DIY 2.1 AB Sınıfı Hi-Fi Ses Amplifikatörü - 5 Doların Altında: 10 Adımda (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Selam millet! Bugün size 2.1 kanallı bir sistem (Sol-Sağ ve Subwoofer) için bir Ses Amplifikatörü nasıl oluşturduğumu göstereceğim. Yaklaşık 1 aylık araştırma, tasarım ve testten sonra bu tasarımı buldum.

Bu talimatta, amplifikatör tasarım sürecinde size yol göstereceğim. İlk olarak, projeniz için mükemmel IC'yi nasıl seçeceğinizi göstereceğim. Ardından, devredeki tüm bileşenler için doğru değerleri nasıl bulacağınızı ve kazancı ve diğer parametreleri nasıl değiştireceğinizi göstereceğim. Son olarak, her türlü gürültüyü ortadan kaldırmak için size bazı ipuçları vereceğim.

Tüm talimattan geçtikten sonra, herkes farklı uygulamalar için kendi amplifikatörünü tasarlayabilir. Bu talimatı mümkün olduğunca kısa ve herkes için anlaşılması kolay hale getirmeye çalışacağım.

Giriş için yeterli. Başlayalım

Adım 1: Amplifikatör için IC Seçme

Tamam, böylece herkes ses yükseltici IC'leri için mevcut çeşitli seçenekler arasında kafa karıştırabilir. Birkaç veri sayfasından geçmek zor bir iştir. İşte Hindistan'daki bazı ünlü IC'ler için yaptığım analizin bir özeti.

En iyi ses yükseltici IC'leri:

1. TDA7294 Veri Sayfası

• 100V - 100W DMOS ses yükseltici, sessiz
• Kısa devre koruması
• Paralel olarak 200W sağlayabilir

2. LM3886 Veri Sayfası

• Yüksek Performanslı 68W Ses Güç Amplifikatörü ve Sessiz
• Geniş Besleme Aralığı 20V - 94V
• Sinyal-Gürültü Oranı ≥ 92dB
• En İyi Ses kalitesi

3. LA4440/CD4440 Veri Sayfası

• Stereo ve Köprü Amplifikatör Uygulamalarında Kullanım Sağlayan Dahili 2 Kanal (Çift)
• İkili: 6 W × 2 (tip); Köprü: 19 W (tip.)
• Gerekli Minimum Harici Parça Sayısı

4. TDA2050Veri Sayfası

• 32 W hi-fi ses yükseltici
• 50 V'a kadar geniş aralıklı besleme voltajı
• Ucuz ve değiştirilmesi kolay

5. TDA2030Veri Sayfası

• 14 W hi-fi ses yükseltici
• 36 V'a kadar geniş aralıklı besleme voltajı
• Ucuz ve değiştirilmesi kolay
• Daha fazla güç için köprülenebilir

Bir IC seçerken, Amplifikatörden beklentinizi ve projenizin amacını göz önünde bulundurun. Sınıfının en iyisi ses kalitesine sahip yüksek voltajlı bir amplifikatör istiyorsanız, o zaman TDA7294 veya LM3886'yı seçin. Ancak, sadece 5W, 10W veya 20W'lık bir hoparlör kullanmak istiyorsanız, 4. ve 5. seçenek sizin için en iyisidir. Daha basit bir devre istiyorsanız (tek bir IC'de hem sol hem de sağ kanal) LA4440'ı da düşünebilirsiniz.

Genel olarak, hoparlörün güç derecesinin iki katına eşit güç sağlayabilen bir amplifikatör seçmelisiniz. Bu, 8 ohm empedansa ve 5 watt değerine sahip bir hoparlörün, 8 ohm yüke 10 watt üretebilen bir amplifikatör gerektireceği anlamına gelir. Bir stereo hoparlör çifti için amplifikatör, kanal başına 10 watt olarak 8 ohm olarak derecelendirilmelidir.

Amplifikatörler hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, buraya tıklayın

Adım 2: Parçalar ve Araçlar

Eski bir CRT TV'den aldığım Sol ve Sağ kanallar için iki adet 5W hoparlör kullanmak istiyorum. Yani, TDA2030 benim için en iyisi ama Sol ve Sağ kanallar oluşturmak için de TDA2050'yi seçebilirsiniz.

