Úvod

Cílem série několika článků je ukázat stavbu zesilovače od samotného návrhu až po jeho konečnou realizaci. Postupně se budeme zabývat vlastní ideou zesilovače, výběrem či návrhem samotného zapojení, jeho konstrukčními detaily, návrhem prostorového uspořádání a návrhem plošného spoje. V závěru se budeme věnovat prostorovému uspořádání skříně a jejími jednotlivými aspekty.

 

Výkon

Pro zdárný návrh zesilovače si musíme nejdříve ujasnit jaký výkon či akustický tlak budeme vlastně potřebovat. Použijeme běžné reproduktory, které mají citlivost cca 90dB, což představuje hodnotu akustického tlaku v ose reproduktoru a vzdálenosti 1m.

Budeme chtít dosáhnout ve špičkách akustického tlaku až ke 120dB, pak musíme použít výkon o 30dB větší tedy přesně 1000W. Předpokládáme-li dvou kanálové provedení, pak nám postačí 500W na každý kanál.

Při velmi slušné dynamice signálu nad středním výkonem, kterou známe z vinylových desek a bývala běžná 26dB, dostaneme hodnotu středního výkonu pro každý koncový stupeň i reproduktor pouhých 1,25W.

Pro případ diskoték a jiných méně kvalitních a více hlasitých reprodukcí, abychom mohli střední hodnotu hlasitosti na úkor kvality navýšit až k hodnotě 10dB a poslouchat při střední hlasitosti středního výkonu pro každý koncový stupeň i reproduktor úžasných 50W, musíme vždy patřičně dimenzovat zdroj a chlazení zesilovače. Více jsem se problematice věnoval v článku Hi-Fi zesilovače a výkony.

Nevěřte scestnému dimenzování zesilovačů pro trvalý sinusový výkon, tato varianta by se dala použít leda na plašení hlodavců, nikoliv pro slušný poslech a již vůbec ne v oblasti Hi-Fi, kde je nutno dosáhnout dynamiku signálu nad středním výkonem minimálně 20dB, což většina konstruktérů nezvládá, pak se vymlouvá na různé nesmysly a odvádí všemožně pozornost od problematiky.

  

Topologie Federmann

Jako základ stavby zesilovače jsem vybral Zesilovač 500W/1000W, HQQF-55-506W-5-1, který je na stánkách Hi-Fi světa dostatečně vysvětlen a většina principů, pracovních bodů a nastavení je rozebrána v části Topologie Federmann části I ÷ XII.

Pro kompletnost jsou připravovány další části, které budou v dohledné době doplněny a budou se zabývat invertujícím zapojením zesilovače, opožděným připojením hlavního napájení a ochranami koncového stupně a zátěže.

 

Návrhový systém

Metody návrhu jsou široce popsány v části Výrobní-postupy, bližší nápověda jak začít je v textu Nebuďte negramotní!

Význam počítačových simulací a návrhů je přiblížen v textu Technická slepota a temno v článku je ukázáno, že jsou dávno pryč doby metod pokus omyl a laborování nad kupou neustále hořících součástek.

 

Schéma

Schéma můžeme nakreslit v návrhovém systému, ve kterém simulujeme funkci celého zapojení v mém případě program MicroCap, stejně jak v návrhovém systému ve kterém navrhujeme plošný spoj v mém případě program Eagle.

 

 

 

 

Další výstupy

Dalšími výstupy z návrhových programů je řada průběhů a grafu při návrhu zapojení a potřebné podklady pro výrobu plošného spoje, včetně seznamu součástek a osazovacího plánu.

Velmi přínosné jsou i 3D pohledy na budoucí výrobek, které vytvoříme ve 3D Eagle a zobrazíme pomocí PovRay vše je rovněž na stánkách Hi-Fi světa popsáno v části Návrhy. 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hotové plošné spoje

Pokud jsme dokonale zvládli všechny kroky návrhu, stokráte vše překontrolovali, pak můžeme zadat výrobu plošných spojů.

Podívejme se nyní na hotové plošné spoje.

 

 

 

 

 

Závěr

V této části textu jsem popsal návrh zesilovače až po vhodné zapojení a výrobu plošného spoje. V dalších dílech se budeme zabývat osazováním a oživováním jednotlivých modulů, až ke konečnému prostorovému uspořádání a dokumentaci.

 

  

 Diskuse