Gradnja audio pojačala složenije klase izazovan je posao koji traži veliku preciznost, izuzetnu spretnost i  dobro poznavanje osnova elektrotehnike, ali i prilična materijalna ulaganja za nabavku delova. Prateći neka rešenja sa ugradnim pojačalima, koja su jeftinija varijanta od samogradnje, naišao sam na interesantnu ponudu sa nekoliko portala za stereo pojačala snage 2x50W i 2x100W sa izuzetno malim dimenzijama ( 60x60x29 mm ). Izvlačenje maksimalne snage zavisi od napona i struje napajanja uređaja. Pošto sam ispitao sve navedene varijante napajanja od 9V do 24V i testirao jedan od ugrađenih uređaja  navodim utiske i neka zanimljiva iskustva.

Cena gotovog modula izuzetno je povoljna, lako se montira sa mnoštvom funkcija koje treba pametno prilagoditi ako ga montiramo u kutiju većih dimenzija. Sa ovim modulom omogućeno je puštanje muzike preko BT veze koja traži instalaciju određene aplikacije, AUX-a, ili preko USB kabla. U konkretnom slučaju koristio sam raspoloživu plastičnu kutiju malih dimenzija na čijoj sam poleđini ( vidi slike ) napravio kompatibilne izvode za napajanje iz spoljašnjeg izvora jednosmerne struje, ulaze NF signala i USB priključak koji se preko kabla sa četiri provodnika vezuje na USB modul. Modul ima stereo izlaz za slušalice, te izvod za dva zvučnika odgovarajuće snage. Zahtevan posao bilo je veoma precizno montiranje gotove  gornje pločice sa komandama za jačinu zvuka i mikro prekidač za napajanje modula.

Ukoliko modul želimo ugraditi u kutiju većih dimenzija, onda je najbolje da u istu kutiju ugradimo dobro filtrirano i stabilno napajanje napona 9V – 24V i hlađenje IC pomoću ventilatora, jer ponuđeni hladnjak nije dovoljan za veće snage na izlazu uređaja. To se posebno odnosi na izbor snage zvučnika 2x50W koji traži struju preko 2A i napon napajanja do 24V.

Na kraju, da li je ova konstrukcija opravdana i ekonomična? Opravdana je zbog niske cene gotovog minijaturnog uređaja sa dosta funkcija. Mana mu je nedostatak ekvilajzera, što se može efikasno rešavati ugradnjom stereo predpojačala sa regulacijom boje tona. Kvalitet stereo zvuka je izvanredan, BT ima domet do 15 m na otvorenom prostoru. Modul ima dobru zaštitu od pregrevanja, prekostrujnu zaštitu i zaštitu od kratkog spoja. Sve navedene zaštite su ispitane nakon ugradnje. Najbolja namena korištenja je na mestima gde nema mrežnog napona, pri čemu možemo koristiti struju sa akumulatora automobila ( 12V ), ili traktora ( 24 V ). Muziku možemo puštati sa mobilnog telefona, gde pored memorijske kartice imamo BT vezu, radio prijemnik, ili sa USB stika sa snimljenom muzikom. Potrošnja struje zavisi od snage zvučnika i od jačine zvuka na koju smo navikli.

Godinama se bavim konstruktorskim radom upoznajući kroz teoriju i praksu zanimljivi svet elektronike koja je osnova svakog ozbiljnijeg rada i naprednog stvaralaštva u primeni savremenih tehnologija. Ponekad praksa negira teoriju što predstavlja pravi izazov, gde se problemi rešavaju eksperimentom i dužim posmatranjem, merenjem i praćenjem ponašanja pojedinih složenih komponenti koje nameću posebne uslove smeštaja i napajanja. U tim postupcima je, pored preciznosti i spretnosti, potrebna obazrivost jer su neke komponente skupe, ili se teško nalaze na domaćem tržištu.

Za mene je gradnja bilo kog složenijeg uređaja počinjala nabavkom kutije u koju smeštam uređaj, da li da bude metalna, ili plastična, a to zavisi od vrste i namene uređaja, te primene praktičnih mera zaštite od visokog napona i jakih struja. Svaki uređaj sa električnom strujom krije potencijalnu opasnost ukoliko nije pravljen po nekim standardima i proverenim šemama.

Nakon izbora kutije odgovarajućih dimenzija pristupamo planskom rasporedu pojedinih podsklopova, kao što su napajanje, glavni delovi uređa, kontrola i signalizacija, načini spajanja, gde je najsigurnije lemljenje, jer to predstavlja čvrst spoj, dok vezivanje klemama i konektorima vremenom slabi kontakt što dovodi do kvarova, ili prekida u radu. Ukoliko se bavimo konstrukcijom pojačala ( pogledati slike pojačala u izradi ) najviše moramo voditi računa o kvalitetu i vrsti provodnika kako ne bi došlo do samooscilacija, ili neprijatnog brujanja. Smeštaj ulaznih i izlaznih delova uređaja stvar je iskustva koje se stiče godinama. Tako se formira potrebna preciznost koja je neminovna kod svake konstrukcije. Kod pojačala posebno treba voditi računa o hlađenju tranzistora velike snage i integralnih kola koja se nalaze na izlazu. Ponekad, pored kvalitetnih Al hladnjaka, koristimo termalnu pastu, ili liskunsku izolatorsku podlogu zbog zaštite od direktnog spoja.

