แอมพลิฟายเออร์ระบบเสียงสเตอริโอแบบสเตอริโอคู่ la4440 กำลังสูงพร้อมการควบคุมเบสและเสียงแหลม

LA4440 เป็นแอมพลิฟายเออร์เสียงดูอัลแชนเนลยอดนิยมที่ใช้กันทั่วไปในการสร้างเครื่องขยายเสียงกำลังสูง IC เป็นที่ทราบกันดีว่ามีกำลังไฟสูงใช้งานง่ายและราคาถูกซึ่งทำให้เป็นที่นิยมในหมู่

โฮมเธียเตอร์และระบบแอมพลิฟายเออร์ในรถยนต์ที่ทำงานด้วย 12V ดังนั้นในบทความนี้เราจะได้เรียนรู้วิธีการสร้างสเตอริโอพลังงานสูงเครื่องขยายเสียงโดยใช้LS4440 เครื่องขยายเสียง IC วงจรนี้จะมีไอซีแอมพลิฟายเออร์ LS4440 สองตัวและจะสามารถขับลำโพง 20W สองตัว (20W + 20W) ด้วยการควบคุมระดับเสียงเบสและเสียงแหลม นอกจากนี้อินพุตเสียงสำหรับบอร์ดเครื่องขยายเสียงของเราสามารถจัดหาได้โดยตรงจากแจ็คเสียงหรือแบบไร้สายโดยใช้บลูทู ธ

ก่อนหน้านี้เราได้สร้างวงจรขยายเสียงจำนวนมากตั้งแต่เครื่องขยายเสียงขนาดเล็ก 10W ไปจนถึงเครื่องขยายเสียงขนาดหนัก 100W โดยใช้เครื่องขยายเสียงประเภทต่างๆเพื่อให้เหมาะกับการใช้งานที่หลากหลาย คุณสามารถตรวจสอบได้ว่าความต้องการของคุณแตกต่างกันหรือไม่

LA4440 ไอซี

ก่อนที่จะเริ่มสร้างแอมพลิฟายเออร์นี้เรามาทำความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับไอซีของแอมพลิฟายเออร์ LA4440เพื่อให้ทราบข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคเพื่อให้เราสามารถออกแบบแอมพลิฟายเออร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังที่แสดงด้านล่าง LA4440 เป็นไอซี Linear Audio Amplifier 14 พินที่พัฒนาโดย SANYO

IC สามารถใช้เป็นเครื่องขยายเสียงโมโนหรือเป็นเครื่องขยายเสียงสเตอริโอดูอัลแชนแนล มันมีสองโหมดการเปิดใช้งานคือโหมดสเตอริโอและโหมดสะพานความแตกต่างหลักระหว่างการกำหนดค่าสองโหมดนี้คือในโหมดสเตอริโอ IC ตัวเดียวสามารถขับลำโพงได้สูงสุด 6W + 6W สองตัวซึ่งหมายถึงโหลดเพียง 12 วัตต์ แต่ในการกำหนดค่าโหมดบริดจ์คุณจะได้รับเอาต์พุตเสียง 19W จาก IC ตัวเดียว สำหรับลำโพงตัวเดียว ดังนั้นเราจึงต้องใช้ IC 2 ตัวในการสร้างสเตอริโอและ 2 สำเนาของวงจรเดียวกันซึ่งเราจะพูดถึงในส่วนแผนภาพวงจร ที่นี่ฉันกำหนดค่าเครื่องขยายเสียงในโหมดบริดจ์เพื่อให้ได้เอาต์พุตเสียงที่ทรงพลัง 20 W + 20W เนื่องจากการออกแบบของเรามี IC สองตัวจึงเรียกอีกอย่างว่า4440 Double IC Amplifier Circuit. นอกเหนือจากนี้ IC Audio Amplifier ของเรายังมีข้อดีดังต่อไปนี้

มีการปฏิเสธ Ripple ที่ดี 46db
การแยกช่องสัญญาณที่ดี
เสียงตกค้างขนาดเล็ก
การฟื้นฟูเสียงต่ำในช่วงความถี่ต่ำที่หลากหลายไปจนถึงความถี่สูงของดนตรี
เสียงป๊อปอัพขนาดเล็กหรือเสียงเริ่มต้น
ฟังก์ชั่นปิดเสียงในตัว
การป้องกันในตัว: การป้องกันแรงดันไฟฟ้าเกิน, การป้องกันแรงดันไฟกระชาก, การป้องกันแบบพินต่อพิน
อะไหล่ขั้นต่ำที่ต้องการ

Ripple Rejection คืออะไรและเหตุใดจึงสำคัญ

Ripple คือการแปรผันของแรงดันและกระแสที่มีค่าคงที่ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามโหลดซึ่งจะทำให้เกิดสัญญาณรบกวนที่ปลายเอาต์พุตของวงจรและทำให้เกิดการบิดเบือน เพื่อแก้ไขปัญหานี้จะใช้ตัวกรองซึ่งช่วยในการปฏิเสธเสียง / การกระเพื่อมนี้ เรียกว่าการปฏิเสธแบบกระเพื่อม LA4440 IC ให้ค่าการปฏิเสธการกระเพื่อมที่ดีที่ 46dB

การแยกช่องคืออะไร?

