Profesionálne výkonové zosilňovače. Tranzistorový ULF s nízkym dynamickým skreslením (20 wattov) Výroba nízkofrekvenčného zosilňovača


Dobrý deň Teraz zostavíme nízkofrekvenčný zosilňovač. Ako základ sa berie mikroobvod TDA2004.

Má dva výstupy, no výkon každého jednotlivo je 8 wattov, čo nie je až tak veľa. Preto použijeme premostenie. Toto začlenenie viac ako zdvojnásobí výkon.

Špecifikácie zosilňovača

Takže hlavné charakteristiky nášho zosilňovača:
  • Napájacie napätie: 8-18 voltov;
  • Menovitý výstupný výkon: 20 Watt;
  • Maximálny výstupný výkon: 25 Watt.
Schéma vyzerá takto:

Požadované diely

  • DD.1 – TDA2004;
  • C1, C2, C3, C7, C8 – 0,1 uF;
  • C4 – 470 uF, 25 voltov;
  • C5 – 10 uF;
  • C6 – 1 nF;
  • R1 – 470 Ohm;
  • R2, R3 – 22 Ohm.

Vytlačená obvodová doska

Na plošný spoj budeme potrebovať kúsok DPS s rozmermi 3x2 cm, ako aj nákres dosky:

(stiahnutia: 133)


Výroba nízkofrekvenčného zosilňovača

Režeme a prenášame metódou laser-žehlička. Všetko, čo nebolo úplne prenesené, dolakujeme lakom.


Naleptáme v roztoku peroxidu vodíka a kyseliny citrónovej. Do veľkého jednorazového pohára nalejte tri polievkové lyžice peroxidu, pridajte lyžicu kyseliny citrónovej a pridajte štipku obyčajnej soli, je to katalyzátor a pri reakcii sa nespotrebuje. Roztok miešajte, kým sa látky úplne nerozpustia a vhoďte doň dosku. Začnú sa uvoľňovať bublinky vodíka a roztok sa zmení na modrý.


Doska sa leptá asi pol hodiny. Proces môžete trochu urýchliť umiestnením roztoku na slnko.
Keď sa nadbytočná meď rozpustí, vyberte dosku a opláchnite ju vodou.


Použitý roztok treba vyliať do verejnej kanalizácie.
Ďalej dosku očistíme od tonera acetónom a pocínujeme stopy.


Najprv prispájkujeme mikroobvod na miesto, potom zvyšné komponenty.
Vykonajte inštaláciu podľa obrázka:

V tejto fáze je zosilňovač pripravený. Pred zapnutím by mal byť mikroobvod nainštalovaný na chladiči.



Jedná sa o kompaktný, ale pomerne výkonný zosilňovač. Pripojil som k nemu 25 Wattovú 4 Ohmovú nízkofrekvenčnú hlavu – odviedla výbornú prácu, pri plnej hlasitosti sa neozývali žiadne pískanie, cvakanie či iné skreslenie zvuku. Po hodine prevádzky sa radiátor zahrial na 60 stupňov.
A týmto sa môj článok skončil, veľa šťastia všetkým pri opakovaní!

Zosilňovače, ktoré bežia na 12 V jednosmerný prúd, zvyčajne nemajú veľa energie a nie sú klasifikované ako HiFi. Ale tento malý zosilňovač má dobrý výkon. Pri napájaní 14,4 V dodáva 20 W na kanál do 4 ohmov a THD pri nižších úrovniach výkonu je zvyčajne menej ako 0,03 %.

Ide o ideálny projekt pre tých, ktorí chcú mať kompaktný stereo zosilňovač, ktorý môže byť napájaný 12V batériou. Môže byť použitý v autách, na rekreáciu v prírode, vidiecke domy alebo kdekoľvek inde.

Dizajn je jednoduchý a bezpečný na opakovanie pre začínajúcich rádioamatérov, keďže zo siete nehrozí nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom.

V porovnaní s verziou TDA1519A má tento zosilňovač na báze TDA¬7377 výrazne zlepšený pomer signálu k šumu a približne 50-krát lepšie harmonické skreslenie – menej ako 0,03 % za typických podmienok.