Aletler -

1. multimetre
2. Lehimleme istasyonu
3. Sıcak yapıştırıcı tabancası
4. pense
5. Kesici
6. Shrink boru

TDA2030 Stereo Amplifikatör için (Sol+Sağ) -

1. TDA2030 (2)
2. Hoparlörler (2)
3. Ön kurul
4. 3,5 mm stereo jak
5. 1N4007 Diyot (2*2)
6. Potansiyometre veya Trimpot 10K/22K (2)
7. Potansiyometre Düğmesi (isteğe bağlı)
8. Direnç 10(1*2), 100k(4*2), 3.7k(1*2)
9. Seramik Kapasitör 100nF(2*2)
10. Elektrolitik Kondansatör 1uF(1*2), 100uF(1*2), 2uF(1*2), 22uF(1*2), 2200uF(1*2)
11. Güç kaynağı: Trafo veya DC adaptör 12V 2Amp(min)
12. Isı emici (2)

TDA2050 Subwoofer için -

1. TDA2050 (1)
2. Subwoofer (1)
3. Ön kurul
4. Potansiyometre veya Trimpot 10K/22K (1)
5. Potansiyometre Düğmesi (isteğe bağlı)
6. Direnç 10(1), 100k(4), 3.3k(1)
7. Seramik Kapasitör 100nF(2)
8. Elektrolitik Kondansatör 1uF(1), 1000uF(2), 2uF(1*2), 22uF(1)
9. Güç kaynağı: Trafo veya DC adaptör 24V 2Amp (önerilen)
10. Soğutucu

Düşük Geçişli Filtre için -

1. RC4558 (1)
2. Direnç: 100K(2), 560(2), 22K(1)
3. Kapasitör: 1uF(1), 104j(2)
4. Bölünmüş güç kaynağı 9V - 12V

Şimdi TDA2030 Amplifikatör ile başlayalım.

Adım 3: Stereo Amplifikatör Devresi

Veri sayfasına göre, TDA2030, 14 V güç kaynağında %0,5 bozulma ile 8 Ω hoparlörlere 9 Watt çıkış verebilir.

Aslında, veri sayfasındaki hemen hemen her IC için temel bir uygulama devresi alabilirsiniz. TDA2030'un veri sayfasında, biri tek güç kaynağına, diğeri bölünmüş güç kaynağına sahip iki devre vardır. İhtiyaçlarınıza göre herhangi bir devre seçebilirsiniz. 12 DC adaptör ile besleyeceğim için tek güç kaynağı devresi kullanacağım. Bölünmüş güç kaynağı için 12-0-12 transformatöre ihtiyacınız olacak.

İlk önce devrenin simülasyonunu yapalım. Böylece nasıl çalıştığını görebilirdik. Devre şeması Proteus ile yapılmıştır.

Her şeyi test edin ve lehimlemeye başlamadan önce devrenizin çalışacağından emin olun.

Not: C2 ve R7 kabloları bağlı değildir. (Simülasyon Şek.)

Adım 4: Devreyi Değiştirmek

Devredeki bileşenler için en iyi değerleri bulalım. Veri sayfasındakiyle aynı olan yukarıdaki şemayı kullanacağım, ancak kazancı, bant genişliğini ayarlamak ve gürültüyü filtrelemeye yardımcı olmak için birkaç değişiklik yapacağım.

1. Kazanç

Veri sayfasındaki devrenin kazancı 33'tür ve bozulmaya neden olur. Evde dinlemek için kullanmak için iyi bir kazanç 27 ila 30dB civarındadır. Bu ayar bozulmaya neden olacak kadar yüksek değildir ve size iyi bir ses aralığı sağlar.

Kazanç = 1+R1/R2eğer R1 = 100k o halde, R2 = 3.7k

2. Zobel Ağı

Bir Zobel ağı, hoparlör kablolarının parazitik indüksiyonundan kaynaklanabilecek salınımı önlemeye yardımcı olur. Aynı zamanda, hoparlör kabloları tarafından alınan radyo parazitinin geri besleme döngüsü yoluyla evirici girişe ulaşmasını önlemek için bir filtre görevi görür. C6 ve R8, amplifikatörün çıkışında bir Zobel ağı oluşturur.

