JLCPCB -- это крупнейшая фабрика PCB прототипов в Китае. Для более чем 200 000 заказчиков по всему миру мы делаем свыше 8000 онлайн заказов на прототипы и малые партии печатных плат каждый день!

Прототип платы
всего за $2

Быстрый заказ PCB

Заказать печатную плату

Расчет импульсного трансформатора

Подписаться на новости Введите свой email адрес:

 

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

Усилитель – комплексное устройство, и состоит из предусилителя, блока тембров, эквалайзера, блока питания, оконечного усилителя, а так же всевозможных защит. От короткого замыкания в усилителе, от короткого замыкания в нагрузке, от перегрева, как выходных ключей усилителя, так и блока питания, от искажения сигнала (клипа, когда напряжения питания не достаточно для обеспечения амплитуды, при должном коэффициенте усиления), а также искажений, связанных с нагревом выходных ключей. Сегодня речь пойдёт про эффективность такой системы в целом, ощущения от звука. К сожалению, по неимению хорошего генератора сигналов, я буду брать его со звуковой карты компьютера, и важнее всего здесь будет разница между входным, и выходным сигналом, а не его качество в целом. Так как звуковая карта на высоких частотах показала серьёзные искажения, особенно по амплитуде сигнала на частоте синусоидального сигнала выше 5КГц.

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

Все измерения проходили только при синусоидальном входном напряжении, так как музыка – прямое назначение усилителя, в котором неприемлемы острые углы, как в прямоугольном, треугольном или пилообразном напряжении. Как известно при синусоидальном напряжении скорость нарастания и время реакции не так критичны, так как скорость нарастания в синусоидальном сигнале нарастает с геометрической прогрессией. Перейдём непосредственно к схеме, оконечный усилитель по схеме ланзара, блок питания трансформаторный, стабилизатор питающего напряжения – линейный, имеет темброблок, собранный по классической схеме без транзисторов (то есть, пассивный), схема приведена ниже.

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

И предусилитель по этой схеме.

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

Это самые важные модули, непосредственно влияющие на звук. Все измерения этого усилителя производятся под нагрузкой в 3 Ома, несмотря на то, что мультиметр показывает немного больше,  это добавочное сопротивление контакта.

Хороший домашний усилитель, и его обвязкаХороший домашний усилитель, и его обвязка

Настройки вертикальной развёртки осциллографа можно посмотреть в левом нижнем углу, там же можно посмотреть амплитудное, и среднеквадратичное значение напряжение, а горизонтальной в нижней центральной части монитора. Начнём с напряжения, при отсутствии сигнала, вход не закорочен.

Хороший домашний усилитель, и его обвязкаХороший домашний усилитель, и его обвязка

Хороший домашний усилитель, и его обвязкаХороший домашний усилитель, и его обвязка

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

Далее на вход подаётся синус 1КГц, для получения максимальной амплитуды сигнала

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

Так сигнал клипуется, а вот оптимальный размах.

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

И видеоролик, где жёлтый луч – сигнал с предусилителя, а красный – с выхода усилителя.

Далее АЧХ. Сначала при медленной горизонтальной развёртке.

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

Напомню что скорость нарастания частоты – логарифмическая, а значит, пик вначале занимает диапазон до 100Гц. И видеоролик.

Теперь видеоролик с меньшим горизонтальным растягиванием.

Теперь видеоролик с динамиком на выходе, сопротивление нагрузки 1,71 Ом, так как 3 Ом резистор, в параллель  динамик 4 Ом.

Теперь на анализаторе спектра.

Несмотря на то, что используется всего одна пара выходных транзисторов, за время длительного прокручивания синуса 1КГц, на максимальной амплитуде, (без клипа и искажения) на протяжении 5 часов, с нагрузкой 3 Ом, а это 48 ватт, усилитель немного тёплый, внутри, так как корпус значительно изолирует внутреннее пространство. Предусилитель Предусилитель выполнен по ниже приведённой схеме.

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

Питание трансформаторное, стабилизируемое, больше ничего влияющего на звук в конструкцию не входит.

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

Нагрузка, типичная для подачи сигнала на УМЗЧ,  3Ком.

Хороший домашний усилитель, и его обвязкаХороший домашний усилитель, и его обвязка

Начнём с шумов, при входе, висящем в воздухе. С минимальной громкостью

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

Со средней

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

И с максимальной

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

А теперь нагрузка, висящая в воздухе.

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

А теперь ближний ракурс, при максимальной, и средней громкости.

Хороший домашний усилитель, и его обвязкаХороший домашний усилитель, и его обвязка

Хороший домашний усилитель, и его обвязкаХороший домашний усилитель, и его обвязка

Различие в максимальной громкости, и просто висящей в воздухе нагрузке минимальны, и не отражаются на звучании без сигнала. Синусоида 1КГц

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

Синусоида 30Гц

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

Подобие синуса 20КГц

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

В ходе испытаний, максимальной частотой, которая не искажает сигнал, оказалось 4КГц.

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

С максимальной амплитудой ясно, не так критично, как просто интересно, минимальный возможный размах сигнала не считая 0В, оказалось 6мВ, но  последний наполнен искажениями.

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

Искажения имеют такой вид при увеличении.

Хороший домашний усилитель, и его обвязкаХороший домашний усилитель, и его обвязка

Далее АЧХ, и предусилитель показал себя немного лучше Ланзара.

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

Напоследок анализ спектра самой звуковой карты, нагрузка – 10Ком.

Разочаровала высокая частота, сама звуковая карта не может отдать хороший сигнал, вот так китайцы экономят на бюджетных звуковых картах, отбавляя разрядности, и частоты дискретизации.

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

Как заключение, общего итога не может быть в принципе, так как у каждого в голове, между не идеальным ухом и мозгом тоже стоит своеобразный АЦП, и его параметры никто на сегодняшний день не способен оценить, или измерить АЧХ, например. Поэтому кто то и не услышит небольших искажений, помех, или неровностей в АЧХ, а кто-то наоборот придерётся к лишнему милливольту, или спада на некой частоте. Конкретно для меня, моим субъективным взглядом, звук очень хороший, и не отличается от того, который выходит из звуковой карты, даже не смотря на крайне кривые ВЧ, их состав общем музыкальном спектре очень низок, и почти не заметен.

Хороший домашний усилитель, и его обвязка

Автор: Ростислав Михайлов

Дизайн :

Arduino

Программаторы

Радиоконструкторы

Прочее...