Как работает усилитель TDA1514A. Какие у него основные характеристики. Как собрать усилитель на TDA1514A своими руками. Какие компоненты нужны для сборки. Как правильно подключить и настроить усилитель на TDA1514A.
Основные характеристики усилителя TDA1514A
TDA1514A — это интегральный усилитель мощности, разработанный компанией Philips для применения в высококачественной аудиотехнике. Вот его ключевые особенности:
- Выходная мощность: до 50 Вт на нагрузке 4 Ом
- Напряжение питания: ±10В…±30В
- Низкий уровень искажений: 0.1% при 40 Вт
- Диапазон частот: 20 Гц — 20 кГц
- Встроенная защита от перегрева
- Встроенная защита от короткого замыкания на выходе
- Задержка включения для устранения щелчков
Благодаря этим характеристикам TDA1514A позволяет создать компактный и недорогой усилитель с качеством звучания на уровне Hi-Fi систем.
Схема усилителя на TDA1514A
Типовая схема усилителя на TDA1514A выглядит следующим образом:
- Входной сигнал подается через конденсатор 1 мкФ и резистор 22 кОм
- Обратная связь организована с помощью резисторов 22 кОм и 680 Ом
- Выход подключается к динамику через RC-цепочку (3.3 Ом и 22 нФ)
- Питание осуществляется от двухполярного источника через фильтрующие конденсаторы
Такая схема обеспечивает стабильную работу усилителя и хорошие звуковые характеристики. Как ее собрать самостоятельно?
Сборка усилителя на TDA1514A своими руками
Для сборки усилителя на TDA1514A потребуются следующие компоненты:
- Микросхема TDA1514A
- Резисторы: 22 кОм, 680 Ом, 3.3 Ом и др.
- Конденсаторы: 1 мкФ, 220 пФ, 470 нФ, 22 нФ и др.
- Печатная плата
- Радиатор для микросхемы
Процесс сборки включает следующие этапы:
- Изготовление или покупка печатной платы по готовой схеме
- Монтаж всех компонентов на плату согласно схеме
- Установка микросхемы TDA1514A на радиатор
- Подключение источника питания и входного сигнала
- Проверка работоспособности и настройка
При правильной сборке усилитель будет работать стабильно и обеспечит высокое качество звука.
Настройка и эксплуатация усилителя на TDA1514A
После сборки усилитель на TDA1514A не требует сложной настройки. Нужно только проверить:
- Правильность монтажа всех компонентов
- Отсутствие замыканий на печатной плате
- Надежность соединений, особенно силовых
- Качество пайки микросхемы и других элементов
При эксплуатации следует соблюдать следующие правила:
- Не превышать максимальное напряжение питания (±30В)
- Обеспечить хорошее охлаждение микросхемы
- Не допускать короткого замыкания на выходе
- Использовать качественный источник питания
При соблюдении этих условий усилитель на TDA1514A будет долго и надежно работать, радуя владельца отличным звуком.
Преимущества и недостатки усилителя на TDA1514A
Усилитель на базе TDA1514A имеет следующие достоинства:
- Высокая выходная мощность (до 50 Вт)
- Низкий уровень искажений
- Простая схема на одной микросхеме
- Встроенные схемы защиты
- Хорошее соотношение цена/качество
К недостаткам можно отнести:
- Необходимость мощного источника питания
- Большой нагрев микросхемы при работе
- Сложность покупки оригинальных микросхем
В целом, плюсы TDA1514A значительно перевешивают минусы, делая эту микросхему отличным выбором для построения качественного усилителя.
Области применения усилителя на TDA1514A
Благодаря своим характеристикам, усилитель на TDA1514A может использоваться в различных аудиосистемах:
- Домашние Hi-Fi системы
- Активные акустические системы
- Автомобильные аудиосистемы
- Гитарные комбоусилители
- Усилители для сабвуферов
Особенно хорошо TDA1514A подходит для построения недорогих, но качественных стереосистем. При этом один усилитель можно использовать на канал, получая мощную стереосистему с отличным звуком.
