- 06.01.2016
Pomocou LM2896 IC môžete vytvoriť jednoduchý dvojkanálový audio zosilňovač. Napájacie napätie zosilňovača sa môže pohybovať od 3 do 15V. Pri napájacom napätí 12V bude výstupný výkon zosilňovača 2,5 W na kanál pri 8-ohmovej záťaži. THD pri frekvencii 1 kHz a výstupnom výkone 1 W nepresahuje 0,14 %. ...
- 05.10.2014
Hlavnou úlohou obvodu znázorneného na obrázku je pripojiť reproduktory k výkonovému zosilňovaču s určitým oneskorením, aby sa predišlo možným kliknutiam spôsobeným prechodnými procesmi vyskytujúcimi sa v zosilňovači po pripojení napájania. Obvod je veľmi jednoduchý, riadi vinutie relé (300 Ohm 24V) dodávaním energie do neho s miernym oneskorením (5 sekúnd) Obvod nepotrebuje ...
- 24.11.2014
Navrhovaný menič napätia prevádza 12V jednosmerné napätie na 28V, ktoré je možné použiť na napájanie iných zariadení, ktorých napájacie napätie je vyššie ako hlavné (napríklad batéria). Základom meniča je mikroobvod LM2585, ktorý zvyšuje napätie v dôsledku akumulovanej energie v tlmivke L1. Pracovná frekvencia meniča je 100 kHz. Na ochranu zariadenia pred skratom sa odporúča na výstupe...
- 05.10.2014
Regulačné tranzistory sa vyberajú na základe zaťažovacieho prúdu. Pre prúd 25 A môžete použiť jeden tranzistor KT878, alebo dva paralelne zapojené KT848A, prípadne tri 10-ampérové tranzistory (KG819, KT808, KT841), samozrejme s prúdovými vyrovnávacími odpormi s odporom 0,1 Ohm. Sú navinuté konštantánovým drôtom s priemerom 0,3 mm alebo viac na tele rezistora MLT-2. ...
Existuje pomerne málo druhov rozpočtových zosilňovačov a toto je jeden z nich. Obvod je veľmi jednoduchý a obsahuje iba jeden mikroobvod, niekoľko rezistorov a kondenzátorov. Charakteristiky zosilňovača sú dosť vážne pri tak nízkej cene. Výstupný výkon dosahuje 100W pri maximálnom výkone. Absolútne čistý výkon je 70 W.
Špecifikácie zosilňovača
Podrobnejšie charakteristiky zosilňovača na TDA7294:- Napájanie je bipolárne so stredným bodom 12 až 40 V.
- F von - 20-20000 Hz
- R von. Max. (napájanie +-40V, Rn=8 Ohm) - 100 W.
- R von. Max. (napájanie +-35V, Rn=4 Ohm) - 100 W.
- K harmonickým (Pout = 0,7 R max.) - 0,1 %.
- Uin - 700 mV.
Tieto zosilňovače fungujú skvele v pároch, takže vytvorte dva z nich a budete mať jednoduchý stereo zosilňovač. Podrobnejšie charakteristiky zosilňovača a spínacích obvodov nájdete v.
Pre zosilňovač je vhodné zvoliť jedenapolkrát výkonnejší zdroj, takže na to pamätajte.
PCB zosilňovača
Výkres usporiadania prvkov:
Stiahnite si na tabuľu v laickom formáte:
(stiahnutia: 1084)
Pri tlači nastavte mierku na 70 %.
Pripravený zosilňovač
Mikroobvod musí byť inštalovaný na radiátore, najlepšie s ventilátorom, pretože bude mať menšiu veľkosť. Výroba dosky plošných spojov nie je vôbec potrebná. Môžete si vziať dosku s veľkým počtom otvorov a zostaviť zosilňovač za 30 minút.
Radím vám postaviť si taký jednoduchý zosilňovač, ktorý sa veľmi dobre osvedčil.
pohonná jednotka
Napájanie je doplnené podľa klasickej schémy s 150 W transformátorom. Odporúčam zobrať transformátor s kruhovým jadrom, keďže je výkonnejší, menší a vydáva minimum sieťového rušenia a elektromagnetického pozadia striedavého napätia. Filtračné kondenzátory každého ramena sú 10 000 µF.Zoberte si zosilňovač a čoskoro sa uvidíme!
Aktualizované: 27.04.2016
Vynikajúci zosilňovač pre domácnosť je možné zostaviť pomocou čipu TDA7294. Ak nie ste silný v elektronike, potom je takýto zosilňovač ideálnou voľbou, nevyžaduje jemné ladenie a ladenie ako tranzistorový zosilňovač a na rozdiel od elektrónkového zosilňovača sa dá ľahko postaviť.
Mikroobvod TDA7294 sa vyrába už 20 rokov a stále nestratil svoj význam a je stále žiadaný medzi rádioamatérmi. Pre začínajúceho rádioamatéra bude tento článok dobrou pomôckou pri zoznámení sa s integrovanými audio zosilňovačmi.
V tomto článku sa pokúsim podrobne popísať konštrukciu zosilňovača na TDA7294. Zameriam sa na stereo zosilňovač zostavený podľa obvyklého obvodu (1 mikroobvod na kanál) a stručne poviem o mostíkovom obvode (2 mikroobvody na kanál).
Čip TDA7294 a jeho vlastnosti
TDA7294 je duchovným dieťaťom SGS-THOMSON Microelectronics, tento čip je nízkofrekvenčný zosilňovač triedy AB a je postavený na tranzistoroch s efektom poľa.
