Circuito Unch em 2 transistores de condutividade diferente. Descrição da operação de um amplificador de potência de áudio usando transistores MOSFET

10.09.2021

Esquema amplificador simples som em transistores, que é implementado em dois poderosos transistores compostos TIP142-TIP147 instalados no estágio de saída, dois BC556B de baixa potência no caminho diferencial e um BD241C no circuito de pré-amplificação de sinal - um total de cinco transistores para todo o circuito! Este projeto UMZCH pode ser usado livremente, por exemplo, como parte de uma casa centro de música ou para dirigir um subwoofer instalado em um carro ou em uma discoteca.

O principal atrativo deste amplificador de potência de áudio está na facilidade de sua montagem, mesmo por rádios amadores novatos, não há necessidade de nenhuma configuração especial e não há problemas na compra de componentes para; preço acessível. O circuito PA aqui apresentado possui características elétricas com alta linearidade de operação na faixa de frequência de 20 Hz a 20.000 Hz. p>

Ao escolher ou fabricar de forma independente um transformador para fonte de alimentação, é necessário levar em consideração o seguinte fator: - o transformador deve ter reserva de energia suficiente, por exemplo: 300 W por canal, no caso de versão de dois canais, então, naturalmente, o poder dobra. Você pode usar um transformador separado para cada um e, se usar uma versão estéreo do amplificador, geralmente obterá um dispositivo do tipo “mono duplo”, o que aumentará naturalmente a eficiência da amplificação do som.

A tensão efetiva nos enrolamentos secundários do transformador deve ser de ~34 V CA, então tensão constante depois do retificador ficará em torno de 48v - 50v. Em cada braço da fonte é necessário instalar um fusível projetado para uma corrente de operação de 6A, respectivamente, para estéreo ao operar com uma fonte de alimentação - 12A.

Leitores! Lembre-se do apelido deste autor e nunca repita seus esquemas.
Moderadores! Antes de me proibir por me insultar, pense que você “permitiu um gopnik comum ao microfone, que nem deveria ser permitido perto da engenharia de rádio e, principalmente, do ensino para iniciantes.

Em primeiro lugar, com um tal esquema de ligação, um grande DC, ainda que resistor variável estará na posição correta, ou seja, a música será ouvida. E com uma corrente grande, o alto-falante fica danificado, ou seja, mais cedo ou mais tarde vai queimar.

Em segundo lugar, neste circuito deve haver um limitador de corrente, ou seja, um resistor constante, de pelo menos 1 KOhm, conectado em série com um alternado. Qualquer produto caseiro girará totalmente o botão do resistor variável, terá resistência zero e uma grande corrente fluirá para a base do transistor. Como resultado, o transistor ou alto-falante irá queimar.

É necessário um capacitor variável na entrada para proteger a fonte sonora (o autor deve explicar isso, pois imediatamente houve um leitor que o retirou assim mesmo, considerando-se mais esperto que o autor). Sem ele, apenas os players que já possuem proteção semelhante na saída funcionarão normalmente. E se não estiver, a saída do player pode ser danificada, principalmente, como falei acima, se você colocar o resistor variável “em zero”. Nesse caso, a saída do laptop caro será alimentada com a tensão da fonte de alimentação dessa bugiganga barata e poderá queimar. Os caseiros adoram remover resistores e capacitores de proteção, porque “funciona!” Como resultado, o circuito pode funcionar com uma fonte de som, mas não com outra, e até mesmo um telefone ou laptop caro pode ser danificado.

O resistor variável neste circuito deve ser apenas sintonizado, ou seja, deve ser ajustado uma vez e fechado na caixa, e não retirado com uma alça conveniente. Este não é um controle de volume, mas sim um controle de distorção, ou seja, seleciona o modo de operação do transistor para que haja distorção mínima e para que não saia fumaça do alto-falante. Portanto, não deve, em circunstância alguma, ser acessível do exterior. Você NÃO PODE ajustar o volume alterando o modo. Isso é algo pelo qual matar. Se você realmente deseja ajustar o volume, é mais fácil conectar outro resistor variável em série com o capacitor e agora ele pode ser enviado para o corpo do amplificador.

Em geral, para os circuitos mais simples - e para que funcione imediatamente e não danifique nada, é necessário comprar um microcircuito tipo TDA (por exemplo TDA7052, TDA7056... há muitos exemplos na Internet), e o autor pegou um transistor aleatório que estava em sua mesa. Como resultado, amadores crédulos procurarão exatamente esse transistor, embora seu ganho seja de apenas 15 e a corrente permitida seja de até 8 amperes (ele queimará qualquer alto-falante sem nem perceber).

Os editores do site "Two Schemes" apresentam um amplificador de graves simples, mas de alta qualidade em Transistores MOSFET. Seu circuito deve ser bem conhecido dos radioamadores e audiófilos, pois já tem cerca de 20 anos. O circuito foi desenvolvido pelo famoso Anthony Holton, por isso às vezes é chamado de VLF Holton. O sistema de amplificação sonora possui baixa distorção harmônica, não ultrapassando 0,1%, com potência de carga de cerca de 100 watts.

Este amplificador é uma alternativa aos populares amplificadores da série TDA e similares pop, pois a um custo um pouco mais alto você pode obter um amplificador com características claramente melhores.

A grande vantagem do sistema é design simples e um estágio de saída composto por 2 transistores MOS baratos. O amplificador pode funcionar com alto-falantes com impedância de 4 e 8 ohms. O único ajuste que precisa ser feito durante a inicialização é definir o valor da corrente quiescente dos transistores de saída.

Diagrama esquemático do UMZCH Holton


Amplificador Holton em MOSFET - diagrama de circuito

O circuito é um amplificador clássico de dois estágios que consiste em um amplificador de entrada diferencial e um amplificador de potência simétrico, no qual opera um par de transistores de potência. O diagrama do sistema é mostrado acima.

PCB


Placa de circuito impresso ULF - vista finalizada

Aqui está o arquivo com Arquivos PDF placa de circuito impresso - .

Princípio de funcionamento do amplificador

Os transistores T4 (BC546) e T5 (BC546) operam na configuração amplificador diferencial e são projetados para serem alimentados por uma fonte de corrente construída em transistores T7 (BC546), T10 (BC546) e resistores R18 (22 ohms), R20 (680 ohms) e R12 (22 ohms). O sinal de entrada é alimentado em dois filtros: passa-baixo, construído a partir dos elementos R6 (470 Ohm) e C6 (1 nf) - limita os componentes de alta frequência do sinal e filtro passa-banda, consistindo em C5 (1 μF), R6 e R10 (47 μF), limitando os componentes do sinal em frequências infra-baixas.

A carga do amplificador diferencial são os resistores R2 (4,7 kΩ) e R3 (4,7 kΩ). Os transistores T1 (MJE350) e T2 (MJE350) representam outro estágio de amplificação, e sua carga são os transistores T8 (MJE340), T9 (MJE340) e T6 (BD139).

