Circuite practice ale amplificatoarelor de putere bazate pe KT 805. Amplificator de putere cu tranzistori. Amplificator audio push-pull

Calcul crossover pentru acustică75

Calcularea crossover-ului pentru acustică, după cum știți, este o operație foarte importantă. Nu există oameni perfecți în lume sisteme de difuzoare, capabil să reproducă întreaga gamă de frecvență.
Și apoi anumite părți din spectrul difuzorului vin în ajutor. De exemplu, dacă trebuie să reproduceți frecvențele joase, folosiți un subwoofer și pentru a reproduce frecvențele înalte, instalați mediul bass.
Când toate aceste difuzoare încep împreună, poate apărea confuzie înainte de a ajunge la unul sau altul emițător. Din acest motiv, este necesar un crossover activ sau pasiv pentru acustică.
În acest articol vom afla de ce sunt necesare calcule ale filtrului, vom lua în considerare crossoverele pasive și vom afla cum sunt construite folosind inductori și condensatori.

Calcul crossover

Pentru a conecta cu 2 căi (vezi) sau alte difuzoare o cantitate mare benzi pe 1 canal al unui amplificator sau GU, aveți nevoie de un fel de dispozitiv separat care separă semnalul. În același timp, trebuie să-și aloce propriile frecvențe pentru fiecare bandă. Aceste dispozitive se numesc filtre sau crossover.

Notă. De regulă, difuzoarele componente vin deja cu un crossover pasiv. A fost pregătit de producător și a fost proiectat de la bun început.

Dar ce se întâmplă dacă trebuie să împărțiți frecvențele în funcție de o schemă diferită (de exemplu, dacă un set de acustică este asamblat din componente separate)?
În acest caz, vorbim despre calcularea crossover-ului. Să remarcăm imediat că calcularea crossover-ului nu este deloc dificilă și chiar poți să o faci singur.

Mai jos sunt instrucțiuni despre cum se calculează crossover-ul:

Descarca program special. Acesta ar putea fi Crossover Elements Calculator pe computer;

Intrăm în rezistența difuzoarelor de joasă și înaltă frecvență. Impedanța este valoarea nominală a impedanței acustice, exprimată în Ohmi. De obicei, valoarea medie este de 4 ohmi;
Introduceți frecvența de încrucișare. Aici va fi util de știut că frecvența trebuie introdusă în Hz, dar în niciun caz în kHz.

Notă. Dacă crossover-ul este de ordinul doi, atunci trebuie să introduceți și tipul de crossover.

Puteți obține rezultatul așteptat făcând clic pe butonul de calcul.

În plus, trebuie să știți următoarele:

Capacitatea condensatoarelor, sau mai degrabă valoarea lor, este introdusă în Farads;
Inductanța este calculată în Henry (mH).

Schema de calcul al filtrului arată cam așa:

Filtre de ordine diferită

Pentru a înțelege clar schema de calcul încrucișată (vezi), trebuie să înțelegeți diferența dintre filtrele de ordine diferite. Acest lucru va fi discutat mai jos.

Notă. Există mai multe ordine de încrucișare. În acest caz, ordinea înseamnă parametrul de încrucișare, care îi caracterizează capacitatea de a atenua semnale de frecvență inutile.

Prima comanda

Circuitul unui crossover cu 2 căi de acest ordin arată astfel:

Diagrama arată că filtrul trece-jos sau frecvente joase este construit pe un inductor, iar filtrul de trecere înaltă este construit pe un condensator.

Notă. Această alegere a componentelor nu este întâmplătoare, deoarece rezistența inductorului crește direct proporțional cu creșterea frecvenței. Dar în ceea ce privește condensatorul, acesta este invers proporțional. Se pare că o astfel de bobină transmite perfect frecvențele joase, iar condensatorul este responsabil pentru transmiterea frecvențelor înalte. Totul este simplu și original.

De asemenea, trebuie să știți că crossover-urile de ordinul întâi, sau mai degrabă evaluarea lor, depind de frecvența de crossover selectată și de valoarea impedanței difuzorului. Când proiectați un filtru trece-jos, trebuie să acordați atenție, în primul rând, frecvenței de tăiere a difuzoarelor de bas și mediu (vezi).
Dar atunci când proiectați un filtru de trecere înaltă, trebuie să faceți același lucru cu filtrul de trecere înaltă.