Medzi výhody TDA7294 patria:
- výstupný výkon so skreslením 0,3–0,8 %:
- 70 W pre 4 ohmové zaťaženie, konvenčný obvod;
- 120 W pre zaťaženie 8 ohmov, mostový obvod;
- Funkcia stlmenia zvuku a funkcia Stand-By;
- nízka hlučnosť, nízke skreslenie, frekvenčný rozsah 20–20000 Hz, široký rozsah prevádzkového napätia - ±10–40 V.
technické údaje
| Technické vlastnosti čipu TDA7294 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Parameter | Podmienky | Minimum | Typické | Maximálne | Jednotky |
| Napájacie napätie | ±10 | ±40 | IN | ||
| Frekvenčný rozsah | Signál 3 db Výstupný výkon 1W |
20-20000 | Hz | ||
| Dlhodobý výstupný výkon (RMS) | harmonický koeficient 0,5%: Up = ±35 V, Rn = 8 Ohm Up = ±31 V, Rn = 6 Ohm Up = ±27 V, Rn = 4 Ohm |
60 60 60 |
70 70 70 |
W | |
| Špičkový hudobný výstupný výkon (RMS), trvanie 1 sek. | harmonický faktor 10%: Up = ±38 V, Rn = 8 Ohm Up = ±33 V, Rn = 6 Ohm Up = ±29 V, Rn = 4 Ohm |
100 100 100 |
W | ||
| Celkové harmonické skreslenie | Po = 5 W; 1 kHz Po = 0,1–50 W; 20 – 20 000 Hz |
0,005 | 0,1 | % | |
| Up = ±27 V, Rn = 4 Ohm: Po = 5 W; 1 kHz Po = 0,1–50 W; 20 – 20 000 Hz |
0,01 | 0,1 | % | ||
| Teplota odozvy ochrany | 145 | °C | |||
| Pokojný prúd | 20 | 30 | 60 | mA | |
| Vstupná impedancia | 100 | kOhm | |||
| Zisk napätia | 24 | 30 | 40 | dB | |
| Špičkový výstupný prúd | 10 | A | |||
| Rozsah prevádzkových teplôt | 0 | 70 | °C | ||
| Tepelná odolnosť puzdra | 1,5 | °C/W | |||
Priradenie špendlíka
| Priradenie pinov čipu TDA7294 | |||
|---|---|---|---|
| IC výstup | Označenie | Účel | Pripojenie |
| 1 | Stby-GND | "Uzemnenie signálu" | "generál" |
| 2 | v- | Invertujúci vstup | Spätná väzba |
| 3 | In+ | Neinvertujúci vstup | Audio vstup cez spojovací kondenzátor |
| 4 | In+Stlmiť | "Uzemnenie signálu" | "generál" |
| 5 | N.C. | Nepoužité | – |
| 6 | Bootstrap | "Zvýšenie napätia" | Kondenzátor |
| 7 | +Vs | Napájanie vstupného stupňa (+) | |
| 8 | -Vs | Napájanie vstupného stupňa (-) | |
| 9 | Stby | Pohotovostný režim | Ovládací blok |
| 10 | Stlmiť | Režim stlmenia zvuku | |
| 11 | N.C. | Nepoužité | – |
| 12 | N.C. | Nepoužité | – |
| 13 | +PwVs | Napájanie výstupného stupňa (+) | Kladný pól (+) napájacieho zdroja |
| 14 | Von | VÝCHOD | Zvukový výstup |
| 15 | -PwVs | Napájanie výstupného stupňa (-) | Záporná svorka (-) napájacieho zdroja |
Poznámka. Teleso mikroobvodu je pripojené k zápornému pólu napájania (kolíky 8 a 15). Nezabudnite na izoláciu chladiča od telesa zosilňovača alebo izoláciu mikroobvodu od chladiča jeho inštaláciou cez tepelnú podložku.
Chcel by som tiež poznamenať, že v mojom obvode (rovnako ako v údajovom liste) nie je oddelenie vstupných a výstupných pozemkov. Preto by sa v popise a na diagrame mali definície „všeobecné“, „pozemné“, „bytové“, GND vnímať ako pojmy v rovnakom zmysle.
Rozdiel je v prípadoch
Čip TDA7294 je dostupný v dvoch typoch – V (vertikálny) a HS (horizontálny). TDA7294V s klasickým vertikálnym dizajnom tela bol prvý, ktorý zišiel z výrobnej linky a je stále najbežnejší a cenovo dostupný.
Komplex ochrán
Čip TDA7294 má niekoľko ochrán:
- ochrana proti prepätiu;
- ochrana koncového stupňa pred skratom alebo preťažením;
- tepelná ochrana. Keď sa mikroobvod zahreje na 145 ° C, aktivuje sa režim stlmenia a pri 150 ° C sa aktivuje pohotovostný režim;
- ochrana kolíkov mikroobvodu pred elektrostatickými výbojmi.
Výkonový zosilňovač na TDA7294
Minimum dielov v postroji, jednoduchá doska plošných spojov, trpezlivosť a známe dobré diely vám umožnia jednoducho zostaviť lacný TDA7294 UMZCH s čistým zvukom a dobrým výkonom pre domáce použitie.
Tento zosilňovač môžete pripojiť priamo k linkovému výstupu zvukovej karty počítača, pretože Menovité vstupné napätie zosilňovača je 700 mV. Nominálna úroveň napätia lineárneho výstupu zvukovej karty je regulovaná v rozmedzí 0,7–2 V.
Bloková schéma zosilňovača
Diagram ukazuje verziu stereo zosilňovača. Štruktúra zosilňovača s použitím mostíkového obvodu je podobná - sú tu aj dve dosky s TDA7294.
- A0. pohonná jednotka
- A1. Riadiaca jednotka pre režimy Mute a Stand-By
- A2. UMZCH (ľavý kanál)
- A3. UMZCH (pravý kanál)
Dávajte pozor na spojenie blokov. Nesprávne zapojenie vo vnútri zosilňovača môže spôsobiť ďalšie rušenie. Aby ste čo najviac minimalizovali hluk, dodržujte niekoľko pravidiel:
- Napájanie musí byť napájané na každú dosku zosilňovača pomocou samostatného zväzku.
