Платы усилителя как подключить

«Особые» схемы усилителей на TDA7294 / TDA7293

В этой статье я представлю три схемы, использующие микросхему TDA7294 / TDA7293 в «нетрадиционных» включениях. Все эти схемы имеют одну цель — увеличить выходную мощность.

Мне они все не нравятся и вот почему: они используются тогда, когда просто микросхема сама по себе уже не тянет. Тогда добавляем всякие прибамбасы и вытягиваем из микросхемы еще чуть-чуть. Так вот, мне не нравится ситуация, когда «микросхема уже не тянет». Это как автомобиль — забуксовал, и не тянет. Тогда два здоровых мужика начинают его толкать, и в такой новой системе (автомобиль + мужики) автомобиль все же едет. Разве это хорошо? То есть, если хочется получить больше, чем может дать микросхема, то вместо того, чтобы ее насиловать, выжимая последние крохи, лучше сделать какую-нибудь другую схему, которая легко справится с работой. И не стОит забывать, что все на свете небесплатно. За все эти увеличения мощности всегда расплачиваемся ухудшением качества звучания.

Не нужно воспринимать мои слова как категорическое «нет». Типа, так делать плохо и вообще неправильно. По определению: «Правильный — приводящий к поставленной цели». Так что смотря какая цель… Если ставить целью собрать именно мостовой усилитель, то почему бы нет — и просто и работает. Вообще любая техника — плод компромиссов и оптимизаций. И вполне могут возникать ситуации, когда одна из этих схем вас очень выручит.

Один из моих корреспондентов написал, что очень широко использует включение микросхемы TDA7294 с дополнительными выходными транзисторами. Он делает аппаратуру для озвучивания культурно-массовых мероприятий на открытом воздухе. Для каждого мероприятия изготавливается несколько колонок с профессиональными динамиками. И в каждую колонку ставится такой вот усилитель. Качество его ниже, но этого качества вполне хватает. Зато и мощность получается побольше, так, что ее тоже вполне хватает. И не нужно беспокоиться, что на солнышке все перегреется и погорит — выходные транзисторы берутся с нехилым запасом по мощности (две пары 150-ваттных транзисторов).

Лично я больше сторонник качества, и сторонник того, чтобы каждый элемент в схеме занимался своим делом — если уж вешать дополнительные транзисторы, то в ту схему, которая специально для этого разработана. Поэтому некоторые из описанных устройств я скорее всего (для себя лично) никогда делать не буду. Но постараюсь дать рекомендации по их улучшению. Те схемы, которые я все же соберу и исследую, я опишу в другой статье.

Да, и еще. Я не буду каждую из трех схем описывать «с нуля». Я рассчитываю, что читатель прочтет всю статью от начала и до конца, поэтому, например, в 3-м разделе буду вовсю использовать формулы, приведенные в 1-м.

И на закуску пара слов про выходную мощность. Все эти огромные цифры — сотни ватт — которые сопровождают подобные схемы, это, мягко говоря, преувеличение. Мощность, указанная в техническом описании производителя достижима в действительности (производитель тут врать не станет). Но она получается при питании усилителя от очень качественного стабилизированного источника. Один такой источник стОит дороже, чем целый усилитель, гораздо лучший, чем на микросхеме TDA7294 / TDA7293. Откуда берутся те 150…250 Вт, которые указывают авторы статей — ума не приложу. Скорее всего, выходная мощность авторами не измеряется, а вычисляется по очень упрощенной формуле, не учитывающей просадку напряжения питания (т.е. уменьшение напряжения питания при увеличении потребляемого от блока питания тока).

Я указываю реальную выходную мощность, т.е. такую, которую можно получить он нормального (не слишком дорогого но и не примитивного) источника питания.

1. Мостовая схема включения TDA7294 / TDA7293

Позволяет увеличить мощность на высокоомной нагрузке. Для любого усилителя мощность в нагрузке можно посчитать так:

Здесь U — напряжение на нагрузке, R — сопротивление нагрузки.

Это если использовать так называемое действующее значение напряжения (подробнее про действующее значение можно почитать в статье Маломощный блок питания). Если говорить о максимально возможной выходной мощности усилителя, которая ограничивается напряжением питания, то лучше пользоваться формулой для амплитудных (максимальных) значений:

Здесь R — сопротивление нагрузки, а Um — максимальное выходное напряжение усилителя (амплитуда, т.е. самая-самая верхушка синусоиды), которое на пару вольт меньше его напряжения питания. Пользоваться амплитудным значением здесь удобнее, потому что именно оно получается из напряжения питания. А если учесть падение напряжения на выходных транзисторах усилителя и просадку напряжения питания, получаем довольно близкую к реальности формулу:

Внимание! Дальше я использую эту формулу везде где она применима!

Например, на нагрузке 8 Ом (подробнее про допустимое питание и другие свойства микросхемы см. Hi-Fi усилитель на микросхеме TDA7294) получается максимальная мощность 43 Вт. Не густо.

Мостовое включение позволяяет практически удвоить напряжение на нагрузке. Вот как устроен и работает мост (слева обычный усилитель, справа — мостовой):

В обычном усилителе один конец нагрузки «привязан» к земле. И напряжение на нагрузке равно выходному напряжению усилителя (усилитель «раскачивает» нагрузку «только за один конец», т.е. не сильно). В мостовом включении добавляется еще один точно такой ж усилитель, но работающий в противофазе с первым: когда у первого на выходе «+», у второго на выходе точно такое же напряжение, только со знаком «-» и наоборот. Нагрузка с землей не соединена (если соединить — короткое замыкание обеспечено!), а подключена между выходами обоих усилителей. Поэтому по сравнению с одиночным усилителем, который «раскачивает» нагрузку «только с одной стороны», мостовой «качает» ее «с двух сторон в противоположных направлениях». На схеме справа на одном конце нагрузки относительно земли напряжение +26 вольт, а на другом -26 вольт также относительно земли. Значит между двумя концами нагрузки напряжение (оно равно разности напряжений на ее концах): Uнагр = +26 — ( -26 ) = 26 + 26 = 52 вольта.

Раз напряжение на нагрузке возрасло в 2 раза, то мощность в нагрузке возрастет в 4 раза по сравнению с формулой (3). На самом деле, рост мощности будет несколько ниже из-за увеличения падения напряжения на микросхеме и просадок напряжения питания. Но повышение выходной мощности в 3…3,5 раза — это реально.

Раз напряжение на нагрузке повышается вдвое, то и ток нагрузки возрастает во столько же раз. Поэтому, чтобы не перегрузить микросхему током, мостовое включение можно использовать только для нагрузки с сопротивлением от 8 Ом и выше. С 6-ти омной нагрузкой микросхемы будут перегружаться на большой мощности (а если на этой большой мощности не слушать, то зачем все это городить?) и качество звука может сильно упасть. На нагрузке 4 Ома что-нибудь может и сгореть. А вот если сопротивление нагрузки 16 Ом, то такое включение уже можно и рекомендовать — по другому на такой нагрузке большую мощность не получишь.

