Усилители

Квадро-усилитель на микросхеме PAL007

Приветствую, радиолюбители-самоделкины!

В основном мы все привыкли, что микросхемные усилители рассчитаны на независимое усиление двух каналов — стандартный вариант для стерео-сигнала, либо одного канала, такие используются, например в портативных радиоприёмниках или колонках с одним динамиком. Но помимо них существуют также квадро-усилители, в этом случае всего одна многоногая микросхема усиливает сразу четыре независимых канала — используются такие чаще всего в автомагнитолах, для обеспечения хорошим звуком как передний ряд пассажиров, таки задний, ведь динамиков суммарно как раз четыре. Они находят применение также и в домашних кинотеатрах и различных музыкальных центрах для создания эффекта объёмного звука, который буквально окружает слушателя со всех сторон — 4 колонка устанавливаются в каждом углу помещения. Такие системы хороши как минимум тем, что можно находится в любой части комнаты — и звук везде будет примерно одного уровня громкости, в отличие от того варианта, когда всего две колонки стоят возле одной стены. Именно о сборке такого квадро-усилителя и пойдёт речь в этой статье, основан он будет на микросхеме с звучным названием PAL007, данная микросхема выпускается компанией PIONEER, стоит во многих устройствах от этой фирмы. Аналогом является TDA7560, её также можно использовать для данной схемы без каких-либо переделок, характеристики усилителя останутся теми же. Данный усилитель будет обеспечивать честных 20Вт на каждый из четырёх каналов, при искажениях в 1% — таким образом, суммарная мощность в 80Вт выглядит довольно внушительно, её хватит даже для того, чтобы устроить дома дискотеку на всю катушку вместе с соседями, при наличии хорошей акустической системы. На картинке ниже показано внутренне устройство микросхемы PAL007.

А теперь принципиальная схема, по которой можно собрать усилитель.

Как можно увидеть, на схеме имеются 4 независимых входа, пронумерованных от 1 до 4-х, и также 4 динамика. Каждый вход подключается через свой разделительный конденсатор (С1-С4) ёмкостью 100 нФ — желательно в качестве данных конденсаторов применить плёночные. Ёмкость также можно варьировать, чем она будет больше, тем больше низких частот будет в звуке на выходе, уменьшать ёмкость ниже 100 нФ не желательно, будет ощутимый срез низких частот. Вход подаётся относительно земли всей схемы. Подключать сигнал на вход схемы нужно с помощью экранированного провода, если в наличии не нашлось такого провода, у которого бы под одной оплёткой сразу было 4 жилы, то можно использовать и два провода, в каждом по две жилы. Микросхема имеет выводы для активации режимов ST-BY и MYTE, они нужны для отключения звука. Первый режим отключает питания микросхемы, уменьшая энергопотребление, второй же просто «отрубает» входной сигнал всех четырёх каналов. Пользоваться данными режимами актуально в том случае, если усилитель управляется с пульта — можно быстро отключать звук и включить обратно, если требуется.

Для того, чтобы микросхема работала, т.е. усиливала звук нужно подключить и вывод ST-BY, и MYTE к плюсу питания, можно использовать и более низковольтный источник, от 5В для получения логической единицы на этих выводах. Если же необходимо включать какой-либо из этих режимов, то соответствующий контакт на схеме нужно соединить с землёй. Конденсаторы С9 и С10 являются фильтрами от помех, подойдут низковольтные керамические на 0,1 — 1 мкФ. Конденсаторы С7 и С8 являются фильтрами по питанию, первый из них является электролитическим — на его ёмкости не стоит экономить, ведь от неё косвенно будет зависеть качество звучания. На схеме указан номинал в 2200 мкФ — он является самым оптимальным с точки зрения габаритов, но при желании и есть позволяет место, можно поставить ёмкость больше — хуже не станет. С8 — керамический небольшой ёмкости, служит для фильтрации высокочастотных помех, с которыми не справится электролитический. Динамики подключаются к выводам напрямую, при этом все они должны быть одинаково сфазированны — например, можно взять к качестве «+» выводы 9, 5, 17, 21, а в качестве «-» 3, 7 19, 23, либо наоборот. Разнобой в подключениях приведёт к существенному ухудшению качества звука, ведь звуковых колебания с динамиков начнут взаимовычитаться.

Схема выполняется на печатной плате, два варианта плат представлены на картинках выше. Несмотря на то, что микросхема имеет большое число выводов, расстояние между ними достаточно большое и плату можно нарисовать даже маркером, как и сделал автор. Можно выполнить плату и методом ЛУТ, в этом случае она будет иметь ровные прямые дорожки, для этого требуется предварительно произвести разводку в компьютерной программе, например в Sprint Layout. Проверенный вариант печатной платы, предложенный производителем, имеется в Даташите на данную микросхему.

Усилитель, несмотря на довольно большую выходную мощность, имеет удобный диапазон напряжений питания, от 10 до 18В, таким образом, в качестве блока питания можно без проблем использовать компьютерный блок питания, либо от ноутбука — обычно они имеют достаточно большую мощность. Также данная микросхема по питанию идеально подходит в автомобильную бортовую сеть, напряжение в которой лежит в пределах 12-14В. Обратите внимание, что при использовании в автомобиле необходимо тщательно фильтровать питание усилителя, так как генератор, при работающем двигателе, создаёт сильные импульсные помехи, которые могут проникнуть в усиливаемый сигнал. Для того, чтобы гарантированно от них избавится, стоит поставить в разрыв плюсового провода питания индуктивность на 40-50 мкГн, которая погасит все пульсации. Индуктивность должна быть рассчитана на прохождение большого тока, изготовить её можно самостоятельно. Для этого необходимо взять ферритовое кольцо диаметром 2-3 см и намотать на нём около 30-40 витков толстого медного провода, наматывать толстым проводом неудобно, поэтому можно параллельно сложить несколько более тонких медных жил. Марка феррита особой роли не играет. Обратите внимание, что потребляемый микросхемой ток, особенно на большой громкости, достаточно велик и может достигать десятка ампер, поэтому питание следует подводить толстым проводом, чтобы избежать просадок и искажений звука.

Микросхема при работе выделяет большое количество тепла — всё-таки ей приходится усиливать сразу 4 канала, поэтому следует позаботится о хорошем охлаждении в виде массивного радиатора, либо радиатора поменьше, но с обдувом. Отлично с задачей охлаждения справится компьютерный кулер — найти его можно на барахолке по бросовой цене. Микросхема должна крепится на радиатор с использованием термопасты, фиксация производится с помощью двух болтов, для крепления в корпусе микросхемы имеются два отверстия. При использовании усилителя в автомагнитоле важно использовать самоконтрящиеся гайки, иначе из-за вибраций крепление может ослабнуть, микросхема потеряет контакт с радиатором и сразу перегреется.

Автор использует данный усилитель совместно с самодельным темброблоком на другой специализированной микросхеме, но данный элемент не обязателен, усилитель может полноценно работать и без него, радуя слушателя громким звуком сразу из 4-х динамиков и минимальными искажениями. Удачной сборки!

Источник

Теги

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть