Усилитель класса d своими руками: УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ КЛАССА D

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ КЛАССА D

Мощный усилитель класса “D”, так называемый импульсный УМЗЧ, вполне по силам построить самостоятельно. Эффективность его действительно впечатляет – радиатор едва прогревается! Но так как опыта соборки таких УНЧ у радиолюбителей немного, вначале кратко объясним, как они работают.

Что такое усилитель класса D?

Ответ может звучать просто: это усилитель работающий в ключевом режиме. Но для того, чтобы полностью понять как они работают, рассмотрим традиционные усилители класса AB, что работают как линейные устройства. В импульсных переключающих усилителях, силовые транзисторы (Мосфеты) действуют как переключатели, быстро изменяя свое состояние с off на on. Это обеспечивает очень высокую эффективность, до 95%. Из-за этого усилитель не вырабатывает много тепла и соответственно не требует большой теплоотвод, в отличии от линейных усилителей класса АВ. Для сравнения, даже усилитель класса B может достигнуть максимальной эффективности в 78% (и то в теории).

 Ниже смотрите блок-схему УМЗЧ класса D, или усилителя с ШИМ.

Входной сигнал преобразуется в широтно-импульсный, прямоугольный сигнал с помощью компаратора. Это означает, что входные данные, закодированы в скважности прямоугольных импульсов. Прямоугольный сигнал усиливается, а затем проходят через низкочастотный фильтр для получения похожего на исходный аналоговый сигнал.

Существуют и другие методы для преобразования сигнала в импульсы, такие как Дельта-Сигма модуляция, но для этого проекта будем использовать более простую ШИМ.

На осциллограмме ниже можно посмотреть, как преобразовывается синусоидальный входной сигнал в прямоугольный, сравнивая его с треугольным.

При положительном пике синусоиды, скважность прямоугольного импульса составляет 100%, а на отрицательном пике она составляет 0%. Фактическая частота сигнала треугольника гораздо выше, порядка сотен килогерц, так что мы позже можем выделить исходный сигнала.

 Фильтр не идеален, поэтому треугольный сигнал нужен с частотой как минимум в 10 раз выше, чем максимальная звуковая в 20 кГц.

Схема УНЧ Д-класса

Теперь, когда мы знаем, как работает усилитель звука класса D, давайте попробуем его собрать своими руками. Вот схема принципиальная такого усилителя с ШИМ.

Транзисторы предлагаем использовать IRF540N или IRFB41N15D. Эти полевые транзисторы имеют низкий заряд затвора для быстрого переключения и низкое значение RDS(on) (сопротивление перехода) для снижения энергопотребления. Вы также должны убедиться, что транзистор имеет достаточно высокое значение Vdc (напряжение сток-исток). Можно использовать и IRF640N, но RDS существенно выше, что приведёт к меньшей эффективности.

Выше приведена таблица со сравнением основных параметров этих трех транзисторов:

Для монтажа платы можно использовать SMD компоненты, попробовать применить микросхему IR2011S вместо IR2110. Возможно УНЧ и не заработает с первой попытки, но когда вы услышите четкий и мощный звук, исходящий из колонок – поймёте что схема того стоит.

   Форум

   Форум по обсуждению материала УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ КЛАССА D

Простой усилитель класса Д

Как известно, усилители мощности звуковой частоты делятся на разные классы. Усилители, работающие в классе «А» могут обеспечить приличное качество звучания музыки за счёт высокого тока покоя, однако у них крайне низкий КПД, они потребляют много тока и требуют хорошего охлаждения.

Усилители класса «В», наоборот, очень экономичны, но они вносят в сигнал довольно много нелинейных усилителей. Самый распространённый класс – «АВ», как видно по его названию, представляет собой что-то среднее между «А» и «В». Он потребляет не так уж много и позволяет воспроизводить аудио-сигнал с достаточно неплохим качеством. Однако таким усилителям, особенно когда мощность уже исчисляется десятками ватт, всё равно необходим радиатор для охлаждения. Именно поэтому в последнее время большую популярность приобрели усилители класса «Д». Они имеют большой КПД (80-90%) и могут обходиться без радиатора даже при мощности в пару десятков ватт, обеспечивая при этом вполне приличное качество звука. Одна из таких схем представлена ниже.

Схема усилителя

Её основой является довольно распространённая в последнее время микросхема MP7720, она обеспечивает выходную мощность до 20 ватт. Напряжение питания лежит в широких пределах – от 7 до 24 вольт. Чем больше напряжение – тем большую мощность можно получить на выходе. D2 на схеме – стабилитрон на 6,2 вольта, например, 1N4735A. D1 – диод шоттки на напряжение минимум 30 вольт и ток 1 ампер. Подойдёт, например, 1N5819. L1 – дроссель индуктивностью 10 мкГн, подойдёт любой тип дросселя. С9 – разделительный конденсатор, он подключается последовательно с динамиком и срезает постоянную составляющую сигнала на выходе. Именно поэтому даже при неправильной сборке на выходе усилителя не будет постоянного напряжения и за динамик можно не беспокоится. Вывод 4 микросхемы отвечает за её состояние – включена она или выключена. Если напряжение на этом выводе близко к нулю, усилитель не заработает. Именно поэтому на схеме имеется стабилитрон D3 на напряжение 4,7 вольта, можно применить, например, 1N4732A. Все электролитические конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение, минимум в 1,5 раза превышающее напряжение питания. Больше никаких особенностей схема не имеет, достаточно её правильно собрать, и она сразу начнёт работать.

Сборка усилителя класса D

Как обычно, в первую очередь изготавливается печатная плата, её размеры составляют 45х30 мм. Данный усилитель предполагался как самый экономичный и миниатюрный, поэтому все элементы расположены достаточно плотно друг к другу для экономии места, а микросхема в SMD исполнении припаивается со стороны дорожек. Печатная плата выполняется методом ЛУТ, ниже представлено несколько фотографий процесса.


При лужении дорожек нужно быть очень осторожным, чтобы случайно не замкнуть их излишками припоя. После лужения первым делом припаиваем микросхему, а затем уже остальные детали с другой стороны платы. Для подключения всех проводов на плате предусмотрено место под клеммник. После завершения пайки стоит проверить соседние дорожки на замыкание, удалив перед этим остатки флюса с платы. Особое внимание стоит удалить площадке под микросхемой, под ней не должно оставаться жидкого флюса, который может навредить правильной работе усилителя.

Первое включение и испытания

Перед первым включением нужно поставить в разрыв питающего провода амперметр. Затем, подав питание, посмотреть на показания амперметра – без подачи на вход сигнала микросхема не должна потреблять больше 10 мА. Если ток покоя в норме, можно подключать динамик, подавать на вход сигнал, например, с плеера, компьютера или телефона и испытывать усилитель под нагрузкой. Даже при большой громкости микросхема не должна ощутимо нагреваться. На первый взгляд это кажется поразительным – такая маленькая микросхема спокойно обеспечивает мощность на выходе в десяток ватт, совершенно при этом не нагреваясь. Всё дело в том, что она превращает обычный аналоговый аудио-сигнал в последовательность импульсов, которые затем усиливаются. Транзисторы при этом работают не в линейном, а ключевом режиме, что позволяет обойтись без радиатора. Усилитель является монофоническим, значит для воспроизведения стерео сигнала придётся собрать второй такой же. Такую маленькую плату можно встроить куда угодно, она является просто незаменимой при построении различных портативных колонок, которые работают от аккумулятора. Удачной сборки.

Смотрите видео

Как построить усилитель мощности класса d

Как создать усилитель мощности класса D

Мощный усилитель класса D – сам по себе и поражен его эффективностью. Раковина едва нагревается!

Вы всегда хотели создать свой собственный усилитель мощности звука? “Src =” // www.allaboutcircuits.com/uploads/articles/Chirila_Class_D_1.jpg “/>

Входной сигнал преобразуется в импульсно-модулированный прямоугольный сигнал с использованием компаратора. Это в основном означает, что вход кодируется в рабочий цикл прямоугольных импульсов. Прямоугольный сигнал усиливается, а затем фильтр нижних частот дает более мощный вариант исходного аналогового сигнала.

Существуют и другие способы преобразования сигнала в импульсы, такие как ΔΣ (дельта-сигма) модуляция, но для этого проекта мы будем использовать PWM.

Импульсно-ширина модуляции с использованием компаратора

На приведенном ниже рисунке вы можете увидеть, как мы преобразуем синусоидальный сигнал (вход) в прямоугольный сигнал, сравнивая его с треугольным сигналом.

нажмите, чтобы увеличить

На положительном пике синусоидальной волны рабочий цикл прямоугольного импульса составляет 100%, а на отрицательном – 0%. Фактическая частота сигнала треугольника намного выше, порядка сотен кГц, так что мы можем позже извлечь наш исходный сигнал.

Реальный фильтр, а не идеальный, не имеет идеального перехода «от кирпичной стены» от полосы пропускания к полосе пропускания, поэтому мы хотим, чтобы сигнал треугольника имел частоту, по меньшей мере, в 10 раз превышающую 20 кГц, что является верхним пределом человеческого слуха,

Power Stage – все звучит хорошо в теории

Теория – это один аспект, другой – практика.

Если мы хотим применить предыдущую блок-схему, мы наткнемся на некоторые проблемы.

Два вопроса – это время нарастания и спада устройств на этапе питания и тот факт, что мы используем NMOS-транзистор для драйвера с высокой скоростью.

Поскольку переключение МОП-транзисторов происходит не мгновенно, а больше похоже на подъем вверх и вниз по холму, время включения транзисторов будет перекрываться, создавая низкоомное соединение между положительными и отрицательными рельсами питания. Это приводит к тому, что большой импульс тока проходит через наши полевые МОП-транзисторы, что может привести к сбою.

Чтобы этого не произошло, нам нужно вставить некоторое время между сигналами, которые управляют МОП-транзисторами с высокой и низкой стороны. Один из способов добиться этого – использовать специализированный драйвер MOSFET от International Rectifier (Infineon), такой как IR2110S или IR2011S. Кроме того, эти ИС обеспечивают повышенное напряжение затвора, необходимое для высокомощного NMOS.

Фильтр нижних частот

Для этапа фильтрации одним из лучших способов сделать это является использование фильтра Баттерворта.

Эти фильтры имеют очень плоский ответ в полосе пропускания. Это означает, что сигнал, который мы хотим достичь, не будет слишком сильно ослаблен.

Мы хотим фильтровать частоты, превышающие 20 кГц. Частота отсечки вычисляется на уровне -3 дБ, поэтому мы хотим, чтобы она была немного выше, чтобы не фильтровать звуки, которые мы хотим услышать. Лучше всего выбрать что-то между 40 и 60 кГц. Коэффициент качества \ (Q = \ frac {1} {\ sqrt {2}} \).

Это формулы, используемые для расчета значений индуктивности и конденсатора:

\ (L = \ frac {R_ {L} \ sqrt {2}} {2 \ cdot \ pi \ cdot f_ {c}} \)

\ (C = \ frac {1} {2 \ sqrt {2} \ cdot \ pi \ cdot f_ {c} \ cdot R_ {L}} \)

Создание вашего усилителя (Luke-The-Warm)

Теперь, когда мы знаем, как работает усилитель класса D, давайте его построим.

Прежде всего, я назвал этот усилитель Luke-The-Warm, потому что теплоотвод едва нагревается, в отличие от усилителя класса AB, чей радиатор может нагреваться, если не активно охлаждается.

Ниже вы можете увидеть схему усилителя, которую я разработал. Он основан на эталонном дизайне IRAUDAMP1 International Rectifier (Infineon). Основное различие заключается в том, что вместо модуляции ΔΣ моя использует PWM.

нажмите, чтобы увеличить

Теперь я расскажу вам о некоторых вариантах дизайна и о том, как компоненты работают друг с другом. Начнем с левой стороны.

Входная схема

Для входных схем я решил, что лучше использовать фильтр верхних частот, за которым следует фильтр нижних частот. Это так просто.

Треугольный генератор

Для генератора треугольников я использовал LMC555, который является вариантом CMOS знаменитого чипа 555. Зарядка и разрядка конденсатора создает приятный треугольник, который не идеален (он растет и падает экспоненциально), но если времена нарастания и спада равны, он работает отлично.

Значения резистора и конденсатора устанавливают частоту приблизительно 200 кГц. Все выше этого, и мы столкнемся с проблемами, потому что компаратор и драйвер MOSFET не являются самыми быстрыми устройствами.

компаратор

Для компаратора вы можете использовать любой компонент, который вы хотите – он просто должен быть быстрым. Я использовал то, что у меня было, LM393AP. При времени отклика 300 нс это не самый быстрый и может быть определенно улучшен, но он выполняет эту работу. Если вы хотите использовать другие ИС, просто будьте осторожны, чтобы проверить, соответствуют ли контакты, или вам придется изменить дизайн печатной платы.

Теоретически, op-amp может использоваться как компаратор, но на самом деле операционные усилители предназначены для других видов работы, поэтому убедитесь, что вы используете фактический компаратор.

Поскольку нам нужны два выхода от компаратора, один для драйвера с высокой стороны и один для драйвера с низкой стороны, я решил использовать LM393AP. Это два компаратора в одном пакете, и мы просто заменяем входы для второго компаратора. Другой подход заключается в использовании компаратора, который имеет два выхода, таких как LT1016 от линейной технологии. Эти устройства могут предложить несколько улучшенные характеристики, но они также могут быть более дорогими.