Bilo koja gradnja mora imati svoj praktičan cilj, a to je upotrebljivost uređaja u različitim situacijama koje smo predvideli. Ako smo nešto napravili pa to ostavimo po strani, a uložili smo znanje i novac, onda je to nedomaćinsko ponašanje. Naravno, sazrevanje dolazi godinama kroz praksu koja je najbolji pokazatelj da li u nečemu vidljivo napredujemo. Postizanje željenog cilja je  očekivani izvor zadovoljstva u radu i stvaralaštvu.

Na kraju, uvek se opravdano zapitamo, da li kupiti, ili praviti uređaj koji nam treba! Primera radi, cena običnog punjača akumulatora je preko 2.500 dinara, a uvek možemo nabaviti kutiju, polovan transformator, kupiti grec-spoj, prekidač i potrebne provodnike. To će nas doći daleko jeftinije, a kada pogledamo neke složenije uređaje, naravno, njihova cena nije za preispitivanje. Kupujmo ono što moramo, a pravimo što znamo i umemo, moja je poruka ljubiteljima elektronike koji uvek traže zadovoljstvo, upražavanje slobodnog vremena i proveru teorije u praksi. Neslaganje između teorije i prakse može da bude samo rezultat površnosti, nepreciznog merenja i nedoslednosti u eksperimentu. Elektronika se zasniva na fundamentalnim zakonima elektrotehnike koji su jasno definisani, što znači da tu nema proizvoljnosti i nepreciznosti, posebno kod strujnih kola koja su složene prirode. Zanimljivo je saznanje da se danas neki fabrički uređaji namerno prave sa planiranim rokom upotrebe, posle koga se opravka uopšte ne isplati. U neke se ugrađuju vremenski podešeni ( „pametni“ ) mikročipovi koji elektroniku uređaja, nakon isteka zadatog vremena, stavljaju van bilo kakve upotrebe. Na kraju dobijemo elektronski otpad koji treba na propisan način odložiti, što je tema nekog narednog članka na ovom portalu.

Ljubitelji hobi elektronike često kombinuju fabričke proizvode sa naprednom vlastitom konstrukcijom uređaja koji im služe u svakodnevnom životu. Ja se u takve zahtevne, po meni zanimljive gradnje i projekte “za dušu” obično upustim pred praznike zbog provere teorije u praksi, misaone relaksacije, ali i nastojanja da spojim ugodno sa korisnim uz minimalne troškove konstrukcije.

Uređaj koji sam nedavno završio ( pogledati sliku ) predstavlja stereo pojačalo snage 2x30 W koje može poslužiti za pojačanje izlaznog signala sa računara, ili nekog drugog stereo izvora zvuka. Fabrički ekvilajzer, koji sam u ispravnom stanju nabavio na „buvljaku“, ima četiri izlaza za zvučnike, čime se može dobiti savršen kvalitet i odgovarajuća jačina zvuka ukoliko kombinujemo reprodukciju na zvučnicima različitih frekvencijskih opsega. Konstrukciju odgovarajuće kutije sam najpre počeo od kostura koji je napravljen od četvrtastih aluminijskih šipki, a onda izradom prednje strane od aluminijskog lima i zadnje strane u kombinaciji lim sa delom ploče od lesonita. Ovo namerno ističem iz razloga što se često od materijala koje smatramo otpadom mogu praviti i kutije za neke uređaje. Imajući u vidu da je cena gotovih aluminijskih i plastičnih kutija relativno visoka, i ovo je jedan od načina uštede kućnog budžeta.

Pošto ekvilajzer nema mikrofonski priključak, takvu mogućnost sam iskoristio kombinovanjem kvalitetnog stereo predpojačala koje ima komande i za boju tona koja se na izlazu pojačala poboljšava, ili koriguje, na komandama ekvilajzera. Ugrađena su dva mikrofonska ulaza za dinamičke mikrofone zbog nekih praktičnih potreba i što boljeg kvaliteta zvuka. Dodata je mogućnost rezervnog ( alternativnog ) napajanja iz akumulatora napona 12 V.

Poseban deo samogradnje je napajanje ekvilajzera stabilnim naponom od 12 V sa jačinom struje do 5 A i napajanje mikrofonskog ( stereo ) predpojačala preko stabilizatora napona T812, koji ograničava struju na 1 A. Pošto predpojačalo nema veliku potrošnju struje, odabrani stabilizator napona pruža optimalne uslove da na izlazu predpojačala nema šumova, brujanja, niti neželjenih oscilacija. Tome značajno doprinosi upotreba oklopljenih mikrofonskih kablova koji su što kraći. Namerno je izbegnuta pasivna, ili aktivna mikseta, već je izbor ulaza omogućen preko višestepenog prekidača uz mogućnost da se na jednom od ulaza mogu kombinovati zajedno govor i muzika, što je rešeno preko navedenog predpojačala iz RK 3765 koji se može nabaviti i kitu kod “Kelco” d.o.o. Beograd.

