Jak zabrać się za budowę wzmacniacza – FAQ

Dodane przez 30 maja 2009

Chyba każdy lubi słuchać muzyki. Gusta są różne – jedni lubią disco – polo, inni death metal. Sporej części słuchaczy wystarcza chińskie radyjko za 20zł, niektórzy szukają sprzętu o jak najwyższej jakości, dążą do dźwięku doskonałego. Mam nadzieję, że i Ty zaliczasz się do drugiej grupy. Jeśli dodatkowo masz smykałkę do majsterkowania i elektroniki, to możesz się zdecydować na własnoręczną budowę wzmacniacza. Na wstępie trzeba dokonać kilku ważnych decyzji. Mam nadzieję, że ten tekst Ci pomoże.

1. Ile kanałów ma mieć wzmacniacz?

Ilość kanałów to ilość dróg, którymi płynie przez wzmacniacz dźwięk. Obecnie najpopularniejszym standardem jest dźwięk stereo, czyli dwukanałowy. Inne często stosowane standardy to mono (jeden kanał) i dźwięk przestrzenny 5.1, 7.1 (6 lub osiem kanałów). Wraz ze wzrostem ilości dróg sygnału, zwiększa się skomplikowanie urządzenia – każdy kanał to osobny wzmacniacz, praktycznie oddzielony od pozostałych.

2.  Jaka jest wymagana moc wzmacniacza?

Od mocy wzmacniacza (oraz od efektywności głośników) zależy ostateczna głośność dźwięku. Do nagłośnienia małego pomieszczenia wystarczy moc kilku(-nastu) watów. Aby dobrze nagłośnić dużą salę potrzeba wzmacniacza (lub wzmacniaczy) o mocy kilkuset lub kilku tysięcy watów. Jeśli posiadasz już kolumny, to najlepiej zbuduj wzmacniacz o podobnej lub nieco mniejszej mocy wyjściowej od mocy głośników. Końcowy koszt konstrukcji zależy głównie od mocy wzmacniacza (oraz ilości kanałów).  Bo im większa moc, tym droższe są elementy wzmacniające, zasilacz i radiatory.

3. Jaki typ wzmacniacza?

Istnieje podział na wzmacniacze lampowe i tranzystorowe. Lampowe mają charakterystycznie zniekształcony dźwięk i są przez to lubiane przez sporą grupę melomanów. Są drogie i duże. Tranzystorowe są znacznie popularniejsze i mają lepsze parametry elektryczne; wierniej przetwarzają dźwięk. Wpływ na działanie wzmacniacza ma też to, w jakiej klasie pracuje stopień końcowy. Klasa A to klasa o małej sprawności – większość pobieranej energii idzie na ogrzewanie pokoju za pomocą radiatorów. Z drugiej strony tego typu wzmacniacze zapewniają małe zniekształcenia. W klasie B jest odwrotnie – większa sprawność, ale i większe zniekształcenia. W praktyce stosuje się rozwiązanie pośrednie – klasę AB. Istnieje jeszcze klasa D – wzmacniacze te są nazywane cyfrowymi (choć to niezupełnie prawda). Posiadają ode sprawność bliską 100%, ale inne parametry często nie są rewelacyjne. Stosowane są w wzmacniaczach o dużej mocy lub przeciwnie – w układach zasilanych bateryjne.

4. Jakie wyposażenie wzmacniacza?

Wzmacniacz to nie tylko wzmacniacz. Brzmi głupio, ale ma sens – należy zadbać o odpowiednie wyposażenie naszej konstrukcji. Przydatny może się okazać przedwzmacniacz, który dopasuje poziomy sygnałów. Może on też służyć do regulacji tonu dźwięku. Warto zamontować chociaż sam potencjometr regulacji głośności. Niezłym (i czasem przydatnym) bajerem jest wskaźnik wysterowania, pokazujący poziom sygnału wyjściowego. Możesz zamontować co tylko pasuje, ale warto mieć dobry plan już przed budową.

5. Jak wykonać wzmacniacz?

Najpierw należy zdecydować się czy składamy wzmacniacz od podstaw czy z KIT‘u (zestawu do samodzielnego montażu). Sprawa z KIT’ami jest prostsza – nie trzeba mieć sprzętu do wykonywania płytek, wystarczy tyko lutownica i cyna. W pozostałych wypadkach trzeba samodzielnie wykonać schemat i zaprojektować płytkę (lub w inny sposób zdobyć te materiały np. znaleźć w Internecie). Na dobry początek, polecam wykonanie układu na wzmacniaczu scalonym, który jest prosty w użyciu i zwykle dobrze działa od razu po zmontowaniu i uruchomieniu. Jedne z najpopularniejszych i najciekawszych scalaków to TDA2822 (2x1W), TDA2004 (2x10W), TDA1516 (2x12W, b. prosty schemat), TDA2030 (15W),  LM3886 (75W), TDA7294 (100W).

