PC-Lautsprecherverstärker - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Dies ist ein Transistorverstärker mit kleiner Leistung (weniger als 10 Watt), der LM386 und TIP41/42 verwendet.

Obwohl die Ausgangsleistung nicht sehr beeindruckend ist, kann es dennoch gut als Verstärker für PC-Lautsprecher und MP3-Player dienen.

Wenn ich zusammen in einer überfüllten Wohnung lebe, erzeugt eine halbe Ausgangsleistung dieses Verstärkers leicht Beschwerden bei meiner Familie.

Wie auch immer, es kann 8-Ohm- und 4-Ohm-Lautsprecher mit einer maximalen 12-V-Stromversorgung antreiben.

Ich habe die Originalschaltpläne von der Website (https://www.bristolwatch.com/radio/lm386_power_amp.htm, Lm386 Audio Amplifier Adding Push-Pull Output Stage) erhalten.

Da die Schaltung keine Stromversorgung mit doppelter Polarität (+/-) verwendet, ist die Gesamtkomplexität der Schaltung nicht sehr hoch und die kompakte Größe (15 cm (B) x 10 cm (T) x 5 cm (H)) des Chassis kann verwendet werden, wie in der Abbildung gezeigt Bild oben.

Ich hatte mehrere Verstärker mit Original-Schaltplänen hergestellt und der im Bild oben gezeigte ist die endgültige Version, bei der geringfügige Änderungen gegenüber dem Original vorgenommen wurden.

Schritt 1: Vorherige Verstärkerversion

Dies ist eine alte Version des Verstärkers, die nach den Originalschaltplänen hergestellt wurde.

Es verwendet TIP31/32-Transistoren als Push-Pull-Ausgangsstufe.

Ich verwende eine gemeinsame LM7812 Spannungsreglerschaltung und einen 220V(in)/15V(out) Wandadapter als Stromversorgung, da die Verstärkerschaltung im Normalbetrieb weniger als 1A Strom benötigt.

Es ist sehr zufriedenstellend, da der Ausgangspegel ausreichend ist, um jeden meiner 8-Ohm- oder 4-Ohm-Lautsprecher anzusteuern.

Die Klangqualität ist auch im Vergleich zu kommerziellen Audioverstärkern, die ich zuvor verwendet habe, angemessen.

Aber es scheint, dass ein hohes Rauschen herauskommt, wenn man nah an einen Lautsprecher hört.

Vielleicht scheint der LM386-Verstärker-IC zusammen mit dem normalen verstärkten Audiosignal eine hohe Frequenz von Zischgeräuschen zu erzeugen.

Daher wird dieser Verstärker nicht häufig verwendet, da es mir normalerweise unangenehm ist, mehrere Stunden zu hören, da der hohe Ton aus einem Lautsprecher kommt.

Und manchmal kommt es zu einer RF (Radio Frequency) Burst Pickup, wenn ein Motorrad mit großem Lärm in der Nähe meiner Wohnung vorbeifährt.

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Ich hatte im Internet gesucht, um hohes Zischen und gelegentliche HF-Aufnahmen insgesamt zu reduzieren.

Das folgende Schema ist das Ergebnis, das mit einigen auf mehreren Webseiten empfohlenen Modifikationen angewendet wird.

Schritt 2: Schaltpläne

Da ich in analoger Elektronik nicht gut bin, ist eine wissenschaftliche Erklärung für die Modifikationen, die ich in den obigen Schemata vorgenommen habe, nicht möglich.

Das Ergebnis ist jedoch sehr zufriedenstellend, wenn ich mehrere Stunden lang MP3-Wiedergabe und Audioausgabe von Videos mit modifizierter Verstärkerschaltung höre.

Da die Audioqualität aus persönlicher Sicht sehr subjektiv ist, sind die oben genannten Abhilfemaßnahmen für niemanden geeignet.

Aber sowieso kein HF-Pick mehr und auch hohe Tonhöhen von störendem Rauschen sind endgültig verschwunden.

Die Gründe für das Hinzufügen und Entfernen von elektronischen Komponenten sind wie folgt.

