Penguat Audio Hi-Fi Kelas AB DIY 2.1 - Di bawah $5: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Hai semuanya! Hari ini saya akan menunjukkan kepada Anda bagaimana saya membangun Amplifier Audio untuk sistem saluran 2.1 (Kiri-Kanan dan Subwoofer). Setelah hampir 1 bulan penelitian, perancangan, dan pengujian, saya telah menemukan desain ini.

Dalam instruksi ini, saya akan memandu Anda melalui proses desain amplifier. Pertama, saya akan menunjukkan cara memilih IC yang sempurna untuk proyek Anda. Kemudian, saya akan menunjukkan cara menemukan nilai yang tepat untuk semua komponen dalam rangkaian, dan cara mengubah penguatan dan parameter lainnya. Akhirnya, pada akhirnya, saya akan memberi tahu Anda beberapa tips untuk menghilangkan semua jenis kebisingan.

Setelah melalui seluruh instruksi, siapa pun dapat merancang amplifier mereka sendiri untuk aplikasi yang berbeda. Saya akan mencoba membuat instruksi ini sesingkat mungkin dan mudah dimengerti oleh semua orang.

Oke cukup untuk perkenalannya. Mari kita mulai

Langkah 1: Memilih IC untuk Amplifier

Oke, jadi siapa pun dapat bingung antara berbagai opsi yang tersedia untuk IC penguat audio. Ini adalah tugas yang sulit untuk melewati beberapa lembar data. Jadi, inilah ringkasan analisis saya untuk beberapa IC terkenal di India.

IC penguat audio teratas:

1. Lembar Data TDA7294

• Penguat audio 100V - 100W DMOS dengan bisu
• Perlindungan sirkuit pendek
• Dapat menyediakan 200W secara paralel

2. Lembar Data LM3886

• Amplifier Daya Audio 68W Performa Tinggi dengan Mute
• Rentang Pasokan Lebar 20V - 94V
• Rasio Signal-to-Noise 92dB
• Kualitas suara terbaik

3. Lembar Data LA4440/CD4440

• Built-in 2 Saluran (Dual) Memungkinkan Penggunaan di Aplikasi Stereo dan Penguat Jembatan.
• Ganda: 6 W × 2 (tip.); Jembatan: 19 W (tip.)
• Jumlah Minimum Bagian Eksternal yang Diperlukan

4. Lembar Data TDA2050

• Penguat audio hi-fi 32 W
• Tegangan suplai rentang lebar, hingga 50 V
• Murah dan mudah diganti

5. Lembar Data TDA2030

• Penguat audio hi-fi 14 W
• Tegangan suplai rentang lebar, hingga 36 V
• Murah dan mudah diganti
• Dapat dijembatani untuk mendapatkan lebih banyak kekuatan

Saat memilih IC, pertimbangkan harapan Anda dari Amplifier dan tujuan proyek Anda. Jika Anda menginginkan amplifier watt tinggi dengan kualitas suara terbaik di kelasnya, pilih TDA7294 atau LM3886. Namun, jika Anda hanya ingin mengendarai speaker 5W, 10W, atau 20W, opsi ke-4 dan ke-5 adalah yang terbaik untuk Anda. Anda juga dapat mempertimbangkan LA4440 jika Anda menginginkan rangkaian yang lebih sederhana (saluran kiri dan kanan dalam satu IC).

Umumnya, Anda harus memilih amplifier yang dapat memberikan daya yang setara dengan dua kali peringkat daya speaker. Artinya speaker dengan impedansi 8 ohm dan rating 5 watt akan membutuhkan amplifier yang dapat menghasilkan 10 watt menjadi beban 8 ohm. Untuk sepasang speaker stereo, amplifier harus diberi nilai 10 watt per saluran menjadi 8 ohm.

Ingin mempelajari lebih lanjut tentang Amplifier, klik di sini

Langkah 2: Suku Cadang dan Alat

Saya ingin mengendarai dua speaker 5W untuk saluran Kiri dan Kanan yang saya ekstrak dari TV CRT lama. Jadi, TDA2030 adalah yang terbaik untuk saya, tetapi Anda juga dapat memilih TDA2050 untuk membangun saluran Kiri dan Kanan.

