Как собрать качественный усилитель звука на микросхеме TDA2019. Каковы основные характеристики и особенности этой схемы. Какие компоненты необходимы для сборки усилителя. Как правильно подключить и настроить усилитель на TDA2019.
Особенности и преимущества усилителя на TDA2019
Микросхема TDA2019 является популярным выбором для создания компактных и недорогих усилителей звука. Рассмотрим основные преимущества этой микросхемы:
- Высокая выходная мощность — до 10 Вт на канал при напряжении питания 18 В
- Низкий уровень искажений — менее 0.5% при номинальной мощности
- Широкий диапазон питающих напряжений — от 6 до 24 В
- Встроенная защита от короткого замыкания и перегрева
- Минимальное количество внешних компонентов
- Низкая стоимость микросхемы и простота сборки усилителя
Благодаря этим качествам TDA2019 отлично подходит для создания бюджетных усилителей для домашней аудиосистемы или автомобиля.
Принципиальная схема усилителя на TDA2019
Рассмотрим типовую схему включения TDA2019 в качестве стереофонического усилителя мощности:
«` «`Основные компоненты схемы:
- TDA2019 — микросхема усилителя
- C1, C2 — входные разделительные конденсаторы (1-10 мкФ)
- R1, R2 — входные резисторы (47-100 кОм)
- C3, C4 — конденсаторы обратной связи (100 нФ)
- C5, C6 — выходные конденсаторы (1000-2200 мкФ)
- C7 — фильтрующий конденсатор питания (1000 мкФ)
Расчет параметров усилителя на TDA2019
Для оптимальной работы усилителя необходимо правильно рассчитать номиналы компонентов. Основные формулы:
- Коэффициент усиления: K = 1 + R2/R1
- Нижняя граничная частота: fн = 1 / (2π * Rвх * Cвх)
- Максимальная выходная мощность: Pmax = (Vcc — 2)2 / (8 * Rн)
Какие параметры влияют на качество звучания усилителя на TDA2019? Основные факторы:
- Напряжение питания — влияет на максимальную выходную мощность
- Номиналы входных конденсаторов — определяют нижнюю границу частотного диапазона
- Коэффициент усиления — влияет на чувствительность и уровень шумов
- Качество печатной платы — влияет на помехозащищенность
- Качество блока питания — влияет на динамический диапазон и уровень фона
Сборка и настройка усилителя на TDA2019
Процесс сборки усилителя достаточно прост и включает следующие этапы:
- Подготовка печатной платы согласно принципиальной схеме
- Монтаж компонентов, начиная с резисторов и конденсаторов
- Установка микросхемы TDA2019 в панельку или пайка напрямую
- Подключение входных и выходных разъемов
- Монтаж радиатора охлаждения на микросхему
После сборки необходимо тщательно проверить монтаж и отсутствие коротких замыканий. Для настройки усилителя понадобится:
- Источник звукового сигнала (смартфон, MP3-плеер)
- Акустическая система или наушники
- Мультиметр для контроля напряжений
Возможные проблемы и их устранение
При сборке и эксплуатации усилителя на TDA2019 могут возникнуть следующие проблемы:
- Отсутствие звука — проверьте правильность подключения и наличие питания
- Искажения звука — убедитесь, что входной сигнал не превышает допустимый уровень
- Сильный нагрев микросхемы — установите более мощный радиатор охлаждения
- Фон в динамиках — проверьте качество заземления и экранировку входных цепей
Как улучшить звучание усилителя на TDA2019? Несколько советов:
- Используйте качественные комплектующие, особенно конденсаторы
- Обеспечьте стабильное питание с минимальными пульсациями
- Тщательно экранируйте входные цепи для снижения наводок
- Применяйте короткие и толстые провода для подключения динамиков
- Экспериментируйте с различными номиналами входных цепей
Области применения усилителя на TDA2019
Благодаря своим характеристикам, усилитель на TDA2019 может использоваться во многих областях:
- Домашние аудиосистемы небольшой мощности
- Автомобильные усилители для задних колонок
- Портативные акустические системы
- Усилители для наушников
- Лабораторные и учебные стенды
Какие преимущества дает использование TDA2019 в этих областях? Основные плюсы:
- Низкая стоимость готового устройства
- Простота схемы и сборки
- Хорошее соотношение качества звука и цены
- Широкий диапазон питающих напряжений
- Встроенная защита от нештатных режимов
Сравнение TDA2019 с аналогами
Как TDA2019 выглядит на фоне других популярных микросхем усилителей? Сравним основные параметры:
- TDA2030 — большая мощность (до 14 Вт), но выше уровень искажений
- LM1875 — лучшее качество звука, но выше стоимость
- TDA7293 — значительно большая мощность, но сложнее схема включения
- TPA3116 — современная цифровая микросхема класса D, но требует специализированного ШИМ-контроллера
Выбор конкретной микросхемы зависит от требований к усилителю и доступного бюджета. TDA2019 остается оптимальным вариантом для недорогих компактных устройств.