Os capacitores C3 (33 pf) e C4 (33 pf) neutralizam a excitação do amplificador. O capacitor C8 (10 nf) conectado em paralelo com R13 (10 kom/1 V) melhora a resposta transitória do ULF, o que é importante para sinais de entrada que aumentam rapidamente.

O transistor T6, juntamente com os elementos R9 (4,7 Ohm), R15 (680 Ohm), R16 (82 Ohm) e PR1 (5 Ohm), permite definir a polaridade correta dos estágios de saída do amplificador em repouso. Usando um potenciômetro, é necessário definir a corrente quiescente dos transistores de saída entre 90-110 mA, o que corresponde a uma queda de tensão em R8 (0,22 Ohm/5 W) e R17 (0,22 Ohm/5 W) entre 20-25 mV. O consumo total de corrente no modo inativo do amplificador deve ficar em torno de 130 mA.

Os elementos de saída do amplificador são os MOSFETs T3 (IRFP240) e T11 (IRFP9240). Esses transistores são instalados como seguidores de tensão com uma grande corrente de saída máxima, portanto os primeiros 2 estágios devem gerar uma amplitude suficientemente grande para o sinal de saída.

Os resistores R8 e R17 foram usados ​​principalmente para medir rapidamente a corrente quiescente dos transistores amplificadores de potência sem interferir no circuito. Também podem ser úteis no caso de expansão do sistema com outro par de transistores de potência, devido a diferenças de resistência canais abertos transistores.

Os resistores R5 (470 Ohm) e R19 (470 Ohm) limitam a taxa de carga da capacitância do transistor de passagem e, portanto, limitam a faixa de frequência do amplificador. Os diodos D1-D2 (BZX85-C12V) protegem transistores potentes. Com eles, a tensão de inicialização em relação às fontes de alimentação dos transistores não deve ser superior a 12 V.

A placa amplificadora fornece espaço para capacitores de filtro de potência C2 (4700 µF/50 V) e C13 (4700 µF/50 V).


Transistor ULF caseiro em MOSFET

O controle é alimentado através de um filtro RC adicional construído nos elementos R1 (100 Ω/1 V), C1 (220 μF/50 V) e R23 (100 Ω/1 V) e C12 (220 μF/50 V).

Fonte de alimentação para UMZCH

O circuito amplificador fornece potência que atinge 100 W reais (onda senoidal efetiva), com tensão de entrada cerca de 600 mV e uma resistência de carga de 4 Ohms.


Amplificador Holton em placa com detalhes

O transformador recomendado é um toróide de 200 W com tensão de 2x24 V. Após a retificação e suavização, deve-se obter alimentação bipolar para os amplificadores de potência na região de +/-33 Volts. O projeto aqui apresentado é um módulo mono amplificador com parâmetros muito bons, construído em transistores MOSFET, que pode ser usado como unidade separada ou como parte de.

– O vizinho parou de bater no radiador. Aumentei o volume da música para não poder ouvi-lo.
(Do folclore audiófilo).

A epígrafe é irônica, mas o audiófilo não fica necessariamente “doente da cabeça” com a cara de Josh Ernest em um briefing sobre as relações com a Federação Russa, que está “emocionado” porque seus vizinhos estão “felizes”. Alguém quer ouvir música séria tanto em casa quanto no corredor. Para tanto, é necessária a qualidade do equipamento, que entre os amantes do volume em decibéis como tal simplesmente não cabe onde as pessoas sãs pensam, mas para este último vai além da razão dos preços dos amplificadores adequados (UMZCH, frequência de áudio amplificador de potência). E alguém ao longo do caminho deseja ingressar em áreas de atividade úteis e estimulantes - tecnologia de reprodução de som e eletrônica em geral. Que na era da tecnologia digital estão indissociavelmente ligadas e podem tornar-se uma profissão altamente lucrativa e de prestígio. O primeiro passo ideal neste assunto em todos os aspectos é fazer um amplificador com suas próprias mãos: É o UMZCH que permite, com uma formação inicial baseada na física escolar na mesma mesa, passar dos desenhos mais simples de meia noite (que, no entanto, “cantam” bem) às unidades mais complexas, através das quais um bom banda de rock tocará com prazer. O objetivo desta publicação é destacar as primeiras etapas desse caminho para iniciantes e, quem sabe, transmitir algo novo para quem já tem experiência.

Protozoários

Então, primeiro, vamos tentar fazer um amplificador de áudio que simplesmente funcione. Para entender completamente a engenharia de áudio, você terá que dominar bastante gradualmente material teórico e não se esqueça de enriquecer seu conhecimento à medida que avança. Mas qualquer “inteligência” é mais fácil de assimilar quando você vê e sente como funciona “no hardware”. Também neste artigo não passaremos sem teoria - sobre o que você precisa saber primeiro e o que pode ser explicado sem fórmulas e gráficos. Enquanto isso, bastará saber usar um multitester.

Observação: Se você ainda não soldou os componentes eletrônicos, lembre-se de que seus componentes não podem ser superaquecidos! Ferro de soldar - até 40 W (de preferência 25 W), tempo máximo permitido de soldagem sem interrupção - 10 s. O pino soldado do dissipador de calor é mantido a 0,5-3 cm do ponto de solda na lateral do corpo do dispositivo com uma pinça médica. Ácido e outros fluxos ativos não podem ser usados! Solda - POS-61.

À esquerda na Fig.- o UMZCH mais simples, “que simplesmente funciona”. Ele pode ser montado usando transistores de germânio e silício.

Este bebê é conveniente para aprender o básico da configuração de um UMZCH com conexões diretas entre cascatas que proporcionam o som mais nítido:

  • Antes de ligar a energia pela primeira vez, desligue a carga (alto-falante);
  • Em vez de R1, soldamos um circuito de um resistor constante de 33 kOhm e um resistor variável (potenciômetro) de 270 kOhm, ou seja, primeira nota quatro vezes menos, e o segundo aprox. o dobro da denominação em relação ao original de acordo com o esquema;
  • Fornecemos energia e, girando o potenciômetro, no ponto marcado com uma cruz, ajustamos a corrente de coletor indicada VT1;
  • Retiramos a alimentação, dessoldamos os resistores temporários e medimos sua resistência total;
  • Como R1 definimos um resistor com valor da série padrão mais próximo do medido;
  • Substituímos R3 por uma corrente constante de 470 Ohm + potenciômetro de 3,3 kOhm;
  • O mesmo que de acordo com os parágrafos. 3-5, em t e definimos a tensão igual à metade da tensão de alimentação.

O ponto A, de onde o sinal é enviado para a carga, é o chamado. ponto médio do amplificador. No UMZCH com fonte de alimentação unipolar, metade do seu valor é definido nele, e no UMZCH em fonte de alimentação bipolar– zero relativo fio comum. Isso é chamado de ajuste do equilíbrio do amplificador. Em UMZCHs unipolares com desacoplamento capacitivo da carga, não é necessário desligá-lo durante a configuração, mas é melhor se acostumar a fazer isso reflexivamente: um amplificador 2 polares desequilibrado com uma carga conectada pode queimar seu próprio poderoso e transistores de saída caros, ou mesmo um alto-falante poderoso “novo, bom” e muito caro.