Crossover pasiv

Filtrarea pasivă este considerată cea mai accesibilă astăzi, deoarece este relativ simplu de implementat. Pe de altă parte, nu totul este atât de simplu.
Vorbim despre următoarele dezavantaje:

Coordonarea parametrilor și valorilor filtrelor cu caracteristicile driverelor de difuzoare este un lucru foarte dificil;
În timpul funcționării, poate fi observată instabilitatea parametrilor. De exemplu, dacă rezistența bobinei crește atunci când este încălzită. În acest sens, coordonarea realizată în timpul procesului de dezvoltare se va deteriora semnificativ;
Filtrul, având rezistență internă, ia o parte din puterea de ieșire a amplificatorului. În același timp, amortizarea se deteriorează, iar acest lucru afectează calitatea sunetului și claritatea registrului inferior.

După cum știți, astăzi cele mai comune sisteme acustice sunt opțiuni cu 2 componente.
În ele filtrul se separă semnal sonorîn două intervale:

Prima gamă este destinată exclusiv frecvențelor joase și medii. În acest caz, se obișnuiește un crossover frecvente joase sau filtru trece-jos;
Al doilea interval este pentru HF. Un alt filtru trece-înalt este deja folosit aici.

Notă. Pot exista mai multe opțiuni pentru implementarea unui filtru, dar toate trebuie să respecte anumite canoane.

Mai jos este o listă de cerințe pe care trebuie să le îndeplinească un crossover:

Filtrul nu ar trebui să afecteze spectrul de frecvență și lungimea de undă a semnalului audio de ieșire;
Trebuie să creeze o sarcină activă pentru amplificator, independent de frecvență;
Trebuie să fie capabil să ofere formarea de modele direcționale împreună cu sistemele acustice. Acest lucru trebuie implementat în așa fel încât radiația maximă să ajungă la ascultător.

Din articol am învățat cum să calculăm încrucișarea sistemelor de difuzoare cu propriile mâini. În timpul procesului de lucru, va fi de asemenea util să studiați diagramele, să urmăriți recenzia video și materialele foto.
Dacă înveți cum să calculezi singur filtrul, nu va trebui să plătești specialiști pentru servicii. Astfel, costul operației este redus la minimum, pentru că trebuie doar să depuneți puțină răbdare și să petreceți ceva timp studiind.

Program UniBox pentru calcularea sistemelor acustice cu tipuri variate design acustic:

Cutie închisă
bass reflex (cutie ventilată)
sistem cu un radiator pasiv (Passive Radiator Box)
Bandpass Single Tuned Box

Program foarte simplu și logic, rulează în shell Microsoft Windows Excel 2000. Conform recenziilor, acestea funcționează normal sub Excel 97, dacă este actualizat în consecință. Vă permite să simulați nivelul de presiune a sunetului, curba de impedanță a difuzorului, răspunsul în frecvență și multe altele.

Pe site-ul producătorului puteți găsi o bază de date cu mulți vorbitori cunoscuți:
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.
În plus, puteți adăuga manual caracteristici ale difuzorului și puteți crea baze de date noi.

Atelier de vorbitori

Program de calcul Atelier de difuzoare pentru acustică și subwoofer. Vă permite să calculați carcase și filtre; măsurători diferite: impedanța difuzorului, răspunsul în frecvență, distorsiunea armonică, componentele pasive (condensatori, inductori, rezistențe); și mult mai mult. Există o descriere a modului de lucru cu programul în limba rusă. Iti recomandam.

JBL SpeakerShop

Program de calcul pentru acustica și subwoofer JBL SpeakerShop. JBL SpeakerShop constă din două părți independente și complementare: Enclosure Module - pentru calcularea designului acustic și Crossover Module - pentru calcularea parametrilor filtrelor crossover. În plus, există o bază de date cu difuzoare de la diverși producători. Iti recomandam.

BassBox 6 Pro

Unul dintre cele mai bune programe de acest gen pentru calcularea sistemelor acustice de toate tipurile: cutie închisă, bass reflex, bandpass, precum și pentru măsurarea parametrilor capetelor dinamice. O bază de date uriașă cu parametrii difuzoarelor de la aproape toți producătorii cunoscuți. Iti recomandam.

Foarte program util pentru afișarea grafică (desenul) a diagramelor și plăci de circuite imprimate. La dispoziția dumneavoastră: o interfață ușor de utilizat și mai mult de 1.300 de elemente standard - nu trebuie să „desenați” fiecare microcircuit sau rezistor. Frumos program :-). Iti recomandam.