Эти компараторы питаются от биполярного питания 5 В, обеспечиваемого двумя стабилитронами, которые регулируют напряжение от основного источника питания, что составляет ± 30 В.

Драйвер MOSFET

Для драйвера MOSFET я решил использовать IR2110. Альтернативой является IR2011, который используется в эталонном дизайне. Эта интегральная схема обязательно добавит это мертвое время, о котором я говорил в предыдущем разделе.

Поскольку вывод VSS IC привязан к отрицательному источнику питания, нам необходимо выровнять сигналы от компаратора. Это делается с использованием PNP-транзистора и 1N4148-диодов.

Для управления МОП-транзисторами мы приводим в действие IR2110 с напряжением 12 В, на которое ссылается отрицательное напряжение питания; это напряжение генерируется с использованием BD241 в сочетании с стабилизатором 12 В. Высокомощный MOSFET должен управляться напряжением затвора, которое составляет около 12 В выше коммутационного узла VS. Для этого требуется напряжение, превышающее положительное напряжение; IR2110 обеспечивает это напряжение привода с помощью нашего бутстрап-конденсатора C10.

Фильтр

Наконец, фильтр. Частота отсечки составляет 40 кГц, а сопротивление нагрузки составляет 4 Ом, потому что у нас есть 4-омный динамик (используемые здесь значения также будут работать с 8-омным динамиком, но лучше всего настроить фильтр в соответствии с динамиком твой выбор). С помощью этой информации мы можем рассчитать значения индуктивности и конденсатора:

\ (L = \ frac {4 \ sqrt {2}} {2 \ cdot \ pi \ cdot 40000} H = 22.508 \ mu H \)

Мы можем безопасно округлить до 22μH.

\ (C = \ frac {1} {2 \ sqrt {2} \ cdot \ pi \ cdot 40000 \ cdot 4} F = 0.703 \ mu H \)

Самое близкое стандартное значение – 680нФ.

Примечания к сборке

Теперь, когда вы знаете все о внутренней работе, все, что вам нужно сделать, очень внимательно прочитает следующие несколько строк, загрузите файлы ниже, купите необходимые компоненты, вытравите печатную плату и начните сборку.

Фильтр нижних частот

Для фильтра нижних частот вы можете использовать конденсатор 680nF, чтобы максимально приблизить его к расчетному значению, но вы также можете без проблем использовать конденсатор емкостью 1 мкФ (я разработал печатную плату, чтобы вы могли использовать два конденсатора параллельно с смешивать и сочетать).

Эти конденсаторы должны быть полипропиленом или полиэфиром – вообще не стоит использовать керамические конденсаторы со звуковыми сигналами. И вам нужно убедиться, что конденсаторы, которые вы используете для фильтрации, рассчитаны на высокое напряжение, не менее 100VAC (больше не болит). Остальные конденсаторы в конструкции также должны иметь номинальное напряжение.

Я разработал этот усилитель для выходной мощности около 100-150 Вт. Вы должны использовать биполярный источник питания с рельсами ± 30 В. Вы можете пойти выше этого, но для напряжений около ± 40 В вам необходимо убедиться, что вы измените значения резисторов R4 и R5 на 2K2.

Не обязательно, но настоятельно рекомендуется использовать радиатор для BD241C, так как он становится очень жарким.

MOSFETs

Что касается полевых МОП-транзисторов, я предлагаю использовать IRF540N или IRFB41N15D. Эти МОП-транзисторы имеют низкий заряд затвора для более быстрого переключения и низкого R _DS (включен) для более низкого потребления энергии. Вам также необходимо убедиться, что MOSFET имеет достаточное максимальное V _DS (номинальное напряжение от источника питания). Вы можете использовать IRF640N, но R _DS (on) значительно выше, что приводит к усилению с более низким КПД. Вот таблица, сравнивающая эти три MOSFET:

МОП-транзистор	Max V DS (V)	I D (A)	Q g (nC)	R DS (вкл.) (Ω)
IRFB41N15D	150	41	72	0, 045
IRF540N	100	33	71	0, 044
IRF640N	200	18	67	0, 15

Индуктор

Теперь индуктор. Вы можете купить уже сделанный, но я бы предположил, что вы намочите свой собственный – это проект DIY.

Купите тороид T106-2. Это должен быть железный порошок; феррит может работать, но ему нужен пробел или он насытится. Используя упомянутый тороид, ветер 40 оборотов диаметром 0, 8-1 мм (AWG20-18) с медной эмалью. Вот и все. Не волнуйтесь, если это не идеально, просто сделайте его плотным.

Резисторы

Наконец, все резисторы, если не указано (R4, R5), составляют 1/4 Вт.

тестирование

Когда я проектировал печатную плату, я сделал ее так, чтобы ее было очень легко протестировать. Входной сигнал имеет свой собственный разъем, и для заземления есть две клеммы: одна для источника питания и одна для динамика.

Чтобы удалить шум гула (50/60 Гц, от частоты сети), я использовал конфигурацию «звезда-земля»; это означает подключение всех заземлений (земля усилителя, заземление сигнала и заземление громкоговорителя) в той же точке, предпочтительно на печатной плате источника питания, после схемы выпрямителя.

Полный Билль материалов можно найти в файлах ниже, где вы также можете найти файлы PCB как в формате PDF, так и в файлах KiCAD.

Классы класса D и спецификации печатных плат

Последние мысли

Надеюсь, что информации в этой статье достаточно для создания собственного усилителя мощности звука. Надеюсь, вам также понравится создание собственного усилителя.

В этом проекте есть много вещей, которые можно улучшить. У вас есть вся необходимая информация и файлы, но вам не нужно следовать им за письмом.

Вы можете использовать компоненты SMD, улучшить схему компаратора, используя дополнительный выход, или попробовать IR2011S вместо IR2110. Просто запустите этот паяльник, вытравите свою печатную плату и начните работать. Неважно, если это не с первой попытки.

Это все о проб и ошибок. Когда вы, наконец, услышите этот четкий звук, исходящий от вашего динамика, все это будет стоить того.

Если у вас возникли проблемы с вашей сборкой, прокомментируйте здесь или разместите на форуме, используя как можно больше информации. Мы это рассмотрим.

Попробуйте этот проект сами! Получить спецификацию.

РадиоКот :: Мощный усилитель класса D.

РадиоКот >Схемы >Аудио >Усилители > Мощный усилитель класса D. Всем привет. Сейчас у нас пойдет речь об усилителе мощности, работающем в классе D. Теорию по этому вопросу мы уже обсуждали, пора перейти к практике. Усилитель довольно мощный – 240 Вт (правда, при коэфф. гармоник 10%). Но, обо всем по порядку. Итак, усилитель выполнен на микросхеме фирмы Philips – TDA8924. Микросхема сравнительно новая, поэтому, сравнительно недешевая. Ну недешевая – это, конечно, смотря с чем сравнивать. (во накаламбурил то) Основные характеристики следующие: Напряжение питания, В +/-12. ..+/-30 Потребляемый ток отсутствие сигнала, мА 100 Выходная мощность(максимальная), Вт: в режиме стерео 120 в режиме моно 240 КПД, % 90 Микросхема так же имеет защиту от КЗ на выходе, термическую защиту и защиту акустики от “бум-бац” при включении и выключении. В общем, спалить её довольно тяжело. Ну, разумеется, товарищ производитель основательно лукавит, когда выставляет такие значения выходной мощности. Все дело в том, что они даны с учетом коэффициента гармонических искажений – 10%, что есть полный бедлам. Но, тем не менее, усилитель стоит того, чтобы на него посмотрели поближе, более того – даже спаяли. А о реальных значениях мощности поговорим чуть ниже, после того, как посмотрим на схему. Схема предусматривает два варианта включения усилителя – как стерео, так и моно по мостовой схеме. Особенно удобно, на мой взгляд, использовать этот усилитель для сабвуфера – дури у него – мало никому не покажется. Кстати о дури. Согласитесь, 10% – многовато. Однако с уменьшением коэффициента гармоник падает и выходная мощность, но к счастью для нас не катастрофически. При вполне приемлемых 0,5%, усилитель отдает на нагрузку 4 Ома 70 ватт в стерео режиме и 200 ватт в моно режиме. Кстати, в стерео режиме его можно подключать и к 2-омной нагрузке, тогда он будет отдавать 95 ватт при тех же 0,5% искажений. Переход из стерео режима в моно осуществляется следующим образом: переподключаем акустику, замыкаем джамперы JP3 и JP4 и убираем компоненты R3, R4, C3, C4 и C6. Питание к усилителю подключается по следующее схеме: Все это можно монтировать на одной плате, размеры получаются относительно небольшими, тем более что радиатор для микросхемы нужен чисто символический. О килограмме алюминия, висящем на фланце микросхемы, как это бывает с обычными усилителями можно забыть. Все индуктивности, которые используются в этой схеме можно купить в готовом виде. L1-L4 – это дроссели, рассчитанные на ток 4-5А. L1 и L2 усилителя – индуктивности 10мкГн, рассчитанные на ток 6-7А. Теперь список компонентов – довольно объемный, но однотипный: Обозначение на схеме Номинал C1, C2, С3, С4 470нФ C5, С6 330 С7, С11, С17, С20, С8, С12, С18, С22 100 C23, С24, С32, С31 15нФ C25, С26 560 C28, С27 1мкФ C30, С29, С9, С19, С15, С13, С10, С21, С14 220нФ C16 47     D1 КС156А     L1, L2 10 мкГн     R1, R2, R3, R4 5,6кОм R9, R8 4,7 R10, R11 22 R6, R7 39кОм R5 30кОм     DA1 TDA8924     Источник питания С1, С2 100нФ С3, С4 470мкФх35В С7, С5, С6 47мкФх63В L1, L2, L3, L4 MURATA BL01RN1A2A2B Ну вроде бы и все. Чего забыл – спрашивайте в Форуме. Удачи. Как вам эта статья? Заработало ли это устройство у вас? Эти статьи вам тоже могут пригодиться:

Усилитель класса D.

Здравствуйте читатели и любители собирать своими руками. Технологии на месте не стоят. Кто бы мог подумать, что место аналоговых займут цифровые. Класс D — режим, в котором активные элементы каскада работают в ключевом (импульсном) режиме.
Для D класса неоспоримыми плюсами являются низкая мощность рассеяния и тепловыделение, малые размеры.
Далее продолжение.
Обзор написал спустя более года после покупки этого усилителя. Что бы не было потом, что типа Китай и долго не проработает.
Сам усилитель компактный и можно встроить в любой подходящий корпус.
Параметры усилителя:
— Model: Y148
— PCB board size- 50*70mm
— Adopts YDA148 high-efficiency digital audio power amplifier IC
— DC input voltage: 9~15V
— Current: 2~4.5A
— Power output at DC 15V input: 15W x 2 (8 ohm), 30W x 2 (4 ohm)
— Power output at DC 12V input: 10W x 2 (8 ohm), 20W x 2 (4 ohm)
— Needs heat sink at 4 ohm, doesn’t need heat sink at 8 ohm
— Frequency response: 10Hz~20KHz(±0.2dB @1KHz)
— Load speaker: 4 / 6 / 8 ohm
— SNR: at least 90dB

Вот ссылка на более подробное описание. m5.img.dxcdn.com/CDDriver/CD/sku.93121.xls.
emtb.pl/pliki/glosnik_bt/YDA148_D-510_en-2.pdf

Немного фото.


Работает в паре с этими колонками.

Немного теории.
Преимущество усилителей класса D
В обычном усилителе выходной каскад содержит транзисторы, обеспечивающие необходимое мгновенное значение выходного тока. Во многих аудиосистемах выходные каскады работают в классах A, B и AB. В сравнении с выходным каскадом, работающим в D классе, мощность рассеяния в линейных каскадах велика даже в случае их идеальной реализации. Это обеспечивает D классу значимое преимущество во многих приложениях вследствие меньшего тепловыделения, уменьшения размеров и соответственно стоимости изделий, увеличения времени работы автономных устройств.

Обозреваемый усилитель используется с компьютером. И запитан от него же. Меня устраивает качество звука. Звёзд с неба не хватает. И со своей задачей справляется.
Плюсы усилителя:
Небольшие размеры. Можно встроить в любой корпус.
Диапазон питающего напряжения.
Стоят на выходе дроссели. Нет высокочастотных шумов.
Очень маленький нагрев. Можно подстраховаться и поставить небольшой радиатор.
Высокий КПД 90-93%. То есть вся мощь идёт на работу а не нагрев.
Меня этот усилитель устраивает на все сто. Доказано практикой.
P.S.
Что бы сделать толковый обзор нужен генератор сигналов. Осцилограф. И мощные резисторы в качестве нагрузки.
До этого собирал усилки на транзюках. Потом на микросхемах. Есть с чем сравнивать.
Собранный очень давно усилитель на STK4162

Усилитель класса D | Микросхема

Как ни странно, но усилители D класса были разработаны ещё в 1958 году. Хотя, если упоминание про нанотехнологии относить к 1959 году, то нисколько не странно (прим. AndReas). И вообще середина прошлого столетия была богата научными разработками, которыми мы лишь сейчас начинаем использовать, а нового, на мой взгляд, практически ничего не предлагается. В полной мере сказанное относится и к усилителям класса D, которые завоевали особую популярность именно в начале 21 века.

Преимущества усилителей D класса

Вообще каждому классу усилителей звуковой частоты присущи свои достоинства и недостатки (подробнее о классах усилителей), определяющие диапазоны их применения. Для D класса неоспоримыми плюсами являются низкая мощность рассеяния и тепловыделение, малые размеры (на фото размер готового устройства на 400 ватт сопоставим с размером батарейки) и стоимость, продолжительное время работы в автономных устройствах (при автономном питании линейный выходной каскад опустошит батарею гораздо быстрее, чем усилитель класса D).

Ключи выходного каскада такого усилителя коммутируют выход с отрицательной и положительной шиной питания, создавая тем самым серии положительных и отрицательных импульсов. Теоретический КПД усилителей класса D равен 100%. То есть, все питание подается на нагрузку. Но, конечно же, на практике MOSFET (МОП-транзисторы) не являются идеальными переключателями и обладают сопротивлением. Соответственно, на них тратится часть энергии. Но все же КПД усилителей звуковой частоты D класса выше 90%. По сравнению с коэффициентом полезного действия максимум 78% для УНЧ B класса, являющимся самым производительным из линейных, показатель >90% это весомый аргумент экономичности класса D.

Цифровой или все-таки импульсный?!

Часто подобные усилители называют цифровыми. Этот термин прочно за ними закрепился, однако название цифровой усилитель некорректно. Работа УНЧ класса D основана на широтно-импульсной модуляции (PWM). Следовательно правильнее их называть импульсными усилителями. Почему же их называют цифровыми? Все очень просто. Принцип работы усилителя схож с принципом работы цифровой логики. Как вы знаете, в цифровой технике и электронике применяется двоичная система счисления. А иначе можно сказать «есть» и «нет» или «истина» и «ложь» или «1» и «0» или 5 вольт и 0 вольт. Примерно также работает и усилитель класса D, что связано с применением в выходном каскаде МОП-транзисторов. В последние годы все более упоминаемым является класс T. В коммерческих целях он выделен в отдельную линейку усилителей. Но, по сути, он является дальнейшей реализацией класса D.

Кратко о принципе работы усилителя

Существует полумостовая топология включения и мостовая. Ниже на рисунках приведена их реализация на практике.

Как можно увидеть по полумостовой схеме включения, в каждый момент времени должен быть открыт только один транзистор. Если откроются оба, то произойдет короткое замыкание, сила тока резко увеличится, что приведет к выходу из строя выходные МОП-транзисторы. В момент открытия один из транзисторов усиливает положительную составляющую напряжения, другой – отрицательную относительно нулевого проводника. Но существует период времени, названный «мертвым», когда оба ключа закрыты. Так вот это время должно быть в пределах 5…100 нс. В конечном счете, оно влияет на все характеристики готового усилителя: и качественные, и мощностные.

Если вы хотите получить качественный звук, то «мертвое время» должно быть наименьшим. Но при этом увеличивается вероятность короткого замыкания (как говорилось выше). Поскольку МОП-транзисторы могут не успеть переключиться. Поэтому при выборе радиодеталей для усилителей класса D нужно выбирать высокоскоростные компоненты.

Ключевые рекомендации

При выборе мощных полевых транзисторов нужно отдавать предпочтение МОПам с низким сопротивлением канала и низким уровнем заряда затвора. Наиболее удачным решением для этого служат транзисторы серии IRFI4024x-117P в изолированных 5-выводных корпусах TO-220 FullPak компании International Rectifier.

Во многом идеальная форма тока нагрузки зависит от ШИМ-компаратора. Вот лишь некоторые ШИМ-контроллеры:

Одной из последних разработок компараторов такого класса стал ШИМ-контроллер IRS20955S. Применение IRS20955S исключает из схемы до 27 внешних компонентов. Встроенный генератор «мертвого времени» устанавливает точное значение данного параметра для обеспечения максимального уровня качественных параметров усилителя D класса, а именно, низкий коэффициент гармонических искажений и шум, а также высокая устойчивость к помехам. Задержка на переключение МОП-транзисторов может устанавливаться в 15, 25, 35, 45 нс. IRS20955S работает на частотах до 800 кГц и может применяться не только в полумостовых схемах с двухполярным питанием, но и в мостовых схемах с однополярным. Совместно с транзисторами серии IRFI4024x-117P можно вдвое уменьшить общий размер печатной платы для усилителя мощности до 500 ватт.

При проектировании печатной платы для усилителей мощности класса D нужно обязательно придерживаться схемотехнических способов конструирования высокочастотных устройств. Располагать дорожки на печатной плате нужно только в одном направлении, а не в хаотичном порядке. Это поможет избежать появления ВЧ составляющей. Минусовые дорожки нуждаются в устранении наводок с силовых линий путем установки керамических конденсаторов емкостью 1 нФ и 10 нФ.

Практическая часть: схема усилителя класса D

В заключение теоретической части нашего обзора хотелось бы отметить, что все классы усилителей имеют достоинства и недостатки. Где-то оправдано применение одних и совершенно нерационально применение других. Некоторые радиолюбители при конструировании усилителей мощности звуковой частоты отдают предпочтение одному-двум классам и совершенно не приемлют остальные. Другие же, являясь универсалами, пробуют свои силы в большинстве классов усилителей, выбирая лучшие конструкции. Мы же советуем обратить внимание на D-класс. Их сборка не так и сложна, как может показаться.

Если вас, уважаемые радиолюбители, заинтересовала затронутая тема, можете высказываться, делиться идеями, и мы в дальнейшем ещё не раз вернемся к рассмотрению подобных самых популярных схем усилителей. Из ранее опубликованного можем посоветовать усилители D класса на 300, 900 и 1200 Вт от Алексея Королькова. А сейчас хотим представить простую полумостовую схему усилителя D класса с выходной мощностью 120 ватт.

КПД усилителя составляет 96% при нагрузке на динамик импедансом 4 Ом. В качестве ШИМ-контроллера применяется IRS20955S. На выходе стоят мощные МОП-транзисторы IRFI4212-117P, разработанные специально для D класса. Точнее, это сборка из двух MOSFET, соединенных по полумостовой схеме. КНИ при полной мощности составляет 1%; при 60 Вт – 0,05%. Диапазон воспроизводимых частот от 20 Гц до 35 кГц. Питается усилитель от двуполярного источника напряжением +/-40 вольт. Все номиналы радиодеталей указаны на схеме.

Обсуждайте в социальных сетях и микроблогах

Метки: УНЧ

Радиолюбителей интересуют электрические схемы:

УНЧ 900 Вт – Класс D
Ламповый усилитель

Качественный усилитель звука своими руками. Схема двух простых усилителей Транзисторный усилитель своими руками 805

Высокое входное сопротивление и неглубокая ОС – основной секрет теплого лампового звучания. Ни для кого не секрет, что именно на лампах реализуются самые высококачественные и дорогие усилители, которые относятся к разряду HI-End. Давайте поймем, что такое качественный усилитель? Качественным имеет право называться тот усилитель мощности НЧ, который полностью повторяет форму входного сигнала на выходе, не искажая его, разумеется выходной сигнал уже усиленный. В сети можно встретить несколько схем действительно высококачественных усилителей, которые имеют право относится к разряду HI-End и совсем не обязательна ламповая схематика. Для получения максимального качества, нужен усилитель, выходной каскад которого работает в чистом классе А. Максимальная линейность схемы дает минимальное кол-во искажений на выходе, поэтому в строении высококачественных усилителей особое внимание уделяется именно этому фактору. Ламповые схемы хороши, но не всегда доступны даже для самостоятельной сборки, а промышленные ламповые УМЗЧ от брендовых производителей стоят от нескольких тысяч, до нескольких десятков тысяч долларов США – такая цена уж точно не по карману многим.
Возникает вопрос – можно ли аналогичных результатов добиться от транзисторных схем? ответ будет в конце статьи.

Линейных и сверхлинейных схем усилителей мощности НЧ достаточно много, но схему, которая будет сегодня рассмотрена является ультралинейной схемой высокого качества, которая реализована всего на 4-х транзисторах. Схема была создана в далеком 1969 году, британским инженером-звуковиком Джоном Линсли-Худом (John Linsley-Hood). Автор является создателем еще нескольких высококачественных схем, в частности класса А. Некоторые знатоки называют этот усилитель самым качественным среди транзисторных УНЧ и я в этом убедился еще год назад.

Первая версия такого усилителя была представлена на . Удачная попытка реализации схемы заставила создать двухканальный УНЧ по этой же схеме, собрать все в корпусе и использовать для личных нужд.

Особенности схемы

Не смотря на простоту, схема имеет несколько особенностей. Правильный режим работы может нарушиться из-за неправильной разводки платы, неудачного расположения компонентов, неправильное питание и т.п..
Именно питание – особо важный фактор – крайне не советую питать данный усилитель от всевозможных блоков питания, оптимальный вариант аккумулятор или блок питания с параллельно включенным аккумулятором.
Мощность усилителя составляет 10 ватт с питанием 16 Вольт на нагрузку 4 Ом. Саму схему можно приспособить для головок 4, 8 и 16 Ом.
Мною была создана стереофоническая версия усилителя, оба канала расположены на одной плате.

Второй – предназначен для раскачки выходного каскада, поставил КТ801 (раздобыл достаточно трудно.
В самом выходном каскаде поставил мощные биполярные ключи обратной проводимости – КТ803 именно с ними получил несомненно высокое качество звучание, хотя экспериментировал со многими транзисторами – КТ805, 819 , 808, даже поставил мощные составные – КТ827, с ним мощность на много выше, но звук не сравниться с КТ803, хотя это лишь мое субъективное мнение.

Входной конденсатор с емкостью 0,1-0,33мкФ, нужно использовать пленочные конденсаторы с минимальной утечкой, желательно от известных производителей, тоже самое и с выходным электролитическим конденсатором.
Если схема рассчитана под нагрузку 4 Ом, то не стоит повышать напряжение питания выше 16-18 Вольт.
Звуковой регулятор решил не поставить, он в свою очередь тоже оказывает влияние на звук, но параллельно входу и минусу желательно поставить резистор 47к.
Сама плата – макетная. С платой пришлось долго повозиться, поскольку линии дорожек тоже оказывали некое влияние на качество звука в целом. Этот усилитель имеет очень широкий диапазон воспроизводимых частот, от 30 Гц до 1мГц.

Настройка – проще простого. Для этого нужно переменным резистором добиться половины питающего напряжения на выходе. Для более точной настройки стоит использовать многооборотный переменный резистор. Один шуп мультиметра присоединяем с минусом питания, другой ставим к линии выхода, т.е к плюсу электролита на выходе, таким образом, медленно вращая переменник добиваемся половины питания на выходе.

Сегодня я расскажу о своем самом первом усилителе средней мощности на транзисторах.

Усилитель реально классный, мне очень понравилось. На выходе стоят транзисторы КТ803А

Автором схемы является J. Linsley Hood. Схему я срисовал с какого-то старенького журнальчика. Естественно все транзисторы зарубежные, но их можно заменить нашими отечественными.

Вот схема этого чуда

C1 = 220мФ
C2 = 100нф
C3 = 100мФ
C3 = 100нФ

R2 = 2.7к
R2 = 220
R3 = 2.2к
R4 = 8,2к
R7 = 100к
R8 = 39к
R9 = 100к
R10 = 10

VT1 = КТ361(2N3906)
VT2 = КТ602БМ(2N3697, КТ630Д, КТ801)
VT3,4 = КТ803А(MJ480)

Некотрые номиналы деталей берутся из этой таблицы

Настройка усилителя сводится к установке половины напряжения резистором R9 в точке Контр.

Выходные транзисторы рекомендуется устанавливать на радиаторы площадью 200 кв. см под каждый транзистор. И нельзя соединять радиаторы, чтобы не было короткого замыкания. Я использовал на испытаниях простые две пластины из корпуса DVD/ Но в коробку буду мутить норм. радиаторы

Питал усилитель я от импульсного блока питания. И скажу что никакого самовозбуждения небыло. Все благодаря цепочке C5-R10.

Вот фото собранного усилителя

Печатка. Вид со стороны дорожек

Печатку для усилителя 10 Вт класса А на КТ803А

Постовой : Если вам надо провести качественные электро монтажные работы, то есть хорошая контора v220.kiev.ua . Делают качественно и быстро

Related Posts

Вынул из телевизоров динамики 3ГДШ-1, чтоб не лежали без дела решил сделать колонки, но так как внешний усилитель с сабвуфером у меня есть, значит, буду собирать сателлиты.

Всем привет, уважаемые радиолюбители и аудиоманы! Сегодня я расскажу как доработать высокочастотный динамик 3ГД-31 (-1300) он же 5ГДВ-1. Применялись они в таких акустических системах, как 10МАС-1 и 1М, 15МАС, 25АС-109…….Доработка и установка динамика 4ГД-35-65 в аудиосистему 10МАС-1М

И снова мой знакомый Вячеслав (SAXON_1996) Хочет поделится своей наработкой по колонкам. Слово Вячеславу Досталась как — то мне одна колонка 10МАС с фильтром и высокочастотным динамиком. Я долго не…….

Читатели! Запомните ник этого автора и никогда не повторяйте его схемы.
Модераторы! Прежде чем меня забанить за оскорбления, подумайте, что Вы “подпустили к микрофону” обыкновенного гопника, которого даже близко нельзя подпускать к радиотехнике и, тем более, к обучению начинающих.