Observação: os componentes que requerem seleção durante a configuração do dispositivo no layout são indicados nos diagramas com um asterisco (*) ou um apóstrofo (').

No centro da mesma fig.- um UMZCH simples em transistores, já desenvolvendo potência de até 4-6 W com carga de 4 ohms. Embora funcione como o anterior, no chamado. classe AB1, não destinada ao som Hi-Fi, mas se você substituir um par desses amplificadores classe D (veja abaixo) em chinês barato alto-falantes de computador, seu som melhora visivelmente. Aqui aprendemos outro truque: transistores de saída poderosos precisam ser colocados em radiadores. Os componentes que requerem resfriamento adicional estão descritos em linhas pontilhadas nos diagramas; entretanto, nem sempre; às vezes - indicando a área dissipativa necessária do dissipador de calor. Configurar este UMZCH é balancear usando R2.

À direita na Fig.- ainda não é um monstro de 350 W (como foi mostrado no início do artigo), mas já é uma fera bastante sólida: um amplificador simples com transistores de 100 W. Você pode ouvir música através dele, mas não Hi-Fi, a classe operacional é AB2. No entanto, é bastante adequado para marcar uma área de piquenique ou uma reunião ao ar livre, um salão de reuniões escolares ou um pequeno salão comercial. Uma banda de rock amadora, tendo um UMZCH por instrumento, pode se apresentar com sucesso.

Existem mais 2 truques neste UMZCH: primeiro, em amplificadores muito potentes, o estágio de acionamento da saída potente também precisa ser resfriado, então o VT3 é colocado em um radiador de 100 kW ou mais. veja. Para saída, são necessários radiadores VT4 e VT5 de 400 m². veja. Em segundo lugar, UMZCHs com fonte de alimentação bipolar não são balanceados sem carga. Primeiro, um ou outro transistor de saída entra em corte e o associado entra em saturação. Então, com tensão de alimentação total, surtos de corrente durante o balanceamento podem danificar os transistores de saída. Portanto, para balanceamento (R6, adivinhou?), o amplificador é alimentado por +/–24 V e, em vez de uma carga, um resistor de fio enrolado de 100...200 Ohms é ligado. A propósito, os rabiscos em alguns resistores no diagrama são algarismos romanos, indicando a potência de dissipação de calor necessária.

Observação: Uma fonte de energia para este UMZCH precisa de uma potência de 600 W ou mais. Capacitores de filtro anti-aliasing - de 6800 µF a 160 V. Paralelamente aos capacitores eletrolíticos IP, capacitores cerâmicos de 0,01 µF são incluídos para evitar autoexcitação em frequências ultrassônicas, que podem queimar instantaneamente os transistores de saída.

Nos trabalhadores de campo

Para o próximo arroz. - outra opção para um UMZCH bastante potente (30 W, e com uma tensão de alimentação de 35 V - 60 W) em potente transistores de efeito de campo:

O som dele já atende aos requisitos do Hi-Fi básico (se, é claro, o UMZCH operar no nível apropriado). sistemas de alto-falantes, AC). Drivers de campo poderosos não requerem muita energia para serem acionados, portanto não há cascata de pré-alimentação. Transistores de efeito de campo ainda mais potentes não queimam os alto-falantes em caso de mau funcionamento - eles próprios queimam mais rápido. Também desagradável, mas ainda mais barato do que substituir um caro cabeçote de graves de alto-falante (GB). Este UMZCH não requer balanceamento ou ajuste em geral. Como projeto para iniciantes, ele tem apenas uma desvantagem: transistores de efeito de campo potentes são muito mais caros que transistores bipolares para um amplificador com os mesmos parâmetros. Os requisitos para empreendedores individuais são semelhantes aos anteriores. caso, mas sua potência é necessária a partir de 450 W. Radiadores – a partir de 200 m² cm.

Observação: não há necessidade de construir UMZCHs poderosos em transistores de efeito de campo para comutação de fontes de alimentação, por exemplo. computador Ao tentar “colocá-los” no modo ativo necessário para o UMZCH, eles simplesmente queimam ou o som fica fraco e “sem qualidade alguma”. O mesmo se aplica a potentes equipamentos de alta tensão transistores bipolares, por exemplo. da varredura de linha de TVs antigas.

Direto

Se você já deu os primeiros passos, então é natural querer construir Aula Hi-Fi UMZCH, sem se aprofundar muito na selva teórica. Para fazer isso, você terá que expandir sua frota de instrumentos - você precisará de um osciloscópio, um gerador de frequência de áudio (AFG) e um milivoltímetro AC com a capacidade de medir o componente constante. É melhor tomar o UMZCH de E. Gumeli como protótipo para repetição, descrito em detalhes na “Rádio” nº 1 de 1989. Para construí-lo, você precisará de alguns componentes baratos disponíveis, mas a qualidade atende a requisitos muito elevados: ligar a 60 W, banda 20-20.000 Hz, irregularidade de resposta de frequência 2 dB, coeficiente distorção não linear(THD) 0,01%, nível de ruído próprio –86 dB. No entanto, configurar o amplificador Gumeli é bastante difícil; se você consegue lidar com isso, você pode enfrentar qualquer outro. No entanto, algumas das circunstâncias atualmente conhecidas simplificam muito a criação deste UMZCH, ver abaixo. Tendo isto em conta e o facto de nem todos conseguirem aceder aos arquivos da Rádio, seria oportuno repetir os pontos principais.

Esquemas de um UMZCH simples de alta qualidade

Os circuitos Gumeli UMZCH e suas especificações são mostrados na ilustração. Radiadores de transistores de saída – a partir de 250 m². veja para UMZCH na Fig. 1 e a partir de 150 m². veja a opção de acordo com a fig. 3 (numeração original). Os transistores do estágio de pré-saída (KT814/KT815) são instalados em radiadores dobrados em placas de alumínio de 75x35 mm com espessura de 3 mm. Não há necessidade de substituir o KT814/KT815 pelo KT626/KT961; o som não melhora visivelmente, mas a configuração se torna seriamente difícil.

Este UMZCH é muito crítico para alimentação, topologia de instalação e geral, por isso precisa ser instalado de forma estruturalmente completa e apenas com fonte de alimentação padrão. Ao tentar alimentá-lo com uma fonte de alimentação estabilizada, os transistores de saída queimam imediatamente. Portanto, na Fig. desenhos dos originais são fornecidos placas de circuito impresso e instruções de configuração. Podemos acrescentar que, em primeiro lugar, se a “excitação” for perceptível ao ligá-lo pela primeira vez, eles a combatem alterando a indutância L1. Em segundo lugar, os avanços das peças instaladas nas placas não devem ter mais de 10 mm. Em terceiro lugar, é extremamente indesejável alterar a topologia de instalação, mas se for realmente necessário, deve haver uma blindagem na lateral dos condutores (loop de terra, destacado em cor na figura), e os caminhos de alimentação devem passar fora dele.