Na kraju, mnogi se zapitaju da li se to isplati i da li je pametnije kupiti nov, ili polovan uređaj iste namene. Cena novih pojačala fabričke izrade nije mala, a “polovnjake” kupujemo na rizik, tako da se često desi da imaju kvarove, ili smetnje, koje se teško otklanjaju. Ono što je najvažnije, izgradnja ovakvih uređaja je zadovoljstvo za konstruktora, posebno ako ima vremena da eksperimentiše i proverava teoriju u praksi. Ako se to desi pred novogodišnje praznike, onda se radi o jedinstvenom doživljaju kreativnog stvaralaštva, estetike i umeća!

U jednom mom ranijem članku ( 16.09.2014. ) pisao sam opširno o prenosnom stereo-pojačalu snage 2 x 40 W koji je, kao opis korisne konstrukcije, naišao na izvanrednu pažnju sa 4.777 posetilaca našeg sajta. Povod za taj opis konstrukcije bilo je druženje u vinogradima izbištanskog kraja i potreba da se ponekad pusti muzika sa kartice mobilnog telefona. Da bi se to uradilo, pošto u vinogradima nema struje, rešenje sam našao sa akumulatorom koji je obezbeđivao neprekidan rad od nekoliko časova. Pitaćete se zašto se ponovo vraćam ovoj temi. Napominjem, za svaku gradnju imam valjan razlog!

Prilikom ovogodišnjeg prvog februarskog izlaska u vinograde, kada se okupilo staro društvo, umalo da propadne ugođaj, jer je društvo uz kuvanu rakiju i nekoliko partija tablića tražilo nešto od muzike. Kod sebe sam imao samo mobilni telefon sa dosta muzike na rezervnoj kartici, a zbog glomaznosti ranije pomenutog pojačala rešio sam da ga ne nosim, tako da nisam imao čime da pojačam muziku, pa sam telefon stavljao u čašu, pa onda u kutiju, usput razmišljajući kako smisliti pojačalce koje se može poneti u torbici, a da zadovolji kvalitetom reprodukcije.

Odabrao sam najmanju snagu pojačala od 5W i napajanje pomoću četiri kvalitetne Acu baterije koje se mogu puniti preko 1.000 puta. Pošto baterije takvog tipa zahtevaju precizan režim punjenja, kao punjač sam upotrebio adapter od jednog mobilnog telefona kojim se baterija napuni za relativno kratko vreme.

U integrisanom kolu pojačala ( TBA 800 ), od kojeg je sagrađen ovaj zanimljivi pojačavač, sakupljene su sve komponente za kvalitetan zvuk. To su desetine tranzistora i dioda, te isto toliko otpornika. Sve to se nalazi na jednom kristalu silicijuma na pločici koja je sa svojim izvodima smeštena u posebno malo plastično kućište sa dvanaest izvoda i sa bakarnim limom za hlađenje.

Pošto je plastična kutija malih dimenzija za smeštanje dva zvučnika, zbog stereo izlaza telefona, upotrebio sam stari trik lažne stereofonije stapanjem dva kanala u jedan sa širim spektrom frekvencije, čime se gotovo ništa ne gubi na kvalitetu stereo zvuka, a dobija se dosta na prostoru za ugradnju ostalih zanimljivih dodataka, pre svega korisne led signalizacije. To su signalna dioda punjenja Acu baterije, duo-led dioda kontrole stanja napunjenosti baterije sa bojom crveno-zeleno i signalna dioda rada uređaja. Odabrane su led diode sa malom strujom potrošnje kako bi se sporije praznila baterija, a time dobilo na dužem vremenu reprodukcije. Sve je smešteno u plastičnu kutiju sa dobrim rasporedom komponenti bez šumova i sa dobrom bojom tona.

Posle svake zanimljive konstrukcije, obično se pitam o nameni i isplativosti gradnje uređaja. Veoma je praktičan za izlet, vinograd, vikendicu i, zajedno sa mobilnim telefonom, zamenjuje tranzistorski prijemnik, CD ( DVD ) plejer sa dovoljnim kapacitetom baterije za rad od nekoliko časova. Spada u racionalne potrošače energije, jer sa odabranom snagom ima malu potrošnju struje iz Acu baterije koja se može brzo puniti, čime izbegavamo kupovinu skupih alkalnih baterija. Najmanji izdatak za ovu gradnju je pojačalo koje sam, verovali, ili ne, zamenio tonskim modulom iz rashodovanog EI televizora. Ova varijanta zahteva poznavanje svih ulaza i izlaza na pločici modula koja je, kao potpuno ispravna, korisno upotrebljena. Kod ove gradnje imao sam nadogradnju nekih dodatnih funkcija uređaja u odnosu na navedeni komplet ( namerno smanjena snaga izlaza sa 5W na 2W, automatska kontrola napona baterije i njenog punjenja, odnosno pražnjenja do kritične granice ), što se vidi na priloženim slikama. Ostali delovi za gradnju nabavljeni su iz rezervnih delova moje hobi-radionice.

