Praktični sklopovi pojačala snage na bazi KT 805. Tranzistorsko pojačalo snage. Push-pull audio pojačalo

Proračun skretnice za akustiku75

Izračunavanje skretnice za akustiku, kao što znate, vrlo je važna operacija. Ne postoje savršeni ljudi na svijetu sustavi zvučnika sposoban za reprodukciju cijelog frekvencijskog raspona.
I tada u pomoć dolaze pojedini dijelovi spektra zvučnika. Na primjer, ako trebate reproducirati niske frekvencije, koristite subwoofer, a za reprodukciju visokih frekvencija instalirajte srednji bas.
Kada svi ovi zvučnici zajedno počnu svirati, može doći do zabune prije nego što dođete do jednog ili drugog emitera. Iz tog razloga potrebna je aktivna ili pasivna skretnica za akustiku.
U ovom ćemo članku naučiti zašto su potrebni izračuni filtera, razmotriti pasivne skretnice i naučiti kako se izgrađuju pomoću induktora i kondenzatora.

Izračun križanja

Za povezivanje 2-staznih (vidi) ili drugih zvučnika s veliki iznos trake na 1 kanal pojačala ili GU, trebaš nekakav zaseban uređaj koji razdvaja signal. Istodobno, mora dodijeliti vlastite frekvencije za svaki pojas. Ti se uređaji nazivaju filtri ili skretnice.

Bilješka. U pravilu, komponentni zvučnici već dolaze s pasivnom skretnicom. Pripremio ju je proizvođač i osmišljena je od samog početka.

Ali što učiniti ako trebate podijeliti frekvencije prema drugoj shemi (na primjer, ako je skup akustike sastavljen iz zasebnih komponenti)?
U ovom slučaju govorimo o izračunavanju crossovera.Napomenimo odmah da izračunavanje crossovera nije nimalo teško i možete ga čak i sami napraviti.

U nastavku su upute o tome kako izračunati crossover:

preuzimanje datoteka poseban program. Ovo bi mogao biti Crossover Elements Calculator na vašem računalu;

Unosimo otpor niskofrekventnog i visokofrekventnog zvučnika. Impedancija je nazivna vrijednost akustične impedancije, izražena u Ohmima. Obično je prosječna vrijednost 4 ohma;
Unesite frekvenciju skretnice. Ovdje će biti korisno znati da se frekvencija mora unijeti u Hz, ali ni u kojem slučaju u kHz.

Bilješka. Ako je skretnica drugog reda, tada morate unijeti i vrstu skretnice.

Očekivani rezultat možete dobiti klikom na gumb za izračun.

Osim toga, morate znati sljedeće:

Kapacitet kondenzatora, odnosno njihova vrijednost upisuje se u faradima;
Induktivitet se izračunava u Henry (mH).

Shema izračuna filtra izgleda otprilike ovako:

Filtri različitog reda

Da biste jasno razumjeli shemu izračuna križanja (vidi), morate razumjeti razliku između filtara različitih redova. O tome će biti riječi u nastavku.

Bilješka. Postoji nekoliko redova križanja. U ovom slučaju redoslijed znači parametar križanja, koji karakterizira njegovu sposobnost da priguši nepotrebne frekvencijske signale.

Prva narudžba

Krug dvosmjerne skretnice ovog reda izgleda ovako:

Dijagram pokazuje da niskopropusni filter odn niske frekvencije izgrađen je na induktoru, a visokopropusni filtar na kondenzatoru.

Bilješka. Ovaj izbor komponenti nije slučajan, budući da se otpor induktora povećava izravno proporcionalno porastu frekvencije. Ali što se tiče kondenzatora, on je obrnuto proporcionalan. Ispada da takva zavojnica savršeno prenosi niske frekvencije, a kondenzator je odgovoran za prijenos visokih frekvencija. Sve je jednostavno i originalno.

Također treba znati da skretnice prvog reda, odnosno njihova ocjena, ovise o odabranoj frekvenciji skretnice i vrijednosti impedancije zvučnika. Prilikom dizajniranja niskopropusnog filtra prije svega morate obratiti pozornost na graničnu frekvenciju zvučnika za bas i srednje tonove (vidi).
Ali kada dizajnirate visokopropusni filtar, trebate učiniti isto s visokopropusnim filtrom.