เมื่อแพ็กเกจ IC เดียวมีแอมพลิฟายเออร์ในการทำงานมากกว่า (LA4440 IC มี 2 แชนเนล) แอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการหนึ่งตัวจะส่งผลต่อประสิทธิภาพของแอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการอื่น เพื่อป้องกันปัญหานี้ LA4440 IC มีการแยกช่องสัญญาณที่ดี

สามารถดูรายละเอียดทางเทคนิคเพิ่มเติมพร้อมกับกราฟประสิทธิภาพได้ในเอกสารข้อมูลของ LA4440 IC แผนภาพบล็อกภายในและรูปภาพพินเอาต์แสดงอยู่ด้านล่าง

วัสดุที่จำเป็นสำหรับเครื่องขยายเสียงสเตอริโอ IC คู่ 40W

รายการวัสดุเครื่องขยายเสียงระบบเสียงสเตอริโอที่สมบูรณ์มีการระบุไว้ด้านล่าง ส่วนประกอบส่วนใหญ่ที่ใช้ควรหาได้ง่ายเนื่องจากมักใช้ในวงจรขยายเสียง

ส. เลขที่	อะไหล่	ประเภท	ปริมาณ
1	LA4440	IC (ซันโย)	2
2	2200uF / 50 โวลต์	ตัวเก็บประจุ (KELTRON)	2
3	47uF / 25 โวลต์	ตัวเก็บประจุ (KELTRON)	4
4	470uF / 25 โวลต์	ตัวเก็บประจุ (KELTRON)	4
5	100uF / 25 โวลต์	ตัวเก็บประจุ (KELTRON)	2
6	1uF / 25V	ตัวเก็บประจุ (KELTRON)	2
7	104 พีเอฟ	ตัวเก็บประจุ (KELTRON)	8
8	220 โอห์ม	ต้านทาน	2
9	1 พัน	ต้านทาน	2
10	2.2 K	ต้านทาน	2
11	POTENTIOMETER 50K ช่องคู่	BOURNS / LRM	3
12	2 PIN สกรูเทอร์มินัล	ทั่วไป	3
13	เทอร์มินัลสกรู 3 พิน	ทั่วไป	1
14	LM7805	IC ควบคุมแรงดันไฟฟ้า	1
15	โมดูลบลูทู ธ	เครื่องสำอาง	1
16	TRANSFORMER	0 -12 V (คลาสสิก)	1
17	SPEAKER (20W) 4 โอห์ม	(SWETON)	2
18	1N5408	3A วัตถุประสงค์ทั่วไปไดโอด	4
19	แผ่นระบายความร้อน	ใช้แผ่นฮีทซิงค์อลูมิเนียม	1
20	พัดลมระบายความร้อน	พัดลมระบายความร้อนตู้คอมพิวเตอร์	1
21	สายจัมเปอร์บางตัว

LA4440 วงจรขยายไอซีคู่

แผนภาพวงจร 4440IC Amplifier ที่สมบูรณ์แสดงในภาพด้านล่าง เนื่องจากลักษณะของวงจรมีกำลังสูงจึงไม่แนะนำให้ใช้เขียงหั่นขนมเพื่อสร้างวงจรนี้ ดังนั้นเราจะสร้าง PCB ที่บ้านโดยการออกแบบ Audio Amplifier PCBสำหรับวงจรนี้

ฉันได้เชื่อมต่อตัวเก็บประจุ C13 และ C14 บนแรก IC และในลักษณะเดียวกัน C23 และ C16 สอง IC เพื่อหมุด IC 1 และ 7 ตัวเก็บประจุเหล่านี้เรียกว่าตัวเก็บประจุความคิดเห็นความถี่ตัดต่ำของแอมพลิฟายเออร์ของเราขึ้นอยู่กับค่าของตัวเก็บประจุเหล่านี้หากค่าเพิ่มขึ้นเวลาเริ่มต้นจะล่าช้า แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นของตัวเก็บประจุเหล่านี้บน IC 1 และ 2 สามารถปรับเปลี่ยนได้โดยเปลี่ยนค่าของตัวต้านทาน R1 และ R2 ตามลำดับ

ตัวเก็บประจุ C15 และ C19 สำหรับ IC ตัวแรกและ C20 และ C21 สำหรับ IC ตัวที่สองเชื่อมต่อกับขั้วเอาท์พุทที่มี IC Pins 9 ถึง 10 และ 13 ถึง 12 ตัวเก็บประจุเหล่านี้เรียกว่าBootstrap Capacitorsและใช้สำหรับการปรับเสียงเบสหรือความถี่ต่ำ.