Схема мостового включения взята из даташита (помните, что для него нужно иметь две микросхемы?). Все, которые я встречал в литературе, так или иначе ее повторяют (а изобрести тут что-то новое сложно):

Несколько советов для повышения качества звучания, надежности и устойчивости:

1. Резисторы R1 и R2 должны иметь как можно более одинаковое сопротивление.
2. В цепи питания вместо конденсаторов 0,22 мкФ лучше использовать конденсаторы емкостью не менее 1 мкФ. Причем неэлектролитические (например пленочные К73-17).
3. Напряжение конденсаторов в цепи питания 50 вольт для электролитов и 63 вольта для пленочных.
4. Все конденсаторы емкостью 22 мкФ заменить на 47…100 мкФ х 50 В (их 4 штуки). Можно и большей емкости, но разницы очень мало.
5. Емкость нижнего по схеме конденсатора 0,56 мкФ (подключен к выводу 3 нижней микросхемы) по возможности увеличить (но электролитический не ставить). Качество конденсатора практически не имеет значения. «Плохие» керамические все же лучше не использовать, но и дорогие «аудиофильские» ставить абсолютно не нужно.
6. Параллельно электролитам, включенным между выводами 6 и 14 микросхем подключить пленочные конденсаторы емкостью не менее 0,68 мкФ.
7. Если усилитель предназначен для сабвуфера, то емкость входного конденсатора нужно увеличить до 1 мкФ.
8. Печатные проводники питания делать минимальной длинны и максимальной ширины.
9. С выхода каждой из микросхем на землю пустить цепочку, состоящую из последовательно соединенного резистора 8,2 Ом 0,5 Вт и конденсатора (неэлектролита!) 0,1 мкФ на напряжение не менее 63 вольт.

Это схема для TDA7294. На микросхеме TDA7293 все то же самое, но конденсатор вольтодобваки подключается своим отрицательным выводом не к 14-му выводу микросхемы, а к 12-му. И в конструкции лучше использовать обе микросхемы одного типа.

Поскольку на каждую микросхему приходится «половина» сопротивления нагрузки, то напряжение питания нужно выбирать также для «половины» нагрузки: +-27 В для нагрузки 8 Ом; +-31 В для нагрузки 12 Ом и т.д.

Микросхемы можно ставить на один общий радиатор (не нужно друг от друга изолировать).

2. Параллельное включение микросхем TDA7294 / TDA7293

Только для микросхемы TDA7293! Из микросхем TDA7294 подходит только та, которая имеет в маркировке букву «S» (TDA7294S). Она также может «параллелиться», но может попасться «левая» микросхема, имеющая букву «S» в маркировке, но не имеющая нужных цепей — будьте осторожны.

В отличие от мостового включения, которое позволяло увеличить напряжение на нагрузке, «параллельное» включение позволяет повысить ток в нагрузке. Точнее, через каждую микросхему протекает теперь половина тока нагрузки, а значит ее (микросхемы) работа облегчается. Поэтому такое включение применяется для низкоомной нагрузки. В принципе, при параллельном включении можно использовать нагрузку сопротивлением всего 2 Ома, но такая низкоомная нагрузка очень неудобна: сопротивления всяких проводов-контактов начинает сильно влиять, и на всех этих проводах-контактах будет теряться до 20% мощности. Весь выигрыш потеряем!

А при работе на 4 Ома, поскольку через каждую микросхему течет только половина тока нагрузки, получается, что эквивалентная нагрузка каждой микросхемы вдвое выше, чем реальная, и равна 8 Ом. А значит мы можем увеличить напряжение питания, повысить тем самым выходное напряжение и выходную мощность! При четырехомной нагрузке можно подать питание +-40 вольт и получить мощность 100…120 Вт (это для TDA7293, для TDA7294S напряжение питания нужно брать +-35 вольт и мощность будет около 80 Вт)! Особенно это приятно низкоомным сабвуферам, которые могут требовать приличный импульсный ток.

Итак, что мы выигрываем?

Подаем большее напряжение питания (как для удвоеной нагрузки) и получаем бОльшую выходную мощность.

А в чем проигрываем?

А вот тут, как раз, почти не в чем! Только используем 2 микросхемы вместо одной. Ну и более мощный блок питания, но это и так естественно для более мощного усилителя. Насколько я понимаю производителей, в таком включении паралелятся выходные каскады двух микросхем. Это вполне нормальная процедура в усилителях, и ничего плохого в этом нет. Более того, раз производители эту возможность сами ввели, то уж наверняка там все сделано хорошо.

При «запараллеливании» микросхем используется включение «мастер-помощник».

Английский термин «master-slave» дословно переводится «хозяин-раб». С точки зрения смысла, этот термин наиболее точен: вторая микросхема (которая «slave») не имеет никакой собственной воли, и делает только, что ей задаст «хозяин». Не больше и не меньше. Ни шагу в сторону. Но в советские времена цензура не допускала такого «антисоветского» названия, и назвали более политкорректно — «мастер-помощник» (тогда еще TDA7293 не выпускалась, но термин широко употреблялся в триггерах). Мне такое название не только привычно, но и больше нравится: мастер, он главный, и правильно делает сложное дело, а помощник ему в этом просто помогает. Так что дальше я буду использовать «советское» название.

Микросхема, работающая мастером (главная, ведущая), включена как обычно по схеме неинвертирующего усилителя. А вот у второй микросхемы, работающей помощником (вспомогательной, ведомой), вывод 4 подключен к «минусу» источника питания. При этом внутри нее отключаются почти все цепи, кроме выходного каскада на который подается сигнал изнутри микросхемы-мастера. Для этого обе микросхемы соединяются своими выводами 11 (схема из даташита, в ней нужное соединение показано более толстой линией):

Есть небольшой шанс, что все не так просто, как я думаю, а несколько хуже (в смысле искажений), но это нужно исследовать. Может быть, что «параллелится» и последний каскад усилителя напряжения (хоть это и маловероятно). При этом искажения растут сильнее, чем при запараллеливании только выходных транзисторов. Я обязательно соберу эту схему и поизучаю ее, вот только когда…

Пока что рекомендации по улучшению этой схемы:

1. Емкость входного конденсатора 0,56…0,68 мкФ, а для сабвуфера 1 мкФ (это если этот конденсатор не использовать как сабсоник-фильтр).
2. С2 = 100 мкФ х 50В (минимум на 35В).
3. С5 = 100 мкФ х 50В.
4. В цепи питания вместо конденсаторов 100nF лучше использовать конденсаторы емкостью не менее 1 мкФ 63В. Причем неэлектролитические (например пленочные К73-17).
5. В цепи питания не обязательно использовать отдельные коденсаторы на каждую микросхему. Если микросхемы установлены близко, и проводники питания у них короткие и широкие, то можно и по одному конденсатору (электролит + пленка) на плечо. Но емкость электролитов удваиваем.
6. Параллельно С5 подключить пленочный конденсатор емкостью не менее 0,68 мкФ.
7. С10 должен быть рассчитан на напряжение не менее 50В.
8. Важно! Проводники, идущие от выходов микросхем (выводы 14), а также верхняя обкладка С10, проводник, идущий к нагрузке, и проводник, идущий к резистору R3 (цепь ООС) должны соединяться в одной точке. Т.е. одна общая точка для 5-ти проводников.

По идее, подобным образом параллельно можно соединить и 3 и 4 микросхемы (один мастер и несколько помощников), но это уже не так хорошо: во-первых, напряжение питания поднимать практически некуда, и прибавление выходной мощности будет мизерным. Во-вторых, «мастеру» уже труднее будет управлять несколькими «помощниками» (у которых есть свои входные токи и емкости), и он может начать искажать сигнал.

И не забывайте: чтобы усилитель мог отдать в нагрузку большой ток, ему этот ток вначале должен предоставить источник. А если источник слаб… Не экономьте на конденсаторах фильтра питания.

