Схема подключения к магнитоле усилителя


Как подключить усилитель в машине? 🚗 К магнитоле, схема для 2 и 4-х канальных

⭐ ⭐ ⭐ ⭐ ⭐ На первый взгляд, подключение усилителя в машину может показаться сложным. Проложить питание, подключить магнитолу и динамики. Но если в ваших руках есть хорошая пошаговая инструкция, проблем не возникнет, и без разницы 4 или 2-х канальный усилитель. Не спешите обращаться в автосервис, установка специалистами обойдётся дорого, поэтому в целях экономии стоит попытаться разобраться в подключении самостоятельно, в этом поможет данная статья.

Для работы усилителя необходимо:

  1. Подать на него хорошее питание;
  2. Подать сигнал от магнитолы. Более подробную информацию можете прочитать изучив схему подключения магнитолы;
  3. Подключить акустику или сабвуфер.

Более подробно о том, как подключить усилитель, можно ознакомиться ниже.

Хорошее питание залог успеха

Процедура подключения усилителя начинается c силовых проводов. Проводка – это важнейший элемент автомобильной аудиосистемы, от неё зависит громкость и качество звука. Для усилителей нужно стабильное питание, т. к. в противном случае мощности будет недостаточно, из-за этого звучание станет искаженным. Чтобы разобраться в том, зачем нужно обращать внимание на качество проводки и как она влияет на воспроизводимый громкоговорителем звук, необходимо узнать, что из себя представляет музыкальный сигнал.

Некоторые предполагают, что он представляет собой синус, однако, музыкальный сингал характеризуется большой разницей между обычным и пиковым значением. Если для динамиков автомобильной акустики резкие всплески сигнала не принципиальны, то в случае с усилителем ситуация совершенно иная. Если сигнал хотя бы на секунду (или даже миллисекунду) превысит допустимую мощность, то эти «аномалии» будут слышны даже для тех, кто не может похвастаться хорошим музыкальным слухом.

Если подключение автомобильного усилителя было выполнено должным образом, то сигнал будет идти по проводам в неискаженном виде. Небрежно сделанная работа или неправильно подобранное сечение проводов приведет к тому, что звук будет более зажатым, грубым и вялым. В некоторых случаях также могут отчетливо быть слышны хрипы.

Как выбрать сечение провода?

Провод – это самый обычный метал, обладающим определенным уровнем сопротивления. Чем толще провод, тем ниже сопротивление провода. Чтобы избежать искажения звука во время сильных перепадов напряжения (например, во время воспроизведения мощного баса), необходимо установить провод нужного калибра.

 

Стоит отметить, что сечение плюсового кабеля не должно быть больше минусового (длина при этом не имеет значения).

Усилитель принято считать довольно электроемким устройством. Для его эффективной работы необходимо качественное заземление, чтобы была возможность получать нужную энергию от АКБ.
Чтобы правильно выбрать сечение проводов необходимо сделать некоторые расчеты. Для начала посмотреть в инструкцию к усилителю (или прямо на коробку от производителя, если документации нет воспользуйтесь интернетом) и найти там значение номинальной мощности (RMS). Номинальная мощность – это мощность сигнала усилителя, которую он может выдавать на протяжении продолжительного периода времени на один канал в 4 Ома.

Если рассматривать четырехканальные усилители, то они обычно имеют мощность от 40 до 150 Вт на канал. Допустим, что усилитель, который вы приобрели, выдает мощность 80 Вт. В результате несложных математических операций выясняем, что суммарная мощность усилителя составляет 320 Вт. Т.е. как мы это посчитали? всё очень просто умножим номинальную мощность на число каналов. Если у нас двухканальный усилитель имеющий номинальную мощность (RMS) 60 Вт., то суммарная составит 120 Вт.

После того как вы посчитаете мощность желательно ещё определить длину провода от АКБ до вашего усилителя и можете смело воспользоваться таблицей для подбора нужного сечения провода. Как пользоваться таблицей? С левой стороны указана мощность вашего усилителя, справа выбираете длину провода, поднимаетесь наверх и узнаете какое сечение вам необходимо.

В таблице указаны сечения медных проводов, помните что большое количество продаваемых проводов сделаны из алюминия покрытым медью, данные провода не долговечны и имеют больше сопротивление, рекомендуем использовать тока медные провода.

 

Выбор предохранителя

Для того чтобы обезопасить подключение автомобильного усилителя, необходимо обеспечить защиту силовой подводки от АКБ до усилителя с помощью предохранителя. Предохранители должны быть размещены как можно ближе к аккумулятору. Важно различать предохранитель, который защищает само устройство (будет ли это усилитель или магнитола), и предохранитель, установленный на силовой провод.

Последний нужен для того, чтобы защитить именно кабель, т. к. по нему идет немалый ток.
Убедитесь, чтобы номинал предохранителей совпадал, так как если номинал предохранителя проводки будет очень большой, то в результате короткого замыкания может сгореть провод. Если номинал, наоборот, будет меньше, то предохранитель в момент пиковых нагрузок может легко сгореть и тогда не будет другого выхода, как покупать новый. В таблице ниже указано сечение провода, и необходимый номинал предохранителя.

Подключаем межблочные провода и управляющий (REM)

Чтобы проложить кабель,  необходимо найти линейный выход на магнитоле. Линейный выход можно распознать по характерным «колокольчикам», что расположены на задней панели магнитолы. Количество линейных выходов отличается в разных моделях магнитол. Обычно их от одной до трёх пар. В основном они распределяются следующим образом 1 пара – можно подключить сабвуфер или 2 колонки (подписаны как SW\F) Если их 2 пары можно подключить 4 колонки или сабвуфер и 2 колонки (выхода подписаны F и SW), и когда на магнитоле 3 пары линейных проводов можно подключить 4 колонки и сабвуфер (F, R, SW) F Это Front т. е. передние колонки, R Read задние колонки, и SW Sabwoorer я думаю и так всем понятно что.

У магнитолы нет линейных выходов? Ознакомиться со статьей «Как подключить усилитель или сабвуфер к магнитоле без линейных выходов».

Для соединения потребуется межблочный провод, на котором ни в коем случае нельзя экономить. Запрещается около силовых проводов укладывать межблочный кабель, так как при работе двигателя будут слышны различного рода помехи. Протянуть провода можно как под ковриками салона, так и под потолком. Последний вариант особенно актуален для современных машин, в салоне которых создающих помехи электронных принадлежностей.

Ещё необходимо подключить управляющий провод (REM). Как правило, он идёт вместе с межблочными проводами, но бывает что его и нету, приобретите отдельно необязательно чтобы он был большого сечения 1 мм2 вполне достаточно. Это провод служит управлением для включения усилителя т. е. когда выключаете магнитолу она автоматические включает ваш усилитель или сабвуфер. Как правило этот провод на магнитоле имеет синий цвет с белой полоской, если его нет то используйте синий провод. Подключается он к усилителю к клеме под названием REM.

Схема подключения усилителя

Подключение двухканального и четырёхканального усилителя

Данный раздел мы объединили, т. к. эти усилители имеют очень похожую схему подключения, даже можно сказать проще, четырёх канальный усилитель — это два двухканальных. Подключение двухканального усилителя мы рассматривать не будем, но если вы разберётесь как подключить четырёхканальный, то с подключением двухканального у вас не возникнет проблем. Большинство автолюбителей для своих инсталляций выбирают именно этот вариант, т. к. к данному усилителю можно подключить 4 колонки, или 2 колонки и сабвуфер. Давайте рассмотрим, подключение четырёх канального усилителя используя первый и второй варианты.

Подключение 4 канального усилителя к аккумулятору рекомендуется при помощи толстого кабеля. Как выбрать правильные силовые провода и подключить межблочные это всё мы разобрали выше. Подключения усилителя , как правило, указывается в инструкции от производителя. Когда производится подключение усилителя к акустике, то он работает в режиме стерео, в данном режиме такой тип усилителя может работать под нагрузкой от 4 до 2 ом. Ниже представлена схема подключения четырёхканального усилителя к колонкам.

Теперь разберём второй вариант, когда к четырёхканальному усилителю подключаются колонки и сабвуфер. В данном случае усилитель работает в режиме моно, он берёт напряжение сразу с двух каналов, поэтому старайтесь подбирать сабвуфер имеющий сопротивление 4 ома, это сбережёт усилитель от перегрева и ухода в защиту. Подключить сабвуфер не составит проблем, как правило производитель указывает на усилителе откуда брать плюс для подключения сабвуфера, а откуда минус. Взгляните на схему как осуществляется мостовое подключение 4 канального усилителя.

Подключение моноблока (Одноканального усилителя)

Одноканальные усилители используются лишь для одной цели – подключению к сабвуферу. Примечательной характеристикой усилителей такого плана является повышенная мощность. Моноблоки также способны работать с сопротивлением ниже 4 Ом, что называется низкоомной нагрузкой. Моноблоки относят к усилителям класса D,при этом в них есть специальный фильтр для обрезки частот.

Установка одноканального усилителя не потребует много сил, так как схемы его подключения весьма простые. Всего имеется два выхода – «плюс» и «минус», и если у динамика только одна катушка, то достаточно лишь подключить его к ней. Если речь идет о подключении двух динамиков, то они могут подключаться либо параллельным, либо последовательным способом. Конечно, необязательно ограничиваться только двумя динамиками, но перед тем как подключить усилитель и сабвуфер к магнитоле, справится ли последний с большим уровнем сопротивления.

После подключения усилителя в динамиках появились шумы? Читайте статью «как бороться с посторонними звуками из динамиков».

Видео как правильно подключить четырёхканальный и одноканальный усилитель

Надеемся, что эта статья помогла разобраться в том, как правильно подключить автомобильный усилитель. Оцените статью по 5 бальной шкале, если есть замечания, пожелания или вы знаете что-то, что не указано в данной статье сообщите нам! Оставьте свой комментарий ниже. Это поможет сделать информацию на сайте ещё более полезной.

Схема подключения усилителя в авто. Как подключить автомобильный усилок

Когда автовладельцев не устраивает звучание автомобильной магнитолы, в автомобиль устанавливается дополнительное оборудование. Это могут быть следующие узлы:

  • Усилитель
  • Кроссоверы
  • Акустические системы
  • Сабвуфер

Такой набор технических средств позволяет не только повысить громкость звучания, но намного повысить качество воспроизведения музыки. Вопрос, как подключить автомобильный усилитель, не прост, как кажется. В самом простом варианте используется УНЧ и две фронтальные колонки, обеспечивающие качественное стереофоническое звучание. Более сложный вариант подразумевает подключение двух фронтальных и двух тыловых акустических систем. Максимальная комплектация реализуется по схеме 4+1 и включает в себя четыре колонки и сабвуфер. Кроме того в автомобильной системе предусматриваются кроссоверы, которые являются регулируемыми фильтрами высоких и низких частот. Они так же выполняют функцию частотного разделения сигнала на отдельные динамики по каждому каналу.

Часто при подключении бортовой электроники возникают различные проблемы. Обычно сложности возникают при подаче питания на выходное устройство и подстыковка к нему акустических систем. Подключение автомобильного усилителя можно выполнить самостоятельно, но для этого нужно иметь элементарные навыки в электротехнике и работе с инструментом. Чаще всего в динамиках прослушивается треск от работы системы зажигания, а звук в колонках искажённый с ограниченными высокими частотами. Причин, которые вызывают такие недостатки, может быть несколько. Часто на качество звука влияет плохое качество усилителя и колонок, когда технические средства приобретаются с рук, но бывает, что брендовая техника звучит очень плохо. Правильное подключение усилителя в авто позволит избавиться от всех проблем.

Как правильно подключить усилитель в авто

Существует три основных проблемы, относящиеся к компоновке автомобильной звуковоспроизводящей техники. Это неправильный выбор соединительных проводов, неграмотная их прокладка и некачественное заземление, точнее подключение техники к корпусу автомобиля. Подключение усилителя в авто должно выполняться проводами соответствующего сечения. Любой металлический провод обладает определённым сопротивлением. Чем тоньше провод, тем выше его сопротивление, поэтому нельзя выполнять монтаж проводом ШВВП, который широко применяется в быту. Многие компании выпускают обмеднённый провод в котором проходят стальные жилы, покрытые тонким слоем напылённой меди. Использовать такие провода для подключения автомобильного усилителя недопустимо. Это не только намного снизит качество звука, но и может стать причиной возгорания. Для работы нужно приобретать специальные кабели, предназначенные для такого монтажа.

Чтобы понять, как подключать аудио усилитель в авто, нужно подсчитать ток в цепи. Для этого нужно мощность усилителя разделить на напряжение питания. Поскольку питание устройства осуществляется от автомобильного аккумулятора, то суммарную мощность каналов нужно разделить на 12 вольт. Двухканальный аппарат с мощностью 60 ватт на канал имеет суммарную мощность в 120 ватт. Мощность принято увеличивать в 1,5-2 раза из-за неравномерности потребления, поэтому в данном случае рассматривается мощность в 240 ватт. 240 ватт/12 вольт = 20 ампер. Исходя из этой величины, выбирается сечение провода. Мощность четырёхканальной системы с сабвуфером достигает 800 и более ватт, поэтому все соединительные кабели должны иметь соответствующее сечение. Тонкий провод будет греться, что может привести к пожару. При выборе кабеля его следует выбирать с запасом по мощности и по длине. Не рекомендуется делать разводку проводов «в натяг». Для уменьшения искажений часто приходится искать правильное положение проводов относительно друг друга. Схема подключения колонок через усилитель в авто не допускает параллельного прокладывания кабелей питания и проводов идущих к колонкам. Это приводит к появлению наводок в акустических системах.

Подключить усилитель в авто

Чтобы знать, как правильно подключить автомобильный усилитель звука в машине нужно разбираться в маркировке соединительных кабелей. В автомобильных технических системах принято использовать американский стандарт сечения проводов – AWG. Там сечение провода меняется от самого тонкого «8Ga» - диаметром 3,2 мм до «0Ga» диаметром 8,2 мм. Есть ещё более тонкие провода, которые маркируются цифрами 10, 12 или 16, но в мощных звуковых устройствах они не используются. При выборе сечения провода учитывается так же длина рабочего отрезка. Так как звуковое оборудование часто размещается в багажнике автомобиля, то рассматривается длина проводов порядка 5 метров. При токе 20 ампер и длине рабочего отрезка 5 метров, нужно выбирать провод сечением «4Ga», что соответствует диаметру 5.18 мм. Сечение такого кабеля равняется 21,15 мм2.

Очень важно при подключении питания к мощному выходному каскаду использовать предохранитель, который должен устанавливаться на плюсовой провод на расстоянии не большем, чем 30 см от клеммы аккумулятора.

Существует несколько конструкций предохранителей. Кабель, с двух сторон, затягивается под винты, а сам корпус несложно прикрепить рядом с клеммой. Автоматические предохранители, которые должны отключаться при превышении определённого тока не пользуются у автолюбителей популярностью, так как бывают случаи их залипания, что приводит к серьёзным поломкам.

