Wzmacniacz akustyczny „Bolek”

Przedstawiam wzmacniacz audio 2x150W + 75W subwoofer (TDA7294), z equalizerem pięciostopniowym, sterowany radiowo na 27.145MHz, potencjometr cyfrowy DS1802. Tutaj znajduje się dyskusja na temat tego wzmacniacza.

OBUDOWA

Dawcą obudowy była Tosca 303 w fatalnym stanie wizualnym, z uszkodzonym radiem. Tosce wytrzewiłem, a końcówka mocy z trafem została przełożona do lipnej plastykowej obudowy, abym mógł czegoś słuchać w między czasie…

W przednim panelu otwory zostały zaślepione kawałkami blach z starego zasilacza ATX, przyklejone klejem do metalu, i zaszpachlowane. Na wierzch naklejona została folia imitująca chrom, kosztuje grosze na alledrogo. Włącznik to część przycisku „kwasówki”, taki metalowy przycisk ze stali kwasoodpornej, kosztował mnie 5zł. W środku siedzi mikro przycisk (microswitch), więc skok włącznika jest naprawdę minimalny. Szybki od wskaźników dB – sam nie wiem skąd je wziąłem… Wskaźniki wychyłowe – dawcą był stary magnetofon Finezja 3. W środku zrobiłem przedziałkę z tekturki, i wkleiłem po diodzie niebieskiej i czerwonej, tak aby kolory się nie mieszały ze sobą, i nie wyszła sieczka. Wskaźniki wysterowywane są za pomocą dodatkowego wzmacniacza zrobionego w pająku (nie jest to tor audio więc niech sobie wisi) na kostce tda2822, zasilany 12V, sygnał pobrany z pomiędzy equalizera a potencjometru, więc wychył nie jest zależny od mocy wyjściowej wzmacniacza, ale od ustawień equalizera i sygnału wejściowego. Dodatkowo mogłem sobie dokładnie ustawić zakres i czułość wychylania. Gałki potencjometrów to zwykłe srebrne gałki tosc’i, przewiercone zostały w nich otwory (jeżeli komuś się wydaje że tak łatwo to zrobić, to niech spróbuje) i zamontowane czerwone matowe diody led. Wystające soczewki diód spiłowałem pilnikiem na równo z gałką. Gałki następnie zostały wkręcone w uchwyt wiertarki, najpierw papier wodny 500, później wodny 2000, i pasta do polerowania automax. Dioda wypolerowała się na równo z gałką, co dało efekt końcowy widoczny na zdjęciach. Największa gałka została nałożona na część swojej własnej niegdyś osi, którą odpiłowałem i wywieciłem w niej wzdłuż otwór 3.5mm który na ścisk nachodzi na oś impulsatora. W mniejszych gałkach masa diody jest dołączona do osi potencjometru, a + miękkim przewodem telefonicznym. W dużej gałce która obraca się w nieskończonośc – masa do osi, a + na prowizorycznej szczotce z wyciętej podkładki i druciku. Troche to przerywało podczas pokręcania, więc wepchałem dwa kondensatorki w gałke które zasilają diode. Proszę też zauważyć że nie są to diody niebieskie, a tym bardziej nie super-hiper-jakieś_tam-superjasne niebieskie, które w żadnym wypadku nie oświetlają pół pokoju, tylko darzą nas subtelnym czerwonym światełkiem. Tył wykonany tak samo, blacha, klej, szpachla. Napisy wykonałem poprzez naklejenie zwykłych samoprzylepnych literek, całość pomalowana farbą matową w spary’u (akurat taki miałem) kilka warstw. Następnie zerwałem literki, i na wierzch bezbarwny lakier uniwersalny (także w spary’u). Myślę że napisy wyszły całkiem znośnie. Góra tak samo jak tył, kilka warstw matowej farby i lakier.