Альтернативы TDA1514A
Если по каким-то причинам использование TDA1514A невозможно, можно рассмотреть следующие альтернативы:
- LM3886 — более мощная микросхема (до 68 Вт)
- TDA7294 — схожая по характеристикам, но проще в применении
- TDA2050 — менее мощная (32 Вт), но более доступная
- LM1875 — проверенная временем микросхема с хорошим звуком
Каждая из этих микросхем имеет свои особенности, но все они позволяют построить качественный усилитель для домашней аудиосистемы.
Выводы
Усилитель 50Вт на TDA1514a | AUDIO-CXEM.RU
Микросхема TDA1514a представляет собой интегральный усилитель HI-FI, работающий в классе AB и являющийся одним из мощнейших усилителей звука линейки TDA. Таким образом, TDA1514a способна отдавать в нагрузку сопротивлением 4Ома мощность 50Вт при питающем напряжении ±23В.
Помимо высокой выходной мощности, усилитель обладает низкими нелинейными и интермодуляционными искажениями, низким напряжением смещения («постоянка» на выходе). Усилитель TDA1514a имеет настраиваемую задержку отключения режима приглушения (MUTE) при подаче питания, что исключает воспроизведение переходных процессов (щелчков) при включении.
Также, TDA1514a обладает защитой от перегрева и защитой безопасной рабочей зоны, ограничивая ток коллектора встроенного транзистора в зависимости от напряжения на его переходе коллектор-эмиттер.
Основные технические характеристики TDA1514a
Напряжение питания:
предельное ….
. ±10В…±30В
при Rout=8Ом ….. ±27.5В
при Rout=4Ом ….. ±23В
Выходная мощность:
при (Rout=8Ом, Vp=±27.5В, THD=-60dB) ….. 40Вт
при (Rout=8Ом, Vp=±27.5В, THD=-20dB) ….. 51Вт
при (Rout=4Ома, Vp=±23В, THD=-60dB) ….. 48Вт
Диапазон усиливаемых частот ….. 20Гц…20кГц
Гармонические искажения (при Pout=32Вт) ….. -90dB
Напряжение смещения на выходе ….. 7мВ
Множество других характеристик, включая графики зависимостей можно посмотреть в техническом описании (Datasheet) на TDA1514a.
Схема усилителя 50Вт на TDA1514a
Элементы C1, C2, R2 образуют полосовой фильтр. Конденсатор C1 совместно с резистором R2 обеспечивают нижнюю частоту среза (примерно 20Гц), а конденсатор C2 обеспечивает верхнюю частоту среза (примерно 20кГц).
Одновременно, резистор R2 задает входное сопротивление усилителя TDA1514a.
Резистивный делитель R1R3, участвуя в обратной связи, задает коэффициент усиления. Увеличивая сопротивление R1, коэффициент усиления уменьшается.
Емкость C5 и сопротивление R4 задают время задержки отключения режима MUTE при включении усилителя.
Конденсаторы C3, C4 и C8 являются фильтрующими емкостями по питанию.
RC цепочка из элементов R6C7 образует так называемую цепь Цобеля, которая препятствует самовозбуждению TDA1514a, возникающее из-за влияния индуктивности акустической системы и наводящихся ВЧ помех в проводах от акустики.
Элементы R5, R7, C6 участвуют в вольтдобавке.
Компоненты схемы усилителя на TDA1514a
Все резисторы мощностью 0.25Вт. Номиналы емкостей обозначены на схеме усилителя. Конденсатор C1 желательно применить пленочного типа.
При эксплуатации усилителя на нагрузку сопротивлением 8Ом, необходимо резистор R7 установить сопротивлением 82Ома, а резистор R5 сопротивлением 150Ом.
Так как микросхема TDA1514a обеспечивает достаточно высокую выходную мощность, работая в классе AB, то на ней выделяется немалое количество теплоты, которую необходимо отвести от нее. Для этого нужно к фланцу микросхемы прикрепить теплоотвод (радиатор) с площадью поверхности 500-700см2. Я для кратковременных тестов установил радиатор с малой площадью поверхности.
Для исключения самовозбуждения или появления ненужных искажений, после монтажа всех компонентов, в обязательном порядке, с печатной платы должны быть смыты все остатки канифоли или флюса.
Печатную плату усилителя 50Вт на TDA1514a можно скачать обратившись по E-mail: [email protected] (к Юрию).