Observação: lacunas nos trilhos aos quais as bases estão conectadas transistores poderosos– tecnológicos, para montagem, após o que são selados com gotas de solda.

A configuração deste UMZCH é bastante simplificada e o risco de encontrar “excitação” durante o uso é reduzido a zero se:

  • Minimize a instalação de interconexão colocando as placas em dissipadores de calor de transistores potentes.
  • Abandone completamente os conectores internos, realizando toda a instalação apenas por soldagem. Então não haverá necessidade de R12, R13 em uma versão potente ou R10 R11 em uma versão menos potente (eles estão pontilhados nos diagramas).
  • Use fios de áudio de cobre isentos de oxigênio e de comprimento mínimo para instalação interna.

Se estas condições forem atendidas, não há problemas com a excitação, e a configuração do UMZCH se resume ao procedimento de rotina descrito na Fig.

Fios para som

Os fios de áudio não são uma invenção inútil. A necessidade de seu uso atualmente é inegável. No cobre com uma mistura de oxigênio, uma fina película de óxido é formada nas faces dos cristalitos metálicos. Os óxidos metálicos são semicondutores e se a corrente no fio for fraca sem um componente constante, sua forma será distorcida. Em teoria, as distorções em miríades de cristalitos deveriam compensar-se mutuamente, mas resta muito pouco (aparentemente devido a incertezas quânticas). Suficiente para ser notado pelos ouvintes mais exigentes tendo como pano de fundo o som mais puro do UMZCH moderno.

Fabricantes e comerciantes substituem descaradamente o cobre elétrico comum em vez do cobre livre de oxigênio - é impossível distinguir um do outro a olho nu. No entanto, existe uma área de aplicação onde a falsificação não é clara: cabo par trançado Para redes de computadores. Se você colocar uma grade com segmentos longos à esquerda, ela não iniciará ou apresentará falhas constantes. Dispersão de impulso, você sabe.

O autor, quando se falava apenas em fios de áudio, percebeu que, em princípio, não se tratava de conversa fiada, até porque naquela época os fios sem oxigênio já eram usados ​​​​há muito tempo em equipamentos para fins especiais, com os quais ele estava bem familiarizado por sua linha de trabalho. Então peguei e substituí o cabo padrão dos meus fones de ouvido TDS-7 por um caseiro feito de “vitukha” com fios multi-core flexíveis. O som, auditivamente, melhorou constantemente para faixas analógicas de ponta a ponta, ou seja, no caminho do microfone do estúdio para o disco, nunca digitalizado. As gravações de vinil feitas com a tecnologia DMM (Direct Metal Mastering) soaram especialmente brilhantes. Depois disso, a instalação de interconexão de todo o áudio doméstico foi convertida para “vitushka”. Então pessoas completamente aleatórias, indiferentes à música e não avisadas com antecedência, começaram a notar a melhora no som.

Como fazer interligar fios de par trançado, veja a seguir. vídeo.

Vídeo: fios de interconexão de par trançado faça você mesmo

Infelizmente, o “vitha” flexível logo desapareceu da venda - ele não se manteve bem nos conectores crimpados. Porém, para informação dos leitores, o fio “militar” flexível MGTF e MGTFE (blindado) é feito apenas de cobre isento de oxigênio. Falsificar é impossível, porque No cobre comum, o isolamento da fita fluoroplástica se espalha rapidamente. O MGTF agora está amplamente disponível e custa muito menos do que cabos de áudio de marca com garantia. Tem uma desvantagem: não pode ser feito em cores, mas pode ser corrigido com tags. Existem também fios enrolados sem oxigênio, veja abaixo.

Interlúdio Teórico

Como podemos perceber, já nos estágios iniciais de masterização da tecnologia de áudio, tivemos que lidar com o conceito de Hi-Fi (High Fidelity), reprodução de som de alta fidelidade. O Hi-Fi vem em diferentes níveis, que são classificados de acordo com o seguinte. parâmetros principais:

  1. Banda de frequência reproduzível.
  2. Faixa dinâmica - a relação em decibéis (dB) entre a potência de saída máxima (pico) e o nível de ruído.
  3. Nível de ruído próprio em dB.
  4. Fator de distorção não linear (THD) na potência de saída nominal (de longo prazo). Supõe-se que o SOI na potência de pico seja de 1% ou 2%, dependendo da técnica de medição.
  5. Desigualdade da resposta amplitude-frequência (AFC) na banda de frequência reproduzível. Para alto-falantes - separadamente em frequências sonoras baixas (LF, 20-300 Hz), médias (MF, 300-5000 Hz) e altas (HF, 5000-20.000 Hz).

Observação: a proporção de níveis absolutos de quaisquer valores de I em (dB) é definida como P(dB) = 20log(I1/I2). Se eu1

Você precisa conhecer todas as sutilezas e nuances do Hi-Fi ao projetar e construir alto-falantes, e quanto a um UMZCH Hi-Fi caseiro para casa, antes de passar para eles, você precisa entender claramente os requisitos de potência necessários para soar uma determinada sala, faixa dinâmica (dinâmica), nível de ruído e SOI. Não é muito difícil alcançar uma banda de frequência de 20-20.000 Hz do UMZCH com um roll off nas bordas de 3 dB e uma resposta de frequência irregular na faixa média de 2 dB em uma base de elemento moderna.

Volume

A potência do UMZCH não é um fim em si; deve fornecer o volume ideal de reprodução de som em uma determinada sala. Pode ser determinado por curvas de volume igual, ver fig. Não existem ruídos naturais em áreas residenciais com ruído inferior a 20 dB; 20 dB é a natureza selvagem em completa calma. Um nível de volume de 20 dB em relação ao limiar de audibilidade é o limiar de inteligibilidade - um sussurro ainda pode ser ouvido, mas a música é percebida apenas como o fato de sua presença. Um músico experiente pode dizer qual instrumento está sendo tocado, mas não exatamente qual.

40 dB - o ruído normal de um apartamento urbano bem isolado em uma área tranquila ou de uma casa de campo - representa o limite de inteligibilidade. A música do limiar de inteligibilidade ao limiar de inteligibilidade pode ser ouvida com profunda correção de resposta de frequência, principalmente nos graves. Para fazer isso, a função MUTE (mute, mutação, não mutação!) É introduzida nos UMZCHs modernos, inclusive, respectivamente. circuitos de correção em UMZCH.

90 dB é o nível de volume de uma orquestra sinfônica em uma sala de concertos muito boa. 110 dB podem ser produzidos por uma orquestra estendida em uma sala com acústica única, da qual não existem mais de 10 no mundo, este é o limiar da percepção: sons mais altos ainda são percebidos como distinguíveis em significado com um esforço de vontade, mas já é um ruído irritante. A zona de volume em instalações residenciais de 20-110 dB constitui a zona de audibilidade completa, e 40-90 dB é a zona de melhor audibilidade, na qual ouvintes não treinados e inexperientes percebem plenamente o significado do som. Se, é claro, ele estiver nisso.