Подключение динамиков к усилителю в авто

Схема подключения автомобильного усилителя к колонкам не представляет сложности, если каналов всего два. На задней стенке устройства расположены винтовые клеммы для подключения колонок. На них указана полярность подключения. Знаки «+» и «–» имеются так же и на акустических системах. Достаточно использовать правильные соединительные кабели и не ошибиться в полярности при подключении. Провод REM (Remout Control) или дистанционное управление предназначен для включения усилителя от автомагнитолы. При её включении на провод подаётся управляющее напряжение +12 В и устройство включается. Схема подключения автомобильного усилителя к магнитоле подразумевает автоматическое управление питанием блока мощности, но некоторые автолюбители устанавливают тумблер и подают напряжение включения через него.

Как подключить усилитель звука в авто

Организация четырёх каналов, кроссоверов и сабвуфера связано с некоторыми трудностями. Обилие соединительных проводов накладывает определённые требования к монтажу. Для подключения усилителя к колонкам в авто используют стандартные комплекты соединительных кабелей, которые можно приобрести в специализированных магазинах. Подключение четырёх акустических систем осуществляется по аналогичному принципу, поскольку на корпусе устройства имеются все нужные маркировки. Главное не перепутать полярность подключения колонок. Многие автолюбители оборудуют салон авто сабвуфером. Это мощная акустическая система позволяющая воспроизводить низкие частоты в диапазоне от 20 до 120 Гц. Большинство моделей допускают подключение сабвуфера. Такой выход оконечного каскада организуется по мостовой схеме.

Правильное подключение усилителя в авто гарантирует высокое качество воспроизведения звука при отсутствии помех и искажений. Очень важным при соединении автомобильной звуковой техники, является выбор точки заземления.

Все компоненты звуковой аппаратуры нужно заземлять в одной точке кузова. В противном случае могут возникнуть контура заземления, создающие сильные помехи. Правильный вариант - заземление звуковой техники на минусовую клемму аккумулятора или на точку, где она соединяется с кузовом автомобиля. Для заземления используем многожильные медные провода. Точку заземления «под болт» нужно тщательно зачистить от окислов и обезжирить. Для подсоединения проводов лучше всего использовать позолоченные клеммы и разъёмы. Такое подключение усилителя в автомобиле обеспечит наиболее надёжный контакт, который не будет зависеть от вибрации и тряски. Корпуса всех элементов, входящих в систему воспроизведения звука должны быть надёжно изолированы от корпуса автомобиля. Провода, идущие к акустическим системам, не должны быть параллельны силовым кабелям.

Схема подключения усилителя в автомобиле

Подключение автомобильных колонок к усилителю, осуществляется медными многожильными проводами, которые могут быть проложены в нижней части салона или сверху под декоративной обивкой. Верхнее подключение считается более надёжным. Сабвуфер обычно размещается в багажнике автомобиля, поэтому следует предусмотреть его надёжное крепление. Выход усилителя реализуется в виде клемм под винт или через разъёмы RCA (Тюльпан). Во втором случае лучше приобрести готовый комплект соединительных кабелей.

Подключить автомобильный усилитель к магнитоле несложно, так как её выходы и входы усилителя оборудованы коннекторами RCA. Выходы левого и правого каналов автомагнитолы соединяются с аналогичными входными разъёмами оконечного устройства. Все винтовые соединения следует затягивать с максимальным усилием, чтобы обеспечить надёжный контакт при движении по любой дороге. Если всё делать правильно, по описанию и рисункам, то проблем как подключить усилитель звука в машине, не будет.



Как подключить автомобильный усилитель звука к магнитоле

Усилитель мощности низкой частоты — основной компонент качественной звуковоспроизводящей системы. Самостоятельный выбор и возможность подключить его к магнитоле в салоне машины есть у каждого. Дело это непростое и хлопотное, но посильное всем автолюбителям.

Автомобильные усилители звука

Назначение и принцип работы

Звучание автомагнитолы можно улучшить, установив колонки, обладающие высокими характеристиками. К сожалению, параметры штатного оборудования не позволяют использовать излучатели звука большой мощности, что ограничивает возможности модернизации «малой кровью».

В подобном положении выручит установка автономного усилителя звука. Он представляет собой питающийся от бортовой сети автомобиля электронный прибор, увеличивающий амплитуду (размах) и мощность электрических колебаний низкой частоты.

Четырёхканальный автомобильный усилитель мощности с регулировкой параметров

На вход устройства подают сигнал взятый, обычно, с линейного выхода магнитолы. К выходу подключают акустическую систему. Говоря по-другому, в электрической схеме усилитель расположен между источником звукового сигнала и колонками.

Классификация

Звуковая система салона автомобиля состоит из нескольких каналов — раздельных «линий» формирования, усиления и обработки электрических сигналов низкой частоты, необходимых для колонок.

По этой причине один из критериев классификации автомобильных усилителей — число каналов, каждый из которых имеет собственный вход и выход.

Фотогалерея: примеры автомобильных усилителей на 1–6 каналов
Усилитель низкой частоты для сабвуфера
Автомобильный стерео усилитель звуковой частоты
Шестиканальный автомобильный усилитель

Обычно в приборе от 1 до 6 каналов. Стереосистема требует двух (левая и правая колонка). Схема «фронт плюс тыл» — четырёх.

Когда необходим сабвуфер, выбирают усилители с нечётным количеством каналов (3 или 5) либо те, что допускают подключение в режиме мост (bridge). Последний позволяет использовать более мощный динамик, так как задействует два канала усиления одновременно. Кроме того, низкочастотную колонку можно подключить с помощью отдельного одноканального усилителя — моноблока.

По совокупности показателей энергоэффективности и искажений выходного сигнала автомобильные усилители звуковых частот разделяют на классы A, B, AB, C и D.

Приборы класса А обладают самым низким коэффициентом полезного действия и наименьшими искажениями сигнала. Напротив, класс С характеризуется высокой эффективностью использования энергии и большими искажениями.

Класс AB — экономичное компромиссное решение, совмещающее приемлемое качество звука и неплохую энергоэффективность.

К классу D относят технику с цифровой обработкой сигнала, что обеспечивает отличное звучание. Её недостаток — высокая стоимость.

Технические характеристики

С точки зрения потребителя, наиболее важный параметр автомобильных усилителей звуковых частот — выходная мощность. Её значение указано в паспорте или сертификате. Не следует ориентироваться по цифрам, нанесённым на корпус или переднюю панель. Как правило, они не соответствуют действительности.

Существует несколько методик измерения выходной мощности. Наиболее часто в документации приводят следующие.

PMPO (Peak Music Power Output) — максимальное пиковое значение выходного сигнала. На практике оно не характеризует ни качество звука, ни возможности прибора и, как правило, приводится в рекламных целях.

RMS (Root Mean Squared) — среднее квадратическое (квадратичное) значение мощности при заданном качестве сигнала. Этот параметр характеризует состояние, при достижении которого искажения звука замечает даже неискушённый слушатель.

DIN POWER — наиболее адекватный параметр, измеряемый на паспортной нагрузке при нормированном коэффициенте гармонических искажений. Его разновидности обозначают в документации также как IEJA и IHF.

Среди основных технических характеристик (кроме выходной мощности):

  • частотный диапазон,
  • коэффициент нелинейных (гармонических) искажений,
  • отношение сигнал/шум,
  • демпинг-фактор.

На практике однотипные характеристики техники различных производителей отличаются незначительно и обеспечивают высокое качество звучания.

Выбор

По количеству каналов усилитель подбирают, ориентируясь на число динамиков, которые необходимо подключить, и схему их соединения.

Дополнительным плюсом может стать наличие кроссоверов — встроенных фильтров звуковых частот (HPF выделяет верхние, LPF — нижние) с регулируемыми параметрами (частота среза, усиление, крутизна спада).

Выбирая мощность автомобильного усилителя, учитывают возможности колонок. Для долгой работы их не нужно перегружать, поэтому мощность должна быть меньше той, на которую рассчитаны динамики.

При отсутствии в магнитоле линейного выхода (тюльпанов), что случается очень редко, понадобится наличие входа высокого уровня.

Как подключить усилитель к магнитоле машины

Место установки

Место для монтажа должно удовлетворять следующим требованиям.

  • Отсутствие сырости и подтеканий.
  • Удобный доступ для подключения и настройки усилителя.
  • Хорошая циркуляция воздуха для охлаждения.
  • Отсутствие неудобств и помех нормальной эксплуатации автомобиля.
  • Красивый внешний вид.

Наиболее часто автолюбители выбирают следующие места.

  • Задняя полка (сверху или снизу).
  • Спинки задних сидений.
  • Под передним сидением.
  • Ниже пола багажника (при наличии подпольных углублений и ящиков).
Фотогалерея: Размещение усилителя в автомобиле
Пример размещения усилителя звука на спинке заднего сидения автомобиля
Пример размещения усилителя в багажнике автомобиля
Пример размещения усилителя под передним сидением

Положительные и отрицательные стороны каждого решения приведены в таблице.

Таблица: Преимущества и недостатки мест установки автомобильного усилителя звука
МестоПреимуществаВозможные недостатки
Под задней полкой.Охлаждение и доступ.Занимает место в багажнике.
На задней полке.Охлаждение и доступ.
  • Неровности полки и элементы двери мешают монтажу.
  • Некрасиво.
На спинке заднего сидения.Легко крепить.
Охлаждение и доступ.
  • Повреждение усилителя и проводов грузом в багажнике.
  • Дополнительная нагрузка на провода при откидывании спинки.
  • Препятствия эксплуатации со сложенными сидениями.
Под передним сидением.
  • Охлаждение и доступ.
  • Вероятность случайного повреждения кабелей и проводов.
Отсутствие возможности установки.
Под полом багажника.
  • Доступ.
  • Не мешает эксплуатации.
  • Отсутствие возможности установки
  • Охлаждение.
  • Вероятность попадания влаги.

Материалы и инструмент

Силовой провод

Назначение питающего провода — подключение прибора к источнику тока. Сила потребляемого тока зависит от мощности усилителя. Диаметр и сечение провода — от длины и силы тока.

Силовой кабель 8 AWG для подключения усилителя звуковых частот

Значение силы потребляемого тока есть в паспорте усилителя. Когда указана мощность в ваттах, силу тока в амперах вычисляют, разделив её значение на 12.

Если паспортная характеристика неизвестна, приблизительное значение тока рассчитывают по выходной мощности. Для этого суммируют номинальную мощность всех каналов (DIN POWER или RMS, но не PMPO) результат увеличивают вдвое и делят на 12.

Для подключения к бортовой сети автомобиля используют, как правило, многожильные медные провода. Специализированные торговые точки предлагают провода, изготовленные по стандарту AWG.

Цифры в наименовании провода AWG (другое обозначение Ga) обозначают калибр. Чем меньше цифровое значение, тем больше сечение проводника. Например, калибр 0000 AWG соответствует площади токопроводящей жилы 107 мм2, 13 AWG — 2,62 мм2.

Соответствие силы потребляемого тока, длины проводов и калибра провода AWG (Ga) приведены ниже.

Калибр провода выбирают в зависимости от длины и силы тока

Предохранитель

Силовую проводку следует защитить от перегрузки и короткого замыкания предохранителем. Пренебрежение этим требованием может стать причиной пожара.

Номинал предохранителя выбирают в зависимости от сечения провода (калибра).

Номинал предохранителя выбирают в соответствие с калибром и сечением силового провода

Допускается установка предохранителя меньшего, но не большего номинала, чем рекомендовано таблицей. Нижний предел — сумма всех номиналов предохранителей устройств, подключённых к проводу.

Предохранитель устанавливают в разрыв провода в непосредственной близости к аккумулятору не далее 30 см от его клеммы в доступном для контроля сухом месте. Держатель предохранителя жёстко крепят к корпусу автомобиля.

Наиболее дешёвый тип предохранителей — AGU. Наиболее надёжный — ANL, miniANL и AFS.

Конденсатор для автоусилителя

Конденсатор — не обязательный, но рекомендуемый к установке элемент схемы подключения автомобильного усилителя к источнику питания.

Конденсатор для звуковой системы автомобиля

Возможности бортовой электрической сети ограничены. В режиме повышенной нагрузки, которую создаёт мощная техника, напряжение сети скачкообразно реагирует на подключение и выключение потребителей. Например, падает при переключении с ближнего света на дальний.

Скачки напряжения отрицательно сказываются на качестве звука. Конденсатор позволяет их сгладить и уменьшить негативное влияние. Кроме того, конденсатор уменьшает высокочастотные помехи в бортовой сети, которые могут проникнуть в звуковой тракт.

Ёмкость конденсатора выбирают из расчёта 0,1 фарада на каждые 100 Вт мощности усилителя. Устанавливают как можно ближе к усилителю не далее 60 см от него, включают между положительным проводом питания (клемма 12V) и корпусом автомобиля. В некоторых приборах для конденсатора предусмотрен отдельный разъём.

Межблочный кабель

Межблочный (линейный) кабель служит для соединения выходов магнитолы со входами усилителя.

Межблочный кабель для соединения магнитолы и усилителя

Как правило, это экранированный коаксиальный медный кабель, параметры которого могут значительно влиять на качество звука.

В продаже встречаются как готовые комплекты с припаянными коннекторами («тюльпаны» RCA), так и кабель «внарезку».

Если позволяют возможности автомагнитолы (количество выходов), сигнал к каждому каналу усилителя звуковой частоты подают отдельным кабелем (используя отдельную пару «тюльпанов» многоканальных кабелей).

Когда количество каналов превышает число линейных выходов автомагнитолы, используют Y-адаптер (Y-разветвитель), имеющий один вход и два выхода на канал. Его устанавливают после межблочного кабеля перед входом усилителя.

Подключение магнитолы к усилителю звука через Y-адаптер

Адаптер не понадобится, если прибор допускает параллельное подключение входов.

Вместо этого кабеля используют обычный акустический (для колонок) в случае полного отсутствия линейных выходов в магнитоле, и подключении её к входам высокого уровня.

В некоторые межблочные кабели изготовители встраивают провод управления (обычно синего цвета), необходимый для дистанционного включения усилителя. В противном случае разъем REM соединяют с соответствующим выходом магнитолы любым проводником.

Инструмент и расходные материалы

Кроме перечисленного выше, для установки усилителя звука понадобится следующий инструмент и расходные материалы.

  • Отвертка.
  • Набор ключей.
  • Кусачки.
  • Нож.
  • Дрель.
  • Метизы.