Заключение
Усилитель на микросхеме TDA2019 — отличный выбор для начинающих радиолюбителей и простых аудиопроектов. Он обеспечивает хорошее качество звука при минимальных затратах и сложности сборки. При правильном расчете и качественном монтаже такой усилитель может стать основой достойной бюджетной аудиосистемы.
Усилитель TDA7498e — Обзор характеристик микросхемы
Обзор на один из самых мощных усилителей tda7498e, мощность которого по заявлению разработчика составляет 150 Ватт. Усилитель является стереофоничным, поэтому любители низких частот и звуковых спецэффекторв точно не останутся равнодушными к нему.
Обзор усилителя
Чуть ниже мы проверим как подключить tda7498e к устройствам, какова его реальная мощность звука и вообще, как он звучит.
Чем отличается усилитель на микросхеме tda7498e от усилителя tda7498? Всего лишь одна маркировка «е» уже делает разницу в +60 Ватт в пользу модели tda7498e.
Первое, на что обращаешь внимание, держа в руках эту плату — мощная система охлаждения в виде радиатора и вентилятора. Это позволяет надеяться, что усилитель и вправду будет работать мощно.
Как подключается усилитель?
Входной сигнал подается на пару стандартных RCA разъемов: правый и левый. Нагрузка колонок подключается к выходным разъемам: также на левый и правый со стороны обмотки платы.
Звук изменяется при помощи переменного резистора — регулятора громкости. Питание же подается на рабочий разъем. Нагрузка равна от 14 до 39 В. Оптимальной нагрузкой является 36 Вольт. Именно при таком напряжении достигается максимальная мощность звучания.
В качестве блока питания для усилителя будет использоваться ИП на 36 Вольт и 5 Ампер. Мощностей этого ИП, конечно, не хватит, чтобы поддерживать мощность по 160 Ватт на два канала, но для обычного теста всего лишь одного канала, этого будет вполне достаточно.
Надо отметить, что вентилятор работает постоянно, даже когда охлаждение не требуется.
Тест усилителя tda7498e
При проверке сигнала выяснилось, что форма сигнала на выходе сильно искажается (пульсирует). Это особенно проявляется, когда выходное напряжение превышает 14 Вольт. То есть при мощности всего в 25 Ватт.
Подключение резисторов параллельно на один канал. Сопротивление составляет 4 Ома. Дефект в этом случае начал проявляться при напряжении 12 Вольт. Это мощность более 36 Ватт.
Причиной стала термопаста. Она оказалась низкого качества, при замене ее на КПТ 8 все дефекты сигнала пропали.
Тест на максимальную мощность
Нагрузка — пара резисторов на 4 Ома. Но так как наш блок питания не мощный, к плате пришлось подключать лишь один резистор. Осциллограф был подключен к параллельному нагревочному резистору. На вход подаем сигнал частотой 1 кГц от ноутбука. Напряжение питания — 36 Вольт.
Плавно повышаем мощность, пока не появится клиппинг. Нагрузка — 23 Вольта. При перегрузке усилитель начинает искажать сигнал. При этом мощность составляет почти 130 Ватт, что примерно соответствует заявленной мощности.