- Napájacie vodiče musia byť skrútené do opletu (postroja). Tým sa kompenzujú magnetické polia vytvorené prúdom pretekajúcim cez vodiče. Vezmeme tri drôty („+“, „-“, „Spoločné“) a s miernym napätím ich prepletáme do pigtailu.
- Vyhnite sa zemným slučkám. Ide o situáciu, keď spoločný vodič, spájajúci bloky, tvorí uzavretý okruh (slučku). Zapojenie spoločného vodiča musí ísť sériovo od vstupných konektorov k ovládaču hlasitosti, z neho k doske UMZCH a potom k výstupným konektorom. Odporúča sa použiť konektory izolované od krytu. A pre vstupné obvody sú tiež tienené a izolované vodiče.
Zoznam dielov pre napájací zdroj TDA7294:
Pri kúpe transformátora berte na vedomie, že je na ňom napísaná efektívna hodnota napätia - U D a meraním voltmetrom uvidíte aj efektívnu hodnotu. Na výstupe za usmerňovacím mostíkom sú kondenzátory nabité na amplitúdové napätie - U A. Amplitúda a efektívne napätie sú spojené nasledujúcim vzťahom:
U A = 1,41 × U D
Podľa charakteristík TDA7294 je pre záťaž s odporom 4 Ohmy optimálne napájacie napätie ±27 voltov (U A). Výstupný výkon pri tomto napätí bude 70 W. Toto je optimálny výkon pre TDA7294 - úroveň skreslenia bude 0,3–0,8%. Nemá zmysel zvyšovať napájanie kvôli zvýšeniu výkonu, pretože... úroveň skreslenia stúpa ako lavína (pozri graf).
Vypočítame požadované napätie každého sekundárneho vinutia transformátora:
U D = 27 ÷ 1,41 ≈ 19 V
Mám transformátor s dvoma sekundárnymi vinutiami s napätím 20 voltov na každom vinutí. Preto som v schéme označil napájacie svorky ako ± 28 V.
Na získanie 70 W na kanál, berúc do úvahy účinnosť mikroobvodu 66%, vypočítame výkon transformátora:
P = 70 ÷ 0,66 ≈ 106 VA
Pre dva TDA7294 je to teda 212 VA. Najbližší štandardný transformátor s rezervou bude 250 VA.
Tu je vhodné uviesť, že výkon transformátora je vypočítaný pre čistý sínusový signál, korekcie sú možné pre skutočný hudobný zvuk. Igor Rogov teda tvrdí, že pre 50 W zosilňovač bude postačovať 60 VA transformátor.
Vysokonapäťová časť napájacieho zdroja (pred transformátorom) je namontovaná na doske plošných spojov 35x20 mm, možno ju osadiť aj:
Nízkonapäťová časť (A0 podľa konštrukčnej schémy) je namontovaná na doske plošných spojov 115 x 45 mm:
Všetky dosky zosilňovačov sú dostupné v jednom.
Tento zdroj pre TDA7294 je určený pre dva čipy. Pre väčší počet mikroobvodov budete musieť vymeniť diódový mostík a zvýšiť kapacitu kondenzátora, čo bude mať za následok zmenu rozmerov dosky.
Riadiaca jednotka pre režimy Mute a Stand-By
Čip TDA7294 má režim Stand-By a režim Mute. Tieto funkcie sa ovládajú pomocou kolíkov 9 a 10. Režimy budú povolené, pokiaľ na týchto kolíkoch nie je napätie alebo je menej ako +1,5 V. Na „prebudenie“ mikroobvodu stačí na kolíky 9 a 10 priviesť napätie vyššie ako +3,5 V.
Pre súčasné ovládanie všetkých dosiek UMZCH (obzvlášť dôležité pre mostové obvody) a šetrenie rádiových komponentov je dôvod zostaviť samostatnú riadiacu jednotku (A1 podľa blokovej schémy):
Zoznam dielov pre riadiacu skriňu:
- Dióda (VD1). 1N4001 alebo podobne.
- Kondenzátory (C1, C2). Polárny elektrolytický, domáci K50-35 alebo dovezený, 47 uF 25 V.
- Rezistory (R1–R4). Obyčajné nízkoenergetické.
Plošný spoj bloku má rozmery 35×32 mm:
Úlohou riadiacej jednotky je zabezpečiť tiché zapínanie a vypínanie zosilňovača pomocou režimov Stand-By a Mute.
Princíp fungovania je nasledovný. Keď je zosilňovač zapnutý, spolu s kondenzátormi napájacieho zdroja sa nabíja aj kondenzátor C2 riadiacej jednotky. Po nabití sa pohotovostný režim vypne. Nabíjanie kondenzátora C1 trvá trochu dlhšie, takže režim Mute sa vypne ako druhý.
Keď je zosilňovač odpojený od siete, kondenzátor C1 sa najskôr vybije cez diódu VD1 a zapne režim Mute. Potom sa kondenzátor C2 vybije a nastaví pohotovostný režim. Mikroobvod stíchne, keď sú napájacie kondenzátory nabité asi 12 voltmi, takže nie sú počuť žiadne kliknutia ani iné zvuky.
Zosilňovač na báze TDA7294 podľa obvyklého obvodu
Pripojovací obvod mikroobvodu je neinvertujúci, koncept zodpovedá pôvodnému z technického listu, len hodnoty komponentov boli zmenené, aby sa zlepšili zvukové vlastnosti.
Zoznam položiek:
- Kondenzátory:
- C1. Film, 0,33–1 µF.
- C2, C3. Elektrolytické, 100-470 µF 50 V.
- C4, C5. Film, 0,68 uF 63 V.
- C6, C7. Elektrolytické, 1000 µF 50 V.
- Rezistory:
- R1. Variabilný duálny s lineárnou charakteristikou.
- R2 – R4. Obyčajné nízkoenergetické.
Rezistor R1 je dvojitý, pretože stereo zosilňovač. Odpor nie viac ako 50 kOhm s lineárnou a nie logaritmickou charakteristikou pre plynulé ovládanie hlasitosti.
Obvod R2C1 je hornopriepustný filter (HPF), ktorý potláča frekvencie pod 7 Hz bez ich prechodu na vstup zosilňovača. Rezistory R2 a R4 musia byť rovnaké, aby sa zabezpečila stabilná prevádzka zosilňovača.
Rezistory R3 a R4 organizujú obvod negatívnej spätnej väzby (NFC) a nastavujú zosilnenie:
Ku = R4 ÷ R3 = 22 ÷ 0,68 ≈ 32 dB
Podľa údajového listu by sa zisk mal pohybovať v rozmedzí 24–40 dB. Ak je menej, mikroobvod sa bude samobudiť, ak je viac, skreslenie sa zvýši.
Kondenzátor C2 je zapojený v obvode OOS; je lepšie použiť kondenzátor s väčšou kapacitou, aby sa znížil jeho vplyv na nízke frekvencie. Kondenzátor C3 poskytuje zvýšenie napájacieho napätia výstupných stupňov mikroobvodu - „zvýšenie napätia“. Kondenzátory C4, C5 eliminujú šum vnášaný vodičmi a C6, C7 dopĺňajú filtračnú kapacitu napájacieho zdroja. Všetky kondenzátory zosilňovača, okrem C1, musia mať napäťovú rezervu, takže berieme 50 V.
Plošný spoj zosilňovača je jednostranný, pomerne kompaktný - 55x70 mm. Pri jeho vývoji bolo cieľom oddeliť „zem“ hviezdou, zabezpečiť všestrannosť a zároveň zachovať minimálne rozmery. Myslím, že toto je jedna z najmenších dosiek pre TDA7294. Táto doska je určená na inštaláciu jedného mikroobvodu. Pre možnosť stereo budete teda potrebovať dve dosky. Môžu byť inštalované vedľa seba alebo nad sebou ako ja. O všestrannosti vám poviem viac o niečo neskôr.
Radiátor, ako vidíte, je naznačený na jednej doske a druhý, podobný, je k nemu pripevnený zhora. Fotky budú trochu ďalej.
Zosilňovač na báze TDA7294 využívajúci mostíkový obvod
Mostový obvod je párovanie dvoch konvenčných zosilňovačov s určitými úpravami. Toto obvodové riešenie je určené na zapojenie akustiky s odporom nie 4, ale 8 ohmov! Akustika je pripojená medzi výstupy zosilňovača.
Existujú iba dva rozdiely od bežnej schémy:
- vstupný kondenzátor C1 druhého zosilňovača je pripojený k zemi;
- pridaný spätnoväzbový odpor (R5).
Doska plošných spojov je tiež kombináciou zosilňovačov podľa bežného zapojenia. Rozmer dosky – 110×70 mm.
Univerzálna doska pre TDA7294
Ako ste si už všimli, vyššie uvedené dosky sú v podstate rovnaké. Nasledujúca verzia dosky plošných spojov plne potvrdzuje všestrannosť. Na túto dosku môžete zostaviť 2x70 W stereo zosilňovač (bežný obvod) alebo 1x120 W mono zosilňovač (premostený). Rozmer dosky – 110×70 mm.
Poznámka. Ak chcete použiť túto dosku v mostíkovej verzii, musíte nainštalovať rezistor R5 a nainštalovať jumper S1 v horizontálnej polohe. Na obrázku sú tieto prvky znázornené bodkovanými čiarami.
Pre konvenčný obvod nie je potrebný odpor R5 a prepojka musí byť inštalovaná vo vertikálnej polohe.
Montáž a úprava
Zostavenie zosilňovača nebude predstavovať žiadne zvláštne ťažkosti. Zosilňovač ako taký nevyžaduje žiadne nastavovanie a bude fungovať okamžite za predpokladu, že je všetko správne zmontované a mikroobvod nie je chybný.
Pred prvým použitím:
- Skontrolujte, či sú rádiové komponenty správne nainštalované.
- Skontrolujte, či sú napájacie vodiče správne pripojené, nezabudnite, že na mojej doske zosilňovača nie je zem vycentrovaná medzi plus a mínus, ale na okraji.
- Uistite sa, že sú mikroobvody izolované od radiátora; ak nie, skontrolujte, či radiátor nie je v kontakte so zemou.
- Postupne zapojte napájanie do každého zosilňovača, takže existuje šanca, že nevypálite všetky TDA7294 naraz.
Prvý štart:
- Záťaž (akustiku) nepripájame.
- Vstupy zosilňovača pripojíme k zemi (X1 na X2 na doske zosilňovača).
- Podávame jedlo. Ak je všetko v poriadku s poistkami v napájacom zdroji a nič nedymí, spustenie bolo úspešné.
- Pomocou multimetra skontrolujeme absenciu jednosmerného a striedavého napätia na výstupe zosilňovača. Mierne konštantné napätie je povolené, nie viac ako ±0,05 voltov.
- Vypnite napájanie a skontrolujte, či sa telo čipu zahrieva. Pozor, kondenzátory v napájacom zdroji sa dlho vybíjajú.
- Zvukový signál vysielame cez premenlivý odpor (R1 podľa schémy). Zapnite zosilňovač. Zvuk by sa mal objaviť s miernym oneskorením a po vypnutí okamžite zmiznúť, čo charakterizuje činnosť riadiacej jednotky (A1).
Záver
Dúfam, že vám tento článok pomôže vybudovať vysokokvalitný zosilňovač pomocou TDA7294. Na záver uvádzam pár fotiek z postupu montáže, na kvalitu dosky si nevšímajte, stará DPS je nerovnomerne vyleptaná. Na základe výsledkov montáže boli urobené nejaké úpravy, takže dosky v súbore .lay sa mierne líšia od dosiek na fotografiách.