Монтаж усилителя звуковой частоты

Вариант схемы подключения автомобильного усилителя звуковых частот

  1. Все работы производите при отключённой минусовой клемме аккумулятора автомобиля.
  2. Выберите наиболее подходящее место для установки. Разместите усилитель. Наметьте и просверлите крепёжные отверстия под все точки крепления прибора. Закрепите усилитель болтами или саморезами.
  3. Проложите питающий кабель от усилителя к аккумулятору. В салоне размещайте провод вблизи остальных жгутов. При необходимости на время монтажа снимите (полностью или частично) элементы обшивки.
  4. Используйте штатные отверстия в перегородках для переходов из салона в моторный отсек и багажник. При необходимости просверлите отдельные отверстия. Защитите кабель резиновыми (кусками шланга) или заводскими пластиковыми втулками с уплотнителями, загерметизируйте переходы.

    Используйте штатные отверстия в перегородках для переходов из салона в моторный отсек

  5. Не прокладывайте силовой кабель вблизи подвижных деталей, не допускайте защемления его элементами обшивки, фиксируйте провод в местах, где есть вероятность перетирания от вибрации.
  6. Для установки предохранителя выберите место вблизи аккумулятора. Закрепите держатель на корпусе. Один контакт предохранителя соедините с положительной клеммой. Ко второму подключите провод, идущий к усилителю. Защитите отрезки кабеля в моторном отсеке гофрированной трубкой.

    Для установки предохранителя выберите место вблизи аккумулятора

  7. Подключите силовой кабель к разъёму 12V усилителя.
  8. Клемму GND соедините с корпусом автомобиля таким же проводом, которым усилитель подключён к питанию. Место контакта тщательно очистите от краски. Для крепления используйте стойкие к коррозии болты, гайки и шайбы. Не применяйте шурупы-саморезы.

    Место контакта тщательно очистите от краски

  9. При желании установите конденсатор.
  10. Проложите и подключите к усилителю и магнитоле межблочный кабель. Не укладывайте его вдоль жгутов штатной бортовой сети, избегайте пересечений с ними. Чем дальше сигнальный кабель от проводки, тем меньше вероятность помех.
  11. Вместе с межблочным кабелем уложите провод управления, соедините им вход усилителя и выход магнитолы.
  12. Подключите акустику (колонки и кроссоверы).

    Соединение усилителя с другими элементами системы звука

  13. Наденьте минусовую клемму аккумулятора.
  14. Включите магнитолу и усилитель, проверьте его работоспособность. При необходимости настройте звук встроенными в усилитель средствами регулировки.
  15. Если всё в порядке, закрепите кабели и провода, восстановите обшивку.
Видео: Подключение автомобильного усилителя звука

Подключение усилителя важная часть работы по оборудованию автомобиля качественным звуком. Самостоятельный подбор компонентов и их монтаж не такая сложная задача, как кажется, если предварительно хорошо подготовиться.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Пошаговое подключение усилителя к магнитоле своими руками

Автор Владимир Долженков На чтение 16 мин. Просмотров 14.9k. Опубликовано

Некоторых автомобилистов не устраивает качество звучания штатной системы мультимедиа. В этом случае необязательно менять в машине динамики или аудиосистему. Ситуацию можно улучшить путём установки усилителя мощности. Подобрав устройство под свои запросы, останется установить его и правильно подключить к магнитоле, следуя пошаговым действиям.

Зачем необходим усилитель к магнитоле в машине

Установка усилителя в дополнение к магнитоле не только повысит общую мощность звукового сигнала, но и улучшит качество звучания. Плюс ко всему к усилителю можно подключить сабвуфер. Использование устройства усиления позволяет выполнить оптимальную настройку звучания автомобильной аудиосистемы. Выполнив подключение усилителя через кроссовер, звук воспринимается лучше во всём диапазоне частот. Важно понимать, что напряжение бортовой сети автомобиля не всегда соответствует 14,4В, которое необходимо для обеспечения максимальной мощности усилителя. В особенности такая ситуация проявляется при использовании сабвуфера: выходное напряжение усилителя при более низком напряжении питания не может раскачать мощную нагрузку в виде НЧ (низкочастотных) динамических головок.

Обозначенная проблема решается путём установки электролитических конденсаторов большой ёмкости (1Ф). Этот элемент накапливает необходимый разряд и при пиковой нагрузке не позволяет «проседать» басам, т. е. сигнал получается сочным, чётким, без каких-либо искажений. Для того чтобы можно было подключить сабвуфер к усилителю, в устройствах есть специальный выход для саба. Чтобы улучшить качество звука, необязательно производить замену головного устройства и колонок. В этом случае понадобится просто установить четырехканальный усилитель, который наделен компактными размерами и имеет довольно высокие показатели выходной мощности. Если серьёзно подойти к переоборудованию звуковой части автомобиля, то подключить усилитель не составит особого труда.

Стоит отметить, что многие автомобили оснащаются штатными аудиосистемами с динамиками посредственного качества. Для того чтобы добиться действительно высокого качества звука, нужно задуматься не только над приобретением усилителя, но и над заменой штатных динамических головок. У каждого автовладельца есть возможность выбора места расположения колонок, а также дополнительных компонентов. Многих вполне устраивает установка в передней части салона динамиков с пищалками и твиттерами. Для монтажа подобной системы понадобится четырёхканальный усилитель мощности.

Как работает усилитель

Чтобы понять это, необязательно вникать в его электрическую схему и выяснять, из каких элементов он собран. Достаточно будет рассмотреть, что происходит с сигналом при его поступлении на усилитель от магнитолы. Принято считать, что сигнал на усиливающее устройство подаётся малой амплитуды, после чего увеличивается до определённого значения. Такое рассуждение верно, но только частично, поскольку усилителем создаётся новый сигнал, являющийся копией входного.

Любой автомобильный усилитель состоит из трёх узлов: входного, блока питания и выходного. Основное назначение устройства — усилить сигнал без искажений

На устройство усиления сигнал подаётся от штатной магнитолы, увеличивается до уровня, обеспечивающего нормальную работу динамиков. В результате входной и выходной сигналы различаются только по мощностным характеристикам. Независимо от усилителя, конструкция будет иметь три основных узла:

  1. Входную схему.
  2. Блок питания (БП).
  3. Выходной каскад.

Каждый источник звука имеет определённый уровень выходного напряжения. Например, одна магнитола выдаёт сигнал на линейном выходе напряжением в 1В, другая в 3В. В этом случае усилитель должен обработать сигналы с разным уровнем. Один сигнал, как правило, обрабатывается штатными устройствами и некоторыми моделями усилителей. Однако большая часть устройств способна обработать два входных сигнала. Если они имеют высокий уровень, то подаются непосредственно на нагрузку, при низком, сперва проходят через усиливающее устройство.

Важно знать, что чувствительность входного узла должна соответствовать уровню сигнала, который подаётся с магнитолы. В устройстве усиления происходит регулировка входной чувствительности, что определяет коэффициент усиления. При слишком большой входной чувствительности, сигнал на выходе может быть искажённым. В этом случае его контролируют по регулятору громкости на магнитоле. Для лучшего понимания, можно сказать и так: чувствительность регулируется для того, чтобы исключить несоответствие уровней выходных сигналов в автомобильной аудиосистеме. О правильной регулировке чувствительности можно судить по отсутствию искажений в динамических головках.

Такой узел, как блок питания, предназначен для того, чтобы преобразовывать напряжение от АКБ в более высокое. Необходимость в таком напряжении возникает в результате недостаточного питания от бортовой сети для раскачки динамиков. Одной из функций автомобильного усилителя является повышение и контроль питающего напряжения. Для этого в блоке питания используется трансформатор. Поскольку звуковой сигнал является переменным, то для работы нагрузки (динамиков) потребуется два напряжения: положительное и отрицательное. Для их реализации с трансформатора снимаются два напряжения с противоположной полярностью. Скомбинировав эти колебания можно получить переменный сигнал.

Если БП выдаёт +25В, то он также должен выдавать -25В, что необходимо для питания усиливающего устройства. В приведённом примере разница напряжений составляет 50В. Рассчитав мощность по формуле P=U²/R, где P — мощность усилителя, U — напряжение, R — сопротивление нагрузки, при напряжении питания 50В и колонках 4 Ом, получим мощность в 625 Вт. Чем больше разница напряжения питания БП, тем с усилителя можно снять большую мощность.

Выходной каскад обеспечивает непосредственно усиление входного сигнала, который после подаётся на динамические головки. Основной элемент выходного узла — транзисторы большой мощности, которые работают в режиме ключа, обеспечивая подачу повышенного напряжения с БП на выход устройства усиления. Реализуется это путём преобразования напряжения с блока питания в необходимую форму сигнала. Управление транзисторами осуществляется входным сигналом: напряжение с БП принимает форму аудиосигнала, т. е. транзисторы включаются или отключаются в зависимости от сигнала на входе.

Виды усилителей

Прежде чем собраться за покупкой усилителя, нужно выяснить, какими бывают эти устройства. Сегодня предлагается большой выбор рассматриваемого оборудование, но основное их различие — это количество каналов. Существуют усилители от одного до шести каналов. Кроме этого, устройства классифицируют по способу усиления сигнала: аналоговый (AB) и цифровой (D). Цифровые устройства способны выдавать высокую мощность при относительно низком качестве сигнала. Аналоговые, напротив, характеризуются невысокой мощностью при высоком качестве.

Характеристики усилителей в зависимости от количества каналов:

  1. Одноканальные. Применяются в основном для сабвуферов. Такой тип усилителей рассчитан на номинальную нагрузку до 2 Ом. При большей нагрузке рекомендуется использовать усилитель на два канала. Положительной особенностью таких устройств является удобство эксплуатации. Поскольку автомагнитолы не имеют уровня громкости низких частот, одноканальные усилители оснащены специальным регулятором звука, с помощью которого можно настроить аудиосистему под себя.
  2. Двухканальные. Предназначены для подключения двух динамических головок с большим значением мощности, чем для одноканального усилителя. В качестве нагрузки также может использоваться один динамик большой мощности.
  3. Трёхканальные хоть и редко, но можно встретить. Их заменили четырехканальные устройства.
  4. Четырехканальные усилители являются наиболее популярными. Их можно задействовать для четырёх динамиков либо использовать в двухканальном режиме и ещё подключить сабвуфер. Есть возможность подключить два динамика и два сабвуфера.
  5. Пятиканальные позволяют подключить четыре динамика и один сабвуфер.
  6. Шестиканальный для автомобильной аудиосистемы используется редко, поскольку в основном задействуются четыре динамика и один сабвуфер. К тому же такой усилитель способен быстро разрядить АКБ.
Одним из наиболее распространённых автомобильных усилителей является четырёхканальный

Как выбрать усилитель

Ознакомившись с видами усилителей, можно будет определиться, какое устройство лучше подойдёт под вашу аудиосистему. Остаётся отдать предпочтение тому или иному производителю. Если вы действительно хотите получить качественный звук, то лучше обратить внимание на следующие бренды: Infinity, Alpine, DLS, JL Audio, Audison. Кроме этого, желательно чтобы усилитель оснащался вентилятором и различными регуляторами уровней сигнала. Стоит помнить, что весомый показатель — это качество звучания, но никак не мощность. Совсем не лишней функцией будет наличие эквалайзера, который позволит выполнить настройку звука по своему вкусу. При этом нужно понимать, что большее количество функций приводит к удорожанию устройства.

Как установить

После того как усилитель приобретён, нужно выбрать место под его установку и выполнить правильный монтаж, с учётом возможных нюансов. Не стоит устанавливать устройство в первом понравившемся месте: скорей всего это будет далеко не лучший вариант.

Выбираем правильное место

В зависимости от места расположения усилителя будет зависеть длина соединительных проводов. Нужно учесть, что при монтаже в багажном отделении понадобятся провода для соединения магнитолы с усилителем и сабвуфером. В среднем потребуется порядка 5 м провода для системы мультимедиа и 3 м на каждую колонку, что зависит от конкретной машины. Расчёты производят заранее, поскольку укладка проводов будет производиться под обшивкой.

При выборе места важно учитывать, что усилитель выделяет много тепла, поэтому нормальная циркуляция воздуха только приветствуется. Следует избегать монтажа устройства в боковом положении или вверх ногами, также необходимо исключить препятствие воздуха, что возможно при накрывании ковриком либо вещами. Одним из вариантов места под установку может быть пространство под водительским сиденьем. В этом случае можно будет не только сэкономить на длине проводов, но и улучшить качество звука, поскольку при большей длине часть сигнала теряется.

В большинстве случаев местом установки усилителя является багажник, но возможно расположение и в салоне

На самом деле вариантов монтажа усилителя немало, поэтому на каждом из них хотя бы вкратце, но стоит остановиться:

  1. Передняя часть салона либо центр. Этот вариант является оптимальным (зависит от автомобиля), поскольку можно добиться хорошей связи с нагрузкой, что обеспечит расширенный уровень переходной частоты.
  2. В багажнике. Если предполагается монтаж двух усилителей, то один устанавливают спереди, второй в багажном отделении. Для соединения потребуются провода большей длины, но расположение устройства не будет занимать свободное пространство.
  3. Установка на задней полке. Вариант актуален для авто в кузове седан или купе, при этом полка должна быть прочной.
  4. Под сиденьем пассажира или водителя. К устройству будет всегда свободный доступ, что обеспечит быстрый демонтаж в случае необходимости.

Провода для монтажа

Одним из важных элементов в подключении устройства являются провода. Они необходимы для питания и межблочного соединения. Могут понадобиться также дополнительные провода. Для подачи питания провод выбирают согласно мощности усилителя. К этому показателю следует добавить ещё 30% на потери из-за низкого КПД. Если рассмотреть в качестве примера два двухканальных усилителя суммарной мощностью 200 вт, то при максимальном уровне громкости они будут потреблять 260 вт. Исходя из полученных данных, можно определиться с сечением провода, которое зависит от проходящего через него тока. Для этого обратимся к закону Ома: I=P/U, где I —ток, P — мощность, U — напряжение. Поскольку напряжение АКБ автомобиля 12В, выполнив расчёт, получим ток силой 21,6А. Рекомендуется покупать провода с запасом, обращая внимание на качество изоляции.

Предохранитель

Поскольку кабель питания проходит в непосредственной близости к кузову, обязательным элементом в схеме подключения усилителя является предохранитель, который в случае короткого замыкания исключит возгорание. В самом усилителе есть защитные элементы, поэтому предохранитель защиты силового кабеля рекомендуется устанавливать вблизи аккумулятора. Элемент выбирает в большинстве случаев номиналом 50А. Запрещается устанавливать деталь с большим значением.

Существуют разные виды предохранителей, но самые распространённые — это AGU и ANL. Первые используются любителями, поскольку имеют невысокую стоимость. Конструкция представляет собой стеклянный цилиндр, на котором выведен металлический наконечник, а внутри расположена плавкая вставка. Конструктивные особенности таких предохранителей являются их недостатком. Проблема в том, что деталь состоит из нескольких частей, которые соединяются элементом из плавкого металла. По мере эксплуатации предохранитель окисляется и попросту выходит из строя при постоянных вибрациях. Кроме этого, контакт в таком защитном элементе весьма ненадёжен. Что касается предохранителей ANL, то они избавлены от перечисленных недостатков. Выполнена деталь из цельнометаллической пластины, крепится в фиксаторе надёжно с помощью болтов. Вероятность выхода из строя, минимальна.