ZASILANIE

Transformator to toroid o mocy 450W, napięciu 2x24V. Mostek 35A, kondensatory w zasilaczu to 2x20000uF + 2x100nF, do tego przy każdej kości 2x1000uF + 2x100nF. Do trafa zrobiłem układ soft-startu, bo potrafiło mi wywalać bezpieczniki w mieszkaniu. Początkowo prąd płynie przez opornik 180 Ohm 5W, a następnie obwód opornika zamyka drugi przekaźnik. Z tym że nie jest to jakaś zawodny układ czasowy. Przekaźnik załącza zwykły NPN, na którego bazę płynie napięcie z dodatniej szyny zasilania poprzez zenerke 12V i opornik 10kohm. Po rozruchu trafa i naładowaniu kondensatorów, przy +22V przekaźnik zamyka obwód i prąd płynie już bezpośrednio, nie powodując nawet najmniejszych przeciążeń w sieci. Przy maksymalnym obciążeniu napięcie nie spada poniżej 27V, więc nie ma mowy aby przekaźnik puścił.

KOŃCÓWKA MOCY

Sama końcówka to nic innego jak mostek na TDA7294. Po dwie kości na kanał, i jedna subwoofer. Napięcie szczytowe po wyprostowaniu to +-33V, dzięki czemu bez problemu przy 8 ohmowych zestawach głośnikowych można wyciągnąć po 150W na kanał. Nie mierzyłem faktycznej mocy wyjściowej, ale w niedalekiej przyszłości to uczynie. Radiatory to kształtowniki aluminiowe A6023 o długości 70mm, w zupełności wystarczają aby odebrać ciepło, bez wymuszonego przepływu powietrza. Między kostkami a radiatorem są podkładki mikowe, tulejki, i pasta. Radiator wzmacniacza subwoofera jest mniejszy, wydłubany z tosc’i. Sama płytka była robiona dużo wcześniej, siedziała w budzie subwoofera który nie zdał egzaminu, posiada regulacje odcięcia. Z resztą nie będę się rozpisywał na ten temat bo ten TDA to chyba najbardziej oklepana kostka na tym forum.

STEROWANIE

Większej natomiast uwagi wymaga opisanie układu zdalnego sterowania… Wykorzystałem do tego celu dwie bardzo sprytne a zarazem proste kostki, wydłubane z samochodzika RC. RX-2B i TX-2B – producent zaleca dwie różne aplikacje, jedna to sterowanie radiowe, druga podczerwień. Wykonanie tej drugiej jest prostsze, ale: -po co bawić się w zestrojanie/uruchamianie itp. -w DIY pełno jest sprzętu sterowanego podczerwienią, więc ten jest „inny” -wystarczyło użyć tych samych elementów z płytki z samochodu RC, więc nawet nie trzeba było tego dostrajać. Potrzebne elementy przełożyłem na swoją płytkę, i układ ruszył bez problemu za pierwszym razem. Jak długo trzymamy przycisk pilota, tak długo na jednym z pięciu wyjść dostajemy sygnał (+ zasilania, zasilanie kostek to max 5V). Trzy kanały sterują potencjometrem cyfrowym DS1802 (sampel:)), czwarty kanał służy do zdalnego włączania wzmacniacza, a piąty do wygaszania podświetlenia (nie miałem innego pomysłu na jego wykorzystanie. A nie chciałem żeby się marnował) z resztą w nocy bardzo przydatna funkcja Pozostały dwa kanały. Sygnały z nich sterują prostym przerzutnikiem 4013 (dochodzi w tym miejscu także mikro przycisk włącznika zasilania na panelu przednim) który to steruje dwoma tranzystorami a co za tym idzie przekaźnikami. Jeden do załączania głównego trafa, drugi malutki do oświetlenia (trzeci blokada softstartu). Cała elektronika zasilana jest malutkim trafem o mocy ok.0.3W, które po wyprostowaniu daje jakieś 11V, do zasilania przekaźnika, a elektronika zasilana jest poprzez stabilizator 5V. Transformatorek ten pracuje cały czas, razem z elektroniką do sterowania, co pozwala na zdalne włączanie i wyłączanie całości, a do tego ustawienia potencjometru się nie resetują z powodu braku zasilania.

