Как работает усилитель CD6282CS. Каковы его основные характеристики. Какие модификации можно внести для улучшения качества звука. На что обратить внимание при установке CD6282CS.
Обзор микросхемы CD6282CS и ее применение
Микросхема CD6282CS представляет собой двухканальный аудиоусилитель мощностью 4,6 Вт на канал. Она широко применяется в бюджетных аудиосистемах и звуковых картах для персональных компьютеров. Основные характеристики CD6282CS:
- Выходная мощность: 4,6 Вт x 2 канала
- Напряжение питания: 12-18 В
- Коэффициент нелинейных искажений: 0,1% при 1 кГц
- Диапазон рабочих частот: 20 Гц — 20 кГц
- Отношение сигнал/шум: 80 дБ
CD6282CS является аналогом популярной микросхемы KIA6282 и может использоваться для ее замены. Компактные размеры и простая схема подключения делают CD6282CS удобной для применения в различных аудиоустройствах.
Анализ схемы включения CD6282CS
Типовая схема включения CD6282CS достаточно проста и требует минимального количества внешних компонентов. Рассмотрим основные элементы:
- Входные разделительные конденсаторы (обычно 1-10 мкФ) для блокировки постоянной составляющей сигнала
- Выходные электролитические конденсаторы большой емкости (470-2200 мкФ) для связи с динамиками
- Резисторы обратной связи для установки коэффициента усиления (типично 20-100 кОм)
- Блокировочные конденсаторы по цепям питания (0,1 мкФ керамические и 47-100 мкФ электролитические)
Какие ключевые моменты нужно учесть при разработке схемы? Во-первых, важно обеспечить качественную фильтрацию питания для минимизации фона и шумов. Во-вторых, следует правильно выбрать номиналы элементов обратной связи для получения оптимального усиления без перегрузки входа. В-третьих, необходимо предусмотреть эффективный теплоотвод, так как при максимальной мощности микросхема может заметно нагреваться.
Сравнение CD6282CS с аналогами
Как CD6282CS выглядит на фоне конкурентов? Рассмотрим сравнение с некоторыми популярными аналогами:
| Параметр | CD6282CS | TDA2003 | LM1875 |
|---|---|---|---|
| Мощность на канал | 4,6 Вт | 10 Вт | 20 Вт |
| КНИ | 0,1% | 0,5% | 0,015% |
| Отношение С/Ш | 80 дБ | 70 дБ | 90 дБ |
Как видим, CD6282CS обеспечивает хороший баланс между мощностью, качеством звука и простотой применения. По сравнению с TDA2003 она имеет меньшие искажения, а в сравнении с LM1875 — более компактные размеры и меньшее энергопотребление. Это делает CD6282CS оптимальным выбором для недорогих портативных устройств и компьютерной акустики.
Модификации схемы для улучшения качества звука
Хотя базовая схема CD6282CS обеспечивает неплохое качество звучания, ее можно улучшить с помощью некоторых модификаций. Какие изменения дадут наибольший эффект?
- Использование высококачественных пленочных конденсаторов в цепях обратной связи
- Применение прецизионных резисторов с низким ТКС для стабилизации параметров
- Установка LC-фильтров в цепях питания для подавления высокочастотных помех
- Разделение земляных проводников аналоговой и цифровой частей
- Использование экранированных проводов для входных сигналов
Эти модификации позволят снизить уровень шумов и искажений, расширить динамический диапазон и улучшить детальность звучания. Однако следует учитывать, что они увеличат стоимость и сложность устройства.
Особенности монтажа и теплоотвода CD6282CS
Правильный монтаж CD6282CS критически важен для обеспечения стабильной работы и хорошего качества звука. На что нужно обратить особое внимание?
