Amplificador de altavoz para PC: 6 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Este es un amplificador de transistor de pequeña potencia (menos de 10 vatios) que utiliza LM386 y TIP41 / 42.

Aunque la potencia de salida no es muy impresionante, puede servir como amplificador para altavoces de PC y reproductores MP3.

Cuando vivimos juntos en un apartamento lleno, la mitad de la potencia de salida de este amplificador produce fácilmente quejas por parte de mi familia.

De todos modos, puede conducir un altavoz de 8 ohmios y 4 ohmios con una fuente de alimentación máxima de 12 V.

Obtuve los esquemas originales del sitio web (https://www.bristolwatch.com/radio/lm386_power_amp.htm, amplificador de audio Lm386 agregando etapa de salida push-pull).

Como el circuito no usa una fuente de alimentación de polaridad dual (+/-), la complejidad general del circuito no es muy alta y el tamaño compacto (15 cm (W) x 10 cm (D) x 5 cm (H)) de chasis se puede usar como se muestra en el imagen de arriba.

Había hecho varios amplificadores con esquemas originales y el que se muestra en la imagen de arriba es la versión final que aplicó ligeras modificaciones al original.

Paso 1: Versión anterior del amplificador

Esta es una versión antigua del amplificador fabricada de acuerdo con los esquemas originales.

Utiliza transistores TIP31 / 32 como etapa de salida push-pull.

Estoy usando un circuito regulador de voltaje común LM7812 y un adaptador de pared de 220 V (entrada) / 15 V (salida) como fuente de alimentación porque el circuito del amplificador requiere menos de 1 A de corriente durante el funcionamiento normal.

Es bastante satisfactorio ya que el nivel de salida es lo suficientemente adecuado para controlar cualquiera de los altavoces de 8 ohmios o 4 ohmios que tengo.

La calidad del sonido también es razonable en comparación con el amplificador de audio comercial que usé antes.

Pero parece que se emite un ruido de tono alto cuando se escucha de cerca a un altavoz.

Tal vez el IC del amplificador LM386 parece producir una alta frecuencia de ruido de silbido junto con una señal de audio amplificada normal.

Por lo tanto, este amplificador no se usa con frecuencia, ya que escuchar varias horas generalmente me incomoda debido al sonido de tono alto que sale de un altavoz.

Y en algún momento, la detección de ráfagas de RF (radiofrecuencia) ocurre cuando una motocicleta pasa cerca de mi apartamento con mucho ruido.

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Busqué en Internet para reducir por completo los silbidos agudos y la captación ocasional de RF.

El siguiente esquema es el resultado que se aplica con algunas modificaciones recomendadas en varias páginas web.

Paso 2: Esquemas del circuito

Como no soy bueno en electrónica analógica, no es posible una explicación científica de las modificaciones que hice en los esquemas anteriores.

Pero el resultado es bastante satisfactorio cuando escucho la reproducción de MP3 y escucho la salida de audio de videos durante varias horas con un circuito de amplificador modificado.

Dado que la calidad del audio es un asunto muy subjetivo según un punto de vista personal, las acciones de reparación anteriores no serán adecuadas para nadie.

Pero de todos modos, no más captación de RF y también los tonos altos de ruido molesto finalmente desaparecen.

El razonamiento de la adición y eliminación de componentes electrónicos es el siguiente.

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- Se recomienda aplicar condensadores de derivación de frecuencia baja (100 uF) y alta (0,1 uf) a la línea de suministro de energía del LM386 para eliminar la entrada de ruido al amplificador IC

- Reducir la ganancia de LM386 (abrir los pines 1 y 8 para fijar la ganancia por defecto en 20 (26dB)) ayuda a eliminar el ruido de alta frecuencia también se recomienda en otras páginas web.

- Y finalmente agregue un capacitor cerámico más (capacitor de 0.1uF que está numerado como 3 en el esquema anterior) a la salida LM386 se reclama para eliminar cualquier ruido de tono alto por completo, ya que el capacitor cerámico actúa como filtro de paso bajo

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Todas las recomendaciones anteriores que encontré en las páginas web se aplican y prueban una por una para producir el esquema final que se muestra en la imagen de arriba.

En primer lugar, no creo que la adición más del condensador cerámico (parte número 3 en los esquemas) a la salida del LM386 sea una buena idea.

Debido a que posiblemente el condensador pueda eliminar parte de la señal de audio de alta frecuencia útil de la salida del altavoz, es una sospecha muy razonable para cualquiera.

Pero la adición del condensador se convierte en una solución bastante eficaz para eliminar la captación de RF y el silbido agudo de la salida de audio al final.

Paso 3: dibujo de cableado

Como se requiere una salida estéreo, se colocan y conectan dos circuitos amplificadores en una placa PCB universal.

Al comparar los esquemas y el diagrama de cableado juntos, puede ver que cada cableado representado en los esquemas coincide con el patrón de cableado en el dibujo anterior.

El tamaño similar de cada componente electrónico se muestra, se ubica y se conecta junto con otros componentes en el diagrama de cableado.

Para reducir la longitud total del cableado, no se utiliza un patrón de cableado oblongo e inclinado.