Чтобы исключить замыкание по цепи питания усилителя, устанавливают предохранитель

Межблочный кабель

Звук от магнитолы к усилителю подводится с помощью межблочного кабеля. От этого элемента напрямую зависит качество сигнала, который дойдёт от источника. Не стоит полагаться на недорогие варианты или идущие в комплекте с усилителем: прежде всего они тонкие, экранирование плохое, да и сама изоляция слабая. Качественный провод должен иметь прочную изоляцию, сплошное экранирование, хорошую центральную жилу. Сам RGA разъём также должен быть качественным. При выборе проводов можно обратить внимание на таких производителей, как Tchernov Cable и Daxx. Из инструментов для установки усилителя понадобится набор отвёрток и нож для зачистки проводов.

Подключение магнитолы к усилителю производится межблочным кабелем, качеству которого при покупке нужно уделить пристальное внимание

Как подключить своими руками

При стандартном подключении, провода питания соединяют напрямую с АКБ. Плюс соединяют с положительной клеммой аккумулятора, минус — на кузов автомобиля. Питание подводится на усилитель и подключается к соответствующим входам: плюсовой провод (красный) соединяют с гнездом усилителя, на котором обозначено напряжением питания. Минусовой (чёрный) подключают к разъёму GND. На гнёзда Remote подводится сигнальный провод от источника сигнала, т. е. от магнитолы. В некоторых схемах может использоваться конденсатор, но, как правило, его устанавливают в комплекте с мощными усилителями.

Питание на усилитель подается через предохранитель от аккумулятора отдельным кабелем. В зависимости от применяемого устройства усиления, может устанавливаться конденсатор

Пошаговый процесс подключения

Разобравшись со схемой подключения и подготовив все необходимые инструменты и материалы, можно приступать к самому процессу.

Для правильного подключения усилителя необходимо ознакомиться со схемой. Только после этого можно приступать к монтажу устройства
  1. Устанавливаем усилитель в том месте, где будет исключён перегрев, препятствие воздухообмену и намокание. Установка усилителя производится в месте с достаточным воздухообменом, что предотвратит перегрев устройства
  2. Приступаем к прокладке проводов. В первую очередь необходимо проложить сигнальный и дополнительный провода, идущие от магнитолы к усилителю. Каждый автовладелец должен сам определиться, как это сделать лучше, поскольку универсальных рекомендаций нет. В любом случае придётся снимать декоративную обшивку салона, чтобы уложить провода красиво. Важно знать, что межблочный провод не должен контактировать с проводкой автомобиля, которая находится под напряжением.

    Прокладку кабеля выполняют под обшивкой салона, при этом нужо предотвратить возможный контакт со штатной проводкой автомобиля
  3. Протягиваем к усилителю от АКБ питающий кабель. Его удобно разместить вдоль штатной проводки. Предохранитель устанавливают возле аккумулятора на расстоянии не более 30 см. Питание к усилителю подводится отдельным мощным кабелем, сечение которого выбирают в соответствии с потребляемым усилителем током
  4. Подсоединяем сигнальный кабель: на магнитоле в разъем Line-out, к усиливающему устройству в разъем Line-in. Соединяем также кабель питания. Межблочным кабелем подается сигнал с линейного выхода магнитолы на вход усилителя
  5. Подключаем дополнительный кабель к разъёму Remote на усилителе и к B+Ant (синему) на источнике сигнала. Подключение дополнительного провода необходимо для дистанционного включения усилителя в момент включения магнитолы
  6. Соединяем усилитель с динамиками. Если подключение производится по мостовой схеме, то один канал усилителя соединяют с «+» клеммой нагрузки, другой с «-».
  7. Устанавливаем возле усилителя конденсатор (если необходимо). Соединение с устройством усиления производят короткими проводами.
  8. Настраиваем усилитель в соответствии с рекомендациями производителя. Регулировка зависит как от усилителя, так и самой магнитолы, наличия саба в аудиосистеме. После подключения и проверки правильности монтажа, выполняют настройку усилителя в соответствии с рекомендациями производителя

Подключение усилителя к магнитоле без тюльпанов

Как быть в том случае, если у магнитолы нет тюльпанов, т. е. линейного выхода? Как правило, такие разъёмы отсутствуют у штатных устройств. Процесс подключения усложняется, но все же проблема решаема и для этого используется согласующий адаптер. Чтобы внедрить в магнитолу линейный выход, выполняют следующие действия:

  1. Приобретают адаптер линейного выхода. Устройство позволяет согласовать выходной сигнал с входом усилителя.
  2. Снимают магнитолу и присоединяют к ней адаптер, что позволит соединить её с усилителем. После соединения входных проводов адаптера с магнитолой, выставляют значение выходного сигнала, который должен соответствовать характеристикам усилителя.
  3. Регулировку нужно выполнить внимательно, поскольку от этого зависит, насколько качественным будет звук.
  4. Адаптер приматывают изолентой к жгуту с проводами. Чтобы избежать появления стуков корпуса устройства о другие элементы конструкции, адаптер оборачивают поролоном и закрепляют изолентой.
  5. К выходным разъёмам адаптера подключают сигнальный кабель, подсоединяют провода питания на усилитель. В соответствии с маркировкой подключают линейные провода. После включения усилителя нужно обратить внимание на звучание динамиков: каждый должен звучать в соответствии со своим каналом и расположением.
  6. Проверяют соотношение баланса: повернув ручку в правое положение — звучание должно наблюдаться только в правых динамиках, в левое — в левых. Кроме этого, необходимо проверить уровень сигнала на выходе: регулятор громкости устанавливают примерно на 70% от максимального значения, после громкость сводят к минимуму. Если при выполненных манипуляциях искажений в звуковом сигнале не наблюдалось, значит, подключение выполнено правильно.
Чтобы подключить усилитель к магнитоле без линейного выхода, используется специальный адаптер

Как подключить два и более усилителя

Как правило, два и более усилителя подключают те, кто хочет добиться высокого качества звука и повысить мощность сигнала. Однако при таком варианте возникают некоторые трудности:

  • с подключением питания;
  • с подключением RCA кабеля на несколько усилителей;
  • с дистанционным включением усилителей.

Если монтаж первого усилителя был выполнен без конденсатора, то с несколькими устройствами его всё-таки придётся установить. Схему, в соответствии с которой будет организовано питание нескольких усилителей, подбирают исходя из их мощности. Можно подключить два усилителя, задействовав один конденсатор, соединив его параллельно с АКБ. Что касается подключения RCA кабеля, то нужно исходить из требований, предъявляемых к конкретному усилителю. Например, при подключении двух усилителей воспроизводится одна и та же полоса частот. В этом случае достаточно использовать выходные разъёмы на самих устройствах, если они есть. Можно также разделить каналы по входу при помощи кроссовера.

Для подключения нескольких усилителей в обязательном порядке необходимо установить конденсатор

Для дистанционного включения усилителя подаётся напряжение +12В на разъем REM устройства, питание берётся с антенны на магнитоле. Проблема при подключении нескольких усилителей состоит в том, что нагрузка на головное устройство может быть слишком большой. В лучшем случае усилители не включатся, а в худшем магнитола может выйти из строя. Ситуацию можно решить путём установки по цепи дистанционного включения, реле. Подключается элемент довольно просто: при включении головного устройства срабатывает реле, через него подаются +12 В на разъем REM усилителей.

Видео: как подключить усилитель своими руками

Установка и подключение усилителя своими руками не является трудоёмкой процедурой. Даже если вы столкнулись с этим впервые, достаточно приобрести необходимые элементы и ознакомиться с пошаговым процессом. Главное, правильно выбрать место под установку, при подключении соблюдать полярность питания, соединения делать надёжными и по окончании работ проверить схему подключения. Останется проверить работоспособность устройства.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Как подключить к автомагнитоле усилитель и сабвуфер самостоятельно

Как подключить усилитель и сабвуфер к автомагнитоле

Многие владельцы автомобилей прекрасно знают, как недёшево обходится их укомплектование различными аксессуарами и техническое обслуживание. Кто-то в целях экономии, а кто-то из любви к технике, старается делать своими руками всё, что не требует применения специального дорогостоящего оборудования.
Инструкция и видео на страницах нашего сайта, расскажут вам, как подключить сабвуфер и усилитель к автомагнитоле. Этот вопрос читатели задают наиболее часто.

Для чего нужен усилитель

От того, насколько грамотно будет выполнено подключение, будет зависеть качество звука. Существуют различные варианты устройства звуковой стерео или аудио системы в салоне автомобиля.
Итак:

  • Если вас не устраивает мощность вашей автомагнитолы(см.Сравнить автомагнитолы и выбрать лучшую) или качество производимого ею звука, решить этот вопрос можно с помощью усилителя. Конечно, это совсем не то оборудование, которое используется в звуковых системах, работающих от электросети с напряжением 220 вольт.
  • В легковом автомобиле всего один аккумулятор, а в грузовике или автобусе два — по 12В.
    Вот на такую маломощную сеть и рассчитаны усилители для автомобилей. Как же они повышают имеющееся напряжение?
  • Дело в том, что в автомобильный усилитель вмонтирован преобразователь напряжения. В зависимости от технических характеристик конкретного прибора, преобразователь, с помощью импульса, может повысить напряжение с 12 до 100 вольт.
    Так что, усилитель самостоятельно обеспечивает себя нужным напряжением.

Критерии подбора усилителя

Как и любая другая техника, автомагнитола имеет определённые характеристики. Если учесть, что она подключается и работает в одной системе с другим оборудованием, их показатели должны максимально подходить друг к другу для совместной эксплуатации.
Поэтому, перед тем, как усилитель подключить к автомагнитоле, тщательно изучите и сопоставьте данные:

  • Одной из наиболее важных технических характеристик усилителя, является единица мощности на один канал. Так вот, при покупке усилителя, этот показатель необходимо сопоставить с соответствующими показателями остального оборудования.
  • Вам обязательно нужно знать, какова номинальная мощность вашей тыловой акустики, а так же динамика сабвуфера(см.Как сделать сабвуфер: дельные советы). Их показатели мощности должны немного превышать мощность одного канала усилителя.
    Это позволит получить максимально качественный звук. К тому же, подобное распределение мощностей предупредит перегрузку динамиков, и хрипеть они точно не будут.
  • Ещё одна важная характеристика усилителя – это сопротивление нагрузке. Нагрузкой для усилителя является акустическая система.
    Поэтому данная характеристика должна быть равной у динамиков и усилителя (например: а там, и там 4 Ом). Вполне нормально, если сопротивление нагрузке у динамиков будет несколько больше.
  • Но если окажется наоборот, есть все шансы, что в процессе эксплуатации и усилитель, и динамики выйдут из строя. Диапазон частот в автомобильном усилителе должен быть не менее 20 Гц – 20 КГц.
    Хорошо, если этот диапазон будет ещё больше.

В современных автомобильных усилителях предусмотрен такой элемент, как кроссовер. Он позволяет работать усилителю в различных режимах, а так же частотах различного диапазона.
Иногда в них предусмотрен линейный транзитный выход, который позволяет подключить к нему, если это необходимо, ещё один усилитель.

Какой выбрать усилитель, если установлен сабвуфер

Существуют различные модификации этих приборов, и их выбор осуществляется в зависимости от конфигурации конкретной звуковой системы:

  • Допустим, у вас установлен сабвуфер. В этом случае нужен двухканальный усилитель, и приобретая его, необходимо убедиться, что он может работать при мостовом способе подключения. Кстати, таких усилителей большинство.

Мостовое подключение усилителя к сабвуферу

  • Мостовое подключение означает, что оба канала усилителя работают на один динамик сабвуфера. Если мостовое подключение для усилителя не предусмотрено, нужно подумать, как к автомагнитоле подключить усилитель и сабвуфер, сделав это так, чтобы сигнал был суммированным.
  • Специалисты по автозвуку нередко прибегают к определённым хитростям. Можно заставить оба канала работать как одно целое, суммируя сигнал на выходе. Такое подключение используется при подаче сигнала на сабвуфер со сдвоенной звуковой катушкой.
  • В таком случае, выходы каналов, с обязательным соблюдением полярности, соединяются с обмотками сабвуфера. Ну а если у него обмотка в единственном числе, используются специальные сумматоры.
    В итоге, получается моносигнал, сила которого равна двойной мощности одного канала, за минусом потерь при суммировании.

Есть и более сложный вариант подключения усилителя к сабвуферу. При этом у каждого канала усилителя отдельная акустическая система, на которую он работает, и только потом сигнал суммируется.
Диапазоны частот каналов, в этом случае, не должны пересекаться, чтобы не перегрузить усилитель. Для этого на его выходе устанавливается пассивный фильтр.

Помехи при звучании

Подключение усилителя к автомагнитоле следует выполнить в том случае, если при высокой громкости звука появляются посторонние шумы, и колонки хрипят.
Итак:

  • Как правило, это происходит, когда они напрямую подсоединены к усилителю, встроенному в автомагнитолу. Он имеет малую мощность, и даже если производитель уверяет вас.
    Что она достигает, к примеру, сорока ватт, имейте в виду, что это мощность пиковая, а не звуковая.
  • Исправить ситуацию может многоканальный усилитель. А ещё лучше, если подключить 2 усилителя – автомагнитола практически любого производителя, предусматривает выполнение подобной звуковой схемы.

Разъёмы RCA на задней панели

  • Для подключения, на задней панели магнитолы предусмотрены линейные выходы RCA, и их может быть как один, так и четыре, и даже более. Хотя, в наиболее простых и недорогих вариантах автомагнитол, выходов может и вовсе не быть.
  • В таком случае, усилитель подключают к динамикам(см.Как выбрать динамики для автомагнитолы своими силами), но не напрямую, а через специальное устройство, уменьшающее амплитуду звука. Называется оно – аттенюатор.
    Копеечная цена этого устройства позволяет купить его в любом магазине радиоэлектроники. Хотя, можно использовать и старую деталь, благо, что аттенюатор встроен в каждый приёмник и телевизор.
  • Ответ на вопрос: «Как подключить 2 усилителя к автомагнитоле?» упрощается, если выходы всё же есть.
    Проще всего, если имеется два выхода RCA. Они могут понадобиться для разделения подключения к фронтальной и тыловой акустике.

Разделение выходов с помощью разветвителей

Фронтальный и тыловой выходы, в свою очередь, тоже могут разветвляться — и тогда уже понадобится не два, а четыре разъёма. Если же выход на усилителе только один, приходится использовать специальный шнур с необходимым количеством разветвлений.
Такой шнур в народе называют «тюльпан», его вы видите на фото сверху. Но если подключить два усилителя, разделение на фронт и тыл можно и не делать.