Designer PSU

Un program foarte util. Cu ajutorul lui, orice sursă de energie poate fi calculată cu ușurință - punte, undă și undă întreagă, kenotroni și diode, cu filtre L și C. Baza de date conține deja datele necesare pentru cele mai populare redresoare; tot ce trebuie să faceți este să setați tensiunea pe înfășurarea secundară a transformatorului de rețea și curentul de sarcină (rezistența). Programul simulează forma de undă de tensiune și curent în orice punct al circuitului și avertizează dacă orice valoare limită pentru redresor este depășită. O noua versiune PSU Designer vă permite să salvați fișiere și să le editați (informații de pe site-ul AV Salon)

Calculator curba de atenuare

Compania daneză Danish Audio Connect, care produce regulatoare și selectoare discrete de precizie, oferă software pentru calcularea independentă a atenuatoarelor. Programul este scris în Excel și, în ciuda simplității sale, ia în considerare o mulțime de parametri - rezistența totală, caracteristici, numărul de pași și chiar adâncimea de reglare. Această dragoste pentru bricolații este ușor de explicat - DACT oferă nu numai produse gata făcute, ci și kituri, permițând designerului să aleagă independent tipul de rezistențe pe placul său - carbon, film metalic sau tantal.
(informații de pe site-ul „AV Salon”)

Acest circuit amplificator audio a fost creat de inginerul audio britanic preferat al tuturor, Linsley-Hood. Amplificatorul în sine este asamblat cu doar 4 tranzistoare. Arată ca un circuit obișnuit de amplificator de joasă frecvență, dar acest lucru este doar la prima vedere. Un radioamator cu experiență va înțelege imediat că treapta de ieșire a amplificatorului funcționează în clasa A. Lucrul de geniu este că este simplu și acest circuit este dovada acestui lucru. Acesta este un circuit super-liniar în care forma semnalului de ieșire nu se schimbă, adică la ieșire obținem aceeași formă a semnalului ca la intrare, dar deja amplificată. Circuitul este mai cunoscut sub numele de JLH - amplificator ultraliniar clasa A, iar astăzi am decis să vi-l prezint, deși schema este departe de a fi nouă. Orice radioamator obișnuit poate asambla acest amplificator de sunet cu propriile mâini, datorită absenței microcircuitelor în design, ceea ce îl face mai accesibil.

Cum se face un amplificator de difuzor

Circuit amplificator audio

În cazul meu, s-au folosit doar tranzistoare autohtone, deoarece nu este ușor să găsiți cele importate și chiar tranzistoare de circuit standard. Etapa de ieșire este construită pe tranzistoare domestice puternice din seria KT803 - cu aceștia sunetul pare mai bun. Pentru a conduce etapa de ieșire, a fost folosit un tranzistor de putere medie din seria KT801 (era greu de găsit). Toate tranzistoarele pot fi înlocuite cu altele (KT805 sau 819 pot fi utilizate în treapta de ieșire). Înlocuirile nu sunt critice.

Sfat: care decide să guste asta amplificator de casă sunet - folosiți tranzistori cu germaniu, sună mai bine (IMHO). Au fost create mai multe versiuni ale acestui amplificator, toate suna... divin, nu gasesc alte cuvinte.

Puterea circuitului prezentat nu este mai mare de 15 wați(plus minus), consum de curent 2 Amperi (uneori un pic mai mult). Tranzistoarele etajului de ieșire se vor încălzi chiar și fără a trimite un semnal la intrarea amplificatorului. Un fenomen ciudat, nu-i așa? Dar pentru amplificatoare de clasă. Ah, acesta este un fenomen complet normal, un curent mare de repaus - carte de vizită literalmente toate circuitele cunoscute din această clasă.

Videoclipul arată funcționarea în sine a amplificatorului conectat la difuzoare. Vă rugăm să rețineți că videoclipul a fost filmat telefon mobil, dar calitatea sunetului poate fi judecată în acest fel. Pentru a testa orice amplificator, trebuie să ascultați doar o melodie - „Fur Elise” a lui Beethoven. După ce îl pornești, devine clar ce fel de amplificator se află în fața ta.

90% dintre amplificatoarele cu microcircuit nu vor trece testul, sunetul va fi „rupt”, pot fi observate șuierătoare și distorsiuni atunci când frecvente inalte. Dar cele de mai sus nu se aplică circuitului lui John Linsley; ultra-liniaritatea circuitului vă permite să repetați complet forma semnalului de intrare, obținând astfel doar câștig pur și o undă sinusoidală la ieșire.

