Принцип работы
Все вышеупомянутые типы ламп в том или ином виде нашли применение в аудиотехнике. При этом пытливые умы аудиоинженеров постоянно искали пути наиболее эффективного их использования. Довольно быстро они пришли к выводу, что место включения экранирующей сетки пентода в схему усилителя — это инструмент, с помощью которого можно принципиально изменить режим его работы. При подключении сетки к катоду мы имеем классический пентодный режим, если же переключить сетку на анод — пентод начинает работать в режиме триода. Это позволяет объединить два типа усилителя в одном с возможностью смены режима с помощью простого переключателя.
Так работает тетрод
Но и этим дело не ограничилось. В 1951 году американские инженеры Дэвид Хафлер и Харберт Керос предложили подключать сетку пентода совершенно иным способом: к промежуточным отводам первичной обмотки выходного трансформатора. Такое подключение является чем-то средним между чистым триодным и чистым пентодным включением, давая возможность комбинировать свойства обоих режимов.
Таким образом, с режимами ламп произошла та же история, что и с классами усиления, когда вслед за «чистыми» классами А и В появился комбинированный класс АВ, сочетающий сильные стороны двух предыдущих.
Обозначение разных типов ламп по ГОСТу
В том, что касается сочетания режимов работы ламп и классов усиления, они могут комбинироваться произвольным образом, что приводит к изрядной путанице и даже жарким спорам в рядах неофитов. Не добавляет ясности и тот факт, что разработчики ламповых усилителей в большинстве случаев указывают не класс усилителя, а принцип схемотехники: однотактный — SE (Single Ended) или двухтактный — PP (Push-Pull). В итоге, пентоды и тетроды нередко ассоциируют исключительно с классом АВ и двухтактной схемой в целом, а триод, напротив, считают синонимом класса А и сугубо однотактного включения. На самом же деле, ни что не препятствует переключить усилитель, работающий в классе А, в пентодный или ультралинейный режим, а на паре триодов можно собрать двухтактный усилитель, работающий в классе В или АВ.
Предпосылкой к неверным ассоциациям является частота использования тех или иных режимов в различных классах усиления. Триоды чаще используют в однотактных схемах и классе А. В свою очередь, пентоды и тетроды лучше подходят для работы в двухтактных схемах, хотя переключение их в триодный режим — реальная опция, встречающаяся на усилителях, работающих в классе АВ, и не имеющая ровным счетом никакого отношения к классу А.
Верхняя крышка для корпуса усилителя
С верхней крышкой все достаточно просто — вырезал ее по размерам такой же как и днище усилителя. Посередине крышки установлен большой куллер Titan для охлаждения трансформатора и внутренностей усилителя мощности.
Рис. 15. Куллер Titan для охлаждения усилителя мощности.
На куллер позже была установлена защитная сетка, извлеченная с нерабочего блока питания от ПК.
Для эффективной вентиляции в крышке были просверлены четыре набора отверстий, по три ряда в каждом. Они размещены равно-удаленно по бокам.
Для того чтобы проделать в крышке отверстие под вентилятор был использован метод высверливания отверстий по периметру (в данном случае круга), о котором я писал выше при изготавливании передней панели.
Верхняя крышка будет крепиться к радиаторам при помощи небольших винтов с насечкой, это очень удобно если нужно снять крышку и заменить предохранитель или же для очистки от пыли — открутить шесть таких винтов это минутное дело и не нужна никакая отвертка.
После того как все отверстия просверлены нужно было покрасить панель. Решил выполнить окраску в черный цвет, поскольку винты с насечкой серебристые, куллер тоже серебристый — на черном фоне смотрятся неплохо. Покраску выполнил в два слоя, давая им достаточно просохнуть, использовал баллончик-аэрозоль с черной краской.
Если на динамиках нет звука
Подобная неисправность может возникнуть в том случае, когда сигналы непосредственно из усилителя перестают поступать на саму акустику. Кроме того, отсутствие звука в динамиках может указывать на то, что автомагнитола перестала передавать сигнал на час усилитель.
Чтобы устранить эту неисправность, необходимо провести диагностику и убедиться, что усилитель находится во включенном состоянии и на него поступает необходимый уровень мощности, для нормального, бесперебойного функционирования. После этого, следует убедиться в том, что на усилитель подается непосредственно с головного устройства сигнал.
