Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Wzmacniacz audio z chińskich gotowców.

Marek_Solek 23 Mar 2020 11:54 1827 26
  • Witam szanowne grono.

    Piszę, ponieważ jestem kompletnym laikiem w kwestii elektroniki (i amatorem gitary elektrycznej) a zaciekawił mnie temat zklecenia z gotowych części wzmacniacza klasy D do mojego procesora Line6.
    Zamówiłem z zaufanej strony moduł wzmacniacza i zasilacza którego napięcie pasowało do danych podanych na stronie.
    Nie chcę zniszczyć tych elementów a nie wiem czy wystarczy podłączyć zasilanie z sieci do modułu zasilacza, z niego wejść na zasilanie wzmacniacza, a z wyjścia wzmacniacza prosto na kolumnę.
    Nie wiem też czy nie potrzebuję jakiegoś buforu przed wejściem na wzmacniacz.
    O umiejętnościach i wiedzy obecnych forumowiczów słyszałem legendy więc zgłaszam się z uprzejmą prośbą o pomoc.

    Serdecznie pozdrawiam i czekam na wszelkie pytania i sugestie.
    Marek

    Wzmacniacz audio z chińskich gotowców. Wzmacniacz audio z chińskich gotowców. Wzmacniacz audio z chińskich gotowców. Wzmacniacz audio z chińskich gotowców.

    Moderowany przez Marek_Skalski:

    Przeniosłem temat do właściwej sekcji. Mam nadzieję, że uda się dokończyć ten wzmacniacz i Kolega zaprezentuje nam coś więcej.


    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    Marek_Solek
    Poziom 2  
    Offline 
    Marek_Solek napisał 2 postów o ocenie 1, pomógł 0 razy. Jest z nami od 2020 roku.
  • #2
    jaca271
    Poziom 12  
    Witaj. Też nie jestem jakimś znawcą ale:
    Zasilacz jest moim zdaniem za słaby, taki 150W to minimum.
    Musisz dodać jakiś przedwzmacniacz.
    Poza tym widziałem gdzieś w sieci testy takich wzmacniaczy i byłe dokładne pomiary mocy.
    Ale poczytaj, pooglądaj i do dzieła.
    Pozdrowienia
  • #3
    VSS
    Poziom 21  
    Na mój gust porządny zasilacz 100W spokojnie wystarczy. Ten co pokazujesz ma "chińskie" 100W czyli około 60. Wzmacniacz pracuje w klasie D co pozwala na osiągnięcie 95% sprawności. Jak chcesz kupować chiński zasilacz to minimum 150W. Wzmacniacze te maja wejście na poziomie 0,775Vpp więc musisz sprawdzić jaki poziom daje gitara. Najpierw podłącz bez przedwzmacniacza a jak okaże się, że sygnał za słaby dołóż przewzmacniacz.
  • #4
    Freddy
    Poziom 43  
    VSS napisał:
    Ten co pokazujesz ma "chińskie" 100W czyli około 60
    Chińskie, na amerykańskim układzie scalonym:) TI - TPA3116. "The TPA31xxD2 family can be connected in MONO mode enabling up to 100W output power."
  • #5
    zgierzman
    Poziom 26  
    Freddy napisał:
    Chińskie, na amerykańskim układzie scalonym:) TI - TPA3116


    Tylko "oryginalny, czy malowanka" :-)

    Tak, czy inaczej, liczby się zgadzają (100 W = 100 W)... Pytanie brzmi: czy aż tyle mocy będzie wykorzystane? Czy głośniki wytrzymają i czy da się normalnie słuchać przy głośności odkręconej na max?
    Moim zdaniem nie ma co na początek przewymiarowywać zasilacza.

    BTW, post zamieszczony chyba nie w tym dziale, warto byłoby go przenieść do "Początkujący", czy "Niedokończone"...

    Marek_Solek napisał:
    nie wiem czy wystarczy podłączyć zasilanie z sieci do modułu zasilacza, z niego wejść na zasilanie wzmacniacza a z wyjścia wzmacniacza prosto na kolumnę.