3. Умощнение микросхемы TDA7294 / TDA7293 с помощью биполярных транзисторов

Это моя нелюбимая схема. Если предыдущие включения были предусмотрены производителем, то эта – нет. Конечно, так можно «довесить» любую микросхему, и TDA7294 / TDA7293 в том числе, но по моему все эти довески – от лукавого.

Как и «параллельная» схема, эта предназначена для низкоомной нагрузки, но в ней бОльшая часть выходного тока снимается не с микросхемы, а поставляется в нагрузку дополнительными биполярными транзисторами. А микросхема ими только управляет.

Эта схема предназначена для работы с низкоомной нагрузкой и известна как «схема Чивильча» (Радио №11, 2005 год, взята прямо оттуда, а другие схемы — очень похожи и имеют тот же принцип). Эта конкретная схема имеет много косяков и слабых мест, которые надо исправлять. Список исправлений из 15 (!) пунктов прилагается.

Усилитель на TDA 7294 дополняется двумя мощными выходными транзисторами, работающими в режиме В. Они усиливают выходной ток микросхемы, поэтому на микросхеме рассеивается меньшая мощность, а значит, можно поднять напряжение питания, чтобы получить побольше мощность в нагрузке (также, как и в «параллельной» схеме).

В состоянии покоя выходные (я так теперь буду называть навесные биполярные транзисторы – теперь они выходные) транзисторы закрыты и тока от источника питания не потребляют. При небольшом уровне сигнала (до ~0,5 вольт на нагрузке) транзисторы не открываются, а выходной сигнал протекает с выхода микросхемы в нагрузку через резистор R7 (т.е. микросхема пыхтит одна, да еще и не просто так, а через резистор). При этом на нем появляется напряжение. С ростом уровня сигнала напряжение на R7 растет, и когда оно достигает ~0,7 вольт (это соответствует мощности 30…50 мВт на нагрузке 4 Ома), выходные транзисторы начинают открываться. При маленьких выходных напряжениях выходные транзисторы закрыты. При небольших напряжениях транзисторы открываются только на пиках громкости на непродолжительное время. По мере роста выходного сигнала (если прибавить громкость), выходники «все чаще» включаются в работу, беря на себя питание нагрузки. При этом от микросхемы в нее (нагрузку) поступает только 5…15% мощности (и еще ~10% от выходной мощности микросхема тратит на питание выходных транзисторов). Выходные транзисторы работают в классе В (а если честно, то в классе С, т.к. их угол отсечки составляет больше 180 градусов, но не буду пугать народ). Т.е. они работают по-очереди: когда один из них открыт, другой закрыт. Например верхний транзистор открывается положительным напряжением, а нижний — отрицательным. При маленьком выходном напряжениии они оба закрыты. Когда же дополнительный выходной транзистор открыт, то ток в нагрузку течет в основном через него. А микросхема при этом не столько питает нагрузку, сколько управляет работой этого дополнительного транзистора.

Таким образом, можно работать на низкоомной нагрузке и получить на ней максимум напряжения и тока без перегрева микросхемы. В отличие от «параллельного» включения, здесь микросхема выполняет роль предварительного каскада, а основной мощностью управляют дополнительные транзисторы. А так как транзисторы работают в режиме класса В, то и они сильно не греются. Вроде бы все в шоколаде. Но есть недостатки, и немалые, если говорить о высоком качестве звука.

Недостатки.

• Поскольку напряжение на микросхеме ограничено уровнем 40 Вольт, то сильно повысить питание (а значит и выходную мощность) не удастся. Для нагрузки сопротивлением 4 Ома это увеличение будет примерно с 50 Вт до 80…100 Вт. Если использовать TDA7293, которая допускает бОльшие напряжения питания, то можно дотянуть до 110 Вт.
• Дополнительные транзисторы вносят свою нелинейность, поэтому общие искажения по сравнению с одной только микросхемой возрастут.
• При открывании/закрывании выходных транзисторов, дополнительно (по сравнению с просто микросхемой) образуются так называемые коммутационные искажения – неуправляемые импульсы тока коллектора, а также искажения «ступенька». Причем довольно большие. А поскольку быстродействие микросхемы невелико, она плохо справляется с подавлением таких искажений (при помощи ООС).
• Для работы в те моменты, когда выходные транзисторы закрыты, и микросхема без них трудится в одиночку, от микросхемы требуется более высокое быстродействие (по частоте и скорости нарастания выходного напряжения), чем в обычном состоянии.

Этот последний пункт поясню особо. Вот осциллограммы напряжения на нагрузке (синяя линия) и на выходе микросхемы (красная линия).

Хорошо видно, что начальные участки (близкие к нулю) красной линии более вертикальны, чем синей. Здесь выходные транзисторы еще не работают, и микросхеме приходится «работать шустрее», чтобы питать нагрузку не напрямую, а через резистор R7 (я не хочу подробно описывать причины – лень вдаваться в теорию, это еще на пару страниц, если подробно). При напряжении ~0,8 вольт выходники открываются, и выходной сигнал микросхемы начинает повторять выходной сигнал всего усилителя, только 0,8 вольтами выше.

На самом деле, этот начальный участок не такой крутой – это я его слегка преувеличил для наглядности. Но ведь и микросхема довольно медленная а ей приходится компенсировать при помощи ООС все эти высокочастотные «бяки». Из-за сравнительно низкой частоты первого полюса микросхемы, на высоких частотах глубина ООС заметно снижается, и ей трудно справляться с возросшими искажениями. Поэтому общие искажения всего усилителя получаются значительно больше, чем у просто микросхемы.

Я когда-то собирал подобные системы на быстродействующих ОУ, дополненных высокочастотными выходными транзисторами (т.е. чтобы и на высоких все получше работало). Как системы начального уровня они звучали неплохо. Качество звучания (и уровень искажений) здесь сильно зависят от сопротивления резистора R7. Чем оно меньше – тем лучше. Но с другой стороны, чем меньше это сопротивление, тем позже (при росте сигнала) открываются навесные выходники, а значит, тем больше нагрузка на микросхему. Т.е. чем больше разгружаем микросхему – тем больше теряем качество. Повышая качество – нагружаем микросхему. Максимум качества придется на максимум нагрузки, если выходники вообще не будут включаться (т.е. если их не будет вообще!). Результаты получались гораздо лучше, когда выходники выводились из режима В (на них подавалось напряжение смещения и появлялся ток покоя). При этом выходной сигнал самой микросхемы становился «красивее», и звучание лучше, чем даже при маленьком сопротивлении R7 в режиме В.

Если пойти по такому пути: задать выходным транзисторам начальное смещение, которое улучшит звук, поменять схему управления этими транзисторами, чтобы повысить выходное напряжение, поменять микросхему на быстродействующий качественный ОУ, то мы придем совсем к другому усилителю. Он будет иметь гораздо лучшее качество и более высокую выходную мощность, но не будет содержать микросхему TDA7294.