Poseban izazov i neskriveno lično zadovoljstvo elektroničara je uspešna konstrukcija pojačala velike snage sa nekoliko ulaza, od kojih su dva mikrofonska, i sa dva izlaza za zvučnike pojedinačne nominalne snage od 200 W. Ulaganje u ovu konstrukciju prilično je skupo, tako da se nikako ne isplati za kućnu upotrebu, zbog jačine zvuka, mada može dobro poslužiti za ozvučenje velikog prostora, kao što su ugostiteljski objekti, sportske dvorane u školama, vrtićima i na drugim mestima, gde je, pored vrhunskog kvaliteta, potreban stereo zvuk velike jačine.

Pojačalo je građeno namenski sa svim elementima kvalitetne reprodukcije zvuka, a ima sledeće delove: transformatorsko napajanje do 40 V filtriranog napona koji se dobije preko jakog grec-spoja ( 20 A ), posebno napajanje stereo predpojačala i soft-starta stabilisanim naponom od 12 V, soft-start sa kašnjenjem uključenja i isključenja zvuka ( nekoliko sekundi ) na izlazu pojačala radi zaštite zvučnika i stereo izlaz sa 2x200 W. Pojačalo je smešteno u namenski građenu aluminijsku kutiju dimenzija 35 cm x 22 cm x 13 cm , ima kontrolu visokih i niskih tonova i pasivnu mixetu koja je ugrađena u kompletu ovog snažnog pojačala.

Transformator je fizički odvojen od stepena predpojačala i pojačala, a ima izlaz na sekundaru od 2x14 V, ali se nakon ispravljanja i filtracije sa dva elektrolita, ukupnog kapaciteta 20.000 μF,  dobije napon od 39,5 V, koji potpuno odgovara napajanju dve odvojene pločice pojačala koje su namenjene za dva kanala.

Za predpojačalo uzet je RK 3765 sa stabilisanim naponom napajanja od 12 V koji ima podešavanje niskih i visokih tonova i podešavanje balansa. Ovaj komplet sadrži integralno kolo TDA 1524 A. Njegova primarna prednost je što nigde nema potenciometara u polju NF signala. Potenciometri samo regulišu DC napone, a sve ostalo je u integrisanom kolu. Spolja su samo kondenzatori u filtrima za niske i za visoke tonove. Nema duplih potenciometara, šuškanja, niti brujanja, a odnos signal-šum dostiže 85 dB, a kod novijeg ekvivalenta TDA1526 i celih 90 dB.

Pojačalo predstavljaju dva uparena RK3993 koji imaju izlaznu snagu 200 W. Za zvučnike je predviđeno da imaju odgovarajuću snagu ( preko 200 W ) i otpornost od 4 do 16 oma. Kao pobudni stepen koriste se IC kola TDA 2030, a u izlaznom pojačavaču dva PNP tranzistora BD912 i dva NPN tranzistora BD911. To su tranzistori za napon napajanja do 100 V. Osnovno pravilo je da se tranzistori i integralna kola moraju pričvrstiti za odgovarajući hladnjak ( vidi slike ) uz pomoć vijaka M-3 sa navrtkama, plastičnih niplova ( podmetača ), liskunskih podloški i silikonske paste za bolje prenošenje toplote na hladnjak. Prilikom nabavke navedenih RK ( “Kelco D.o.o.”, Bulevar kralja Aleksandra 326. Beograd ), uz njih se dobije precizno uputstvo za montažu elemenata KIT kompleta na gotovu štampanu pločicu. Ne treba zaboraviti da se na metalnom delu TO220 kućišta, u kome su tranzistori BD911 i BD912, nalaze kolektori ovih tranzistora, tako da, ukoliko se nađu u kratkom spoju, može doći do njihovog oštećenja i stradanja integrisanih kola. Zbog toga je potrebna provera i nakon montaže na hladnjaku.

Stereo mixeta je pasivnog tipa, a nju sam detaljno opisao u mom članku “Kvalitetno stereo-pojačalo 2x20W”, koji je objavljen na ovom sajtu,  26.02.2015. godine. Za regulaciju ulaznog signala odabrao sam tri stereo potenciometra logaritamskog tipa, vrednosti 100 koma. Od ostalih značajnih podsklopova izdvajam soft - start za efikasnu zaštitu zvučnika, čija ugradnja nije posebno potrebna, ali je dobra za izlaze velike snage. Prespajanje izlaza vrši se preko relejnog prekidača koji na kontaktima može izdržati nešto jače struje ( do 5 A ), pošto je maksimalna snaga izlaza po kanalu 200 W. Ulazi i izlazi NF signala su izvedeni pomoću kvalitetnog oklopljenog i uzemljenog kabla, a napajanje je sa što kraćim kablovima odgovarajućeg preseka i sa dobrom filtracijom napona.

Ranije opisane gradnje različitih pojačala, sa kojima sam se godinama bavio, dale su mi snažan podstrek da u mojim zrelijim konstruktorskim radovima ne ponovim neke greške na koje se ne ukazuje u teoriji, a često, kao problemi, susreću u konstruktorskoj praksi. Na primeru jednog snažnog stereo pojačala ( 2x200 W ), koje sam pravio godinu dana, navodim koji se problemi mogu javiti kod tako zahtevnih i složenih konstrukcija, što nas može skupo koštati, ukoliko nismo pažljivi, dovoljno precizni i kreativni u rešenjima smeštaja, napajanja i proračuna ulaza i izlaza. Pošto sam valjano iskusio sve moguće zamke, pokušaću da opišem i pomognem konstruktorima koji se radije opredele za samostalnu gradnju, a ne kupovinu gotovog uređaja.