Pasivna skretnica

Pasivna filtracija danas se smatra najdostupnijom jer ju je relativno jednostavno implementirati. S druge strane, nije sve tako jednostavno.
Govorimo o sljedećim nedostacima:

Usklađivanje parametara i vrijednosti filtara s karakteristikama drajvera zvučnika vrlo je teška stvar;
Tijekom rada može se uočiti nestabilnost parametara. Na primjer, ako se otpor glasovne zavojnice povećava kada se zagrijava. U tom smislu, koordinacija postignuta tijekom procesa razvoja značajno će se pogoršati;
Filtar, koji ima unutarnji otpor, oduzima dio izlazne snage pojačala. U isto vrijeme, prigušenje se pogoršava, a to utječe na kvalitetu zvuka i jasnoću donjeg registra.

Kao što znate, danas su najčešći akustični sustavi dvokomponentne opcije.
U njima se filtar odvaja zvučni signal u dva raspona:

Prvi raspon je namijenjen isključivo za niske i srednje frekvencije. U ovom slučaju koristi se crossover niske frekvencije ili niskopropusni filtar;
Drugi raspon je za HF. Ovdje se već koristi drugi visokopropusni filtar.

Bilješka. Može postojati nekoliko opcija za implementaciju filtra, ali svi moraju biti u skladu s određenim kanonima.

Ispod je popis zahtjeva koje crossover mora ispuniti:

Filtar ne bi trebao utjecati na frekvencijski spektar i valnu duljinu izlaznog audio signala;
Mora stvoriti aktivno opterećenje za pojačalo, neovisno o frekvenciji;
Mora biti u stanju osigurati formiranje usmjerenog uzorka zajedno s akustičnim sustavima. To se mora provesti na takav način da maksimalno zračenje dopre do slušatelja.

Iz članka smo naučili kako vlastitim rukama izračunati skretnicu zvučničkih sustava. Tijekom radnog procesa također će biti korisno proučiti dijagrame, pogledati video pregled i foto materijale.
Ako naučite kako sami izračunati filtar, nećete morati plaćati stručnjake za usluge. Time je trošak operacije sveden na minimum, jer je potrebno samo malo strpljenja i vremena proučavanja.

UniBox program za proračun akustičkih sustava sa različite vrste akustični dizajn:

Zatvorena kutija
bas refleks (Vented Box)
sustav s pasivnim radijatorom (Passive Radiator Box)
Bandpass Single Tuned Box

Vrlo jednostavan i logičan program, radi u ljusci Microsoft Windows Excel 2000. Prema recenzijama, rade normalno pod Excelom 97, ako se ažurira na odgovarajući način. Omogućuje vam simulaciju razine zvučnog tlaka, krivulje impedancije zvučnika, frekvencijskog odziva i još mnogo toga.

Na web stranici proizvođača možete pronaći bazu podataka mnogih poznatih govornika:
Audax, Focal, Monacor, Scan Speak, Vifa, Seas, Peerless, Altec, Audio Concepts, Bag End, BBC, Blaupunkt, Boston Acoustics, Celestion, Dayton, Dynaudio, Electro-Voice, Eminence, Fane, Focal, Gauss, JBL, JL Audio, Klipsch, McCauley, MCM, MG Electronics, Morel, Parts Express, Peavey, Performance Plus, Phoenix Gold, Pioneer, Pyle, Pyramid, Reflex, Rockford-Fosgate, SoundStream, Stillwater Designs, Tekton, Thruster, Ultimate, Vieta.
Osim toga, možete ručno dodati karakteristike zvučnika i stvoriti nove baze podataka.

Govornička radionica

Program za izračun Speaker Workshop za akustiku i subwoofere. Omogućuje vam izračun kućišta i filtara; različita mjerenja: impedancija zvučnika, frekvencijski odziv, harmonijsko izobličenje, pasivne komponente (kondenzatori, induktori, otpornici); i mnogo više. Postoji opis rada s programom na ruskom. Preporučujemo.

JBL SpeakerShop

JBL SpeakerShop program za proračun akustike i subwoofera. JBL SpeakerShop sastoji se od dva neovisna i komplementarna dijela: Enclosure Module - za proračun akustičnog dizajna i Crossover Module - za proračun parametara crossover filtera. Osim toga, postoji baza zvučnika raznih proizvođača. Preporučujemo.

BassBox 6 Pro

Jedan od najboljih programa ove vrste za proračun akustičkih sustava svih vrsta: zatvorene kutije, bas refleksa, pojasnog prolaza, kao i za mjerenje parametara dinamičkih glava. Ogromna baza podataka o parametrima zvučnika gotovo svih poznatih proizvođača. Preporučujemo.