Poder

Calcular a potência do equipamento em um determinado volume na área de audição talvez seja a principal e mais difícil tarefa da eletroacústica. Para você, em condições é melhor partir dos sistemas acústicos (AS): calcule sua potência usando um método simplificado e tome a potência nominal (longo prazo) do UMZCH igual ao pico do alto-falante (musical). Neste caso, o UMZCH não adicionará de forma perceptível suas distorções às dos alto-falantes; eles já são a principal fonte de não linearidade no caminho de áudio; Mas o UMZCH não deve ser muito potente: neste caso, o nível do seu próprio ruído pode ser superior ao limiar de audibilidade, porque É calculado com base no nível de tensão do sinal de saída na potência máxima. Se considerarmos isso de forma muito simples, então para uma sala em um apartamento ou casa comum e alto-falantes com sensibilidade característica normal (saída de som), podemos fazer um rastreamento. Valores de potência ideais UMZCH:

  • Até 8 m² m – 15-20 W.
  • 8-12 m² m – 20-30 W.
  • 12-26 m² m – 30-50 W.
  • 26-50 m² m – 50-60 W.
  • 50-70 m² m – 60-100 W.
  • 70-100 m² m – 100-150 W.
  • 100-120 m² m – 150-200 W.
  • Mais de 120 m² m – determinado por cálculo baseado em medições acústicas no local.

Dinâmica

A faixa dinâmica do UMZCH é determinada por curvas de volume igual e valores de limite para diferentes graus de percepção:

  1. Música sinfônica e jazz com acompanhamento sinfônico - 90 dB (110 dB - 20 dB) ideal, 70 dB (90 dB - 20 dB) aceitável. Nenhum especialista consegue distinguir um som com dinâmica de 80-85 dB em um apartamento na cidade do ideal.
  2. Outros gêneros musicais sérios – 75 dB excelentes, 80 dB “extraordinários”.
  3. Música pop de qualquer tipo e trilhas sonoras de filmes - 66 dB é suficiente para os olhos, porque... Essas obras já são compactadas durante a gravação em níveis de até 66 dB e até 40 dB, para que você possa ouvi-las em qualquer coisa.

A faixa dinâmica do UMZCH, corretamente selecionada para uma determinada sala, é considerada igual ao seu próprio nível de ruído, obtido com o sinal +, este é o chamado. relação sinal-ruído.

SOI

Distorções não lineares (ND) do UMZCH são componentes do espectro do sinal de saída que não estavam presentes no sinal de entrada. Teoricamente, é melhor “empurrar” a NI abaixo do nível de seu próprio ruído, mas tecnicamente isso é muito difícil de implementar. Na prática, eles levam em consideração os chamados. efeito de mascaramento: em níveis de volume abaixo de aprox. A 30 dB, a faixa de frequências percebidas pelo ouvido humano diminui, assim como a capacidade de distinguir sons por frequência. Os músicos ouvem as notas, mas têm dificuldade em avaliar o timbre do som. Em pessoas sem ouvido musical, o efeito de mascaramento já é observado em 45-40 dB de volume. Portanto, um UMZCH com um THD de 0,1% (–60 dB de um nível de volume de 110 dB) será avaliado como Hi-Fi pelo ouvinte médio, e com um THD de 0,01% (–80 dB) pode ser considerado não distorcendo o som.

Lâmpadas

A última afirmação provavelmente causará rejeição, até mesmo fúria, entre os adeptos dos circuitos valvulados: eles dizem que o som real é produzido apenas por válvulas, e não apenas algumas, mas certos tipos de válvulas octais. Acalmem-se, senhores - o som valvulado especial não é uma ficção. A razão são os espectros de distorção fundamentalmente diferentes das válvulas e transistores eletrônicos. O que, por sua vez, se deve ao fato de que na lâmpada o fluxo de elétrons se move no vácuo e nela não aparecem efeitos quânticos. Um transistor é um dispositivo quântico, onde portadores de carga minoritários (elétrons e lacunas) se movem no cristal, o que é completamente impossível sem efeitos quânticos. Portanto, o espectro de distorções valvuladas é curto e limpo: apenas harmônicos até o 3º - 4º são claramente visíveis nele, e há muito poucos componentes combinacionais (somas e diferenças nas frequências do sinal de entrada e seus harmônicos). Portanto, na época dos circuitos de vácuo, o SOI era chamado de distorção harmônica (CHD). Nos transistores, o espectro de distorções (se forem mensuráveis, a reserva é aleatória, veja abaixo) pode ser rastreado até o 15º componente e superiores, e há frequências de combinação mais do que suficientes nele.

No início da eletrônica de estado sólido, os projetistas de UMZCHs de transistor usaram o SOI de “tubo” usual de 1-2% para eles; O som com um espectro de distorção valvulada dessa magnitude é percebido pelos ouvintes comuns como puro. Aliás, o próprio conceito de Hi-Fi ainda não existia. Acontece que eles parecem monótonos e monótonos. No processo de desenvolvimento da tecnologia de transistor, foi desenvolvida uma compreensão do que é Hi-Fi e do que é necessário para ele.

Atualmente, as dificuldades crescentes da tecnologia de transistores foram superadas com sucesso e as frequências laterais na saída de um bom UMZCH são difíceis de detectar usando métodos de medição especiais. E o circuito da lâmpada pode ser considerado uma arte. Sua base pode ser qualquer coisa, por que a eletrônica não pode ir até lá? Uma analogia com a fotografia seria apropriada aqui. Ninguém pode negar que uma câmera SLR digital moderna produz uma imagem imensamente mais clara, mais detalhada e mais profunda na faixa de brilho e cor do que uma caixa de madeira compensada com acordeão. Mas alguém, com a Nikon mais legal, “clica em fotos” como “este é meu gato gordo, ele ficou bêbado como um bastardo e está dormindo com as patas estendidas”, e alguém, usando Smena-8M, usa o filme preto e branco de Svemov para tire uma foto diante de uma multidão em uma exposição de prestígio.

Observação: e acalme-se novamente - nem tudo é tão ruim. Hoje, os UMZCHs com lâmpadas de baixo consumo têm pelo menos uma aplicação restante, e não menos importante, para a qual são tecnicamente necessários.

Suporte experimental

Muitos amantes de áudio, mal tendo aprendido a soldar, imediatamente “entram nos tubos”. Isto não merece de forma alguma censura, pelo contrário. O interesse pelas origens é sempre justificado e útil, e a eletrônica tornou-se assim com os tubos. Os primeiros computadores eram baseados em tubos, e os equipamentos eletrônicos de bordo da primeira espaçonave também eram baseados em tubos: já existiam transistores, mas eles não suportavam a radiação extraterrestre. Aliás, naquela época os microcircuitos de lâmpadas também eram criados sob o mais estrito sigilo! Em microlâmpadas com cátodo frio. A única menção conhecida deles em fontes abertas está no livro raro de Mitrofanov e Pickersgil “Modern Receive and Amplifying Tubes”.