Zosilňovač bol vyrobený pre dobrého kamaráta, on vymyslel a zrealizoval takéto originálne puzdro. Fotografie zostaveného stereo zosilňovača na TDA7294:
Na poznámku: Všetky dosky plošných spojov sú zhromaždené v jednom súbore. Ak chcete prepínať medzi „podpismi“, kliknite na karty, ako je znázornené na obrázku.
zoznam súborov
Vytvorenie dobrého výkonového zosilňovača bolo vždy jednou z ťažkých etáp pri navrhovaní audio zariadenia. Kvalita zvuku, jemnosť basov a čistý zvuk stredných a vysokých frekvencií, detailnosť hudobných nástrojov - to všetko sú prázdne slová bez kvalitného nízkofrekvenčného koncového zosilňovača.
Predslov
Z rôznych domácich nízkofrekvenčných zosilňovačov na tranzistoroch a integrovaných obvodoch, ktoré som vyrobil, obvod na čipe vodiča fungoval najlepšie zo všetkých. TDA7250 + KT825, KT827.
V tomto článku vám poviem, ako vytvoriť zosilňovač zosilňovača, ktorý je ideálny na použitie v domácich audio zariadeniach.
Parametre zosilňovača, pár slov o TDA7293
Hlavné kritériá, podľa ktorých bol obvod ULF vybraný pre zosilňovač Phoenix-P400:
- Výkon približne 100 W na kanál pri zaťažení 4 Ohm;
- Napájanie: bipolárne 2 x 35V (do 40V);
- Nízka vstupná impedancia;
- Malé rozmery;
- Vysoká spoľahlivosť;
- Rýchlosť výroby;
- Vysoká kvalita zvuku;
- Nízka hladina hluku;
- Nízke náklady.
Toto nie je jednoduchá kombinácia požiadaviek. Najprv som vyskúšal možnosť založenú na čipe TDA7293, ale ukázalo sa, že to nie je to, čo som potreboval, a tu je dôvod ...
Za celý ten čas som mal možnosť zostaviť a otestovať rôzne ULF obvody - tranzistorové z kníh a publikácií časopisu Radio, na rôznych mikroobvodoch...
Rád by som povedal svoje slovo o TDA7293 / TDA7294, pretože na internete sa o ňom veľa popísalo a viackrát som videl, že názor jedného človeka je v rozpore s názorom druhého. Po zostavení niekoľkých klonov zosilňovača pomocou týchto mikroobvodov som pre seba urobil niekoľko záverov.
Mikroobvody sú naozaj celkom dobré, aj keď veľa závisí od úspešného usporiadania dosky plošných spojov (najmä uzemňovacích vedení), dobrého napájania a kvality elektroinštalačných prvkov.
Čo ma na ňom hneď potešilo, bol pomerne veľký výkon dodaný do záťaže. Čo sa týka jednočipového integrovaného zosilňovača, nízkofrekvenčný výstupný výkon je veľmi dobrý, rád by som tiež poznamenal veľmi nízku hladinu šumu v režime bez signálu. Je dôležité postarať sa o dobré aktívne chladenie čipu, keďže čip pracuje v režime „kotla“.
Čo sa mi na zosilňovači 7293 nepáčilo, bola nízka spoľahlivosť mikroobvodu: z niekoľkých zakúpených mikroobvodov na rôznych predajných miestach zostali funkčné iba dva! Jeden som vypálil preťažením vstupu, 2 vyhoreli hneď po zapnutí (vyzerá to na továrenskú závadu), ďalší sa mi z nejakého dôvodu vypálil, keď som ho znova zapol 3. krát, hoci predtým fungoval normálne a neboli pozorované žiadne anomálie... Možno som mal len smolu.
A teraz, hlavným dôvodom, prečo som v mojom projekte nechcel použiť moduly založené na TDA7293, je „kovový“ zvuk, ktorý je viditeľný pre moje uši, nie je v ňom žiadna jemnosť a sýtosť, stredné frekvencie sú trochu nudné.
Dospel som k záveru, že tento čip je ideálny pre subwoofery alebo nízkofrekvenčné zosilňovače, ktoré budú hukotať v kufri auta alebo na diskotékach!
Téme jednočipových koncových zosilňovačov sa ďalej nebudem dotýkať, potrebujeme niečo spoľahlivejšie a kvalitnejšie, aby to nebolo také drahé na pokusy a omyly. Zostavenie 4 kanálov zosilňovača pomocou tranzistorov je dobrá voľba, ale je dosť ťažkopádna pri vykonávaní a môže byť tiež náročná na konfiguráciu.
Čo by ste teda mali použiť na zostavenie, ak nie tranzistory alebo integrované obvody? - na oboch, šikovne ich kombinuj! Zostavíme výkonový zosilňovač pomocou budiaceho čipu TDA7250 s výkonnými kompozitnými Darlingtonovými tranzistormi na výstupe.
Obvod LF výkonového zosilňovača založený na čipe TDA7250
Čip TDA7250 v balení DIP-20 je spoľahlivý stereo driver pre Darlington tranzistory (high-gain kompozitné tranzistory), na základe ktorého si môžete postaviť kvalitný dvojkanálový stereo UMZCH.
Výstupný výkon takéhoto zosilňovača môže pri záťažovom odpore 4 Ohmy dosiahnuť alebo aj presiahnuť 100 W na kanál, závisí od typu použitých tranzistorov a napájacieho napätia obvodu.
Po zostavení kópie takéhoto zosilňovača a prvých testoch som bol príjemne prekvapený kvalitou zvuku, výkonom a tým, ako hudba produkovaná týmto mikroobvodom „ožila“ v kombinácii s tranzistormi KT825, KT827. V skladbách sa začali ozývať veľmi malé detaily, nástroje zneli bohato a „ľahko“.
Tento čip môžete napáliť niekoľkými spôsobmi:
- Obrátenie polarity elektrického vedenia;
- Prekročenie maximálneho povoleného napájacieho napätia ±45V;
- Vstupné preťaženie;
- Vysoké statické napätie.