- Использование качественной двухсторонней печатной платы с медными полигонами для улучшения теплоотвода
- Минимизация длины проводников, особенно в цепях обратной связи
- Разделение силовых и сигнальных цепей для снижения наводок
- Установка микросхемы на радиатор достаточной площади (минимум 10-15 см²)
- Применение теплопроводящей пасты для улучшения теплового контакта с радиатором
При использовании CD6282CS на максимальной мощности температура корпуса может достигать 70-80°C. Поэтому важно обеспечить эффективный теплоотвод, чтобы избежать перегрева и выхода микросхемы из строя. В портативных устройствах можно использовать алюминиевый корпус в качестве радиатора.
Настройка и измерение параметров усилителя на CD6282CS
После сборки усилителя на CD6282CS необходимо провести его настройку и измерение основных параметров. Какие характеристики нужно проверить в первую очередь?
- Коэффициент усиления на разных частотах (20 Гц, 1 кГц, 20 кГц)
- Уровень нелинейных искажений при разных уровнях выходной мощности
- Отношение сигнал/шум
- Входное и выходное сопротивление
- Максимальная выходная мощность до появления ограничений
Для измерений потребуется качественный генератор звуковых частот, осциллограф и анализатор спектра. При отсутствии профессионального оборудования можно воспользоваться компьютерными программами для аудиоизмерений, такими как RMAA или REW. Важно провести измерения при разных уровнях сигнала и разных сопротивлениях нагрузки, чтобы оценить линейность усилителя.
Применение CD6282CS в современных аудиоустройствах
Несмотря на появление более современных микросхем, CD6282CS продолжает находить применение в различных аудиоустройствах. В каких областях она остается востребованной?
- Недорогие активные компьютерные колонки
- Портативные колонки с питанием от батарей
- Бюджетные автомобильные аудиосистемы
- Простые гитарные усилители
- Усилители для наушников в портативных плеерах
Основными преимуществами CD6282CS, обеспечивающими ее популярность, являются низкая цена, простота применения и хорошее соотношение качества и энергопотребления. Это делает ее привлекательным выбором для массовых бюджетных устройств, где не требуется высокая выходная мощность.
Альтернативные схемы на основе CD6282CS
Помимо стандартной схемы включения, CD6282CS можно использовать в различных нестандартных конфигурациях. Какие интересные варианты можно рассмотреть?
- Мостовое включение для получения большей выходной мощности (до 18-20 Вт)
- Трехполосный активный кроссовер с отдельными усилителями на каждую полосу
- Двухтактный усилитель класса AB с улучшенными параметрами
- Интегрирование в схему цифрового аудиопроцессора для реализации эквалайзера и звуковых эффектов
Эти альтернативные схемы позволяют расширить функциональность и улучшить характеристики устройств на базе CD6282CS. Однако они требуют более глубокого понимания схемотехники и тщательной настройки.
ETC CD6282CS Даташит, CD6282CS PDF, даташитов
| Другие PDF | недоступен. | |
| CD6282CS Datasheet PDF : | ||
Altek bipolar circuits
CD6282CS : 4.6W*2 =KIA6282
| Ссылка на страницу (HTML): 1 2 3 4 5 6 |
| Номер в каталоге | Описание (Функция) | производитель | |
| UFA2405MP-6W | DUAL & SINGLE OUTPUT, DC-DC CONVERTER | MORNSUN Science& Technology Ltd. | |
| PWE2405D-6W | 6W, 4:1 WIDE INPUT, ISOLATED & REGULATED SINGLE/DUAL OUTPUT DIP DC/DC CONVERTER | MORNSUN Science& Technology Ltd. | |
| D6283 | 4.6W DUAL AUDIO POWER AMPLIFIER | Unspecified | |
