Bộ khuếch đại loa PC: 6 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Đây là bộ khuếch đại bóng bán dẫn công suất nhỏ (dưới 10Watt) sử dụng LM386 và TIP41 / 42.

Mặc dù công suất đầu ra không ấn tượng lắm nhưng nó vẫn có thể hoạt động tốt như một bộ khuếch đại cho loa PC và máy nghe nhạc MP3.

Khi sống trong một căn hộ chật chội với nhau, một nửa công suất đầu ra từ bộ khuếch đại này dễ dàng khiến gia đình tôi phàn nàn.

Dù sao, nó có thể lái 8ohm và loa 4ohm với nguồn điện tối đa 12V.

Tôi nhận được sơ đồ gốc từ trang web (https://www.bristolwatch.com/radio/lm386_power_amp.htm, Bộ khuếch đại âm thanh Lm386 Thêm giai đoạn đầu ra đẩy-kéo).

Vì mạch không sử dụng nguồn điện phân cực kép (+/-), độ phức tạp tổng thể của mạch không cao và kích thước nhỏ gọn (15cm (W) x 10cm (D) x 5cm (H)) của khung có thể được sử dụng như trong hình hình trên.

Tôi đã thực hiện một số bộ khuếch đại với sơ đồ gốc và một trong số chúng được hiển thị trong hình trên là phiên bản cuối cùng áp dụng các sửa đổi nhỏ so với bản gốc.

Bước 1: Phiên bản Bộ khuếch đại trước

Đây là phiên bản cũ của bộ khuếch đại được thực hiện theo sơ đồ ban đầu.

Nó sử dụng bóng bán dẫn TIP31 / 32 làm giai đoạn đầu ra đẩy-kéo..

Tôi đang sử dụng mạch điều chỉnh điện áp LM7812 thông thường và bộ chuyển đổi âm tường 220V (vào) / 15V (ra) làm nguồn điện vì mạch khuếch đại yêu cầu dòng điện nhỏ hơn 1A trong quá trình hoạt động bình thường.

Tôi khá hài lòng vì mức đầu ra đủ đủ để điều khiển bất kỳ loa 8ohm hoặc 4ohm nào mà tôi có.

Chất lượng âm thanh cũng hợp lý khi so sánh với bộ khuếch đại âm thanh thương mại mà tôi đã sử dụng trước đây.

Nhưng có vẻ như tiếng ồn âm độ cao đang phát ra khi nghe gần loa.

Có thể IC khuếch đại LM386 dường như tạo ra tiếng rít tần số cao cùng với tín hiệu âm thanh khuếch đại bình thường.

Do đó, bộ khuếch đại này không được sử dụng thường xuyên vì nghe nhiều tiếng đồng hồ thường khiến tôi khó chịu do âm cao phát ra từ loa.

Và đôi khi xảy ra hiện tượng đón nổ RF (tần số vô tuyến) khi xe máy chạy ngang qua gần căn hộ của tôi với tiếng ồn lớn.

***

Tôi đã tìm kiếm trên internet để giảm hẳn tiếng rít cao và thỉnh thoảng nhận RF.

Sơ đồ dưới đây là kết quả được áp dụng với một số sửa đổi được khuyến nghị trong một số trang web.

Bước 2: Sơ đồ mạch

Vì tôi không giỏi về điện tử tương tự, nên không thể giải thích khoa học cho những sửa đổi tôi đã thực hiện trong sơ đồ ở trên.

Nhưng kết quả là khá hài lòng khi tôi đang nghe nhạc MP3 và nghe âm thanh đầu ra của video trong vài giờ với mạch khuếch đại đã sửa đổi.

Vì chất lượng âm thanh là vấn đề rất chủ quan theo quan điểm cá nhân nên các biện pháp khắc phục ở trên sẽ không phù hợp với ai đó.

Nhưng dù sao thì cuối cùng cũng không còn đón RF nữa và cả những âm cao của tiếng ồn rắc rối cũng biến mất.

Lý do của việc thêm và bớt các thành phần điện tử như sau.

