра и мощности усилителя был применен следующий вид анализа.
Гул, имитирующий поездку на автомобиле, был смоделирован при помощи стенда, на котором был установлен работающий двигатель. Было замечено, что наибольшему маскирующему эффекту подвержены именно низкие частоты в диапазоне 5 Гц — 300Гц. Чтобы скомпенсировать эти потери и был выбран необходимый частотный диапазон сабвуфера. Суть метода заключалось в подаче звукового сигнала с частотой качания 0.01 Гц в полосе частот 16 Гц — 16 КГц на стандартную акустику. Те частоты, которые были ослаблены маскирующим действием гула (шума), приходилось корректировать при помощи третьоктавного эквалайзера. Таким образом, удалось сформировать характеристику, необходимую для качественного звукового восприятия. На средних и высоких частотах эти расхождения были не столь значительны, и их удавалось скомпенсировать обычным темброблоком, входящим в состав любой магнитолы. В дальнейшем при проверке, во время поездки на реальном автомобиле, правильность выбора этого метода удачно была подтверждена независимыми экспертами. Загрузка салона была от 1 человека до 5, включая водителя. Некоторые потери низких частот при полной загрузке удалось скомпенсировать регулятором громкости, в самом сабвуфере.

↑ Схема усилителя, назначение деталей, подключение

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

Вариантов подключения mute великое множество. Выбирается любая точка, где при включении магнитолы появляется +12 Вольт . Это может быть и гнездо для активной антенны и лампочка подсвета шкалы или контакты выключателя питания. Только желательно в самой магнитоле установить дополнительный резистор величиной 1 — 10 кОм и сигнал активации подавать на сабвуфер через него. Это позволит, в случае случайного замыкания на корпус, избежать порчи аппаратуры.

↑ Печатная плата и монтажная схема изображены на рисунках

Рисунки в pdf:
🎁sab_01_8.zip 90.71 Kb ⇣ 317

Если нужно сделать простой, но достаточно мощный УМЗЧ – микросхема TDA2040 или TDA2050 будет наилучшим и недорогим решением. Этот небольшой стереофонический усилитель ЗЧ построен на основе двух всем известных микросхем TDA2030A. По сравнению с классическим включением, в этой схеме улучшена фильтрация питания и оптимизирована разводка печатной платы. После добавления любого предусилителя и блока питания – конструкция идеально подходит для изготовления самодельного домашнего усилителя мощности звука, примерно на 15 Вт (каждый канал). Проект изготовлен на основе TDA2030A, но можно использовать TDA2040 или TDA2050, тем самым раза в полтора увеличивая выходную мощность. Усилитель подходит для динамиков с сопротивлением 8 или 4 Ом. Преимуществом конструкции является то, что она не требует двух-полярного питания, как большинство более серьёзных усилителей НЧ. Схема отличается хорошими параметрами, легкостью запуска и надежностью в работе.

Принципиальная электрическая схема УНЧ

Усилитель 2x15W ТДА2030 – схема стерео

TDA2030A позволяет спаять усилитель низкой частоты класса AB. Микросхема обеспечивает большой выходной ток, характеризуясь при этом низкими искажениями сигнала. Есть защита встроенная от короткого замыкания, которая автоматически ограничивает мощность до безопасной величины, а также традиционная для таких устройств тепловая защита. Схема состоит из двух одинаковых каналов, работа одного из которых описана далее.

Принцип действия усилителя на TDA2030

Резисторы R1 (100k), R2 (100k) и R3 (100k) служат для создания виртуального нуля усилителя U1 (TDA2030A), а конденсатор C1 (22uF/35V) фильтрует это напряжение. Конденсатор С2 (2,2 uF/35V) отсекает постоянную составляющую – предотвращает попадание постоянного напряжения на вход микросхемы усилителя через линейный вход.

Элементы R4 (4,7k), R5 (100k) и C4 (2,2 uF/35V) работают в петле отрицательной обратной связи и имеют задачу формирования частотной характеристики усилителя. Резисторы R4 и R5 определяют уровень усиления, в то время как C4 обеспечивает усиление в единицу для постоянной составляющей.

Резистор R6 (1R) вместе с конденсатором C6 (100nF) работают в системе, которая формирует характеристику АЧХ на выходе. Конденсатор C7 (2200uF/35V) предотвращает прохождение постоянного тока через динамик (пропуская переменный звуковой сигнал музыки).

Диоды D1 и D2 предотвращают появление опасных напряжений обратной полярности, которые могут возникнуть в катушке динамика и испортить микросхему. Конденсаторы C3 (100nF) и C5 (1000uF/35V) фильтруют питающее напряжение.

Печатная плата УНЧ

Печатная плата УНЧ ТДА2030

На фланцы обязательно следует прикрутить радиаторы или один общий радиатор, помня, что корпуса микросхем TDA2030A внутренне связаны с массой.

На печатной плате с успехом можно применять микросхемы TDA2040 или TDA2050 без всяких изменений цоколёвки. Плата была разработана таким образом, чтобы ее можно было при необходимости перерезать в месте, обозначенном пунктирной линией, и использовать только одну половину усилителя с микросхемой U1. На место разъемов AR2 (TB2-5) и AR3 (TB2-5) можете впаивать провода напрямую, если аудио разъёмы закреплены на корпусе усилителя.

Печатная плата усилителя готовая с расположением деталей

Корпус и БП

Блок питания берите или с трансформатором плюс выпрямитель, или готовый импульсный, например от ноутбука. Усилитель необходимо питать не стабилизированным напряжением в пределах 12 – 30 В. Максимальное напряжение питания 35 В, до которого естественно лучше не доходить на пару вольт, мало ли что.

Корпус делать с нуля очень хлопотно, так что проще всего подобрать готовую коробку (металл, пластик) или даже готовый корпус от электронного устройства (ТВ тюнер спутниковый, плеер DVD).

Читайте также: