Схема усилителя для сабвуфера – Усилитель с фильтром для сабвуфера — простая схема

Усилитель с фильтром для сабвуфера — простая схема

Вещь, о которой мы сейчас расскажем, как понятно из названия статьи, является самодельным усилителем для сабвуфера, в народе называемом «Саб». Устройство имеет активный фильтр НЧ, построенный на операционных усилителях, и сумматор, обеспечивающий ввод сигнала с выхода стерео.

Поскольку сигнал для схемы берется с выходов на акустические системы, нет необходимости вмешательства в работающий усилитель. Получение сигнала с динамиков имеет еще одно преимущество, а именно — позволяет сохранить постоянное соотношение громкости сабвуфера к стереосистеме.

Естественно, усиление канала сабвуфера можно регулировать с помощью потенциометра. После отфильтровывания высоких частот и выделения низких (20-150 Гц), звуковой сигнал усиливается с помощью микросхемы TDA2030 или TDA2040, TDA2050. Это дает возможность настройки выходной мощности басов по своему вкусу. В этом проекте успешно работает любой динамик НЧ с мощностью более 50 Ватт на сабвуфер.

Схема фильтра с УМЗЧ сабвуфера

Описание работы схемы усилителя

Стерео сигнал подается на разъем In через C1 (100nF) и R1 (2,2 М) на первом канале и C2 (100nF) и R2 (2,2 М), в другом канале. Затем он поступает на вход операционного усилителя U1A (TL074). Потенциометром P1 (220k), работающем в цепи обратной связи усилителя U1A, выполняется регулировка усиления всей системы. Далее сигнал подается на фильтр второго порядка с элементами U1B (TL074), R3 (68k), R4 (150к), C3 (22nF) и C4 (4,7 nF), который работает как фильтр Баттерворта. Через цепь C5 (220nF), R5 (100k) сигнал поступает на повторитель U1C, а затем через C6 (10uF) на вход усилителя U2 (TDA2030).

Конденсатор С6 обеспечивает разделение постоянной составляющей сигнала предусилителя от усилителя мощности. Резисторы R7 (100k), R8 (100k) и R9 (100k) служат для поляризации входа усилителя, а конденсатор C7 (22uF) фильтрует напряжение смещения. Элементы R10 (4.7 k), R11 (150к) и C8 (2.2 uF) работают в петле отрицательной обратной связи и имеют задачу формирования спектральной характеристики усилителя. Резистор R12 (1R) вместе с конденсатором C9 (100nF) формируют характеристику на выходе. Конденсатор C10 (2200uF) предотвращает прохождение постоянного тока через динамик и вместе с сопротивлением динамика определяет нижнюю граничную частоту всего усилителя.

Защитные диоды D1 (1N4007) и D2 (1N4007) предотвращают появление всплесков напряжений, которые могут возникнуть в катушке динамика. Напряжение питания, в пределах 18-30 В подается на разъем Zas, конденсатор C11 (1000 — 4700uF) — основной фильтрующий конденсатор (не экономьте на его ёмкости). Стабилизатор U3 (78L15) вместе с конденсаторами C12 (100nF), C15 (100uF) и C16 (100nF) обеспечивает подачу напряжения питания 15 В на микросхему U1. Элементы R13 (10k), R14 (10k) и конденсаторы C13 (100uF), C14 (100nF) образуют делитель напряжения для операционных усилителей, формируя половину напряжения питания.

Сборка сабвуфера

Вся система паяется на печатной плате. Монтаж следует начинать от впайки двух перемычек. Порядок установки остальных элементов любой. В самом конце следует впаивать конденсатор C11 потому что он должен быть установлен лежа (нужно согнуть соответствующим образом ножки).

Входной сигнал должен быть подключен к разъему In с помощью скрученных проводов (витой пары). Микросхему U2 обязательно необходимо оснастить радиатором большого размера.

Схему следует питать от трансформатора через выпрямительный диодный мост, фильтрующий конденсатор стоит уже на плате. Трансформатор должен иметь вторичное напряжение в пределах 16 — 20 В, но чтобы после выпрямления оно не превышало 30 В. К выходу следует подключить сабвуфер с хорошими параметрами — от головки очень многое зависит.

Усилитель для домашнего сабвуфера своими руками

2shemi.ru

СТЕРЕО УСИЛИТЕЛЬ С САБВУФЕРОМ И ФНЧ

Представленный самодельный усилитель работает в стандарте 2+1 (стерео + сабвуфер). Он изготовлен на основе популярной (и главное дешёвой) микросхемы TDA2050, что дает выходную мощность около 30 Вт на канал с сопротивлением нагрузки АС 4 Ома и питании +/-22В. Схема подходит для работы с любым стандартным источником аудио сигнала: mp3-плеер, смартфон или компьютер, так как оснащена предусилителем с регулировками тембра. Сигнал на сабвуфер формируется через низкочастотный активный фильтр второго порядка. Составляющие сигнала выше 200 Гц обрезаются, после чего сигнал поступает на усилитель мощности НЧ. Схема может питаться напряжением не более +/-25 В.

Схема усилителя аудио системы 2.1

Входной сигнал подается на разъем InP — правый канал, и левый канал на InL, проходя через фильтр высоких частот, состоящий из C1 (1uF) и R1 (100k). Значения этих элементов обеспечивают частоту среза этого фильтра на уровне порядка 1,5 Гц, что эффективно вырезает постоянную составляющую и слишком низкие частоты. Далее сигнал попадает на усилитель ОУ U3A (NE5532), а элементы R6 (10k) и R11 (4,7 k) обеспечивают усиление сигнала на уровне порядка 1,5 (1+4,7 k/10k). Конденсатор С6 предотвращает возбуждение, в то время как C2 (1uF) развязывает предварительный усилитель U3A от системы регулировки частот, построенной на операционном усилителе U4A (NE5532).

Работа темброблока

Регулировка частот построена классическим образом, элементы, вносящие изменения в характеристики сигнала, находятся в петле отрицательной обратной связи микросхемы U4A. На сопротивлении X1 состоят конденсаторы C17 (4,7 nF), C20 (33nF) и резистор R7 (10k), «половина» потенциометров P1A (100k), P2A (100k) и элементов R8 (10k) и R13 (3,3 к). Сопротивление X2 представляет собой конденсаторы C18 (4,7 nF), C21 (33nF), резистор R9 (10k), «половина» потенциометров P1A, P2A и элементов R8 и R13. Помочь понять может рисунок далее:

Когда любой из ползунков потенциометров P1A или P2A будут переведены со своего среднего положения — это приведет к изменению значения X1 и X2, а, следовательно и значение усиления становится отлично от -1 и начинает зависеть от частоты. Обратите внимание то, что значения X1 и X2 всегда зависят от частоты, поэтому фиксируется только в случае X1=X2.

Потенциометр P1A отвечает за регулировку низких частот. Для высоких частот сигнала конденсаторы C20 и C21 являются проводниками, так что регулировка с помощью потенциометра не дает никакого эффекта для этих частот. Потенциометр P2A позволяет регулировать высокие частоты, а благодаря конденсаторам C17 и C18 он не влияет на регулировку баса. Для низких частот конденсаторы C17 и C18 представляют собой размыкание из-за чего потенциометр отключается от схемы и его влияние на регулирование становится незначительным.

Сигнал с выхода темброблока поступает через R12 (4,7 k) на потенциометр для регулировки громкости P3A (100k) и далее еще на ОУ U5A (NE5532). Элементы R14 (15k) и R15 (33k) задают усиление около -2 (-33k/15k). С выхода U5A сигнал через фильтр R17 (100Р), C3 (1uF) и R4 (100k) попадает на вход усилителя мощности УМЗЧ.

Граничную частоту фильтра для сабвуфера можно рассчитать с помощью программ или изменяя значения элементов экспериментально.

Второй канал предусилителя работает аналогично, пассивные элементы в нем, возникающие обозначены дополнительно буквой «а», а потенциометры и операционные усилители имеют маркировку «Б». 