| KIA6282K | 4.6W DUAL AUDIO POWER AMPLIFIER | Tiger Electronic | |
| NTE7070 | Integrated Circuit Dual Audio Power Amplifier, 6W/Ch | NTE Electronics | |
| LM48310 | Boomer® Audio Power Amplifier Series Ultra-Low EMI, Filterless, 2.6W, Mono, Class D Audio Power Amplifier with E2S | National ->Texas Instruments | |
| LM48311 | Boomer® Audio Power Amplifier Series Ultra-Low EMI, Filterless, 2.6W, Mono, Class D Audio Power Amplifier with E2S | National ->Texas Instruments | |
| LM48312 | Boomer® Audio Power Amplifier Series 2.6W, Ultra-Low EMI, Filterless, Mono Class D Audio Power Amplifier with E2S | National ->Texas Instruments | |
| LA4270 | 6W Dual-Channel AF Power Amplifier / Monolithic Linear IC | SANYO -> Panasonic | |
| LM48310 | Boomer® Audio Power Amplifier Series Ultra-Low EMI, Filterless, 2.6W, Mono, Class D Audio Power Amplifier with E2S | Texas Instruments |
English 한국어 简体中文 日本語 español
ru.datasheetbank.com
CD6282CS Datasheet, CD6282CS PDF, Pinouts, Circuit
| Other PDF | no available. | |
| CD6282CS Datasheet PDF : | ||
Altek bipolar circuits
CD6282CS : 4.6W*2 =KIA6282
| Page Links : 1 2 3 4 5 6 |
| Part Name | Description | Manufacturer | |
| UFA2405MP-6W | DUAL & SINGLE OUTPUT, DC-DC CONVERTER | MORNSUN Science& Technology Ltd. | |
| PWE2405D-6W | 6W, 4:1 WIDE INPUT, ISOLATED & REGULATED SINGLE/DUAL OUTPUT DIP DC/DC CONVERTER | MORNSUN Science& Technology Ltd. | |
| D6283 | 4.6W DUAL AUDIO POWER AMPLIFIER | Unspecified | |
| KIA6282K | 4.6W DUAL AUDIO POWER AMPLIFIER | Tiger Electronic | |
| NTE7070 | Integrated Circuit Dual Audio Power Amplifier, 6W/Ch | NTE Electronics | |
| LM48310 | Boomer® Audio Power Amplifier Series Ultra-Low EMI, Filterless, 2.6W, Mono, Class D Audio Power Amplifier with E2S | National ->Texas Instruments | |
| LM48311 | Boomer® Audio Power Amplifier Series Ultra-Low EMI, Filterless, 2.6W, Mono, Class D Audio Power Amplifier with E2S | National ->Texas Instruments | |
| LM48312 | Boomer® Audio Power Amplifier Series 2.6W, Ultra-Low EMI, Filterless, Mono Class D Audio Power Amplifier with E2S | National ->Texas Instruments | |
| LA4270 | 6W Dual-Channel AF Power Amplifier / Monolithic Linear IC | SANYO -> Panasonic | |
| LM48310 | Boomer® Audio Power Amplifier Series Ultra-Low EMI, Filterless, 2.6W, Mono, Class D Audio Power Amplifier with E2S | Texas Instruments |
한국어 简体中文 日本語 русский español
www.datasheetbank.com
Доработка звуковой карты установкой усилителя для наушников
От редакции: Данная статья нашего внештатного автора, специалиста в области радиоэлектроники, поднимает весьма актуальную тему. Не секрет, что линейный выход звуковой карты часто не подходит для прослушивания музыки с помощью наушников. Преодолению этой проблемы в домашних условиях и посвещена статья. Предполагаемая аудитория читателей этого материала — продвинутые пользователи PC, дружащие с паяльником. А таких среди посетителей нашего сайта немало, о чем свидетельствует редакционная почта и наша конференция.
Несмотря на то, что звуковые платы имеют 16-разрядные ЦАП и АЦП, которые теоретически способны обеспечить динамический диапазон до 96 dB, на практике этот диапазон значительно уже. Виной тому являются многие факторы, начиная от упрощенных и экономных реализаций внутренних схем, применяемых в дешёвых микросхемах кодеков и усилителей, заканчивая ошибками в разводке печатной платы и отсутствием на реальной плате некоторых элементов (чаще всего дросселей и блокировочных конденсаторов).
