Высококачественным транзисторным усилителям звуковой частоты требуется мощный двухполярный источник питания на 35-45 вольт, что не всегда доступно радиолюбителям. Простой усилитель звука на 12 вольт несложно сделать своими руками. Множество устройств, выполненно на транзисторах или интегральных схемах. Преимущество таких конструкций состоит в том, что их можно использовать в автомобиле и подключать к аккумулятору. Устройства потребляют небольшой ток, а ограниченная выходная мощность допускает использование небольших теплоотводов и соединительных проводов малого сечения.
Как сделать усилитель звука от 12 вольт
Самые простые конструкции с низковольтным питанием собираются на специальных интегральных микросхемах. Минимальное количество дискретных элементов, они не требуют наладки и регулировки и при правильном монтаже сразу начинают работать. Но многие предпочитают использовать транзисторные узлы, которые несложно собрать из старых радиодеталей. Усилитель звука на 12 В, своими руками, легко собрать на комплементарной паре транзисторов разной проводимости.
Данная конструкция может быть подключена к любому источнику питания с напряжением от 9 до 15 вольт. В устройстве используются следующие полупроводниковые приборы отечественного производства:
- BC560C – КТ3107И
- BC337 – КТ503
- TIP32A – КТ8177А
- TIP31A – КТ8176А
- 1N4148 – КД522Б
Регулировка сводится к установке на эмиттерах выходных транзисторов величины напряжения равной половине напряжения питания. Транзисторы оконечного каскада устанавливаются на небольших теплоотводах. Устройство выдаёт порядка 2 ватт. Несложная схема позволяет экспериментировать с другими, более мощными, транзисторами для увеличения выходных параметров.
Собрать своими руками мощный усилитель звука на 12 вольт можно по следующей схеме.
Для снижения уровня собственных шумов транзисторы КТ315 нужно заменить на малошумящие КТ3102. В качестве транзисторов выходного каскада используется комплементарная пара КТ818-КТ819. Недостаток схемы это питание от двухполярного источника, но в этом случае на выходе легко получается до 25 ватт мощности. Выходные характеристики всех звуковых конструкций ограничиваются напряжением питания, поэтому для оконечных каскадов большой мощности потребуется применение преобразователей напряжения.
Схемы и инструкции по изготовлению усилителя в домашних условиях
Каждая схема уникальна и зависит от источника звука (старая или современная цифровая техника), источника питания, предполагаемых конечных размеров. Она собирается на печатной плате, которая сделает устройство компактным и более удобным. В процессе сборки не обойтись без паяльника или паяльной станции.
Схема британца Джона Линсли – Худа, основана на четырех транзисторах без микросхем. Она позволяет аналогично повторить форму входного сигнала, получив в результате лишь чистое усиление и синусоиду на выходе.
Самый простой и распространённый вариант изготовления одноканального усилителя — использование в основе микросхемы, дополненной резисторами и конденсаторами.
Начинающему мастеру рекомендуется воспользоваться готовыми файлами в компьютерной программе Sprint Layout для создания и просмотра принципиальных схем. Создание собственной под силу только опытным специалистам.
Как сделать 12 вольтовый усилитель звука
Транзисторные блоки, собираемые на современной элементной базе, хорошо проявили себя, как надёжные устройства, обеспечивающие звук хорошего качества. Но при всей простоте схемных решений, они требуют регулировки и настройки. В этом случае конструкции, собираемые на интегральных компонентах гораздо удобнее для начинающих. Схема простого усилитель звука на 12 вольт собирается всего за полчаса и при отсутствии монтажных ошибок сразу начинает работать.
Модуль на одной микросхеме обладает следующими преимуществами:
- Отсутствие внешних элементов
- Не требует регулировки
- Стабильность работы
- Малая потребляемая мощность
- Не требуется радиатор
- Имеется защита от короткого замыкания
При работе с интегральными элементами часто напрашивается вопрос, как сделать усилитель звука на 12 вольт питания, но большей мощности. Для этого можно использовать более дорогие микросхемы или применить дешёвые элементы, но применить мостовую схему включения.
Две распространённые микросхемы TDA2003, включенных по схеме моста, обеспечивают на нагрузке 4 Ом следующие характеристики:
- Выходная мощность – до 12 W
- Максимальный ток потребления – 3,5 А
- Ток покоя менее 50 mA
Это устройство можно использовать в автомобиле, так как мощность в 12 ватт усилок выдаёт при питании 14,2 вольта, что соответствует напряжению в бортовой сети. Для организации стереофонического тракта потребуются два таких канала. Собрать своими руками усилитель звука на 12 вольт можно по другой схеме.
Здесь используется двухканальная микросхема LA4708 и пятивольтовый стабилизатор напряжения на КРЕН5А. Конденсаторы С1, С2, С5 и С6 в выходных цепях должны быть плёночными. Все представленные схемы представляют собой оконечные каскады. Эти устройства можно использовать с магнитолами, тюнерами, плеерами или бытовыми компьютерами. Уровня сигнала с выхода достаточно, чтобы раскачать выходные каскады и получить требуемую мощность. В других случаях потребуется использование дополнительного каскада. В такую конструкцию можно включить многополосный эквалайзер, что намного повысить параметры.