Чтобы это проверить нужно, отключить провода RCA, а затем подсоединить их к каждому, отдельному проверочному блоку. При этом пользователь должен убедиться в том, чтобы магнитола была во включенном состоянии, а все кабели были правильно подключены к соответствующим разъемам. Если такая проверка не принесла никаких положительных результатов, рекомендуется воспользоваться другим комплектом RCA проводов. Это обусловлено тем, что в некоторых случаях, причиной отсутствия звука в динамиках выступают вышедшие из строя, неисправные провода.
Если после повторного подключения, на одном выходе появляется звук, а на другом нет, тогда в этом случае, велика вероятность того, что из строя вышла магнитола. В том случае, когда сигнала нет на самом выходе автоусилителя, тогда это устройство нужно снять и подключить к нему другие колонки, можно даже те, которые используются в обыкновенных домашних аудиосистемах. Если после такого подключения звук в колонках появится, тогда усилитель является исправным, а причину отсутствия звука следует искать в автомобильных динамиках.
Аудиомодули и платы усилителей с Али и не только
Одни из самых лучших, мощных, функциональных модулей для самодельных акустических систем, усилителей.
Подойдут для ремонта или модернизации имеющихся музыкальных центров и магнитол.
Модули отличаются по назначению, компоновке и фунционалу: есть предусилители, есть оконечные усилители. Ряд плат оборудованы регулировкой громкости и тона, а часть имеют соединение блютуз.
СТЕРЕОУСИЛИТЕЛЬ УСИЛИТЕЛЬ LUSYA CSR64215 С BLUETOOTH 4.2 APT-X
Создан на базе чипа CSR64215 и поддерживает несколько протоколов. Фактически, это готовый модуль для сборки аудиосистемы и интегрирования в существующую.
ОБАЛДЕННЫЙ АУДИОМОДУЛЬ ЦАП LUSYA CSR8675 BLUETOOTH 5.0 24БИТА ЗА $27
Модуль блютуз на чипе CSR8675, в качестве ЦАП служит PCM5102A. Есть поддержка APT-X. Фактически это законченный модуль, просто добавляем питание и на выход пассивные колонки или динамики.
Предварительный усилитель (4 канала) с регулировкой NE5532 Stereo Pre-amp Preamplifier
Подходит для регулировки звука по разным каналам. Можно использовать в купе с оконечными усилителями мощности, разделив каналы — НЧ мощный (сабвуфер), пара СЧ+ВЧ с отдельным усилителем.
Модуль усилителя TPA3116 50W*2+100W 2.1 Channel
Готовый мощный модуль усилителя мощности и регулировкой громкости и тона. Подходит для создания акустических систем 2.1 (колонки с сабвуфером).
TDA7492 Wireless BT 4.0 50W+50W 2-channel
Данный усилитель является одним из самых недорогих с беспроводным модулем. Выходая мощность 2х50Вт.
Модуль TDA7498E 2*160W Dual Channel
Более мощный вариант оконечного усилителя мощности. Плата обеспечивает выход до 160 Вт на каждый из двух каналов. Имеется штатное активное охлаждение.
XH-M548 BT Dual ChannelМодуль
Компактная плата усилителя мощности и беспроводным модулем. Хороший вариант для модернизации имеющегося (старого) музыкального центра.
Модуль XH-M252 AC 24V Stereo TDA8954TH Dual Chip 2 * 420W
Один из самых мощных в подборке. Оконечный усилитель на 2 канала по 420 Вт. Питается от 24 Вольт.
XH-M258 Stereo TDA8954TH Dual Chip 2 * 420WМодуль
Лучшее предложение — усилитель на 2 канала по 420 Вт с активным охлаждением и индуктивными фильтрами на выходе.
Модуль TPA3116D2 Subwoofer with Volume Potentiometer 2*50W+100W
Усилитель 2.1 для сабвуфра. Мощность НЧ канала 100Вт, плюс два канала по 50 Вт.
Модуль TDA7498 2*100W
Компактный усилитель 2х100 Вт с пассивным охлаждением. Из-за небольших размеров платы подходит для встраивания в существующие системы.
Модуль TPA3116D2 2*50W+100W 4.2 Channel
Комбинированный модуль усилителя 2.1, пара каналов по 50Вт и канал сабвуфера 100Вт. Есть регулировка уровней звука.
Обращаю ваше внимание, что в магазине tomtop.com появились купоны со скидками -3$ от 12$, -5$ от 25$ и -7$ от 60 $
$3 от $12: 25OFFTT, (доступно 100шт.) $5 от $25: 20OFFTT,(доступно 100шт.) $7 от $60: 11OFFTT, (доступно 100шт.)