Mas chega de letras, vamos direto ao ponto. Para quem gosta de mexer nas lâmpadas da Fig. – diagrama de uma lâmpada de bancada UMZCH, destinada especificamente a experimentos: SA1 alterna o modo de operação da lâmpada de saída e SA2 alterna a tensão de alimentação. O circuito é bem conhecido na Federação Russa, uma pequena modificação afetou apenas o transformador de saída: agora você pode não apenas “conduzir” o 6P7S nativo em diferentes modos, mas também selecionar o fator de comutação da grade da tela para outras lâmpadas no modo ultralinear ; para a grande maioria dos pentodos de saída e tetrodos de feixe é 0,22-0,25 ou 0,42-0,45. Para a fabricação do transformador de saída, veja abaixo.

Guitarristas e roqueiros

Este é o caso quando você não pode viver sem lâmpadas. Como você sabe, a guitarra elétrica se tornou um instrumento solo completo depois que o sinal pré-amplificado do captador começou a passar por um acessório especial - um fusor - que distorceu deliberadamente seu espectro. Sem isso, o som da corda era muito agudo e curto, pois o captador eletromagnético reage apenas aos modos de suas vibrações mecânicas no plano da caixa acústica do instrumento.

Logo surgiu uma circunstância desagradável: o som de uma guitarra elétrica com fusor adquire força e brilho total apenas em volumes altos. Isso é especialmente verdadeiro para guitarras com captador tipo humbucker, que dá o som mais “raivoso”. Mas e um iniciante que é obrigado a ensaiar em casa? Você não pode ir até a sala para se apresentar sem saber exatamente como o instrumento soará ali. E os fãs de rock só querem ouvir suas coisas favoritas ao máximo, e os roqueiros geralmente são pessoas decentes e sem conflitos. Pelo menos aqueles que estão interessados ​​em rock, e não em ambientes chocantes.

Assim, descobriu-se que o som fatal aparece em níveis de volume aceitáveis ​​​​para instalações residenciais, se o UMZCH for baseado em tubo. A razão é a interação específica do espectro do sinal do fusor com o espectro puro e curto dos harmônicos do tubo. Aqui novamente uma analogia é apropriada: uma foto em preto e branco pode ser muito mais expressiva do que uma colorida, porque deixa apenas o contorno e a luz para visualização.

Quem precisa de um amplificador valvulado não para experimentos, mas por necessidade técnica, não tem tempo para dominar por muito tempo os meandros da eletrônica valvulada, é apaixonado por outra coisa. Neste caso, é melhor fazer o UMZCH sem transformador. Mais precisamente, com um transformador de saída correspondente de terminação única que opera sem magnetização constante. Esta abordagem simplifica e acelera muito a produção do componente mais complexo e crítico de uma lâmpada UMZCH.

Estágio de saída valvulado “sem transformador” do UMZCH e pré-amplificadores para ele

À direita na Fig. é fornecido um diagrama de um estágio de saída sem transformador de uma válvula UMZCH e à esquerda estão as opções de pré-amplificador para ele. Acima - com controle de tom de acordo com o esquema clássico Baxandal, que fornece ajuste bastante profundo, mas introduz uma leve distorção de fase no sinal, o que pode ser significativo ao operar um UMZCH em um alto-falante de 2 vias. Abaixo está um pré-amplificador com controle de tom mais simples que não distorce o sinal.

Mas voltemos ao fim. Em várias fontes estrangeiras, este esquema é considerado uma revelação, mas um idêntico, com exceção da capacitância dos capacitores eletrolíticos, é encontrado no Manual do Radioamador Soviético de 1966. Um livro grosso de 1.060 páginas. Naquela época não havia Internet e bancos de dados baseados em disco.

No mesmo local, à direita da figura, as desvantagens deste esquema são descritas de forma breve, mas clara. Um melhorado, da mesma fonte, é dado na trilha. arroz. certo. Nele, a grade de tela L2 é alimentada a partir do ponto médio do retificador anódico (o enrolamento anódico do transformador de potência é simétrico), e a grade de tela L1 é alimentada através da carga. Se, em vez de alto-falantes de alta impedância, você ligar um transformador compatível com alto-falantes normais, como no anterior. circuito, a potência de saída é de aprox. 12 W, porque a resistência ativa do enrolamento primário do transformador é muito inferior a 800 Ohms. SOI deste estágio final com saída de transformador - aprox. 0,5%

Como fazer um transformador?

Os principais inimigos da qualidade de um poderoso transformador de sinal de baixa frequência (som) são o campo de vazamento magnético, cujas linhas de força são fechadas, contornando o circuito magnético (núcleo), correntes parasitas no circuito magnético (correntes de Foucault) e, em menor grau, magnetostrição no núcleo. Por causa desse fenômeno, um transformador montado descuidadamente “canta”, zumbe ou emite um sinal sonoro. As correntes de Foucault são combatidas reduzindo a espessura das placas do circuito magnético e isolando-as adicionalmente com verniz durante a montagem. Para transformadores de saída, a espessura ideal da placa é de 0,15 mm, o máximo permitido é de 0,25 mm. Não se deve levar placas mais finas para o transformador de saída: o fator de preenchimento do núcleo (núcleo central do circuito magnético) com aço cairá, a seção transversal do circuito magnético terá que ser aumentada para obter uma determinada potência, o que só aumentará as distorções e perdas nele.

No núcleo de um transformador de áudio operando com magnetização permanente (por exemplo, a corrente anódica de um estágio de saída de terminação única), deve haver uma pequena lacuna não magnética (determinada por cálculo). A presença de uma lacuna não magnética, por um lado, reduz a distorção do sinal devido à magnetização constante; por outro lado, em um circuito magnético convencional aumenta o campo parasita e requer um núcleo com seção transversal maior. Portanto, o intervalo não magnético deve ser calculado da forma ideal e executado com a maior precisão possível.

Para transformadores operando com magnetização, o tipo ideal de núcleo é feito de placas Shp (cortadas), pos. 1 na Fig. Neles, uma lacuna não magnética é formada durante o corte do núcleo e, portanto, é estável; seu valor é indicado no passaporte das placas ou medido com um conjunto de sondas. O campo perdido é mínimo, porque os ramos laterais através dos quais o fluxo magnético é fechado são sólidos. Os núcleos do transformador sem polarização são frequentemente montados a partir de placas Shp, porque As placas Shp são feitas de aço para transformadores de alta qualidade. Neste caso, o núcleo é montado transversalmente à cobertura (as placas são colocadas com corte em uma direção ou outra), e sua seção transversal é aumentada em 10% em relação à calculada.

É melhor enrolar os transformadores sem polarização nos núcleos USH (altura reduzida com janelas alargadas), pos. 2. Neles, uma diminuição no campo parasita é alcançada reduzindo o comprimento do caminho magnético. Como as placas USh são mais acessíveis que as Shp, muitas vezes são feitos núcleos de transformadores com magnetização. Em seguida, a montagem do núcleo é realizada cortada em pedaços: um pacote de placas W é montado, uma tira de material não condutor e não magnético é colocada com espessura igual ao tamanho da lacuna não magnética, coberta com um jugo de um pacote de jumpers e presos com um clipe.