Доводим схему до ума
Представленная в документе схема несколько неполная. Для нормально работы следует дополнить схему входными цепями.
Операционные усилителя одинаково хорошо усиливают как переменное, так и постоянное напряжение. Поэтому, несмотря на всякие аудиофильские заморочки, считается хорошим тоном добавлять на вход конденсатор.
Конечно современные источники не дают постоянного напряжения на выход, но я же не знаю, куда вы будете подрубать усилитель… а я не горю желанием нести ответственно за Ваши спаленные наушники
Помимо конденсатора, отсекающего постоянное напряжение, следует добавить идущий на землю резистор. Такой резистор обеспечит привязку неинвертирующего входа ОУ к земле. С другой стороны. вместе с конденсатором он образовывает дифференцирующую RC цепь.
Образовавшаяся RC-цепь (R5, С1) будет отсекать как постоянное напряжение так и инфра-низкие частоты. Они не несут полезной информации, однако значительно нагружают усилитель по току. При номиналах, указанных на схеме, частота среза составляет 16 Гц. При использовании конденсатора на 220нФ частота среза опустится примерное до 7Гц. Дальнейшее увеличение емкости особого смысла не имеет.
Для исключения возможного самовозбуждения ОУ, не лишним будет ограничить и верхний диапазон. Для этого установим параллельно R2 конденсатор малой емкости.
Цепь R2 C2 будет работать как фильтр низких частот. При указанных номиналах деталей частота среза составит около 100 кГц.
Качество компонентов
Качество компонентов
Конденсатор С1 должен быть неполярным. Лучше полипропиленовый или пленочным. Конденсатор С2 лучше использовать керамический. Точность конденсаторов не так важна, но лучше использовать с точностью не хуже 5%. Резисторы желательно точностью не хуже 1%
Хорошие микросхемы стоят недешево. Например, за две оригинальные OPA2604, которые и предлагались в исходной схеме, придется отдать около 23$.
Но совсем не обязательно сразу закупать самое дорогое. Для начала можно поставить что-то из ассортимента ближайшего магазина радиодеталей, а постепенно заменить их более качественными компонентами. Плата будет работать на любых деталях.
Цены на операционные усилители лежат в широких пределах и не всегда дороже значит лучше для звука. Для начала можно будет установить что-то недорогое и доступное, например любимую многими NE5532(0.3$). Очень желательно чтобы она была производства Филлипс.
В последствии с заменой ОУ можно будет играться сколько хотите. Если рассматривать ОУ классом повыше, то для звука хорошо себя зарекомендовали OPA2134, OPA2132, OPA2406, AD8066, AD823, AD8397….
Не заказывайте самые дешевые микросхемы с АлиЭкспресс и в прочих китайских магазинах. Там очень много поддельных микросхем. Они будут работать, как и положено, но это может быть совсем не OPA2134, который вы заказывали, а довольно дешевая TL061 с надписью OPA2134…
Но мне удалось найти магазин, в котором продаются действительно оригинальные микросхемы. Да и вообще в нем очень качественные аудиокомпоненты. В том числе топовые. Очень рекомендую этот магазин.
Дополнительные советы
Опытные радиолюбители могут добиться еще более чистого звучания усилителя, если создадут схему самостоятельно. Сделать это без вспомогательных инструментов довольно сложно.
Чтобы не запутаться, рекомендуется пользоваться программой Sprint Layout. Она обладает следующими функциями:
- проектирование схем слабой и средней степени сложности;
- проектирование разводки;
- просмотр моделей в трехмерном изображении;
- возможность создания библиотеки деталей.
Можно скачать и установить русифицированную программу с дополненным функционалом бесплатно. Для этого следует искать 6 версию ПО (не официальную, а именно переведенную). Она совместима со всеми версиями англоязычной вплоть до пятой.
Программа поможет создать наглядные планы, куда более полезные в деле, чем фото самодельных усилителей звука и их схем.
На ноутбук
Для того, чтобы усилить звуковой сигнал необходимо приобрести следующие комплектующие:
- Конденсатор н/п 0,1 мкФ 2шт
- Конденсатор п 100,220, 470 мкФ по 1 шт.
- Постоянный резистор 10, 4,7 Ом по 1 шт.
- Выключатель.
- Разъем на колонку.
Существует множество схем сборки, которые, по сути, ничем не отличаются. Их можно скачать из интернета. После того, как все будет соединено, необходимо изготовить надежный корпус, в котором буду отверстия для охлаждения радиатора.
Основа устройства
Начинающие радиолюбители в первую очередь задаются вопросом: из чего можно собрать простой усилитель звука в домашних условиях. Работа устройства основывается на транзисторах или микросхемах, либо возможен редкий вариант — на лампах. Рассмотрим подробнее каждый из них.