Во время работы никаких нареканий охлаждению не было. Все работает стабильно.
Какая будет максимальная мощность при повышении сопротивления нагрузки? Например, на 8 Омах и при питании 36 Вольт.
По итогам теста стало ясно, что оптимальной нагрузкой для усилителя tda7498e является мощность 4 ома и напряжение 36 Вольт.
Технические характеристики
| Усилитель Чип | TDA7498E |
| Рабочее напряжение | DC 15-36V (Рекомендовать 32V, 8A) |
| Выходная мощность | 2 * 160 Вт |
| Количество каналов | 2 стерео |
| 85% | |
| Сопротивление | 4/6/8 Ом (8 Ом — лучший) |
| Размеры | 108 * 78 мм / 4,25 * 3,1 дюйма |
| Вес | 170 г / 6,02oz |
Особенности:
- Цифровой усилитель с высокой выходной мощностью.
- Используя этот модуль, качество звука очень хорошее.
- Двухканальный стерео, 2 * 160 Вт.
- DC 15-36V с защитой от обратной полярности.
- Когда температура радиатора в определенной степени высока, охлаждающий вентилятор будет работать.
- Поддержка режима BTL (на задней панели усилителя J1, J2, J3, J4 закорочена), 36 В 3 Ом для моно 220 Вт.
Тест усилителя в программе RMA
АЧХ на 4 омной нагрузке после 4 кГц заваливается вниз. На 8 омах такого падения не наблюдается. Разность между полезным сигналом и искажением примерно 50 Дб. Надо сказать, что почти все усилители Д класса работают точно также.
Проверка усилителя на колонке мощностью 50 Ватт и сопротивлением 8 Ом. Надо сказать, что звук полностью оправдал ожидания. Поэтому данный усилитель можно использовать для озвучивания больших помещений. Например для школьных дискотек.
Вконтакте
Google+
bazaroved.ru
Усилитель звука на микросхеме TDA2030A мощностью 14 Вт.
С помощью данного набора, можно собрать простой и компактный усилитель мощностью 14 Ватт на известной всем микросхеме TDA2030A. Эти микросхемы не дорогие и в своё время были очень популярны, они обладают достойным звучанием и их часто можно встретить в заводской аудио аппаратуре. Купить такой набор можно по ссылкам ниже:
Описание комплекта
В комплект набора входят печатная плата, на которой расписано где какая деталь должна быть установлена, небольшой набор необходимых деталей и инструкция по сборке усилителя, где можно найти параметры усилителя, принципиальную схему, список компонентов и внешний вид уже собранный усилитель. Все предельно понятно и компактно, сложности возникнуть не должно.
Для стерео усилителя нужно собрать два таких набора. Основой усилителя является многим известная микросхема TDA2030A, которая обладает выходной мощностью 18 Ватт.
Печатная плата имеет небольшие размеры, выполнена качественно, все номиналы деталей указаны на плате. Подключить этот усилитель можно от однополярного источника питания или аккумуляторной батареи. Кстати схема немного отличается от схемы их даташита, в ней нет диодов, но я думаю, что на работоспособность это не повлияет!
Сборка усилителя
Так как резисторы имеют цветовую маркировку, советую проверить их номиналы мультиметром или специальным тестером, ссылку на который вы можете найти в начале статью. Затем по очереди, припаиваем резисторы на свои места..
Далее припаиваем неполярные конденсаторы, которых в комплекте всего 2, просто помещаем их на своё место в любом положении.
Далее устанавливаем электролитические конденсаторы на свои места. В отличии от неполярных, эти нужно устанавливать соблюдая полярность! Если на корпусе конденсатора нет опознавательных знаков, то определить его полярность можно очень легко, обычно короткая ножка это минус, а длинная плюс, так же не забывайте смотреть на номинал при установки.
Для защиты от переполюсовки по питанию предусмотрен диод, который то же имеется в наборе. На корпусе диода имеется метка и такая же есть на плате, согласно им, устанавливаем и припаиваем диод на своё место!
Для подключения питания, входа и выхода, в наборе предусмотрены специальные штыревые разъёмы с шагом 2.5 мм. С помощью лезвия или ножниц, разделяем их по парам и припаиваем на свои места на плате.
