DIY 2.1 क्लास एबी हाई-फाई ऑडियो एम्पलीफायर - $ 5 के तहत: 10 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

ज़रा सुनिए सभी! आज मैं आपको दिखाने जा रहा हूं कि कैसे मैंने 2.1 चैनल सिस्टम (बाएं-दाएं और सबवूफर) के लिए एक ऑडियो एम्पलीफायर बनाया। लगभग 1 महीने के शोध, डिजाइनिंग और परीक्षण के बाद, मैं इस डिजाइन के साथ आया हूं।

इस निर्देश में, मैं आपको एम्पलीफायर डिज़ाइन प्रक्रिया से परिचित कराऊँगा। सबसे पहले, मैं आपको दिखाऊंगा कि अपने प्रोजेक्ट के लिए सही IC का चयन कैसे करें। फिर, मैं आपको दिखाऊंगा कि सर्किट के सभी घटकों के लिए सही मान कैसे प्राप्त करें, और लाभ और अन्य मापदंडों को कैसे बदलें। अंत में मैं आपको किसी भी प्रकार के शोर को दूर करने के लिए कुछ टिप्स बताऊंगा।

पूरे निर्देश के माध्यम से जाने के बाद, कोई भी विभिन्न अनुप्रयोगों के लिए अपना स्वयं का एम्पलीफायर डिज़ाइन कर सकता है। मैं इस निर्देश को यथासंभव संक्षिप्त और सभी के लिए समझने में आसान बनाने की कोशिश करूंगा।

परिचय के लिए ठीक है। आएँ शुरू करें

चरण 1: एम्पलीफायर के लिए आईसी का चयन

ठीक है, तो कोई भी ऑडियो एम्पलीफायर आईसी के लिए उपलब्ध विभिन्न विकल्पों के बीच भ्रमित हो सकता है। कई डेटाशीट के माध्यम से जाना एक मुश्किल काम है। तो, भारत में कुछ प्रसिद्ध आईसी के लिए मेरे विश्लेषण का सारांश यहां दिया गया है।

शीर्ष ऑडियो एम्पलीफायर आईसी:

1. TDA7294 डेटाशीट

• 100V - 100W DMOS ऑडियो एम्पलीफायर म्यूट के साथ
• शॉर्ट सर्किट सुरक्षा
• समानांतर में 200W प्रदान कर सकते हैं

2. LM3886 डेटाशीट

• उच्च-प्रदर्शन 68W ऑडियो पावर एम्पलीफायर w/म्यूट
• वाइड सप्लाई रेंज 20V - 94V
• सिग्नल-टू-शोर अनुपात 92dB
• सर्वश्रेष्ठ ध्वनि गुणवत्ता

3. LA4440/CD4440 डेटाशीट

• बिल्ट-इन 2 चैनल (दोहरी) स्टीरियो और ब्रिज एम्पलीफायर अनुप्रयोगों में उपयोग को सक्षम करना।
• दोहरी: 6 डब्ल्यू × 2 (टाइप।); ब्रिज: 19 डब्ल्यू (टाइप।)
• आवश्यक बाहरी भागों की न्यूनतम संख्या

4. टीडीए2050डेटाशीट

• 32 W हाई-फाई ऑडियो एम्पलीफायर
• वाइड-रेंज आपूर्ति वोल्टेज, 50 V. तक
• सस्ता और बदलने में आसान

5. TDA2030डेटाशीट

• 14 डब्ल्यू हाई-फाई ऑडियो एम्पलीफायर
• वाइड-रेंज आपूर्ति वोल्टेज, 36 V. तक
• सस्ता और बदलने में आसान
• अधिक शक्ति के लिए ब्रिज किया जा सकता है

IC का चयन करते समय, एम्पलीफायर से अपनी अपेक्षा और अपने प्रोजेक्ट के उद्देश्य पर विचार करें। यदि आप श्रेणी में सर्वश्रेष्ठ ध्वनि गुणवत्ता वाला उच्च वाट क्षमता वाला एम्पलीफायर चाहते हैं तो TDA7294 या LM3886 के लिए जाएं। लेकिन, अगर आप सिर्फ 5W, 10W या 20W स्पीकर चलाना चाहते हैं, तो चौथा और 5 वां विकल्प आपके लिए सबसे अच्छा है। आप LA4440 पर भी विचार कर सकते हैं यदि आप एक सरल सर्किट (एक एकल IC में बाएँ और दाएँ चैनल दोनों) चाहते हैं।