Дополнительным модулем является сумматор и активный фильтр низких частот, изготовленный с помощью операционного усилителя U6 (NE5532). Выделенный в этой части цепи сигнала используется после соответствующего усиления для раскачки сабвуфера. Сигнал с обоих выходов предусилителя попадает через C22-C23 (220nF) и R2-R3 (100k) на вход U6A. Потенциометр P4 (220k) позволяет регулировать усиление по отношению к главному регулятору громкости P3. P4, R2 и R3 вместе с U6A образуют усилитель с регулируемым коэффициентом усиления в диапазоне 0-2,2. Второй операционный усилитель (U6B) — это активный фильтр низких частот. Значения элементов подобраны так, что система работает как фильтр Баттерворта второго порядка с граничной частоты в районе 200 Гц. Сигнал с выхода фильтра через цепь C24 (220nF), R5 (100k) попадает на вход усилителя мощности.

Блок питания УНЧ

Весь усилитель питается двухполярным напряжением в пределах 17-25 В. Напряжение питания для операционных усилителей формируется с помощью стабилизаторов U1 (78L15/L12), U2 (79L15/L12) и фильтруют с помощью емкостей C4-C5 (100uF) и C7-C8 (47uF). Кроме того, питание каждого из четырех операционных усилителей сглаживается с помощью конденсаторов C9-C16 (100nF).

Работа узла УМЗЧ

Усилитель мощности построен на базе популярной микросхемы U7 (TDA2050). Это наверное самый распространённый аудио усилитель, работающий в классе AB. При общих гармонических искажениях на уровне 0,5% он позволяет достичь мощности порядка 30 Вт. Конденсатор C8 (1uF) отсекает постоянную составляющую сигнала и в то же время представляет собой фильтр высоких частот на входе. R20 (22k) определяет сопротивление на входе усилителя мощности.

Цепь обратной связи — резисторы R21 (680R) и R22 (22k), изменение их соотношения приводит к изменению усиления, причем снижение R22 или увеличение R21 вызывает уменьшение усиления. В даташите микросхемы TDA2050 производитель рекомендует чтоб оно было больше 24 дб. Конденсатор C29 (22uF) отсекает постоянную составляющую на входе усилителя. Резистор R19 (2,2 Ома) и конденсатор C32 (470nF) предотвращает самовозбуждение усилителя. Питание УМЗЧ фильтруют конденсаторы С26-C27 (2200uF) и C30-C31 (100nF). Остальные два канала работают аналогично.

Сборка

Схема паяется на общей печатной плате. В первую очередь надо впаивать все перемычки. Дальше можно приступить к пайке резисторов. Все они мощностью 0.25 Вт. Далее закрепите панельки под операционные усилители. В самом конце размещайте на плате стабилизаторы напряжения, электролитические конденсаторы и потенциометры. При установке потенциометров следует обратить внимание на то, чтобы они были на одной линии — из эстетических соображений. Металлические корпуса потенциометров необходимо подключить на массу с помощью проводов. Это вызывает экранирование корпусов переменников, снижая помехи и фон переменного тока при прикосновении к ручкам потенциометров.

Все три TDA2050 могут быть посажены на общий радиатор, на котором будет потенциал отрицательной шины питания. Чтобы избежать этого, примените изоляционные шайбы. Вы должны быть осторожны, чтобы не замкнуть радиатор на металлический корпус массы усилителя.

Схему усилителя лучше питать от трансформатора мощностью около 100 Вт и напряжением 2×16 В, выпрямителя и двух конденсаторов, фильтрующих напряжение переменки.

Запуск и настройка схемы

При первом запуске не вставляйте в панельки операционные усилители и после включения питания проверьте, что на каждой панельке имеются правильные напряжения питания. Потом уже можно всунуть их по местам. Потенциометр громкости должен быть закручен на минимум (до упора влево), а на вход надо подать сигнал с mp3-плеера или компьютера. Усилитель хорошо работает как с динамиками (колонками акустических систем) с сопротивлением 4, так и 8 Ом.

В роли выходных усилителей мощности работают микросхемы TDA2050, TDA2030 или TDA2040, обеспечивая выходную мощность, соответственно 14, 20 или 30 Ватт на канал. Не обязательно все микросхемы усилители должны быть одинаковые. Вы можете установить те что слабее в роли УНЧ стерео, а более мощный усилитель оставить для сабвуфера. 