Ну и наконец, осталось только припаять на своё место микросхему TDA2030A. Обязательно после пайки, протирайте дорожки от канифоли, сделать эти можно специальными растворами или простым растворителем.
В процессе работы усилителя, микросхема будет греться, поэтому необходимо установить на неё теплоотвод, в виде небольшого радиатора. В комплекте с усилителем имеется специальная теплоотводящая прокладка, её нужно поставить между радиатором и микросхемой!
Сборка усилителя завершена и теперь можно его испытывать, по инструкции, питается он от напряжения 9-24 Вольта, сопротивление акустики от 4 Ом до 8 Ом, мощность усилителя указана до 14 Ватт. Для удобства подключения питания, входа и выхода, можно купить специальные разъёмы, ссылка на которые имеется в начале статьи.
Вход усилителя можно выполнить следующим образом, взять провод для передачи звукового сигнала от телефона, на усилитель, отрезать один край и припаять провода к разъёму, как на фото ниже.
Для питания усилителя можно использовать любой подходящий источник постоянного тока, например идеально подойдет блок питания от ноутбука. Обязательно соблюдайте полярность при подключении питания к усилителю!!!
На этом все, ниже вы найдете видео, где показана работа усилителя!
Видео работы усилителя
Ссылки на товары из статьи
Похожее
kavmaster.ru
«Усилитель на TDA7388 (четыре канала по 25Вт)» заблокирована Усилитель на TDA7388 (четыре канала по 25Вт)
Описываемый УНЧ собран на довольно распространенной интегральной микросхеме TDA7388. Она удобна в применении для усиления звука в автомобиле или в акустике домашнего кинотеатра. Связано это с наличием у нее четырех независимых каналов усиления, которые можно объединить в необходимое количество.
Усилитель не требует сложного двухполярного источника питания, а работает от простого однополярного блока питания или аккумулятора напряжением от 8 до 18 Вольт постоянного тока.
Наличие защит от КЗ на выходе УНЧ и от перегрева кристалла микросхемы повысят надежность и безопасность усилителя. Также присутствие функций ST-BY и MUTE дает возможность управлять наличием выходного сигнала и потреблением тока (запуская спящий режим).
Множество аналогичных микросхем (TDA7850, TDA7560, TDA7386, TDA7384 и другие), отличающихся выходной мощностью, создают широкие возможности для замены под необходимые цели усилителя.
Основные характеристики микросхемы TDA7388
Диапазон напряжения питания ……….. 8-18В
Сопротивление нагрузки ………. 4Ома
Количество каналов …….. 4шт
Выходная мощность (Vs=14.4В, Rout=4Ома, THD=10%) ……… 26Вт
Пиковый выходной ток ………. 4.5А
Детальные характеристики находятся в Datasheet.
Схема усилителя на TDA7388
Расположение, а также обозначение выводов микросхемы TDA7388.
Резисторы можно применить любой мощности, начиная с 0.125Вт и более. Разделительные конденсаторы C1, C3, C6, C8 рекомендуется установить пленочного типа, но за неимением и керамические сойдут.
Про управление режимами MUTE и ST-BY я писал в статье «Усилитель на TDA7384 (4 канала по 25Вт)». В печатной плате, приложенной к статье, исключено управление этими режимами и реализован автозапуск. При подаче напряжения питания на усилитель происходит автоматический выход из спящего и беззвучного режима.
Радиатор для усилителя необходим. Площадь его должна быть не менее 400см2 . Также стоит заметить, что применение теплопроводной пасты при установке радиатора на фланец микросхемы TDA7388 повысит теплопередачу, а также надежность устройства в целом.
Печатная плата односторонняя. Вариант двухстороннего исполнения представлен в статье «Автомобильный усилитель на TDA7560 4 канала по 77Вт».
Для объединения каналов, например в стерео, нужно соединить входы перемычкой. Соединив перемычкой все четыре входа, получаем моно режим, в четырех колонках будет звучать один канал.
