Усилитель сабвуфера и фильтр низких частот на TL074CN.
Представляем вам простую схему усилителя и фильтра низких частот, который можно использовать с аудио системами, в том числе, улучшить звучание аудио источника автомобиля. Устройство не очень сложное и доступно для повторения даже начинающими радиолюбителями.
В схеме используется мало деталей и она может питаться от 12В–го автомобильного аккумулятора.
Основой устройства является бюджетная и всем доступная микросхема TL074C, которая из себя представляет сразу 4 операционных усилителя в одном корпусе с JFET транзисторами на входных линиях, кроме того они имеют высокую скорость нарастания выходного сигнала в ответ на резкое изменение уровня входного сигнала.
На фото представлены печатная плата и расположение деталей на ней.
Список деталей:
Микросхема TL074C
Конденсатор 220 мкФ/50В -2 шт.
Конденсатор 1 мкФ/50В -5 шт.
Резисторы:
100 Ом
334 Ом
1 кОм – 5 шт.
4,7 кОм
10 кОм
33 кОм
47 кОм
Переменный резистор 10 кОм -2 шт.
Диоды (D1-D4) – 1N4004 – 4 шт.
Примечание
Выводы 4 и11 микросхемы соединены с конденсаторами 220 мкФ/50В, остальные конденсаторы -1 мкФ/50В.
Все конденсаторы, которые использованы в звуковых цепях очень советуется взять пленочные, на напряжение 63 Вольт, можно и 160/400, но это увеличит только размеры самих конденсаторов, но никак не влияет на саму работу фильтра.
Такой фильтр низких частот является универсальным решением и может быть встроен практически в любой самодельный усилитель низкой частоты.
Как применяется фильтр низких частот думаю нет смысла пояснять, скажу только, что фильтры (нч) применяются в любой схеме самодельного усилителя для сабвуфера. Фильтры нч имеют частоту среза, т.е срезают все, что выше частоты среза и оставляют те частоты, которые ниже заданной частоты среза, оставляя так называемый “басс”.
Именно благодаря фильтрам низких частот сабвуферная из сабвуферной головки нет мелодий, голоса певца и звука инструментов, только чистый басс…
И ещё хочу отметить один момент, если вы решили купить автомобиль Lexus, новый или с пробегом, то есть отличная компания, которая именно этим и занимается, заходите, выбирайте и договаривайтесь.
Усилитель на TDA7377+TL074
Ребята, всех приветствую на своем сайте. Проводя время в сети, я наткнулся на готовый вариант печатной платы и схемы усилителя мощности звуковой частоты, который отлично подойдет для домашнего прослушивания. На печатной плате размещается выпрямитель со сглаживающими конденсаторами, темброблок и собственно сам оконечный усилитель. За счет присутствия выпрямителя на борту усилителя, питание его осуществляется напряжением переменного тока, от внешнего трансформатора. Печатная плата достаточно удачно скомпонована и притягивает к повторению.
Основные технические характеристики
Сопротивление нагрузки ….. 4Ома
Выходная мощность (THD=10%) ….. 2?20Вт
К моему сожалению, характеристики регулировки частот темброблоком мне найти не удалось.
Полоса воспроизводимых частот оконечным усилителем составляет 20Гц?20кГц.
Схема усилителя на TDA7377+TL074
Выпрямитель построен на диодном мосте BD1 и сглаживающих пульсации электролитических конденсаторах C29 и C30, а также неполярном конденсаторе C31, который компенсирует работу C29-C30 на высоких частотах. На диодный мост BD1 с трансформатора поступает напряжение переменного тока (AC) через предохранитель FUSE и помехоподавляющий конденсатор C32.
Светодиод D2 обеспечивает индикацию присутствия питающего напряжения, а резистор R35 ограничивает его ток.
Темброблок питается стабилизированным напряжением +12В, которое обеспечивается параметрическим стабилизатором D1R33 и фильтрующими емкостями C22-C25. Делитель напряжения R31R32 делит это стабилизированное напряжение на два. Поделенное значение поступает на прямые входы (вывод 10 и вывод 12) операционного усилителя U1 для возможности работать как с положительной полуволной усиливаемого сигнала, так и с отрицательной полуволной.