Несмотря на то, что мне лично такое включение не нравится, ему находится применение, и тут я согласен с теми, кто так делает — в их случае это действительно самое оптимальное решение. Один вариант — сабвуфер, работающий на 4-омную нагрузку, причем его мощность 50…60 Вт. Для одной только микросхемы это уже на пределе. Умощненная микросхема как раз легко такую мощность дает. Второй вариант — НЧ/СЧ канал двухполосного усилителя (ВЧ канал сделан на TDA7294 без умощнения) — биампинг — для озвучки помещения. Опять же, мощность 50 Вт получается без проблем, и работа 18 часов в сутки ежедневно в любую погоду (даже летом в жару) проходит легко — микросхема не нагружена. И работа на сравнительно низких частотах усилителю дается легко. Третий вариант — озвучка культурно-развлекательных мероприятий на открытом воздухе. Там усилитель может стоять под открытым небом на солнцепеке, и нормально работать. А снижение качества звучания никто не заметит — ведь все культурно развлекаются (пивом, например).

Так что, если кто все же хочет сделать эту схему, несколько советов.

В качестве выходных можно использовать только биполярные транзисторы! У полевых для открывания нужно приложить большое напряжение — порядка 4 вольт, а то и больше (независимо от того, «вертикальные» это полевики, или «горизонтальные»). А это напряжение образуется на резисторе R7. Его мощность при этом должна быть минимум 5 Вт, греться он будет соответственно. А, главное, на малой мощности (до этих самых примерно 5 Вт) будет работать только одна микросхема без выходников. Да еще и не напрямую, а через резистор! И ей будет намного тяжелее…

1. Снижение качества наименее заметно на низких частотах (ООС там работает на полную да и быстродействия микросхемы и транзисторов хватает), поэтому для сабвуферов схема годится.
2. Не превышайте напряжение питания. 40 вольт – максимум (для TDA7293 максимум 44 вольта.). Низкое (ниже 28) использовать нет смысла – пропадают все преимущества: выходная мощность ведь ограничена питанием и при таком напряжении выходит маленькой.
3. С2 увеличиваем до 1000 пФ (=1нФ), а для саба С2=3,3 нФ и R1=3,3 кОм.
4. С5 = 47…100 мкФ 50 В. Для саба 100 мкФ. И его «минус» подключаем к выходу микросхемы (к 14-й ноге) для TDA7294, или к 12-й ноге для TDA7293. Так будет работать заметно лучше, чем если подключить конденсатор к выходу всего усилителя, как на схеме.
5. С9 и С10 не менее 1 мкФ 63 В, например типа К73-17. Еще лучше по 2 таких конденсатора впараллель. Причем хорошо бы поближе к транзисторам.
6. Предохранители на 5А (и то могут сгорать при пиках громкости, особенно на сабвуфере, тогда ставим 7,5…10-ти амперные).
7. Катушку L 1 намотать прямо на резисторе R8. Для этого берется резистор типа МЛТ-2 Вт и на него наматывается 2 слоя провода диаметром 0,7…1 мм. Верхний слой должен быть короче, чтобы витки не сползали. И не нужно пытаться притулить туда как можно больше витков, лучше аккуратно все сделать. Катушку слегка пропитать клеем, чтобы не разлезалась. Выводы катушки наматываем на выводы резистора и получается «два в одном».
8. Хоть микросхема и разгружена, охлаждать ее надо. Пусть небольшой радиатор, но должен быть. Можно и ее и транзисторы поставить на общий радиатор через прокладки.
9. После сборки усилителя хорошо бы убедиться в отсутствии самовозбуждения и звона, посмотрев на сигнал при помощи осциллографа. Если эти «бяки» присутствуют, то можно попробовать параллельно резистору R3 подключить цепочку, состоящую из последовательно соединенных конденсатора 100 пикофарад и резистора 6,8 кОм.
10. Важно! Проводники, идущие от эмиттеров транзисторов, а также проводники, идущие к резисторам R3 (цепь ООС), R7, R8+L1, R9 — должны соединяться в одной точке. Т.е. одна общая точка для 6-ти проводников.
11. R5 и R6 несколько великоваты. Их оптимальное значение: 33…68 кОм.
12. Важно! Конденсатор С3 вообще удаляем (чтобы 9-я нога микросхемы была подключена к источнику без конденсатора — ведь она задает режим StdBy, поэтому, когда режим включен, выходные транзисторы микросхемы отключены, и, значит, базы навесных транзисторов тоже отключены. это плохо). Если не хотите, то базы транзисторов надо соединить с землей через резистор 10…15 кОм 0,125 Вт. Но что-либо одно из этого сделать обязательно — надежность системы возрастет.
13. Конденсатор С4 берем чуть большей емкости: 22…47 мкФ.
14. Важно! Конденсаторы С3 (если он есть) и С4 заряжаются до напряжения источника (40 вольт по схеме), поэтому они должны иметь рабочее напряжение не менее 50В.
15. Резистор R7 лучше взять более мощный — 0,5 Вт.
16. Последовательно с резистором R4 хорошо бы включить конденсатор 100…220 мкФ 25 вольт. А то на выходе может присутствовать заметная постоянка.
17. Да и выходные транзисторы лучше использовать не отечественные, а хорошие импортные, например MJL21193/MJL21194 или 2SA1943/2SC5200.

Если уж делать такую штуку для повышения мощности, то хорошо бы этот самый максимум мощности все же извлечь (можно вынуть до 160 Вт на нагрузке 4 Ома). Для этого нужно исключить влияние на микросхему просадок питающего напряжения. Т.е. стабилизировать ее питание (именно микросхемы — она тут потребляет небольшой ток, выходные транзисторы в пролете).Для этого:Общее напряжение питания поднимаем до 50…55 вольт (чтобы даже в самой жуткой просадке питания осталось вольта 42) и питаем выходники (раз у них ток самый большой) нестабилизированным напряжением — они выдержат. А для микросхемы используем стабилизатор на +- 38 вольт, например, такой.

Стабилизатор включается в разрывы цепей питания микросхемы в точках А и Б. Теперь просадки напряжения питания на микросхему не влияют, поэтому питание микросхемы всегда максимально и она всегда может выдать максимум выходного напряжения. А значит напряжение и мощность на нагрузке всегда будут максимально возможными.Для эксремалов — стабилитроны D1 и D4 можно взять на напряжение 15 вольт. Но микросхема уже будет работать на пределе, поэтому я не рекомендую. А вот если использовать микросхему TDA7293, то запросто. Предел здесь — все стабилитроны по 15 вольт + хорошее (без изолирующей прокладки на радиаторе) охлаждение микросхемы.Только теперь для выходников радиатор нужен побольше. И транзисторы стабилизатора нужно на радиаторы ставить. Я же говорил – уж лучше сразу делать усилитель, который все потянет… Например, такой.

Подключение автомобильного усилителя

Подключение автомобильного усилителя в автомобиле у многих вызывает страх. Конечно, для человека, даже со средним техническим образованием это может быть просто. Но для многих остальных может оказаться труднорешаемой задачей. Тут конечно люди обращаются в автосервисы, в автостудии и т.п.

В этой статье я постараюсь доступным и простым языком рассказать и показать, что подключение автомобильного усилителя на самом деле простое дело.

С чего же начать? Есть автомобиль, желание наслаждаться в нем хорошим звуком, желание сделать все самому — это самое главное.

Самое главное для начала, определится, что мы хотим сделать. Вариантов построение автомобильной аудиостистемы превиликое множество. Ну и конечно, раз мы решили оборудовать своего железного коня автомобильным усилителем — значит что то нас не устраивает, качество звука или недостаточная громкость.

Несколько слов о том, что такое автомобильный усилитель.

Есть конечно и просты усилители, которые стоят у нас дома в музыкальных центрах, домашних кинотеатрах и т.п. — но это стационарные усилители, они питаются от сети 220 вольт. В автомобиле такого напряжения нет, есть только 12 вольт бортовой сети. Автомобильный усилитель потому и называется автомобильным, т.к. рассчитан на это небольшое напряжение в авто.

Как же он выдает нам большую мощность? Все очень просто и очень сложно. То что сложно я рассказывать не буду, это огромная и скучная лекция по радиоэлектронике и физике, скажу просто. В автомобильном усилителе имеется импульсный преобразователь напряжения — он повышает имеющиеся 12 вольт, до двухполярного напряжения, амплитудой от 30 до 100 волть (зависит от мощности усилителя). Таким образом, усилитель сам себе обеспечивает необходимое напряжение из имеющегося. Если кому то было очень интересно и он заглянул внутрь автомобильного усилителя — то увидел там трансформатор намотанный на кольцо из ферромагнитов — вот это и есть основная часть повышающего импульсого преобразоваиеля напряжения.

Ну а дальше — обычный усилитель мощности, практически такой же, как и в домашнем.

Выбор автомобильного усилителя.

Самая распространенная причина установки автомобильного усилителя это сабвуфер. Для сабвуфера нам понадобится, как минимум, двухканальный усилитель, умеющий работать в мостовом режиме, т.е. когда левый и правый канал, работают на одну нагрузку — динамик сабвуфера.

Другой вариант. Не нравится, что колонки на большой мощности начинают хрипеть. Это случается, когда динамики подключены к усилителю автомагнитолы. Конечно, автомагнитола тоже имеет свой усилитель, но он маломощный, максимальное что он может выдать — это до 27 вт на канал и не верьте громким надписям, что мощность 40 или 50 вт и выше — это не музыкальная мощность, а пиковая шумовая. В этом случае, все динамики подключаются к автомобильному усилителю имеющему 2 или 4 канала.

Когда хочется и первый и второй вариант одновременно — поможеть либо пятиканальный усилитель, либо два разделных.

Еще одним важным моментом, являеться наличие на автомагнитоле линейных выходов для подключения автомобильного усилителя. Это разъемы типа «Тюльпан» или «RCA» находящиеся на задней её части. Если Вы не знаете, есть ли они у Вас и сколько их — посмотрите в документации или поищите по названию магнитолы в интернете, нас интересует пункт — линейные выходы. Их может не быть вовсе, может быть 2, 4, 5 и т.д. для более продвинутых экземпляров.

Если их нет, то это не повод отчаиваться, есть выход — автомобильный усилитель можно подключить прямо к выходу на динамики автомагнитолы. Но конечно не напрямую, а через специальный аттенюатор (устройство для уменьшения амплитуды). Конструкция его элементарно проста, все что потребуется — 4 резистора, два сопротивлением 100 Ом и два по 1 кОм (килоОм). Купить их можно на радиорынке, в радиомагазине, отковырять из старого телевизора, приемника и т.п. В общем — это самая дешевая и распространенная деталь из всех существующих.

Маркировка: на корпусе резистора сопротивлением в 1 кОм будет надпись — 1к, либо цветовые полосы — коричневый, черный, красный, серебристый. На корпусе резистора сопротивлением 100 Ом — к10, либо 100, либо цветные полосы — коричневый, черный, коричневый, серебристый. Могут встречаться резисторы с европейской маркировкой, в этом случае резистор в 1 кОм будет иметь маркировку 102, а резистор в 100 Ом — 101. Здесь первые две цифры номинал, а третья — множитель. Схема подключения резисторов будет выглядеть вот так:

Если же линейные выходы есть — то все намного проще. Для двухканального усилителя на сабвуфер понадобятся два RCA на фронт или тыл. Столько же хватит, если Вы захотите подключить к автомобильному усилителю тыловую акустику (блины). Если необходимо разделить фронт и тыл — понадобится уже 4 RCA разъема (фронтальный и тыловой выход соответственно). На некоторых моделях автомагнитол выход на сабвуфер выполнен в ввиде 1 RCA разъема. Для двухканального усилителя его тоже придется разветвить на левый + правый.

Итак, маленькая хитрость, если RCA линейный выход только один, а надо подключить два усилителя или разветвить его на фронт и тыл. На помощь придут RCA разветвители. Вариантов их исполнения огромное множество, но суть одна — один «тюльпан» на вход и по два на выход.

Что куда подключать разобрались, теперь переходим к выбору автомобильного усилителя.

Выбрать автомобильный усилитель, среди множества представленных в продаже на самом деле не просто. Есть и недорогие и очень дорогие. По производителям — всем известные Hyundai, Prology и т.п. и более дорогие — Rockford, Poweramper, Kicker, Lanzar и т.д.

Если с количеством каналов мы определились, то следующим параметром будет — мощность на канал. Для фронтальной/тыловой акустики, желательно брать мощность канала немного меньше номинальной мощности динамика, это сбережет его от перегрузки и не будет противных хрипов. Для сабвуфера — смотрим параметр подключение в мостовом режиме, опять же, желательно, чтобы было немного меньше номинальной мощности динамика сабвуфера.

Следующий параметр — сопротивление нагрузки. Нагрузка — это и есть динамик, у него есть сопротивление катушки, значение может быть 2, 4, 6 или 8 Ом. Сопротивление нагрузки на которую рассчитан автомобильный усилитель — не должно быть меньше номинала, можно больше, но не меньше. К примеру, динамики у Вас на 2 Ома, а усилитель рассчитан на 4. В таком случае есть большой шанс «спалить» и усилитель и динамики. Следует выбирать равные значения, либо сопротивление динамиков должно быть больше.

КНИ — или коэффициент нелинейных искажений. От этого параметра напрямую зависит качество звука, для качественных премиум систем, этот параметр может быть от 0,1% и до 0,0001%. Для сабвуфера допустим параметр и в 1%, потому что для баса это не критично, а вот для остального звукового диапозона — уже будут заметные искажения.

Частотный диапазон. Человеческое ухо в идельном случае слышит диапазон частот от 20 Гц до 20 000 Гц (20 кГц), желательно, чтобы автомобильный усилитель имел такой же или шире.

Наличие кроссовера. Кроссовер в усилителе — уже стал привычным элементом. Он позволяет работать в различных режимах, с сабвуфером, с средними частотами или со всем диапазоном.

Для дальнейшего «апгрейда», рекомендую, по возможности, выбрать автомобильный усилитель с транзитным линейным выходом — это позволит подключить к нему еще один, при надобности.

Итак, выбрали, переходим дальше.

Выбор проводов.

Не менее важный элемент, чем и сам автомобильный усилитель. Провода нам понадобятся — питающий (толстый) и межблочный кабель, а также, один дополнительный проводок, позже обьясню для чего.

Питающий провод выбирается исходя из максимальной суммарной мощности всех каналов автомобильного усилителя, а если их несколько, то сумму мощностей всех усилителей. К примеру, у нас два усилителя по 2 канала с мощностью каждого по 50 вт. Итого получаем 4 канала по 50 вт = 200 вт в сумме. К этому числу необходимо прибавить еще 30% — это потери из-за КПД и запас. Получаем 260 вт, это та мощность, которую будут потреблять усилители при максимальной громкости. Исходя из этой величины необходимо выбрать сечение провода. Сечение провода выбирается по току, который будет по нему течь. Ток вычисляется тоже просто, по закону Ома I=P/U, ток равен мощности делёной на напряжение. Напряжение в нашем случае — 12 вольт бортовой сети. Подставив значения получаем потребляемый максимальный ток — 21,6 А.

Для тока в 10А нам потребуется медный провод сечением — 0,5 мм2, для 15А — 0,75 мм2, для 20А — 1,2 мм2, для 30А — 2,5 мм2, для 40А — 4 мм2. Провода встречающиеся в продаже маркируются по международному стандарту и обозначаются как xxAWG (где xx — циферное обозначение). Выбираем для нашего тока в 21,6А — провод сечением около 1,2мм2. По международному стандарту — 16AWG. никогда не жалейте и берите с запасом, пусть будет в два раза больше — 10AWG, на случай, если захотим подключить еще усилители или другой, более мощный.

Межблочный кабель обеспечивает подачу звука от автомагнитолы до автомобильного усилителя. От него зависит, в каком виде он дойдет, с искажениями или без. Дешевые кабели типа Mystery и им подобные много радости не принесут, они тонкие, с слабой изоляцией и плохим экранированием от помех. Провод должен быть в хорошей, прочной изоляции, с сплошным экранированием, с хорошей центральной жилой, плюс хороший RCA разъем.

При выборе стоит помнить — хороший кабель дешевым быть не может!

Естественно всю проводку необходимо брать той длинны, что бы Вам хватило свободно ее проложить по салону автомобиля. Межблочный от автомагнитолы к усилителю и питающий — от аккумулятора к усилителю, плюс около метра.

Для завершения проволочной эпопеи — приобретаем предохранитель с током выше чем максимальный потребляемый ( в нашем случае — 21,6А) — т.е. ближайший по значению — 30А. Для него можно приобрести красивую колбу-держатель, вот здесь уже не особо важно какой фирмы, главное, чтоб к ней надежно присоединялся провод.

Дополнительный проводок необходимо взять такой же длинны, как и межблочный, сечение можно любое от 0,2мм и выше.

Усилитель автомобильный — подключение.

По традиции, автомобильный усилитель располагается в багажнике, на самом деле, вы можете закрепить его в любом понравившемся месте. Главное, чтоб там не было влаги и высокой температуры. Ибо влага выведет его из строя и создаст короткое замыкание, а от высокой температуры он быстро перегреется, да и сам автомобильный усилитель, во время работы выделяет немало тепла.

После того, как выбрали место для усилителя, приступаем к прокладке проводов.

Межблочный (сигнальный) кабель прокладываем от автомагнитолы до усилителя под обшивкой автомобиля. Тут вариантов множество и зависит от конструкции автомобиля. Единственное желательное замечание — проложить его подальше от проводов с напряжением бортовой сети. Эта проводка обычно идет по левой стороне автомобиля, так что межблочный кабель лучше проложить по правой. Вместе с межблочным кабелем необходимо «прокинуть» и тот самый дополнительный поводок.

Питающий провод провод можно тянуть рядом с проводкой автомобиля. Прокладывается он от аккумуляторной батареи до усилителя. Колбу с предохранителем располагаем как можно ближе к АКБ, причем отрезок провода между ним и колбой надо стараться сделать как можно короче. Еще один важный момент. Желательно кинуть дополнительный провод от минуса АКБ на кузов автомобиля. Именно на кузов, штатная проводка навряд ли рассчитана на дополнительный ток потребляемый усилителем. Берем тот же провод что кидали на плюс усилителя и дублируем им массу. Причем желательно подключить его к оголенному участку металла, для хорошего и надежного контакта.

Итак, все провода протянуты, можно подключать. Межблочный подключаем к Line-in автомобильного усилителя и Line-Out на автомагнитоле. Питающий провод к + на усилителе, а от — (gnd) на кузов, в багажнике тоже ищем участок с оголенным металлом и подключаем тем же питающим проводом. И кстати, настало время того дополнительного проводка, о котором я говорил ранее. Подключается он на усилителе к контакту Remote, а на автомагнитоле — к синему проводу помеченному как B+ Ant. Контакт Remote включает усилитель при подаче на него +12в. А в автомагнитоле — на синем порводе при включении как раз и появляются +12в, правда задуманы они как питание для антенны радиоприемника, но и для усилителя вполне сгодится. Если хотите управлять автомобильным усилителем самостоятельно, подключите Remote на постоянные +12в через выключатель. Взять постоянные +12в можно к примеру на прикуривателе.

Окончательным этапом подключения будет подсоединение к клеммам динамиков. Учтите, что при мостовом подключении — плюс на динамик идет с первого канала, а минус — со второго канала. Впрочем, в инструкции к усилителю все подробно показано.

Ну вот, все подключено, осталось настроить, проверить и наслаждаться звуком!
Для настройки автомобильного усилителя, на лицевой его части располагаются органы управления — переключатели и регуляторы. Попробую вкратце рассказать, что для чего на примере Blaupunkt GTA-475.

По скольку усилитель — 4-х канальный, верний ряд — Front (Фронт) и нижний ряд — Rear (Тыл) абсолютно идентичные.
Начну слева направо.
Power и Protection — два светодиода, первый сигнализирует о включении усилителя, второй о срабатывании защиты (от перегрева, от КЗ в нагрузке, от переполюсовки и т.п.)
Регулятор «Bass Boost» — регулирует усиление на низких частотах, крутим его если баса много или мало.
Регулятор «Low Pass» — задает частоту среза на низких частотах, т.е. задает границы. Например, можно верхнюю частоту на сабвуфер ограничить в 100 Гц
Регулятор «HI Pass» — задает нижнюю частоту в режиме СЧ+ВЧ. Можно выставить начало диапозона в промежутке от 50Гц до 250Гц.
Переключатель «Crossover Selector» — задает режим работы кроссовера. «LP» — для сабвуфера, «HP» — для всех частот кроме НЧ, «Flat» — выключает все фильтры и усилитель воспроизводит весь частотный диапозон, от НЧ до ВЧ.
Регулятор «Level» — устанавливает усиление для поданного сигнала. Если сигнал слишком слаб — его можно увеличить, если слишком сильный — ослабить.
Разъем «Hi Input» — специальный вход для подключения прямо к динамикам автомагнитолы. Этот разъем используется, если в автомагнитоле нет линейных выходов, в принципе, реализована та же схема, что я приводил ранее с резисторами. Только в данном случае — уже ничего не надо, просто подключить.
Разъем «AUX In» — разъем типа 3,5″ Jack для подключения к источникам сигнала.
Разъемы «Line In» — два тюльпана, левого и правого каналов, для подключения к автомагнитоле или другому источнику звука.

Надеюсь не запутал. Если просто то, когда используете сабвуфер — выставляете переключатель «Crossover selector» на «LP» и регулируете уровень басов с помощью регуляторов «Bass boost» и «Level», задаете верхнюю частоту работы сабвуфера регулятором «Low Pass» (обычно достаточно 100 Гц).
Если сабвуфер уже стоит и вы подключаете все остальные динамики, то бас им воспроизводить уже не нужно, ставим переключатель «Crossover selector» на «HP» и регулируете уровень громкости регулятором «Level», задаете частоту среза «Hi Pass», т.е. басы которые нам воспроизводить не надо.
Если без сабвуфера, а просто широкополосные динамики, которые могут воспроизводить весь частотный диапозон — ставим переключатель «Crossover selector» на «Flat» и регулируем уровень громкости регулятором «Level». Так же, этот режим можно выбрать, когда в автомагнитоле есть свой кроссовер и им можно управлять прямо из меню. Это удобнее, не нужно будет трогать усилитель вообще. На многих автомагнитолах, таких как Pioneer, Alpine и т.п. можно из меню регулировать и частоты среза для сабвуфера и уровень сигнала и усиление басов. Так что просто включите режим Flat.