Во-первых, при такой схеме включения, через транзистор и динамик пойдет большой постоянный ток, даже если переменный резистор будет в нужном положении, то есть будет слышно музыку. А при большом токе повреждается динамик, то есть, рано или поздно, он сгорит.

Во-вторых, в этой схеме обязательно должен быть ограничитель тока, то есть постоянный резистор, хотя бы на 1 КОм, включенный последовательно с переменным. Любой самоделкин повернет регулятор переменного резистора до упора, у него станет нулевое сопротивление и на базу транзистора пойдет большой ток. В результате сгорит транзистор или динамик.

Переменный конденсатор на входе нужен для защиты источника звука (это должен обьяснить автор, ибо сразу же нашелся читатель, который убрал его просто так, считая себя умнее автора). Без него будут нормально работать только те плееры, в которых на выходе уже стоит подобная защита. А если ее там нет, то выход плеера может повредиться, особенно, как я сказал выше, если выкрутить переменный резистор “в ноль”. При этом на выход дорогого ноутбука подастся напряжение с источника питания этой копеечной безделушки и он может сгореть. Самоделкины, очень любят убирать защитные резисторы и конденсаторы, потому-что “работает же!” В результате, с одним источником звука схема может работать, а с другим нет, да еще и может повредиться дорогой телефон или ноутбук.

Переменный резистор, в данной схеме должен быть только подстроечным, то есть регулироваться один раз и закрываться в корпусе, а не выводиться наружу с удобной ручкой. Это не регулятор громкости, а регулятор искажений, то есть им подбирается режим работы транзистора, чтобы были минимальные искажения и чтобы из динамика не шел дым. Поэтому он ни в коем случае не должен быть доступен снаружи. Регулировать громкость, путем изменения режима НЕЛЬЗЯ. За это нужно “убивать”. Если очень хочется регулировать громкость, проще включить еще один переменный резистор последовательно с конденсатором и вот его уже можно выводить на корпус усилителя.

Вообще, для простейших схем – и чтобы заработало сразу и чтобы ничего не повредить, нужно покупать микросхему типа TDA (например TDA7052, TDA7056… примеров в интернете множество) , а автор взял случайный транзистор, который завалялся у него в столе. В результате доверчивые любители будут искать именно такой транзистор, хотя коэффициент усиления у него всего 15, а допустимый ток аж 8 ампер (сожгет любой динамик даже не заметив).

Эта схема усилителя звука была создана всеми любимым британским инженером (электронщик-звуковик) Линсли-Худом. Сам усилитель собран всего на 4-х транзисторах. С виду — обыкновенная схема усилителя НЧ, но это лишь с первого взгляда. Опытный радиолюбитель сразу поймет, что выходной каскад усилителя работает в классе А. Гениально то, что просто и эта схема тому доказательство. Это сверхлинейная схема, где форма выходного сигнала не изменяется, то, есть на выходе мы получаем ту же форму сигнала, что на входе, но уже усиленный. Схема более известна под названием JLH — ультралинейный усилитель класса А , и сегодня я решил представить ее вам, хотя схема далеко не новая. Данный усилитель звука, своими руками собрать может любой рядовой радиолюбитель, благодаря отсутствию в конструкции микросхем, делающей его более доступным.

Как сделать усилитель для колонок

Схема усилителя звука

В моем случае использовались только отечественные транзисторы, поскольку с импортными напряг, да и стандартные транзисторы схемы, найти нелегко. Выходной каскад построен на мощных отечественных транзисторах серии КТ803 — именно с ними звук кажется лучше. Для раскачки выходного каскада использован транзистор средней мощности серии КТ801 (удалось найти с трудом). Все транзисторы можно заменить на другие (в выходном каскаде можно использовать КТ805 или 819). Замены не критичны.

Совет: кто решит попробовать на «вкус» этот самодельный усилитель звука — используйте германиевые транзисторы, они лучше звучат (ИМХО). Было создано несколько версий этого усилителя, все они звучат… божественно, других слов не могу найти.

Мощность представленной схемы не более 15 ватт (плюс минус), ток потребления 2 Ампер (иногда чуть больше). Транзисторы выходного каскада будут греться даже без подачи сигнала на вход усилителя. Странное явление, не правда ли? Но для усилителей класса. А, это вполне нормальное явление, большой ток покоя — визитная карточка буквально всех известных схем этого класса.

В ролике представлена работа самого усилителя, подключенного к колонкам. Обратите внимание, что ролик снят на мобильный телефон, но о качестве звука можно судить и так. Для проверки любого усилителя стоит лишь послушать всего одно мелодию — Бетховен «К Элизе». После включения становится ясно, что за усилитель перед вами.

90% микросхемных усилителей не выдержат тест, звук будет «обломанным» могут наблюдаться хрипы и искажения при высоких частотах. Но вышесказанное не касается схемы Джона Линсли, ультралинейность схемы позволяет полностью повторить форму входного сигнала, этим получая только чистое усиление и синусоиду на выходе.

В моем случае схема усилителя звука была реализована на макетной плате, пока нет возможности собрать второй канал, но в будущем обязательно сделаю и помещу все в корпус.

Алексей, почему бы не начать задавать вопросы более осознанно? Тогда и ответить можно будет точнее. Это я не потому, что вот я тут такой гуру весь в белом, а он там “запикано” презренный, потаскаю-ка я его фейсом по тейблу – нет, конечно. Но или “…составные применить можно или нет для повышения мощности…”, или “…мощности хватает…” – здесь что-нибудь одно, согласитесь. А если интересует почему греются выходные транзисторы – так сразу бы об этом и спрашивали.
И, опять же, по порядку. “проблема в другом выхода греются” – вот это как понимать? Выход усилителя – это два провода, сигнальный и общий, они-то в вашем изложении и греются?
Ok, речь всё же идёт о чрезмерном, на ваш взгляд, нагреве выходных транзисторов. Они у вас “греются стоят все 4 транзистора на радиаторе” – попробую профильтровать этот поток. Греются – что значит “греются”, в некоторых пределах эти транзисторы и должны греться. Греются под сигналом на большой мощности или греются без сигнала? До какой температуры греются – если приблизительно, то палец терпит (это 50-60 градусов) или можно на радиаторе чайник кипятить?
Не указано.
“все 4 транзистора на радиаторе от магнитофона комета” – и что? Алексей, самых разных моделей магнитофонов “Комета” с 50-х годов и до конца советских времён было выпущено чуть более чем до фига, это снова ни о чём. Каковы размеры радиатора и какова измеренная номинальная мощность усилителя на нагрузке какой величины?
Не указано.
“может радиатор маловат” – а хрен его знает, может и маловат. А может, и в самый раз. А может, великоват ток покоя. Каков ток покоя? Каков он при включении, то есть на холодном усилителе и каков после прогона усилителя без сигнала в течение минут 20-30? Почему выбрано такое значение этого тока, а не больше и не меньше?
Не указано.
“на выходе кт 819” – снова: и что? КТ819 в пластмассе или КТ819 в металле,- не указано – у этих разновидностей разная площадь контакта с радиатором, пластмассовые при прочих равных условиях греются чуть больше, ничего страшного.
Вот видите, Алексей, вы ставите вопросы таким образом, что ответить по вашей ситуации при всём желании едва ли возможно. Поэтому о некоторых причинах перегрева выходных транзисторов – довольно абстрактно:

Это так, на ходу припомнилось. Может, кто ещё что вспомнит. А ставить два в параллель выходных транзистора при такой выходной мощности смысла нет никакого: на нормальной нагрузке и в нормальном режиме одиночные потянут без всяких проблем. КТ819 точно потянут.
По хорошему надо не выдумывать что бы ещё куда прикрутить, а измерить режимы транзисторов и посмотреть осциллографом, что происходит в схеме как без сигнала, так и при работе от генераторов синуса и импульсного; что имеем на холостом ходу, а что – под нагрузкой или на её эквиваленте. Такой разговор будет предметным, а пока что всё напоминает попытку описать сегодняшнюю погоду исходя из ощущений на выставленном в форточку обслюнявленном пальце.
А первым делом – суметь корректно сформулировать задачу: что наблюдается, что не устраивает, к чему стремимся и какие издержки на этом пути будут считаться приемлемыми.
И тогда, Алексей, вам помогут более результативно.

Создайте свой собственный профессиональный аудиоусилитель на основе дешевого

Оглядываясь на десятилетия, прошедшие с той встречи, можно увидеть, как часто надежды исследователей ИИ рушились – и как мало их сдерживали эти неудачи. Сегодня, несмотря на то, что ИИ революционизирует отрасли и угрожает перевернуть мировой рынок труда, многие эксперты задаются вопросом, достигает ли сегодняшний ИИ своих пределов. Как описывает Чарльз Чой в своей книге «Семь способов выявления сбоев ИИ», слабые места сегодняшних систем глубокого обучения становятся все более очевидными.Тем не менее, исследователи не видят ничего обреченного. Да, возможно, нас ждет еще одна зима искусственного интеллекта в недалеком будущем. Но, возможно, это как раз то время, когда вдохновленные инженеры, наконец, откроют нам вечное лето машинного ума.

Исследователи, разрабатывающие символический ИИ , поставили перед собой задачу открыто рассказать компьютерам о мире. Их основополагающий принцип состоял в том, что знания могут быть представлены набором правил, а компьютерные программы могут использовать логику для управления этим знанием.Ведущие символисты Аллен Ньюэлл и Герберт Саймон утверждали, что если в символической системе будет достаточно структурированных фактов и предпосылок, агрегирование в конечном итоге приведет к широкому интеллекту.

С другой стороны, коннекционисты, вдохновленные биологией, работали над «искусственными нейронными сетями», которые принимали информацию и сами разбирали ее. Новаторским примером стал перцептрон, экспериментальная машина, построенная корнельским психологом Фрэнком Розенблаттом при финансовой поддержке Университета им.С. Военно-морской флот. В нем было 400 световых датчиков, которые вместе действовали как сетчатка, передавая информацию примерно 1000 «нейронам», которые производили обработку и выдавали единый выходной сигнал. В 1958 году в статье New York Times Розенблатт цитировал слова Розенблатта о том, что «машина будет первым устройством, которое будет мыслить как человеческий мозг».

Фрэнк Розенблатт изобрел перцептрон, первую искусственную нейронную сеть. Отдел редких и рукописных собраний Корнельского университета

Безудержный оптимизм побудил правительственные учреждения США и Великобритании вкладывать деньги в спекулятивные исследования.В 1967 году профессор Массачусетского технологического института Марвин Мински писал: «В течение одного поколения … проблема создания« искусственного интеллекта »будет существенно решена». Однако вскоре после этого государственное финансирование начало иссякать, движимое чувством, что исследования ИИ не соответствуют его собственной шумихе. В 1970-е годы началась первая зима искусственного интеллекта.

Однако истинно верующие продолжали сражаться. А к началу 1980-х годов возрождение энтузиазма привело к расцвету исследователей символического ИИ, получивших признание и финансирование «экспертных систем», которые кодировали знания в определенной дисциплине, такой как право или медицина.Инвесторы надеялись, что эти системы быстро найдут коммерческое применение. Самое известное предприятие в области символического ИИ началось в 1984 году, когда исследователь Дуглас Ленат начал работу над проектом, который он назвал Cyc, который был направлен на кодирование здравого смысла в машине. По сей день Ленат и его команда продолжают добавлять термины (факты и концепции) в онтологию Cyc и объяснять отношения между ними с помощью правил. К 2017 году в команде было 1,5 миллиона терминов и 24,5 миллиона правил. Тем не менее, Cyc еще далек от достижения общего интеллекта.

В конце 1980-х холодные ветры торговли принесли вторую зиму искусственного интеллекта. Рынок экспертных систем рухнул, потому что они требовали специализированного оборудования и не могли конкурировать с более дешевыми настольными компьютерами, которые становились обычным явлением. К 1990-м годам с академической точки зрения уже не было модно работать ни над символическим ИИ, ни над нейронными сетями, потому что обе стратегии, казалось, провалились.

Но дешевые компьютеры, вытеснившие экспертные системы, оказались благом для специалистов по соединению, которые внезапно получили доступ к достаточной мощности компьютера, чтобы управлять нейронными сетями с множеством слоев искусственных нейронов.Такие системы стали называть глубокими нейронными сетями, а применяемый ими подход был назван глубоким обучением. Джеффри Хинтон из Университета Торонто применил принцип обратного распространения, чтобы нейронные сети учились на своих ошибках (см. «Как работает глубокое обучение»).

Один из постдоков Хинтона, Янн ЛеКун, перешел в лабораторию AT&T Bell в 1988 году, где он и постдок по имени Йошуа Бенджио использовали нейронные сети для оптического распознавания символов; Банки США вскоре внедрили эту технику для обработки чеков.Хинтон, ЛеКун и Бенжио в конечном итоге получили премию Тьюринга 2019 года, и их иногда называют крестными отцами глубокого обучения.

Но у защитников нейронных сетей все еще была одна большая проблема: у них была теоретическая основа и растущая мощность компьютеров, но в мире не хватало цифровых данных для обучения их систем, по крайней мере, не для большинства приложений. Весна еще не пришла.

За последние два десятилетия все изменилось. В частности, расцвела всемирная паутина, и внезапно данные стали появляться повсюду.Цифровые камеры, а затем и смартфоны заполнили Интернет изображениями, такие веб-сайты, как Wikipedia и Reddit, были полны бесплатного цифрового текста, а на YouTube было много видеороликов. Наконец, данных было достаточно для обучения нейронных сетей для широкого круга приложений.