Нанесение надписей на переднюю панель УМЗЧ
Думаю что этот пункт будет интересен очень многим, особенно тем кто мастерит различные корпуса для устройств из металла, не только усилители мощности.
Полагаю что многие из вас знакомы или же хоть раз где-то слышали о таком явлении как Лазерно Утюжная Технология (или просто в народе — ЛУТ), применяемая для изготовления печатных плат в домашних условиях.
Я также в свое время слышал о ней, но еще даже не опробовав ее для изготовления печатных плат (всегда по старинке трафарет рисовал вручную на листе бумаги + шприц с лаком для нанесения на текстолит) принялся использовать ее для нанесения надписей на металл.
Суть методологии ЛУТ очень проста, сейчас подробно распишу как я наносил надписи на пластину из дюралюминию для передней панели своего самодельного усилителя мощности звуковой частоты.
Зачищаем металл мелкозернистой наждачной бумагой, добиваемся чтобы поверхность была ровной и гладкой (это я уже делал, описано выше). Очищаем и обезжириваем поверхность пластины при помощи тампона из ватки, смоченного в растворитель.
Распечатываем на ЛАЗЕРНОМ принтере нужный трафарет со всеми нужными надписями и в нескольких копиях на странице извлеченной из прочного глянцевого журнала.
Печать нужно выполнять в зеркальном отображении, чтобы после перебивки надписи на металле были в правильном положении. Отобразить изображение можно в любом графическом редакторе или же при помощи программы в которой чертили рисунки.
Рис. 10. Трафарет с надписями для передней панели моего усилителя.
Если напечатанный рисунок достаточно большой по размеру, то возможно что лучше его разрезать на части размером поменьше. Я именно так и сделал — отдельно вырезал трафареты с надписями сверху, с рисунками для каждого из регуляторов громкости, наушников…
Мелкими частями трафареты намного удобнее центрировать, особенно те что с круговыми отверстиями. Для этого внутреннюю часть бумаги подготовленного кусочка трафарета можно надрезать от центра к краям и получившиеся лепесточки вдавить в отверстие, тем самым надежно отцентрировав трафарет.
Рис. 11. Напечатанные на журнальном листе бумаги и в зеркальном отображении надписи для передней панели УМЗЧ.
Разогреваем утюг. Я использовал еще советский со сплошной массивной подошвой из металла, остывает она медленно и соответственно накапливает достаточно тепла для теплопередачи.
Пластину из металла нагреваем утюгом до температуры немного ниже максимальной температуры утюга, это делается «на глаз», к тому же пластина остывает достаточно быстро — можно разогреть до максимума и после сделать небольшую паузу перед следующим шагом.
В моем случае пластина достаточно длинная, поэтому я переносил надписи по порядку: нагревал сначала одну сторону пластины, переносил надписи, потом приступал к надписям посередине и грел середину пластины, а потом уже оставшуюся сторону.
Процесс переноса надписей очень прост — прикладываем трафарет, центрируем и позиционируем как нужно, потом прикладываем сверху на трафарет подошву утюга и держим так секунд 10, после дав остыть секунд 10 начинаем аккуратно как бы «втирать» трафарет по всей площади.
Приклеив таким способом несколько трафаретов можно перейти к следующему этапу. Можно конечно приклеить все трафареты сразу, но это уже как кому удобнее, попробуете и определите для себя подходящий вариант.
Ищем емкость с размерами, достаточными чтобы погрузить в него изготавливаемую пластину, можно также использовать ванну.
Набираем в нее теплую воду с температурой примерно 30-35 градусов по Цельсию. Аккуратно погружаем в теплую воду нашу пластину с приклеенными трафаретами.
Ждем примерно 10-15 минут чтобы бумага полностью размокла и легко отслоилась от металла, отделяем ее и протираем панель с надписями отрезком сухого полотна.
Ожидаем немного пока надписи на панели просохнут — на них станут видны тонкие слои белых волокон — это остатки от бумаги. Убираем эти волокна при помощи ватки смоченной в спирт, делаем это аккуратно и с небольшим усилием.
Повторяем процесс обезжиривания металла на следующем участке где нужно клеить надписи (мало ли что, руками все-таки пачкаем), греем утюгом, кладем трафарет, греем его, а потом втираем, мочим в воде, протираем…повторяем пока все надписи не будут нанесены.
Все, надписи готовы!
Может случиться так, что с первого раза получить целые и качественные надписи не получится — не отчаивайтесь, пробуйте и экспериментируйте.