Накопительный конденсатор.

Накопитеьный конденсатор это не понтовая вещица-цилиндр висящая рядом с автомобильным усилителем — это вспомогательное устройство, помогающее бортсети легче справиться с возросшей нагрузкой от автомобильного усилителя, но и инструмент для улучшения качества воспроизводиого звука. При высоких мощностях напряжение бортсети падает, это связано с тем, что усилитель отдавая в динамики большую мощность потребляет ее в том же количестве от аккумулятора, в этот момент напряжение с 12 вольт может упасть до 9-10-ти и ниже, появляются искажения, хрип, к тому же и лампочки в автомобиле могут тоже начать «помаргивать». Накопитеьный конденсатор держит в себе заряд равный напряжению в автомобиле и в моменты просаживания напряжения — подпитывает автомобильный усилитель собственным накопленным зарядом, тем самым стабилизируя напряжение бортовой сети. Подключается он прямо к клеммам питания на автомобильном усилителе и опять же, жлательно, что его провода были как можно короче и того же сечения.

И очень важно! — соблюдайте полярность, плюс к плюсу, минус к минусу !

Накопительные конденсаторы для автозвука различаются емкостью — 0.5, 1.0, 2.0 … т.д. Фарад. Соотвественно, чем мощнее у Вас система — тем больше должна быть его емкость. Конденсатора в 1.0 Фарад должно хватить для усилителей мощность около 1 кВт (1000 Вт).

Вот и все, включайте любимый трек, отрегулируйте все параметры, задайте требуемый режим работы и наслаждайтесь.

Взято с hmelectro.ru

Ну и чтоб не забыть:

Как правильно поставить и подключить усилитель

Наверное многие сталкивались с такой проблемой как ужасно противный фон в динамиках?! Это все происходит из-за не правильной установки усилка! И вот тут я подробно описываю как нужно сделать или примерно так и тогда все будет ГУД!

Установка внешнего усилителя мощности в автомобиль всегда дает позитивный результат, но только при условии грамотной установки, хороших проводов и должного внимания к деталям.
Во первых, определитесь с выбором усилителя: бывают моноблоки, расчитанные на работу в паре с сабвуфером, двух, четырех, пяти и шестиканальные усилители. Имейте ввиду, что сабвуфер съедает два канала сразу, это называется «мостовым подключением», т.е. например, если вы приобретаете «четырехканальник», то можете подключить к нему 4 динамика, либо 2 колонки плюс сабвуфер, либо 2 саба.
Усилители делятся на классы: есть агрегаты АВ класса и D класса. К последним относятся в основном моноблоки, так как они предназначенны для работы с сабвуферами, и из-за подключения «мостом» усилки нагреваются намного сильнее, так как блок питания не способен выдерживать такой нагрузки. При выборе усилителя всегда уточняйте каков этот блок, чем больше, тем лучше, так-же обращайте внимание на радиаторы охлаждения, ведь на самом деле усилители, как и магнитолы, отдают 90% мощности на отвод тепла, и лишь маленькая часть приходит к динамикам. Есть усилители со встроенным вентилятором- это хорошо, в противном случае можно купить компьюторные кулеры, благо стоят они не так дорого. Не устанавливайте усилитель за фальш панелями, под сиденьем и в других закрытых местах- ему нужно пространство, что-бы рассеивать тепло.
Покупайте только качественные провода! Поверьте, от них очень многое зависит!
Лично я последнее время применяю акустические и межблочные провода ручной работы которые делает мой знакомый! И уверяю что с этими проводами любой усилок и динамики заиграют намного лучше!

Обычно автомобильные усилители устанавливают на спинке задних сидений, либо на полке. Подключают следующие провода:
-Плюс идет от аккумулятора по левому порогу( если сам аккумулятор соответственно слева), под капотом в 30 сантиметрах от аккумулятора на плюс садится колба с предохранителем( обычно 40, 60 ампер).
-Минус на любой болт в автомобиле, чем короче минус, тем лучше.
-Линейные(RCA) провода подключаются от магнитоллы( как и управляющий синий провод), прокладываются по правой стороне, либо по середине( ни в коем случае не прокладывайте плюс и RCA кабель вместе).
-Акустический кабель просто идет от усилка к сабвуферу, либо к акустической системе.
Шумы могут возникать либо из-за того, что выгорели выходы на магнитоле, либо из-за неправильной проводки проводов, места, где кабели пересекаются, должны быть под прямым углом, в местах пересечения с бензонасосом оборачивайте их в фольгу. Если вдруг шум не удалось убрать, в продаже есть шумоподавители, цена не большая- в районе 400 реблей.
Усилители, как и акустика, требуют времени для «разогрева», примерно шесть часов нужно усилку, что-бы разыграться, динамикам же около 3-х суток. При первом включении усилителя все регуляторы нужно вывести в ноль, а потом начинать плавную регулировку. Не выводите уровень громкости на максимум, потому что блок питания перегреется, что приведет к нелинейным искажениям. При подключении сабвуфера нужно включить LPF фильтр, а в случае с колонками HPF фильтр, обычно и та и другая функция настраивается на 60 герц. Функцию BasBost лучше не использовать, она так-же приводит к искажению звучания.
По правильному сабвуфер должен звучать спереди, а не долбить в спинку сиденья. Этого можно достичь поменяв фазу(плюс с минусом), либо на некоторых усилителях есть плавная регулировка фазового сдвига.
Полная настройка происходит следующим образом: сначала, как уже описывалось выше, уровень громкости усилка делаете на минимум, а на магнитоле примерно на 70%, потом начинаете плавно поднимать мощность на усилителе пока не появится хрип в динамиках, после того, как появились искажения, чуть уберите громкость и не забудте включить фильтры.
Если вы хотите добиться качественного звучания, берите отделные 2-х канальные уселители, а не многоканальники, ведь чем больше блоков питания, тем лучше.
При покупке внешнего усилителя не вкоем случае не экономте, ведь именно он передает сигнал с апарата на акустику.
Когда, например, на усилителе написано 2000 ватт, то можете смело делить данный показатель на восемь- десять, так как это просто маркетинговый ход производителя. Оптимальная мощность усилителей составляет примерно 50-75 ватт на акустику и примерно около 200 ватт на сабвуфер. Если у вас машина «хетчбек», то не стоит приобретать слишком мощный усилитель и сабвуфер. Если же седан, и вы не хотите съедать место в багажнике, то можно поставить сабвуфер «FreeAir», т.е. предназначенный для открытого обьема( не требующий корпуса), он вкручивается в полку, но в данной ситуации требуется усилить полку фанерой, либо «мдф». Так-же при установке сабвуфера стоит сделать шумоизаляцию багажника и, желательно, крыши. Так-же, что-бы избежать внешнего шума. который достигается в основном дребезжанием заднего номера, за него можно положить паралон.
Не приобретайте активные сабвуферы(со встроенным усилителем), так как усилок в данном случае прикреплен к корпусу саба и из-за вибраций динамика попросту выгорает плата усилителя, так что они не долговечны.
Ни в коем случае не подключайте кабели RCA при включенной магнитоле, можно сжечь предусилитель в апарате.

С Уважением Тихонов Дмитрий!

Усилитель для сабвуферов на основе TPA3255

Как правило, сабвуферы — это законченные устройства, со своим встроенным усилителем, оптимально (ну или почти) подобранным к НЧ драйверу производителем. Иначе обстоит дело с сабвуферами встроенными в инсталляцию домашнего кинотеатра (включая и самые серьезные системы, там принято делать все по отдельности).

В предыдущей статье был приведен вариант возможной реализации встройки НЧ звена ДК. И сразу встал вопрос: какой усилитель использовать для его раскачки? Подавляющее (думаю даже все) современные AV ресиверы не содержат усилителей для сабвуферов, поэтому придется что-то выдумывать.

Какие варианты?

А вариантов то немало.

Самый первый, купить специализированный усилитель, НО цена на них за гранью добра и зла, поэтому сразу НЕТ.

Можно купить просто мощный интегральный стерео усилитель (без фанатизма), мне надо качать два канала, поэтому стерео вариант в самый раз. Вариант хороший, можно поискать и на барахолке приличную модель. Из минусов, все таки устройство не маленькое и надо ему найти место. А также, хорошие интегральники стоят порой не меньше, а и дороже ресиверов (хорошо, если такой усилитель уже есть). Если есть возможность, то лучше подобрать марку и дизайн совпадающий с основным устройством, AV ресивером. Этот вариант я оставил на потом, если ни чего другого не получится.

Можно прикупить специализированные board от готовых сабов. На китайских торговых площадках можно найти большой ассортимент таких девайсов. Возможно неликвид с заводов, а может распродажи остатков снятых с производства.

К примеру, у меня уже есть такая доска

Написано 120 вольт (для США, Японии похоже), но сейчас почти все импульсные блоки питания работают от широкого диапазона напряжений. И эта модель не исключение, прекрасно работает и от нашей сети. Данный вариант решения проблемы пассивного сабвуфера, также интересный. Тут и возможность регулировки усиления, кручения фазы и прочее имеется. В моем случае два таких усилителя можно было разместить на внутренних стенках консоли. Место удобное и не видно их особо и все под рукой. Но надо два, а у меня один. И опять подумалось об еще одном варианте. А этот оставлю для опционального мобильного саба, на будущее.

Микросхема TPA3255

А что если собрать что-то небольшое, что можно спрятать поглубже и не будет бросаться в глаза? Да и просто интересно стало, собрать чтонить такое. Собрать, разумеется из готовых узлов, чтобы быстро и не сложно.

Для сабвуферов, даже в среде аудиофилов, нет особого супротивления к цифровым усилителям D класса. А тут мы еще получаем самый высокий КПД, малые размеры и остальное из этого вытекающее, значит быть классу D.

Среди большого разнообразия таких усилителей у китайцев (а есть и прям специализированные) ни чего мне не приглянулось. Уж не знаю почему. Но, примерно наметился вектор в сторону усилителя на микросхеме от Texas Instruments TPA3255. Характеристики многообещающие, в даташите не постеснялись написать о 260 Ватт с одного мостового канала (там выходит два таких) на 4 Омах и 1% тотал искажений. По отзывам штука еще и достаточно музыкальная.

На Алиэкспрессе можно найти вариант платы близкий к референсному от TI. Но не совсем, не без изъянов.

Именно про эту плату много положительных отзывов. Остается некая неуверенность в качестве части компонентов на ней и вообще правильности их выбора. Кроме того, мне хотелось с блоком питания сразу.

Далее напрашивается вариант от ICEpower, но из Китая идут либо клоны, либо восстановленные платы. Официально же штука совсем не дешевая, хотя вариант точно заслуживает внимания.

И тут, на известном отечественном форуме, обнаружил вариант усилителя на всё той же TPA3255 (не буду указывать, что за форум и кто автор, кто захочет обнаружит быстро).

Решение интересное. Всё на одной плате, сразу подключаем к 220 вольт. Возможность работы как с дифференциальным, так и несимметричным сигналом на входе. Высококачественные компоненты, те же выходные дроссели не в пример того, что ставят китайцы. Микросхема установлена на обратной стороне, усилитель получился компактным и с отличным отводом тепла от TPA, через толстый бэкплейт размером со всю плату. С силовых элементов БП отвод сделан также на этот бэкплейт. Мелочь, а приятно, можно поменять ОУ на входе, они в «кроватках», но изначально стоят уже отличные. И еще один важный момент, в данном усилителе применена ООС дающая, по заверениям автора, приличную прибавку в качестве звучания.

Решение принято, беру такое. Да, и просто захотелось поддержать отечественного разработчика.

Моя реализация в железе

Для своего усилителя выбрал один из самых дешевых корпусов с Алиэкспресс, размером примерно 310х130х55, со стандартным комплектом разъемов. Плата усилителя встала туда идеально. Также у китайцев была куплена плата защиты акустики (автор усилителя заверял, что защита не требуется, но я решил не рисковать) способная работать с мостовыми усилителями и имеющая свой независимый БП от 220 вольт. В качестве регулятора громкости китайский же ALPS на 50кОм, да кнопка включения с подсветкой от 220 вольт. Собственно и всё, остальное по мелочи уже тут и из личных запасов.

Особое внимание уделил разводки земли усилителя. Не подключаем земляной контакт сетевого шнура. Да, вроде как не совсем хорошо по технике безопасности. Но, если мы посмотрим на фирменные усилители, то зачастую этого контакта в разъеме на задней стенке просто нет. На плате усилителя есть отдельный общий контакт (не забываем, что усилитель работает в мостовом режиме и на колонках нет общего), относительно толстым и коротким проводом общий идет на RCA входные разъемы, таким образом исключаем земляную петлю от межблочных кабелей. Далее сигнал от RCA идет по микрофонному кабелю LCM-14 с витой парой внутри. Один провод это собственно сигнал. Второй это общий, его подпаиваем к общему на RCA и там же подключен экран. На другом конце кабеля подключен регулятор громкости, уже только витой парой, экран не подключаем! С ползунков потенциометра сигнал снимаем короткой самопальной витой и сразу на плату, опять общий тут подключен только у источника, со стороны ALPS, на плату идут только сигнальные провода. Так мы избежим земляных петель в усилителе. Дополнительный общий провод, также из единственного места на плате усилителя, подключается к корпусу (разъемы RCA изолированы), при необходимости можно отключить.

На плате усилителя имеются индикаторы клипинга и ошибки, плюс есть разъем для подключения внешней индикации. Этим и воспользовался, подключив двухцветный светодиод на передней панели усилителя (дырка была от китайцев, так ее «залатал»).

В усилителе кабель-менеджмент к разъемам выполнен пайкой, а к платам стандартными коннекторами, как и было спроектировано автором. Соединения эти достаточно надежные, с большой площадью контакта, так что вполне достойное решение, плюс позволяет все быстро разобрать.

Ну и фото, что получилось

На время, данный усилитель потеснил SMSL AD18 на рабочем столе и поигрывает в паре с фунтиками. Нужен дифференциальный вход на звуковой карте, чтобы измерить в RMMA параметры, позже постараюсь это сделать. Субъективные оценки же я пока давать не буду.

Итого

Из-за ремонта, нет возможности подключить и послушать его с сабвуферами, это откладывается. Есть несколько нерешенных вопросов, в частности о дистанционном включении сабжа. Возможно будет добавлена схема от триггера ресивера или это реализую через группу розеток в самой консоли под аппаратуру.