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- Das Anlegen von Umgehungskondensatoren mit niedriger (100uF) und hoher (0,1uf) Frequenz an die Stromversorgungsleitung des LM386 wird empfohlen, um den Rauscheingang zum Verstärker-IC zu entfernen

- Das Reduzieren der Verstärkung von LM386 (öffnen Sie Pin 1 und 8, um die Verstärkung als Standard auf 20 (26 dB) einzustellen) hilft, hochfrequentes Rauschen zu entfernen, wird auch auf anderen Webseiten empfohlen.

- Und schließlich fügen Sie dem LM386-Ausgang einen weiteren Keramikkondensator (0,1uF-Kondensator, der im obigen Schema mit 3 nummeriert ist) hinzu, um jegliches Rauschen mit hoher Tonhöhe vollständig zu entfernen, da der Keramikkondensator als Tiefpassfilter fungiert

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Alle oben genannten Empfehlungen, die ich auf Webseiten gefunden habe, werden nacheinander angewendet und getestet, um den endgültigen Schaltplan zu erstellen, der im obigen Bild gezeigt wird.

Erstens halte ich das weitere Add-On eines Keramikkondensators (Teil Nummer 3 in den Schaltplänen) zum LM386-Ausgang nicht für eine gute Idee.

Da der Kondensator möglicherweise einen Teil des nützlichen Hochfrequenz-Audiosignals vom Lautsprecherausgang entfernt, ist dies für jeden ein begründeter Verdacht.

Aber das Hinzufügen eines Kondensators ist eine sehr effektive Lösung, um am Ende HF-Aufnahmen und hohe Zischgeräusche aus dem Audioausgang zu entfernen.

Schritt 3: Verdrahtungszeichnung

Da ein Stereoausgang erforderlich ist, werden zwei Verstärkerschaltungen auf einer Universalplatine positioniert und verdrahtet.

Wenn Sie Schaltpläne und Schaltpläne miteinander vergleichen, können Sie sehen, dass jede in den Schaltplänen dargestellte Verdrahtung mit dem Verdrahtungsmuster in der obigen Zeichnung übereinstimmt.

Jede elektronische Komponente in ähnlicher Größe ist in der Verdrahtungszeichnung dargestellt, angeordnet und zusammen mit anderen Komponenten verdrahtet.

Um die Gesamtkabellänge zu reduzieren, wird kein längliches und schräges Kabelmuster verwendet.

Und orangefarbene Leitungen werden auf der Oberseite der Platine verdrahtet und angeschlossen.

In der Zwischenzeit werden andere rot / grün gefärbte Leitungen verdrahtet und an der Rückseite (Lötseite) der Platine angeschlossen.

Schritt 4: Teile

Ich kann nicht jede Komponente einzeln im Bild oben darstellen und erklären.

Aber die meisten bemerkenswerten Komponenten sind im Bild beschrieben.

Die Detailstückliste (Bill of Materials) ist in der folgenden Liste beschrieben. (Kosten nur für wichtige Komponenten sind angegeben. Die Kosteninformationen werden jedoch nur als Richtwerte bereitgestellt.)

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- LM386 Verstärker IC x 2 (ca. 1$)

- TIP41 (NPN-Transistor) x 2, TIP42 (PNP-Transistor) x 2 (ca. 1,2 $ für jeden)

- 1N4148 Diode x 4 zum Vorspannen von Transistoren als Klasse AB

- Spannungsregler LM7812 (Verstärkernetzteil)

- ALPS Blue Velvet 20K Potentiometer (Lautstärkeregler, Dual 20K VR enthalten, 10$)

- 1000uF Elektrolytkondensator x 2 zum Filtern von Gleichstrom aus dem Audioausgang

- 100uF Elektrolytkondensator x 2 zur Umgehung von niederfrequentem Rauschen aus der Stromleitung

- 10uF Elektrolytkondensator x 2 zum Bypassen der Stromversorgung mit LM386 IC

- 2,2 uF Elektrolytkondensator x 2 zum Koppeln des Audioeingangs an die Verstärkerschaltung

- 0,1uF Keramikkondensator x 6 für Leistungsfilterung und hochfrequente Rauschunterdrückung