Стабилизаторы напряжения U1 и U2 обеспечивают симметричное двухполярное напряжение на уровне +/-15 В. Можно с успехом применить стабилизаторы на напряжение 12 В или даже 9 В. Это не вызовет изменений в работе предусилителя. Такая процедура будет необходима в случае, если мы хотим питать усилитель меньшим напряжением, чем +/- 18 В. Стабилизаторы 7815 и 7915 могут не хотеть нормально работать с малым падением напряжения. Скачать файлы печатных плат можно тут.

   Форум по аудио

   Обсудить статью СТЕРЕО УСИЛИТЕЛЬ С САБВУФЕРОМ И ФНЧ

radioskot.ru

САБВУФЕР СВОИМИ РУКАМИ

radioskot.ru

УСИЛИТЕЛЬ АКТИВНОГО САБВУФЕРА

   Одним из наиболее популярных направлений в радиолюбительстве является сборка усилителей. Те же, кто кроме паяльного дела овладел основами столярки, могут применить оба навыка и с нуля собрать отличный автосабвуфер. Вот как раз наши польские коллеги-электронщики поделились такой конструкцией — автомобильный усилитель для сабвуфера мощностью 70 Вт с активным фильтром низких частот с регулируемой частотой 20-200 Гц. Усилитель основан на популярной микросхеме TDA1562, расчитаной на питание автомобильной сети 14 В. Все детали сабвуфера удалось разместить на печатной плате размером 8,5 х 5,5 см. Файлы платы скачайте здесь. Низкая стоимость изготовления, простая конструкция, довольно неплохие параметры, лёгкость настройки — всё это позволяет рекомендовать данную схему к самостоятельной сборке.

Электросхема усилителя активного сабвуфера

   Сам усилитель — микросхема TDA1562Q. Чтобы усилитель лучше работал на низких частотах, необходимо ёмкость вольтдобавки поднять до 10000 — 20000uF (или больше) на плечо. В данном случае использовано 6 конденсаторов по 4700uF/16V. Повышение емкости конденсаторов выше 20000uF не дает заметного улучшения. Конденсаторов на напряжение 16 В вполне достаточно, потому что напряжение на них не больше, чем напряжение питания. При меньшей мощности усилитель работает в классе AB с мощностью до 20 Вт. В структуре микросхемы расположены также ряд функций безопасности, токовых, тепловых, перегрузки и измерение искажений. Схема имеет также выход для диагностики, но здесь они не нужны. Вывели только LED индикатор, который загорается, если система обнаружит какие-то нарушения работы.

Фото печатных плат

   Сама микросхема TDA1562 после сборки проверяется не на 50-ти амперном аккумуляторе, а дома с блоком питания ATX. Она без проблем работает с нагрузкой 4 Ома, также прекрасно справляется с нагрузкой 2 Ома. Конечно нельзя ожидать чудес от столь простой конструкции, но безусловно, эта микросхема достойна своей цены.

   Фильтр низких частот двухрядный (12 дб/октаву) с регулируемой верхней частотой отсечки от 20 до 200 Гц, что позволяет тщательно протестировать и подобрать рабочую частоту сабвуфера. Изначально регулировка производилась до 100 Гц, но изменение номинала двойного потенциометра с 2x10K на 2x20K увеличила этот диапазон. В общем это типичный фильтр, построенный на основе операционного усилителя типа NE5523, TL072, или LM358. Питание фильтра поступает через резистор и большой конденсатор 4700uF/16V шунтированный ёмкостью 100nF, препятствующей прохождению помех высоких частот. Кроме того, питание с точки BAT проходит через предохранитель 10 А. Убедитесь, что этот предохранитель надлежащего значения. Диод защищает всю схему от неправильной полярности питающего напряжения, он должен быть сильнее тока используемого предохранителя. На схеме это 1N4004, но нужно впаять диод большей мощности (например, от блока питания ATX).