Что нужно для подключения

Как подключить усилитель к автомагнитоле, а вернее, какие провода вам для этого потребуются? Этот вопрос очень важен, и мы постараемся ответить на него более подробно.
Итак:

  • Рассмотрим необходимый комплект проводов, которые могут вам понадобиться в процессе подключения. Самый толстый – это питающий провод.
    Его мощность подбирается так: суммируется мощность всех каналов усилителя, если их два, то, естественно, учитывается и мощность второго.
  • Допустим, вы планируете установить два двухканальных усилителя: у одного из них мощность каналов по 40 Вт, а у другого, по 30 Вт. В этом случае, мощность всех каналов в сумме составляет: 40*2+30*2= 140 Вт.
  • Добавляем к этой цифре 30% на потери и получаем 182 Вт. Именно такую мощность будут выдавать усилители на максимальной громкости, и подбирать сечение питающего провода нужно, исходя из этой величины.
    Делим суммарную мощность на напряжение в сети (182Вт/12В=15,17А), и получаем максимально потребляемую силу тока.

Комплект проводов для подключения усилителя

  • Сечение данного провода рассчитывается на определённую силу тока, существует таблица соответствия для всей кабельной продукции. Если вы назовёте консультанту в магазине свою цифру, вам сразу скажут, какой именно провод вам потребуется.
  • В нашем случае, для 15А необходим медный провод сечением 0,75 мм2. Можно взять кабель с чуть большим сечением.
    Это будет запас — на случай подключения в будущем более мощного звукового оборудования.
  • Подача звука от автомагнитолы до усилителя, осуществляется с помощью межблочного кабеля. Именно от него зависит качество звука.
    И если вы вдруг решите сэкономить, купив тонкий кабель, со слабой изоляцией и плохим экранированием, приятных ощущений от прослушивания музыки не ждите.

Межблочный или сигнальный, провод должен иметь сплошное экранирование, мощную изоляцию, толстую центральную жилку и качественный разъём RCA. Что касается длины любого кабеля, то её нужно рассчитать так, чтобы его хватило проложить по салону без натяжки.

  • Но и лишняя длина тоже не нужна — достаточно одного метра запаса. Межблочный кабель, той же длины, возьмите в двух экземплярах.
    Второй провод будет дополнительным провод, и понадобится вам в процессе подключения. Об этом мы ещё скажем.

Держатель-колба для предохранителя

Ещё вам понадобится предохранитель. Его мощность должна быть выше расчётного показателя напряжения.
В нашем случае это 15А, значит, предохранитель нужно брать не менее чем на 20А. Ну а колбу-держатель для предохранителя можете покупать любой, исходя из ваших личных предпочтений.

Подключаем усилитель

Как правило, усилитель располагают в багажнике. Конкретное место вы выбираете на своё усмотрение.
Главное, чтобы там было сухо, и прибор не нагревался. После того, как место выбрано, приступаете к прокладке проводов.
Итак:

  • Сначала, под обшивкой авто, от усилителя до магнитолы прокладываете сигнальный кабель. Однозначного ответа тут быть не может, так как варианты прокладки выбираются, исходя из марки и модификации автомобиля.
  • Нужно только помнить, что межблочный кабель не должен соприкасаться с проводами бортовой сети, находящимися под напряжением. Дополнительный провод, о котором мы говорили выше, прокладывается вместе с сигнальным кабелем.

Схема подключения усилителя и сабвуфера

  • От АКБ к усилителю протягиваете провод питания. Его можно прокладывать параллельно проводке автомобиля.
    Колбу-держатель с находящимся в нём предохранителем, располагайте как можно ближе к аккумулятору — проводок между ними должен быть максимально коротким.
  • Сигнальный кабель подсоединяете к разъёмам: на магнитоле он называется Line-Out, а на усилителе Line-in. Провод питания тоже подсоединяете к усилителю.
    Что касается дополнительного кабеля, который протянут вместе с межблочным проводом: на усилителе он подсоединяется к разъёму Remote. Именно он включает усилитель при подаче тока +12А.
    На автомагнитоле этот провод подсоединяется к контакту синего цвета B+Ant.

Подключения на задней панели усилителя

  • Последним в данном процессе осуществляется подключение к динамикам. При мостовой работе усилителя, первый канал усилителя подсоединяется к плюсовой клемме динамика, а второй – к минусовой.
    Схема мостового подключения была приведена нами выше.
  • Рядом с усилителем монтируется небольшой прибор, который называется накопительный конденсатор. Это устройство помогает бортовой сети справиться с нагрузкой, возросшей от работы дополнительного звукового оборудования.
    Главной задачей конденсатора является защита усилителя от перепадов напряжения в сети.
  • К примеру, при снижении напряжения, он подпитывает усилитель из собственного запаса, и тем самым улучшает качество воспроизводства звука. Подключают данное устройство на клеммы питания усилителя, максимально короткими проводками. Не забывайте про соблюдение полярности!

Кстати, такой же конденсатор устанавливается и на сабвуфер, ведь в нём есть встроенный усилитель. Далее вам останется только произвести настройку усилителя согласно инструкции производителя.
Процесс настройки индивидуален, и зависит не только от модификаций магнитолы и усилителя, но и от наличия или отсутствия в системе сабвуфера.

Григорий с детства обожал машины, а в подростковом возрасте, когда самостоятельно подключил автомагнитолу в отцовской девятке, понял, что машины будут его работой, хобби, призванием. Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Схема подключения сабвуфера и усилителя к магнитоле

Звучание штатной звуковой системы, которой комплектуется большинство автомобилей, не всегда удовлетворяет владельцев качеством звучания. Для того чтобы сделать звук в салоне более громким и насыщенным басовыми частотами, в машину устанавливается усилитель и низкочастотная колонка. Схема подключения сабвуфера и усилителя к магнитоле в машине проста, но требует начальных знаний электротехники. Штатную магнитолу обычно не заменяют, но в случае необходимости ставят самую современную систему. Как подключить усилитель и сабвуфер в машине зависит от установки новых внешних устройств. Низкочастотная колонка может быть установлена на полке заднего сидения. Такая акустика обеспечивает комфортный звуковой фон в салоне автомобиля. Если владелец планирует установить усилок на 0,5-1,5 кВт и такой же громкоговоритель, то единственным местом для акустической системы может быть только багажный отсек.

Подключение саба с усилителем к магнитоле

Чтобы подключить сабвуфер к магнитоле с усилителем нужно подготовить необходимые комплектующие и инструмент. Сначала определяется место, где будет размещаться низкочастотная система. Чаще всего для установки низкочастотного блока используется багажный отсек автомобиля. В комплекс низкочастотного автомобильного канала входят следующие узлы:

  • Автомагнитола
  • Аккумулятор
  • Усилитель низкой частоты
  • Конденсатор большой ёмкости
  • Басовый мощный динамик

Все эти элементы должны быть соответствующим образом соединены между собой. Питание на автомагнитолу подаётся штатным способом, поэтому здесь ничего изменять не придётся. Важной частью работы по установке низкочастотного комплекса, является организация электропитания. Схема подключения саба и усилителя включает в себя подачу звукового сигнала от автомобильной магнитолы, подключение клемм электропитания к аккумулятору и соединение выходных контактов УНЧ с акустической системой. Низкочастотный усилитель для автомобиля не похож на бытовую технику. Обычно это плоский блок в металлическом корпусе, на одной из стенок которого расположены коаксиальные разъёмы типа «Тюльпан» для подачи звукового сигнала с внешнего источника и клеммы «под винт» для подключения питающего напряжения и акустических колонок. В схеме подключения усилка и саба, параллельно клеммам питания, подключается конденсатор большой ёмкости. Он может составлять 0,5-2,0 фарады. Накопительный конденсатор выполняет функцию дополнительного источника питания.

При прослушивании музыкальных программ на большой громкости нередко возникают «провалы» в звучании низкочастотной системы. Это связано с тем, что автомобильный аккумулятор, на пиковой мощности музыкального комплекса, не может обеспечить большой потребляемый ток. В этом случае запасённая в конденсаторе электроэнергия отдаётся в цепь электропитания УНЧ, обеспечивая нормальное звучание. Подключение усилителя и сабвуфера осуществляется специальным кабелем, предназначенным для акустических систем. Для соединения элементов низкочастотного автомобильного комплекта нельзя использовать обычные провода типа ШВВП от бытовой аппаратуры.

Как подключить провода к усилителю и сабвуферу

Чтобы правильно подключить сабвуфер и усилитель нужно выбрать соответствующие соединительные провода. Акустические кабели для подключения элементов низкочастотного комплекса должны быть многожильными, выполненными из меди и иметь сечение соответствующее потребляемому току усилителя. Нельзя использовать провода некоторых фирм, которые имеют стальные или алюминиевые жилы, покрытые тонким слоем меди. Особенно это опасно при большой мощности звуковой низкочастотной системы. Для подключения саба к усилку используются готовые комплекты соединительных кабелей.

В такой набор входят провода для подключения питания от аккумулятора, провода для акустической системы, коаксиальные кабели для подачи сигнала от магнитолы. В комплекте имеется предохранитель, кабельные наконечники «под болт» и крепежные элементы. При небольшой мощности устройства на него подаётся только «+» питающего напряжения. Этот кабель должен в обязательном порядке подключаться через предохранитель, который располагается в моторном отсеке рядом с аккумулятором. Минус блока заводится на массу автомобиля. Если мощность низкочастотной системы превышает 500 ватт, такую схему подключения использовать нельзя и напряжение с аккумулятора подаётся по двум проводам. Чтобы надёжно подключить саб через усилитель нужно тщательно подтягивать все резьбовые соединения, так как постоянная вибрация при движении автомобиля может привести к пропаданию контакта и отказу звуковой системы.

Подключение саба через усилок

Как правильно подключить сабвуфер через усилитель с несколькими каналами. Для того чтобы получить полноценное и качественное звучание недостаточно использовать одноканальный блок низкой частоты. В этом случае только басовый канал сможет обеспечить хорошую выходную мощность. При этом громкость и качество воспроизведения чрез штатную акустику будет заметно хуже. Оптимальным решением будет использование УНЧ с несколькими каналами. В этом случае подключить сабвуфер в машину через усилитель можно через один из каналов, а остальные будут использоваться для работы на фронтальные и тыловые громкоговорители.Для того чтобы обеспечить чёткое разделение всего звукового диапазона на отдельные полосы частот, акустические системы автомобиля стыкуются с усилителем через фильтры - кроссоверы. В этом случае высокие частоты передаются твиттерами, средние частоты отрабатываются через широкополосные динамики, а глубокие и насыщенные басы воспроизводятся сабвуфером через усилитель.

Сабвуфер к усилителю подключается акустическим кабелем, который должен иметь как можно меньшее сопротивление. Этот провод должен быть медным и многожильным. Подключение усилителя и сабвуфера к магнитоле осуществляется межблочным кабелем. Поскольку через него передаётся слаботочный сигнал его сечение не так важно, как сечение питающих проводов и кабелей для подключения динамика.

Подключение саба с усилителем к магнитоле

Как подключить саб и усилок к магнитоле зависит от конструкции воспроизводящего устройства.Большинство штатных устройств оборудованы разъёмами с ножевыми контактами, которые используются для подключения встроенных громкоговорителей. Кроме этого на задней панели автомобильной магнитолы находятся разъёмы линейных выходов левого и правого каналов. Они предназначены для штекеров типа RCAили «Тюльпан» и используются для подключения внешнего блока низкой частоты.

Если используется одноканальный модуль, то чтобы подключить сабвуфер к магнитоле через усилитель нужно использовать переходник. Он суммирует левый и правый каналы для подачи их на вход низкочастотного блока.

Подключение саба к магнитоле с усилком кроме коммутации звукового сигнала подразумевает дистанционное включение питания. Для этого используется отдельный провод. Он отходит от колодки, которая используется для подключения встроенных акустических систем и маркируется «Systemremotecontrol». После включения зажигания автомобиля и подаче питания на головное устройство(ГУ), на этом проводе устанавливается потенциал + 12 вольт. На блоках низкой частоты, предназначенных для работы с автомобильными акустическими системами, имеется контакт, который маркируется таким же образом. Соединение контактов ГУ и усилителя обеспечивает одновременную подачу электропитания на оба устройства.

Схема подключения саба и усилителя в машине не обязательно должна включать в себя автоматическую подачу питания. Линию дистанционного управления можно не использовать, а поставить обычный тумблер, чтобы включать питание мощного низкочастотного тракта вручную.

Как подключить саб к магнитоле через усилитель

Для того чтобы оборудовать автомобиль качественной звуковой системой и подключить саб с усилком в машину, сначала нужно выбрать систему усиления низкой частоты. Её тип определяется требованиями к звуковоспроизведению. Автомобильные модули бывают следующих типов:

  • Одноканальные
  • Двухканальные
  • Четырехканальные
  • Пятиканальные

Блоки с одним каналом применяются только для подключения саба. Они могут работать на нагрузку до 2 Ом. Такая система проста в установке и надёжна. На автомагнитоле нет регулятора усиления низких частот, но он имеется на НЧ модуле, и всегда можно установить нужный уровень громкости. Двухканальные системы допускают подключение двух громкоговорителей или одного, но мощного динамика. Самыми популярными моделями являются системы на четыре канала. Они позволяют подключить саб и усилок к магнитоле и в больших пределах менять конфигурацию звуковой системы автомобиля. Устройство с пятью каналами позволяет подключить четыре акустических системы и НЧ колонку. Это самая неэкономичная модель и при работе на стоянке такой блок быстро посадит аккумулятор.

Подключение сабвуфера с усилителем в машину начинается с выбора места установки. От этого будет зависеть длина соединительных кабелей. Схема подключения сабвуфера в машине через усилок предполагает расчёт длины проводов заранее, так как весь монтаж будет проводиться под обшивкой. При установке модуля нужно знать, что этот электронный блок будет выделять при работе большое количество тепла, поэтому в месте установки должна быть нормальная циркуляция воздуха. При подключению саба к усилителю в автомобиле нужно избегать крепления блока на боку или в любом неправильном положении. Если НЧ блок предназначен только для сабвуфера, то лучшим место его размещения будет багажный отсек, где модуль находится рядом с сабом. В этом случае потребуется только один плюсовой провод питания и межблочный кабель от магнитолы. Подключение сабвуфера к магнитоле с усилителем фото.

Как подключить динамик сабвуфера к усилителю

Подключение динамика сабвуфера к усилителю выполняется акустическим кабелем, который входит в готовые наборы или приобретается отдельно. Лучше всего, когда УНЧ и сабвуфер располагаются рядом. Это позволяет до минимума сократить длину соединительных проводов. При этом снижаются потери в кабеле. Если НЧ модуль и саб располагаются в багажном отсеке автомобиля, рядом крепится накопительный конденсатор, который позволит избежать провалов звука при большой мощности. При прокладке соединительных кабелей внутри отсеков автомобиля нужно использовать имеющиеся технологические отверстия. В точках перехода через металлические поверхности на провода одеваются пластиковые втулки, позволяющие избежать повреждения изоляции и короткого замыкания.