***

- Nên sử dụng tụ điện bỏ qua tần số thấp (100uF) và cao (0,1uf) vào đường cấp nguồn của LM386 để loại bỏ nhiễu đầu vào cho IC khuếch đại

- Giảm độ lợi của LM386 (mở chân 1 và 8 để sửa độ lợi làm mặc định 20 (26dB)) giúp loại bỏ nhiễu tần số cao cũng được khuyến khích trong các trang web khác.

- Và cuối cùng thêm một tụ điện gốm nữa (tụ điện 0,1uF được đánh số là 3 trong sơ đồ trên) vào đầu ra LM386 được yêu cầu để loại bỏ hoàn toàn mọi tiếng ồn cao độ vì tụ điện gốm hoạt động như bộ lọc thông thấp

***

Tất cả các đề xuất trên mà tôi tìm thấy trong các trang web đều được áp dụng và thử nghiệm từng cái một để tạo ra sơ đồ cuối cùng được hiển thị trong hình trên.

Thứ nhất, tôi không nghĩ rằng việc bổ sung thêm một tụ điện gốm (phần số 3 trong sơ đồ) vào đầu ra LM386 là một ý tưởng hay.

Bởi vì có thể tụ điện có thể loại bỏ một số tín hiệu âm thanh tần số cao hữu ích từ đầu ra loa là sự nghi ngờ rất hợp lý đối với bất kỳ ai.

Nhưng việc bổ sung tụ điện trở thành giải pháp khá hiệu quả để loại bỏ hiện tượng thu sóng RF và âm thanh rít cao từ đầu ra âm thanh cuối cùng.

Bước 3: Vẽ dây

Vì đầu ra âm thanh nổi là bắt buộc, hai mạch khuếch đại được định vị và có dây trên bảng mạch PCB phổ thông.

Khi so sánh sơ đồ và sơ đồ nối dây với nhau, bạn có thể thấy mỗi hệ thống dây điện được mô tả trong sơ đồ được khớp với mô hình đấu dây trong hình vẽ trên.

Kích thước tương tự của mỗi thành phần điện tử được mô tả, vị trí và nối dây cùng với các thành phần khác trong bản vẽ hệ thống dây điện.

Để giảm chiều dài hệ thống dây tổng thể, không sử dụng kiểu đi dây thuôn và nghiêng.

Và các đường màu cam được nối dây và kết nối ở mặt trên của PCB.

Trong khi đó các đường màu đỏ / xanh lá cây khác được nối dây và kết nối ở mặt sau (hàn) của PCB.

Bước 4: Các bộ phận

Tôi không thể mô tả và giải thích từng thành phần một trong hình trên.

Nhưng hầu hết các thành phần đáng chú ý được mô tả trong hình.

Chi tiết BOM (Bill of Materials) được mô tả trong danh sách dưới đây. (Chi phí của thành phần quan trọng chỉ được ghi. Nhưng thông tin chi phí được cung cấp chỉ như một dấu hiệu)

***

- IC khuếch đại LM386 x 2 (Khoảng 1 $)

- TIP41 (bóng bán dẫn NPN) x 2, TIP42 (bóng bán dẫn PNP) x 2 (Khoảng 1,2 đô la cho mỗi cái)

- 1N4148 diode x 4 cho bóng bán dẫn phân cực như Class AB

- Bộ điều chỉnh điện áp LM7812 (Bộ nguồn khuếch đại)

- Chiết áp 20K nhung xanh ALPS (Điều khiển âm lượng, bao gồm 20K VR kép, 10 đô la)

- Tụ điện 1000uF x 2 để lọc DC từ đầu ra âm thanh

- Tụ điện 100uF x 2 để bỏ qua tiếng ồn tần số thấp từ đường dây điện

- Tụ điện 10uF x 2 để bỏ qua nguồn với IC LM386

- Tụ điện 2,2uF x 2 để ghép đầu vào âm thanh với mạch khuếch đại

- Tụ gốm 0,1uF x 6 để lọc nguồn và khử nhiễu tần số cao

- Tụ phim 0,33uF x 1 để lọc nhiễu bộ điều chỉnh LM7812

- Tụ phim 0,047uF x 2 để ổn định đầu ra (mạng Zobel)