    Tak, napięcie sieciowe do zasilacza, wyjście zasilacza do Vcc wzmacniacza (pamiętając, że plus do plusa), a do wyjścia wzmacniacza głośnik.

    Marek_Solek napisał:
    Nie wiem też czy nie potrzebuję jakiegoś buforu przed wejściem na wzmacniacz.


    W zależności od poziomu sygnału wyjściowego z gitary. Nie znam się na gitarach, ale jeśli do innych wzmacniaczy wpinasz do wejścia "Line IN", to nic więcej raczej nie będzie trzeba.
  • #6
    viayner
    Poziom 39  
    Witam,
    Ale gdzie jest powiedziane, że on odda 100W? Przeczytajcie datasheet dokładnie. Ten układ jak odda 20W to będzie i tak super. Powyżej tego sygnał jest prostokątny i zawiera tylko zniekształcenia.
    Pozdrawiam
  • #7
    Freddy
    Poziom 43  
    viayner napisał:
    przeczytajcie datasheet dokladnie
    Ja tak, ale Ty chyba nie.
  • #8
    viayner
    Poziom 39  
    Witam,
    A co jest pokazane na rysunkach od 6 do 9? To generator zniekształceń, a nie wzmacniacz 100W.
    Pozdrawiam
  • #9
    Marek_Solek
    Poziom 2  
    100 W zasilacz do 20 W końcówki mocy brzmi już rozsądnie. Bardzo wszystkim dziękuję. Będę informował jak złożę tę konstrukcję.
    Jesteście super. Teraz tylko chińczyk musi przysłać zasilacz i miejmy nadzieję że zadziała.
    Pozdrawiam serdecznie

    Na 100% nie potrzebuję 100 W. Kupowałem to z zamiarem pracy na 1/3, może 1/2 mocy. Ale największe wątpliwości rozwiane.

    Moderowany przez Marek_Skalski:

    Proszę pisać po polsku. Posty są tłumaczone automatycznie na inne języki. Jeżeli są nieczytelne po polsku, to tym bardziej w innych językach. Tym razem poprawiłem pisownię.

  • #10
    zgierzman
    Poziom 26  
    viayner napisał:
    A co jest pokazane na rysunkach od 6 do 9? To generator zniekształceń, a nie wzmacniacz 100W.


    Mówi, że przy zasilaniu 12 V jest znacznie gorzej niż przy 24 V.

    Wzmacniacz audio z chińskich gotowców.

    Szału nie ma, ale to nie jest wzmacniacz HiFi... Do pieca gitary elektrycznej pewnie da radę, bo ja osobiście odnoszę wrażenie (może niesłusznie), że często głośniej = lepiej. A przestery i zniekształcenia to norma, nawet specjalnie się je wprowadza...
  • #11
    Freddy
    Poziom 43  
    viayner napisał:
    Witam,
    A co jest pokazane na rysunkach od 6 do 9?
    No właśnie, przyglądnij się dokładnie, to zauważysz. Według Fig.8 przy 24 V zasilania i 60 W TDH jest < 0,1%.
  • #12
    viayner
    Poziom 39  
    Witam,
    Nie chcę się spierać. Wszyscy pieją nad tymi układami, ale przeanalizujcie sobie tę kostkę - OK klasa D, ale nawet w idealnych warunkach przy zasilaniu 24 V, napięcie na wyjściu to max 23,9 V, więc:
    - jaka będzie moc wyjściowa?
    - tę zdublowaną moc uzyskuje się przez zwiększenie wydajności prądowej, a nie amplitudy,
    - słyszeliście to cudo nawet przy 30 W? Ok, może Autor buduje procesor efektów fuzz czy coś.
    Pozdrawiam
  • #13
    zgierzman
    Poziom 26  
    viayner napisał:
    - jaka będzie moc wyjściowa?


    A jaka będzie impedancja zestawu głośnikowego?

    Normalnie na wyjściu mielibyśmy sinus z amplitudą 23,9 Vpp.
    Czyli ok 8,45 Vrms, co daje ok 18 W na obciążeniu 4 Ω. Ale...

    Wyjścia są BTL, czyli Bridge Tied Load.