Я распечатывал трафареты на листах бумаги из разных журналов, только два типа бумаги дали хороший результат — они хорошо размокали и отслаивались от перенесенного на металл тонера.
Как питаемся схема
От качества питания зависит и качество усиления. С какими бы выдающимися характеристиками не был транзистор, если питание плохо отфильтровано или недостаточное, то усиление будет советующего качества.
На клеммы Х3 и Х4 подключается питание 6 В.
Эта схема может питаться и от аккумулятора. Однако, несмотря на то, что аккумулятор – это источник с минимальным шумом, у аккумулятора тоже есть свое сопротивление.
И чтобы оно не мешало и не влияло на работу усилителя, нужен сглаживающий и накопительный конденсатор.
Электролитический конденсатор С3 накапливает энергию источника питания, что позволяет улучшить качество усиления. Чем выше емкость – тем лучше. Естественно, у такого правила есть ограничения. Если поставить слишком большую емкость, то будет большая нагрузка на источник питания.
К тому же, электролитические конденсаторы должны разряжаться после выключения. Тем более, есть предел для увеличения емкости для схемы. Если в эту схему подключить конденсатор емкостью 1 фарад (1 000 000 мкФ), то уровень шума на выходе усилителя будет такой же, как и при 1000 мкФ. Это связано с тем, что у транзистора так же есть и свои «шумы», отсутствие экранировки на входе, динамические искажения и другие параметры.
Во время проектирования схемы все эти параметры рассчитываются. Здесь в схеме у конденсатора С3 емкость 47 микрофарад – этого достаточно для нашего транзистора, поскольку у него не большая мощность, которую он может выдать. Можно поставить и большую емкость, например, 1000 микрофарад. Главное не нежно ставить конденсатор с меньшим пределом по напряжению. Если поставить конденсатор менее 6 В (питание схемы), то конденсатор начнет нагреваться и даже может взорваться.
УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ САБВУФЕРА ПО СХЕМЕ ЛАНЗАРА
Ну что сказать про один из самых повторяемых схем усилителя мощности, – схема Ланзар была разработана еще в 70-х годах прошлого столетия. На современной высокоточной элементарной базе, ланзар стал звучать еще лучше. По идее, схема отлично подходит и для широкополосной акустики, искажения при половине громкости всего 0,04% – полноценный Hi-Fi.
Выходной каскад усилителя построен на паре 2SA1943 и 2SC5200, все каскады собраны на максимально близких по параметрам комплиментарных парах, усилитель построен полностью по симметричной основе. Номинальная выходная мощность усилителя составляет 230-280 ватт, но можно снять гораздо больше, повышая входное напряжение питания.
Номиналы ограничительных резисторов дифференциальных каскадов подбирается исходя от входного напряжения. Ниже приведена таблица.
Питание ±70 В – 3,3 кОм…3,9 кОм Питание ±60 В – 2,7 кОм…3,3 кОм Питание ±50 В – 2,2 кОм…2,7 кОм Питание ±40 В – 1,5 кОм…2,2 кОм Питание ±30 В – 1,0 кОм…1,5 кОм
Эти резисторы подбираются с мощностью 1-2 ватт, в ходе работы на них может наблюдаться тепловыделение.
Регулирующий транзистор заменил на отечественный КТ815, на тот момент другого не было под рукой. Он предназначен для регулировки тока покоя выходных каскадов, в ходе работы не перегревается, но укреплен на общий теплоотвод с транзисторами выходного каскада.
Первый запуск схемы желательно сделать от сетевого блока питания, последовательно сетевой обмотке трансформатора подключите накальную лампу на 100-150 ватт, если будут проблемы, то спалите минимум деталей. А вообще, схема Ланзара не критична к монтажу и компонентам, я пробовал даже с широким разбросом используемых компонентов, с использованием отечественных радиодеталей – схема показывает высокие параметры даже в этом случая. Принципиальная схема Ланзара имеет две основные версии – на биполярных транзисторах и с применением полевых ключей в предпоследнем каскаде, в моем случае первая версия.
Второй предвыходной каскад работает в чистом классе “А“, поэтому в ходе работы транзисторы перегреваются. Транзисторы этого каскада обязательно устанавливают на теплоотвод, желательно общий, не забудьте про изоляции – слюдяные пластины и изолирующие шайбы для шурупов.
Правильно собранная схема заводится без всяких проблем. Первый запуск делаем с ЗАКОРОЧЕННЫМ НА ЗЕМЛЮ ВХОДОМ, т.е. вход усилителя стыкуем с средней точкой с блока питания. Если после запуска ничего не взорвалось, то можно отсоединять вход от земли. Дальше подключаем нагрузку – динамик и включаем усилитель. Для того, чтобы убедиться в работоспособности усилителя, достаточно дотронуться до оголенного входного провода. Если в головке появляется своеобразный рев – то усилитель работает! Дальше можно укрепить все силовые части на теплоотводы и подать на вход усилителя звуковой сигнал. После 15-20 минут работы на 30-50% от максимальной громкости нужно настроить ток покоя. На фотографии все детально показано, в качестве индикатора напряжение желательно использовать цифровой мультиметр.
Замер выходной мощности усилителя
Как выставить ток покоя
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 принципиальная ФНЧ и 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).
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.
Полезное: Электрозажигалка для сигарет своими руками
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).
Плата печатная для устройства
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
2– 5,00 Загрузка…
НАЖМИТЕ ТУТ И ОТКРОЙТЕ КОММЕНТАРИИ
Как правильно организовать экранирование?
Даже если все проводники общий шины усилителя разведены правильно, он всё ещё не защищён от воздействий помех, которые могут быть наведены на элементы усилителя внешними или внутренними электромагнитными полями.
На картинке знакомая уже схема подключения двух генераторов переменного тока. Но, в данном случае, мы попробуем проследить, как внешнее или внутреннее электромагнитное поле может стать причиной проникновения помех во входные цепи усилителя.
Условно обозначим ёмкость между «горячими» проводниками генераторов как C1.
Предположим, что генератор G2 выключен. Тогда ток, генерируемый G1 может потечь по цепи: верхний вывод генератора, паразитная ёмкость C1, резистор R2, общая шина, нижний вывод генератора G1. Таким образом, ток генератора G1 может проникнуть в нагрузку R2.
Чтобы минимизировать проникновение помехи, применим экранирование.
Это могло бы значительно снизить влияние внешних полей на входной сигнал, если бы мы не стали пускать ток генератора G1 по экранирующей оплётке кабеля точно так же, как это было в случае с общей шиной, описанном выше.
Поэтому доработаем нашу схему так, чтобы предотвратить протекание тока генератора G1 по экранирующей оплётке. Для этого достаточно подключить оплётку кабеля к общей шине только в одной точке.
Теперь применим экранирование сигнального провода в УНЧ, чтобы защитить его от наводок.
Это хорошее решение и оно в большинстве случаев может защитить входной сигнал от помех. Но, всё может оказаться не так радужно, когда мы будем иметь дело с уровнем сигнала на порядок ниже, чем уровень сигнала линейного входа.
Когда уровень усиливаемого сигнала очень мал, то становится ощутимым воздействие помех от всевозможных электромагнитных излучений. Электромагнитные волны легко проникают через экранирующую оплётку провода, которую обычно изготавливают из немагнитных материалов.
Кроме этого, электромагнитные волны по-разному воздействуют на оплётку и центральный провод, в силу их различной формы и величин распределённой ёмкости и индуктивности. Если предположить, что на кабель воздействует однородное переменное электромагнитное поле, то последнее вызовет в центральном проводе и оплётке токи разной величины. И хотя токи эти будут иметь разный знак по отношению к полезному сигналу, алгебраическая сумма их будет больше ноля. Если величина этих паразитных токов превысит уровень шумов усилителя то помеха может стать заметной на слух.
Для того чтобы минимизировать уровень помех в высокочувствительных цепях усилителя, используют экранированную витую пару, которую в народе называют микрофонным кабелем.
Токи, генерируемые электромагнитными полями в проводах витой пары текут в одном направлении и практически равны, благодаря идентичной форме каждого проводника витой пары. В то же время, токи полезного сигнала текут в разных направлениях по проводникам витой пары. Таким образом, в одном проводе ток помехи складывается с полезным сигналом, а в другом вычитается, что приводит к полной компенсации помехи.
Но, в любительской практике, витая пара может понадобиться не так часто, и используется разве что для подключения динамического микрофона или электромагнитного звукоснимателя к предварительному усилителю.
Обычно линейный вход усилителя низкой частоты подключают примерно по такой схеме. Как видите, общий провод линейного входа не соединён с корпусом гнезда. В то же время, корпус гнезда соединён с металлическим корпусом усилителя. Точно также с металлическим корпусом усилителя соединяют и другие элементы экранирования, например, межобмоточный экран силового трансформатора и металлический экран предварительного усилителя.