Темброблок построен на счетверенном операционном усилителе (ОУ) U1 (TL074). Оба канала имеют идентичную схему, поэтому описывать буду правый канал.
Полосу пропускания входного сигнала формируют фильтр нижних частот, в составе которого емкость C2, а также фильтр верхних частот с разделительными емкостями C4 и C6.
Потенциометр RV1 регулирует уровень входного сигнала.
ОУ U1:A усиливает входной сигнал по току с единичным коэффициентом усиления.
ОУ U1:C включен в инвертирующем варианте и непосредственно изменяет АЧХ усиливаемого сигнала в зависимости от положения ручек потенциометров RV2 (НЧ), RV3 (СЧ) и RV4 (ВЧ), которые совместно с емкостями C10, C12, C14 и C16 изменяют коэффициент усиления на разных частотах.
Конденсатор коррекции C18 подавляет возбуждение усилителя на высоких частотах.
Скорректированный по АЧХ сигнал, через разделительный конденсатор C20, поступает на вход интегрального усилителя TDA7377, где окончательно усиливается и поступает на акустическую систему.
Компоненты схемы
В усилителе применены постоянные резисторы, рассчитанные на мощность 0.25Вт, кроме резистора R33 – 0.5Вт. Переменные резисторы с шагом выводов 5мм. Корпуса переменных резисторов желательно соединить между собой пайкой, а вывод соединяющего провода припаять к общему проводу (GND).
Все неполярные емкости с постоянными номиналами керамического типа для минимизации габаритов. По поводу качества, на слух это не отразится, если вы не субъективист (фантазер), учитывая, что в роли оконечного усилителя у нас интегральная микросхема TDA7377, со всеми вытекающими искажениями. Не пугайтесь, на печатной плате есть конденсаторы <1мкФ, обозначенные как полярные электролиты, ставьте керамику (под пленку места нет).
Все электролитические конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение 25В.
Светодиод D2 с током потребления 20мА.
Операционный усилитель TL074CN в корпусе DIP-14.
Интегральная микросхема TDA7377 в корпусе MULTIWATT-15.
Микросхему TDA7377 можно заменить на более мощные аналоги — TDA7375 или TDA7379.
Стабилитрон D2 на 12В (1n4742a) или на 13В (1n4743a).
Диодный мост BD1 должен быть рассчитан на 6-8А типа KBU810 или KBU610. Предохранитель также на ток 6-8А.
Предохранитель FUSE на 6-8А, либо в соответствии с током вторичной обмотки трансформатора.
Печатная плата и монтаж
Печатная плата усилителя TDA7377+TL074 изготавливается из одностороннего фольгированного текстолита с размерами 145?55мм.
Начинать монтаж компонентов необходимо с установки перемычек, далее резисторы, конденсаторы и уже потом микросхемы и диодный мост.
ВНИМАНИЕ! Конденсаторы C10-C13 устанавливаются со стороны дорожек печатной платы, прямо на выводы потенциометров.
В связи с малыми зазорами между дорожками платы, которые могут составлять десятые доли миллиметра, после монтажа необходимо тщательно смыть остатки флюса и под увеличительным стеклом проверить, нет ли замыкания оловом соседних дорожек.
Для надежного питания усилителя TDA7377+TL074 нужен трансформатор с одной вторичной обмоткой
12В, которая способна выдавать выходной ток 6-8А.
На самом деле, я считаю, для проверки работоспособности усилителя подойдет вторичная обмотка, рассчитанная на ток даже в 1А, а для постоянной работы вполне хватит и 3-4А, но тогда необходимо изменить номинал предохранителя.
Для отвода тепла от корпуса микросхемы TDA7377 нужно на ее фланец, через теплопроводную пасту, установить теплоотвод. Площадь поверхности теплоотвода должна быть не менее 300см 2 .
Усилитель завелся сразу и не принес проблем при запуске. Звук чистый, ничего не греется. Я уже не раз собирал усилители на TDA7377, TDA7375 и TDA7379 и в принципе знаю, как они звучат, а точнее усиливают сигнал. Темброблок также порадовал своей работой, частоты регулируются хорошо, разделяя полосы на верхние, средние и нижние частоты. Рекомендую всем к повторению усилитель на TDA7377+TL074 в качестве домашнего моноблока.
