Amplificador de alto-falante do PC: 6 etapas (com imagens)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

Este é um amplificador transistorizado de pequena potência (menos de 10 Watts) usando LM386 e TIP41 / 42.

Embora a potência de saída não seja muito impressionante, ainda assim pode servir como um amplificador para alto-falantes de PC e MP3 player.

Quando moramos juntos em um apartamento lotado, metade da potência de saída deste amplificador facilmente produz reclamações da minha família.

De qualquer forma, ele pode conduzir alto-falantes de 8 ohm e 4 ohm com fonte de alimentação máxima de 12V.

Peguei o esquema original do site (https://www.bristolwatch.com/radio/lm386_power_amp.htm, Lm386 Amplificador de áudio adicionando estágio de saída Push-Pull).

Como o circuito não usa fonte de alimentação de polaridade dupla (+/-), a complexidade geral do circuito não é muito alta e o tamanho compacto (15 cm (W) x 10 cm (P) x 5 cm (A)) de chassi pode ser usado como mostrado no foto acima.

Eu tinha feito vários amplificadores com esquemas originais e um deles mostrado na imagem acima é a versão final que aplicou pequenas modificações do original.

Etapa 1: versão anterior do amplificador

Esta é uma versão antiga do amplificador feito de acordo com o esquema original.

Ele usa transistores TIP31 / 32 como estágio de saída push-pull.

Estou usando o circuito regulador de tensão LM7812 comum e um adaptador de parede de 220 V (entrada) / 15 V (saída) como fonte de alimentação porque o circuito do amplificador requer menos de 1 A de corrente durante a operação normal.

É bastante satisfatório, pois o nível de saída é adequado o suficiente para acionar qualquer um dos alto-falantes de 8 ohm ou 4 ohm que eu tenho.

A qualidade do som também é razoável quando comparada com um amplificador de áudio comercial que usei antes.

Mas parece que um ruído de alta frequência está saindo ao ouvir perto de um alto-falante.

Talvez o amplificador IC LM386 pareça produzir alta frequência de ruído sibilante junto com o sinal de áudio amplificado normal.

Portanto, este amplificador não é usado com frequência, pois ouvir várias horas geralmente me deixa desconfortável devido ao som de alta frequência que sai de um alto-falante.

E às vezes a captação de estouro de RF (radiofrequência) acontece quando uma motocicleta está passando perto do meu apartamento com muito barulho.

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Eu tinha pesquisado na Internet para reduzir completamente os assobios agudos e a captação de RF ocasional.

O esquema abaixo é o resultado que é aplicado com algumas modificações recomendadas em várias páginas da web.

Etapa 2: esquemas do circuito

Como não sou bom em eletrônica analógica, uma explicação científica não é possível para as modificações que fiz nos esquemas acima.

Mas o resultado é bastante satisfatório quando estou ouvindo MP3 tocando e ouvindo a saída de áudio de vídeos por várias horas com o circuito modificado do amplificador.

Como a qualidade do áudio é uma questão muito subjetiva do ponto de vista pessoal, as ações corretivas acima não serão adequadas para ninguém.

Mas de qualquer maneira, não há mais captação de RF e também os tons altos de ruído incômodo desapareceram finalmente.

O raciocínio para a adição e remoção de componentes eletrônicos é o seguinte.

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- Aplicar capacitores de desvio de frequência baixa (100uF) e alta (0,1 uF) são recomendados para a linha de fonte de alimentação do LM386 para remover a entrada de ruído para o IC do amplificador

- Reduzir o ganho de LM386 (abra os pinos 1 e 8 para consertar o ganho como padrão 20 (26dB)) para ajudar a remover o ruído de alta frequência também é recomendado em outras páginas da web.

- E, finalmente, adicione mais um capacitor de cerâmica (capacitor de 0,1uF que é numerado como 3 no esquema acima) à saída do LM386 para remover qualquer ruído de passo alto por completo, já que o capacitor de cerâmica está atuando como filtro de passagem baixa

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Todas as recomendações acima que encontrei nas páginas da web são aplicadas e testadas uma a uma para produzir o esquema final mostrado na imagem acima.

Em primeiro lugar, não acho que mais um complemento do capacitor de cerâmica (parte número 3 no esquema) para a saída do LM386 seja uma boa ideia.

Porque possivelmente o capacitor pode remover algum sinal de áudio de alta frequência útil da saída do alto-falante, é uma suspeita muito razoável para qualquer pessoa.

Mas a adição do capacitor torna-se uma solução bastante eficaz para remover a captação de RF e o som de assobio agudo da saída de áudio no final.

Etapa 3: Desenho de fiação

Como a saída estéreo é necessária, dois circuitos amplificadores são posicionados e ligados na placa PCB universal.

Ao comparar os esquemas e o diagrama de fiação juntos, você pode ver que cada fiação representada nos esquemas corresponde ao padrão de fiação do desenho acima.

Tamanho semelhante de cada componente eletrônico é representado, localizado e conectado junto com outros componentes no desenho de fiação.