C3 และ C4 เป็นตัวเก็บประจุที่สำคัญมาก ค่าของตัวเก็บประจุนี้ควรสูงโดยปกติแนะนำให้ใช้ 2200uF 35V หรือ 4700uF 35v สำหรับการกรองแหล่งจ่ายไฟหลักและการจัดการโหลด ตัวเก็บประจุได้รับการจัดอันดับสำหรับ 1Amp ถึง 3Amp เพื่อปรับปรุงคุณภาพเสียง Capacitor C2 และ C5 เป็นตัวเก็บประจุตัวกรองที่ใช้เพื่อกรองอินพุตเสียงที่ให้มากับ IC เครื่องขยายเสียงของเรา

ตัวเก็บประจุ C18 และ C17 เป็นตัวเก็บประจุแบบบายพาสที่ใช้ในระบบเสียงหรือวงจรอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ สำหรับการกรองสัญญาณรบกวน เมื่ออุปกรณ์ที่ใช้งานอยู่เช่นเครื่องขยายเสียงของเราเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟกระแสไฟฟ้าที่ดึงโดยอุปกรณ์ของเราจะสร้างแรงดันไฟฟ้าตกทั่วแหล่งจ่ายไฟ เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอิมพีแดนซ์ของโหลดของเราและโหลดแอคทีฟหลายตัวที่เชื่อมต่อบนเส้นทางเดียวกันกระแสที่ดึงออกมาจะผันผวนและทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้นและการตีกลับของพื้นดิน เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้โดยปกติเราจะใช้ตัวเก็บประจุแบบบายพาสในโหลดของเราซึ่งเป็นทางเลี่ยงสำหรับกระแสไฟฟ้าชั่วคราวแทนที่จะไหลผ่านเส้นทางทั่วไป

LA4440 การออกแบบ PCB เครื่องขยายเสียง

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้วงจรเกี่ยวข้องกับเส้นทางกระแสสูงดังนั้นจึงไม่สามารถสร้างและทดสอบบนเขียงหั่นขนม ดังนั้นเราได้ออกแบบ PCB สำหรับวงจรข้างต้นโดยใช้ Eagle Software คุณสามารถใช้ซอฟต์แวร์ออกแบบ PCB ที่คุณเลือกได้ นอกจากนี้คุณสามารถบัดกรีวงจรโดยตรงบนบอร์ด perf ได้หากคุณไม่ต้องการออกแบบ PCB เค้าโครง PCB ของฉันมีลักษณะดังนี้ดังที่แสดงด้านล่าง

เราจะใช้เค้าโครงการออกแบบ PCB นี้เพื่อสร้าง PCB ของเราเองที่บ้าน คุณยังสามารถดาวน์โหลดไฟล์ GERBER สำหรับ PCB นี้ได้จากลิงค์ด้านล่าง เมื่อคุณได้รับไฟล์ GERBER แล้วคุณสามารถสร้าง PCB ในบ้านได้โดยทำตามคำแนะนำ PCB แบบโฮมเมดหรือแชร์ไฟล์ GERBER กับผู้ผลิต PCB เพื่อทำการประดิษฐ์

ดาวน์โหลด LA4440 High Power Stereo Audio Amplifier PCB GERBER

การออกแบบ PCB มีอินพุตเสียงสองช่องหนึ่งคือผ่านสายสัญญาณเสียงโดยตรงผ่านแจ็คเสียง aux และ 3.5 มม. เรายังใช้ขั้วสกรูเพื่อจ่ายไฟให้กับบอร์ดและเชื่อมต่อลำโพง 20W สองตัว โพเทนชิโอมิเตอร์ใช้เพื่อควบคุมระดับเสียงเบสและเสียงแหลม

การสร้าง PCB โดยใช้วิธีการโอนผงหมึก

สำหรับการสาธิตโครงการนี้เราได้สร้าง PCB ของเราเองโดยใช้วิธีการโอนผงหมึก ภาพด้านล่างแสดงขั้นตอนต่างๆของบอร์ดของเราในระหว่างกระบวนการผลิต

ตรวจสอบภาพด้านล่างเพื่อดูว่า PCB แบบโฮมเมดมีลักษณะอย่างไรหลังจากเจาะแผ่นส่วนประกอบทั้งหมด อย่างที่คุณเห็นกระดานได้กลายเป็นระเบียบเรียบร้อยและแผ่นอิเล็กโทรดก็มีความแตกต่างและชัดเจน