आम तौर पर, आपको एक ऐसा एम्पलीफायर चुनना चाहिए जो स्पीकर की शक्ति रेटिंग के दोगुने के बराबर शक्ति प्रदान कर सके। इसका मतलब है कि 8 ओम के प्रतिबाधा और 5 वाट की रेटिंग वाले स्पीकर को एक एम्पलीफायर की आवश्यकता होगी जो 10 वाट को 8-ओम लोड में उत्पन्न कर सके। स्पीकर की एक स्टीरियो जोड़ी के लिए, एम्पलीफायर को प्रति चैनल 10 वाट पर 8 ओम में रेट किया जाना चाहिए।

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चरण 2: पुर्जे और उपकरण

मैं बाएँ और दाएँ चैनलों के लिए दो 5W स्पीकर चलाना चाहता हूँ जिन्हें मैंने एक पुराने CRT टीवी से निकाला था। तो, TDA2030 मेरे लिए सबसे अच्छा है लेकिन, आप TDA2050 को लेफ्ट और राइट चैनल बनाने के लिए भी चुन सकते हैं।

उपकरण -

1. मल्टीमीटर
2. टांका स्टेशन
3. गर्म गोंद वाली बंदूक
4. चिमटा
5. काटने वाला
6. टयूबिंग सिकोड़ें

TDA2030 स्टीरियो एम्पलीफायर (बाएं + दाएं) के लिए -

1. टीडीए2030 (2)
2. वक्ता (2)
3. प्रीबोर्ड
4. 3.5 मिमी स्टीरियो जैक
5. 1N4007 डायोड (2*2)
6. पोटेंशियोमीटर या ट्रिंपोट 10K/22K (2)
7. पोटेंशियोमीटर नॉब (वैकल्पिक)
8. प्रतिरोधी 10(1*2), 100k(4*2), 3.7k(1*2)
9. सिरेमिक संधारित्र 100nF(2*2)
10. इलेक्ट्रोलाइटिक संधारित्र 1uF(1*2), 100uF(1*2), 2uF(1*2), 22uF(1*2), 2200uF(1*2)
11. बिजली की आपूर्ति: ट्रांसफार्मर या डीसी एडाप्टर 12V 2Amp (मिनट)
12. हीट सिंक (2)

TDA2050 सबवूफर के लिए -

1. टीडीए2050 (1)
2. सबवूफर (1)
3. प्रीबोर्ड
4. पोटेंशियोमीटर या ट्रिंपोट 10K/22K (1)
5. पोटेंशियोमीटर नॉब (वैकल्पिक)
6. प्रतिरोधी 10(1), 100k(4), 3.3k(1)
7. सिरेमिक संधारित्र 100nF(2)
8. इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर 1uF(1), 1000uF(2), 2uF(1*2), 22uF(1)
9. बिजली की आपूर्ति: ट्रांसफार्मर या डीसी एडाप्टर 24V 2Amp (सुझाया गया)
10. ताप सिंक

लो पास फिल्टर के लिए -

1. आरसी4558 (1)
2. प्रतिरोध: 100K(2), 560(2), 22K(1)
3. संधारित्र: 1uF(1), 104j(2)
4. विभाजित बिजली की आपूर्ति 9V से 12V

अब TDA2030 एम्पलीफायर से शुरू करते हैं।

चरण 3: स्टीरियो एम्पलीफायर सर्किट

डेटाशीट के अनुसार, TDA2030 14 V बिजली की आपूर्ति पर 0.5% विरूपण के साथ 8 स्पीकर में 9 वाट का उत्पादन कर सकता है।

दरअसल, आप डेटाशीट में लगभग हर IC के लिए एक बेसिक एप्लिकेशन सर्किट प्राप्त कर सकते हैं। TDA2030 की डेटाशीट में, दो सर्किट हैं, एक एकल बिजली आपूर्ति के साथ और दूसरा विभाजित बिजली आपूर्ति के साथ। आप अपनी जरूरत के अनुसार कोई भी सर्किट चुन सकते हैं। मैं एक एकल बिजली आपूर्ति सर्किट का उपयोग करने जा रहा हूं क्योंकि मैं इसे 12 डीसी एडाप्टर द्वारा संचालित करूंगा। विभाजित बिजली आपूर्ति के लिए, आपको 12-0-12 ट्रांसफार्मर की आवश्यकता होगी।

