Самодельный усилитель звука: от идеи до рабочего прототипа
Самодельный усилитель звука: от идеи до рабочего прототипа

Самодельный усилитель звука: от идеи до рабочего прототипа

Решил самостоятельно собрать простой самодельный усилитель звука, используя доступные материалы и инструменты.

МАТЕРИАЛЫ И ИНСТРУМЕНТЫ

Для создания устройства использовал кусок картона от упаковки светильника вместо печатной платы. Для удобства работы отрезал подходящий фрагмент и сделал отверстия под выводы деталей большой булавкой. На обратной стороне картона нарисовал схему, отметив выводы транзисторов буквами k, e, b.

ВЫБОР ТРАНЗИСТОРОВ

Для сборки двухтактного каскада выбрал два типа транзисторов. Основная сложность заключалась в подборе комплементарной Пары с близкими значениями параметра h21э. Благодаря наличию китайского универсального прибора, измеряющего емкости, индуктивности и параметры транзисторов, проблем с подбором не возникло – устройство автоматически определяло расположение выводов.

Параметры транзисторов оказались разными, однако разница в пределах 10–20%, что допустимо для такого проекта. В одном из пакетиков обнаружились транзисторы с двумя различными значениями h21э: одно около 300, другое около 440.

Измерял параметры также мультиметром, однако значения отличались вдвое от показаний китайского прибора. Предположил, что тестер завышает результаты измерений, поскольку согласно Даташитам максимальное значение h21э для транзисторов серии 2N2222 составляет не более 300.

Тем не менее, различия в значениях параметров не играют решающей роли, главное – идентичность характеристик. Этот критерий соблюден полностью.

ПРОВЕРКА ТРАНЗИСТОРОВ

Если мультиметр не оснащен функцией измерения h21э, можно воспользоваться классическими методами проверки. Например, вариант A позволяет оценить параметр по формуле:

  • h21э = Iк / Iб
  • Iб = (UПит — 0,7) / R1
  • Таким образом, h21э ≈ Iк (мА) × 1000 / 17

Вариант B предполагает использование вольтметра для замера падения напряжения на резисторе R2. Чем Выше значение h21э, Тем большее напряжение фиксируется на резисторе.

ПОЛЯРНОСТЬ ПИТАНИЯ

При работе с p-n-p транзисторами необходимо изменить полярность подключения источника питания и измерительных приборов.

СБОРКА МОНТАЖНОЙ ПЛАТЫ

Детали монтируются с обратной стороны платы. Если места недостаточно, использую голые проводники от многожильного монтажного провода. Вход, общий провод и источник питания подключены Толстыми жилами Витой Пары.

Для регулировки тока покоя применил делитель напряжения 1:10, нагрузкой служит резистор сопротивлением 22 Ом. Перед подачей питания проверил исправность схемы, закоротив один из диодов.

После подачи питания потребление составило около 1,5 мА, что слишком мало. Напряжение на соединении эмиттеров выходных транзисторов составило Ровно половину питающего напряжения (использовались два аккумулятора типа Lion).

Осциллограмма показала классический сигнал с небольшой ступенькой при низком уровне тока покоя. После отключения перемычки с одного из диодов ток покоя увеличился до 20 мА, однако качество сигнала значительно улучшилось.

Транзисторы начали заметно разогреваться, поэтому решил применить подстроечные резисторы R7 и R11 для точной настройки параметров.

Итоговые значения составили: R7 = 200 Ом, R11 = 316 Ом. Ток покоя стабилизировался на уровне 4,5 мА, коэффициент усиления составил около 20, при этом выходной ток оставался стабильным и не рос даже при длительном воздействии сигнала.

Выходной сигнал оказался достаточно мощным для работы с наушниками, однако мощность составила лишь около 100 мВт, что ограничивает применение данного усилителя только для Низкоомных нагрузок.

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ

Следующим шагом собрал предварительный усилитель, используя ту же методику подбора компонентов. Однако работа была прервана из-за внезапного отключения Света.

Вернувшись после восстановления электроснабжения, продолжил сборку предварительного усилителя, следуя ранее созданной схеме в памяти.

Замеры показали, что максимальный неискаженный сигнал имеет размах около 2,8 В, коэффициент усиления равен 50. Общее усиление всей конструкции достигает 1000, или 60 дБ.

Завершающим этапом стало подключение регулятора громкости, объединившего оба канала усилителя. Вместо отсутствующего резистора 10 кОм установил компонент номиналом 50 кОм.

Испытание показало, что схема успешно усиливает звук, однако уровень шума оказался значительным даже при минимальной громкости.

Несмотря на некоторые недостатки, собранный усилитель демонстрирует достаточную эффективность для использования в бытовых условиях.

По материалам: Dzen.ru

Иллюстрация к статье: Яндекс.Картинки

Оставить комментарий