Печатную плату усилителя на TDA7377+TL074 можно скачать обратившись по E-mail: [email protected] (к Юрию).
TL074CN схема
Назначение выводов: 1,7,8,14 — выходы ОУ, 2,6,9,13 — инвертирующие входы, 3,5,10,12 — Неинвертирующие входы, 4 — плюс питания, 11 — минус питающего напряжения.
Основные технические параметры на операционный усилитель смотри в data sheet, а часть из них представлена в таблице ниже:
Максимально допустимые режимы работы микросхемы TL074CN: Напряжение питания ±18V. Диапазон температур от 0 до +70°С Входное напряжение ±15V, Дифференциальное входное напряжение ±30V.
Типовые схемы включения операционного усилителя:
Хотите услышать пение летучих мышей или стрекот некоторых видов цикад? Собрав эту простую схему из радиолюбительской практики. Вы сможете достаточно легко проникнуть в мир ультразвука.
Преобразователь нашей радиолюбительской конструкции является чувствительным датчиком, слышащим в УЗ диапазоне частот от 13,6 до 180 кГц. Единственным фактором является тип преобразователя (микрофона) Автор схемы использовал типовой 40 кГц пьезоэлектрический преобразователь.
Простой самодельный стереоусилитель с сабвуфером (TL074, LM3875)
Принципиальная схема трехканального 2+1 аудио усилителя мощности на микросхемах TL074, LM3875, выходная мощность порядка 40 Ватт. При построении стереосистемы по трехканальной схеме, комплексный стереосигнал разделяют на две полосы, средневысокочастотную и низкочастотную.
Причем, низкочастотный канал делают общим для обоих стерео каналов и подают на отдельный низкочастотный усилитель, нагруженный на низкочастотную акустическую систему (так называемый, сабвуфер), а средне-высокочастотных каналов два — по одному на каждый стереоканал. Сигналы средне-высокочастотных каналов подают на обычный стереоусилитель, нагруженный широкополосными или средне-высокочастотными акустическими системами.
Усилитель обладает следующими техническими характеристиками:
- Номинальная выходная мощность на канал, на нагрузке 8 Ом — 40 Ватт.
- КНИ при номинальной мощности не более — 0,06%.
- КНИ при выходной мощности 1 Ватт, на нагрузке 8 От, не более — 0,02%.
- Максимальная выходная мощность на канал, на нагрузке 8 Ом — 60 Ватт.
- КНИ при максимальной выходной мощности не более — 5%.
- Общий частотный диапазон при общей неравномерности характеристики 3 Дб — 10-30000Гц.
- Отношение сигнал/шум = 80 Дб.
- Входное сопротивление — 47кОм.
- Глубина разделения НЧ и СЧ-ВЧ каналов = 24 Дб на октаву.
- Номинальное напряжение входного сигнала — 1В.
Такая схема позволяет, без ухудшения восприятия стереоэффекта и низкочастотной составляющей, оптимизировать стереосистему как по цене (хорошие низкочастотные динамики обычно дороги), так и по занимаемому в помещении пространству (одну крупную низкочастотную АС располагают внизу посредине между разнесенных двух более компактных средне-высокочастотных акустических систем).
Для качественного воспроизведения стереосигнала необходимо, чтобы было обеспечено хорошее разделение каналов, так как, попадание средне-высокочастотных составляющих в низкочастотный канал сужает зону стереоэффекта, а попадание низкочастотной составляющей в средне-высокочастотные каналы ведет к искажениям звука из-за неспособности средне-высокочастотных АС хорошо воспроизводить низкие частоты. Наилучшие результаты дают двух-трехзвенные активные фильтры на операционных усилителях.
На рисунке приводится схема УМЗЧ, у которого на входе имеется фильтр-формирователь трехполосного сигнала, сделанный на основе двухзвенных активных фильтров. Входной стереосигнал поступает на разъемы INL и INR. Каналы средне-высокочастотные сделаны на микросхемах А1 и А2 по схемам фильтров ВЧ.