सबसे पहले, आइए सर्किट का अनुकरण करें। तो, हम देख सकते हैं कि यह कैसे काम करता है। सर्किट आरेख प्रोटीन के साथ बनाया गया था।

सब कुछ का परीक्षण करें और सुनिश्चित करें कि सोल्डरिंग शुरू करने से पहले आपका सर्किट काम करने वाला है।

नोट: C2 और R7 तार जुड़े नहीं हैं। (सिमुलेशन अंजीर।)

चरण 4: सर्किट को संशोधित करना

आइए सर्किट में घटकों के लिए सर्वोत्तम मूल्यों का पता लगाएं। मैं उपरोक्त योजनाबद्ध का उपयोग करूंगा, जो डेटाशीट में एक जैसा है, लेकिन लाभ, बैंडविड्थ सेट करने और शोर को फ़िल्टर करने में मदद करने के लिए कुछ संशोधनों के साथ।

1. लाभ

डेटाशीट में सर्किट का लाभ 33 है और यह विकृति का कारण बनेगा। घर पर सुनने के लिए उपयोग करने का एक अच्छा लाभ लगभग 27 से 30dB है। यह सेटिंग विरूपण का कारण बनने के लिए पर्याप्त नहीं है और आपको वॉल्यूम की एक अच्छी रेंज देगी।

लाभ = 1+R1/R2यदि R1 = 100kतो, R2 = 3.7k

2. ज़ोबेल नेटवर्क

एक ज़ोबेल नेटवर्क दोलन को रोकने में मदद करता है जो स्पीकर तारों के परजीवी प्रेरण से हो सकता है। यह स्पीकर तारों द्वारा उठाए गए रेडियो हस्तक्षेप को फीडबैक लूप के माध्यम से इनवर्टिंग इनपुट तक पहुंचने से रोकने के लिए एक फिल्टर के रूप में भी कार्य करता है। C6 और R8 एम्पलीफायर के आउटपुट पर एक ज़ोबेल नेटवर्क बनाते हैं।

C6 = 100nF और R8 = 10ohms, जो निम्न का कटऑफ फ़्रीक (fc) देता है:

fc = 1/(2*pi*R*C)fc = 159KHz

१५९ kHz मानव श्रवण की २० kHz सीमा से अधिक है और रेडियो आवृत्तियों से काफी नीचे है, इसलिए ये मान ठीक काम करेंगे। यदि एम्पलीफायर दोलन करता है, तो R6 जमीन पर उच्च धाराएं चलाएगा, इसलिए इसकी शक्ति रेटिंग कम से कम 1 वाट होनी चाहिए।

3. बास

अंजीर में संधारित्र C7। वक्ताओं के लिए बास सेट करने के लिए प्रयोग किया जाता है, उच्च संधारित्र मूल्य वक्ताओं की बास प्रतिक्रिया बेहतर होती है। आप बास को मैन्युअल रूप से बदलने के लिए एक चर संधारित्र का उपयोग भी कर सकते हैं। (यह बास सबवूफर से संबंधित नहीं है)

युक्ति: जब मैं इस एम्पलीफायर का निर्माण कर रहा था, तो मुझे संदेह है कि हम उन अतिरिक्त कैपेसिटर और प्रतिरोधों का उपयोग क्यों कर रहे हैं, वे क्या करते हैं, और अगर हम उन्हें हटा दें तो क्या होगा। अगर आप इलेक्ट्रॉनिक्स के शौक़ीन हैं तो आप इन सवालों को नज़रअंदाज़ नहीं कर सकते। एक मोटा विचार प्राप्त करने के लिए डेटाशीट में पृष्ठ १० खंड ४.३ के माध्यम से जाएं।

लेकिन मैं सर्किट बेसिक्स द्वारा इस भयानक ट्यूटोरियल की अत्यधिक अनुशंसा करता हूं। इस लेख में सभी आवश्यक विवरणों को गहराई से शामिल किया गया है।