Peralatan -

1. Multimeter
2. Stasiun solder
3. Pistol lem panas
4. Tang
5. Pemotong
6. Kecilkan tabung

Untuk Amplifier Stereo TDA2030 (Kiri + Kanan) -

1. TDA2030 (2)
2. Pembicara (2)
3. papan awal
4. Jack stereo 3.5mm
5. 1N4007 Dioda (2*2)
6. Potensiometer atau Trimpot 10K/22K (2)
7. Kenop Potensiometer (opsional)
8. Resistor 10(1*2), 100k(4*2), 3.7k(1*2)
9. Kapasitor Keramik 100nF(2*2)
10. Kapasitor Elektrolit 1uF(1*2), 100uF(1*2), 2uF(1*2), 22uF(1*2), 2200uF(1*2)
11. Catu daya: Transformer atau adaptor DC 12V 2Amp (min)
12. Pendingin (2)

Untuk Subwoofer TDA2050-

1. TDA2050 (1)
2. Subwoofer (1)
3. papan awal
4. Potensiometer atau Trimpot 10K/22K (1)
5. Kenop Potensiometer (opsional)
6. Resistor 10(1), 100k(4), 3.3k(1)
7. Kapasitor Keramik 100nF(2)
8. Kapasitor Elektrolit 1uF(1), 1000uF(2), 2uF(1*2), 22uF(1)
9. Catu daya: Transformer atau adaptor DC 24V 2Amp (disarankan)
10. Wastafel panas

Untuk Filter Lulus Rendah -

1. RC4558 (1)
2. Resister: 100K(2), 560(2), 22K(1)
3. Kapasitor: 1uF(1), 104j(2)
4. Membagi catu daya 9V ke 12V

Sekarang mari kita mulai dengan Amplifier TDA2030.

Langkah 3: Sirkuit Penguat Stereo

Menurut datasheet, TDA2030 dapat menghasilkan 9 Watt menjadi 8 speaker dengan distorsi 0,5% pada catu daya 14 V.

Sebenarnya, Anda bisa mendapatkan rangkaian aplikasi dasar untuk hampir setiap IC di lembar data. Dalam lembar data TDA2030, ada dua sirkuit, satu dengan catu daya tunggal dan lainnya dengan catu daya terpisah. Anda dapat memilih sirkuit apa pun sesuai kebutuhan Anda. Saya akan menggunakan rangkaian catu daya tunggal karena saya akan menyalakannya dengan adaptor 12 DC. Untuk catu daya split, Anda memerlukan transformator 12-0-12.

Pertama, mari kita simulasikan rangkaiannya. Jadi, kita bisa melihat cara kerjanya. Diagram sirkuit dibuat dengan Proteus.

Uji semuanya dan pastikan sirkuit Anda akan berfungsi sebelum Anda mulai menyolder.

Catatan: Kabel C2 dan R7 tidak terhubung. (Gambar Simulasi.)

Langkah 4: Memodifikasi Sirkuit

Mari kita cari tahu nilai terbaik untuk komponen di sirkuit. Saya akan menggunakan skema di atas, yang sama dengan yang ada di lembar data, tetapi dengan beberapa modifikasi untuk mengatur penguatan, bandwidth, dan membantu menyaring kebisingan.

1. Keuntungan

Rangkaian dalam datasheet memiliki gain 33 dan akan menyebabkan distorsi. Keuntungan yang baik untuk digunakan untuk mendengarkan di rumah adalah sekitar 27 hingga 30dB. Pengaturan ini tidak cukup tinggi untuk menyebabkan distorsi dan akan memberi Anda rentang volume yang baik.

Keuntungan = 1+R1/R2jika R1 = 100kmaka, R2 = 3,7k

2. Jaringan Zobel

Jaringan Zobel membantu mencegah osilasi yang dapat terjadi dari induksi parasit pada kabel speaker. Ini juga bertindak sebagai filter untuk mencegah interferensi radio yang ditangkap oleh kabel speaker agar tidak sampai ke input pembalik melalui loop umpan balik. C6 dan R8 membentuk jaringan Zobel pada output amplifier.