Ryža. 1. Mikroobvod TDA7250 v balení DIP-20, vzhľad.
Datasheet pre čip TDA7250 - (135 KB).
Pre každý prípad som si kúpil 4 mikroobvody naraz, z ktorých každý má 2 zosilňovacie kanály. Mikroobvody boli zakúpené v internetovom obchode za cenu približne 2 doláre za kus. Na trhu chceli za takýto čip viac ako 5 dolárov!
Schéma, podľa ktorej bola moja verzia zostavená, sa príliš nelíši od schémy uvedenej v údajovom liste:
Ryža. 2. Obvod stereo nízkofrekvenčného zosilňovača na báze mikroobvodu TDA7250 a tranzistorov KT825, KT827.
Pre tento obvod UMZCH bol zostavený domáci bipolárny napájací zdroj +/- 36V s kapacitami 20 000 μF v každom ramene (+Vs a -Vs).
Časti výkonového zosilňovača
Poviem vám viac o vlastnostiach častí zosilňovača. Zoznam rádiových komponentov pre zostavenie obvodov:
| názov | Množstvo, ks | Poznámka |
| TDA7250 | 1 | |
| KT825 | 2 | |
| KT827 | 2 | |
| 1,5 kOhm | 2 | |
| 390 ohmov | 4 | |
| 33 ohmov | 4 | výkon 0,5W |
| 0,15 Ohm | 4 | výkon 5W |
| 22 kOhm | 3 | |
| 560 ohmov | 2 | |
| 100 kOhm | 3 | |
| 12 ohmov | 2 | výkon 1W |
| 10 ohmov | 2 | výkon 0,5W |
| 2,7 kOhm | 2 | |
| 100 ohmov | 1 | |
| 10 kOhm | 1 | |
| 100 uF | 4 | elektrolytický |
| 2,2 uF | 2 | sľuda alebo film |
| 2,2 uF | 1 | elektrolytický |
| 2,2 nF | 2 | |
| 1 uF | 2 | sľuda alebo film |
| 22 uF | 2 | elektrolytický |
| 100 pF | 2 | |
| 100 nF | 2 | |
| 150 pF | 8 | |
| 4,7 uF | 2 | elektrolytický |
| 0,1 uF | 2 | sľuda alebo film |
| 30 pf | 2 |
Indukčné cievky na výstupe UMZCH sú navinuté na ráme s priemerom 10 mm a obsahujú 40 závitov smaltovaného medeného drôtu s priemerom 0,8-1 mm v dvoch vrstvách (20 závitov na vrstvu). Aby sa cievky nerozpadli, je možné ich upevniť tavným silikónom alebo lepidlom.
Kondenzátory C22, C23, C4, C3, C1, C2 musia byť navrhnuté pre napätie 63V, zvyšné elektrolyty - pre napätie 25V alebo viac. Vstupné kondenzátory C6 a C5 sú nepolárne, filmové alebo sľudové.
Rezistory R16-R19 musia byť navrhnuté na výkon min 5 Watt. V mojom prípade boli použité miniatúrne cementové odpory.
Odolnosti R20-R23, ako aj R.L. možno inštalovať s výkonom od 0,5W. Rezistory Rx - výkon najmenej 1W. Všetky ostatné odpory v obvode je možné nastaviť na výkon 0,25W.
Je lepšie vybrať páry tranzistorov KT827 + KT825 s najbližšími parametrami, napríklad:
- KT827A(Uke=100V, h21E>750, Pk=125W) + KT825G(Uke=70V, h21E>750, Pk=125W);
- KT827B(Uke=80V, h21E>750, Pk=125W) + KT825B(Uke=60V, h21E>750, Pk=160W);
- KT827V(Uke=60V, h21E>750, Pk=125W) + KT825B(Uke=60V, h21E>750, Pk=160W);
- KT827V(Uke=60V, h21E>750, Pk=125W) + KT825G(Uke=70V, h21E>750, Pk=125W).
V závislosti od písmena na konci označenia pre tranzistory KT827 sa menia iba napätia Uke a Ube, ostatné parametre sú identické. Ale tranzistory KT825 s rôznymi písmenovými príponami sa už v mnohých parametroch líšia.
Ryža. 3. Pinout výkonných tranzistorov KT825, KT827 a TIP142, TIP147.
Odporúča sa skontrolovať použiteľnosť tranzistorov použitých v obvode zosilňovača. Darlington tranzistory KT825, KT827, TIP142, TIP147 a ďalšie s vysokým ziskom obsahujú dva tranzistory, pár odporov a diódu vo vnútri, takže bežný test multimetrom tu nemusí stačiť.
Ak chcete otestovať každý z tranzistorov, môžete zostaviť jednoduchý obvod s LED:
Ryža. 4. Schéma testovania tranzistorov štruktúry P-N-P a N-P-N na prevádzkyschopnosť v kľúčovom režime.
V každom z okruhov by sa po stlačení tlačidla mala rozsvietiť LED dióda. Napájanie je možné od +5V do +12V.
Ryža. 5. Príklad testovania výkonu tranzistora KT825, štruktúra P-N-P.
Každá dvojica výstupných tranzistorov musí byť inštalovaná na radiátoroch, pretože už pri priemernom výstupnom výkone ULF bude ich zahrievanie celkom zreteľné.