Za mene je uvek, kako često ističem, najveći problem kutija uređaja. Dešavalo se da na ploči završim sve vitalne delove, a onda se mučim sa nefunkcionalnim rešenjima njihovog smeštaja. Zaključio sam da je najbolje, pre gradnje, imati odgovarajuću metalnu kutiju, koja se na kraju uzemlji, ali koja ima dovoljno mesta da se odvoji napajanje kao posebna jedinica, te da se distanciraju ulazna i izlazna kola čija velika bliskost i preplitanje mogu dovesti do šumova i brujanja. Takve neželjene efekte uglavnom izaziva slabo filtriran i nestabilan jednosmerni napon, koji, pored svoje tražene vrednosti, mora da se obezbedi sa odgovarajućom debljinom provodnika. Ukoliko to nismo na vreme obezbedili, dolazi do njihovog grejanja, pojave samooscilovanja i drugih neželjenih efekata. Napajanje mora imati pravilno „nulovanje“, odnosno vezivanje svih nultih potencijala na jednu tačku, koja se, po pravilu, nalazi na minus polu elektrolitičkog kondenzatora velikog kapaciteta. Veoma je važno da naznačeni napon na kondenzatoru bude viši najmanje za 10% od izmerenog napona u strujnom kolu gde se nalazi. Oscilacije i prelaženje vršnog napona u vrednosti iznad dovode do curenja, propadanja i, u krajnjem, do eksplozije kondenzatora, koja je neprijatna pojava u toku rada uređaja.

Prilikom postavljanja elektronskih komponenti na pločicu pojačala pažljivo pratiti šemu, voditi računa o polaritetu elektrolitičkih kondenzatora, izvoda tranzistora, integralnih kola i o njihovom čvrstom vezivanju na predviđena mesta, posebno na hladnjake. Kada se utvrdi da je sve u redu, dobro je da se štampana pločica premaže sa rastvorom kalofonijuma u alkoholu, ili sa nekim drugim tečnostima ( šelak ) koje se ponašaju izolatorski, a štite pločicu od korozije i propadanja. Tranzistori i integralna kola, koji se zbog jakih struja greju, moraju biti montirani na odgovarajuće aluminijske hladnjake. Iskustvo me naučilo da u tome ne treba škrtariti, već uvek uzimati hladnjake velikog kapaciteta za odvođenje suvišne toplote. I u tome postoje proračuni kojih se itekako moramo pridržavati. Za bolje odvođenje toplote dobro je koristiti termalnu pastu, posebno ako moramo stavljati izolatorske podloške (liskun) između tela hladnjaka i tela komponente koju hladimo. Kod izraženih problema hlađenja snažnih tranzistora i integralnih kola pribegavao sam ponekad montaži odgovarajućeg ventilatora, obično iz klase koja se koristi za računare, ali za njih moramo imati obezbeđen stabilan napon napajanja ( 12 V ).

Dešavalo se da sve dobro isplaniram, rasporedim, a onda nastaju neprijatni šumovi, brujanje i čudne oscilacije. U pitanju su oklopljeni (ili neoklopljeni) kablovi. Kablovi moraju biti što kraći i, osim napajanja, da su oklopljeni, odnosno sa širmom (pletenicom ) koji se vezuje na masu. Ovo se posebno odnosi na slabe ulazne signale u predpojačavačkim stepenima, kao i na spojevima do potenciometara ( i od njih ) za regulaciju jačine, ili boje tona. Izlazi do zvučnika moraju biti sa odgovarajućom debljinom provodnika, te da su udaljeni od ulaznih NF signala. Kod njihove montaže voditi računa ( zavisi od šeme uređaja ) da li se mogu vezivati na masu, odnosno za kutiju, jer sam imao neprijatno iskustvo da izgori izlazno integralno kolo, koje je prilično skupo, zato što ni jedan priključak zvučnika nije smeo da se vezuje na masu. U tom slučaju uzimamo konektore ( izvode ) za zvučnike koji nemaju spoj sa masom.

Obično se na kraju pitamo da li se isplati, ili ne isplati samogradnja. Ako znamo šta hoćemo, gde da uređaj korisno upotrebimo ( opravdamo uloženi novac, vreme i trud ), kako da ga najbolje napravimo, onda se većini isplati. Proučavajući sva iskustva učenika - takmičara kojima sam bio mentor, kao i sva moja pozitivna i negativna saznanja prilikom gradnje, napravio sam malo “čudo” od dosta jakog pojačala ( snage 2x200 W ), dimenzija 18x16x12 cm ( pogledati slike gotovog stereo pojačala ), sa malo komandi i sa odvojenim miksovanjem ulaznih signala, koji na izlazu nemaju ni malo brujanja, niti šumova. Za njegovu gradnju sam upotrebio komplete iz popularnog programa “Kelco” Beograd, RK 3782 ( dva komada ) i RK 3993 ( 2 komada). Potenciometri su logaritamski ( stereo ) vrednosti 100 koma. Predviđena su dva NF stereo ulaza, regulacija ulaznih signala, boje tona i izlaza. Kod upotrebe mikrofona koristim odvojeno jednu fabričku stereo-miksetu, što proširuje mogućnosti upotrebe pojačala. Transformator sam upotrebio iz rashodovanog punjača velike snage ( 400 W ). Za filtraciju jednosmernog napona upotrebio sam elektrolit kapaciteta 10 000 mikrofarada, 100 V. Jedina mana pojačala je što su potrebni zvučnici snage nešto (10%) preko 200 W (4 - 16 oma) po komadu, prisutni su naponski udari prilikom uključenja i isključenja ( preporučljivo je ugraditi odgovarajući soft - start ), koji se mogu izbeći smanjenjem ulaznog signala pojačala prilikom gašenja na minimum. Sa ovakvim pojačalom može da se ozvuči manja sportska dvorana, stabilno je u radu, sa kvalitetnim zvukom i velikom snagom. Raspored zvučnika zavisi od površine i akustike prostorije.

Izrada kvalitetnog stereo pojačala nije ni malo jednostavan posao koji, pored dobrog poznavanja teorije, traži odgovarajuću spretnost prilikom izbora, konstrukcije i rasporeda elektronskih komponenti. Ovom problematikom bavio sam se godinama kroz mentorski rad sa učenicima koji su sa svojim takmičarskim radovima izlazili na zapažene smotre iz tehnike. Kroz seriju pažljivo odabranih članaka rečju i slikom prezentujem najbolje radove koji su osvojili zlatne medalje na republičkim smotrama. U ovoj oblasti, sa interesantnim konstrukcijama, se pojavilo nekoliko učenika, među kojima je Sava Grković u Beogradu 2004. godine osvojio zlatnu medalju. Danas je pomenuti takmičar uspešan elektroinženjer. Negujući uspomenu i posebnu zahvalnost za blistave radove mojih učenika, u ovom članku sam objedinio u praksi isprobana rešenja za konstrukciju kvalitetnog stereo pojačala, koje sam “za svoju dušu” radio nešto duži vremenski period, sa namerom da se što manje razlikuje, ili da čak bude bolje, od fabričkog.

Kod izrade pojačala uvek mi je najveći problem bila odgovarajuća kutija (ovde sam odabrao kutiju od rashodovanog projektora) u kojoj će biti dovoljno prostora da se odvoji napajanje od ulaznih i izlaznih kola na samom pojačalu, kako ne bi došlo do samooscilovanja, ili neprijatnog brujanja. Ispravljački stepen može biti standardnog tipa sa dobrom filtracijom, a za pojedine module (predpojačalo i mikseta) i sa dobrom stabilizacijom napona. Prilikom izrade napajanja posebnu pažnju obratiti na snagu transformatora koja mora odgovarati izlaznoj snazi pojačala, odnosno da bude nešto veća od nje. Presek jezgra transformatora ( S = a*b , cm2) se određuje vađenjem kvadratnog korena iz odabrane snage. Danas se mogu naći, ili jednostavno kupiti transformatori potrebne snage različitog izgleda i pakovanja. Ispravljanje napona je najbolje uraditi pomoću fabričkog grec-spoja koji odgovara proračunatoj jačini struje. Napajanje pojačala i predpojačala treba odvojiti, odnosno da ne budu sa istog sekundara transformatora. Veoma je važno da se mrežni deo u samoj kutiji odvoji od ostalih delova zbog mogućih iznenađenja. Elektrolitički kondenzatori moraju da imaju kapacitet od nekoliko hiljada mikrofarada (10 000 - 15 000) i probojni napon koji je najmanje za 10 % veći od stvarnog napona napajanja. Za regulatore napona najbolje je koristiti fabričke integralce sa tri izvoda koji se mogu naći u slobodnoj prodaji (T812, T815, T824, …), ali sa odgovarajućom amperažom.

Zahtevan posao je izrada odgovarajućeg predpojačala, ukoliko želimo da koristimo jedan, ili više mikrofona. Slab signal iz mikrofona se vodi okloljenim kablom do ulaza predpojačala. Za gradnju koju opisujem koristio sam mikrofonsko stereo predpojačalo iz radio-kompleta ( RK: 3660, 3665, 3772, 3765, 3779 ), gde, kako je naznačeno, postoji izbor nekoliko vrsta u stereo i mono tehnici. Kompleti se mogu nabaviti u “KELCO Doo” Beograd, a oni sadrže štampanu pločicu i sve pasivne i aktivne komponente. Na izlazu stereo predpojačala koristio sam stereo potenciometar 100 koma (log). Sa njegovog srednjeg izvoda uzima se signal preko otpornika vrednosti 10 koma, što se odnosi i na drugi i treći potenciometar (stereo) preko koga idu NF signali. Takva kombinacija predstavlja pasivnu miksetu čija je šema na priloženoj slici.