На операционных усилителях А1.1 и А2.1 сделаны входные повторители. Это буферные каскады. Далее следуют по два каскада фильтров ВЧ (А1.2-А1.3 и А2.2-А2.3), настроенные на выделение полосы сигнала выше 240 Гц. Подавление низкочастотной составляющей 24 дб. на октаву. Подстроечные резисторы R15 и R16 служат для установки номинальных уровней громкости.
Для получения низкочастотного канала стереосигналы сначала поступают на микшер, выполненный на ОУ А3.1. Входное сопротивление микшера составляет 10 кОм, а выходные сопротивления операционных усилителей А1.1 и А2.1, -около 100 От. Поэтому, микшер практически не ухудшает разделения средневысокочастотных стереоканалов.
Рис. 1. Принципиальная схема трехканального усилителя мощности, стерео и сабвуфер на микросхемах TL074, LM3875.
Полученный монофонический сигнал с выхода А3.1 поступает на двухзвенный фильтр НЧ на операционных усилителях АЗ.2 и А3.3. Фильтр настроен на выделение частот ниже 240 Гц. Далее следует резистор R27 для установки уровня громкости низкочастотного канала.
Питается фильтр от двухполярного источника напряжением ±12V. Это напряжение берется с отдельного выпрямителя источника питания, который служит источником питания усилителя мощности. Напряжение источника питания фильтра может быть от ±8 до ±15V, — это может быть любой двуполярный источник, даже не стабилизированный.
Важно чтобы у него хорошо соблюдалось равенство по модулю разнополярных напряжений. Усилитель мощности выполнен на трех интегральных УМЗЧ на микросхемах А4, А5 и А6 типа LМ3875. Микросхемы включены почти по типовой схеме включения. Отличие от типовой схемы в параметрах цепей ООС.
Здесь чтобы исключить применение в ООС электролитических конденсаторов, которые являются источниками шума и искажений, решено было просто отказаться от этих конденсаторов вообще.
Ведь микросхемы LМ3875 являются по всем характеристикам мощными операционными усилителями, и наличие конденсатора в цепи ООС имеет смысл только в случае необходимости создания частото-зависимой ООС, что здесь не требуется, либо как разделительный конденсатор при питании микросхемы от однополярного источника, что здесь, при питании от двухполярного источника, так же не требуется.
Лабораторные испытания микросхемы LМ3875 при включении без конденсатора в цепи ООС и без разделительного конденсатора на входе показали отличную работоспособность такого варианта включения. Причем при этом варианте включения АЧХ становится более линейной, что особенно важно при работе по НЧ.
Коэффициент усиления каждой ИМС LМ3875 при необходимости можно подкорректировать изменением сопротивлений R19, R20 и R29, соответственно. При возникновении самовозбуждения по ВЧ параллельно этим резисторам нужно включить по конденсатору небольшой емкости (100-1000 пФ), которую подобрать экспериментально. Усилитель мощности питается нестабилизированным напряжением ±30V.
Фильтр сделан на трех микросхемах ТL074, в корпусе каждой по четыре операционных усилителя. При этом по одному ОУ остается свободным. Микросхемы можно заменить на ТL064, LМ324, LМ2902 или КМ1401УД4. Эти подходят полностью.
Можно использовать микросхему КМ1401УД2, но нужно знать, что питание на неё подается наоборот (на 11-й вывод плюс, на 4 — минус).
С успехом можно применить и другие ОУ, например, 9 штук одинарных ОУ К140УД608. При необходимости фильтр можно настроить на другую частоту раздела. Резисторы и конденсаторы можно рассчитать исходя из формулы:
где, F — частота в кГц, R — сопротивление в кОм, С — емкость в мкФ.
Причем, резисторы R9, R10, R13, R14, R23, R24, R25, R26 принимаются как R, а резисторы R7, R8, R11, R12 принимаются как 2R, конденсаторы С5, С7, С6, С8, С11, С10, С9, С12, С14, С16 принимаются как С, а конденсаторы С15 и С17 принимаются как 2С.
Конденсаторы С1-С19 должны быть на напряжение не ниже 25У. Конденсаторы С20-С26 должны быть на напряжение не ниже 63V. Микросхемы УМЗЧ А4-А6 необходимо установить на радиаторы. Желательно обеспечить принудительное охлаждение с помощью вентилятора (например, от блока питания персонального компьютера).