Technický list pre čip TDA7250 ukazuje odporúčané páry tranzistorov a výkon, ktorý je možné pomocou nich získať v tomto zosilňovači:
| Pri zaťažení 4 ohmy | ||||
| Výkon ULF | 30 W | +50 W | +90 W | +130 W |
| Tranzistory | BDW93, BDW94A |
BDW93, BDW94B |
BDV64, BDV65B |
MJ11013, MJ11014 |
| Púzdra | TO-220 | TO-220 | SOT-93 | TO-204 (TO-3) |
| Pri zaťažení 8 ohmov | ||||
| Výkon ULF | 15 W | +30 W | +50 W | +70 W |
| Tranzistory | BDX53 BDX54A |
BDX53 BDX54B |
BDW93, BDW94B |
TIP142, TIP147 |
| Púzdra | TO-220 | TO-220 | TO-220 | TO-247 |
Montáž tranzistorov KT825, KT827 (puzdro TO-3)
Osobitná pozornosť by sa mala venovať inštalácii výstupných tranzistorov. Na puzdro tranzistorov KT827, KT825 je pripojený kolektor, takže ak dôjde k náhodnému alebo úmyselnému skratu puzdier dvoch tranzistorov v jednom kanáli, dôjde ku skratu v napájacom zdroji!
Ryža. 6. Tranzistory KT827 a KT825 sú pripravené na montáž na radiátory.
Ak sa tranzistory plánujú namontovať na jeden spoločný radiátor, ich puzdrá musia byť izolované od radiátora pomocou sľudových tesnení, ktoré boli predtým na oboch stranách potiahnuté tepelnou pastou, aby sa zlepšil prenos tepla.
Ryža. 7. Radiátory, ktoré som použil pre tranzistory KT827 a KT825.
Aby som dlho neopisoval, ako nainštalovať izolované tranzistory na radiátory, uvediem jednoduchý nákres, ktorý všetko podrobne zobrazuje:
Ryža. 8. Izolovaná montáž tranzistorov KT825 a KT827 na radiátory.
Vytlačená obvodová doska
Teraz vám poviem o doske s plošnými spojmi. Nebude ťažké ho oddeliť, pretože obvod je takmer úplne symetrický pre každý kanál. Musíte sa pokúsiť čo najviac vzdialiť vstupné a výstupné obvody od seba - zabránite tým samobudeniu, veľkému rušeniu a ochránite sa pred zbytočnými problémami.
Sklolaminát je možné odoberať s hrúbkou 1 až 2 milimetre, doska v zásade nepotrebuje špeciálnu pevnosť. Po vyleptaní stopy ich musíte dobre pocínovať spájkou a kolofóniou (alebo tavidlom), tento krok neignorujte - je to veľmi dôležité!
Dráhy pre dosku s plošnými spojmi som rozložil ručne na hárok kockovaného papiera pomocou jednoduchej ceruzky. To je to, čo robím od čias, keď sa o SprintLayout a LUT technológii mohlo len snívať. Tu je naskenovaná šablóna návrhu dosky plošných spojov pre ULF:
Ryža. 9. Doska plošných spojov zosilňovača a umiestnenie súčiastok na nej (kliknutím otvoríte plnú veľkosť).
Kondenzátory C21, C3, C20, C4 na ručne kreslenej doske nie sú, sú potrebné na filtrovanie napájacieho napätia, osadil som ich do samotného zdroja.
UPD:Ďakujem Alexandru pre rozloženie PCB v Sprint Layout!
Ryža. 10. Doska plošných spojov pre UMZCH na čipe TDA7250.
V jednom z mojich článkov som povedal, ako vyrobiť túto dosku plošných spojov pomocou metódy LUT.
Stiahnite si plošný spoj od Alexandra vo formáte *.lay(Sprint Layout) - (71 KB).
UPD. Tu sú ďalšie dosky plošných spojov uvedené v komentároch k publikácii:
Čo sa týka pripojovacích vodičov pre napájanie a na výstupe obvodu UMZCH, mali by byť čo najkratšie a s prierezom minimálne 1,5 mm. V tomto prípade, čím kratšia dĺžka a väčšia hrúbka vodičov, tým menšie straty prúdu a rušenie v obvode zosilnenia výkonu.
Výsledkom boli 4 zosilňovacie kanály na dvoch malých prúžkoch:
Ryža. 11. Fotografie hotových dosiek UMZCH pre štyri kanály zosilnenia výkonu.
Nastavenie zosilňovača
Správne zostavený obvod vyrobený z opraviteľných častí začne okamžite fungovať. Pred pripojením konštrukcie k zdroju energie je potrebné dôkladne skontrolovať dosku plošných spojov na prípadné skraty a tiež odstrániť prebytočnú kolofóniu pomocou kúska vaty namočenej v rozpúšťadle.
Reprosústavy odporúčam zapájať do obvodu už pri prvom zapnutí a pri pokusoch s použitím rezistorov s odporom 300-400 Ohmov, tým ušetríte reproduktory pred poškodením, ak sa niečo pokazí.
Na vstup je vhodné pripojiť regulátor hlasitosti – jeden duálny variabilný odpor alebo dva samostatne. Pred zapnutím UMZCH dáme prepínač odporu (rezistorov) do ľavej krajnej polohy, ako na schéme (minimálna hlasitosť), potom pripojením zdroja signálu k UMZCH a privedením napájania do obvodu môžete hladko zvýšte hlasitosť a sledujte, ako sa zostavený zosilňovač správa.
Ryža. 12. Schematické znázornenie zapojenia premenných rezistorov ako regulátorov hlasitosti pre ULF.
Variabilné odpory je možné použiť s akýmkoľvek odporom od 47 KOhm do 200 KOhm. Pri použití dvoch premenných odporov je žiaduce, aby ich odpory boli rovnaké.
Poďme teda skontrolovať výkon zosilňovača pri nízkej hlasitosti. Ak je s obvodom všetko v poriadku, poistky na elektrických vedeniach je možné vymeniť za výkonnejšie (2-3 ampéry); dodatočná ochrana počas prevádzky UMZCH neublíži.
Pokojový prúd výstupných tranzistorov je možné merať pripojením ampérmetra alebo multimetra v režime merania prúdu (10-20A) ku kolektorovej medzere každého tranzistora. Vstupy zosilňovača musia byť pripojené na spoločnú zem (úplná absencia vstupného signálu) a reproduktory musia byť pripojené k výstupom zosilňovača.