- Điện trở 2,2ohm 1 / 2W x 4 để tải bóng bán dẫn

- Điện trở 1K 1 / 4W x 2 cho xu hướng bóng bán dẫn

- 10ohm x 2 để ổn định đầu ra với mạng Zobel

- Khối đầu cuối đấu dây cáp loa (4 chân, 3 $)

- Ổ cắm đầu vào âm thanh stereo 3,5 mm

- Ổ cắm nguồn tròn cho bộ chuyển đổi nguồn điện treo tường 15V

- Bảng PCB phổ thông khoảng 15cm (W) x 10cm (D)

- Ván acrylic x 4 (15cm (W) x 10cm (D) x 5mm / 3mm (H))

- Giá đỡ kim loại kích thước M3 (bu lông / đai ốc) 3,5cm x 4

- 2 dây cáp (đánh giá 5V và hơn 2A)

***

Nên kết hợp bóng bán dẫn trong trang web đăng sơ đồ gốc.

Để có chất lượng âm thanh tốt hơn, thông thường cần phải kết hợp bóng bán dẫn để hỗ trợ các đặc tính vật lý giống hệt nhau của bóng bán dẫn NPN / PNP.

Nhưng vì quá trình đối sánh hơi phức tạp, tôi sẽ không đề cập đến các chi tiết trong câu chuyện này.

Bước 5: Nối dây và hàn

Dây thiếc (cỡ AWG 24) được sử dụng để tạo các mẫu dây như được mô tả trong sơ đồ và bản vẽ đi dây.

Một số cáp jumper được sử dụng do những sai lầm trong quá trình hàn.

Vì phương pháp hàn được giải thích trong phần hướng dẫn khác (https://www.instructables.com/circuits/raspberry-pi/projects/recent/), tôi sẽ không mô tả chi tiết trong câu chuyện này.

Nhưng về cơ bản việc nối dây và hàn được thực hiện theo các chi tiết như trong bản vẽ nối dây.

Như đã thấy trong hình trên, các loại cáp khác nhau được kết nối với bộ khuếch đại bao gồm như cáp âm thanh nổi, cáp loa 2 dây và cáp cấp nguồn 15V.

Bước 6: Chơi và phát triển thêm

Khi quá trình tạo bộ khuếch đại hoàn tất, hãy bắt đầu nghe một số bản nhạc với nó.

Chiếc loa trong hình trên là Scandyna MicroPod SE được mua cách đây khoảng 10 năm.

Bây giờ, mô hình kết nối cáp âm thanh được thay đổi thành Bluetooth và vẫn có hình dạng tương tự của mô hình dường như có sẵn để mua.

Cá nhân tôi cho rằng đặc điểm kỹ thuật và hiệu suất của loa quan trọng hơn bộ khuếch đại đối với chất lượng âm thanh.

Đặc điểm kỹ thuật của người nói như sau.

***

- Ứng dụng âm thanh nổi Hi-Fi, hệ thống AV-Home Theater

- Yêu cầu bộ khuếch đại 10 - 100 watt

- Trở kháng danh định 4 Ω

- Đáp ứng tần số 65-20.000 Hz (± 3dB)

***

Tôi đã mô tả cách sử dụng bộ khuếch đại này cho loa PC.

Nhưng nó có thể được giao tiếp với các nguồn âm thanh đa dạng để phát lại nhạc hoặc video.

Bạn có thể xem video hoạt động của ampli trong liên kết sau.

***

drive.google.com/file/d/131MuCqJzu-P7cf5pM…

***

Do việc ghi âm được thực hiện bằng điện thoại thông minh nên chất lượng âm thanh không được nhiều người nhận biết.

Dù sao thì tôi vẫn đang sử dụng bộ khuếch đại này làm thiết bị cơ bản để phát lại mọi nội dung đa phương tiện với PC, máy chủ Raspberry Pi, điện thoại thông minh, v.v.

Là một phần mở rộng của dự án này, một số chức năng bổ sung sẽ được tích hợp vào bộ khuếch đại này.

Cảm ơn vì đã đọc.