Vrlo koristan program za grafički prikaz (crtanje) dijagrama i tiskane ploče. Na raspolaganju vam je: korisničko sučelje i više od 1300 standardnih elemenata - ne morate "crtati" svaki mikro krug ili otpornik. Lijep program :-). Preporučujemo.

Dizajner napajanja

Vrlo koristan program. Uz njegovu pomoć lako se izračunavaju svi izvori energije - mostni, jednovalni i puni valovi, kenotroni i diode, s L i C filtrima. Baza podataka već sadrži potrebne podatke za najpopularnije ispravljače, samo trebate podesiti napon na sekundarnom namotu mrežnog transformatora i struju opterećenja (otpor). Program simulira valni oblik napona i struje u bilo kojoj točki strujnog kruga i upozorava ako je bilo koja granična vrijednost za ispravljač prekoračena. Nova verzija PSU Designer vam omogućuje spremanje datoteka i njihovo uređivanje (informacije s web stranice AV Salon)

Kalkulator krivulje prigušenja

Danska tvrtka Danish Audio Connect, koja proizvodi precizne diskretne regulatore i selektore, nudi softver za samostalno izračunavanje atenuatora. Program je napisan u Excelu i, unatoč svojoj jednostavnosti, uzima u obzir puno parametara - ukupni otpor, karakteristike, broj koraka, pa čak i dubinu podešavanja. Ova ljubav prema "uradi sam" lako se objašnjava - DACT nudi ne samo gotove proizvode, već i komplete, omogućujući dizajneru da samostalno odabere vrstu otpornika po svom ukusu - ugljik, metalni film ili tantal.
(podaci sa stranice “AV Salon”)

Ovaj krug audio pojačala kreirao je svima omiljeni britanski audio inženjer Linsley-Hood. Samo pojačalo je sastavljeno sa samo 4 tranzistora. Izgleda kao obični krug niskofrekventnog pojačala, ali to je samo na prvi pogled. Iskusni radioamater će odmah shvatiti da izlazni stupanj pojačala radi u klasi A. Genijalno je to što je jednostavno, a ovaj sklop je dokaz tome. Ovo je superlinearni sklop gdje se oblik izlaznog signala ne mijenja, odnosno na izlazu dobivamo isti oblik signala kao na ulazu, ali već pojačan. Krug je poznatiji kao JLH - ultra linearno pojačalo klase A, a danas sam vam ga odlučio predstaviti, iako je shema daleko od nove. Svaki obični radio amater može sastaviti ovo pojačalo zvuka vlastitim rukama, zahvaljujući odsutnosti mikro krugova u dizajnu, što ga čini pristupačnijim.

Kako napraviti pojačalo za zvučnike

Krug audio pojačala

U mom slučaju korišteni su samo domaći tranzistori, jer nije lako pronaći uvezene tranzistore, pa čak ni tranzistore standardnog kruga. Izlazni stupanj izgrađen je na snažnim domaćim tranzistorima serije KT803 - s njima se zvuk čini boljim. Za pogon izlaznog stupnja korišten je tranzistor srednje snage serije KT801 (bilo ga je teško pronaći). Svi tranzistori se mogu zamijeniti drugima (KT805 ili 819 se mogu koristiti u izlaznom stupnju). Zamjene nisu kritične.

Savjet: tko odluči ovo kušati domaće pojačalo zvuk - koristite germanijeve tranzistore, zvuče bolje (IMHO). Nastalo je nekoliko verzija ovog pojačala, sve zvuče... božanstveno, ne mogu naći druge riječi.

Snaga predstavljenog kruga nije veća od 15 vata(plus minus), potrošnja struje 2 Ampera (ponekad malo više). Tranzistori izlaznog stupnja će se zagrijati čak i bez slanja signala na ulaz pojačala. Čudan fenomen, zar ne? Ali za klasna pojačala. Ah, ovo je sasvim normalna pojava, velika mirna struja - poslovna kartica doslovno svi poznati sklopovi ove klase.

Video prikazuje rad samog pojačala spojenog na zvučnike. Napominjemo da je video snimljen na mobitel, ali kvalitetu zvuka možemo procijeniti na ovaj način. Da biste testirali bilo koje pojačalo, trebate poslušati samo jednu melodiju - Beethovenovu “Fur Elise”. Nakon što ga uključite, postaje jasno kakvo je pojačalo pred vama.