Datasheet на TDA1514a СКАЧАТЬ
Мощный усилитель на микросхеме TDA1514A (50 Вт)
Ниже описывается только один канал. Второй полностью идентичен. Усилитель выполнен на современной интегральной микросхеме TDA1514A производимой фирмой PHILIPS. Имеет следующие характеристики:
- выходная мощность 50 Вт;
- сопротивление нагрузки RL 8 Ом;
- нелинейные искажения 0,1%;
- напряжение питания +/- 30 В;
- ток покоя 60 мА.
Микросхема TDA1514A производится в корпусе SIL-9P. В своей структуре имеет встроенные каскады предохранения от перегрева и защиту от короткого замыкания. Имеет также каскад запаздывания включения динамиков, постоянную времени которого определяют величины элементов R2, С4. Коэффициент усиления схемы (10-200) зависит от отношения R4 к R3.
Рис. 1. Схема электрическая принципиальная.
Усилитель, собранный из элементов комплекта, сразу работает правильно и не требует регулировки. Интегральную микросхему следует привинтить к алюминиевому радиатору. Во время работы микросхема достаточно сильно нагревается, и при длительной нагрузке на полную мощность встроенная защита от перегрева будет выключать усилитель.
US1 | TDA1514 А |
С1 | 1 мкФ/63 В |
С2 | 220 пФ |
C3,С6 | 470 нФ/63 В |
С4 | 4,7 мкФ/16 В |
С5 | 47 мкФ/63 В |
С7 | 220 мкФ/40 В |
С8 | 22 нФ |
R1, R3 | 22 кОм |
R2 | 470 кОм |
R4 | 680 Ом |
R5 | 82 Ом |
R6 | 150 Ом |
R7 | 3,3 Ом |
Рис.
2. Монтажная плата.
Рис. 3. Печатная плата.
Во время монтажа следует обратить внимание на то, что ‘минус’ питания подключен к радиаторному вкладышу интегральной микросхемы. Поэтому под микросхему можно использовать изоляционную прокладку, не забыв промазать ее силиконовой смазкой или, монтируя усилитель в металлическом корпусе, заизолировать радиатор.
Рис. 4. Подключение устройства.
Рис. 5. Схема блока питания.
Для того чтобы полностью использовать возможности описанного усилителя, его следует оборудовать соответствующим блоком питания. Он должен давать напряжение, не превышающее +/-30 В (без нагрузки). Сетевой трансформатор должен иметь мощность не менее 120 Вт.
Конденсаторы, использованные в каждой ветви блока питания, должны иметь емкость по 10000 мФ. Очень важно правильное подключение ‘масс’ источника питания, усилителя и работающего с ними предусилителя. Показывает это рис. 4. Перед включением усилителя следует в положительную ветвь включить резистор с сопротивлением несколько десятков ом и мощностью несколько ватт.
Это позволит предохранить дорогостоящую микросхему от повреждений в случае замыкания в усилителе. После проверки тока покоя (> 60 мА при отсутствии сигнала на 1 канал) усилитель готов к работе.
ВРЛ — 100 лучших радиоэлектронных схем, 2004.
TDA1514A Руководство по сборке — Высокопроизводительный усилитель Hi-Fi мощностью 50 Вт
Предупреждение: Этот чип давно снят с производства и если будет продаваться по дешевке — будет подделка! Если будете покупать, убедитесь это от хорошего поставщика (т. е. не аукционных сайтов), чтобы получить подлинный чип, иначе производительность будет плохой, чип можно легко повредить и создать опасность, или гул/жужжание могут быть хуже, чем официальный чип. Из-за отсутствия в наличии, несмотря на то, что это прекрасно звучащий чип, я не могу его рекомендовать. для новостроек. LM3886 — это следующий шаг вперед, и он также звучит великолепно.
Рекомендуемый опыт : средний уровень, знание усилителей, блоков питания с раздельными шинами, травление печатных плат, установка радиатора и квалификация сети.