नोट: मैं आगामी चरणों में संदर्भ के रूप में उपरोक्त चित्र को लूंगा।

चरण 5: 3.5 मिमी जैक को जोड़ना

अगर आपके पास ऑडियो वायर (जैक के साथ) या इयरफ़ोन है, तो कनेक्टिविटी की जाँच करने और G-L-R कनेक्टिविटी का पता लगाने के लिए मल्टीमीटर सबसे अच्छा विकल्प है। यदि आपके पास ऑडियो जैक वायर नहीं है तो आप पुरुष या महिला कनेक्टर का उपयोग कर सकते हैं।

3.5 मिमी जैक को फोन से और दूसरी तरफ के खुले तारों को एम्पलीफायर से कनेक्ट करें। बाएं से बाएं तरफ एम्पलीफायर और सामान्य आधार के साथ दाएं से दाएं तरफ एम्पलीफायर।

संदर्भ के लिए संलग्न तस्वीरों की जाँच करें।

चरण 6: एम्पलीफायर का निर्माण

हमारे स्टीरियो एम्पलीफायर के केवल एक चैनल के साथ निर्माण शुरू करें। परफ़ॉर्मर पर सर्किट को सावधानी से बनाएं, आप डेटाशीट में उपलब्ध पीसीबी डिज़ाइन की मदद ले सकते हैं। यदि आपको संदेह है, तो आप सर्किट की जांच के लिए पहले ब्रेडबोर्ड का उपयोग कर सकते हैं। लेकिन याद रखें कि इसे ब्रेडबोर्ड पर असेंबल करने से कई खुले तार होंगे जिससे स्पीकर में बहुत शोर हो सकता है। इसलिए, यह मत सोचो कि जब आप गूंजते हैं या गुनगुनाते हैं तो सर्किट गलत होता है।

वॉल्यूम नियंत्रण के लिए कैपेसिटर C2 (चरण 4 चित्र) से पहले एक पोटेंशियोमीटर जोड़ें, यह विरूपण को कम करने के लिए भी बहुत प्रभावी है। मैंने इस उद्देश्य के लिए एक ट्रिम्पोट का उपयोग किया और स्थायी रूप से ट्रिम्पोट का मान इस तरह निर्धारित किया कि अधिकतम फोन वॉल्यूम पर कोई विकृति नहीं होगी।

पहले चैनल की जाँच और परीक्षण के बाद, प्रक्रिया को दोहराएं और उसी सर्किट को उसी या किसी अन्य परफ़ॉर्मर पर क्लोन करें। अब आपके पास दो मोनो एम्पलीफायर हैं, बाएं चैनल के तार को एक amp से कनेक्ट करें, और दाएं चैनल के तार को दूसरे amp से दोनों को आम जमीन के साथ कनेक्ट करें। प्रत्येक चैनल के लिए अलग-अलग ट्रिम्पोट का उपयोग करें और दोनों चैनलों के लिए समान ट्रिम्पोट मान सेट करें ताकि प्रत्येक चैनल का वॉल्यूम समान हो।

यदि आप एम्पलीफायर के वॉल्यूम को अक्सर बदलना चाहते हैं तो आप एक पोटेंशियोमीटर (ट्रिंपोट के बजाय) का उपयोग कर सकते हैं। मेरा सुझाव है कि आप एक ही समय में बाएँ और दाएँ ऑडियो को मैन्युअल रूप से नियंत्रित करने के लिए एक दोहरे टेपर पोटेंशियोमीटर का उपयोग करें।

बिजली की आपूर्ति: आप जिस बिजली की आपूर्ति का उपयोग करने जा रहे हैं वह आवश्यक शक्ति से दोगुनी होनी चाहिए यानी दो 5W स्पीकर के लिए सर्वोत्तम परिणामों के लिए 20W बिजली की आपूर्ति होनी चाहिए।

यहां मैं दोनों चैनलों के लिए 12V 2Amp DC अडैप्टर (P=24W) का उपयोग करने जा रहा हूं।

नोट: चरण ९ की जाँच करें: परफ़बोर्ड पर सर्किट को अंतिम रूप देने से पहले शोर में कमी।

चरण 7: सब-वूफर सर्किट