POTENCJOMETR CYFROWY

DS1802 to bardzo fajna kostka, wykorzystałem z niej jedynie regulację głośności i mute, więcej mi nie było potrzeba. Wybrałem sterowanie za pomocą przycisków, które zwiera się do masy. Sygnały (dodatnie) z odbiornika radiowego podawane są na zwykłe NPN które odwracają sygnał i podają go na DS1802, jako logiczne zero, symulując przyciski. Więc sterowanie głośniej ciszej, i mute. DS1802 posiada taką właściwość, że nie trzeba klikać przyciskami aby podgłaśniać, wystarczy je przytrzymać. Więc przytrzymuje przycisk na pilocie, i siła głosu sobie wzrasta. Kostka potencjometru cyfrowego sterowana jest także za pomocą impulsatora z wbudowanym przyciskiem, więc trzy funkcje w jednej gałce, która zamontowana jest na przednim panelu, jako regulacja głosności i mute oczywiście. DS1802 nie będzie bezpośrednio współpracował z impulsatorem, do tego posłużył mikrokontroler attiny13, który rozkodowuje impulsy i również podaje zero na wejścia DS1802. Nie mam zielonego pojęcia o programowaniu, nie ja go programowałem, więc nie pytajcie o wsad. DS1802 wymaga zasilania +-2.5V (max) względem masy sygnału audio, lub zwykłego zasilania 5V ale przesunięcia sygnału w górę na +2.5V. Aby nie ingerować w tor audio, wszystkie kostki sterowania zasilane są +-2.5V względem masy.


PRZEDWZMACNIACZ

Samo wyjście potncjometru DS1802 nie było w stanie wysterować końcówek mocy, uzyskiwałem może 3/5 mocy. Dosyć głośno słychać było także buczenie trafa, a nawet po wyciszeniu funkcją mute – było słychać zniekształcony dźwięk – wystarczyło by połączyć wejście wzmacniacza z masą R ok.1kohm, co wyeliminowało by te zakłócenia. Jednak potencjometr dawał tak małe wzmocnienie (duża impedancja wewnętrzna), że dodanie takiego rezystora owocowało zniekształconym dźwiękiem z porządnie przytłumionym górnym pasmem. A co dopiero gdyby podpiąć słuchawki na jego wyjście? Dla tego koniecznym okazało się zastosowanie prostego przedwzmacniacza który to mógł by w pełni wysterować końcówki, a także dostarczając odpowiednią moc na słuchawki. Do tego celu wykorzystałem sławny opamp TL072 pracujący ze wzmocnieniem 1:1, który ma bardzo dużą impedancje wejściową. Max. sygnał który może oddać DS1802 to 2.5V – do wysterowania końcówek wystarczy (wg. noty katalogowej 1.7V), a więc wszystko gra jak należy, a i słuchawki grają czysto i dostatecznie głośno na samym TL072. Masa obudowy jest dołączona do masy przedwzmacniacza (zaraz przed końcówkami) przez opornik 100ohm (w razie gdyby przy wysokiej temperaturze radiatora podkładka lub tulejka pod Tadkami przebiła (-) na radiator, cała różnica napięć odłoży się na oporniku i nic nie ulegnie uszkodzeniu). Oczywiście nigdzie nie ma pętli masy. Equalizer pięciostopniowy to jakaś prosta konstrukcja wydłubana z jakiejś wieży, na swojej płytce, więc zamontowałem ją jak była, wymontowując tylko potencjometry montażowe i łącząc przewodami z potenjometrami w przednim panelu. Wszystkie 2x100kohm.

Sposób połączenia sygnału audio:

WEJŚCIE > EQUALIZER > POTENCJOMETR > PRZEDWZMANIACZ > GNIAZDO SŁUCHAWKOWE > KOŃCÓWKA MOCY

Całość kosztowała mnie około 350zł:
trafo 109zł
dwa radiatory 30zł
4 tda 40zł
3 kond 10000uF 18zł (jeden miałem)
dodatkowe gałki 15zł z wysyłką
kilka płytek uniwersalnych i drobnica ze 30-40zł
lakier 10zł
ta folia 10zł
ds1802 sampel
reszte miałem
+ewentualne koszty wysyłek i manipulacyjne ;)

NIE ISTNIEJĄ ŻADNE SCHEMATY, ANI WZORY PŁYTEK. WZMACNIACZ ZOSTAŁ JUŻ SPRZEDANY I MA SIĘ ŚWIETNIE :)

5.00 avg. rating (96% score) - 1 vote

11 komentarzy

  1. a można mieć dwa komentarze?