Observação: circuitos magnéticos de sinal de “som” do tipo ShLM são de pouca utilidade para transformadores de saída de amplificadores valvulados de alta qualidade, pois possuem um grande campo parasita;

Na posição. 3 mostra um diagrama das dimensões do núcleo para cálculo do transformador, na pos. 4 desenho da moldura do enrolamento, e na pos. 5 – padrões de suas partes. Quanto ao transformador para o estágio de saída “sem transformador”, é melhor fazê-lo no ShLMm do outro lado do telhado, porque a polarização é insignificante (a corrente de polarização é igual à corrente da grade da tela). A principal tarefa aqui é tornar os enrolamentos o mais compactos possível para reduzir o campo parasita; sua resistência ativa ainda será muito inferior a 800 Ohms. Quanto mais espaço livre sobrar nas janelas, melhor ficou o transformador. Portanto, os enrolamentos são enrolados volta a volta (se não houver máquina de enrolamento, isso é terrível) a partir do fio mais fino possível, o coeficiente de assentamento do enrolamento anódico para o cálculo mecânico do transformador é considerado 0,6. O fio do enrolamento é PETV ou PEMM, eles possuem núcleo isento de oxigênio. Não há necessidade de usar PETV-2 ou PEMM-2 devido ao duplo envernizamento, pois possuem diâmetro externo aumentado e campo de dispersão maior; O enrolamento primário é enrolado primeiro, porque é o seu campo de dispersão que mais afeta o som.

É necessário procurar ferro para este transformador com furos nos cantos das placas e suportes de fixação (veja figura à direita), pois “para a felicidade completa”, o circuito magnético é montado da seguinte forma. ordem (claro, os enrolamentos com cabos e isolamento externo já devem estar na estrutura):

  1. Prepare verniz acrílico diluído ao meio ou, à moda antiga, goma-laca;
  2. As placas com jumpers são rapidamente envernizadas de um lado e colocadas na moldura o mais rápido possível, sem pressionar com muita força. A primeira placa é colocada com o lado envernizado para dentro, a próxima com o lado não envernizado sobre a primeira envernizada, etc.;
  3. Quando a janela da moldura é preenchida, os grampos são aplicados e firmemente aparafusados;
  4. Após 1-3 minutos, quando a compressão do verniz pelas lacunas aparentemente parar, adicione as placas novamente até que a janela esteja preenchida;
  5. Repita os parágrafos. 2-4 até que a janela esteja bem embalada com aço;
  6. O núcleo é puxado firmemente novamente e seco em uma bateria, etc. 3-5 dias.

O núcleo montado com esta tecnologia possui muito bom isolamento de placa e enchimento de aço. As perdas por magnetostrição não são detectadas. Mas tenha em mente que esta técnica não é aplicável para núcleos permalloy, porque Sob fortes influências mecânicas, as propriedades magnéticas do permalloy deterioram-se irreversivelmente!

Em microcircuitos

UMZCHs em circuitos integrados (ICs) são mais frequentemente feitos por aqueles que estão satisfeitos com a qualidade do som até Hi-Fi médio, mas são mais atraídos pelo baixo custo, velocidade, facilidade de montagem e pela completa ausência de quaisquer procedimentos de configuração que requerem conhecimentos especiais. Simplesmente, um amplificador em microcircuitos é a melhor opção para manequins. O clássico do gênero aqui é o UMZCH no TDA2004 IC, que está na série, se Deus quiser, há cerca de 20 anos, à esquerda na Fig. Potência – até 12 W por canal, tensão de alimentação – 3-18 V unipolar. Área do radiador – a partir de 200 m² veja para potência máxima. A vantagem é a capacidade de trabalhar com uma carga de baixíssima resistência, até 1,6 Ohm, o que permite extrair potência total quando alimentado por uma rede on-board de 12 V e 7-8 W quando alimentado por uma rede de 6- fonte de alimentação de volts, por exemplo, em uma motocicleta. Porém, a saída do TDA2004 na classe B não é complementar (em transistores da mesma condutividade), então o som definitivamente não é Hi-Fi: THD 1%, dinâmica 45 dB.

O mais moderno TDA7261 não produz som melhor, mas é mais potente, até 25 W, pois O limite superior da tensão de alimentação foi aumentado para 25 V. O limite inferior, 4,5 V, ainda permite que seja alimentado por uma rede de bordo de 6 V, ou seja, O TDA7261 pode ser iniciado a partir de quase todas as redes de bordo, exceto a aeronave 27 V. Utilizando componentes acoplados (cintas, à direita da figura), o TDA7261 pode operar em modo de mutação e com o modo St-By (Stand By ), função que muda o UMZCH para o modo de consumo mínimo de energia quando não há sinal de entrada por um determinado tempo. A conveniência custa dinheiro, então para um aparelho de som você precisará de um par de TDA7261 com radiadores de 250 m². veja para cada um.

Observação: Se você de alguma forma se sente atraído por amplificadores com a função St-By, lembre-se de que não deve esperar deles alto-falantes com largura superior a 66 dB.

“Super econômico” em termos de fonte de alimentação TDA7482, à esquerda da figura, operando na chamada. classe D. Esses UMZCHs são às vezes chamados de amplificadores digitais, o que é incorreto. Para uma digitalização real, amostras de nível são retiradas de um sinal analógico com uma frequência de quantização não inferior a duas vezes a mais alta das frequências reproduzidas, o valor de cada amostra é registrado em um código resistente a ruído e armazenado para uso posterior. UMZCH classe D – pulso. Neles, o analógico é convertido diretamente em uma sequência de modulação por largura de pulso de alta frequência (PWM), que é alimentada ao alto-falante por meio de um filtro passa-baixa (LPF).

O som classe D não tem nada em comum com Hi-Fi: SOI de 2% e dinâmica de 55 dB para classe D UMZCH são considerados indicadores muito bons. E o TDA7482 aqui, deve-se dizer, não é a escolha ideal: outras empresas especializadas em classe D produzem CIs UMZCH que são mais baratos e exigem menos fiação, por exemplo, D-UMZCH da série Paxx, à direita na Fig.

Entre os TDAs, destaca-se o TDA7385 de 4 canais, veja a figura, no qual você pode montar um bom amplificador para alto-falantes até Hi-Fi médio, inclusive, com divisão de frequência em 2 bandas ou para um sistema com subwoofer. Em ambos os casos, a filtragem passa-baixa e média-alta é feita na entrada com sinal fraco, o que simplifica o design dos filtros e permite uma separação mais profunda das bandas. E se a acústica for subwoofer, então 2 canais do TDA7385 podem ser alocados para um circuito de ponte sub-ULF (veja abaixo), e os 2 canais restantes podem ser usados ​​para MF-HF.