Na tačke U1-L i U1-R dovodi se pojačan mikrofonski signal sa izlaza stereo predpojačala, a nezavisni NF izlazi se dovode preko tačaka U2-L i U2-R, odnosno U3-L i U3-R. Signal za ulaz pojačala se uzima iz tačaka L i R, koje predstavljaju dva kanala, preko stereo potenciometra sa oznakama R14-R13 (Out-L, Out-R). Kombinaciju stereo potenciometara predstavljaju R1-R10, R2-R11 i R3-R12. Svi spojevi sa potenciometrima moraju biti izvedeni sa oklopljenim kablom da bi se izbeglo pištanje i brujanje. Za izbegavanje ove neprijatne pojave važno je i kako vezujemo masu ( izjednačavanje potencijala ), da to bude na jednoj tački ( - ) kod elektrolitičkog kondenzatora velikog kapaciteta ( kod ispravljačkog stepena ). Pletena košuljica oklopljenog kabla, takođe mora biti vezana na minus ( - ) pol, odnosno na masu, što se odnosi i na kutiju uređaja, ukoliko je metalna.

Kod izrade pojačala možemo se opredeliti na nekoliko izbora iz radio-kompleta. Svako od njih traži ugradnju odgovarajućih aluminijskih hladnjaka zbog odvođenja toplote sa izlaznih tranzistora, ili integralnih kola. Kod moje gradnje odlučio sam se za RK 3822 koji se sa pločicom i delovima može nabaviti u Radio klubu “KELCO Doo” Beograd. Ovu varijantu sam namerno odabrao zato što je jednostavna za konstrukciju, zauzima malo prostora i napaja se stabilnim naponom od 6 – 18 V sa maksimalnom strujom od 3,3 A. Ukoliko nemamo jake zvučnike možemo odabrati RK 7057 ( 2x5W ), RK 2003 ( 2x10 W ). Probao sam i sa većim snagama pojačala, što se ne isplati, pre svega zbog zvučnika koji su prilično skupi, ali i zbog koncepcije da ne gradim snažna, već kvalitetna (osetljiva) pojačala koja će dati odgovarajući kvalitet reprodukcije. Stara mudrost Vilhelma Buscha glasi: “Čini se da nam muzika često smeta, jer uz nju stalno ide buka”. Kod izbora zvučnika treba voditi računa o njihovoj snazi koja mora biti nešto veća od nominalne izlazne snage pojačala. Ni jedan od izlaza zvučnika ne sme da se veže za masu, tako da treba obratiti pažnju ako koristimo metalnu kutiju. U suprotnom možemo uništiti vitalne komponente pojačala, ili same zvučnike. RK 3822, koji sam izabrao prilikom gradnje, daje na 4 oma 2x20W čiste sinusne snage u frekventnom opsegu od 20 Hz do 15 000 Hz. Nekoliko ugrađenih zaštitnih mera brinu da se integrisano kolo TDA 1553CQ s pravom označi kao krajnje robusno. Tu spada, pre svega, osigurač od kratkog spoja, zatim osigurač koji štiti zvučnike, osigurač od termičkog preopterećenja i zaštita od zamene polova. Posebnu ulogu integrisano kolo ima sa priključkom 11 za nemu vezu (“muting”), pri čemu IC prelazi u stanje mirovanja ( stand-by ). Zbog jakih struja koje protiču kroz IC moramo ugraditi dobar aluminijski hladnjak i obaveznu upotrebu termalne paste pri postavljanju IC na telo hladnjaka.

Na kraju, opravdano pitanje, da li se isplati ova konstrukcija? Za mnoge ne isplati, jer su delovi skupi i samo mala nepažnja može dovesti do pregorevanja osetljivih aktivnih komponenti. Za one prave zaljubljenike elektronike gradnja predstavlja izazov vredan pažnje. Kod same konstrukcije moramo imati jasan plan šta želimo, predstavu koliko koštaju svi delovi i jaku volju da to uradimo valjano, precizno i sa dobrim proračunima ulaznih i izlaznih napona u odnosu na osetljivost predpojačala i pojačala. Za eventualne rizike, kod samostalne konstrukcije, ne snosim nikakvu odgovornost, jer je opisani rad u domenu takmičenja i hobija.

Izvori saznanja:
1.“Mala škola elektronike”, Vladimir D. Krstić i Željko V. Krstić, Beograd 2002. godine,
2. Radioamater”, broj 7/8, 1976. godina.