Ryža. 13. Schéma zapojenia ampérmetra na meranie kľudového prúdu výstupných tranzistorov audio zosilňovača.
Pokojový prúd tranzistorov v mojom UMZCH pomocou KT825+KT827 je približne 100mA (0,1A).
Výkonové poistky je možné nahradiť aj výkonnými žiarovkami. Ak sa niektorý z kanálov zosilňovača správa nevhodne (hučanie, šum, prehrievanie tranzistorov), potom je možné, že problém spočíva v dlhých vodičoch smerujúcich k tranzistorom, skúste zmenšiť dĺžku týchto vodičov.
Na záver
To je zatiaľ všetko, v nasledujúcich článkoch vám poviem ako vyrobiť zdroj pre zosilňovač, indikátory výstupného výkonu, ochranné obvody reproduktorových sústav, o skrinke a prednom paneli...
Čip zosilňovača TDA2030 je pomerne populárny a lacný mikroobvod, ktorý vám umožňuje postaviť vysokokvalitný zosilňovač pre domáce potreby. Môže pracovať z bipolárnych aj unipolárnych zdrojov energie.
TDA2030 je monolitický integrovaný obvod v päťpinovom Pentawattovom puzdre.
Mikroobvod je určený na výrobu nízkofrekvenčných audio zosilňovačov triedy AB.
Zosilňovač triedy "A".– je lineárny, k zosilneniu dochádza v lineárnom úseku prúdovo-napäťovej charakteristiky. Výhodou je dobrá kvalita zosilnenia a prakticky žiadne prechodové skreslenie. Medzi nevýhody patrí nehospodárnosť z hľadiska spotreby energie, teda nízka účinnosť.
Zosilňovač triedy B– zosilnenie prebieha aktívnymi tranzistormi, z ktorých každý pracuje v spínacom režime, zosilňuje svoju časť polvlny signálu. Táto trieda má vysokú účinnosť, ale zároveň je vyššia úroveň nelineárneho skreslenia, kvôli nedokonalému spojeniu oboch polvln.
Zosilňovač triedy AB- priemerná možnosť. V dôsledku počiatočného posunu sa znížia nelineárne skreslenia zvukového signálu („dokovanie“ je takmer dokonalé), ale dochádza k zhoršeniu účinnosti.
Čip poskytuje 14 wattov výstupného výkonu (d = 0,5 %) pri 14 V (bipolárnom) alebo 28 V (unipolárnom) napájacom napätí a zaťažení do 4 ohmov. Poskytuje tiež garantovaný výstupný výkon 12/8 wattov pri záťaži 4/8 ohmov.
TDA2030 produkuje vysoký výstupný prúd a má veľmi nízke harmonické a výhybkové skreslenie.
Harmonické vibrácie vznikajú v dôsledku skreslenia priebehu napätia z ideálnej sínusoidy. To vedie k tomu, že okrem vibrácií primárnej frekvencie (prvej harmonickej) sa vo forme napätia objavujú aj vibrácie vyšších harmonických, čo sú harmonické skreslenia.
Presluchy sú príčinou nelineárnych vstupných charakteristík tranzistorov pracujúcich v režime zosilňovačov „B“.
okrem toho TDA2030 obsahuje originálny a patentovaný systém ochrany proti skratu pozostávajúci z modulu automatického obmedzovania straty výkonu, ktorý udržiava pracovný bod výstupných tranzistorov v ich bezpečnom prevádzkovom rozsahu. K dispozícii je tiež štandardný okruh vypnutia prehriatia.
Technické vlastnosti TDA2030
Celkové rozmery a pinout mikroobvodu TDA2030
Typický pripojovací obvod TDA2030 s výstupným výkonom až 14 wattov
Vstupným signálom (približne 0,8 voltu) môže byť audio signál z výstupu CD/DVD prehrávača, rádia, MP3 prehrávača. Na výstup je potrebné pripojiť reproduktor s odporom cievky 4 ohmy. Variabilný odpor P1 je určený na zmenu hodnoty vstupného audio signálu. Ak je potrebné zosilniť dosť slabý signál, napríklad signál z mikrofónu alebo zo snímača elektrickej gitary, potom je v tomto prípade potrebné použiť.
Predzosilňovač je zosilňovač slabého signálu, zvyčajne umiestnený v blízkosti zdroja tohto signálu, aby sa zabránilo všetkým druhom skreslenia v dôsledku rôznych rušení. Používa sa na zosilnenie nízkoprúdových signálov zo zariadení, ako sú mikrofóny a všetky druhy snímačov.
Zdroj je vhodné zostaviť na samostatnú dosku od samotného zosilňovača. Napájací obvod je pomerne jednoduchý.
Usmerňovacím transformátorom môže byť akýkoľvek transformátor, ktorý na sekundárnom vinutí poskytuje napätie asi 20...22 voltov. Pre normálnu prevádzku zosilňovača je vhodné nainštalovať čip TDA2030 na chladič. Malá hliníková platňa s hrúbkou asi 3 mm s celkovou plochou približne 15 metrov štvorcových je celkom vhodná. pozri Zosilňovač zostavený bez chýb nevyžaduje nastavenie a začne pracovať okamžite.
Mostový spojovací obvod TDA2030
Ak potrebujete získať výkonnejšie zosilnenie zvuku, môžete zostaviť zosilňovač pomocou prepojovacieho obvodu TDA2030
Akustický signál z výstupu mikroobvodu DA1 sa privádza cez delič na odporoch R5, R8 na invertujúci vstup mikroobvodu DA2. To vám umožní pracovať v opačnej fáze. V tejto súvislosti sa zvyšuje napätie na záťaži a následne sa zvyšuje výstupný výkon. Pri napájacom napätí 16 V a záťažovom odpore 4 Ohmy môže byť výstupný výkon 32 W.
(1,3 Mb, stiahnuté: 6 419)