Другое крупное развитие произошло благодаря игровой индустрии. Такие компании как Nvidia разработала микросхемы, называемые графическими процессорами (GPU), для тяжелой обработки, необходимой для рендеринга изображений в видеоиграх.Разработчики игр использовали графические процессоры для сложных видов затенения и геометрических преобразований. Информатики, нуждающиеся в серьезных вычислительных мощностях, поняли, что они могут обманом заставить GPU выполнять другие задачи, например, обучение нейронных сетей. Nvidia заметила эту тенденцию и создала CUDA, платформу, которая позволила исследователям использовать графические процессоры для универсальной обработки. Среди этих исследователей был доктор философии. студент лаборатории Хинтона по имени Алекс Крижевский, который использовал CUDA для написания кода для нейронной сети, поразившей всех в 2012 году.

Профессор Массачусетского технологического института Марвин Мински предсказал в 1967 году, что настоящий искусственный интеллект будет создан в течение одного поколения. Музей Массачусетского технологического института

Он написал его для конкурса ImageNet, который поставил перед исследователями искусственного интеллекта задачу создать системы компьютерного зрения, которые могли бы сортировать более 1 миллиона изображений на 1000 категорий объектов. А Крижевский AlexNet не была первой нейронной сетью, которая использовалась для распознавания изображений, ее эффективность в конкурсе 2012 года привлекла внимание всего мира.Коэффициент ошибок AlexNet составлял 15 процентов по сравнению с 26 процентами ошибок второй лучшей записи. Своей безоговорочной победой нейронная сеть обязана мощности графического процессора и «глубокой» структуре из нескольких слоев, содержащих всего 650 000 нейронов. В конкурсе ImageNet в следующем году почти все использовали нейронные сети. К 2017 году количество ошибок многих участников упало до 5 процентов, и организаторы завершили конкурс.

Глубокое обучение стало популярным. Благодаря вычислительной мощности графических процессоров и большому количеству цифровых данных для обучения систем глубокого обучения, беспилотные автомобили могли перемещаться по дорогам, голосовые помощники могли распознавать речь пользователей, а веб-браузеры могли переводить между десятками языков.Искусственный интеллект также побеждал человеческих чемпионов в нескольких играх, в которых раньше считалось, что машины не могут выиграть, включая древняя настольная игра Го и видеоигра StarCraft II . Текущий бум искусственного интеллекта затронул все отрасли, предлагая новые способы распознавания закономерностей и принятия сложных решений.

Оглядываясь назад на десятилетия, можно увидеть, как часто надежды исследователей ИИ рушились – и как мало их сдерживали эти неудачи.

Но все более широкие успехи в области глубокого обучения основывались на увеличении количества слоев в нейронных сетях и увеличении времени графического процессора, выделяемого на их обучение.Один анализ от исследовательской компании AI OpenAI показал, что объем вычислительной мощности, необходимой для обучения крупнейших систем искусственного интеллекта, удваивался каждые два года до 2012 года, а после этого удваивался каждые 3,4 месяца. Как пишут Нил С. Томпсон и его коллеги в книге «Уменьшение отдачи от глубокого обучения», многие исследователи обеспокоены тем, что вычислительные потребности ИИ находятся на неустойчивой траектории. Чтобы избежать разрушения энергетического бюджета планеты, исследователи должны отказаться от устоявшихся способов построения этих систем.

Хотя может показаться , что лагерь нейронных сетей окончательно атаковал символистов, на самом деле исход битвы не так прост. Возьмем, к примеру, роботизированную руку из OpenAI, которая сделала заголовки о манипулировании кубиком Рубика и его разгадывании. Робот использовал нейронные сети и символический ИИ . Это одна из многих новых нейросимволических систем, которые используют нейронные сети для восприятия и символический ИИ для рассуждений – гибридный подход, который может дать выигрыш как в эффективности, так и в объяснимости.

Хотя системы глубокого обучения, как правило, представляют собой черные ящики, которые делают выводы непрозрачными и загадочными способами, нейросимволические системы позволяют пользователям заглянуть под капот и понять, как ИИ пришел к своим выводам. Армия США особенно осторожно относится к системам черного ящика, как описывает Эван Акерман в своей книге «Как армия США превращает роботов в командных игроков», поэтому армейские исследователи исследуют различные гибридные подходы для управления своими роботами и автономными транспортными средствами.

Представьте, что вы могли бы взять одного из роботов для расчистки дорог армии США и попросить его приготовить вам чашку кофе. Сегодня это смехотворное утверждение, потому что системы глубокого обучения созданы для узких целей и не могут обобщать свои способности от одной задачи к другой. Более того, изучение новой задачи обычно требует от ИИ стереть все, что он знает о том, как решить свою предыдущую задачу, – загадка, называемая катастрофическим забыванием. В DeepMind, лондонская лаборатория искусственного интеллекта Google, известный робототехник Райя Хадселл решает эту проблему с помощью множества сложных методов.В статье «Как DeepMind заново изобретает робота» Том Чиверс объясняет, почему эта проблема так важна для роботов, действующих в непредсказуемом реальном мире. Другие исследователи исследуют новые типы метаобучения в надежде создать системы искусственного интеллекта, которые учатся учиться, а затем применяют этот навык к любой области или задаче.

Все эти стратегии могут помочь исследователям достичь их высочайшей цели: создать ИИ с таким подвижным интеллектом, который мы наблюдаем за развитием наших детей. Малышам не нужен большой объем данных, чтобы делать выводы.Они просто наблюдают за миром, создают ментальную модель того, как он работает, предпринимают действия и используют результаты своих действий для корректировки этой ментальной модели. Они повторяются, пока не поймут. Этот процесс чрезвычайно эффективен и действенен, и сегодня он выходит за рамки возможностей даже самого продвинутого ИИ.

Хотя нынешний уровень энтузиазма принес AI собственный Цикл ажиотажа Gartner, и хотя финансирование ИИ достигло рекордно высокого уровня, мало свидетельств того, что наше будущее рушится.Компании по всему миру внедряют системы искусственного интеллекта, потому что они видят немедленное улучшение своей прибыли и никогда не вернутся назад. Еще неизвестно, найдут ли исследователи способы адаптировать глубокое обучение, чтобы сделать его более гибким и надежным, или разработают новые подходы, о которых еще не мечтали в 65-летнем стремлении сделать машины более похожими на нас.

Эта статья появится в октябрьском выпуске 2021 года под названием «Бурное прошлое и неопределенное будущее ИИ.«

Статьи с вашего сайта

Статьи по теме в Интернете

Усилитель Herniator Создайте свой собственный высококачественный усилитель класса D. Статья Джеффа Пота

Октябрь 2012 г.

Усилитель Herniator
Создайте свой собственный высококачественный усилитель класса D.
Статья Джеффа Пота

Уровень сложности

C lass D – это технология, использовался в течение нескольких десятилетий, но на самом деле он прижился в аудио только в последние 20 лет или около того.Spectron был одним из первых образцов качества класса D усилитель, используемый в Hi-Fi, с президентом Джоном Ульриком, построенным с низким уровнем искажений коммерческий усилитель класса D назад дюйма 1974. Spectron использует фильтр пост-обратной связи; с точками подключения и специализированные кабели, обеспечивающие обратную связь по кабелю после динамика (у Hypex есть это доступны на некоторых из их последних продуктов). Позже производители OEM начали выпускать модули и платы, похожие на те, что сегодня используют домашние мастера. Трипат и Bang & Olufsen имели соответствующие технологии Tripath и Icepower. используется на этом рынке и поставляется рядом крупных производителей.Это включает Bel Canto, Jeff Rowland, Motorola (в их очень крутых, но уродливых DCP-501 ресивер) и Sonic Impact. Еще одним игроком был Филлипс, который заплатил инженеру. по имени Бруно Пуцейс для разработки технологии, ныне известной как универсальный класс D, или UCD. Phillips сохраняет за собой право на эту технологию, но компания Бруно, Hypex, лицензирует права на него у Phillips.

Я работаю с классом D примерно с 2003 года. Я начал с LC Audio, а затем перешли с модулей Zap Pulse от этой компании на UCD Hypex.Класс D для домашних мастеров обычно представляет собой небольшой компактный модули от поставщика, с корпусом и блоком питания от мастера. Это своего рода гибридный формат DIY, где делается тяжелое машиностроение профессионально и трудоемкое основное строительство, выполненное застройщиком.

Основы Класс D
Class D – это топология усилителя. В аудиофиллах мы часто услышать о Классе A, Классе AB, Push-Pull и других терминах. Класс A означает, что выходные устройства (лампы или транзисторы) работают на полную мощность все время усилитель включен.Это генерирует большое количество ненужного тепла, которое ограничивает мощность, которую вы можете передать через усилитель класса A, и требует большего источника питания, чем другие более эффективные топологии. Соответственно, Усилители класса А встречаются довольно редко, хотя несимметричные триоды, или наборы, имеют посвященные последователи в audiophillia. Твердотельный или транзисторный, класс A усилители обычно находятся в диапазоне от 10 до 50 Вт. Pass Labs является ключевым сторонником с использованием транзисторных выходных каскадов класса А, несмотря на ограничение по мощности.Один хороший Причина этого в том, что тип искажения, называемый “кроссоверным искажением”, устраняется смещением класса А. Это смещение можно применять вместе с другими подробности, поэтому «Толкай-тяни» не обязательно класс AB, хотя обычно это так. Некоторые Двухтактные усилители относятся к классу A, большинство OTL – к классу A и так далее.

Класс AB является более распространенным, это топология, которую мы видим в типичных полупроводниковые или двухтактные ламповые усилители. Здесь усилитель работает с питанием. через выходное устройство поочередно.Устройства вывода находятся в пары, при этом одна из двух обрабатывает положительную сторону сигнала, а другие отрицательные. Это позволяет одному из двух устройств сделать перерыв, пока другой тянет дежурство. Есть перекрытия, позволяющие переключаться с одной трубки или транзистор к другому, чтобы быть чистым. (Техники, пожалуйста, не обращайте внимания на словесную речь). Предоставляя устройствам возможность выключиться (и остыть), они могут работать с гораздо большей мощностью и достигать более высокого КПД, отсюда и его популярность. В «A» в классе AB представляет область перекрытия.Усилитель класса B не имеет это перекрытие и, следовательно, более подвержено искажениям, особенно искажениям на выходная точка 0 В, также известная как кроссоверные искажения.

В классе D выходные устройства усилителя включены и быстро выключается, обычно несколько сотен тысяч раз в секунду (от 300 до 800 кГц). Чем громче должен быть звук, тем дольше длится каждый импульс. В других Другими словами, он шире (и класс D также известен как широтно-импульсная модуляция). Этот серия импульсов не является звуковым сигналом, но при прохождении через фильтр нижних частот, импульсы сглаживаются в форму волны, подобную той, которую привыкли видеть на осциллограф.Модулируя импульсы таким образом, класс D может иметь больше «простоев». чем усилитель класса B / AB, и обеспечивает очень высокий КПД. С таким высоким эффективность достигается за счет более высокой производительности, так как два основных ограничения выходной мощности: электропитание и тепло улучшаются за счет повышения эффективности. Каждый ватт мощности от усилителя должен сначала пройти через блок питания, поэтому более эффективный усилитель снижает потребность в источнике питания, и, следовательно, заданную мощность источник питания может обеспечить более высокий выход усилителя с классом D по сравнению сдругой усилитель топологии. Точно так же мощность, теряемая схемой усилителя, тратится впустую. нагревать. Поскольку потери мощности низкие (определение эффективности), усилитель не нагревается так сильно и, как таковой, может иметь более высокую мощность раньше температуры становятся проблематичными. Также можно использовать радиаторы меньшего размера и представляет собой экономию места и затрат для производителей. Кроме того, класс D может работать с очень низкими уровнями искажений, в том числе с ужасным «кроссоверным искажением».

Обратной стороной этого является необходимость в дополнительных сложность схемы, требующая дополнительной сложности, чтобы пробежать кайф переключение частоты и выходной фильтр (обычно двухполюсный LC-фильтр) для ограничить шум от высокочастотных коммутационных компонентов.В некоторых конструкциях это Фильтр создает ограничения по фазе и полосе пропускания на высоких частотах. Это основная проблема в некоторых конструкциях, но UCD работает иначе, с обратной связью в схема применяется после выходного фильтра, а не до него. Это таким же образом обратная связь применяется в усилителях Spectron, которые известны за высокое качество звука. Требуются дополнительные усилия, чтобы убедиться, что усилитель остается стабильным, и вот тут-то и пригодится инженерия – плохо разработанный усилитель класса D с обратной связью после фильтра будет нестабильным, потенциально повредить усилитель… или громкоговоритель. Также критично в классе D – это дизайн платы – небольшие компактные платы могут контролировать шум переключения, и значительно уменьшить проблемы, связанные с режимом переключения.

Герниатор
Как Как уже упоминалось, я построил несколько усилителей класса D. Четыре из них использовали Модули Hypex; самым последним из них является Herniator. Может быть, в 2004 году я получил заказ на создание мощного усилителя для моего друга. Я заказал нестандартный тороидальный трансформатор с межобмоточным экраном и флюсовой лентой, а также четыре вторичных.Это обеспечивает по одной обмотке для каждого положительного и отрицательного блоки питания, на канал. Мало того, что он сделан на заказ для работы, но и многое другое. главное очень качественный и малошумный. Один из этих трансформаторов был использован для усилителя моего друга, другой отложил на мой. При работе с гипексом модулей или других модулей класса D, остальная часть сборки довольно хороша. простой, только с корпусом, разъемами и блоком питания. С B & O’s Модули ICEpower, некоторые даже имеют встроенные импульсные блоки питания, поэтому они просто нужно подключить.Hypex также производит импульсные расходные материалы, которые продаются отдельно. платы из их продуктов усилителей, но их почти так же просто собрать, как и Продукт ICEpower.