В последнее время в продаже имеются недорогие звуковые платы, обладающие в то же время довольно впечатляющими по меркам бытовой аудио аппаратуры возможностями. Среди таких плат можно назвать довольно популярные звуковые карты на основе чипов фирмы YAMAHA серии 7х4. На некоторых моделях установлен достаточно качественный 18-битный кодек STAC9704 фирмы SigmaTel (чаще всего сейчас такой кодек встречается на платах с 754-м чипом фирмы YAMAHA). В то же время на звуковые платы продолжают устанавливать некачественные (дешёвые) микросхемы усилителей мощности. Именно усилитель часто является самым слабым звеном тракта. Нужно отметить, что в последнее время наметилась тенденция вообще не устанавливать микросхему усилителя (хотя разводка для нее на дешёвых картах чаще всего есть), ограничиваясь линейным буфером на миниатюрном ОУ. Это связано с тем, что в подавляющем большинстве случаев используются активные акустические системы (АС), которым нужен только линейный выход. В общем тенденция правильная, так как пользоваться пассивными АС нецелесообразно, поскольку их качество звучания в подавляющем большинстве случаев является неудовлетворительным. Если же используются активные АС, то усилитель на звуковой плате становится лишним, и его желательно исключить из тракта из соображений качества. Такая возможность часто имеется даже для тех плат, на которых усилитель присутствует. Отключить его можно с помощью двух перемычек, которые направляют сигнал на выходной разъем прямо с выхода кодека.
Есть ситуации, когда одного только линейного выхода на звуковой плате недостаточно. Распространенный случай — работа на головные стереотелефоны или попросту — наушники. Ими пользуются очень многие, так как обычно стереотелефоны обеспечивают очень хорошее качество звучания, недостижимое порой для АС. Кроме того, наушники не создают помех окружающим, что немаловажно, например, в ночное время. Для работы на стереотелефоны можно использовать встроенный усилитель звуковой платы (если он есть). Но это не совсем подходящий вариант, так как качество встроенного усилителя оставляет желать лучшего. К тому же, его мощность в этом случае является избыточной.
Применяемые на звуковых платах микросхемы усилителей мощности не отличаются высокими показателями качества. В первую очередь они имеют высокий коэффициент гармоник и большой уровень собственных шумов. Положение усугубляется еще и тем, что подобные микросхемы рассчитаны для работу с высоким коэффициентом усиления по напряжению (20-45 dB), поэтому входной сигнал для них зачастую делят резистивным делителем. Это означает, что вход микросхемы с высокой чувствительностью будет сильнее воспринимать помехи, которые всегда существуют в системе на земляной шине. Это ведет к дополнительному ухудшению отношения сигнал/шум. Типичными примерами микросхем усилителей являются KA2206, LA4180, LA4550, TEA2025 и другие. Все они имеют очень близкие параметры, поэтому рассмотрим только одну из этих микросхем — TEA2025 фирмы SGS-Thomson.
Микросхема TEA2025 представляет собой двухканальный усилитель с максимальной выходной мощностью 2.4 Вт при напряжении питания 12 В и сопротивлении нагрузки 8 Ом. При этом уровень гармоник составляет 10%. Самым возмутительным является то, что даже при очень малой выходной мощности коэффициент гармоник не опускается ниже 0.3%! Приведенное ко входу напряжение шумов составляет 1.5 мВ, поэтому если усилитель используется с коэффициентом усиления 20 dB (а так сделано на многих звуковых платах), то отношение сигнал/шум на выходе усилителя не превышает 50 dB! Это совершенно посредственные параметры, вызывающие заметное ухудшение качества звучания платы при использовании такого усилителя. Как ни странно, не удалось найти доступной микросхемы усилителя, которая могла бы подойти для звуковой платы и при этом имела бы хорошие характеристики. Но, как было отмечено выше, для звуковой платы вообще нет необходимости иметь на «борту» мощный (1-2 Вт) усилитель. При работе на стереотелефоны требуется значительно меньшая мощность. Значение 100 мВт часто является предельно допустимым для стереотелефонов. Поэтому проблема выбора значительно упрощается.