    Wzmacniacz audio z chińskich gotowców.

    Co wirtualnie podwaja nam napięcie (bo jeden zacisk głośnika nie jest uziemiony, tylko mamy mostek H). Tak jakbyśmy mieli zasilanie symetryczne +/- 24 V. Co powoduje, że moc jest 4 razy większa. Co daje (teoretycznie) ponad 70 W na kanał.

    Są dwa kanały, które można połączyć równolegle, więc wydajność prądowa powinna być wystarczająca, żeby te 71,4 W osiągnąć.
    Na głośniku 2 Ω powinno w teorii dać się wyciągnąć nawet 140 W.

    Wzmacniacz audio z chińskich gotowców.

    W datasheet jest zapis: "The TPA31xxD2 series are stereo efficient, digital amplifier power stage for driving speakers up to 100 W / 2 Ω in mono."

    Zniekształcenia to inna bajka, ale pytałeś o moc...
  • #14
    VSS
    Poziom 21  
    Freddy napisał:
    VSS napisał:
    Ten co pokazujesz ma "chińskie" 100W czyli około 60
    Chińskie, na amerykańskim układzie scalonym:) TI - TPA3116. "The TPA31xxD2 family can be connected in MONO mode enabling up to 100W output power."


    Czytaj z zrozumieniem, pisałem o zasilaczu.
  • #15
    adversus
    Poziom 28  
    viayner napisał:
    Witam,
    nie chce sie spierac, wszyscy pieja na tymi ukladami ale przeanalizujcie sobie te kostke, OK klasa D ale nawet w idealnych warunkach przy zasilaniu 24V napiecie na wyjsciu to max 23.9V wiec:
    - jaka bedzie moc wyjsciowa?
    - te zdublowana moc uzyskuje sie przez zwiekszenie wydajnosci pradowej a nie amplitudy
    - slyszelicie to cudo nawet przy 30W, ok mozeautor buduje procesor efektow fuzz czy cos.
    Pozdrawiam


    Kolega tylko teoretyzuje, polecam kupić podłączyć i posłuchać... I nie zaśmiecać tematu bzdetami gdy się tylko teoretyzuje.

    Używam takiej końcówki ze 150W zasilaczem (chińskim) który daje 24V i ponad 6A (sprawdzone w teście z długotrwałym pod pełnym obciążeniem choć zaleca się zasilacze impulsowe dawać z 20% zapasem mocy) ustawionym na 26V specjalnie pod TPA3116.
    Pracuje ta końcówka z zestawem BOSE 802 II z oryginalnym procesorem dźwięku i Volumio, i wierz mi że gra to bardzo przyzwoicie.

    Oczywiście że wzmacniacz przy pełnej mocy zniekształca, ale w klasie D maksymalną moc podaje się przy bodajże 10% zniekształceń. Dlatego wzmacniacz też powinno się przewymiarować, więc jeśli chcesz by grał czysto (zniekształcenia poniżej 0,1%) użyć można np TDA8954TH - 420W w mostku mono (zasilanie 2x41,5V) i przy ok 200W ma bardzo przyzwoite parametry...

    Tak więc radzę koledze oprócz czytania not katalogowych czasem wypróbować choćby z ciekawości takie układy i wtedy się wypowiadać.
  • #16
    viayner
    Poziom 39  
    Witam,
    Dziekuję za uwagi. Jak wspomniałem, nie chcę się spierać, ja mam z tą kostką kiepskie doświadczenia. Testowaliśmy ją jakieś 8-10 lat temu, jak tylko weszła na rynek i było słabo.
    Zgadzam się, że to klasa D i w mostku, niemniej moc wyciska się wydajnością prądową a nie amplitudą, która jest ograniczona. 100 W wymaga około 80 Vpp, a tego ten układ nie zapewni.
    10% zniekształceń w audio to nawet nie pomyłka a tragedia, ale zależy kto co lubi; chociaż "lampowce" nie mają wiele lepiej, a są jak najbardziej "audio". Audio to też szerokie pojęcie.
    Pozdrawiam.
  • #17
    zgierzman
    Poziom 26  
    viayner napisał:
    Zgadzam się, że to klasa D i w mostku, niemniej moc wyciska się wydajnością prądową a nie amplitudą, która jest ograniczona. 100 W wymaga około 80 Vpp, a tego ten układ nie zapewni.


