УМЗЧ в системном блоке компьютера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Аудиотехника

 Комментарии к статье

Многие из тех, кто любит совмещать работу на компьютере с прослушиванием музыки, нередко сталкиваются с проблемой выбора акустики. Хотя сегодня в продаже имеется множество моделей компьютерных активных колонок, но их качество в большинстве случаев оставляет желать лучшего.

В то же время у многих наверняка сохранились малогабаритные пассивные громкоговорители мощностью 10...30 Вт (например, венгерские MiniMax, RTF производства ГДР или отечественные 10МАС-1М). Они звучат гораздо лучше современных "мыльниц", но требуют отдельного УМЗЧ, который на компьютерном столе иногда просто некуда поставить. Учитывая, что для комфортного прослушивания музыки во время работы не требуется значительная мощность, был разработан встраиваемый в системный блок вариант УМЗЧ на микросхеме TDA8560Q (TDA8560Q 2x40 W/2 Q stereo BTL car radio power amplifier with diagnostic facility. - URL: nxp.com/ documents/data_sheet/TDA8560Q.pdf).

Эта микросхема предназначена для автомобильных аудиосистем. Она состоит из двух мостовых усилителей мощности, которые при питании от однополярного источника напряжения 14,4 В и сопротивлении нагрузки 2 Ом развивают выходную мощность до 40 Вт на канал. При увеличении сопротивления нагрузки до 4...8 Ом выходная мощность снижается до 10...20 Вт на канал. При питании микросхемы напряжением 12 В выходная мощность меньше приблизительно на 30 %.

Принципиальная схема УМЗЧ изображена на рис. 1. Его плата имеет габариты и форму стандартного компьютерного модуля (карты), вставляемого в свободный слот PCI материнской платы. При этом питание на модуль УМЗЧ подают непосредственно от блока питания компьютера через отдельный разъем для питания звуковой карты компьютера двумя способами: на разъем XS1 внешним экранированным кабелем со стереофоническим аудиоштекером диаметром 3,5 мм или на разъем XP1 с внутреннего десятиштырькового разъема на материнской плате, предназначенного для подключения дополнительных аудиоразъемов на передней панели системного блока. Цоколевку этого разъема смотрите в инструкции на материнскую плату. Второй вариант позволяет подавать на УМЗЧ сигнал без внешнего соединительного кабеля. При использовании разъема XP1 не следует впаивать в плату разъем XS1, поскольку когда к нему не подключен штекер, его контакты замыкают сигнальные цепи на общий провод.

Рис. 1. Принципиальная схема УМЗЧ

Рассматриваемая схема отличается от рекомендуемой производителем наличием входных аттенюаторов на входах каждого канала. При указанных на схеме номиналах резисторов R1 - R4 и при максимальном уровне сигнала стандартной звуковой карты выходная мощность каждого канала - около 10 Вт на нагрузке 8 Ом. При желании ее можно изменить, подбирая резисторы R1 и R2.

Чертеж печатной платы УМЗЧ размерами 105x66 мм и схема размещения деталей на ней показаны на рис. 2. На плате имеются две перемычки из одножильного медного провода диаметром 0,7 мм. Полигон общего провода разделен на "сигнальный" и "силовой" участки. Во избежание самовозбуждения усилителя не следует объединять их.

Рис. 2. Чертеж печатной платы УМЗЧ и схема размещения деталей на ней

Плата рассчитана на установку резисторов мощностью 0,125 Вт, пленочных конденсаторов с межвывод-ным расстоянием 5 мм и оксидных конденсаторов диаметром 5 и 10 мм, а высотой не более 21 мм. Разъем питания XP3 - вилка угловая четырехконтактная THP-4MR (Molex). Такие обычно установлены в компьютерных дисковых накопителях. Стереогнездо XS1 - DTJ-0366D под стандартный штекер диаметром 3,5 мм. Выходные гнезда XS2 и XS3 под штекеры диаметром 6,3 мм - ST-020 с накидными пластмассовыми гайками.

Микросхему DA1 укладывают на плату пластмассовой поверхностью, а теплоотводящей пластиной - вверх. Для этого придется переформовать ее выводы. Делать это следует очень осторожно, поскольку металл выводов довольно хрупок и не выдерживает многократных изгибов. Сверху на микросхему кладут теплоотвод. Двумя винтами этот "сэндвич" прижат к плате.

Автор использовал подходящий по размерам теплоотвод со старой материнской платы компьютера. Перед установкой теплоотвода следует просверлить в нем два крепежных отверстия и нарезать в них резьбу М3, а на место контакта теплоотвода с теплоотводящей пластиной микросхемы нанести небольшое количество теплопроводящей пасты.

Так как все пленочные конденсаторы размещены на плате под теплоотводом микросхемы, их следует, изогнув выводы, уложить на плату.

После монтажа всех деталей на резьбовые втулки гнезд XS2 и XS3 надевают стандартную компьютерную пластину-заглушку. Желательно найти заглушку от старого системного блока - их изготавливали из листовой стали толщиной 0,8...1 мм и никелировали. По чертежу, приведенному на рис. 3, в ней нужно просверлить три отверстия под гнезда XS1 - XS3. По этому же чертежу можно изготовить и самодельную заглушку. Если использовать более тонкую современную заглушку, с ней нужно будет обращаться очень аккуратно, чтобы не деформировать, подключая и отключая штекеры. Для облегчения установки модуля УМЗЧ в разъем материнской платы рекомендую снять фаски с краев нижнего выступа платы, как показано на рис. 2 (вид А). Это предохранит контакты разъема от повреждения.