Herniator основан на модуле UCD400, обеспечивая 400 wpc на 4 Ом с искажениями 1% при 400 Вт (точка отсечки для измерения). При 350 Вт искажения ближе к 0,05%, очень чистые и улучшаются по мере увеличения мощности. падает до более низких диапазонов. Мои колонки больше похожи на 8 Ом, так что вы только получить вдвое меньший выходной ток, но с еще меньшими искажениями из-за меньшего текущие требования, предъявляемые к транзисторам.175 Вт / ПК очень чистой мощности … не слишком потрепанный, моя установка, вероятно, достигает 0,03% THD или меньше от усилителя UCD. Это может также сделать почти 600 WPC или на 2 Ом, прежде чем источник питания исчерпает зут. Как вариант, можно было бы добавить пару дополнительных каналов … Хммммммм … Будьте на связи!

Мощность Поставка
Hypex предлагает блоки питания для так называемых «линейных» блоков питания, где Трансформатор приводит в действие выпрямительные мосты и батарею конденсаторов. В последнее время, они добавили в свой модельный ряд платы импульсных блоков питания.Класс D все усилители, которые я построил, полагались на линейные источники питания, а не на режим переключения. По иронии судьбы, даже при создании импульсного усилителя (класс D несет некоторые существенные сходства с импульсными источниками питания), многие люди опасаются использования импульсных источников питания. Многое из этого связано к низкому качеству многих импульсных источников питания, поскольку плохой импульсный источник питания может быть шумный. Это касается не только устройства, которое им пользуется; это также шумно для мощности линия, обеспечивающая его.Плохие импульсные источники питания – ужасные источники шума, загрязнение всего, к чему они подключены, и распыление радиопомех в воздухе место. Типичный или плохой импульсный источник питания хуже из-за качества звука и перспектива шума, чем все, кроме худшего линейного питания. Вы когда-нибудь замечали что многие источники питания в настоящее время (также известные как бородавки) очень легкие и компактные? Это расходные материалы, которые, вероятно, портят ваш и без того грязный настенная мощность.

Современные импульсные блоки питания высокого качества, подобные от Hypex, не страдайте этими проблемами.Они могут быть очень низкими шум, низкое сопротивление и высококачественные источники питания. Поскольку у меня был очень высокий качественный силовой трансформатор уже в руках, я построил качественный линейный блок питания. Я использовал четыре сильноточных выпрямительных моста Hexfred, малошумящий диод. мосты, задачей которых является преобразование переменного тока (AC) в постоянный ток (ОКРУГ КОЛУМБИЯ). После этого идет высокая емкость, низкое сопротивление, питание CRC. В сопротивление позволяет первому набору конденсаторов лучше подавлять питание шум, но в то же время он ограничивает способность подачи быстро «пополняться» рабочие конденсаторы накопителя энергии, которые подключены к усилителю доски.Учитывая размер предложения и низкие текущие потребности высоких усилителей класса D, это было определено как хороший компромисс в этом кейс.

Блок питания имеет четыре блока питания с мостовидным выпрямлением, один + (положительный) и один (отрицательный) источник питания для каждого канала (поэтому умножьте на схеме выше на четыре и поместите два источника питания на канал последовательно, чтобы создают биполярное питание.) Полупроводниковые усилители обычно устроены таким образом поскольку это позволяет отменить смещение постоянного тока на выходе каждого устройства вывода, в результате получается чистый выходной сигнал 0 В постоянного тока.Равные, но противоположные, понимаете. Эти выпрямители затем подайте в источник CRC с несколькими параллельными конденсаторами и последовательно резисторы, включенные параллельно, а также пленочные шунтирующие конденсаторы для обеспечения хорошего высокочастотное поведение. Проводка имеет диаметр 14 AWG и обеспечивает низкое сопротивление. путь от платы усилителя до источника питания конденсатора. Кроме того, модули UCD имеют на плате установлены байпасные конденсаторы.

Сборка Детали
Модули устанавливаются на радиаторы, хотя во многих случаях в этом нет необходимости из-за высокой эффективности и, следовательно, низкого тепловыделения цепь класса D.Большинство строителей просто устанавливают их на «нормальный» алюминий. проект коробки и назвать это днем, но я люблю быть очень консервативным в отношении тепла, и использованный радиатор между радиаторами на плате и корпусом радиаторы. Радиаторы толстого алюминиевого корпуса пришлось дооснастить. шасси, которое представляет собой старый корпус Odyssey Stealth, несколько раз перепрофилированный как предыдущим владельцем, так и теперь мной. Сделал дубовые рейки для приспособления шурупа образец корпуса на те радиаторы, которые у меня были под рукой от Apexjr .В целях безопасности радиаторы необходимо было заземлить на корпус, так что выполнено с помощью нескольких стопорных шайб и косички.

Используются разъемы

XLR и клеммы для крепления Cardas. С UCD – это по своей сути сбалансированный режим (и правильно сбалансированный – многие усилители нет), много преимуществ сбалансированного режима шумоподавления может быть достигнуто за счет правильно построенный кабель RCA-XLR. Для этого нужен отрицательный и заземляющий соединения должны быть связаны вместе на разъеме RCA.Достаточно легко для старого проводник, как и я, так что несколько хороших переходных кабелей были брошены вместе.

Как и во многих моих проектах, это не «рецепт», а скорее a “как я это сделал”. Без сомнения, вы получите другое шасси и другие варианты конструкции, если вы собираете усилитель UCD. Не забудьте сохранить конструкция безопасна. Если вы не придерживаетесь конструкции с двойной изоляцией детали, вам нужно будет заземлить шасси на «безопасное заземление». Вам нужно будет как минимум, правильно закрепите проводку питания.Я не использовал изолятор между PS платы и шасси, а также небольшой воздушный зазор, поэтому я решил заземлить шасси, чтобы защитное заземление. Если есть сомнения, это хороший выбор для обеспечения безопасности. Я буду дорабатывать мой макет, чтобы сократить провода источника питания и улучшить макет в некоторых другими способами, но это уже другая история.

Звук Примечания по качеству и заключительные комментарии
Мне нравятся UCD, что должно быть очевидно из факта что я построил вокруг них несколько усилителей. Они очень приятные на слух, ни с чем «выпрыгивание» в качестве уничижения.Если бы мне пришлось жаловаться, я бы, наверное, указал на чересчур мягкий верх, но на самом деле, если вы ищете неприятностей. Построено собственно, эти усилители (как и большинство современных, хорошо сделанных усилителей) далеки от ограничивающий фактор в правильной системе высокого класса. Больше индивидуальности вносит даже очень хорошие предусилители. Они тихие, сильные и хорошо воспитанные, и как таковой может использоваться с огромным разнообразием громкоговорителей и предусилителей. Они обеспечивают легкую нагрузку на предусилитель и мощный выход с низким импедансом на громкоговоритель.

Я не верю в “усилок на все сезоны”. Со многими конструкции с одним драйвером, усилитель с более высоким выходным сопротивлением или даже ток Источник усилителя а-ля Нельсон Пасс “Первый ватт” лучше подходит, низкие и высокие частоты как встроенный эквалайзер. Некоторые хорошие НАБОРЫ обладают жизнеспособностью, будь то наличие чего-то или отсутствие чего-то еще, что трудно отрицать. OTL очень крутые и могут иметь отличное качество звука – у меня есть Трансцендент SE-OTL, очень хороший усилитель.

Все это говорит о том, что усилитель UCD представляет собой очень качественный исполнение класса D, с высокой мощностью, малыми искажениями, малым тепловыделением и энергоснабжением требования и низкий уровень шума. Большинство современных громкоговорителей были бы очень довольны этим усилок за ними. У меня еще не было возможности поработать с последними и лучшая флагманская технология “Ncore” Hypex, хотя учетные записи, которые я видел, говорят чрезвычайно высоко, даже по сравнению с технологией UCD. Это говорит о многом меня. Hypex уже начали внедрять свои технологии Ncore в некоторые из UCD. продукты, так что это довольно круто.В общем, это потрясающий усилитель, а UCD – отличный технологии, вокруг которых стоит строить.

OEP30W Аудиомодуль Класс D Цифровая плата усилителя мощности DIY Заменить TDA8932: Электроника

OEP30W Аудиомодуль Плата цифрового усилителя мощности класса D Заменить TDA8932 DIY 30 Вт

Продукт
Характеристики:
Защита от короткого замыкания на выходе
Миниатюрный размер, простота установки
Может быть дифференциальным входом (необходимо отрезать обозначенные части цепи )

Технические характеристики:
Модель: Модуль усилителя OEP30W
Стиль работы: Класс D (ШИМ-модуляция)
Выбор микросхемы: OEP30Wx2
Номер канала: Одноканальный
Диапазон питания: DC: 7.5 В-24 В
Усиление усилителя: 36 дБ (можно установить 26 дБ)
Входное сопротивление: 1 кОм
Выходное сопротивление: 8-3,2 Ом
Выходная мощность:
30 Вт THD + N = 10% (4 Ом, 16 В)
17 Вт THD + N = 10% (4 Ом, 12 В)
15 Вт THD + N = 10% (8 Ом, 16 В)
9 Вт THD + N = 10% (4 Ом, 12 В)
25 Вт THD + N = 1% (4 Ом, 16 В)
12 Вт THD + N = 1% (8 Ом, 16 В)
Ток покоя: 11 мА (источник питания 12 В)
Ток покоя: <0,3 мА (источник питания 12 В)
Рекомендуемый динамик: 30-100 Вт
Отношение сигнал / шум ： 102 дБ
Гармонические искажения: < 0,1%
Диапазон частот: 20 Гц – 20 кГц
Рабочая температура: -40 ~ 85 ℃
Объем охлаждения: Без охлаждения
Размер внешнего вида: 18 * 18 * 2.5 мм Д * Ш * В
Вес нетто: 2 г
Примечания: Динамики 4 Ом не рекомендуют источник питания более 16 В
Функция защиты: Защита от короткого замыкания на выходе (немедленное устранение неисправностей)

Меры предосторожности:
1. Питание платы усилителя мощности, рука не может касаться компонентов платы на штыре, потому что синхронизация цифрового усилителя интерференции сигнала человеческого вмешательства, что приводит к повреждению чипа, а также человеческого тела с сильным случаем статического разрушения компонентов, статическое тело человека Основное знание вреда мы все еще хотим популяризировать следующее.
2. напряжение источника питания должно быть стабильным, насколько это возможно, использование импульсного источника питания и питания от батареи, если пульсации мощности слишком серьезны, вы можете добавить фильтр емкости. Питание от батареи без дополнительной фильтрации конденсаторов. Источник питания не должен превышать рабочее напряжение платы или сжигать чип, цифровой усилитель.

Простой DIY-усилитель класса D

Линеаризованный усилитель класса D
Все производители аналоговых микросхем имеют свои собственные наборы микросхем для компактных и эффективных аудиоусилителей класса D.Однако эти коммерческие усилители имеют одно общее свойство: высокое качество звука с уровнем искажений (THD) не ниже 0,1%.
Описанный здесь класс D предназначен для самостоятельной аудиотехники. Используя стандартные компоненты без дорогих драйверов или модуляторов, можно создать простой, но хороший усилитель.
Этот относительно простой и небольшой проект полностью отличается от описанного выше усилителя LPC1.
Как обычно в DIY-проектах, некоторые параметры, такие как частота коммутации, должны быть настроены после сборки со значениями компонентов.С этой частотой мощность холостого хода, полоса пропускания и фильтры могут быть установлены на любое напряжение питания.

Эксплуатация
Если вы поместите RC-фильтр 1-го порядка в контур обратной связи инвертирующего CMOS-затвора с гистерезисом или «триггером Шмитта», он начнет колебаться. Результирующая прямоугольная волна на его выходе может быть модулирована в ШИМ путем добавления низкочастотного сигнала на вход триггера Шмитта.
Этот очень простой ШИМ-модулятор с триггером Шмитта, описанный мною в выпуске журнала Electronics World за июль 2005 г., можно линеаризовать, добавив большое усиление на низких частотах в контур обратной связи при сохранении низкой обратной связи на высоких частотах. для генерации, реализованной с помощью двойного интегрирующего операционного усилителя.Операционный усилитель также добавляет линейный пилообразный сигнал, который линеаризует преобразование в ШИМ в следующих CMOS-вентилях.
Схема все еще является автоколебательной, как и простой ШИМ-модулятор с обратной связью и триггером Шмитта.
После включения питания сначала C12 медленно заряжается через R10 до половины напряжения питания, прежде чем начнется генерация. Таким образом предотвращаются жесткие переключения-щелчки в динамике.