Принципиальная схема усилителя мощности 100 Вт с использованием полевого МОП-транзистора

Усилитель мощности является частью аудиоэлектроники. Он разработан, чтобы максимизировать величину мощности f заданного входного сигнала. В звуковой электронике операционный усилитель увеличивает напряжение сигнала, но не может обеспечить ток, необходимый для управления нагрузкой. В этом руководстве мы построим схему усилителя выходной мощности 100 Вт RMS с использованием полевых МОП-транзисторов и транзисторов с подключенным к ней динамиком с сопротивлением 4 Ом.

Топология конструкции для усилителей

В системе с цепочкой усилителей усилитель мощности используется на последнем или последнем этапе перед нагрузкой. Как правило, система усилителя звука использует топологию ниже, показанную на блок-схеме

.

Как вы можете видеть на приведенной выше блок-схеме, усилитель мощности - это последний каскад, который напрямую подключен к нагрузке. Как правило, перед усилителем мощности сигнал корректируется с помощью предварительных усилителей и усилителей управления напряжением.Кроме того, в некоторых случаях, когда требуется регулировка тембра, схема регулировки тембра добавляется перед усилителем мощности.

Знайте свою нагрузку

В случае системы Audio Amplifier System нагрузка и управляемая нагрузка усилителя являются важными аспектами конструкции. Основной нагрузкой на усилитель мощности является громкоговоритель . Выходная мощность усилителя мощности зависит от импеданса нагрузки, поэтому подключение неправильной нагрузки может снизить эффективность усилителя мощности, а также его стабильность.

Громкоговоритель - это огромная нагрузка, которая действует как индуктивная и резистивная нагрузка. Усилитель мощности обеспечивает выход переменного тока, поэтому сопротивление динамика является критическим фактором для правильной передачи мощности.

Импеданс - это эффективное сопротивление электронной схемы или компонента для переменного тока, которое возникает в результате комбинированных эффектов, связанных с омическим сопротивлением и реактивным сопротивлением.

В Audio electronics доступны различные типы громкоговорителей разной мощности с разным сопротивлением.Импеданс динамика можно лучше всего понять, используя соотношение между потоком воды внутри трубы. Просто представьте громкоговоритель как водопроводную трубу, вода, протекающая по трубе, является переменным звуковым сигналом. Теперь, если труба стала больше в диаметре, вода будет легко течь по трубе, объем воды будет больше, а если мы уменьшим диаметр, тем меньше воды будет протекать по трубе, поэтому объем воды будет ниже. Диаметр - это эффект, создаваемый омическим сопротивлением и реактивным сопротивлением.Если диаметр трубы станет больше, импеданс будет низким, поэтому динамик сможет получить большую мощность, а усилитель обеспечит более высокий сценарий передачи мощности, а если сопротивление станет высоким, то усилитель будет обеспечивать динамик меньшей мощностью.

Существуют различные варианты, а также различные сегменты динамиков, доступных на рынке, обычно с 4 Ом, 8 Ом, 16 Ом и 32 Ом, из которых 4 и 8 Ом громкоговорители широко доступны по низким ценам. Кроме того, мы должны понимать, что усилитель мощностью 5 Вт, 6 Вт или 10 Вт или даже более является среднеквадратичной мощностью, подаваемой усилителем на конкретную нагрузку в непрерывном режиме.

Итак, мы должны быть осторожны с рейтингом динамика, рейтингом усилителя, эффективностью динамика и импедансом.

Конструкция простой схемы усилителя звука мощностью 100 Вт

В предыдущих уроках мы сделали усилитель мощности 10 Вт, усилитель мощности 25 Вт и усилитель мощности 50 Вт. Но в этом руководстве мы разработаем усилитель выходной мощности 100 Вт RMS с использованием полевых МОП-транзисторов .

В конструкции усилителя 100 Вт используются несколько транзисторов и полевые МОП-транзисторы.Давайте посмотрим на технические характеристики и схему выводов важных полевых МОП-транзисторов и транзисторов. В каскаде усиления усилителя использован высоковольтный транзистор MPSA43 . Это высоковольтный NPN-транзистор, который действует как усилитель. Вывод MPSA43 NPN транзистора -

.

Мы использовали два дополнительных транзистора средней мощности MJE350 и MJE340 . MJE350 - это PNP-транзистор на 500 мА в корпусе TO-225, а идентичный транзистор с парой NPN - MJE340.MJE340 имеет ту же спецификацию, что и MJE350, но это транзистор средней мощности NPN.

Схемы распиновки для обоих из них приведены ниже -

На заключительном этапе используются два силовых полевых МОП-транзистора IRFP244 и IRFP9240 . Комбинация этих двух параметров обеспечивает выходную мощность 100 Вт RMS на нагрузке 4 Ом.

Необходимые компоненты для цепи усилителя мощности

  1. Плата Vero (может использоваться любой желающий с точками или подключениями)
  2. Паяльник
  3. Проволока для припоя
  4. Кусачки и инструмент для зачистки проводов
  5. Провода
  6. Аудиоразъемы в соответствии с требованиями
  7. Тонкий алюминиевый радиатор толщиной 5 мм и размером 90 мм x 45 мм.
  8. Источник питания 40V Rail-to-Rail с + 40V GND -40V выход для силовой шины
  9. Динамик 4 Ом, 100 Вт
  10. Резистор 1/4 Вт (39R, 390R, 1к, 1,5к, 4,7к, 15к, 22к, 33к, 47к, 150к) - 1шт.
  11. 330R Резистор 1/4 го Вт - 3 шт
  12. 10R Резистор 10 Вт
  13. 0.33R - 7 Вт - 2 шт.
  14. 0,22R - 10 Вт
  15. Конденсатор 100 нФ 100 В - 2 шт
  16. 47uF 100V Конденсатор
  17. 470пФ 100 В
  18. 470нФ 63В
  19. 10 пФ 100 В
  20. 1n4002 Диод
  21. IRFP244
  22. IRF9240
  23. MJE350
  24. MJE340
  25. BC546 - 2 шт.
  26. MPSA43 - 3 шт.

Схема усилителя звука мощностью 100 Вт и пояснения

Схема усилителя звука 100 Вт состоит из нескольких ступеней.В начале первого каскада усиления секция фильтра блокирует нежелательные частотные шумы. Эта секция фильтра создается с использованием R3, R4 и C1, C2.

На втором каскаде схемы , Q1 и Q2, которые представляют собой транзисторы MPSA43, работают как дифференциальный усилитель и подают сигнал на дополнительный каскад усиления.

Затем выполняется усиление мощности через два полевых МОП-транзистора, IRFP244N и IRF9240. Эти два полевых МОП-транзистора являются важной частью схемы.Эти два полевых МОП-транзистора действуют как двухтактный драйвер (широко используемая топология или архитектура усиления). Для управления этими двумя полевыми МОП-транзисторами Q5 и Q7 используются транзисторы MJE350 и MJE340 . Эти два силовых транзистора обеспечивают достаточный ток затвора для управления полевыми МОП-транзисторами. R15 и R14 - это резисторы ограничения тока для защиты затвора полевого МОП-транзистора от броска тока. То же самое происходит с R12 и R13 для защиты выходной нагрузки от пускового тока привода. R18 - это резистор высокой мощности , который действует как ограничивающая цепь с конденсатором 100 нФ.R16 также обеспечивает дополнительную защиту от перегрузки по току.

Тестирование цепи усилителя мощностью 100 Вт

Мы использовали инструменты моделирования Proteus для проверки выхода схемы; мы измерили выходной сигнал в виртуальном осциллографе. Вы можете проверить полное демонстрационное видео , приведенное ниже

Мы запитываем схему напряжением +/- 40 В, и подается входной синусоидальный сигнал. Канал A осциллографа (желтый) подключен к выходу с нагрузкой 4 Ом, а входной сигнал подключен к каналу B (синий).

На видео мы можем увидеть разницу между входным сигналом и усиленным выходом : -

Кроме того, мы проверили выходную мощность. Мощность усилителя сильно зависит от нескольких факторов, как обсуждалось ранее. Это сильно зависит от импеданса динамика, эффективности динамика, КПД усилителя, топологии конструкции, общих гармонических искажений и т. Д. Мы не могли рассмотреть или рассчитать все возможные факторы, которые создают зависимости в мощности усилителя.Реальная схема отличается от модели, потому что при проверке или тестировании выходных данных необходимо учитывать множество факторов.

Расчет мощности усилителя

Мы использовали простую формулу для расчета мощности усилителя -

  Мощность усилителя = В  2  / R  

Мы подключили мультиметр переменного тока к выходу. Напряжение переменного тока, отображаемое на мультиметре, представляет собой размах переменного напряжения.

Мы получили очень низкочастотный синусоидальный сигнал 25-50 Гц. Как и в случае с низкой частотой, усилитель будет подавать больший ток на нагрузку, и мультиметр сможет правильно определять напряжение переменного тока.

Мультиметр показал + 20,9 В переменного тока. Итак, по формуле на выходе усилителя мощности при нагрузке 4 Ом

  Мощность усилителя = 20,9  2 /4  Мощность усилителя =  109,20  (более 100 Вт приблизительно) 

Что следует помнить при создании усилителя звука мощностью 100 Вт

  1. При построении схемы полевые МОП-транзисторы необходимо правильно соединить с радиатором на каскаде усилителя мощности.Радиатор большего размера обеспечивает лучший результат. Силовые транзисторы Q5 и Q7 должны иметь теплоотвод с небольшими U-образными алюминиевыми радиаторами.
  2. Для достижения лучшего результата рекомендуется использовать конденсаторы коробчатого типа с номинальным звуковым уровнем.
  3. Всегда полезно использовать печатную плату для приложений, связанных со звуком.
  4. Сделайте дорожки дифференциального усилителя короткими и как можно ближе к входной дорожке.
  5. Держите линии аудиосигнала отдельно от линий питания с шумом.
  6. Будьте осторожны с толщиной следов. Поскольку это конструкция на 100 Вт, требуется больший путь тока, поэтому максимизируйте ширину дорожки. Лучше использовать 70-микронную медную плату в двухсторонней схеме с максимальным количеством переходных отверстий для лучшего прохождения тока.
  7. Необходимо создать заземляющую поверхность по цепи. Сделайте обратный путь заземления как можно короче.

Добейтесь лучших результатов

В этой конструкции мощностью 100 Вт можно сделать несколько улучшений для повышения производительности.

  1. Добавьте развязывающий конденсатор емкостью 4700 мкФ с номиналом не менее 100 В между положительной и отрицательной цепью питания.
  2. Для большей стабильности используйте резисторы MFR с номиналом 1%.
  3. Замените диод 1N4002 на UF4007.
  4. Замените R11 потенциометром 1k, чтобы контролировать ток покоя на силовых полевых МОП-транзисторах.
  5. Добавьте предохранитель на выходе, он защитит цепь от перегрузки динамика или короткого замыкания на выходе.

Также проверьте схемы других усилителей звука:

.Блок-схема

»Электроника

Блок-схема супергетеродинного приемника показывает работу различных блоков сигналов и поток сигналов в рамках общей конструкции радиочастотной схемы.


Учебное пособие по радио Superhet Включает:
Радио Superhet Теория суперхетов Ответ изображения Блок-схема / приемник в целом Эволюция дизайна Супергет с двойным и множественным преобразованием Характеристики
См. Также: Типы радио


Радиоприемник superhet используется во многих формах приема радиовещания, двусторонней радиосвязи и т.п.

Полезно иметь представление о различных блоках сигналов, их функциях и общем потоке сигналов не только для проектирования ВЧ-схемы, но и с точки зрения эксплуатации. Можно получить наилучшие характеристики, если разобраться в его внутренней радиочастотной конструкции и функциях.

Приемник состоит из нескольких различных схемных блоков, каждый из которых выполняет свою функцию.

Хотя приведенная ниже блок-схема супергетеродинного приемника является основным форматом, она служит для иллюстрации работы.Часто встречаются более сложные приемники с более сложными блок-схемами, поскольку эти радиостанции могут предложить лучшую производительность и больше возможностей.

Профессиональный супергетеродинный приемник
Изображение предоставлено Icom UK

Блоки схем супергетеродинного приемника

В ВЧ конструкции базового супергетеродинного приемника есть несколько ключевых схемных блоков. Хотя могут быть изготовлены более сложные приемники, широко используется базовая конструкция радиочастотной схемы - дополнительные блоки могут повысить производительность или дополнительную функциональность, а их работу в целом приемнике обычно легко определить после понимания базовой блок-схемы.

  • Настройка и усиление RF: Этот каскад RF в общей блок-схеме приемника обеспечивает начальную настройку для удаления сигнала изображения. Это также дает некоторое усиление. В конструкции ВЧ-схемы для этого блока используется множество различных подходов в зависимости от его применения.

    Конструкция ВЧ-схемы представляет некоторые проблемы. Недорогие радиовещательные радиостанции могут иметь схему смесителя-усилителя, которая дает некоторое усиление РЧ.Радиостанции ВЧ могут не захотеть слишком большого усиления РЧ, потому что некоторые из принимаемых очень сильных сигналов могут перегрузить более поздние стадии. ВЧ конструкция может включать некоторое усиление, а также ослабление ВЧ для решения этой проблемы. Радиостанции для VHF и выше будут стремиться использовать большее усиление, чтобы иметь достаточно низкий коэффициент шума для приема сигнала.

    Если для приемника важны шумовые характеристики, то этот каскад будет разработан для обеспечения оптимальных шумовых характеристик. Этот блок схемы усилителя RF также увеличивает уровень сигнала, так что шум, вносимый более поздними каскадами, находится на более низком уровне по сравнению с полезным сигналом.

    Всем радиостанциям потребуется достаточно высокий уровень подавления изображения, и это обеспечивается настройкой RF. Высокие частоты ПЧ позволяют повысить эффективность настройки РЧ, поскольку разница между полезным сигналом и изображением увеличивается.


  • Гетеродин: Как и в других областях проектирования радиочастотных схем, блок схемы гетеродина в супергетической радиостанции может принимать различные формы.

    Ранние приемники использовали автономные гетеродины.С этими генераторами в высокопроизводительных сверхмощных радиостанциях использовался значительный опыт проектирования радиочастотных схем, чтобы обеспечить минимально возможное отклонение. Катушки с высокой добротностью, схемы с низким дрейфом, управление нагревом (поскольку тепло вызывает дрейф) и т. Д. .