Анализ схемотехники портативных CD-проигрывателей фирмы Panasonic показывает, что в качестве телефонных усилителей там применяются операционные усилители (ОУ) с повышенным выходным током. В то же время никаких проблем с качеством звучания у этих аппаратов нет. Поэтому вполне логично остановить свой выбор на одном из таких ОУ. Можно сформулировать основные требования к ОУ, которые подойдут для работы в качестве усилителя стереотелефонов. Выходной ток должен быть не менее 70 мА — такой ток при сопротивлении стереотелефонов 24 ома (типовое значение) обеспечивает достаточный уровень мощности. Скорость нарастания выходного напряжения должна быть не менее 1 В/мкс, а частота единичного усиления — не менее 1 МГц. Эти параметры гарантируют достаточный запас быстродействия, и, как следствие, отсутствие значительного роста искажений на высоких частотах. Собственные шумы ОУ и искажения должны быть как можно меньшими. Шумы ОУ обычно не превышают -80 dB относительно номинального выходного уровня 775 мВ, а искажения обычно меньше 0.01%. Т.е. эти параметры у ОУ значительно лучше, чем у интегральных усилителей мощности. ОУ также должен иметь встроенную частотную коррекцию, которая обеспечивает устойчивость при любом коэффициенте усиления. Кроме того, ОУ должен работать при однополярном напряжении питания 12 В. Желательно также, чтобы этот ОУ был сдвоенным для упрощения монтажа. Существует несколько типов ОУ, которые удовлетворяют всем этим требованиям. Краткий их перечень приведен в таблице:
| Тип | Фирма-изготовитель | Выходной ток, мА | Скорость нарастания, В/мкс | Частота единичного усиления, МГц | Приведенное ко входу напряжение шумов, мкВ | Искажения, % |
| OP279 | Analog Devices | 80 | 5 | 2 | 2 | 0.01 |
| NJM3414 | JRC | 70 | 1 | 1.3 | — | — |
| NJM3415 | JRC | 70 | 1 | 1.3 | — | — |
| NJM4556 | JRC | 70 | 3 | 8 | 1 | 0.01 |
Все указанные ОУ имеют одинаковое расположение выводов и в данном случае являются взаимозаменяемыми. Приведенная таблица не претендует на полноту, поэтому скорее всего существуют и другие типы ОУ с аналогичными параметрами, которые подойдут для описываемого усилителя.
Обычно перед микросхемой усилителя мощности на звуковых платах устанавливают резистивный делитель напряжения, который уменьшает общее усиление. С учетом делителя оно составляет около 10 dB (примерно 3 раза). Для работы на стереотелефоны такой коэффициент усиления может оказатся избыточным, достаточно усиления 0 — 6 dB. Необходимый коэффициент усиления определяется номинальным сопротивлением и чувствительностью стереотелефонов, а также номинальным выходным напряжением кодека. Исходя из этих требований после анализа схемотехники звуковой платы была выбрана инвертирующая схема включения ОУ (рис. 1).
Рисунок 1. Принципиальная схема усилителя для стереотелефонов.
Такая схема позволяет более гибко регулировать коэффициент усиления и проще реализует работу при однополярном питании. В качестве искусственной средней точки взят уровень +5 В, который присутствует на выходе стабилизатора (обычно 78L05) питания для микросхемы кодека. Этот уровень достаточно хорошо отфильтрован на плате, поэтому дополнительных фильтров не требуется. Отличие напряжения средней точки от половины напряжения питания (6 В) весьма незначительно и вполне допустимо, так как на выходе ОУ не требуется получать максимальный размах напряжения. Коэффициент усиления определяется отношением R3/R1 (R4/R2). Практически при работе с наушниками MDR-14 фирмы SONY (24 Ом, 100 dB/мВт) оказалось достаточно усиления 0 dB, но в случае необходимости его можно поднять, увеличив номиналы резисторов R3 и R4. На входе и выходе усилителя установлены разделительные конденсаторы C1 — C4. Их емкость уменьшать не следует, так как это вызовет спад АЧХ на низких частотах.