  2. Mostek 35A dałeś na przerost (o wydajności 15A spokojnie wystarczyłby). Ponadto ten układ zasilacza „w pajączku” psuje efekt wizualny i jest oznaką nieco amatorszczyzny (wiem, że modne są układy wykonywane w ten sposób,ale to tylko „moda” złotouchych). Nie wiem tylko w jaki sposób mogłoby dojść do „przebicia” podkładek mikowych (różnicy potencjałów rzędu ilu kV się tam można spodziewać?). „Jednak potencjometr dawał tak małe wzmocnienie” dla ścisłości potencjometr nie daje wzmocnienia. Ogólnie konstrukcja ciekawa. Opis niemal fachowy jednak są pewne „ale”.Nie oszukumjmy się – jest to wzmacniacz do słuchania techniawki (spora moc, spore zniekształcenia…) i poszedłeś na łątwiznę stosując układy scalone.Dużo lepsze parametry uzyskałbyś realizując założenia na elementach dyskretnych. Pozdrawiam

  3. Zasilacz w pajączku, owszem, nie miałem miejsca na płytki, a może po prostu nie chciało mi się ich robić :).
    Mostek 35A? Kosztował tyle samo co mostek 15A.
    Co do „przebicia podkładek” proszę czytać dokładnie, chodzi o wysoką temperaturę która mogła by uszkodzić plastykowe tulejki lub podkładki.
    Był to mój pierwszy wzmacniacz, można rzec że się na nim uczyłem. Miał służyć do słuchania mp3 z kompa, więc zniekształcenia takiego rzędu nie robią żadnej różnicy. Czy mp3 w ogóle nadają sie do zapisu jakiegoś koncertu smyczkowego? Nie sądze, więc jak najbardziej chodziło o techno i rock :)
    Pozdrawiam.

  4. Witam, a ja tak troche nie na temat jaki jest tytół pierwszego utworu w pierwszym filmie?

    pozdrawiam

  5. Ale żeś odkopał :) The Cranberries – Zombie :)

  6. Witaj, pisaliśmy kiedyś na forum elektrody o zasilaniu dla tda 1562q :) może mnie jeszcze pamiętasz…
    Mam pytanie co do układu sterowania wskaźnikami wysterowania.
    Czy Twój układ zachowuje się liniowo czy dałeś tylko dzielnik rezystancyjny + diodę + kondensator i wskaźnik porusza się dopiero przy znacznej mocy?
    Z góry dzięki za odpowiedź…

    • Sory… widać, że układ troszkę bardziej skomplikowany.
      Gdzie znajdę jego schemat?

    • Wskaźniki wysterowywane są za pomocą dodatkowego wzmacniacza zrobionego w pająku (nie jest to tor audio więc niech sobie wisi) na kostce tda2822, zasilany 12V, sygnał pobrany z pomiędzy equalizera a potencjometru, więc wychył nie jest zależny od mocy wyjściowej wzmacniacza, ale od ustawień equalizera i sygnału wejściowego. Dodatkowo mogłem sobie dokładnie ustawić zakres i czułość wychylania

      Za tym dioda + kondensator, nie pamiętam, chyba 10 lub 100uF. Wzmocnienie dobrane doświadczalnie, każdy wskaźnik działa przy innym napięciu. Można to zrobić nawet na wzmacniaczu operacyjnym, lub byle jakim innym wzmacniaczu.

  7. Wzmacniacz fajny, obudowa także, chociaż bardzo pracochłonna, nie lepiej zamówic gotowca np w skpepie: http://www.dc-components.eu

  8. Funny to find something I like, but cannot make much sense of how to obtain the device.
    With electronic devices selling so cheap, I would think it would be easy to have a fast-fast
    20+ band audio spectrum analyzer.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Proszę pozostawić te dwa pola tak jak są: