Высококачественный четырёхканальный/двухканальный мостовой усилитель мощности низкой частоты

Усилитель, приведённый в этой статье максимально прост в повторении, и обладает отличными характеристиками. Его можно собрать даже не используя никакой печатной платы, достаточно микросхему прикрутить на теплоотвод (радиатор). Вся сборка «на коленках» высококачественного двухканального усилителя может занять всего лишь один час.

Однажды, попался мне в руки справочник издательства «Массовая радио-библиотека» Выпуск 1245. «Микросхемы. Усилители мощности низкой частоты». Заинтересовала меня одна микросхема тем, что практически ничего, кроме самой микросхемы не нужно. То есть: на вход микросхемы через два конденсатора подаётся слабенький «линейный» стереосигнал, от источника питания – напряжение питания, а на выход цепляй колонки и всё – Высокое качество воспроизведения.

Привожу схемы, изображённые в журнале:

Полистал я другие книжки и журналы и нашёл технические характеристики этого усилителя:

Проанализируем

1. Усилитель может запитываться от любого источника питания от 6 до 15 вольт. Это значит, что не надо изобретать, или просто искать сложный блок питания. У меня он запитывается от простого блока питания по схеме: Трансформатор 220 / 12 вольт, диодный мост, сглаживающий конденсатор. При этом даже в динамических головках не слышно никакой наводки сетевой частоты. Можно сделать ещё проще, взяв блок питания от любого персонального компьютера (не обязательно АТХ, даже старого типа РС).

2. Пиковое значение выходного тока – 4 ампера, это вполне высокое значение. При напряжении питания – 12 вольт, пиковое значение соответствует мощности 40 Ватт, а это огромный запас по мощности. Мало того, эта микросхема-усилитель снабжена схемой защиты от перегрузки.

3. В режиме mute/stand-by (в режиме покоя), ток потребляемый от источника питания равен 100 мкА, -считай ничего не потребляет. Как то отдыхал я с друзьями на природе с ночёвкой, и в моём автомобиле кричала музыка. Магнитола имела усилитель на микросхеме TDA1557Q. Не обошлось без возлияния. Когда я подустал, я остановил музыку, но магнитолу полностью не выключил, лёг спать в машине, а когда утром я проснулся от того, что меня жрали комары, то обнаружил, что электростеклоподъёмник не работает — аккумулятор сел. Оказалось, что TDA1557Q потребляет в режиме покоя целый 1 ампер, поэтому аккумулятор «испугавшись громкой музыки, а потом и разряда в 1 ампер на всю ночь, решил обидеться». Аккумулятор пришлось выкинуть – осыпалась одна банка. Так вот, TDA1558Q имеет ток покоя в 10 000 раз меньше злосчастной TDA1557Q, поэтому с ней можно на природе спать спокойно.

4. Вы скажете диапазон воспроизводимых частот маленький? Как то я слышал разговор двух меломанов, они говорили о каких то 40 000 Герц. Ещё тупее «дебилов» после этого я не встречал. Дело в том, что ухо взрослого человека, частоту выше 15 000 не слышит, поэтому нет необходимости увеличивать диапазон частот вверх. Нижние частоты, менее 50 Герц ушами воспринимаются слабо, Вы больше будете чувствовать дискомфорт, в виде вибрации Вашего тела, чем удовольствие от этих частот.

5. Коэффициент нелинейных искажений этого усилителя, поверьте — очень низкий.

6. Указанные параметры по выходной мощности не относятся к американскому стандарту, это реальные «совдеповские» характеристики. Поясню: Когда Вы покупаете звуковоспроизводящую аппаратуру американского производства, или акустическую систему, то на упаковке и в паспорте, например написано: «180 Watt». Вы думаете это много? Нет, это не реальная мощность, а мощность, при которой аппаратура разрушается (сгорает). Реально, их аппаратура на 180 Ватт воспроизводит музыку тише нашей аппаратуры с максимальной мощностью на 8…10 Ватт. Для того, чтобы находясь в жилой комнате не слышать крик рядом стоящего человека во время воспроизведения хардрока, достаточно 6 Ватт на канал стереоусилителя. Поэтому 22 Ватта на канал – это для квартиры достаточно.

7. Входное сопротивление TDA1558Q позволяет подключать усилитель практически к любому источнику низкой частоты, достаточной амплитуды.

Итак, на основе микросхемы TDA1554Q (TDA1558Q), я предлагаю Вам собрать шестиканальный высококачественный усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) для домашнего применения в качестве составной части акустической системы персонального компьютера с интегрированной звуковой картой 5.1 . Максимальная выходная мощность усилителя составляет 22 Ватта на каждый канал.

Рисовать схему, состоящую из шести каналов нет смысла, поэтому приведена схема 2-х каналов усилителя, остальные четыре, выглядят точно так же:

В схему введена доработка – цепочка устранения щелчков (интегрирующая цепочка С3-R3) на каждую микросхему, принцип действия которой заключается в плавном увеличении напряжения на входе mute/stand-by (вывод 14 микросхемы) при включении усилителя. Это исключает резкий скачок тока на динамических колонках, и обеспечивает плавное нарастание громкости при включении питания.

Для изготовления усилителя Вам понадобятся:

— три микросхемы TDA1558Q или TDA1554Q;

— три сглаживающих конденсатора питания на 1000 мкФ 15в;

— три конденсатора устранения щелчков на 100 мкФ 15в;

— шесть входных конденсаторов на 0,22 мкФ;

— три резистора устранения щелчков на 10кОм 0,125Вт;

— при желании, вы можете использовать разъёмы Mini Jak для подключения акустических колонок.

Для монтажа лучше использовать печатную плату, чертёж которой на листе в клетку приведён на рисунке ниже:

Можно сделать и навесной монтаж. Не зависимо от исполнения усилителя, микросхемы обязательно прикручивают на радиаторы охлаждения. Можно использовать общий радиатор, как сделал я. На плате изображенной на рисунке, нижние контакты, это контакты гнезд Mini Jak.

Для оперативной регулировки громкости на корпусе устройства необходимо разместить два сдвоенных регулятора и два одиночных номиналом по 4,7…10 кОм (на принципиальной схеме это R1 и R2). Усилитель, вместе с понижающим трансформатором питания и регуляторами громкости располагаются в корпусе самодельного сабвуфера.

Согласитесь, проще схемы высококачественного усилителя вы не встречали!