Установка частоты
Частота коммутации задается тремя параметрами: усилением НЧ-напряжения (задается R2 и R1 + R3), соотношением между напряжением питания и входным гистерезисом 1-го Cmos-затвора ( около 1В), и обратная связь-задержка (задается продуктом R1 * C1).
На выходе ШИМ через сеть R2-R3-C1 получается треугольный сигнал (и немного усиливается операционным усилителем), пики которого равны двум пороговым значениям 1-го cmos-затвора. Операционный усилитель добавляет к этому треугольному сигналу низкий коэффициент усиления 1,5, поэтому частоту переключения и усиление НЧ можно вычислить из R2, R3, C1 и пороговых значений 1-го затвора.
Схема настроена на 1 МГц при 12 В, для большего напряжения питания (и мощности) значение R2 должно возрасти пропорционально, чтобы оставаться переключением на 1 МГц. Для других напряжений питания с НЧ-усилением, оставшимся на уровне 20 дБ, с помощью C1 следует настраивать только частоту.
Во время пиков звукового сигнала (скважность ШИМ <20% или> 80%) частота переключения упадет до 400 кГц из-за увеличенного времени (разряда) заряда C1. Благодаря этому уменьшаются коммутационные потери при подаче питания, что ограничивает рассеивание МОП-транзистора. Повышение пульсации на выходе RF (до 1Vpp) на пиках не является проблемой. Из-за малой продолжительности и частотного распространения пульсаций РЧ-излучение останется ниже пределов ЭМС.

Компоненты
Операционный усилитель U1 должен быть быстродействующим, высокого GBW-типа, таким как AD8651 или LT1028, с произведением полосы пропускания 50 МГц или более.Более медленный операционный усилитель, такой как NE5534, приведет к увеличению искажений.
Выходной сигнал операционного усилителя ниже нескольких вольт от пика до пика, поэтому он может быть запитан от более низкого напряжения питания драйвера.
Триггер Шмитта и драйвер A1-A4 – быстродействующие 74AC14, NC7WZ14 или аналогичные «сильноточные» Cmos-затворы.
Как драйвер с NC7WZ14, 2-3 ворот должны быть размещены параллельно, с 74AC14, 4-5 ворот.
Входной гистерезис 1-го затвора генератора влияет на частоту переключения. Его можно настроить с помощью C1.
Небольшой диод Шоттки D1 ​​необходим для смещения P-fet M2 путем зажима ШИМ.

С дополнительной парой МОП-транзисторов (M1 и M2) в одном корпусе SO8, таком как Si4532, возможна максимальная выходная мощность 10 Вт. Максимальное рассеивание Si4532 составляет около 1 Вт, в зависимости от площади меди на 4 выводах стока.
Для 10 Вт и более рекомендуется использовать отдельные полевые транзисторы N и P для M1 и M2 в 2 корпусах SO8 или больше.
Для большей мощности при более низком сопротивлении нагрузки следует выбирать МОП-транзисторы с более низким RDS-включенным.
2 силовых индуктора L1 и L2 должны быть намотаны на 13-миллиметровом желтом тороиде из порошкового железа T50-6 (u = 8) с 34 витками 0.Медная проволока 5 мм. Для красного порошка Iron-Powder T50-2 (u = 10) требуется всего 30 витков.
Катушки индуктивности с ферритовыми сердечниками не рекомендуются, они добавят искажения из-за насыщения, а ферриты с воздушным зазором будут петь на удвоенных звуковых частотах. Конденсаторы в выходном фильтре C6, C7 должны быть полипропиленовыми пленочными, типа MKP для линейности.

Для минимального излучения радиопомех все кабельные соединения должны быть размещены вместе, близко между землей и крышками выходного фильтра.
Если алюминиевые колпачки используются для C13, C14 в линиях питания, дополнительные керамические колпачки на 1 мкФ должны быть размещены параллельно на соединениях питания.Разъединительные крышки C9 и C10 должны быть размещены очень близко к линиям питания драйвера и МОП-транзистора.
C1-C4 должны быть керамическими COG / NPO, все остальные крышки C5,9,10 керамические X7R или X5R, а C11, C12: алюминий или пленка.

Результаты
Потребляемая мощность драйвера составляет 10 мА от источника питания 4 В.
Этот ток необходим для зарядки 2 МОП-транзисторов с 2 * 5 нКл в каждом цикле переключения.
Энергия холостого хода выходного каскада составляет около 20 мА при 16 В, 1 МГц из-за потерь при переключении.
КПД выходного каскада составляет 90% при максимальной мощности.
Максимальное выходное напряжение pp составляет 88% от напряжения питания, что дает 3,4 Вт при 12 В, 6,2 Вт при 16 В или 9,6 Вт при 20 В на 4 Ом.
На 1 дБ ниже этого уровня клипа (ШИМ = 80%) гармонические искажения на частоте 1 кГц составляют всего 0,01% или -80 дБ. При 50% (-6 дБ) и ниже THD падает до 0,003%, -90 дБ.
Увеличение напряжения питания драйвера с 4 В до 4,5 или 5 В увеличит скорость переключения МОП-транзистора и снизит «мертвое время», уменьшая искажения за счет увеличения мощности холостого хода.
Точное питание драйвера с этими характеристиками искажения и мощностью в режиме ожидания будет зависеть от порогового напряжения МОП-транзистора. При использовании других МОП-транзисторов это напряжение драйвера может быть настроено для установки мертвого времени, измеряемого через мощность холостого хода.
Современные силовые МОП-транзисторы имеют более низкое значение Rds-on и могут также экономить мощность драйвера за счет меньшего заряда затвора для переключения.
Частотная характеристика почти плоская от 20 Гц до 40 кГц при нагрузке 4 Ом.

Схема усилителя

TL494 класса D | Усилитель 500 Вт

DIY Схема усилителя мощностью 500 Вт класса D с использованием микросхемы TL494.это коммутационный усилитель tl494 класса d с высоким КПД. Вы можете использовать его как автомобильный сабвуфер. TL494 – это микросхема ШИМ, обеспечивающая высококачественный сигнал, который помогает генерировать высококачественные аудиосигналы.

Принципиальная схема и бесплатная разводка печатной платы доступны здесь. Если вы хотите сделать эту плату усилителя, просто скачайте pdf-файл с макетом печатной платы, распечатайте его на глянцевой бумаге и сделайте это самостоятельно.

Схема усилителя

TL494, 500 Вт, класса D

Схема усилителя

TL494 и свободная разводка печатной платы.

Схема представляет собой простую и высокоэффективную схему усилителя, обеспечивающую выходную мощность до 500 Вт. Микросхема PWM будет подавать сигналы на компаратор и обрабатывать аудиосигналы на выходном каскаде.

Вы также проверите Схема усилителя звука мощностью 200 Вт

Усилитель рабочий класса D

Типичный усилитель класса d состоит из схемы генератора пилообразных сигналов. компаратор, схема переключения и секция фильтра нижних частот.

Генератор пилообразных сигналов будет формировать высокочастотные пилообразные сигналы для дискретизации входных аудиосигналов.

Компараторы Задача – смешивание входных сигналов с пилообразной формой волны.

Схема переключения выполняет свою работу по обеспечению усиления по току и напряжению, которые необходимы для схемы усилителя.

Фильтр нижних частот эта схема отфильтровывает нежелательные сигналы от схемы переключения.

макет платы усилителя класса d

Необходимые компоненты

• Tl494 – 1
• IRF 540 MOSFET – 2
• 1000 мкФ конденсатор 63 В – 2
• 1000 мкФ конденсатор 50 В – 1
• Транзистор Bd 139 – 2
• Транзистор Bd 140 – 1
• 1N414830 диод – 1N414830 диод Конденсатор – 1
• Конденсатор 10 мкФ – 2
• Конденсатор 1н – 2
• Конденсатор 152 пФ – 1
• Резистор 1 кОм – 1
• Резистор 47 кОм – 2
• Резистор 10 кОм – 1
• Резистор 470 Ом – 2
• Резистор 2R2 – 1
• Резистор 8k2 – 1
• Конденсатор 2n2 – 1
• Резистор 56 Ом – 2
• источник питания (отдельный источник питания для смещения)

Вам также может понравиться Схема усилителя звука мощностью 1000 Вт

Также проверьте другие схемы усилителя звука

Схема усилителя класса D

с использованием IC 555

Усилитель класса D, также называемый цифровым усилителем, использует широтно-импульсную модуляцию или технологию ШИМ для усиления подаваемого аналогового музыкального сигнала малой амплитуды.

Почему усилитель класса D

Основными преимуществами этого типа усилителя являются высокий КПД, низкая стоимость, с единственным недостатком, связанным с искажением, если его не очистить с помощью правильно рассчитанных фильтров на выходе.

Обычно все усилители являются аналоговыми, в которых входная музыка или частота усиливаются в соответствии с тем же шаблоном, который подается на вход.

Так как музыка может в значительной степени иметь экспоненциально растущее и падающее содержимое, а также частоты, сопровождаемые всевозможными амплитудами, вызывают нагрев устройств.

Это происходит из-за того, что транзисторам BJT и МОП-транзисторам не «нравятся» переходные входы, когда сигнал не имеет внезапного подъема и спада, а, скорее, постепенно проходит через точки, в которых устройства не включены или выключены полностью, это вызывает большое тепловыделение и мощность. loss

В усилителе класса D музыкальный вход сравнивается с высокочастотными треугольными волнами и на выходе преобразуется в “язык” ШИМ. Контент PWM хранит всю информацию о музыке и транслирует ее обратно в подключенный громкоговоритель с усилением.

Однако, поскольку ШИМ будут состоять из неэкспоненциальных импульсов, где импульсы имеют форму прямоугольных столбов, внезапное включение / выключение без переходов может привести к значительным искажениям на выходе.

Чтобы сгладить вышеуказанную проблему, обычно включается фильтр нижних частот, в котором спайки сглаживаются для создания достаточно хорошей и четкой усиленной репликации.

Предлагаемая конструкция схемы цифрового усилителя класса D использует знаменитую микросхему 555 для предполагаемых сравнений.

Вместо метода ШИМ здесь мы используем альтернативный режим, называемый PPM или импульсной позиционной модуляцией, который может считаться таким же хорошим, как ШИМ.

Использование импульсной модуляции положения

PPM также известно как модуляция плотности импульса из-за специфики его функционирования.

Здесь вход модуляции сравнивается с высокочастотными треугольными волнами, а выход оптимизируется путем изменения положения или плотности генерируемого / сравниваемого импульсного выхода.

Как видно из схемы усилителя класса D ниже, IC 555 настроен как стандартный нестабильный режим среднего напряжения, где резисторы Ra, Rb и C определяют частоту треугольных волн, генерируемых на выводе 6/7 микросхемы IC. .

Вышеупомянутые высокочастотные треугольные волны сравниваются с музыкальным входом, подаваемым на управляющий входной вывод 5 ИС.

Здесь низковольтный музыкальный сигнал сначала усиливается до некоторого оптимального уровня напряжения, а затем подается на управляющий входной контакт № 5 IC555.

Это приводит к обсуждаемому выходу PPM на выводе №3 IC. Он усиливается T1 до сильноточного выхода и подается на громкоговоритель для требуемого усиления типа D.

Аудиодорожка выполняет несколько интересных функций, она усиливает выходной сигнал LS, а также в некоторой степени сглаживает гармоники, которые обычно являются частью всех схем усилителей класса D.

Можно попробовать конденсатор фильтра (неполярный) через LS для получения более чистого звука на выходе.

Распиновка IC 555

Распиновка IC LM386

Схема коммутирующего усилителя

Линейные усилители класса A и класса B обычно используются для усиления аудиосигналов. С другой стороны, можно было бы также усилить аудиосигналы с помощью нелинейного усилителя.

Этот тип нелинейных усилителей обычно называют «переключающими» усилителями или усилителями класса D, поскольку выходные транзисторы этих устройств переключаются либо при полном включении, либо при полном выключении.В коммутирующем усилителе почти вся электрическая мощность передается на нагрузку (громкоговоритель) в периоды, когда транзисторы усилителя полностью включены.

Наибольший объем мощности рассеивается через транзисторы, когда устройства находятся в переходах включения и выключения. Чем быстрее происходит переход, тем меньше мощность выводится через выходные транзисторы. Из-за компоновки переключающих усилителей уровень эффективности переключающего усилителя может значительно превышать 90%.

Напротив, усилители классов A и B обеспечивают максимальный КПД около 20% и 78,5% соответственно. Дополнительным преимуществом высокой эффективности переключаемых усилителей является то, что эти блоки имеют меньшие размеры, меньший вес и, как правило, намного дешевле, чем аналоги классов A и B.

Импульсный усилитель

использует широтно-импульсный модулятор для выполнения необходимых процедур переключения. Звуковые сигналы сначала преобразуются в последовательность импульсов, каждый из которых прямо пропорционален мгновенным амплитудам звукового сигнала по сравнению с фиксированной частотой, фиксированной амплитудой треугольной формы волны, которая используется в качестве эталона.

Таким образом, относительно фиксированной частоты амплитуда сигнала изменяет ШИМ (рабочий цикл) на выходе. Затем сравниваемая разница усиливается и подается на мощный 8-омный громкоговоритель, который в ответ демодулирует ШИМ и воспроизводит усиленный коммутируемый аудиовыход.

Цепь источника питания

Принципиальная схема коммутирующего усилителя показана на изображении выше. Для питания цепи усилителя необходим независимый источник постоянного тока 51 В.

Источник питания 51 В подается на набор стабилитронов D5 и D6 и сглаживается конденсаторами C11 и C12, чтобы получить источник постоянного тока 12 В для схемы усилителя.Кроме того, часть источника 51 В постоянного тока перекрывает стабилитроны для питания каскадов схемы, которые должны работать напрямую с напряжением 51 В постоянного тока.