Краткая информация
- Выходная мощность: 51 Вт на 8 Ом при искажении 10% 1 кГц с источником питания +/-27,5 В
- Выходная мощность: 40 Вт на 8 Ом при искажении 0,1% 1 кГц с источником питания +/-27,5 В
- Выходная мощность: 28 Вт на 8 Ом при искажении 0,1% 1 кГц при питании +/-23 В
- Выходная мощность: 48 Вт на 4 Ом при искажении 0,1% 1 кГц с источником питания +/-23 В
- Усиление: 30 дБ с использованием компонентов из таблицы данных (регулируется от 20 до 46 дБ)
- Источник питания: от +/-10 В до +/-30 В только двойное питание
- Спецификация доступна здесь
Направляющая
Из многих однокристальных Hi-Fi усилителей TDA1514 (TDA1514A) является одним из лучших однокристальных усилителей, которые вы найдете по хорошей цене и
хорошая производительность.
Он имеет множество приложений. Ни один из них не предлагается в спецификации, но основное приложение, очевидно, Hi-Fi. Вот некоторые из моих
собственные идеи для этого усилителя:
- Стереоусилитель Hi-Fi
- Малый усилитель сабвуфера
- ТВ-усилитель
- Усилитель объемного звука
- Улучшения динамиков ПК или других подобных динамиков со встроенными усилителями
- В hi-end проектах этот усилитель также может использоваться для усилителей средних и высоких частот в двух/трехканальных усилителях.
Прежде всего, давайте опишем, что из себя представляет однокристальный усилитель TDA1514. Ну это сингл 9-контактный чип, который обеспечивает отверстия на любом
сторона для установки на радиатор. На самом деле не требуется много дополнительных компонентов, и все они легко доступны. Дизайн, который я использовал
был для блока питания с разделенной шиной, и они предлагаются, поскольку их, вероятно, легче построить, и они обеспечивают хорошую базу блока питания, если остальная часть
Схема усилителя также разделена на шину.
Схема является копией той же схемы, что и в таблице данных Philips TDA1514A, которую можно найти здесь. Написав эту статью, Я нашел шокирующую новость о том, что этот чип больше не выпускается 🙁 Эта информационная страница предназначена только для справки для тех, кому удалось заполучить этот чип.
В любом случае, как видно, он немного сложнее, чем предыдущие меньшие усилители, представленные на моем сайте, такие как TDA2040, но это стоит дополнительной сложности. (и все равно очень просто). Другими причинами, по которым вы можете захотеть построить этот усилитель, являются:
- Большое значение
- Высокая мощность
- Низкий уровень искажений (гармоники и искажения)
- Тепловая защита
- Не щелкает при включении и выключении
- Насколько я могу судить, в целом звук у него намного лучше, чем у чипов TDA2040 (и им подобных).
- Мощность до 50 Вт!
Если вы собираете этот усилитель для приложений с низким энергопотреблением (он будет работать от блока питания вплоть до +/-10 В), то этот чип упадет прямо на разделочную доску. Печатная плата без неудобного изгиба штырьков и тому подобного, а другие компоненты должны быть легко размещены. Я бы не рекомендовал полосовую доску при питании этого усилителя от более +/- 17 В (от трансформатора 12 В), и в тех случаях, когда вам нужна дополнительная мощность от этого усилителя, спроектируйте свою собственную печатную плату с более толстыми дорожками. чтобы лучше справляться с мощностью и улучшать звук из-за меньшего сопротивления гусеницы. Я разработал свою собственную доску, и она работает очень хорошо. Хотя компонентов больше При этом конструкция может быть почти такой же маленькой, как плата для устройств TDA2040 (и подобных).
Компоненты
Все резисторы рекомендуется делать 1% металлопленочными, рекомендованными для точности их номиналов.
Конденсаторы должны быть электролитическими номиналами более 1 мкФ. Большинство электролитических конденсаторов должны быть рассчитаны на минимальное напряжение 35 В, а должен быть правильно подключен к . наоборот! Электролит на 47 мкФ должен быть рассчитан на напряжение 63 В или выше, поскольку он находится между положительной и отрицательной шинами питания. При питании +/- 25 В это более 50 В. через этот конденсатор.
Входной конденсатор 1 мкФ должен быть полиэфирного типа для лучшей производительности. С 1 мкФ частота среза составляет 8 Гц, что хорошо для расширения басов, но вы можете подняться выше. если хочешь.
Байпасные конденсаторы 0,47 мкФ (470 нФ) должны быть керамическими (или многослойными керамическими MLCC) и располагаться близко к выводам микросхемы, как и конденсатор Зобеля 22 нФ и ВЧ-конденсатор 220 пФ.
конденсатор частотного фильтра.
Примечание : В техническом описании рекомендуется изменить R4 с 82 Ом на 47 Ом и R5 изменить со 150 Ом на 82 Ом , если вы планируете использовать нагрузку на динамики 4 Ом. В противном случае для нагрузки 8 Ом оставьте рекомендуемые значения. Я не рекомендую вам использовать нагрузку 16 Ом.
Критической частью конструкции является то, что микросхема TDA1514 должна быть правильно установлена на плате!
На схеме показано устройство, если смотреть спереди (т. е. не со стороны монтажного основания)! Пины от 1 до 9 в порядке слева направо, не поймите неправильно.
Также, конечно, очень важно, чтобы у вас был чертовски хороший радиатор! Эти устройства довольно сильно нагреваются при сильном нажатии, без радиатора они бы перегрелись.
почти сразу же. Убедитесь, что дизайн вашей печатной платы оставляет место для большого радиатора, и поэтому я рекомендую, чтобы микросхема TDA1514A располагалась на краю платы.
чтобы его можно было закрепить на радиаторе.
Микросхему также необходимо изолировать от радиатора слюдяными шайбами или каптоновой лентой, иначе вывод, подключенный к -V (не земля), закоротит на радиатор, который в большинстве приложений, вероятно, будет заземлен. Перед включением проверьте мультиметром, что сопротивление между шиной питания -V и радиатор. Если он низкий, проверьте, правильно ли вы изолировали чип от радиатора.
Усиление с использованием компонентов, указанных в таблице данных, составляет 30 дБ. Это хорошее значение и то, как у меня настроено. Если вы хотите изменить это, значения R2 и R3 определите это, где коэффициент усиления по напряжению равен 1 + (R3/R2), например. для R2 680 Ом и R3 20 кОм: 1 + (20000/680) = 30,41. В дБ это 20*log(30,41) (при условии входное напряжение 1 В RMS), что равно 290,66 дБ.
Печатная плата
Поскольку в техпаспорте нет макета, вот несколько дизайнов, а также мой оригинальный вариант, нарисованный от руки.
Обновлено 28.09.04
Мне любезно предоставил макеты печатных плат читатель по имени MC Mike. Он сделал чертежи своей и моей компоновки в программном обеспечении для печатных плат и разрешил мне разместить их здесь на благо других. Это рекомендуемая схема.
Оригинал MC находится здесь и содержит следующую информацию:
| Р1 — 20к | С1 — 1 мкФ |
| Р2 — 680Р | С2 — 220 пФ |
| Р3 — 470к | С3 — 3,3 мкФ |
| Р4 — 20к | С4 — 470 нФ |
| Р5 — 3,3Р | С5 — 22 нФ |
| Р6 — 150Р | С6 — 220 мкФ |
| Р7 — 82Р | С7 — 470 нФ |
Мой оригинальный дизайн
Эти дизайны выше, вероятно, помогут тем, кто может делать доски с помощью более специализированного оборудования, а также могут быть более понятными для скромной ручки с резистивным травлением.
пользователь, как я. Оба должны работать нормально, и моя версия (вторая из двух) наверняка сработает, но меньше, чем у MC, что, вероятно, является лучшим выбором. Как
TDA1514 больше не доступен, я не смогу построить новый и проверить, что конструкция работает нормально, но принципы выглядят хорошо.
Этот макет является моим оригиналом, который проверен как работающий и бесплатный для использования, если вы того пожелаете. Это работает, но я не претендую на то, что конструкция идеальна, и я также не несет ответственности, если это не сработает. Изображение должно быть напечатано размером 12 см на 7,1 см. Маловероятно, что изображение ниже выйдет в масштабе 1:1.
Использование топологии печатной платы не критично. Но не забудьте принять необходимые меры предосторожности. Убедитесь, что все конденсаторы установлены правильно, а также
микросхема усилителя. Убедитесь, что дорожки, которые вы рисуете на доске, являются точными и настолько широкими, насколько это возможно, но не слишком близко к другим дорожкам (так как это
может вызвать короткое замыкание при травлении платы).
Обратите внимание, что первые два макета являются монофоническими. Повторите слева от изображения для стерео. Моя первоначальная компоновка для стерео — с использованием двух микросхем TDA1514. Право усилитель просто копия левого. Левый усилитель также помечает контакты 1 и 9 микросхемы TDA1514, убедитесь, что они правильные и правильные. точно так же рана. Изображение моего готового усилителя ниже иллюстрирует это.
Производительность
После правильной разводки TDA1514 — отличный усилитель, действительно отличный. Он считается хорошим hi-fi и может составить конкуренцию многим коммерческие системы, а некоторые коммерческие усилители с хорошим рейтингом даже используют его (например, Cambridge Audio A1).
Я использую два таких усилителя в своей системе объемного звучания. Это мои основные усилители для фронтального канала, и я использовал их с Mordaunt Short MS20i.
Динамики Pearl, Mission M71i и теперь динамики JBL Control 1, и все они отлично работали, особенно динамики Mission.
Сила в
диапазон от 30 до 40 Вт, но он открывается очень хорошо и способен на вечеринки. Выше изображение двух устройств TDA1514A в моем доме.
сделал печатную плату.
TDA2040 управляет тремя другими каналами: задним правым, задним левым и центральным. Звук у этой системы действительно очень хороший, больше подходит для фильмов затем музыка, но все же доставляет удовольствие, и я думаю, что это будет моя основная система Hi-Fi на какое-то время. Прекрасная коллекция отличных TDA усилители.
Этот усилитель также подойдет для многих других целей, я оставлю вам свободу воображения, но я рекомендую его из-за его простоты, стоимости и превосходного качества.
производительность. Я не думаю, что многие однокристальные усилители будут конкурировать с ним по цене и звуку, хотя LM1875 и TDA2050 могут быть его основными конкурентами.
Я еще не пробовал эти чипы, но расскажу подробности, если сделаю. Я также добавлю, что TDA1514 предназначен для использования с цифровым звуком на компакт-дисках.
Блок питания
Блок питания для этого усилителя прост. Вам нужно подключить трансформатор 18-0-18, чтобы получить +/-25 В, что я рекомендую. Это включает в себя электропроводку:
ДЛЯ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ ТРЕБУЕТСЯ ПРОВОДКА СЕТЕВОГО НАПРЯЖЕНИЯ. НЕ ПРОВОДИТЕ ЭТО, ЕСЛИ ВЫ НЕ СООТВЕТСТВУЕТЕ ПОДХОДЯЩЕЙ КВАЛИФИКАЦИИ, МОГУТ СМЕРТЬ ИЛИ СЕРЬЕЗНЫЕ ТРАВМЫ РЕЗУЛЬТАТ.
Для одного усилителя трансформатора на 80 ВА должно быть достаточно, то есть, если у вас два усилителя, рекомендуется 120 ВА, 80 ВА будет управлять двумя, но мощность, скорее всего, увеличится.
подвержен влиянию. Конденсаторы должны быть 4700 мкФ или больше, рассчитанные на 35 В — я выбрал OTT и выбрал 10 000 мкФ, но чувствовал, что хочу лучшую выходную мощность и конденсаторы.
в два раза больше разряда медленнее, что дает лучший потенциал пиковой мощности. Не стесняйтесь увеличивать емкость, но вы можете не получить много дополнительных преимуществ для
цена вовлечена.
Убедитесь, что они подключены правильно, иначе они могут привести к травме.
Предохранитель должен быть установлен, я оставлю это вам, чтобы решить, что подходит из-за различий в сети по всему миру. Предохранитель должен быть с выдержкой времени (медленнодействующий) вариант при использовании тороидальных трансформаторов. Также обязательно правильно заземлите источник питания и любой металлический корпус вокруг него.
Компоненты заземления и заземляющие соединения образуют прерыватель контура. Это рекомендуемая конструкция, потому что она может устранить эти злые петли заземления. R1
представляет собой проволочный резистор мощностью 5 Вт или выше. Конденсатор 100 нФ должен быть рассчитан на 250 В AC , вы не можете использовать конденсатор 250 В постоянного тока, так как он выйдет из строя, если есть
когда-либо была неисправность, из-за которой сеть текла на землю. Проверьте правила и положения вашей страны, прежде чем строить это, так как это может быть незаконным.