În cazul meu, circuitul amplificatorului audio a fost implementat folosind panou, încă nu se poate asambla un al doilea canal, dar pe viitor cu siguranță o voi face și voi pune totul în carcasă.

Alexey, de ce să nu începi să pui întrebări mai conștient? Atunci se va putea răspunde mai precis. Nu pentru că sunt un guru aici, tot în alb, iar el este „bip” josnic, îi voi târî fața în jurul mesei - nu, desigur. Dar fie „...componentele pot fi folosite sau nu pentru a crește puterea...”, fie „... există suficientă putere...” - există un lucru aici, veți fi de acord. Și dacă sunteți interesat de motivul pentru care tranzistoarele de ieșire se încălzesc, ar trebui să întrebați imediat despre asta.
Și, din nou, în ordine. „problema este în cealaltă ieșire pe care o încălzesc” - cum trebuie înțeles acest lucru? Ieșirea amplificatorului este formată din două fire, semnal și comun, sunt cele care se încălzesc în descrierea dvs.?
Ok, tot vorbim de incalzirea excesiva, dupa parerea ta, a tranzistoarelor de iesire. Le aveți „toți cei 4 tranzistori de pe radiator se încălzesc” - voi încerca să filtrez acest flux. Se încălzesc - ceea ce înseamnă „încălzire”, în anumite limite, acești tranzistori ar trebui să se încălzească. Se încălzesc sub un semnal la putere mare sau se încălzesc fără semnal? La ce temperatură se încălzesc - dacă aproximativ, atunci degetul tău poate tolera acest lucru (au 50-60 de grade) sau poți fierbe un fierbător pe calorifer?
Nu este indicat.
„toți cei 4 tranzistori de pe radiator sunt de la casetofonul Comet” - și ce? Alexey, cel mai mult diferite modele Din anii 50 până la sfârșitul vremurilor sovietice, au fost produse puțin mai mult decât o cantitate proastă de casetofone „Kometa”, iar asta nu înseamnă nimic. Care sunt dimensiunile radiatorului și care este puterea măsurată a amplificatorului la ce dimensiune de sarcină?
Nu este indicat.
„Poate că radiatorul este prea mic” - dar cine știe, poate că este prea mic. Sau poate tocmai corect. Sau poate curentul de repaus este prea mare. Care este curentul de repaus? Cum este atunci când este pornit, adică pe un amplificator rece și cum este după ce rulează amplificatorul fără semnal timp de 20-30 de minute? De ce s-a ales această valoare a acestui curent, și nu mai mult și nu mai puțin?
Nu este indicat.
„la ieșirea kt 819” - din nou: și ce? KT819 din plastic sau KT819 din metal - nespecificat - aceste sortimente au zone de contact diferite cu caloriferul, cele din plastic, toate celelalte fiind egale, se mai incalzesc putin, nu mare lucru.
Vezi tu, Alexey, pui întrebări în așa fel încât cu greu este posibil să răspunzi la situația ta, chiar dacă ai vrut. Prin urmare, unele motive pentru supraîncălzirea tranzistoarelor de ieșire sunt destul de abstracte:

Așa este, mi-am amintit în timp ce mergeam. Poate că altcineva își va aminti ceva. Dar punerea a două tranzistoare de ieșire în paralel cu o astfel de putere de ieșire nu are sens: la sarcină normală și în modul normal, cele singure vor trage fără probleme. KT819 va trage cu siguranță.
Cel mai bun lucru de făcut este să nu inventezi altceva de înșurubat undeva, ci să măsori modurile tranzistoarelor și să vezi cu un osciloscop ce se întâmplă în circuit atât fără semnal, cât și când funcționează de la generatoare sinusoide și de impuls; ce avem la ralanti și ce avem sub sarcină sau echivalentul acestuia. O astfel de conversație va fi substanțială, dar deocamdată totul seamănă cu o încercare de a descrie vremea de astăzi, pe baza senzațiilor de pe degetul moale scos prin fereastră.
Și primul lucru este să putem formula corect problema: ceea ce se observă, ce nu este satisfăcător, la ce ne străduim și ce costuri pe această cale vor fi considerate acceptabile.
Și apoi, Alexey, te vor ajuta mai eficient.