Рис. 3. Чертеж устройства (нажмите для увеличения)

Собранный усилитель не нуждается в налаживании. Однако следует помнить, что он может потреблять от блока питания компьютера ток до 3...4 А (зависит от сопротивления нагрузки и уровня входного сигнала). Не следует пытаться "выжать" из усилителя максимально возможную мощность (2x40 Вт на нагрузке 2 Ом). При нагрузке сопротивлением 8 Ом, а большинство малогабаритных динамических головок имеют именно такой импеданс, и мощности 8...10 Вт на канал потребляемый устройством ток не превысит даже в пиковом режиме 2...3 А. Для современных компьютерных блоков питания мощностью 400...500 Вт это совершенно безопасно. К тому же и микросхема DA1 не будет сильно нагреваться даже с небольшим теплоотводом.

Если же требуется повышенная мощность (до 25 Вт на канал), следует установить в компьютер блок питания мощностью не менее 600 Вт - такие блоки рассчитаны на выходной ток по цепи +12 В до 10 А. Также потребуется установить на теплоотвод вентилятор типоразмера 50x50 мм от видеокарты. Для подключения вентилятора на плате предусмотрен разъем XP2. Учтите, что усилитель с вентилятором, установленный на материнскую плату компьютера, займет не только "свой" слот, но и перекроет доступ к соседнему.

Усилитель не имеет органов регулировки громкости и тембра - их роль выполняют программные регуляторы звуковой платы компьютера.

Рис.4. Внешний вид устройства

Файл печатной платы в формате Sprint Layout 6.0 можно скачатьс ftp://ftp.radio.ru/pub/2017/03/pow-amp.zip.

Автор: И. Карпунин

Смотрите другие статьи раздела Аудиотехника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Случайная новость из Архива Сердечный имплантат с радиоволновым питанием 14.09.2012 Команда инженеров из Стэнфорда представила миниатюрное имплантируемое сердечное устройство, питающееся не от батареек, а от радиоволн. Размеры устройства составляют всего лишь около 0,8 мм, оно могло бы поместиться на кончике иглы. Полученные результаты были опубликованы в Applied Physics Letters. Ученые продемонстрировали работу миллиметрового устройства, имплантированного в грудную клетку на глубину около пяти см прямо на поверхность человеческого сердца. До сих пор такая глубина считалась недосягаемой для радиоволн. Инженеры считают, что это является лишь первым шагом в производстве беспроводных имплантатов. Помимо сердечных имплантатов, это могут быть эндоскопы, кардиостимуляторы, стимуляторы головного мозга и другие медицинские устройства, в которых критичны малые размеры и мощность. Имплантаты в свое время произвели революцию в медицине. В настоящее время подобные устройства - кардиостимуляторы, кохлеарные имплантаты и пр. - обеспечивают должное качество жизни сотням тысяч, если не миллионам, пациентов. Но в процессе проектирования этих устройств приходится решать сложные инженерные задачи. Критичны размеры питательного элемента и время его работы. Например, в кардиостимуляторе аккумулятор занимает до половины всего его объема. А когда батарейка садится, человеку необходима новая операция. Возможность получать энергию через радиоволны решает обе эти проблемы. Согласно существующим математическим моделям, предполагалось, что высокочастотные волны проникают не слишком глубоко в ткани человеческого организма. Из-за этого до сих пор не было попыток создать подобные импланты - потребовались бы низкочастотные передатчики и, следовательно, большие антенны. Слишком большие, для того, чтобы вживлять их в организм. Однако команда ученых во главе с Адой Пун, профессором электротехники Стэнфордского университета, опровергла это мнение. Электрические волны действительно быстро рассеиваются в тканях, однако радиоволны при должном подборе частот могут проникать на большую глубину. Пересмотрев модели, Ада Пун и ее соавторы показали, что в определенном высокочастотном диапазоне мощность передаваемой энергии увеличивается примерно в десять раз. Это означает, что приемные антенны могут быть в 10 раз меньше, а значит, проблем с имплантатом из-за размера уже не возникнет. При этом оптимальная частота, с которой работает устройство, способна производить около 50 микроватт энергии, что значительно превосходит потребности существующих кардиостимуляторов - 8 микроватт. Разработчики подали заявку на патент по конструкции антенны беспроводного имплантата и планируют продолжать работы, чтобы создать максимально эффективные устройства, соответствующие санитарным нормам, установленным IEEE.

Другие интересные новости:

▪ Чистый воздух помогает думать

▪ Твердотельные накопители Blue и Ultra объемом до 1 ТБ

▪ Божественному ветру помогли халтурщики-корабелы

▪ Охлаждение электроники прыгающими капельками

▪ Солнце влияет на скорость радиоактивного распада

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Гирлянды. Подборка статей

▪ статья Узнаю, когда вижу. Крылатое выражение

▪ статья Где самый обрывистый берег? Подробный ответ

▪ статья Работа с ручным деревообрабатывающим инструментом. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Усилитель с переключаемым коэффициентом усиления. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Пассивные регуляторы тембра. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026