   Схема усилителя загрузит аккумулятор током до 8 А, следовательно, соединительный кабель должен быть не менее 2,5 мм кв. Массу мы можем получить из любой точки, например, металлических деталей багажника. Микросхема требует охлаждения, для этого необходимо прикрепить к ней радиатор. Усилитель включается автоматически вместе с автомобильным проигрывателем, для этого используем вход MODE. Так что, когда радио выключено, то сабвуфер тоже. После того, как успешно собран и опробован УМЗЧ, перейдём ко второй части — изготовление коробки сабвуфера.

   Форум по автозвуку

   Обсудить статью УСИЛИТЕЛЬ АКТИВНОГО САБВУФЕРА

radioskot.ru

Полный усилитель для автомобильного сабвуфера – Поделки для авто

В очередные выходные просматривая фотографии сделанных мною автомобильных усилителей обратил внимание на то, что все они имеют довольно большие габаритные размеры, оно и понятно , если усилитель работает в классе АВ, то нужны большие теплоотводы, которые естественно увеличивают вес и размеры конструкции, но сами платы тоже не из маленьких, ведь автомобильный усилитель это не только усилитель , а совокупность повышающего преобразователя, фильтра низких частот и усилителя низкой частоты.

В общем был охвачен идеей создать компактный усилитель для среднего автомобильного сабвуфера и быстро сел за компьютер и разработал печатную плату, она получилась довольно компактной и продуманной, никакого лишнего пространства, все заполнено компонентами.

Несколько слов о конструкции.

Это законченный моноблок для автомобильного сабвуфера с фильтром низких частот, который обеспечивает срез порядка 100Гц, выполнен на сдвоенном операционном усилителе BA4558, ценители качественного звука может и будут критиковать за такое решение, мол микросхема не из самых лучших, но эту микру внедряю в самые разные проекты и превосходно работает не один год, к тому же микросхема популярная и найти не составит труда.

фильтр низких частот

Фильтр имеет на входе сумматор для суммирования входного сигнала с обеих каналов, лишь только потом сигнал обрабатывается ОУ, срезаются все частоты выше 100Гц, при желании частоту среза можно сделать ниже.

Усилитель мощности построен на привычной для таких целей микросхеме TDA7294, обеспечивает выходную мощность около 100 ватт (70 ватт номинальная), тут хочу обратить внимание зрителей на тот момент, что указанная мощность является реальной, синусоидальной мощностью, а не то, что пишут китайцы на дешевых усилителях, так, что усилитель на полную может раскачивать такие динамические головки как 75ГДН- именно они находят широкое применение в самодельных автомобильных (да и не только) сабвуферных системах.

Преобразователь напряжения.

Я неоднократно пояснял для чего он нужен, более-менее серьезные усилители нуждаются в двухполярном источнике питания, напряжение которого в разы выше, чем напряжение бортовой сети автомобиля, преобразователь просто повышает напряжение до нужного уровня, для питания микросхемы усилителя.

В этом варианте использована традиционная схематика преобразователя – пуш-пул. Это двухтактный DC-DC преобразователь напряжения, имеется трансформаторная развязка, как и в прочем любом автомобильном усилителе.

Микросхема генератора – TL494 настроена на частоту около 150кГц, это довольно много, с учетом того, что во многих источниках советуется настраивать генератор на частоту в 2-3 раза ниже указанной, но сердечник трансформатора у меня марки epcos N87, в случае наших сердечников не советую увеличивать частоту выше 60кГц.

Полевые транзисторы типа IRFZ44, холостой ход инвертора без выходной нагрузки не более 50мА , с подключенным усилителем и фильтром (без входного сигнала) 250мА – это реальные цифры зафиксированные приборами.

Данные намотки трансформатора будут зависеть исключительно от вашего сердечника, в моем случае кольцо имеет размеры 28х14х10, первичная обмотка 2х5 витков жгутом из 5 проводов по 0,7мм, вторичная – 11 витков, жгут состоит из проводов 0,35мм 6 жил.

Напряжение ХХ около 25-27 вольт, под нагрузкой до 50 ватт почти никакой просадки, при нагрузке 100-120 вольт просадка минимальна.

Не смотря на простоту схематических решений, этот комплекс имеет все, что должен иметь любой автомобильный усилитель.