    Przeczytaj jeszcze raz mój post, ale ze zrozumieniem.

    Kluczowe jest:
    zgierzman napisał:
    Co wirtualnie podwaja nam napięcie (bo jeden zacisk głośnika nie jest uziemiony, tylko mamy mostek H). Tak jakbyśmy mieli zasilanie symetryczne +/- 24 V. Co powoduje, że moc jest 4 razy większa. Co daje (teoretycznie) ponad 70 W na kanał.


    viayner napisał:
    10% zniekształceń w audio to nawet nie pomyłka a tragedia


    Ale tak ogromne zniekształcenia pojawiają się dopiero po przekroczeniu maksymalnej teoretycznej mocy wyjściowej. Poniżej jest to 0,3%...

    W moim poprzednim poście nie ma matematyki wykraczającej poza program szkoły podstawowej. Wykazane tam jest, że przy zasilaniu 24 VDC moc wyjściowa jednego kanału to niewiele ponad 70 W.
    Poniższy wykres to potwierdza:

    Wzmacniacz audio z chińskich gotowców.

    Do ok 60 W THD poniżej 0,3%, po przekroczeniu 60 W rośnie w kosmos.

    Teoria z praktyką zgrywa się należycie, więc skąd takie twierdzenia o 80 Vpp?
    Takie napięcie da 100 W na 8 Ω, jednak nigdy nie odpowiedziałeś na pytanie o impedancję głośnika. Ale idąc dalej tym tokiem, to 80 Vpp osiągniemy stosując zasilanie symetryczne +/- 40 VDC, albo niesymetryczne 40 VDC i głośnik włączony do mostka H...

    Gdybyś miał wątpliwości jak to działa, przedstawiam schemat. Na górze tradycyjne połączenie, na dole w mostku. Pomimo pojedynczego zasilania, na głośniku odkłada się takie samo napięcie jak przy zasilaniu symetrycznym.


    Wzmacniacz audio z chińskich gotowców.
  • #18
    Freddy
    Poziom 43  
    VSS napisał:
    Czytaj z zrozumieniem, pisałem o zasilaczu.

    VSS napisał:
    Na mój gust porządny zasilacz 100W spokojnie wystarczy. Ten co pokazujesz ma "chińskie" 100W czyli około 60. Wzmacniacz pracuje w klasie D co pozwala na osiągnięcie 95% sprawności.


    Trudno wyczuć o czym pisałeś, bo pisałeś i o jednym i o drugim.
  • #19
    VSS
    Poziom 21  
    Freddy napisał:

    VSS napisał:
    Na mój gust porządny zasilacz 100W spokojnie wystarczy. Ten co pokazujesz ma "chińskie" 100W czyli około 60. Wzmacniacz pracuje w klasie D co pozwala na osiągnięcie 95% sprawności.


    Trudno wyczuć o czym pisałeś, bo pisałeś i o jednym i o drugim.


    Przeczytaj jeszcze raz, ze spokojem. Dla ułatwienia dodam, że pierwsze zdanie jest o zasilaczu, drugie również. Dopiero w trzecim wspominam cokolwiek o wzmacniaczu.
  • #20
    Rocky Horror
    Poziom 31  
    Jesteście ludzie niesamowici...

    Wzmacniacz audio z chińskich gotowców. Wzmacniacz audio z chińskich gotowców. Wzmacniacz audio z chińskich gotowców.