    Сегодня в большинстве приемников используется один или несколько синтезаторов частоты различных форм. Наиболее распространенным подходом к проектированию радиочастотных схем является использование схемы фазовой автоподстройки частоты. Одноконтурные и многопетлевые синтезаторы используются в зависимости от требований, производительности, стоимости и т.п.Также все чаще используются прямые цифровые синтезаторы. Какая бы форма синтезатора ни использовалась в ВЧ-конструкции, они обеспечивают гораздо более высокий уровень стабильности и позволяют программировать частоты в цифровом виде различными способами, обычно с использованием микроконтроллера или микропроцессорной системы той или иной формы. Они более сложны, чем старые генераторы переменной частоты, требуют гораздо больше электронных компонентов, но обеспечивают гораздо более высокий уровень производительности.

  • Смеситель: Смеситель может быть одним из ключевых элементов в общей радиочастотной конструкции приемника.Обеспечение того, чтобы характеристики микшера соответствовали характеристикам остальной части радио, особенно важно.

    И гетеродин, и входящий сигнал поступают в этот блок в супергетеродинном приемнике. Полезный сигнал преобразуется в промежуточную частоту.

    Реальная реализация требует, чтобы генерировалось минимальное количество паразитных сигналов. В некоторых очень недорогих радиовещательных приемниках могут использоваться автоколебательные смесители, которые обеспечивают усиление РЧ от одного транзистора и нескольких других электронных компонентов, которые не обеспечивают высокой производительности.Для высокопроизводительной радиостанции, используемой для двусторонней радиосвязи и т.п., требуется гораздо лучшая производительность. Для достижения этой цели можно использовать такие смесительные схемы, как сбалансированные смесители, двойные балансные смесители и т.п.


  • Усилитель и фильтр ПЧ: Этот супергетеродинный блок приемника обеспечивает большую часть усиления и селективности. Часто сравнительно небольшое усиление будет обеспечено в предыдущих блоках схемы радиосвязи радиоприемника.Стадии ПЧ - это то место, где обеспечивается основное усиление. При фиксированной частоте намного легче достичь высокого уровня усиления и общей производительности.

    Первоначально каскад ПЧ мог включать в себя ряд различных транзисторов, полевых транзисторов или термоэмиссионных клапанов / вакуумных ламп и других электронных компонентов, но в настоящее время можно получить интегральные схемы, которые содержат полную полосу ПЧ.

    Этот блок схемы радиостанции также обеспечивает избирательность по соседнему каналу.Могут использоваться фильтры с высокими характеристиками, такие как кварцевые фильтры, хотя в домашних радиоприемниках можно использовать LC или керамические фильтры. Тип фильтра будет зависеть от конструкции радиочастоты и ее применения.

    Также в супергетике с множественным преобразованием IF может быть на нескольких разных частотах, обычно более ранние стадии находятся на более высоких частотах, чтобы обеспечить более высокие уровни отклонения изображения, а более поздние - на более низких частотах, чтобы обеспечить усиление и избирательность по соседнему каналу.


  • Демодулятор: На блок-схеме супергетеродинного приемника показан только один демодулятор, но на самом деле многие радиочастотные конструкции могут иметь один или несколько демодуляторов в зависимости от типа принимаемых сигналов.Радиостанции, используемые для профессиональных приложений радиосвязи и мониторинга, могут нуждаться в возможности демодуляции различных схем модуляции и форм сигналов, а для этого может потребоваться ряд различных демодуляторов, которые можно включать в зависимости от ситуации.

    Даже многие радиостанции вещания будут иметь AM и FM, но профессиональные радиостанции, используемые для мониторинга и двусторонней радиосвязи, в некоторых случаях могут потребовать большего разнообразия. Наличие разнообразных демодуляторов позволит принимать множество различных режимов сигнала и увеличить возможности радио.

  • Автоматическая регулировка усиления, AGC: Автоматическая регулировка усиления включена в большинство блок-схем супергетических радиостанций. Функция этого схемного блока состоит в том, чтобы уменьшить усиление для сильных сигналов, чтобы поддерживать уровень звука для чувствительных к амплитуде форм модуляции, а также для предотвращения перегрузки.

    Хотя основная концепция одинакова для всех конструкций радиочастотных схем, есть некоторые вариации в реализации.Некоторые из ключевых изменений - постоянная времени системы AGC. Для AM и т.п. приемлема относительно медленная постоянная времени. Для SSB требуется более короткая постоянная времени, чтобы следовать огибающей сигнала SSB.

    Существуют также различия в способе получения напряжения АРУ и в том, где оно применяется. Часто он применяется сначала к блокам схемы IF, а затем к блоку схемы RF. Таким образом сохраняется наилучшее соотношение сигнал / шум. Как правило, AGC относительно легко реализовать, имея относительно небольшое количество электронных компонентов.


  • Аудиоусилитель: После демодуляции восстановленный звук подается на блок звукового усилителя для усиления до необходимого уровня для громкоговорителей или наушников. В качестве альтернативы восстановленная модуляция может использоваться для других приложений, после чего она обрабатывается требуемым образом конкретным блоком схемы.

    Во многих отношениях этот блок схемы в супергетеродинном радиоприемнике является наиболее простым.Для многих приложений усилитель звука будет включать в себя простую конструкцию электронной схемы, особенно если звук применяется к простым наушникам или громкоговорителю. Для приложений двусторонней радиосвязи может потребоваться ограничить полосу пропускания звукового сигнала до "телекоммуникационной" полосы частот примерно от 300 Гц до 3,3 кГц. Также можно использовать звуковые фильтры.

    Для приложений, требующих более высокого качества вывода, при проектировании электронной схемы может потребоваться больше размышлений для достижения высокой точности воспроизведения.

    Какая бы ни была радиостанция, требования к этому блоку могут быть разными.

Описание блок-схемы супергетеродинного приемника

Сигналы поступают в приемник от антенны и подаются на РЧ-усилитель, где они настраиваются для удаления сигнала изображения, а также для снижения общего уровня нежелательных сигналов на других частотах, которые не требуются.

Блок-схема базового супергетеродинного приемника

Затем сигналы подаются на смеситель вместе с гетеродином, где полезный сигнал преобразуется в промежуточную частоту.Здесь применяются значительные уровни усиления и фильтруются сигналы. Эта фильтрация отбирает сигналы на одном канале по сравнению с сигналами на следующем. Он намного больше, чем тот, что используется в передней части.

Преимущество фильтра ПЧ перед фильтрацией RF состоит в том, что фильтр может быть рассчитан на фиксированную частоту. Это позволяет улучшить настройку. Переменные фильтры никогда не могут обеспечить такой же уровень избирательности, который может быть обеспечен фильтрами с фиксированной частотой.

После фильтрации следующим блоком в супергетеродинном приемнике является демодулятор.Это может быть амплитудная модуляция, одинарная боковая полоса, частотная модуляция или любая форма модуляции. Также возможно переключать разные демодуляторы в соответствии с принимаемым режимом.

Последний элемент на блок-схеме супергетеродинного приемника показан как усилитель звука, хотя это может быть блок схемы любой формы, который используется для обработки или усиления демодулированного сигнала.

Обзор блок-схемы

На схеме выше показана очень простая версия супергетеродинного приемника.Многие наборы в наши дни намного сложнее. Некоторые радиостанции superhet имеют более одного преобразования частоты, а другие области имеют дополнительные схемы для обеспечения требуемых уровней производительности.

Однако основная концепция супергетеродина остается той же, используя идею смешивания входящего сигнала с локально генерируемым колебанием для преобразования сигналов на новую частоту.

Другие важные темы по радио:
Радиосигналы Типы и методы модуляции Амплитудная модуляция Модуляция частоты OFDM ВЧ микширование Петли фазовой автоподстройки частоты Синтезаторы частот Пассивная интермодуляция ВЧ аттенюаторы RF фильтры RF циркулятор Типы радиоприемников Радио Superhet Избирательность приемника Чувствительность приемника Обработка сильного сигнала приемника Динамический диапазон приемника
Вернуться в меню тем радио.. .

.

Схема, конфигурация, коэффициент усиления и практические примеры

Операционный усилитель (операционный усилитель) - это основа аналоговой электроники. Операционный усилитель - это электронный компонент со связью по постоянному току, который усиливает напряжение с дифференциального входа с помощью резисторной обратной связи. Операционные усилители популярны благодаря своей универсальности, поскольку их можно настраивать разными способами и использовать в разных аспектах. Схема операционного усилителя состоит из нескольких переменных, таких как полоса пропускания, входное и выходное сопротивление, запас усиления и т. Д.Различные классы операционных усилителей имеют разные характеристики в зависимости от этих переменных. Существует множество операционных усилителей в различных корпусах интегральных схем (ИС), некоторые операционные усилители содержат два или более операционных усилителя в одном корпусе. LM358, LM741, LM386 - некоторые часто используемые микросхемы операционных усилителей. Вы можете узнать больше об операционных усилителях, посетив наш раздел «Схемы операционных усилителей».

Операционный усилитель имеет два дифференциальных входных контакта и выходной контакт вместе с контактами питания. Эти два контакта дифференциального входа: , инвертирующий, или отрицательный, и , неинвертирующий, или положительный.Операционный усилитель усиливает разницу в напряжении между этими двумя входными контактами и обеспечивает усиленный выход через свой Vout или выходной контакт.

В зависимости от типа входа операционный усилитель можно разделить на инвертирующий усилитель или неинвертирующий усилитель. В предыдущем учебном пособии по неинвертирующему операционному усилителю мы видели, как использовать усилитель в неинвертирующей конфигурации. В этом руководстве мы изучим , как использовать операционный усилитель в инвертирующей конфигурации .

Инвертирующая конфигурация операционного усилителя

Он называется инвертирующим усилителем , потому что операционный усилитель изменяет фазовый угол выходного сигнала точно на 180 градусов не в фазе относительно входного сигнала.Как и раньше, мы используем два внешних резистора для создания цепи обратной связи и замкнутого контура через усилитель.

В неинвертирующей конфигурации мы обеспечиваем положительную обратную связь через усилитель, но для инвертирующей конфигурации мы производим отрицательную обратную связь через схему операционного усилителя.

Давайте посмотрим на схему подключения для конфигурации инвертирующего ОУ

В вышеупомянутом инвертирующем операционном усилителе мы видим, что R1 и R2 обеспечивают необходимую обратную связь по схеме операционного усилителя.Резистор R2 - это резистор входного сигнала, а резистор R1 - резистор обратной связи. Эта цепь обратной связи вынуждает дифференциальное входное напряжение почти до ноль .

Обратная связь подключается к отрицательной клемме операционного усилителя, а положительная клемма подключается к земле. Потенциал напряжения на инвертирующем входе такой же, как потенциал напряжения на неинвертирующем входе. Таким образом, на неинвертирующем входе создается точка суммирования виртуальной Земли, имеющая тот же потенциал, что и земля или Земля.Операционный усилитель будет действовать как дифференциальный усилитель .

Итак, в случае инвертирующего операционного усилителя ток на входной клемме не течет, входное напряжение также равно напряжению обратной связи на двух резисторах, поскольку оба они имеют один общий виртуальный источник заземления. Из-за виртуального заземления входное сопротивление операционного усилителя равно входному резистору операционного усилителя R2. Этот R2 связан с коэффициентом усиления замкнутого контура, и коэффициент усиления может быть задан отношением внешних резисторов, используемых в качестве обратной связи.

Поскольку на входной клемме нет тока, а дифференциальное входное напряжение равно нулю, мы можем вычислить коэффициент усиления ОУ с обратной связью. Узнать больше о конструкции ОУ и его работе можно по ссылке.

Коэффициент усиления инвертирующего ОУ

На изображении выше показаны два резистора R2 и R1, которые представляют собой резисторы обратной связи делителя напряжения, используемые вместе с инвертирующим операционным усилителем. R1 - резистор обратной связи (Rf), а R2 - входной резистор (Rin).Если посчитать ток, протекающий через резистор, то -

  i = (Vin - Vout) / (Rin (R2) - Rf (R1))  

Поскольку Dout является средней точкой делителя, мы можем заключить, что

Как мы описали ранее, из-за виртуальной земли или точки суммирования одного и того же узла напряжение обратной связи равно 0, Dout = 0. Итак,

Итак, формула инвертирующего усилителя для коэффициента усиления замкнутого контура будет

  Усиление (Av) = (Vout / Vin) = - (Rf / Rin)  

Итак, из этой формулы мы получаем любую из четырех переменных, если доступны три другие переменные.Калькулятор усиления на операционном усилителе можно использовать для расчета усиления инвертирующего операционного усилителя.

Как мы видим в формуле знак минус, выход будет сдвинут на 180 градусов по фазе в отличие от фазы входного сигнала.

Практический пример инвертирующего усилителя

На приведенном выше изображении показана конфигурация операционного усилителя, где два резистора обратной связи обеспечивают необходимую обратную связь в операционном усилителе.Резистор R2 - входной резистор, а R1 - резистор обратной связи. Входной резистор R2 имеет значение сопротивления 1 кОм, а резистор обратной связи R1 имеет значение сопротивления 10 кОм. Мы рассчитаем инвертирующее усиление операционного усилителя. Обратная связь обеспечивается отрицательной клеммой, а положительная клемма соединена с землей.

Формула инвертирования усиления схемы операционного усилителя -

  Усиление (Av) = (Vout / Vin) = - (Rf / Rin)  

В приведенной выше схеме Rf = R1 = 10k и Rin = R2 = 1k

  Итак, усиление (Av) = (Vout / Vin) = - (Rf / Rin)   Усиление (Av) = (Vout / Vin) = - (10k / 1k)  

Таким образом, усиление будет -10 раз, а выход будет сдвинут по фазе на 180 градусов.

Теперь, если мы увеличим коэффициент усиления операционного усилителя до -20 раз, каков будет номинал резистора обратной связи, если входной резистор будет таким же? Итак,

  Усиление = -20 и Rin = R2 = 1 кОм.   -20 = - (R1 / 1к)   R1 = 20 тыс.  

Итак, если мы увеличим значение 10k до 20k, коэффициент усиления операционного усилителя будет -20 раз.

Мы можем увеличить коэффициент усиления операционного усилителя, изменив соотношение резисторов , однако не рекомендуется использовать более низкое сопротивление в качестве Rin или R2.Поскольку более низкое значение сопротивления снижает входное сопротивление и создает нагрузку на входной сигнал. В типичных случаях для входного резистора используется значение от 4,7 кОм до 10 кОм.

Когда требуется высокое усиление и мы должны обеспечить высокий импеданс на входе, мы должны увеличить номинал резисторов обратной связи. Но также не рекомендуется использовать резистор очень большого номинала на Rf. Более высокий резистор обратной связи обеспечивает нестабильный запас усиления и не может быть жизнеспособным выбором для операций, связанных с ограниченной полосой пропускания. Типичное значение 100 кОм или немного больше, чем используется в резисторе обратной связи .

Нам также необходимо проверить полосу пропускания схемы операционного усилителя для надежной работы при высоком усилении.

Суммирующий усилитель или схема сумматора операционного усилителя

Инвертирующий операционный усилитель может использоваться в различных местах, например, как суммирующий усилитель ОУ . Одним из важных применений инвертирующего операционного усилителя является суммирующий усилитель или смеситель виртуальной земли.