UMZCH para subwoofer

Um subwoofer, que pode ser traduzido como “subwoofer” ou, literalmente, “boomer”, reproduz frequências de até 150-200 Hz nesta faixa, os ouvidos humanos são praticamente incapazes de determinar a direção da fonte sonora; Em alto-falantes com subwoofer, o alto-falante “sub-graves” é colocado em um design acústico separado; este é o subwoofer como tal; O subwoofer é colocado, em princípio, da forma mais conveniente possível, e o efeito estéreo é fornecido por canais MF-HF separados com seus próprios alto-falantes de pequeno porte, para cujo design acústico não há requisitos particularmente sérios. Os especialistas concordam que é melhor ouvir estéreo com separação total de canais, mas os sistemas de subwoofer economizam significativamente dinheiro ou trabalho no caminho dos graves e facilitam a colocação da acústica em salas pequenas, razão pela qual são populares entre consumidores com audição normal e não particularmente exigentes.

O “vazamento” de frequências médias-altas para o subwoofer e dele para o ar prejudica muito o estéreo, mas se você “cortar” bruscamente o sub-grave, o que, aliás, é muito difícil e caro, então ocorrerá um efeito de salto sonoro muito desagradável. Portanto, os canais nos sistemas de subwoofer são filtrados duas vezes. Na entrada, filtros elétricos destacam frequências médias-altas com “caudas” de graves que não sobrecarregam o caminho de frequências médias-altas, mas proporcionam uma transição suave para sub-graves. Os graves com “caudas” de médio porte são combinados e alimentados em um UMZF separado para o subwoofer. Os médios são filtrados adicionalmente para que o estéreo não se deteriore no subwoofer já é acústico: um alto-falante de sub-graves é colocado, por exemplo, na divisória entre as câmaras ressonadoras do subwoofer, que não deixam os médios saírem. , veja à direita na Fig.

Um UMZCH para um subwoofer está sujeito a uma série de requisitos específicos, dos quais os “manequins” consideram o mais importante ser a potência mais alta possível. Isso está completamente errado, se, digamos, o cálculo da acústica da sala forneceu uma potência de pico W para um alto-falante, então a potência do subwoofer precisa de 0,8 (2W) ou 1,6W. Por exemplo, se os alto-falantes S-30 forem adequados para a sala, um subwoofer precisará de 1,6x30 = 48 W.

É muito mais importante garantir a ausência de distorções de fase e transitórias: se ocorrerem, com certeza haverá um salto no som. Quanto ao SOI, é permitido até 1%. A distorção intrínseca de graves deste nível não é audível (veja curvas de volume igual), e as “caudas” de seu espectro na região média melhor audível não sairão do subwoofer. .

Para evitar distorções de fase e transitórias, o amplificador do subwoofer é construído de acordo com o chamado. circuito de ponte: as saídas de 2 UMZCHs idênticos são ligadas consecutivamente através de um alto-falante; os sinais para as entradas são fornecidos em antifase. A ausência de distorções de fase e transitórias no circuito da ponte se deve à completa simetria elétrica dos caminhos do sinal de saída. A identidade dos amplificadores que formam os braços da ponte é garantida pela utilização de UMZCHs emparelhados em CIs, feitos no mesmo chip; Este é talvez o único caso em que um amplificador em microcircuitos é melhor que um amplificador discreto.

Observação: A potência de uma ponte UMZCH não dobra, como alguns pensam, é determinada pela tensão de alimentação.

Um exemplo de circuito ponte UMZCH para um subwoofer em uma sala de até 20 m². m (sem filtros de entrada) no IC TDA2030 é mostrado na Fig. esquerda. A filtragem adicional de médios é realizada pelos circuitos R5C3 e R’5C’3. Área do radiador TDA2030 – a partir de 400 m² veja. UMZCHs em ponte com saída aberta têm uma característica desagradável: quando a ponte está desequilibrada, um componente constante aparece na corrente de carga, o que pode danificar o alto-falante, e os circuitos de proteção de sub-graves geralmente falham, desligando o alto-falante quando não estão. necessário. Portanto, é melhor proteger o caro cabeçote de carvalho com baterias não polares de capacitores eletrolíticos (destacados em cores, e o diagrama de uma bateria é fornecido na inserção.

Um pouco sobre acústica

O design acústico de um subwoofer é um tópico especial, mas como aqui é fornecido um desenho, também são necessárias explicações. Material da caixa – MDF 24 mm. Os tubos ressonadores são feitos de plástico bastante durável e que não vibra, por exemplo, polietileno. O diâmetro interno dos tubos é de 60 mm, as saliências internas são de 113 mm na câmara grande e 61 na câmara pequena. Para um cabeçote de alto-falante específico, o subwoofer terá que ser reconfigurado para obter os melhores graves e, ao mesmo tempo, o menor impacto no efeito estéreo. Para afinar os tubos, eles pegam um tubo obviamente mais longo e, empurrando-o para dentro e para fora, conseguem o som desejado. As saliências dos tubos para fora não afetam o som; As configurações do tubo são interdependentes, então você terá que fazer alguns ajustes.

Amplificador de fone de ouvido

Um amplificador de fone de ouvido costuma ser feito à mão por dois motivos. A primeira é para ouvir “em movimento”, ou seja, fora de casa, quando a potência da saída de áudio do player ou smartphone não é suficiente para acionar “botões” ou “bardanas”. A segunda é para fones de ouvido domésticos de última geração. É necessário um UMZCH Hi-Fi para uma sala de estar comum com dinâmica de até 70-75 dB, mas a faixa dinâmica dos melhores fones de ouvido estéreo modernos excede 100 dB. Um amplificador com essa dinâmica é mais caro que alguns carros, e sua potência será de 200 W por canal, o que é demais para um apartamento comum: ouvir com uma potência muito inferior à nominal prejudica o som, veja acima . Portanto, faz sentido fazer um amplificador separado de baixo consumo de energia, mas com boa dinâmica, específico para fones de ouvido: os preços dos UMZCHs domésticos com esse peso adicional estão claramente inflacionados de forma absurda.

O circuito do amplificador de fone de ouvido mais simples usando transistores é dado na pos. 1 foto. O som é apenas para “botões” chineses, funciona na classe B. Também não é diferente em termos de eficiência - as baterias de lítio de 13 mm duram de 3 a 4 horas no volume máximo. Na posição. 2 – O clássico da TDA para fones de ouvido em movimento. O som, entretanto, é bastante decente, até Hi-Fi médio dependendo dos parâmetros de digitalização da faixa. Existem inúmeras melhorias amadoras no chicote TDA7050, mas ninguém ainda conseguiu a transição do som para o próximo nível de classe: o próprio “microfone” não permite isso. TDA7057 (item 3) é simplesmente mais funcional; você pode conectar o controle de volume a um potenciômetro normal, não duplo.

O UMZCH para fones de ouvido no TDA7350 (item 4) foi projetado para proporcionar uma boa acústica individual. É neste IC que os amplificadores de fone de ouvido são montados na maioria dos UMZCHs domésticos de classe média e alta. O UMZCH para fones de ouvido no KA2206B (item 5) já é considerado profissional: sua potência máxima de 2,3 W é suficiente para acionar “canecas” isodinâmicas tão sérias como TDS-7 e TDS-15.