เมื่ออ่านบอร์ดแล้วก็ถึงเวลาใส่ส่วนประกอบทั้งหมดและบัดกรีเข้ากับ PCB ที่ทำขึ้นเอง ส่วนประกอบที่ฉันใช้ในการบัดกรีบอร์ดแสดงไว้ด้านล่าง ที่นี่ฉันใช้โพเทนชิออมิเตอร์แบบดูอัลแชนแนลเพื่อควบคุมระดับเสียงเบสและเสียงแหลม สำหรับแหล่งจ่ายไฟคุณสามารถใช้แหล่งจ่ายไฟ 12v 1 แอมป์ถึง 3 แอมป์หรือแบตเตอรี่ 12V

ขั้วต่อสกรูสองพินใช้เพื่อจ่ายไฟและเชื่อมต่อลำโพง ขั้วต่อสกรูสามพินใช้สำหรับอินพุตเสียง นอกจากนี้เรายังเพิ่มโมดูลบลูทู ธ ออนบอร์ดขนาดเล็กเนื่องจากปัจจุบันผู้คนชอบเล่นเพลงจากโทรศัพท์มือถือโดยตรงและเห็นได้ชัดว่าผ่านการเชื่อมต่อแบบไร้สาย คุณยังต้องใส่ส่วนหัวของชาย - หญิงเพื่อให้ถอดและเปลี่ยนได้ง่าย สำหรับแหล่งจ่ายไฟของโมดูลบลูทู ธ นี้ฉันใช้ LM7805 Positive voltage Regulator IC ซึ่งช่วยในการควบคุมและลดแรงดันไฟฟ้าจาก 12 V เป็น 5V

โปรดทราบว่าฉันต้องถอดชิ้นส่วนสะพานไดโอดออกจาก PCB เพื่อลดขนาดวงจรด้วยขนาดที่น้อยลงและทำให้กะทัดรัด แต่สำหรับแหล่งจ่ายไฟของหม้อแปลงคุณต้องใช้ Diode bridge กับ 5408 วัตถุประสงค์ทั่วไป 3 Amp Diode จำนวน 4 ชิ้นก่อนที่จะให้อินพุตเข้ากับวงจรขยายนี้ ภาพด้านล่างแสดงให้เห็นว่าจะปรากฏอย่างไรหลังจากที่ได้ทำการบัดกรีส่วนประกอบทั้งหมดแล้ว

LA440 วงจรเครื่องขยายเสียงทำงาน

เมื่อบอร์ดพร้อมแล้วเราสามารถทดสอบได้โดยเชื่อมต่อลำโพงโดยตรงและเปิดเครื่อง อินพุตเสียงอาจมาจากแจ็คเสียง 3.5 มม. (ขั้วต่อสกรูสามพิน) หรือผ่านโมดูลบลูทู ธ ของเรา การทำงานที่สมบูรณ์ของวงจรเครื่องขยายเสียงแสดงให้เห็นในทั้งสองโหมดในวิดีโอด้านล่าง หากคุณมีคำถามใด ๆ คุณสามารถใช้ฟอรัม Circuitdigest เพื่อโพสต์คำถามของคุณ

เคล็ดลับและข้อควรพิจารณาในการออกแบบเครื่องขยายเสียง

LA4440 หรือ CD4440 IC มีการปิดระบบระบายความร้อนในตัวและกระจายความร้อนได้มาก ดังนั้นติดแผ่นระบายความร้อนที่ดีเพื่ออายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น นอกจากนี้คุณสามารถติดพัดลมระบายความร้อนเข้ากับตู้เครื่องขยายเสียงของคุณได้ เป็นปัญหาทั่วไปที่แอมพลิฟายเออร์อาจได้รับเสียงรบกวนและทำให้เกิดเสียงฟู่ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเสียงรบกวนของเครื่องขยายเสียงตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้แล้ว

ฮีตซิงก์อยู่ใน GND ทั่วไปที่มีขั้วลบของแหล่งจ่ายไฟ
ใช้ตัวเก็บประจุขนาดใหญ่สองตัวที่ตัวกรองพลังงานและขั้นตอนการแก้ไขเช่น 2200uF, 4700uF หรือ 6800uF หรือ 10000uF 25v หรือ 50V ตัวเก็บประจุเพื่อผลลัพธ์ที่ดีที่สุด อย่าใช้แหล่งจ่ายไฟหม้อแปลงเนื่องจากไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานจากแบตเตอรี่
ตัวโพเทนชิออมิเตอร์ระดับเสียงเบสและเสียงแหลมควรเป็นพื้นดินทั่วไปที่มีแหล่งจ่ายไฟเป็นลบ
ใช้เคส / ตู้ที่เป็นโลหะ
นอกจากนี้เสียงรบกวนยังขึ้นอยู่กับการต่อสายดินที่ดีและควรเชื่อมต่อกับตู้
คุณยังสามารถใช้ Audio Transformer สำหรับการแยกและกรองสัญญาณรบกวน