Микросхемы были установлены на панельки DIP8 и DIP16 для быстрой замены, хотя с учетом того, что усилитель будет работать в автомобиле, а это значит вечные вибрации, то желательно их запаять на плату без использования указанных панелей. Выходные выпрямительные диоды поставил типа UF5408, хотя они на 3 Ампера, но справляются отлично.

Дросселя (входной и выходные) были выдраны из вторичных цепей компьютерного бп, намоточные данные особо не критичны, их можно вообще не ставить (многие производители автомобильных усилителей так и делают).

Плата в формате .lay скачать…

Автор; АКА КАСЬЯН

Похожие статьи:

xn—-7sbgjfsnhxbk7a.xn--p1ai

СХЕМА САБВУФЕРА

   Главное, иметь под рукой качественный низкочастотный динамик, лучше импортного типа, но в крайнем случае можно использовать динамические головки советского производства, например 25гд из колонок радиотеxника С-30. Поскольку наша цель собрать только сабвуфер высокого качества, то от стерео усилителя мы откажемся и будем использовать микросxему TDA2050.

   Это усилитель довольно высокого качества и имеет приличную выxодную мощность 32 ватта. В статье не приведены размеры ящика, поскольку важно соблюдать литраж 7 литров, а конструкция пусть будет на ваш вкус и индивидуальный дизайн. Использованы доски ДСП толщиной 0,5 мм, фазоинвератор расчитан на 35 герц. Схема сабвуфера:

   Форум по сабвуферам

   Обсудить статью СХЕМА САБВУФЕРА

radioskot.ru

Усилитель для сабвуфера | Микросхема

Недавно попалась очередная, можно сказать, классическая схема транзисторного биполярного усилителя для сабвуфера. Он интересен простотой, легкостью сборки и монтажа даже для начинающего радиолюбителя.

Преимущества предлагаемой схемы усилителя для сабвуфера

Но все же основным и несомненным достоинством представленного усилителя для сабвуфера является гибкость выходной мощности и стабильность работы. Так, без изменения схемы и печатной платы, можно получить номинальную выходную мощность в 50 или 100 ватт. Отлично, не правда ли? Это достигается всего лишь заменой двух оконечных транзисторов. При 2N3055 в одном плече и MJ2955 в другом долгоиграющая мощность составляет 50 ватт, максимальная – 75 Вт. При замене указанных транзисторов на MJ802 и MJ4502 соответственно номинальная выходная мощность усилителя для сабвуфера увеличивается до 100 ватт, максимальная – до 125 Вт. Номиналы всех применяемых в усилителе радиодеталей указаны на схеме.

Обратите также внимание на мощности используемых резисторов R7 и R8, которые должны быть не менее 2 Вт. Напряжение питания сабвуферного усилителя двуполярное по 35 вольт в плечо. Работает схема стабильно. Факт, что приведенный усилитель для сабвуфера транзисторного типа, говорит о низком уровне искажений и шумов. Топология печатной платы показана ниже.

Для радиолюбителей это также является весомым аргументом в пользу сборки усилителя. Ну и, конечно же, выходные транзисторы усилителя для сабвуфера необходимо посадить на теплоотвод.

Транзисторы выходного каскада усилителя для сабвуфера

Транзистор 2N3055 уже не раз упоминался нами. К примеру, в статье усилитель с выходной мощностью 50 Вт. Там же приведена его характеристика. Отечественный аналог КТ819ГМ и КТ729А.

MJ2955 также используется в схеме транзисторного усилителя на 15 ватт. Однако подробно не рассматривался. Транзистор является своего рода зеркальным отражением предыдущего, т.е. характеристика идентична, только структура p-n-p. Такие транзисторы называются комплементарными, т.е. взаимно дополняющими. Аналог КТ818ГМ.

Характеристика и фото MJ4502 ниже. Аналогом MJ4502 является КТ827А.

Характеристика и фото MJ802 — биполярного низкочастотного n-p-n — ниже. Аналогом MJ802 служит КТ819ВМ.

Обсуждайте в социальных сетях и микроблогах

Метки: УНЧ

Радиолюбителей интересуют электрические схемы:

TDA1517 — простой усилитель звуковой частоты
УНЧ на 50 Вт

xn--80a3afg4cq.xn--p1ai