- 0,33uF Filmkondensator x 1 für die Rauschfilterung des Reglers LM7812

- 0,047uF Folienkondensator x 2 zur Ausgangsstabilisierung (Zobel-Netzwerk)

- 2,2 Ohm 1/2 W Widerstand x 4 zum Laden des Transistors

- 1K 1/4W Widerstand x 2 für die Transistorvorspannung

- 10 Ohm x 2 zur Ausgangsstabilisierung mit Zobel-Netzwerk

- Lautsprecherkabel-Anschlussblock (4 Pins, 3 $)

- 3,5-mm-Stereo-Audio-Eingangsbuchse

- Runde Netzsteckdose für 15-V-Netzteil zur Wandmontage

- Universal-Leiterplatte ca. 15cm (B) x 10cm (T)

- Acrylplatte x 4 (15 cm (B) x 10 cm (T) x 5 mm / 3 mm (H))

- Metallträger M3 Größe (Schraube/Mutter) 3,5cm x 4

- 2-adrige Kabel (Bewertung 5V und mehr als 2A)

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Der Transistorabgleich wird auf der Webseite empfohlen, auf der der Originalschaltplan veröffentlicht wird.

Für eine bessere Audioqualität ist normalerweise eine Transistoranpassung erforderlich, um identische physikalische Eigenschaften von NPN/PNP-Transistoren zu unterstützen.

Da der Matching-Prozess jedoch etwas schwierig ist, werde ich in dieser Geschichte keine Details erwähnen.

Schritt 5: Verdrahtung und Löten

Zinndrähte (Größe AWG 24) werden zur Herstellung von Verdrahtungsmustern verwendet, wie in den Schaltplänen und der Verdrahtungszeichnung dargestellt.

Aufgrund der Fehler beim Löten werden mehrere Starthilfekabel verwendet.

Da die Lötmethode in anderen instructables erklärt wird (https://www.instructables.com/circuits/raspberry-pi/projects/recent/), werde ich Details in dieser Geschichte nicht beschreiben.

Aber grundsätzlich wird das Verdrahten und Löten gemäß den Details durchgeführt, wie in der Verdrahtungszeichnung gezeigt.

Wie im Bild oben zu sehen ist, sind verschiedene Kabel an den Verstärker angeschlossen, darunter ein Stereo-Audiokabel, 2-adrige Lautsprecherkabel und ein 15-V-Stromversorgungskabel.

Schritt 6: Spielen und Weiterentwicklung

Wenn die Herstellung des Verstärkers abgeschlossen ist, können Sie damit beginnen, etwas Musik zu hören.

Der im Bild oben gezeigte Lautsprecher ist Scandyna MicroPod SE, der vor etwa 10 Jahren gekauft wurde.

Jetzt wird das Audiokabelverbindungsmodell in Bluetooth geändert und immer noch die gleiche Form des Modells zum Kauf verfügbar.

Ich persönlich nehme an, dass die technischen Spezifikationen und die Leistung des Lautsprechers für die Audioqualität wichtiger sind als der Verstärker.

Die technischen Spezifikationen des Lautsprechers sind wie folgt.

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- Anwendungen Hi-Fi-Stereo, AV-Heimkinosysteme

- Verstärkerbedarf 10 - 100 Watt

- Nennimpedanz 4 Ω

- Frequenzgang 65-20.000 Hz (± 3dB)

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Ich habe die Verwendung dieses Verstärkers für PC-Lautsprecher beschrieben.

Es kann jedoch mit verschiedenen Audioquellen für die Wiedergabe von Musik oder Videos verbunden werden.

Sie können das Video des Verstärkerbetriebs unter dem folgenden Link ansehen.

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

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Da die Aufnahme per Smartphone erfolgt, ist die Audioqualität kaum erkennbar.

Jedenfalls nutze ich diesen Verstärker als Grundgerät zur Wiedergabe beliebiger Multimediainhalte mit PC, Raspberry Pi Server, Smartphone usw.

Als Erweiterung dieses Projektes werden einige Zusatzfunktionen in diesen Verstärker integriert.

Danke fürs Lesen.