Технологию переделки звуковой платы можно продемонстрировать на примере платы на основе 740-го чипа фирмы YAMAHA. На этой плате изначально усилитель не был установлен, но имелась разводка под TEA2025B или аналогичный. Вместо него было решено применить ОУ NJM4556D фирмы JRC. Как оказалось, имеющаяся разводка во многом подходит и для ОУ, если его установить так, чтобы совпала 1-я ножка (рис. 2).
Рисунок 2. Вид переделанной звуковой платы со стороны монтажа.
Автоматически оказывается подключенным питание (ножка 8), земля (ножка 4) и один из выходов (ножка 7). Но все же небольшая доработка печатного монтажа потребуется. Вначале необходимо перерезать дорожки, которые соединяют ножки 1 и 5 с землей и ножку 2 с выходным разделительным конденсатором. Затем соединяют ножку 1 с той дорожкой, которая раньше шла на 2-ю ножку. При этом выходные разделительные емкости окажутся соединенными с выходами ОУ. Эти емкости (C3 и C4) нужно впаять в штатные места для выходных конденсаторов. Также нужно впаять jumper, который используется для переключения выходного разъема на линейный выход или выход усилителя. Двумя короткими проводниками необходимо соединить ножки 2 и 6 ОУ с площадками ножек 7 и 10 штатного усилителя. После этого можно впаять ОУ. Резисторы R3 и R4 удобно смонтировать с обратной стороны платы (рис. 3).
Рисунок 3. Вид переделанной звуковой платы со стороны пайки.
Там же нужно поставить перемычку между ножками 3 и 5 ОУ и подключить их к выходу стабилизатора 78L05. Резисторы R1 и R2, а также емкости C1 и С2 устанавливают на штатные площадки, предназначенные для разделительных емкостей и резисторов входного делителя. Заодно не помешает установить все блокировочные конденсаторы, для которых есть разводка, но самих конденсаторов на плате нет. Подойдут керамические SMD-конденсаторы емкостью примерно 0.1 mF и электролитические конденсаторы емкостью 10 — 47 mF на рабочее напряжение 16 В и выше. После этих переделок плата готова к эксплуатации.
Субъективная экспертиза качества звучания показала заметное преимущество нового усилителя перед штатным.
Подобную переделку можно осуществить практически на любой звуковой плате. Если микросхема усилителя уже установлена, то ее можно выпаять. А можно ничего и не трогать, а собрать телефонный усилитель на отдельной небольшой плате (например, макетной), которую можно закрепить в любом удобном месте и соединить со звуковой платой короткими проводниками.
И, наконец, дополнение для любителей глубоких басов. В тех же портативных CD-проигрывателях фирмы Panasonic встречается система «улучшения» басов S-XBS. За этим громким названием скрывается простейший эквалайзер с фиксированной АЧХ. Максимальный подъем на низких частотах составляет около 14 dB (рис.4).
Рисунок 4. АЧХ усилителя системы S-XBS.
Реализовать такую АЧХ достаточно просто. Принципиальная схема одного канала усилителя стереотелефонов с системой S-XBS показана на рисунке 5.
Рисунок 5. Принципиальная схема одного канала усилителя с системой S-XBS.
Система улучшения басов включена постоянно. При желании в схему можно добавить переключатель, который для выключения системы должен отключать резистор R2 и закорачивать емкость C3. Постоянные времени цепочек частотной коррекции заимствованы из схемы CD-проигрывателя Panasonic SL-XP350. Правда, схемотехника несколько изменена. Коэффициент передачи такого усилителя поменять несколько сложнее, для его увеличения, например, нужно одновременно пропорционально увеличить номиналы резисторов R3, R4 и уменьшить номинал конденсатора C3.
www.ixbt.com