Но, во всех случаях, общую шину усилителя соединяют с металлическим корпусом (экраном) только в одной точке поз.1. Если таких точек будет больше одной, то токи «путешествующие» по металлическому корпусу усилителя начнут «заглядывать» в общую шину, что может стать причиной помех.
Если для линейного входа используется гнездо типа Джек 3,5мм, а корпус усилителя металлический, то придётся изолировать крепление гнезда от корпуса, так как общий вывод поз.1 и элементы крепления поз.2 в таких гнёздах соединены гальванически.
Стабилизатор или фильтр?
Удивительно, но чаще всего для питания усилителей мощности используются простые схемы с трансформатором, выпрямителем и сглаживающим конденсатором. Хотя в большинстве электронных устройств сегодня используются стабилизированные блоки питания. Причина этого заключается в том, что дешевле и проще спроектировать усилитель, который бы имел высокий коэффициент подавления пульсаций по цепям питания, чем сделать относительно мощный стабилизатор. Сегодня уровень подавления пульсаций типового усилителя составляет порядка 60дБ для частоты 100Hz , что практически соответствует параметрам стабилизатора напряжения. Использование в усилительных каскадах источников постоянного тока, дифференциальных каскадов, раздельных фильтров в цепях питания каскадов и других схемотехнических приёмов позволяет достичь и ещё больших значений.
Питание выходных каскадов чаще всего делается нестабилизированным. Благодаря наличию в них 100% отрицательной обратной связи, единичному коэффициенту усиления, наличию ОООС, предотвращается проникновение на выход фона и пульсаций питающего напряжения.
Выходной каскад усилителя по сути является регулятором напряжения (питания), пока не войдет в режим клиппирования (ограничения). Тогда пульсации питающего напряжения (частотой 100 Гц) модулируют выходной сигнал, что звучит просто ужасно:
Если для усилителей с однополярным питанием происходит модуляция только верхней полуволны сигнала, то у усилителей с двухполярным питанием модулируются обе полуволны сигнала. Большинству усилителей свойственен этот эффект при больших сигналах (мощностях), но он никак не отражается в технических характеристиках. В хорошо спроектированном усилителе эффекта клиппирования не должно происходить.
Чтобы проверить свой усилитель (точнее блок питания своего усилителя), вы можете провести эксперимент. Подайте на вход усилителя сигнал частотой чуть выше слышимой вами. В моём случае достаточно 15 кГц :(. Повышайте амплитуду входного сигнала, пока усилитель не войдёт в клиппинг. В этом случае вы услышите в динамиках гул (100Гц). По его уровню можно оценить качество блока питания усилителя.
Предупреждение! Обязательно перед этим экспериментом отключите твиттер вышей акустической системы иначе он может выйти из строя.
Стабилизированный источник питания позволяет избежать этого эффекта и приводит к снижению искажений при длительных перегрузках. Однако, с учётом нестабильности напряжения сети, потери мощности на самом стабилизаторе составляют примерно 20%.
Другой способ ослабить эффект клиппирования это питание каскадов через отдельные RC-фильтры, что тоже несколько снижает мощность.
В серийной технике такое редко применяется, так как помимо снижения мощности, увеличивается ещё и стоимость изделия. Кроме того, применение стабилизатора в усилителях класса АВ может приводить к возбуждению усилителя из-за резонанса петель обратной связи усилителя и стабилизатора.
Потери мощности можно существенно сократить, если использовать современные импульсные блоки питания. Тем не менее, здесь всплывают другие проблемы: низкая надёжность (количество элементов в таком блоке питания существенно больше), высокая стоимость (при единичном и мелко-серийном производстве), высокий уровень ВЧ-помех.
Типовая схема блока питания для усилителя с выходной мощностью 50Вт представлена на рисунке:
Выходное напряжение за счёт сглаживающих конденсаторов больше выходного напряжения трансформатора примерно в 1,4 раза.
Итак, подведём итоги.
Чтобы минимизировать паразитные токи и другие влияния источников помех на полезный сигнал, нужно ещё на стадии проектирования усилителя минимизировать любую возможность протекания токов разных источников по общим шинам.
Металлический корпус усилителя должен быть соединён с общей шиной усилителя только в одной точке. Хотя другие элементы экранирования, за исключением тех, по которым протекает полезный сигнал, могут быть соединены с корпусом произвольно.
Для подключения слабых источников сигнала, таких как головка динамического микрофона или электромагнитного звукоснимателя, следует использовать витую экранированную пару.