Как работает схема

Правая и левая звуковые частоты подаются на схему коммутирующего усилителя через разъемы J1 и J2 соответственно. Пара каскадов операционного усилителя TL074, IC1c и IC1d, вырабатывают треугольный эталонный сигнал с размахом 4 В и частотой 50 кГц.

Полученный сигнал затем подается на потенциометр R19, который обеспечивает переменную опорную точку для компараторов напряжения.Это позволяет усилителю использовать входные сигналы с амплитудами, которые находятся в диапазоне от 1 вольт от пика до пика до 4 вольт от пика до пика.

Дополнительная пара секций операционного усилителя, IC1a и IC1b, работают как компараторы для генерации выходного сигнала с широтно-импульсной модуляцией для левого и правого каналов усилителя. В правом канале усилителя выход компаратора напряжения подключен к схеме биполярного преобразования через токоограничивающий резистор R5.

Преобразовательная схема имеет положительную и отрицательную «клемму»; Q1, D1 и R1, которые действуют как положительный вывод, и Q3, D3 и R11, которые образуют отрицательный вывод.Оба вывода соединены с землей с помощью эмиттеров транзисторов Q1 и Q3, обеспечивая опорный уровень для преобразователя.

Установленный преобразователь приводит к появлению 17 вольт на Q1, Q3 и стабилитронах D1 и D3. Таким образом, имеется достаточное количество тока, чтобы снизить емкость затвора силового полевого МОП-транзистора; который включает и выключает дополнительный двухтактный выходной каскад Q5 и Q7 силового полевого МОП-транзистора с очень высокой скоростью.

Правый и левый выходы усилителя подключены к разъемам J3 и J4 соответственно.Выход может обеспечить общую мощность 60 Вт RMS на подключенные динамики с сопротивлением 8 Ом. Громкоговорители позволяют демодулировать сигнал и генерировать усиленный аудиовыход. При максимальной выходной мощности потребление тока динамическими динамиками на 8 Ом будет примерно 1,2 ампера при 51 В постоянного тока.

Блок питания

Далее поговорим о блоке питания. На втором рисунке изображена принципиальная схема цепи питания. Напряжение переменного тока, полученное от PL1, поступает на мостовой выпрямитель BR1, который обеспечивает полноволновый выходной сигнал примерно 165 В постоянного тока.

Конфигурация, построенная на частях R1, R2, D1, D3 и D4, вырабатывает серию импульсов 5 В, которые обеспечивают пару важных характеристик: сначала импульсы используются в качестве источника питания 5 В, предназначенного для настройки импульса. форма и моностабильная схема с помощью D2 и C1.

2-й, импульсы активируют оптопару IC1 и симистор TR1 посредством конфигурации формирования импульсов, созданной с использованием Q1, Q2 и R3 R5, и моностабильной схемы, построенной вокруг C2 и R6.

Резистор R2 фиксирует самый высокий ШИМ и, следовательно, самый высокий уровень выходного напряжения.Если обратная связь не используется, нефильтрованное пиковое напряжение может составлять примерно 90 вольт.

Чтобы получить требуемый выход 51 В для схемы коммутирующего усилителя, конфигурация обратной связи, построенная с использованием R6, R7 и C3, смещает оптопару в обратном направлении каждый раз, когда выходное напряжение становится больше 51 вольт. Это впоследствии подталкивает TR1 к выключению, когда нефильтрованное напряжение приближается к нулю. Таким образом, схема обратной связи RC регулирует выходное напряжение, пытаясь изменить состояние проводимости IC1.

СПИСОК ДЕТАЛЕЙ – Двойной монофонический усилитель мощности класса D DIY ICEpower 200ASC / AC – nimophile

Пришло время заменить усилитель мощности ARCAM Delta 290P в моей основной стереосистеме. Номинальная мощность 70 Вт на 8 Ом и 140 Вт на 4 Ом, потребовалось для хорошего управления моими самодельными 4-омными динамиками, были встроены переключатели Speaker A / B, что позволяло мне переключаться между моими полочными мониторами (DIY-BS.2W Mk2) и напольные (DIY-FS.3W Mk1). Разъем для наушников 6,3 мм на передней панели был не лучшим, но полезным для тихого прослушивания с моим PHILIPS SHP-9500.

Несмотря на то, что он выглядит устаревшим по сегодняшним стандартам, если он только начинал, 290P проверил бы практически все коробки на предмет наличия хорошо подобранного усилителя мощности. Кроме того, понятие «Сделано в Великобритании» действительно много значит даже до сегодняшнего дня, когда большинство фабрик отправляются из Китая. В своих поисках замены я намеревался получить что-то с относительно аналогичной выходной мощностью, чтобы управлять моими 4-омными динамиками. По моим критериям как голодный аудиофил всегда высоко ценится за деньги. Другие, такие как функции переключения динамиков и секция усилителя для наушников, неплохо иметь в одном решении.

Предостережения 290P включали существенно окрашенную звуковую подпись. У него явно не самое чистое разрешение, толстая и нечеткая транзисторная радиоподпись, особенно в среднем диапазоне, и не самая четкая на низких частотах. Размещение динамиков и увеличение площади помещения действительно представляли небольшую проблему во время первоначальной настройки. Я называю это «UK HiFi Sound» или «теплый и пушистый». Довольно многим людям нравится эта звуковая подпись, и в ней нет ничего плохого.Мне действительно нравилось слушать 290P часами подряд из-за теплых тонов, но я решил, что через 6 лет пришло время двигаться дальше и воспринимать свою музыку по-другому.

У меня было несколько старинных и современных интегрированных усилителей мощности класса A и класса A / B от LUXMAN, MARANTZ, NAD и TECHNICS, некоторые из которых совсем недавно, некоторое время я провел с CAYIN MT-12 (EL84). CAYIN был симпатичным комплектом, чертовски тяжелым для своего форм-фактора 2/3 ширины и, откровенно говоря, очень хорошего качества сборки и хорошо собранным.Это действительно немного боролось с моими динамиками, поэтому в моей настройке длилось недолго. У каждого производителя есть «домашний» звук из-за выбора внутренних компонентов и того, как они обычно строят некоторые из этих продуктов. Например, NAD имеет традицию запускать дискретные выходные каскады, тогда как другие могут вместо этого выбрать транзисторные компоненты или операционные усилители.

Нет ничего лучше или лучше, если вы слушаете, как каждый подход может звучать, скорее, предпочтение. Следовательно, чистый класс A или A / B может сильно отличаться от производителя к производителю.С точки зрения энергоэффективности, класс A имеет тенденцию извлекать гораздо больше из стены. Класс D, с другой стороны, имеет тенденцию к довольно “ нейтральному ” звучанию и в отличие от большинства усилителей класса A или (очень) немного более эффективных усилителей класса A / B, класс D обычно работает с энергоэффективностью 70-90%, что, несомненно, более дружелюбно для вашего счет за коммунальные услуги.

Перенесемся вперед после нескольких месяцев онлайн-исследований, и я решил, что построю свой собственный усилитель мощности класса D на основе усилительных модулей ICEpower 200ASC и 200AC класса D.Хотя это и не новейшие модули (ASX / AX новее), они рассчитаны на 200 Вт при 4 Ом. Достаточно доступные и легко доступные в Интернете, я впервые увидел их около 5 лет назад, но не стал добавлять их в свою установку.

Документация по их сборке ранее ограничивалась руководствами по продуктам ICEpower, но теперь на YouTube есть несколько видеороликов с практическими рекомендациями, на сайтах, где вы можете найти все необходимое для сборки, включая сборный корпус для размещения модулей ICEpower. дюйм. Я уверен, что они будут звучать «нейтрально» и выполнят свою работу.При желании позже окраску звука можно выполнить с помощью отдельного предусилителя. Что касается усиления, это будет потрясающе.

Аналогичные модули ICEpower используются OEM-производителями в своих линейках усилителей класса D стоимостью около 3000-4000 долларов США. Некоторые примеры включают Wyred4Sound и Bel Canto. В этой статье я перечислю, где ЗАКАЗАТЬ необходимые компоненты онлайн. Как и в моем счете на запчасти, они составляют около 300 долларов без учета доставки. Я перечислю актуальный BUILD в следующей статье.

Два основных сайта, которые я перечислил ниже, включают PartsExpress для модулей ICEpower и GhentAudio для сборных корпусов. Конечно, у вас могут быть другие источники модулей ICEpower, но это некоторые подделки, которые можно найти на ebay, поэтому я рекомендую PartsExpress для проверки подлинности продукта. Вы можете найти свой собственный футляр, но если вы не хотите возиться с просверливанием отверстий и вырезов, в футляре GhentAudio есть все необходимое для начала работы.

Давайте начнем с товаров, которые нужно забрать из Parts Express .Поскольку это двойная монофоническая сборка, вам понадобятся 2 модуля класса D. 200ASC включает в себя встроенный блок питания на плате, который будет управлять всей установкой. Они будут работать в универсальном сетевом диапазоне от 100 до 240 В переменного тока, поэтому вам не нужно беспокоиться о местных напряжениях. 200AC аналогичен и в нем отсутствует блок питания, поэтому он будет стоить меньше и иметь меньший форм-фактор. Нам нужен всего 1 модуль с питанием. Вы также захотите подобрать жгут проводов автоматического включения / выключения.

Есть пара ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ комплектов жгута проводов , которые вы можете получить в Parts Express.Вы можете либо получить их, либо пропустить, если собираетесь заказывать кабели GhentAudio вместе с футляром. Если вам интересно, в чем разница, кабели GhentAudio имеют одинаковую цену, имеют более тонкую изоляцию, что упрощает управление при сборке комплекта. Комплект жгута проводов ICEpower имеет более толстую изоляцию, может быть труднее управлять в случае, но обеспечит лучшую изоляцию EMI / RFI.

Я использовал кабели GhentAudio, но если бы мне пришлось делать это снова, я бы выбрал кабели ICEpower.Лучше иметь улучшенную изоляцию, особенно в корпусе шириной 1/2. Вы не будете возиться с проводкой в ​​ближайшее время, как только вы все правильно настроите.

Вам нужно будет преобразовать XLR Male в RCA (вы вскоре поймете, почему), поэтому у меня есть адаптеры Neutrik от Parts Express как АЛЬТЕРНАТИВА ниже. Это позволит вам использовать существующие кабели RCA. Если у вас нет запасных кабелей RCA, рассмотрите РЕКОМЕНДУЕМЫЙ вместо этого и приобретите кабели Monoprice правильной длины на Amazon.Я выбрал адаптеры Neutrik, так как у меня были запасные кабели Belden 1505F RCA. Кабели Monoprice от Amazon идеально подходят, если у вас нет запасных кабелей, как у меня, и вам не придется иметь дело с адаптерами.

Затем мы направляемся в GhentAudio и забираем сборный корпус для размещения этих модулей ниже. На GhentAudio есть несколько случаев, и ссылка на правильный вариант приведена ниже. В одном корпусе можно разместить модули 200ASC / AC или 300ASC / AC. 200 Вт вполне достаточно, поэтому я бы рекомендовал комбинацию 200ASC / AC.Вы можете сделать 300ASC / AC, если у вас есть дополнительный карман для мелочи или если ваши драйверы сделаны из гранита или мрамора. Имейте в виду, собираетесь ли вы с готовыми кабелями GhentAudio ниже или выбираете жгут проводов из Parts Express выше.

• 1x 200ASC + 200AC Dual Mono DIY Case-kit
• Выберите черную / серебристую лицевую панель
• Выберите комплект (A) без кабелей (получите комплект ICEpower от PE)
• Выберите комплект (B) с кабелями за 20 долларов США ( цена такая же, как у PE)

Вы заметите, что корпус GhentAudio имеет входы XLR (розетки) на задней панели.Это объясняет, почему нам нужны либо переходники Neutrik XLR Male to RCA, либо Monoprice XLR Male to RCA кабели. Если бы вы ничего не пропустили, вы бы заказали ряд позиций, указанных ниже. Без учета доставки список запчастей должен стоить около 300 долларов США. По цене вы получаете высокоэффективный Dual Mono мощностью 200 Вт с приличным алюминиевым корпусом, включающим все необходимые детали для сборки. Это довольно хорошая цена, и ее очень сложно превзойти, если вы спросите меня. До тех пор, пока производитель не сможет продавать их по той же цене, я буду рекомендовать это как лучшую сборку усилителя мощности для большинства людей.Добавьте пассивный предусилитель SCHIIT SYS за 49 долларов, и вы получите великолепно «нейтральное» звучание и энергоэффективную стереосистему примерно за 350 долларов.

Модули усилителя мощности ICEpower 200ASC / AC класса D в корпусе GhentAudio (справа), включенные для первоначального теста прослушивания. В сочетании с пассивным предусилителем SCHIIT SYS и фонокорректором SCHIIT MANI (слева). Использование переключателя выбора громкоговорителей QED MA17 (в центре) для переключения между громкоговорителями.

Вам понадобятся некоторые инструменты, чтобы собрать это вместе, так что организуйте их, ожидая доставки от Parts Express и GhentAudio.Список инструментов ниже.

• Паяльник (достаточно 30-40 Вт)
• Проволока для пайки (0,6-0,8 мм 60/40)
• Кусачки / инструменты для зачистки проволоки (между 26-22AWG)
• Набор прецизионных отверток (не обязательно, но рекомендуется)

Теперь вы сидите и ждете доставки.