0

Удвоитель мощности звукового сигнала

Для организации концертов на открытом пространстве требуются усилители мощностью, измеряемой в кВт. Что делать, если мы хотим организовать небольшую вечеринку, а у нашего усилителя слишком малая выходная мощность? Представленная схема позволяет удвоить выходную мощность большинства стереоусилителей звука.

Удвоитель мощности звукового сигнала

Большинство усилителей звука не имеют возможности соединять выходы мостом для увеличения мощности. Одним из основных факторов, определяющих выходную мощность усилителя, является его напряжение питания. Усилители с питанием от симметричного напряжения до ± 55 В позволяют получить мощность около 200 Вт при нагрузке 4 Ом и требуют соответствующего источника питания.

Электролитические конденсаторы, используемые в блоке питания усилителя мощности, должны иметь достаточно большую емкость. К сожалению, чем больше их емкость и номинальное напряжение, тем выше цена, поэтому конструкция усилителей, напряжение питания которых превышает номинальное напряжение конденсатора, требует использования высоковольтных конденсаторов, что вынуждает нести дополнительные расходы. Гораздо более дешевое альтернативное решение — снабдить входы двух каналов аудиоусилителя сигналами противоположных фаз. Такую схему называют мостовым соединением, потому что усилитель будет работать в конфигурации, аналогичной мостовому усилителю. Таким образом мост позволит получить в два раза большую выходную мощность усилителя.

Принципиальная схема предлагаемого устройства представлена ​​на рис. 1.

Рис. 1

В схеме используется операционный усилитель, работающий как фазоинверторный усилитель, плюс несколько внешних элементов. Входной сигнал, подаваемый на вход In, разделяется на две ветви. Один ведет непосредственно к одному из каналов усилителя, а другой через резистор R5 подается на инвертирующий вход микросхемы U1. Сигналы с инвертированной фазой и неинвертированные сигналы подаются на входы левого и правого каналов. В результате межфазное напряжение между левым и правым каналами на выходе усилителя вдвое выше, чем для одиночного канала относительно земли. Конечно, так усилитель становится монофоническим, но он имеет вдвое большую мощность!

Резисторы R5 и R6 определяют коэффициент усиления операционного усилителя и должны быть подобраны таким образом, чтобы усилитель имел коэффициент усиления 1. Можно внести поправку. Взяв для примера сопротивление резистора R6. В авторском образце с допуском резисторов R5 и R6, равным 5%, разница в амплитудах сигналов на выходах OutL и OutR составляла всего несколько милливольт, однако следует помнить, что эти несколько милливольт после усиления могут привести к значительному увеличению гармоник.

Схема оснащена несложным блоком питания, состоящим из элементов R1, R2, D1, D2, C2 и C3, благодаря чему на нее можно подавать напряжение в широком диапазоне. Он питается от симметричного напряжения, которое может быть снято непосредственно с источника питания усилителя мощности. У разных усилителей разное напряжение питания, поэтому резисторы R1 и R2 следует выбирать соответственно. Значения резисторов, например, напряжения питания, представлены в таблице 1.

Таблица 1

Стоит отметить, что пути прохождения сигнала не содержат конденсаторов, поэтому частотная характеристика схемы начинается с 0 Гц и не влияет на общую частотную характеристику усилителя.

Рис. 2

Печатная плата устройства представлена ​​на рисунке 2, которая выполнена на одностороннем стеклотекстолите. Схема состоит всего из нескольких сквозных компонентов. После сборки балун готов к работе, но рекомендуется измерить, желательно с помощью осциллографа, чтобы оба выходных сигнала имели одинаковую амплитуду. В противном случае следует правильно выбрать номиналы резисторов R5 и R6. Трансформатор импеданса подключен к усилителю, как показано на рисунке 3.

Рис. 3

Схема работает только с теми усилителями, которые построены не как мостовые. Чаще всего в таких усилителях земля входного и выходного сигнала гальванически связана друг с другом. Импеданс громкоговорителя должен быть вдвое больше рекомендованного для одного канала. Если усилитель работает с двумя колонками 4 Ом, то после изменения конфигурации на мостовую, используемый громкоговоритель должен иметь импеданс 8 Ом или более и должен быть подключен между выходами левого и правого каналов, пренебрегая заземлением.

Номиналы деталей схемы указаны в таблице 2.

Таблица 2

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.