C6 = 100nF ve R8 = 10ohms, bu da aşağıdakilerin kesme frekansını (fc) verir:

fc = 1/(2*pi*R*C)fc = 159KHz

159 kHz, 20 kHz insan işitme sınırının üzerindedir ve radyo frekanslarının oldukça altındadır, dolayısıyla bu değerler iyi çalışacaktır. Amplifikatör salınıyorsa, R6 toprağa yüksek akımlar geçirecektir, bu nedenle en az 1 Watt'lık bir güç derecesine sahip olmalıdır.

3. Bas

Şekildeki kapasitör C7. hoparlörler için bası ayarlamak için kullanılır, kapasitör değeri ne kadar yüksekse, hoparlörlerin bas tepkisi o kadar iyi olur. Bası manuel olarak değiştirmek için değişken bir kapasitör de kullanabilirsiniz. (Bu bas, subwoofer ile ilgili değildir)

İpucu: Bu amplifikatörü kurarken, neden bu ekstra kapasitörleri ve dirençleri kullandığımızdan, bunların ne işe yaradığından ve ya bunları çıkarırsak şüpheliyim. Elektronik meraklısıysanız bu soruları görmezden gelemezsiniz. Kaba bir fikir edinmek için veri sayfasındaki sayfa 10 bölüm 4.3'ü inceleyin.

Ama Circuit Basics'in bu harika öğreticisini şiddetle tavsiye ediyorum. Bu makale, gerekli tüm ayrıntıları derinlemesine kapsar.

Not: Sonraki adımlarda yukarıdaki Şekil'i referans olarak alacağım.

Adım 5: 3,5 mm Jakı Bağlama

Bir ses kablonuz (jaklı) veya kulaklığınız varsa, bağlantıyı kontrol etmek ve G-L-R bağlantısını bulmak için multimetre en iyi seçenektir. Ses jakı kablonuz yoksa erkek veya dişi konektörler kullanabilirsiniz.

3.5mm jakı telefona ve diğer taraftaki açık kabloları amplifikatöre bağlayın. Ortak zeminli soldan sola amplifikatör ve sağdan sağa amplifikatör.

Referans için ekli fotoğrafları kontrol edin.

Adım 6: Amplifikatörün Oluşturulması

Stereo amplifikatörümüzün yalnızca bir kanalıyla oluşturmaya başlayın. Devreyi perfboard üzerine dikkatlice kurun, veri sayfasında bulunan PCB tasarımlarından yardım alabilirsiniz. Şüpheniz varsa, devreyi kontrol etmek için önce bir devre tahtası kullanabilirsiniz. Ancak, bunu breadboard üzerine monte etmenin, hoparlörde çok fazla gürültüye yol açabilecek birçok açık kabloya sahip olacağını unutmayın. Bu nedenle, vızıltı veya uğultu aldığınızda devrenin yanlış olduğunu düşünmeyin.

Ses kontrolü için C2 kondansatöründen önce bir Potansiyometre ekleyin (Adım 4 Şekil). Bozulmayı azaltmak için de çok etkilidir. Bunun için bir trimpot kullandım ve trimpot değerini, maksimum telefon ses seviyesinde bozulma olmayacak şekilde kalıcı olarak ayarladım.

İlk kanalı kontrol edip test ettikten sonra, işlemi tekrarlayın ve aynı devreyi aynı veya başka bir perfboard üzerinde klonlayın. Artık iki mono amplifikatörünüz var, sol kanal kablosunu bir amplifikatöre ve sağ kanal kablosunu diğer amplifikatöre ortak topraklama ile bağlayın. Her kanal için farklı trimpot kullanın ve her kanal için aynı trimpot değerini ayarlayın, böylece her kanal aynı ses seviyesine sahip olur.

Amplifikatörün sesini sık sık değiştirmek istiyorsanız bir potansiyometre (trimpot yerine) kullanabilirsiniz. Sol ve Sağ sesi aynı anda manuel olarak kontrol etmek için Çift Konik Potansiyometre kullanmanızı öneririm.

Güç kaynağı: Kullanacağınız güç kaynağı, gereken gücün iki katı olmalıdır, yani iki 5W hoparlör için en iyi sonucu almak için 20W güç kaynağı olmalıdır.

Burada her iki kanal için de 12V 2Amp DC adaptör (P=24W) kullanacağım.

NOT: Perfboard üzerindeki devreyi sonlandırmadan önce Adım 9: Gürültü Azaltma'yı kontrol edin.

Adım 7: Sub-Woofer Devresi