Para reduzir o comprimento geral da fiação, não é usado um padrão de fiação oblongo e inclinado.

E as linhas de cor laranja são cabeadas e conectadas na parte superior do PCB.

Enquanto isso, outras linhas vermelhas / verdes são cabeadas e conectadas na parte traseira (soldagem) do PCB.

Etapa 4: peças

Não consigo descrever e explicar cada componente um por um na imagem acima.

Mas a maioria dos componentes dignos de nota são descritos na imagem.

O detalhe BOM (Bill of Materials) é descrito na lista abaixo. (O custo apenas do componente importante está escrito. Mas as informações de custo são fornecidas apenas como indicativas)

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- amplificador LM386 IC x 2 (cerca de 1 $)

- TIP41 (transistor NPN) x 2, TIP42 (transistor PNP) x 2 (cerca de 1,2 $ para cada)

- Diodo 1N4148 x 4 para transistores de polarização como Classe AB

- Regulador de tensão LM7812 (fonte de alimentação do amplificador)

- Potenciômetro ALPS blue velvet 20K (controle de volume, VR duplo 20K incluído, $ 10)

- Capacitor eletrolítico 1000uF x 2 para filtrar DC da saída de áudio

- Capacitor eletrolítico de 100uF x 2 para contornar o ruído de baixa frequência da linha de alimentação

- capacitor eletrolítico de 10uF x 2 para desvio de energia com LM386 IC

- Capacitor eletrolítico 2.2uF x 2 para acoplar a entrada de áudio ao circuito do amplificador

- Capacitor de cerâmica 0,1uF x 6 para filtragem de energia e supressão de ruído de alta frequência

- Capacitor de filme 0,33uF x 1 para filtragem de ruído do regulador LM7812

- capacitor de filme 0,047uF x 2 para estabilização de saída (rede Zobel)

- resistor 2,2 ohm 1 / 2W x 4 para carregamento do transistor

- 1K 1 / 4W resistor x 2 para polarização do transistor

- 10 ohm x 2 para estabilização de saída com rede Zobel

- Bloco de terminais de fiação do cabo do alto-falante (4 pinos, 3 $)

- Tomada de entrada de áudio estéreo de 3,5 mm

- Tomada de entrada de energia circular para adaptador de fonte de alimentação de montagem em parede de 15 V

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

- Placa acrílica x 4 (15cm (L) x 10cm (P) x 5mm / 3mm (A))

- Suporte de metal tamanho M3 (parafuso / porca) 3,5 cm x 4

- 2 cabos de aço (classificação 5V e mais de 2A)

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A correspondência de transistores é recomendada na página da web onde o esquema original é postado.

Para melhor qualidade de áudio, geralmente a correspondência de transistor é necessária para suportar características físicas idênticas de transistores NPN / PNP.

Mas como o processo de correspondência é um pouco complicado, não mencionarei detalhes nesta história.

Etapa 5: Fiação e solda

Fios de estanho (tamanho AWG 24) são usados para fazer padrões de fiação conforme representado nos esquemas e no desenho de fiação.

Vários cabos jumper são usados devido aos erros cometidos durante a soldagem.

Como o método de soldagem é explicado em outro instrutível (https://www.instructables.com/circuits/raspberry-pi/projects/recent/), não descreverei detalhes nesta história.

Mas basicamente a fiação e a soldagem são feitas de acordo com os detalhes mostrados no desenho de fiação.

Como visto na imagem acima, vários cabos são conectados ao amplificador, incluindo cabo de áudio estéreo, cabos de 2 fios para alto-falantes e cabo de alimentação de 15V.

Etapa 6: Brincando e desenvolvendo mais

Quando terminar de fazer o amplificador, vamos começar a ouvir música com ele.

O alto-falante mostrado na imagem acima é o Scandyna MicroPod SE, que foi comprado há cerca de 10 anos.

Agora, o modelo de conexão do cabo de áudio foi alterado para Bluetooth e ainda parece estar disponível para compra a mesma forma do modelo.

Pessoalmente, suponho que as especificações técnicas e o desempenho do alto-falante sejam mais importantes do que o amplificador para a qualidade de áudio.

As especificações técnicas do alto-falante são as seguintes.

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- Aplicativos Hi-Fi estéreo, sistemas AV-Home Theater

- Requisito de amplificador 10 - 100 watts

- Impedância nominal 4 Ω

- Resposta de frequência 65-20.000 Hz (± 3dB)

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Descrevi o uso deste amplificador para alto-falante do PC.

Mas pode ter interface com diversas fontes de áudio para reprodução de música ou vídeo.

Você pode ver o vídeo do amplificador operando no link a seguir.

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

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Como a gravação é realizada por smartphone, a qualidade do áudio não é muito reconhecível.

De qualquer forma, estou usando este amplificador como dispositivo básico para reproduzir qualquer conteúdo multimídia com PC, servidor Raspberry Pi, smartphone e assim por diante.

Como uma extensão deste projeto, alguns add-on funcionais serão integrados a este amplificador.

Obrigado pela leitura.