6. Jak wykonać zasilacz?

Zasilacz jest bardzo ważną częścią wzmacniacza – musi dostarczać odpowiedni prąd i napięcie do elementów wzmacniających. Jeśli będzie on zbyt mały, wzmacniacz nie będzie mógł osiągnąć maksymalnej mocy. Zasilacz zwykle składa się z transformatora, mostka prostowniczego i kondensatorów. Transformator powinien pokrywać nie tylko moc wyjściową, ale i też moc strat.  W przypadku wzmacniacza o sprawności ok. 60% (klasa AB), 40% pobranej energii idzie na bezużyteczne (i niechciane) ogrzewanie otoczenia! Mostek prostowniczy musi być przewidziany do pracy przy prądzie pobieranym przez wzmacniacz. Kondensatory mają za zadanie filtrować tętnienia zasilania i gromadzić niewielki zapas energii. To w dużej mierze od nich (od ich pojemności) zależy to, czy w głośnikach będzie słychać denerwujące burczenie. Nie należy zapominać o bezpieczniku, który może uratować konstrukcję przed zniszczeniem.

7. Jak rozwiązać chłodzenie wzmacniacza?

Powszechnie stosowanym rozwiązaniem są radiatory aluminiowe. Powinny one mieć jak największą powierzchnię, tak aby ciepło było dobrze odprowadzane do otoczenia. Styk radiatora z tranzystorem czy układem scalonym powinien być możliwie dobry. Dla polepszenia przewodzenia ciepła stosuje się pastę termo przewodzącą. Jeśli na jednym radiatorze chcesz zamontować kilka elementów, pamiętaj o sprawdzeniu właściwości elektrycznych wyprowadzeń odprowadzających ciepło z tych elementów. Jeśli to nie te same napięcia, należy zastosować podkładki izolujące. Aby chłodzenie było bardziej efektywne można dodatkowo zamontować wentylator.

8. Jak wykonać obudowę?

Obudowa wzmacniacza powinna być przede wszystkim estetyczna i funkcjonalna. Jej rozmiar powinien być taki, aby spokojnie zmieściły się w niej wszystkie elementy wzmacniacza. Jeśli umieszczamy radiator wewnątrz, powinna mieć dużo otworów wentylacyjnych – z dołu i z góry obudowy, tak aby ogrzane powietrze mogło swobodnie wydostać się z obudowy i być zastąpione przez chłodniejsze. Obudowa powinna mieć odpowiednio rozmieszczone przełączniki, pokrętła regulacyjne i gniazda. Dobrym materiałem na obudowę jest blacha stalowa – podłączona do masy będzie ekranowała zakłócenia. Ładnie prezentuje się aluminiowy panel przedni. Warto stosować też inne materiały, takie jak drewno czy plastik.

9. Jak to wszystko połączyć?

Niepoprawne połączenie elementów wzmacniacza może spowodować nieprzyjemne skutki np. “spalenie” się konstrukcji. To jednak nie problem – jeśli umiesz złożyć wzmacniacz, to pewnie dosyć poprawnie podłączysz zasilanie. Problem w tym, że nieodpowiednie poprowadzenie masy (pętla masy) może zaowocować pięknym burczeniem w głośnikach. Przewody sygnałowe powinny być ekranowane lub chociaż skręcone ze sobą oraz prowadzone możliwie daleko od elementów powodujących zakłócenia – transformatorów, przewodów zasilania. Kable wewnątrz wzmacniacza dobrze jest spiąć w wiązki, tak aby nie plątały się po całej obudowie. Należy zastosować odpowiednie wejścia (gniazda Cinch, Jack…) i wyjścia sygnału (gniazda głośnikowe) oraz zasilania. W wzmacniaczu powinien znaleźć się bezpiecznik.

10. Jak przeprowadzić pierwsze uruchomienie?

Przed pierwszym uruchomieniem należy dokładnie sprawdzić konstrukcję, czy wszystko jest zmontowane zgodnie z planem. Nie podłączaj do urządzenia głośników, na których Ci zależy – mogą ulec uszkodzeniu. Proces uruchamiania zależy od budowy wzmacniacza - wzmacniacze scalone praktycznie nie wymagają uruchamiania. Wzmacniacze zbudowane z elementów dyskretnych wymagają np. wyregulowania prądów spoczynkowych. Jeśli konstrukcja ma skomplikowaną budowę, najlepiej uruchamiać ją etapami – dołączając stopniowo kolejne elementy.

Co z tego wyszło w praktyce? Wzmacniacz 2x70W.

  • http://forum.majsterkowicza.pl/user-258.html SystemKomentarzy

    Komentarze przeniesione ze starej wersji strony:

    DreamWalker
    Bardzo fajnie :)
    Pamiętam że mam gdzieś układ TDA2003 (chyba… ) tak więc przy czasie się wezmę za zrobienie mini-głośniczka :) Coś ta się wymyśli. Co do wzmacniaczy :D Fajnie by było gdyby pojawiła się tu niedroga konstrukcja DIY :D
    Sobota 30 Maj 2009, 16:56