    Zasilanie 24V. Płytka trochę inna od tej z tematu, ale ta sama konfiguracja mostka równoległego. Co ciekawe, nie bardzo dało się zmierzyć oczekiwanych 100W przy 2Ω, ponieważ szybko następowało obcinanie sygnału z powodu niestabilności wewnętrznego napięcia polaryzacji wejść - przyczyny niejasne.
  • #21
    VSS
    Poziom 21  
    Rocky Horror napisał:
    Jesteście ludzie niesamowici...
    Zasilanie 24V. Płytka trochę inna od tej z tematu, ale ta sama konfiguracja mostka równoległego. Co ciekawe, nie bardzo dało się zmierzyć oczekiwanych 100W przy 2Ω, ponieważ szybko następowało obcinanie sygnału z powodu niestabilności wewnętrznego napięcia polaryzacji wejść - przyczyny niejasne.


    z Audio Precision się nie dyskutuje :D
  • #22
    Karaczan
    Poziom 40  
    Ja bym jeszcze nadmienił w tym wszystkim że przetwornicowe zasilacze słabo nadają się do audio.
    Oczywiście nie wszystkie, ale większość chińskich przetwornic nie nadaje się do zasilania wzmacniaczy.
    Strzasznie "sieją", szczególnie słyszalne gdy na wzmacniacz nie jest aktualnie podawany żaden sygnał.
    I nie łatwo to laikowi odfiltrować.

    Dużo lepszym pomysłem jest zasilacz na starym dobrym transformatorze.
  • #23
    Rocky Horror
    Poziom 31  
    Niekoniecznie. Wszystkie moje projekty klasy D z zasilaczmi impulsowymi, pod względem zakłóceń na wyjściu chodzą zupełnie porównywalnie do zwykłego zasilacza. Niektóre wzmacniacze Sony z lat 70-tych i 80-tych miały zasilacz impulsowy, ze stabilizacją lub sam tylko falownik. Dość prymitywne jak na dzisiejsze czasy, ale działały bardzo dobrze.
    Ale fakt faktem, przykładowo popularne zasilacze "modułowe" na 12V, 24, 48 itd, potrafią mocno tętnić, ze szpilkami sięgającymi nawet 1V. Ich docelowe zastosowanie to głównie oświetlenie lub różne maszyny, więc nie jest to aż tak krytyczne.
  • #24
    zgierzman
    Poziom 26  
    Rocky Horror napisał:
    Jesteście ludzie niesamowici...

    Wzmacniacz audio z chińskich gotowców. Wzmacniacz audio z chińskich gotowców. Wzmacniacz audio z chińskich gotowców.

    Zasilanie 24V. Płytka trochę inna od tej z tematu, ale ta sama konfiguracja mostka równoległego. Co ciekawe, nie bardzo dało się zmierzyć oczekiwanych 100W przy 2Ω, ponieważ szybko następowało obcinanie sygnału z powodu niestabilności wewnętrznego napięcia polaryzacji wejść - przyczyny niejasne.


    Ciekawe. Nie znam się na audio, o Audio Precision nie wiem nic, oprócz tego, że istnieje, dlatego chętnie przeczytam kilka słów komentarza.
    Jak dla mnie dwa pierwsze wykresy są w miarę jasne - THD w funkcji oddawanej mocy. Gwałtownie rośnie przy ok 35 W dla 8Ω i 55 W dla 4 Ω. To są wyniki praktycznie identyczne z datasheet - zakładając zasilanie 24 V.

    Co przedstawia ta sinusoida ze ściętymi wierzchołkami? Zniekształcenia sygnału dla 666 Hz (*)? Jeśli tak, to ogromne, ale dla jakiego obciążenia?