C6 = 100nF dan R8 = 10ohm, yang memberikan frekuensi cutoff (fc) dari:

fc = 1/(2*pi*R*C)fc = 159KHz

159 kHz berada di atas batas 20 kHz pendengaran manusia dan jauh di bawah frekuensi radio, jadi nilai ini akan berfungsi dengan baik. Jika penguat berosilasi, R6 akan melewatkan arus tinggi ke tanah sehingga harus memiliki peringkat daya minimal 1 Watt.

3. Bass

Kapasitor C7 pada gambar. digunakan untuk mengatur bass untuk speaker, semakin tinggi nilai kapasitor semakin baik respons bass speaker. Anda juga dapat menggunakan kapasitor variabel untuk mengubah bass secara manual. (Bass ini tidak terkait dengan subwoofer)

Tip: Saat saya membuat amplifier ini, saya ragu mengapa kita menggunakan kapasitor dan resistor tambahan itu, apa fungsinya, dan bagaimana jika kita melepasnya. Anda tidak dapat mengabaikan pertanyaan ini jika Anda adalah penggemar elektronik. Buka halaman 10 bagian 4.3 di lembar data untuk mendapatkan gambaran kasar.

Tapi saya sangat merekomendasikan tutorial yang luar biasa ini dari Circuit Basics. Artikel ini mencakup semua detail yang diperlukan secara mendalam.

Catatan: Saya akan mengambil Gambar di atas sebagai referensi dalam langkah-langkah yang akan datang.

Langkah 5: Menghubungkan Jack 3.5mm

Jika Anda memiliki kabel audio (dengan jack) atau earphone, maka multimeter adalah pilihan terbaik untuk memeriksa konektivitas dan untuk mengetahui konektivitas G-L-R. Jika Anda tidak memiliki kabel jack audio, Anda dapat menggunakan konektor pria atau wanita.

Hubungkan jack 3.5mm ke telepon dan kabel sisi lain yang terbuka ke amplifier. Amplifier sisi kiri ke kiri dan amplifier sisi kanan ke kanan dengan alasan yang sama.

Periksa foto terlampir untuk referensi.

Langkah 6: Membangun Amplifier

Mulailah membangun hanya dengan satu saluran amplifier stereo kami. Hati-hati membangun sirkuit di perfboard, Anda dapat mengambil bantuan desain PCB yang tersedia di lembar data. Jika Anda ragu, Anda dapat menggunakan papan tempat memotong roti terlebih dahulu untuk memeriksa sirkuit. Tapi ingat memasangnya di papan tempat memotong roti akan memiliki banyak kabel terbuka yang dapat menyebabkan banyak kebisingan di speaker. Jadi, jangan berpikir sirkuit itu salah ketika Anda mendapatkan buzz atau hum.

Tambahkan Potensiometer sebelum kapasitor C2 (Langkah 4 Gambar.) untuk kontrol volume, juga sangat efektif untuk mengurangi distorsi. Saya menggunakan trimpot untuk tujuan ini dan secara permanen mengatur nilai trimpot sehingga tidak akan ada distorsi pada volume telepon maksimal.

Setelah memeriksa dan menguji saluran pertama, ulangi proses dan klon sirkuit yang sama persis pada perfboard yang sama atau lainnya. Sekarang Anda memiliki dua amplifier mono, sambungkan kabel saluran kiri ke satu amp, dan kabel saluran kanan ke amp lain dengan landasan yang sama untuk keduanya. Gunakan trimpot yang berbeda untuk setiap saluran dan atur nilai trimpot yang sama untuk kedua saluran sehingga setiap saluran akan memiliki volume yang sama.

Anda dapat menggunakan potensiometer (bukan trimpot) jika Anda ingin sering mengubah volume amplifier. Saya menyarankan Anda untuk menggunakan Potensiometer Taper Ganda untuk secara manual mengontrol audio Kiri dan Kanan secara bersamaan.

Catu daya: Catu daya yang akan Anda gunakan harus dua kali lipat daya yang dibutuhkan yaitu untuk dua speaker 5W harus ada catu daya 20W untuk hasil terbaik.

Di sini saya akan menggunakan adaptor DC 12V 2Amp (P=24W) untuk kedua saluran.

CATATAN: Periksa Langkah 9: Pengurangan Kebisingan, sebelum menyelesaikan rangkaian pada perfboard.

Langkah 7: Sirkuit Sub-Woofer