Navyše spotreba energie zosilňovača v pohotovostnom režime je nízka - nie viac ako 1 W. Výsledkom je, že ak z neho nevyžmýkate maximum, ale použijete ho v nominálnom režime, tak batériu príliš rýchlo nevybije.

A pretože zosilňovač má obvod vlastnej ochrany, je prakticky „ohňovzdorný“. V prípade prehriatia alebo skratu sa zodpovedajúcim spôsobom aktivuje samoobmedzenie alebo vypnutie záťaže.

Hlavné vlastnosti TDA7377:

Parameter Min. Typ. Max.
Napájacie napätie 8V 14,4 V 18V
Pokojný prúd 150 mA
Výstup konštantného napätia 150 mV
Aktuálna spotreba v režime „Stand by“. 100 uA

Získať

(samostatné kanály)

19 dB 20 dB 21 dB

Získať

(mostové spojenie)

25 dB 26 dB 27 dB
Výstupný výkon v režime mosta je maximálny (Uп=14,4V) 2x31W 2x35W

Výstupný výkon v mostovom režime podľa štandardu EIAJ

(Un=13,7V, Kni=1%)

2x27W 2x30W

Výstupný výkon v režime mosta

(Un=14,4V, Rn=4om, Kni=10%)

2x20W

Výstupný výkon samostatných kanálov

(Un=14,4V, Rn=2om, Kni=10%)

Výkon 4x10W
Kni (P=0,1..10W mostík) 0,03% 0,3%
Šírka pásma 22…22 000 Hz
Vstupná impedancia (oddelená) 20Kom 30Kom
Vstupná impedancia (most) 10Kom 15Kom
Pohotovostné napätie 1,5 V
Prevádzkové napätie na vstupe ST-BY 3,5 V

Schematický diagram:

Priradenie pinov TDA7377:

1 OUT1 Výstup 1
2 OUT2 Výstup 2
3 Vcc „+“ napájanie
4 IN1 Vstup 1
5 IN2 Vchod 2
6 SVR Výstup 1
7 Pohotovostný režim Prepínací vstup „Stlmiť/Stand by“
8 PW-GND Uzemnenie koncových stupňov
9 S-GND Signálna zem
10 DIAG Diagnostický výstup
11 IN4 Vchod 4
12 IN3 Vchod 3
13 Vcc „+“ napájanie
14 OUT4 Výstup 4
15 OUT3 Výstup 3

Pri napájaní 12V je maximálna amplitúda, ktorú môže typický zosilňovač generovať, ±6V. Výsledkom je chabých 4,5 W pri 4 ohmovej záťaži alebo 2,25 W pri 8 ohmoch, bez započítania strát vo výstupných tranzistoroch. . Aj keď je napájanie jednosmerným prúdom okolo 14,4 (maximum, ktoré môžete zvyčajne očakávať od 12V autobatérie), výkon sa zvýši na 6,48 W a 3,24 W pre 4 ohmovú a 8 ohmovú záťaž, čo je pre spotrebiteľov málo.

Existujú tri bežné riešenia tohto problému. Prvým je použitie DC meniča v kľúčovom režime na zvýšenie napájacieho napätia. To však výrazne zvyšuje cenu a zložitosť zosilňovača, aj keď je to jeden zo spôsobov, ako získať oveľa viac energie z 12V zdroja. Ale chceli sme, aby tento projekt zostal jednoduchý, čo eliminuje túto techniku.

Rozloženie dielov:

Existujú možnosti na zvýšenie výkonu zosilňovača, napríklad použitie H-architektúry, ale s určitým zhoršením koeficientu harmonického skreslenia. V tomto prípade samotný zosilňovač poskytuje režim kľúča.

Druhým spôsobom je zníženie impedancie reproduktorov. Niektoré reproduktory do auta majú impedanciu 2 ohmy, čo umožňuje zdvojnásobiť výkon pri rovnakom napájacom napätí. Použitie tohto zosilňovača sme však neobmedzili na 2 ohmové reproduktory.

ULF na 20 wattov (ako otázka na plnenie...) Potreboval som výkonnejší ULF pre moje EMR. Rozhodol som sa ho zostaviť sám. Prezrel som si kopu diagramov. Vybral som si pre mňa najvhodnejší, s potrebnými parametrami, nie veľmi zložitý, s ochranou pre výstupné tranzistory a pre moje existujúce časti. Navrhol pečať. No a po ceste sa „zbabral“ aj napájací zdroj so stabilizátorom. BP spustený. Spájkoval som ULF (viď foto). Zapol a... výkonové tranzistory (KT819) sa okamžite zahriali a zlyhali. Zdá sa, že som predtým skontroloval všetky obvody na skrate a napájací zdroj má tiež ochranu (a má ju aj samotný ULF). Vymenené tranzistory. Znova som skontroloval všetky obvody na skrat - všetko je v poriadku. Nastavil som zariadenie na meranie spotreby prúdu a zapol ho na sekundu (odpor, ktorý reguluje pokojový prúd, bol predtým nastavený na minimum). Prúd... je divoký (odchádza z rozsahu... ale nie je tam žiadny "skrat"). Na tomto amplióne skrátka fičím už dlho a skúsenosti mám - podobné som už viackrát spustil, ale tu - no ako prvák - nemôžem! Mimochodom, nainštaloval som sovietske tranzistory (nie spájkované), ale odporúčané. Nebudem vás dlho mučiť - samozrejme, spustil som tento zosilňovač a fungovalo to dobre. Rozhodol som sa však, že zatiaľ neprezradím svoj postup v nastavovaní. Ale dám vám schému a popis tohto zosilňovača (z knihy). Zorganizujme brainstorming a pokúsme sa kolektívne (aj keď v neprítomnosti) zistiť tento zosilňovač - prečo nefungoval hneď po montáži a čo je potrebné urobiť, aby fungoval. Súhlasím, rádiové súčiastky sú teraz drahé - škoda výkonových tranzistorov... No, potom, ak ľudia nedokážu vyriešiť tento hádankový problém, poviem vám, čo je na tomto obvode zlé... prečo sa nespustí , aké sú dôvody zlyhania výkonových tranzistorov a vo všeobecnosti, ako by sa mal spustiť. S pozdravom Rubtsov V.P. UN7BV. 28.04.2017 Astana, Kazachstan. Ladenie ULF Takže teraz o nastavení tohto zosilňovača a čo je s ním zlé... V tomto zosilňovači som použil tieto tranzistory: T9 a T11 - KT819VM, T8 - KT817, T10 - KT816, T1, T2, T7 - ​​​​KT502 , T4 , T5 – KT630, T3, T6, T7 – KT503. Skontroloval som obvod zosilňovača, či nedošlo ku skratu v napájacích obvodoch a pripojil som k nemu napájanie. Na výstupe (v reproduktore) nebolo nič počuť. Keď som sa pokúšal zmerať prúd a napätie v kontrolných bodoch, výstupné tranzistory vyhoreli. Nahradené novými. Skontroloval som chyby v schéme zapojenia a pečate, ako aj v návrhu pečate a so skutočným pečaťom (skontrolované) - nenašiel som žiadne chyby. Znovu som skontroloval obvod na „skrat“ a na niekoľko sekúnd som zapol napájanie ULF cez ampérmeter testera (limit 1A) - bolo to mimo stupnice. Skúšal som nastaviť kľudový prúd - nič nefungovalo. Ale polovica napájacieho napätia v bode pripojenia R17, R21 bola nastavená normálne (+15 voltov). Osciloskopom som sa pozrel na výstup - bum, dve frekvencie obrovskej amplitúdy naraz: 1...2 Hz a 15 kHz. A čo je zaujímavé, že žiadna z týchto frekvencií nepočuť na výstupe (predtým som počul až 17 kHz - v Moskve v zdravotnom stredisku v miestnosti úplne izolovanej od zvukov to skontrolovali, ale teraz, zdá sa, ubral