Схема усилителя представлена на рис.1. Этот усилитель можно запитать от сети (220 В), от US8- порта ноутбука, от любого источника постоянного (3…14 В) и переменного (3…9 В) напряжения.
Усилитель звука построен на интегральной микросхеме КА2201, представляющей собой двухтактный одноканальный усилитель мощности звуковой частоты.
Самодельный усилитель звука для мобильных устройств
Диапазон питающих напряжений микросхемы 3…16 В. При напряжении 9 В максимальная выходная мощность КА2201 может достигать 1,6 Вт на нагрузке 4 Ом, номинальная выходная мощность — 0.5 Вт при коэффициенте нелинейных искажений 0.3%.
Сигнал со входа поступает на регулятор громкости переменный резистор R1. а с его движка через резистор R3 и разделительный конденсатор С2 на вход микросхемы DA1. Коэффициент усиления микросхемы зависит от сопротивления R6.
Чем меньше сопротивление этого резистора. тем больше усиление. Конденсатор С4 фильтр питания предварительных каскадов усиления DA1, R8-C13 демпфирующая цепочка, которая устраняет самовозбуждение микросхемы на ультразвуковых частотах. Конденсатор С10 вольтодобавка, увеличивающая амплитуду выходного сигнала УМЗЧ.
Выходной сигнал через разделительный конденсатор С14 поступает на динамическую головку ВА1 сопротивлением 4… 16 Ом. Керамический конденсатор С12 улучшает передаточную характеристику на высоких частотах, где ухудшаются свойства оксидного конденсатора С14. Самодельный усилитель оснащен несложным линейным блоком питания, который позволяет подключить его к сети 220 В без сетевого адаптера.
Напряжение сети через предохранительный резистор R2 поступает на первичную обмотку сетевого трансформатора Т1. Со вторичной обмотки этого трансформатора переменное напряжение (около 9 В) поступает на мостовой выпрямитель на диодах Шотки VD1…VD4.
Применение таких диодов позволяет примерно на 1 В увеличить напряжение на конденсаторах фильтра С11, С16, С17. Диод Шотки VD5 защищает самодельный усилитель звука от подключения питания через низковольтный вход в неправильной полярности. а также позволяет питать конструкцию переменным напряжением 3…9 В.
Кроме того, при питании усилителя от сети диод VD5 предотвращает поступление напряжения от усилителя на выход низковольтного источника напряжения. Светодиод HL1 индикатор наличия питания. Самодельный усилитель смонтирован на двух монтажный платах и размещен в “мыльнице” размерами 100x65x40 мм (рис.2).
Переменный резистор (типа СПЗ-4аМ) можно заменить на СП-04, СП 1-4, СПЗ-9. СПО-1, постоянные резисторы РПМ, С1-4, С1-14, МЛТ. Резистор R2 желательно установить невозгораемый или импортный разрывной. Оксидные конденсаторы импортные аналоги К50-35, К50-68, неполярные КМ-5, К10-17, К10-50 или импортные аналоги. Для миниатюризации монтажа можно применить постоянные резисторы и керамические конденсаторы в SMD исполнении.
Конденсатор С2 желательно установить пленочный это предотвратит появление «микрофонного» эффекта, который может проявляться у керамических конденсаторов большой емкости. Микросхему КА2201 можно заменить на KA2201N. LM820M. ТВА820М, U820.
Чтобы уменьшить нагрев и повысить надежность микросхемы при ее эксплуатации. к ней теплопроводным клеем снизу корпуса приклеен П-образный дюралюминиевый теплоотвод размерами 36x6x1 мм. Для попущения наименьших искажений вывод 4 DA1 и соответствующие выводы ВА1, С4. С13 должны быть припаяны к одной точке выводам конденсаторов С16. С17 Диоды Шотки 1N5819 можно заменить на MBRS140T3. MBRS340T3. MBR150. MBR160.
Можно использовать и обычные диоды, например. 1N4001. КД212А. КД243А. но из-за их большего напряжения насыщения немного снизится напряжение питания DA1 и будет меньше выходная мощность усилителя при том же входном напряжении питания. Светодиод можно установить любого типа с напряжением не более 2.4 В, например, из серий КИПД21 или КИПД66.
От качества малогабаритной динамической головки во многом зависит качество звука, на который «способен» карманный усилитель звука. Можно использовать динамик с сопротивлением катушки 4… 16 Ом. Из имеющихся у меня малогабаритных динамических головок очень хороший звук показал длинный и узкий динамик R206SJ с сопротивлением катушки 16 Ом, но, к сожалению, он не поместился в корпус конструкции.
При напряжении питания DA1 более 9 В желательно использовать динамическую головку с сопротивлением катушки не менее 8 Ом. Трансформатор Т1 самодельный. Для его изготовления использован Ш-образный сердечник с площадью центрального керна 1.44 см2 (1,2×1,2 см). Первичная обмотка трансформатора содержит 6400 витков провода ПЭЛ 00,06 мм.
После каждых 1600 витков обмотки прокладывают один слой тонкой пленки (без фольги) от конденсаторов МБМ. Если во время намотки первичной обмотки провод обрывается, его концы связывают узлом и сваривают спичкой. Место сварки изолируют пленкой. Намотку первичной обмотки производят внавал, равномерно распределяя витки по каркасу.
Необходимо следить за тем, чтобы по краям каркаса провод не проваливался вниз, что может вызвать пробой изоляции. Чтобы не было провалов, можно примерно через каждые 300…400 витков по краям наматывать нитки. Вторичная обмотка содержит 250 витков провода ПЭВ-2 00,35 мм, намотанных виток к витку.
Если обмотка не помещается в окне каркаса, можно уменьшить диаметр провода до 0.23…0,27 мм, но тоща выходное напряжение выпрямителя будет в большей степени зависеть от громкости звука. Между первичной и вторичной обмотками прокладывают слой изоляции из 3 витков пленки от конденсаторов МБМ и 5 витков липкой ленты (скотча).
Сердечник трансформатора собирают «вперекрышку». Изготовленный таким образом миниатюрный трансформатор имеет ток холостого хода не более 8мА при напряжении сети 240 В. Такой ток в несколько раз меньше чем у аналогичных миниатюрных «китайских» трансформаторов, что не только значительно уменьшает нагрев трансформатора и повышает его
надежность, но и снижает рассеяние магнитного поля трансформатора, что существенно, когда чувствительный УМЗЧ и силовой трансформатор размещены рядом. Самодельный усилитель звука можно использовать не только для эксплуатации совместно с мобильными устройствами, но и как контрольный при ремонте DVD-плееров. компьютеров, цифровых магнитофонов и т.п.