На приведенном выше изображении показан виртуальный заземляющий смеситель или суммирующий усилитель, в котором инвертированный операционный усилитель смешивает несколько различных сигналов через свой инвертирующий вывод.Вход инвертирующего усилителя практически находится под потенциалом земли, что обеспечивает отличное приложение, связанное с микшером, при работе, связанной с микшированием звука.

Как мы видим, разные сигналы суммируются на отрицательной клемме с использованием разных входных резисторов. Нет ограничений на количество добавляемых различных сигнальных входов. Коэффициент усиления каждого порта сигнала определяется соотношением резистора R2 обратной связи и входного резистора конкретного канала.

Также узнайте больше о применении операционного усилителя, изучив различные схемы на основе операционного усилителя.Эта конфигурация инвертирующего операционного усилителя также используется в различных фильтрах, таких как активный фильтр нижних частот или активный фильтр верхних частот.

Цепь трансимпедансного усилителя

Другое применение инвертирующего усилителя ОУ - это использование усилителя в качестве трансимпедансного усилителя.

В такой схеме операционный усилитель преобразует очень слабый входной ток в соответствующее выходное напряжение. Итак, трансимпедансный усилитель преобразует ток в напряжение .

Он может преобразовывать ток от фотодиода, акселерометра или других датчиков, вырабатывающих слабый ток, а с помощью трансимпедансного усилителя ток можно преобразовать в напряжение.

На изображении выше инвертированный операционный усилитель, используемый для создания трансимпедансного усилителя , который преобразует ток, получаемый от фотодиода, в напряжение. Усилитель обеспечивает низкий импеданс фотодиода и обеспечивает изоляцию от выходного напряжения операционного усилителя.

В приведенной выше схеме используется только один резистор обратной связи. R1 - это резистор обратной связи высокого номинала. Мы можем изменить коэффициент усиления, изменив номинал резистора R1.Высокий коэффициент усиления операционного усилителя использует стабильное состояние, при котором ток фотодиода равен току обратной связи через резистор R1.

Поскольку мы не обеспечиваем никакого внешнего смещения на фотодиоде, входное напряжение смещения фотодиода очень низкое, что приводит к большому усилению напряжения без какого-либо выходного напряжения смещения. Ток фотодиода будет преобразован в высокое выходное напряжение.

Другие применения инвертирующего ОУ: -

  1. Фазовращатель
  2. Интегратор
  3. В работах, связанных с балансировкой сигналов
  4. Линейный ВЧ смеситель
  5. В различных датчиках на выходе используется инвертирующий операционный усилитель.
.

Electronics Club - Блок-схемы

Electronics Club - Блок-схемы - аудиосистема, радиосистема, блок питания, система управления

Аудио | Радио | Электропитание | Контроль

Следующая страница: Принципиальные схемы

Блок-схемы используются для понимания (и проектирования) полных схем путем их разрыва. вниз на более мелкие разделы или блоки. Каждый блок выполняет определенную функцию, и блок-схема показывает, как они связаны между собой. Попытки показать компоненты, используемые в блоке, отображаются только входы и выходы.Такой подход к схемам называется подходом systems .

Подключение источника питания (или аккумулятора) редко отображается на блок-схемах.


Система усилителя звука

Источник питания (не показан) подключен к блокам предварительного усилителя и усилителя мощности.

Микрофон - преобразователь, преобразующий звук в напряжение.

Предварительный усилитель - усиливает слабый звуковой сигнал (напряжение) с микрофона.

Регуляторы тона и громкости - регулируют характер аудиосигнала.
Регулятор тембра регулирует баланс высоких и низких частот.
Регулятор громкости регулирует силу сигнала.

Power Amplifier - увеличивает силу (мощность) звукового сигнала.

Громкоговоритель - преобразователь, преобразующий звуковой сигнал в звук.


Радиоприемник

Источник питания (не показан) подключен к блоку звукового усилителя.

Антенна - принимает радиосигналы от многих станций.

Тюнер - выбирает сигнал только от одной радиостанции.

Детектор - извлекает звуковой сигнал, передаваемый радиосигналом.

Audio Amplifier - увеличивает силу (мощность) звукового сигнала.
Его можно разбить на блоки, как показано выше в системе звукового усилителя.

Громкоговоритель - преобразователь, преобразующий звуковой сигнал в звук.


Регулируемая система питания

Трансформатор - понижает напряжение сети переменного тока 230 В до переменного тока низкого напряжения.

Выпрямитель - преобразует переменный ток в постоянный, но выходной постоянный ток меняется.

Smoothing - сглаживает постоянный ток от сильного колебания до небольшого.

Регулятор - устраняет пульсации путем установки постоянного напряжения на выходе постоянного тока.

Дополнительную информацию см. На странице «Источники питания».



Система управления с обратной связью

Источник питания (не показан) подключен к блоку схемы управления.

Датчик - преобразователь, преобразующий состояние контролируемой величины к электрическому сигналу.

Селектор (управляющий вход) - выбирает желаемое состояние выхода. Обычно это переменный резистор.

Цепь управления - сравнивает желаемое состояние (управляющий вход) с фактическим состоянием (датчик) контролируемой величины и посылает соответствующий сигнал на выходной преобразователь.

Выходной преобразователь - преобразует электрический сигнал в контролируемую величину.

Контролируемое количество - обычно не электрическая величина, например скорость двигателя.

Обратная связь - обычно не электрическая, датчик определяет состояние контролируемое количество.


Следующая страница: Принципиальные схемы | Исследование


Политика конфиденциальности и файлы cookie

Этот сайт не собирает личную информацию. Если вы отправите электронное письмо, ваш адрес электронной почты и любая личная информация будет используется только для ответа на ваше сообщение, оно не будет передано никому.На этом веб-сайте отображается реклама, если вы нажмете на рекламодатель может знать, что вы пришли с этого сайта, и я могу быть вознагражден. Рекламодателям не передается никакая личная информация. Этот веб-сайт использует некоторые файлы cookie, которые классифицируются как «строго необходимые», они необходимы для работы веб-сайта и не могут быть отклонены, но они не содержат никакой личной информации. Этот веб-сайт использует службу Google AdSense, которая использует файлы cookie для показа рекламы на основе использования вами веб-сайтов. (включая этот), как объяснил Google.Чтобы узнать, как удалить файлы cookie и управлять ими в своем браузере, пожалуйста посетите AboutCookies.org.

electronicsclub.info © Джон Хьюс 2020

Веб-сайт размещен на Tsohost

.

Что такое усилитель мощности? Типы, классы и применение

Усилитель - это электронное устройство, используемое для увеличения величины напряжения / тока / мощности входного сигнала. Он принимает слабый электрический сигнал / форму волны и воспроизводит аналогичную более сильную форму волны на выходе с помощью внешнего источника питания.

В зависимости от изменений, вносимых во входной сигнал, усилители подразделяются на усилители тока, напряжения и мощности. В этой статье мы подробно узнаем об усилителях мощности.

Для получения дополнительной информации о различных типах усилителей: Различные типы и применения усилителей

Что такое усилитель мощности?

Усилитель мощности - это электронный усилитель, предназначенный для увеличения мощности заданного входного сигнала. Мощность входного сигнала увеличивается до уровня, достаточно высокого, чтобы управлять нагрузкой таких устройств вывода, как динамики, наушники, радиопередатчики и т. Д. В отличие от усилителей напряжения / тока, усилитель мощности предназначен для непосредственного управления нагрузкой и используется в качестве конечного блока. в цепи усилителя.

Входной сигнал усилителя мощности должен быть выше определенного порога. Таким образом, вместо того, чтобы напрямую передавать необработанный звуковой / радиочастотный сигнал на усилитель мощности, он сначала предварительно усиливается с помощью усилителей тока / напряжения и после внесения необходимых изменений отправляется в качестве входа в усилитель мощности. Вы можете увидеть блок-схему аудиоусилителя и использование усилителя мощности ниже.

В этом случае микрофон используется в качестве источника входного сигнала. Уровень сигнала с микрофона недостаточен для усилителя мощности.Поэтому сначала он предварительно усиливается там, где его напряжение и ток немного увеличиваются. Затем сигнал проходит через цепь регуляторов тембра и громкости, которая вносит эстетические коррективы в форму звуковой волны. Наконец, сигнал проходит через усилитель мощности, а выходной сигнал усилителя мощности подается на динамик.

Типы усилителей мощности

В зависимости от типа подключенного устройства вывода усилители мощности делятся на следующие три типа.

Усилители мощности звука

Усилители мощности этого типа используются для увеличения мощности более слабого звукового сигнала.Усилители, используемые в схемах динамиков телевизоров, мобильных телефонов и т. Д., Подпадают под эту категорию.

Выходная мощность усилителя мощности звука колеблется от нескольких милливатт (как в усилителях для наушников) до тысяч ватт (как усилители мощности в системах Hi-Fi / домашних кинотеатрах).

Радиочастотные усилители мощности

Беспроводная передача требует, чтобы модулированные волны передавались на большие расстояния по воздуху. Сигналы передаются с помощью антенн, а дальность передачи зависит от величины мощности сигналов, подаваемых на антенну.

Для беспроводной передачи, такой как FM-радиовещание, антеннам требуются входные сигналы мощностью в тысячи киловатт. Здесь усилители мощности радиочастоты используются для увеличения величины мощности модулированных волн до уровня, достаточно высокого для достижения требуемого расстояния передачи.

Усилители мощности постоянного тока
Усилители мощности постоянного тока

используются для усиления мощности сигналов с широтно-импульсной модуляцией. Они используются в электронных системах управления, которым требуются мощные сигналы для привода двигателей или исполнительных механизмов.Они принимают входные данные от микроконтроллерных систем, увеличивают его мощность и подают усиленный сигнал на двигатели постоянного тока или приводы.

Классы усилителей мощности

Существует несколько способов создания схемы усилителя мощности. Рабочие и выходные характеристики каждой из конфигураций схемы отличаются друг от друга.

Чтобы различать характеристики и поведение различных схем усилителя мощности, используются классы усилителей мощности, в которых буквенные символы назначаются для обозначения метода работы.

Их можно разделить на две категории. Усилители мощности, предназначенные для усиления аналоговых сигналов, относятся к категории A, B, AB или C. Усилители мощности, предназначенные для усиления цифровых сигналов с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ), относятся к категориям D, E, F и т. Д.

Чаще всего используются усилители мощности, которые используются в схемах аудиоусилителей, и относятся к классам A, B, AB или C. Итак, давайте рассмотрим их подробнее.

Усилитель мощности класса A

Аналоговые сигналы состоят из положительных максимумов и отрицательных минимумов.В этом классе усилителей вся форма входного сигнала используется в процессе усиления.

Один транзистор используется для усиления как положительной, так и отрицательной половины сигнала. Это упрощает их конструкцию и делает усилители класса А наиболее часто используемым типом усилителей мощности. Хотя этот класс усилителей мощности заменен более совершенными, они по-прежнему популярны среди любителей.

В этом классе усилителей активный элемент (электронный компонент, используемый для усиления, в данном случае транзистор) используется постоянно, даже если нет входного сигнала.Это выделяет много тепла и снижает эффективность усилителей класса A до 25% в нормальной конфигурации и 50% в конфигурации с трансформаторной связью.

Угол проводимости (часть формы волны, используемая для усиления, отличная от 360 °) для усилителей класса A составляет 360 °. Таким образом, уровни искажения сигнала очень низкие, что позволяет лучше работать на высоких частотах.

Усилитель мощности класса B
Усилители мощности

класса B предназначены для уменьшения проблем с КПД и нагрева, присущих усилителям класса A.Вместо одного транзистора для усиления всей формы сигнала в этом классе усилителей используются два дополнительных транзистора.

Один транзистор усиливает положительную половину сигнала, а другой - отрицательную половину сигнала. Таким образом, каждое активное устройство проводит одну половину (180 °) формы волны, а две из них в сочетании усиливают весь сигнал.

Эффективность усилителей класса B значительно выше, чем у усилителей класса A, благодаря конструкции с двумя транзисторами.Они могут достичь теоретической эффективности около 75%. Усилители мощности этого класса используются в устройствах с батарейным питанием, таких как FM-радиоприемники и транзисторные радиоприемники.

Из-за наложения двух половин формы волны существует небольшое искажение в области кроссовера. Чтобы уменьшить это искажение сигнала, разработаны усилители класса AB.

Усилитель мощности класса AB
Усилители

класса AB представляют собой комбинацию усилителей класса A и класса B. Усилители этого класса предназначены для уменьшения проблемы меньшей эффективности усилителей класса A и искажения сигнала в области кроссовера в усилителях класса B.

Он поддерживает высокую частотную характеристику, как в усилителях класса A, и хорошую эффективность, как в усилителях класса B. Комбинация диодов и резисторов используется для обеспечения небольшого напряжения смещения, что снижает искажение формы волны вблизи области кроссовера. Из-за этого происходит небольшое падение КПД (60%).

Усилитель мощности класса C

Конструкция усилителей мощности класса C обеспечивает более высокий КПД, но снижает линейность / угол проводимости, который составляет менее 90 °.Другими словами, он жертвует качеством усиления ради увеличения эффективности.

Меньший угол проводимости подразумевает большее искажение, поэтому усилители этого класса не подходят для усиления звука. Они используются в генераторах высокой частоты и усилении радиочастотных сигналов.

Усилители

класса C обычно содержат настроенную нагрузку, которая фильтрует и усиливает входные сигналы определенной частоты, а формы сигналов других частот подавляются.

В усилителе мощности этого типа активный элемент проводит ток, только когда входное напряжение превышает определенный порог, что снижает рассеиваемую мощность и увеличивает эффективность.

Усилители мощности других классов

Усилители мощности классов D, E, F, G и т. Д. Используются для усиления цифровых сигналов с ШИМ-модуляцией. Они подпадают под категорию импульсных усилителей мощности и включают выход либо постоянно, либо постоянно выключают, без каких-либо других уровней между ними.

Благодаря этой простоте усилители мощности, относящиеся к вышеупомянутым классам, могут достигать теоретической эффективности до (90-100)%.

Приложения

Ниже приведены применения усилителей мощности в различных секторах:

  • Бытовая электроника: Усилители мощности звука используются практически во всех бытовых электронных устройствах, начиная от микроволновых печей, драйверов наушников, телевизоров, мобильных телефонов и домашних кинотеатров до систем усиления для театральных и концертных мероприятий.
  • Industrial: Усилители мощности импульсного типа используются для управления большинством промышленных приводных систем, таких как сервоприводы и двигатели постоянного тока.
  • Беспроводная связь: Усилители высокой мощности важны при передаче сигналов сотовой связи или FM-вещания пользователям. Более высокие уровни мощности стали возможными благодаря усилителям мощности, которые увеличивают скорость передачи данных и удобство использования. Они также используются в оборудовании спутниковой связи.
.

Смотрите также