vek svoju daň...). Budenie ULF na frekvencii 15 kHz sa odstránilo zavedením kondenzátora s kapacitou 36 pF medzi bázu a kolektor T5 (negatívna spätná väzba na striedavý prúd). Ale s budením na frekvencii 1...2 hertzov je to zložitejšie. V domnienke, že ide o prácu ochranného obvodu, som ho vypol a odstránil T3, T6 a T7. Bohužiaľ, vzrušenie zostáva. Potom som skontroloval (a porovnal) obvod tohto ULF s podobnými a zároveň som si znova prečítal teóriu fungovania tohto zosilňovača novým spôsobom (osviežil si pamäť - možno som už niečo zabudol...). Dospel som k záveru, že do obvodu medzi uzlami spojovacích bodov C7, Gr a R4, R5, C5 je potrebné nainštalovať odpor s nominálnou hodnotou 1,2 kOhm. Nainštaloval som a budenie na frekvencii 1...2 hertzov okamžite prestalo. Kľudový prúd výstupných tranzistorov T9 a T11 som nastavil na 50 mA. Dal signál na vstup. Signál na výstupe ULF je veľmi slabý, aj keď na vstup bol privedený až 1 volt. Pozrel som sa, kde zmizol - na kolektore T1 je jeho amplitúda oveľa menšia ako na základni. Odstránil som režimy tohto tranzistora vzhľadom na kladnú napájaciu zbernicu (!!!). Na základni je 10 voltov, na emitore 14 voltov, to znamená, že tranzistor je „divoko“ uzamknutý. A až potom mi došlo, že som čítal konštantné režimy pomocou testera a jeho odpor bol 20 kOhm (základný obvod má veľmi vysoký odpor - zariadenie tento obvod obchádza) - to znamená, že problém tu nie je v konštantných režimoch, ale v niečom inom. Meral som to osciloskopom - režimy sa ukázali ako normálne (vstup osciloskopu je vysokoimpedančný). Ale kaskáda stále nefunguje. Dobre, potom som sa pokúsil eliminovať negatívnu spätnú väzbu striedavého prúdu vznikajúcu prítomnosťou odporu R8 (12 kOhm) - obišiel som ho kondenzátorom 0,47 μF (!). Zosilňovač začal fungovať okamžite (ale podobné zosilňovače fungujú aj bez tohto...). Opäť som pozorne porovnal obvod tohto zosilňovača s podobnými inými. Tento dodatočný kondenzátor som odstránil, no zároveň som nahradil kondenzátor C4 s kapacitou 4,7 mikrofaradu za 47 mikrofarad (50 voltov). To je všetko...zosilňovač fungoval ako má - výkon je dostatočný (počuteľný aj viditeľný z prúdu), výstupná sínusoida je symetrická. A keď som odkladal všetku použitú literatúru, narazil som na starý časopis Rádio (z roku 1973 č. 8), kde som objavil rovnaký obvod (náhodou som ho prelistoval...), ale s vlastnými „úpravami“ (okrem kondenzátora na 36 pF), ku ktorému som sa dostal... cez „jedno miesto“. Bola to škoda - keď som hľadal v časopisoch, aby som hľadal podobné obvody ULF, jednoducho som ignoroval staré časopisy (v starých pravdepodobne nenájdete to, čo potrebujete). Myslel som si, že je šikovný a prefíkaný - schéma tohto ULF bola prevzatá z knihy vydanej v roku 1982 a časopis vyšiel v roku 1973 (uverejňujem z nej článok - pozri sken) ... je tam takmer desaťročný rozdiel. A tak to dopadlo... Darmo ignoroval staré časy... ach, márne! Tak si myslím, že možno niekomu budú užitočné moje „hry“ so „spúšťaním vintage zosilňovačov“? Alebo možno pre vás, milí kolegovia, všetko začína hneď po montáži? Bohužiaľ, ja... nie! 29.04.2017 Rubtsov V.P. UN7BV. Astana, Kazachstan.

  • 21.09.2014

    Tento obvod automatického prepínania svetiel automaticky zapne svetlá v noci a ráno ich vypne. Ako svetelný senzor sa používa LDR fotorezistor. Do okruhu je možné zapojiť ľubovoľné svietidlá (žiarivky, žiarovky...). Základom ističa je Schmittova spúšť na časovači 555. LDR a časovač 555 slúžia spoločne na automatické spínanie. Svetlo …

  • 26.06.2018

    Tento príklad ukazuje možnosť interakcie medzi php a Arduino. Test sa vykonáva na Ubuntu 14.04, webovom serveri Apache 2, je nainštalovaný php 5.5. Test testoval zapnutie a vypnutie digitálneho výstupu, ako aj dotazovanie stavu výstupu pomocou php. test.php

  • 06.10.2014

    Tu znázornený obvod má tri mikrofónové vstupy, obvod je vyrobený na IC čipe LM348. LM348 má vysoký zisk, obvod je vyrobený na štyroch operačných zosilňovačoch s koncovým stupňom triedy AB. Mikroobvody majú veľmi nízky pokojový prúd (0,6 mA) a fungujú z bipolárneho napájacieho zdroja. Poznámky. * Zostavenie obvodu na kvalitnú dosku plošných spojov. ...

  • 23.09.2014

    Účel: na základe navrhovanej schémy si môžete zostaviť zariadenie, ktoré bude počítať okoloidúcich, rozsvietiť svetlo pri prechode dverami, bezpečnostný alarm a podobne. IR žiarič VD4 na AL147A (je inštalovaný v TV diaľkových ovládačoch typu 4-USTST) vysiela signál modulovaný 1000 Hz impulzmi. Generátor - zdroj impulzov je vyrobený na VT2 VT3. Frekvencia...

  • Audio zosilňovač 20W— tento ULF je vytvorený na základe čipu LM1876 a ten je zasa modifikáciou známeho duálneho nízkofrekvenčného zosilňovača LM1875. Mikroobvod LM1876 bol pôvodne vytvorený pre dynamické budiče a môže voľne vydávať 20 W výkonu do dvoch kanálov pri záťažovom odpore 4 ohmy, pričom koeficient nelineárneho skreslenia je iba 0,09 %. Nižšie je schematický diagram, pečať a špecifikácia zariadenia.

    Nie je to tak dávno, čo jedna zo stránok zverejnila schému zapojenia výkonového zosilňovača implementovaného pomocou čipu TDA2003 a schopného pracovať so slúchadlami aj ozvučením malých miestností. Ale súdiac podľa početných ohlasov, jeho zvuk stále nie je taký, aký by sme chceli. Preto navrhujem, aby tí, ktorí chcú zopakovať výkonnejšiu verziu UMZCH pomocou mikroobvodu LM1876. p>

    Schéma zosilňovača LM1876

    Toto zariadenie prijíma napájacie napätie z bipolárneho zdroja, ktorého súčasťou je toroidný transformátor s dvoma vinutiami pre striedavé napätie 15v so stredovým výstupom. Po obvode usmerňovača a filtra, pozostávajúceho z dvoch elektrolytických kondenzátorov s kapacitou 6800 uF, je konštantné napätie na napájanie tohto mikroobvodu už v rozmedzí ±20 V. Tlmivky L1 a L2 inštalované v obvode diódového mostíka slúžia na zníženie šumu siete.

    Zvukový signál prichádza cez bežný stereo vstupný konektor zabudovaný do dosky plošných spojov. Nechýba ani vyvážený potenciometer na nastavenie úrovne zvuku. Tento potenciometer má aj funkciu prepnutia zosilňovača do pohotovostného stavu, pričom prúdový odber mikroobvodu je len 3,8 mA. Reprosústavy sú pripojené k výkonovému zosilňovaču cez tulipánové konektory, ktoré sú tiež zabudované v doske.

    Na vytvorenie pohodlných prevádzkových podmienok pre zariadenie musí byť na chladiaci radiátor nainštalovaný veľmi horúci mikroobvod s efektívnou plochou rozptylu tepla najmenej 120 mm2. Pri výstupnom výkone zosilňovača 20 W bude spotreba energie približne 38 W, to znamená, ak je odpor záťaže 4 Ohm a pri odpore 8 Ohm bude približne 20 W. Kritická teplota pre mikroobvodový kryštál je do 170 °C. Na základe toho je potrebné vybrať chladič čo najväčší, teda toľko, koľko dovoľuje veľkosť puzdra. V tomto prípade dôjde k menšiemu počtu výpadkov systému ochrany čipov pri prehriatí. Taktiež pri pripevňovaní čipu na žiarič je potrebné na jeho substrát naniesť vrstvu teplovodivej pasty KPT-8 - tým sa výrazne zníži tepelný odpor. Nižšie si môžete stiahnuť všetko, čo potrebujete na vytvorenie výkonového zosilňovača.

    Tu je fotka hotového ULF