Прост домашен стерео усилвател със субуфер 40-60W (TL074, LM3875)

Схематична диаграма на триканален 2 + 1 аудио усилвател на мощност на базата на микросхеми TL074, LM3875, изходната мощност е около 40 вата. При изграждането на стерео система по триканална схема сложен стерео сигнал се разделя на две ленти, средно-висока честота и ниска честота.

Освен това нискочестотният канал е направен общ за двата стерео канала и се подава към отделен нискочестотен усилвател, зареден на нискочестотна система от високоговорители (т.нар. субуфер), и има два средно-високочестотни канала - по един за всеки стерео канал. Сигналите на средно-високочестотните канали се подават към конвенционален стерео усилвател, зареден с широколентови или средно-високочестотни високоговорители.

Усилвателят има следните спецификации:

• Номинална изходна мощност на канал, при натоварване 8 ома - 40 вата.
• THD при номинална мощност не повече от - 0,06%.
• SOI при изходна мощност от 1 ват, при натоварване от 8 От, не повече от - 0,02%.
• Максималната изходна мощност на канал, при натоварване от 8 ома - 60 вата.
• SOI при максимална изходна мощност - 5%.
• Общият честотен диапазон с обща неравномерна характеристика от 3 dB - 10-30000Hz.
• Съотношение сигнал/шум = 80 dB.
• Входен импеданс - 47 kOhm.
• Дълбочина на разделяне на LF и MF-HF канали = 24 dB на октава.
• Номинално входно напрежение - 1V.

Такава схема позволява, без да се компрометира възприемането на стерео ефекта и нискочестотния компонент, да се оптимизира стерео системата както по отношение на цената (добрите нискочестотни високоговорители обикновено са скъпи), така и по отношение на пространството, заемано в стаята (един голям нискочестотен високоговорител е разположен в долната част в средата между два по-компактни средновисокочестотни високоговорителя).акустични системи).

За висококачествено възпроизвеждане на стерео сигнал е необходимо да се осигури добро разделяне на каналите, тъй като навлизането на средно-високочестотни компоненти в нискочестотния канал стеснява зоната на стерео ефекта, а навлизането на нискочестотния компонент в средно-високочестотните канали води до изкривяване на звука поради неспособността на средно-високочестотните високоговорители да възпроизвеждат добре ниски честоти. Най-добри резултати дават дву-трисекционни активни филтри на операционни усилватели.

електрическа схема

Фигурата показва веригата UMZCH, която има трилентов филтър за формиране на сигнала на входа, направен на базата на двусекционни активни филтри. Стерео входният сигнал се изпраща към жаковете INL и INR. Средно-високочестотните канали са направени на микросхеми A1 и A2 според високочестотни филтърни вериги.

Входните повторители са направени на операционни усилватели A1.1 и A2.1. Това са буферни етапи. Това е последвано от два етапа на високочестотни филтри (A1.2-A1.3 и A2.2-A2.3), настроени да подчертават лентата на сигнала над 240 Hz.

Потискане на нискочестотната компонента 24 dB. на октава. Тримерните резистори R15 и R16 се използват за настройка на номиналните нива на звука.

За да се получи нискочестотен канал, стерео сигналите първо се подават към миксер, направен на A3.1 op-amp. Входният импеданс на смесителя е 10 kOhm, а изходният импеданс на операционните усилватели A1.1 и A2.1 е около 100 Ohm. Следователно миксерът практически не влошава разделянето на средно-високочестотните стерео канали.

Ориз. 1. Схематична диаграма на триканален усилвател на мощност, стерео и субуфер на базата на микросхеми TL074, LM3875.

Полученият монофоничен сигнал от изхода на A3.1 се подава към двусекционен нискочестотен филтър на операционни усилватели AZ.2 и A3.3.Филтърът е настроен да подчертава честоти под 240 Hz. Това е последвано от резистор R27 за настройка на нивото на звука на нискочестотния канал.

Филтърът се захранва от биполярен източник на напрежение ±12V. Това напрежение се взема от отделен захранващ токоизправител, който захранва усилвателя на мощността. Напрежението на филтърното захранване може да бъде от ±8 до ±15V, - може да бъде всеки биполярен източник, дори нестабилизиран.

Важно е той да има добре наблюдавано равенство в модулите на разнополярните напрежения. Усилвателят на мощността е направен на три интегрирани UMZCH на микросхеми A4, A5 и A6 от типа LM3875. Микросхемите са включени почти според типичната схема на превключване. Разликата от типичната схема в параметрите на OOS схемите.

Тук, за да се изключи използването на електролитни кондензатори в OOS, които са източници на шум и изкривяване, беше решено тези кондензатори просто да се изоставят напълно.

В края на краищата микросхемите LM3875 са мощни операционни усилватели във всички отношения и наличието на кондензатор в OOS веригата има смисъл само ако е необходимо да се създаде честотно зависим OOS, което не се изисква тук, или като разделителен кондензатор, когато микросхемата се захранва от еднополярен източник, който тук, когато се захранва от биполярен източник, също не се изисква.

Лабораторните тестове на микросхемата LM3875, когато са включени без кондензатор в OOS веригата и без изолационен кондензатор на входа, показаха отлична производителност на тази опция за превключване. Освен това с тази опция за включване честотната характеристика става по-линейна, което е особено важно при работа на ниски честоти.

Усилването на всяка IC LM3875, ако е необходимо, може да бъде коригирано чрез промяна на съпротивленията R19, R20 и R29, съответно. КогаRF самовъзбуждане паралелно с тези резистори трябва да бъде свързано към малък кондензатор (100-1000 pF), който се избира експериментално. Мощният усилвател се захранва от нестабилизирано напрежение ±30V.

Подробности за усилвателя

Филтърът е направен на три микросхеми TL074, всеки корпус има четири операционни усилвателя. В този случай една ОС остава безплатна. Чиповете могат да бъдат заменени с TL064, LM324, LM2902 или KM1401UD4. Тези пасват идеално.

Можете да използвате чипа KM1401UD2, но трябва да знаете, че захранването му се подава обратно (на 11-ия щифт, плюс, на 4-ия щифт, минус).

Други операционни усилватели също могат да бъдат успешно приложени, например 9 броя единични операционни усилватели K140UD608. Ако е необходимо, филтърът може да се настрои на различна честота на кросоувъра. Резисторите и кондензаторите могат да бъдат изчислени въз основа на формулата:

където F е честотата в kHz, R е съпротивлението в kOhm, C е капацитетът в uF.

Освен това резисторите R9, R10, R13, R14, R23, R24, R25, R26 се приемат като R, а резисторите R7, R8, R11, R12 се приемат като 2R, кондензаторите C5, C7, C6, C8, C11, C10, C9, C12, C14, C16 се приемат като C, а кондензаторите C15 и C17 са взети като 2C.

Кондензаторите C1-C19 трябва да са с напрежение най-малко 25U. Кондензаторите C20-C26 трябва да са поне 63V. Микросхемите UMZCH A4-A6 трябва да бъдат инсталирани на радиатори. Желателно е да се осигури принудително охлаждане с вентилатор (например от захранване на персонален компютър).

---