Y las líneas de color naranja están cableadas y conectadas en la parte superior de la PCB.

Mientras tanto, otras líneas de color rojo / verde están cableadas y conectadas en la parte posterior (soldadura) de la PCB.

Paso 4: Partes

No puedo representar y explicar cada componente uno por uno en la imagen de arriba.

Pero la mayoría de los componentes dignos de mención se describen en la imagen.

La lista de materiales (BOM) detallada se describe en la lista siguiente. (El costo del único componente importante está escrito. Pero la información del costo se proporciona como indicativo)

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- Amplificador LM386 IC x 2 (Aproximadamente 1 $)

- TIP41 (transistor NPN) x 2, TIP42 (transistor PNP) x 2 (Aproximadamente 1.2 $ por cada uno)

- Diodo 1N4148 x 4 para polarizar transistores como Clase AB

- Regulador de voltaje LM7812 (fuente de alimentación del amplificador)

- Potenciómetro ALPS blue velvet 20K (control de volumen, doble 20K VR incluido, 10 $)

- Condensador electrolítico de 1000uF x 2 para filtrar CC de la salida de audio

- Condensador electrolítico de 100 uF x 2 para evitar el ruido de baja frecuencia de la línea de alimentación

- Condensador electrolítico de 10uF x 2 para desviar la potencia con LM386 IC

- Condensador electrolítico de 2.2uF x 2 para acoplar la entrada de audio al circuito amplificador

- Condensador cerámico de 0.1uF x 6 para filtrado de potencia y supresión de ruido de alta frecuencia

- Condensador de película de 0.33uF x 1 para filtrado de ruido del regulador LM7812

- Condensador de película de 0.047uF x 2 para estabilizar la salida (red Zobel)

- Resistencia de 2.2ohm 1 / 2W x 4 para carga de transistor

- Resistencia de 1K 1 / 4W x 2 para polarización de transistores

- 10 ohmios x 2 para estabilizar la salida con la red Zobel

- Bloque de terminales de cableado del cable de altavoz (4 pines, 3 $)

- Toma de entrada de audio estéreo de 3,5 mm

- Toma de entrada de alimentación circular para adaptador de fuente de alimentación de montaje en pared de 15 V

- Placa PCB universal de unos 15 cm (W) x 10 cm (D)

- Tablero acrílico x 4 (15 cm (ancho) x 10 cm (profundidad) x 5 mm / 3 mm (alto))

- Soporte de metal tamaño M3 (perno / tuerca) 3.5cm x 4

- Cables de 2 hilos (clasificación 5V y más de 2A)

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Se recomienda la coincidencia de transistores en la página web donde se publica el esquema original.

Para una mejor calidad de audio, generalmente se requiere la coincidencia de transistores para admitir características físicas idénticas de los transistores NPN / PNP.

Pero como el proceso de emparejamiento es un poco complicado, no mencionaré detalles en esta historia.

Paso 5: cableado y soldadura

Los alambres de estaño (tamaño AWG 24) se utilizan para hacer patrones de cableado como se muestra en los esquemas y el dibujo de cableado.

Se utilizan varios cables de puente debido a los errores cometidos durante la soldadura.

Como el método de soldadura se explica en otro instructable (https://www.instructables.com/circuits/raspberry-pi/projects/recent/), no describiré los detalles en esta historia.

Pero básicamente el cableado y la soldadura se realizan de acuerdo con los detalles que se muestran en el dibujo de cableado.

Como se ve en la imagen de arriba, varios cables están conectados al amplificador, incluidos cables de audio estéreo, cables de altavoz de 2 hilos y cable de alimentación de 15V.

Paso 6: juego y mayor desarrollo

Cuando termine la fabricación del amplificador, comience a escuchar música con él.

El altavoz que se muestra en la imagen de arriba es Scandyna MicroPod SE, que se compró hace unos 10 años.

Ahora, el modelo de conexión del cable de audio se cambia a Bluetooth y todavía parece estar disponible para la compra la misma forma de modelo.

Personalmente, supongo que la especificación técnica y el rendimiento del altavoz son más importantes que el amplificador para la calidad del audio.

La especificación técnica del altavoz es la siguiente.

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- Aplicaciones estéreo de alta fidelidad, sistemas AV-Home Theatre

- Requisito de amplificador 10-100 vatios

- Impedancia nominal 4 Ω

- Respuesta de frecuencia 65-20.000 Hz (± 3dB)

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Describí el uso de este amplificador para altavoces de PC.

Pero se puede conectar con diversas fuentes de audio para reproducir música o videos.

Puede ver el video del amplificador en funcionamiento en el siguiente enlace.

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drive.google.com/file/d/131MuCqJzu-P7cf5pM…

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Como la grabación se realiza con un teléfono inteligente, la calidad del audio no es muy reconocible.

De todos modos, estoy usando este amplificador como dispositivo básico para reproducir cualquier contenido multimedia con PC, servidor Raspberry Pi, teléfono inteligente, etc.

Como extensión de este proyecto, se integrarán algunas funciones complementarias a este amplificador.

Gracias por leer.