Za strastvene ljubitelje elektronike nudim zanimljivo konstruktorsko rešenje malog stereo-pojačala snage 2x40W koje sam gradio sa temeljitom pripremom, što se kasnije pokazalo kao dobro praktično rešenje. Povod za gradnju je odlazak u vinograde vršačkog kraja za Usekovanije (tradicionalno druženje početkom septembra). U vinogradima  nema struje, ali se tu našlo dosta kvalitetno, minijaturno, fabričko pojačalo koje je doneo jedan naš radnik iz inostranstva, a koje se napaja sa četiri alkalne baterije. Slušali smo tihu starogradsku muziku, ali su se baterije brzo potrošile i ostali smo bez muzike kada nam je bila najpotrebnija. Posle tog nepredviđenog događaja pristupio sam namenskoj gradnji pojačala koje će nešto duže raditi sa sopstvenim akumulatorskim napajanjem sa većom snagom i mogućnosti da ga koristimo gde god poželimo. Prvo sam napravio skicu i detaljnu šemu sa posebnom brigom o rezervnom napajanju, odnosno proračunu napajanja ugrađenog akumulatora. Potrebne šeme za predpojačalo i pojačalo sam našao u knjizi “Mala škola elektronike”.
Celu elektroniku pojačala sam smestio u aluminijsku kutiju koju sam posebno pravio za ovaj uređaj, pre toga odredivši mesto za akumulator kapaciteta 4 Ah koji se puni vanjskim punjačem napona 14,8 V. Odustao sam od gradnje ispravljača unutar kutije uređaja zbog povećanja mase i jednostavne činjenice da se pri korišćenju uređaja ne koristi mrežni napon, već napunjen akumulator. Iako je snaga pojačala relativno velika, njegov rad na manjem opterećenju, odnosno puštanjem tihe muzike, obezbeđuje trajanje do 4 h. Zbog zaštite akumulatora pri padu napona ispod 10 V, upotrebljen je relejni prekidač ( nije na slici ) kojim se uključuje napajanje pojačala, tako da on ne reaguje ako je napon ispod kritičnih 9,8 V.

 

Električna šema veza pojačala  (RK 8560 )

Pojačalo ima ugrađen akumulator, mikrofonsko predpojačalo, malu miksetu i pločicu pojačala sa malo delova, ali je velike izlazne snage. Mogu se upotrebiti dva zvučnika odgovarajuće snage i otpora od 4 ili od 2 oma. Od karakteristika vredno je pomenuti da je predviđen “stand by” prekidač, zaštita od kratkog spoja, termička zaštita od obrnutog polariteta napajanja. Sve to je urađeno sa IC kolom oznake TDA 8560 koje predstavlja integrisani pojačavač B klase, snage 2x40W u BTL spoju. Napon napajanja je od 6 V do 18 V, ali tipičan napon je 14,4 V. To je približan napon napunjenog akumulatora. Kod maksimalnog opterećenja uređaj vuče struju oko 5 A, što nam nije potrebno, ali ako baš moramo za neke posebne prilike, možemo ga koristiti sa akumulatorom samo sat vremena. Ako želimo više, slušamo na čujnom minimumu, ili ga uključimo preko namenskog ispravljača napona 14,8 V koji ujedno puni akumulator kada je pojačalo uključeno, ili isključeno. Potrošnja zavisi od snage upotrebljenih zvučnika i same jačine zvuka, o čemu, takođe, moramo voditi računa.
Štampane pločice mikrofonskog predpojačala i pojačala nabavljene su u KIT kompletu Radio kluba “Kelco” iz Beograda pod oznakama RK3660 ( predpojačalo ) i RK8560 ( pojačalo ). Mala mikseta je pasivnog tipa, izvedena preko dva potenciometra (log) vrednosti 100 kilooma i otpornika na srednjem izvodu vrednosti 10 kilooma. Ulazni NF signal, koji se meša na mikseti, ide na pojačalo preko trećeg potenciometra (log) vrednosti 100 kilooma. Broj kanala biramo prema potrebi, tako da sam u konkretnom slučaju uzeo samo dva stereo kanala (mikrofonski i NF stereo signal sa plejera, ili mobilnog telefona). Kod ovog pojačala treba voditi računa da se minus pol izlaza zvučnika ne sme vezati na masu ( - ), a zbog čega, najbolje je pogledati na priloženoj šemi. Što se tiče zvučnika, mogu se naći i manjih dimenzija, a odgovarajuće snage, ili da se izlazi pojačala  prerade na manju snagu, što donekle usložnjava konstrukciju.

Na kraju, šta se dobilo ovom zanimljivom konstrukcijom? Praktičan i vredan uređaj sa stereo signalom i dva spoljna ulaza sa mogućnosti miksovanja i podešavanja jačine izlaza prema potrebi. Uređaj je prenosnog tipa, napaja se iz akumulatora ( koji se puni, a onda prazni ), ili preko spoljašnjeg ispravljača, a daje dosta kvalitetan zvuk. Može se koristiti i sa mikrofonom na oba kanala, što dobro dođe za sportske aktivnosti u prirodi. NF signal možemo koristiti iz različitih aparata prenosnog tipa, čak i sa mobilnog telefona koji ima FM radio, ili karticu sa snimljenom muzikom koja nam odgovara. Neki se opravdano pitaju da li je bolje naći nešto slično fabričkog tipa! Možda, ali zanimljiva i precizna konstrukcija sa malo ulaganja u svakom slučaju se isplati! Za stereo zvuk nije puno važna jačina, već kvalitet koji se sa ovakvim rešenjem zaista i dobio. Kada se tome doda višečasovni rad bez mrežnog napona, vredi otići u vinograde i tamo uz druženje i tihu muziku ostati nekoliko sati!

Izvor saznanja:
1.    “Mala škola elektronike”, Vladimir D. Krstić i Željko V. Krstić, Beograd 2002. godine