    (*) - z pewnością nie dla 1 kHz, bo skala kończy się na 1 ms, a wykres do osiągnięcia zera ma jeszcze kawałek :-)
  • #25
    jjaskie
    Poziom 11  
    Wróćmy może do tego, o co chodzi autorowi:
    - Tak, ta końcówka mocy będzie co najmniej wystarczająca do pieca gitarowego. Dobierz zasilacz o odpowiedniej mocy i napięciu do głośnika pieca. To kluczowe, żeby nie spalić, a dobrze wykorzystać moc głośnika. Posłuż się wykresem mocy wyjściowej w funkcji napięcia z datasheeta. Moim zdaniem dobierz maksymalną moc wzmacniacza równą mocy sinusoidalnej głośnika. To dlatego, że gdyby spodobało Ci się granie na przesterze wzmacniacza (a wiem, że niektórzy tak lubią), głośnik mógłby tego nie przeżyć. Zasilacz do tego celu jak najbardziej może być impulsowy, ale mocniejszy (moc, nie napięcie!) o jakieś 50%.
    - Tak, będziesz potrzebował przedwzmacniacza Hi-Z do przetwornika gitarowego, i rozbudowanego układu regulacji brzmienia. Napięcie wyjściowe z przetwornika gitary to ok. 50-500 mV (a wzmacniacz do uzyskana pełnej mocy potrzebuje właśnie 500 mV), więc bez przedwzmacniacza będzie coś-tam słychać, ale nie będziesz zadowolony. Możesz też ćwiczyć z samymi efektami, może wystarczyć.
    Chińczycy robią dość ciekawe zintegrowane preampy do gitar akustycznych z tunerami, kosztuje to <10 USD, a ma 5-kanałową regulację brzmienia. Nie powiem Ci, czy to jest OK, sam jestem ciekaw, jak to się sprawuje. Ale wygląda zachęcająco, mogłoby się sprawdzić.
    Czułość wzmacniacza można też regulować głębokością USZ, ale do tego trzeba już wiedzieć, o co chodzi, i umieć lutować rezystory SMD (więc i sprzęt trzeba mieć odpowiedni). Ale zwiększanie czułości tą metodą może zwiększyć też szumy wzmacniacza ponad akceptowalną głośność (to już sprawa indywidualna). Ja bym obstawał przy preampie.
    Moim zdaniem fajne wyzwanie dla początkującego elektronika ;-) Może to nie będzie od razu Marshall, ale ile satysfakcji...

    [dodałem 14:27]
    Dopiero teraz zauważyłem, że zakładasz użycie procesora i kupiłeś już zasilacz. Zatem próbuj bez preampa. Uważaj na głośnik - ten komplet przy pełnym przesterze może do niego wysłać jakieś 80 W mocy, więc co najmniej tyle powinien mieć głośnik. Jak masz słabszy, dobrze byłoby to jakoś ograniczyć (na ucho ciężko odróżnić 40 od 80 W). W ogóle temat głośników do gitary jest na dłuższą opowieść... takie pojęcia, jak efektywność, są tu kluczowe dla zadowolenia muzyka. Na pewno "normalne" głośniki z domowego sprzętu praktycznie się nie nadają do pieców.
  • #26
    Rocky Horror
    Poziom 31  
    zgierzman napisał:
    Co przedstawia ta sinusoida ze ściętymi wierzchołkami? Zniekształcenia sygnału dla 666 Hz (*)? Jeśli tak, to ogromne, ale dla jakiego obciążenia?
    No nie wiem, ja tam widzę 1kHz :-).
    Jest to impuls jednego pełnego okresu sygnału sinusoidalnego z lekkim przesterowaniem, mający zobrazować chwilową moc wzmacniacza, bądź też spadek napięcia na tranzystorach stopnia wyjściowego. Udowadnia on, że napięcie szczytowe na poziomie niecałych 22V jest osiągalne. Test przy obciążeniu 4 omów.
    W praktyce nieprzestetowany sygnał będzie mieć troszkę niższe napięcie szczytowe, albowiem wzmacniacz klasy D musi mieć pewien margines na zachowanie ciągłości modulacji. Ale i wtedy 20V szczytowego napięcia (konieczne dla 50W przy 4 omach) jest bez trudu możliwe.
  • #27
    zgierzman
    Poziom 26  
    Rocky Horror napisał:
    No nie wiem, ja tam widzę 1kHz :-).


    A ja na pierwszy rzut oka nie... :-) Ale OK, mój błąd, 1 kHz

    Wzmacniacz audio z chińskich gotowców.

    Krzywa przecina oś odciętych w punkcie poza obszarem wykresu, który kończy się na 1 ms. Ale po dokładniejszym przyjrzeniu się, to jest 1,02 ms, a przebieg zaczyna się też nie od 0. Przy 180° to jest 0,515 ms... Spoko, nie mam więcej uwag :-) Nie dość, że nie spojrzałem na początek wykresu, to nie oszacowałem porządnie o ile jest ten wykres przesunięty.