90% pojačala mikro krugova neće proći test, zvuk će biti "slomljen", mogu se primijetiti piskanje i izobličenje visoke frekvencije. Ali gore navedeno se ne odnosi na krug Johna Linsleya; ultra-linearnost kruga omogućuje potpuno ponavljanje oblika ulaznog signala, čime se dobiva samo čisto pojačanje i sinusni val na izlazu.

U mom slučaju, sklop audio pojačala implementiran je pomoću maketa, još nije moguće sastaviti drugi kanal, ali u budućnosti ću to sigurno učiniti i staviti sve u kućište.

Alexey, zašto ne počneš svjesnije postavljati pitanja? Tada će biti moguće točnije odgovoriti. Nije zato što sam ja takav guru ovdje sav u bijelom, a on je "bipnuo" prezreno, vući ću mu lice po stolu - ne, naravno. Ali ili "...komponente se mogu koristiti ili ne za povećanje snage...", ili "...ima dovoljno snage..." - ovdje postoji jedna stvar, složit ćete se. A ako vas zanima zašto se izlazni tranzistori zagrijavaju, trebali biste to odmah pitati.
I opet redom. “problem je u drugom izlazu koji zagrijavaju” - kako to razumjeti? Izlaz pojačala se sastoji od dvije žice, signalne i zajedničke, jesu li one koje se griju u tvom opisu?
Ok, još uvijek govorimo o pretjeranom, po vašem mišljenju, zagrijavanju izlaznih tranzistora. Imate ih "sva 4 tranzistora na radijatoru se zagrijavaju" - pokušat ću filtrirati ovaj protok. Oni se zagrijavaju - što znači "grijati", u određenim granicama ti bi se tranzistori trebali zagrijati. Da li se griju pod signalom na velikoj snazi ili se griju bez signala? Na koju temperaturu se zagrijavaju - ako otprilike, onda to vaš prst može podnijeti (to je 50-60 stupnjeva) ili možete kuhati čajnik na radijatoru?
Nije naznačeno.
"sva 4 tranzistora na radijatoru su iz magnetofona Comet" - pa što? Alexey, najviše različiti modeli Od 50-ih godina do kraja Sovjetskog Saveza proizvedeno je nešto više od usrane količine magnetofona "Kometa", što opet ne znači ništa. Koje su dimenzije hladnjaka i koja je izmjerena snaga pojačala pri opterećenju koje veličine?
Nije naznačeno.
“možda je radijator premali” - ali tko zna, možda je premali. Ili možda baš kako treba. Ili je možda struja mirovanja previsoka. Što je struja mirovanja? Kakav je kada je upaljen, odnosno na hladno pojačalo, a kakav je nakon rada pojačala bez signala 20-30 minuta? Zašto je odabrana ova vrijednost ove struje, a ne više i ne manje?
Nije naznačeno.
“na izlazu kt 819” - opet: pa što? KT819 u plastici ili KT819 u metalu - nije specificirano - ove varijante imaju različita kontaktna područja s radijatorom, plastične, pod jednakim uvjetima, zagrijavaju malo više, ništa strašno.
Vidite, Alexey, postavljate pitanja na takav način da je jedva moguće odgovoriti na vašu situaciju, čak i kada biste htjeli. Stoga su neki razlozi pregrijavanja izlaznih tranzistora prilično apstraktni:

To je tako, sjetio sam se toga dok sam hodao. Možda će se još netko nečega sjetiti. Ali postavljanje dva izlazna tranzistora paralelno s takvom izlaznom snagom nema smisla: pri normalnom opterećenju iu normalnom načinu rada, pojedinačni će povući bez ikakvih problema. KT819 će sigurno potegnuti.
Najbolje je ne izmišljati nešto drugo da negdje zavrnemo, već izmjeriti modove tranzistora i osciloskopom vidjeti što se događa u krugu i bez signala i kada rade iz sinusnih i pulsnih generatora; što imamo u mirovanju, a što imamo pod opterećenjem ili njegov ekvivalent. Takav će razgovor biti sadržajan, ali zasad sve liči na pokušaj da se opiše današnje vrijeme na temelju osjeta na slinavom prstu probijenom kroz prozor.
I prva stvar je znati ispravno formulirati problem: što je uočeno, što nije zadovoljavajuće, čemu težimo i koji će se troškovi na tom putu smatrati prihvatljivima.
A onda će ti, Alexey, pomoći učinkovitije.