Печатная плата УНЧ на TDA7388 СКАЧАТЬ
Datasheet на TDA7388 СКАЧАТЬ
Похожие статьи
audio-cxem.ru
Стерео усилитель на TDA2616 10Вт+10Вт
Немного нетрадиционный корпус SIL-9, но достаточно удобный для крепления радиатора охлаждения микросхемы TDA2616 может стать причиной для сборки простого двухканального УМЗЧ. Её длинные выводы можно изогнуть, адаптировав под определенный корпус усилителя.
Усилитель на микросхеме TDA2616 может питаться от источника с симметричным и асимметричным напряжением. В этой статье будет приведена схема и адаптированная под нее печатная плата УНЧ именно для асимметричного источника.
В свой функционал микросхема включает защиту от перегрева, которая с ростом температуры плавно ограничивает выходную мощность, а также защиту от короткого замыкания на выходе усилителя.
Основные характеристики микросхемы TDA2616
Максимальное напряжение питания (симметричное) ……… ±21В
*Типовое напряжение питания (несимметричное) ………. +24В
Сопротивление нагрузки ………. 4-8Ом (зависит от Vp)
Выходная мощность (на каждый канал при THD=0.5%):
Vp=±16В, Rout=8Ом ……. 12Вт
Vs=+24В, Rout=8Ом ……… 6Вт
Vs=+24В, Rout=4Ом …….. 10Вт
*Максимальное напряжение Vs (несимметричное) составляет 32 Вольта постоянного тока.
Подробные характеристики указаны в Datasheet. Обозначение выводов представлено ниже.
Схема стерео усилителя на TDA2616
Резисторы R1 и R2 мощностью 0.25Вт. Неполярные конденсаторы C1 и C2 желательно использовать пленочные, я установил такие в качестве всех неполярных конденсаторов. Если эксплуатировать усилитель при напряжении питания более 20В, то для повышения его надежности рекомендую использовать электролитический конденсатор C4 на 35В.
Не забываем установить перемычку между 3 и 8 выводами.
При тестировании усилителя, он начинал запускаться при 14В.
Для охлаждения микросхемы, необходимо к её фланцу через теплопроводящую пасту прикрепить радиатор. Площадь его поверхности должна быть более 150см2.
Функция MUTE
Для включения беззвучного режима (MUTE) необходимо вывод 2 соединить с общим проводом (GND). На печатной плате есть клемма «MUTE», в нее можно установить выводы фиксируемой кнопки, при замыкании которой включается режим «Без звука».
Печатная плата усилителя на TDA2616 СКАЧАТЬ
Datasheet на TDA2616 СКАЧАТЬ
Похожие статьи
audio-cxem.ru
Усилитель на TDA7384 (4 канала по 25Вт)
Усилитель низкой частоты, собранный на интегральной микросхеме TDA7384 может найти применение в автомобильной аудио системе или в самодельном домашнем кинотеатре. Так как она как включает в себя четыре канала усиления и напряжение питания её составляет от 8В до 18В постоянного тока, что идеально подходит для автомобильной бортовой кабельной сети или простейшего выпрямителя, собранного на понижающем трансформаторе с одной вторичной обмоткой.
Однажды я публиковал статью «Автомобильный усилитель на TDA7560 4 канала по 77Вт», который собран полностью на аналогичной микросхеме с разницей лишь в выходной мощности и напряжении питания. Там я предлагал выполнить монтаж усилителя на двусторонней печатной плате и вскоре у некоторых читателей возник вопрос о возможности монтажа на односторонней плате. Поэтому для тех, кто ждал, в этой статье будет представлен усилитель на TDA7384, собранный именно на односторонней печатной плате.
Микросхема выполнена в корпусе с 25 выводами, расположение которых показано ниже.
Основные характеристики TDA7384
Напряжение питания ………. От 8 до 18В
Пиковый выходной ток ………. 4.5А
Сопротивление нагрузки ………. 4Ома
Выходная мощность (один канал) при:
Vs=13.2В, THD=10% ………. 22Вт
Vs=13.2В, THD=0.8% ………. 17Вт
Vs=14.4В, THD=10% ………. 26Вт
Частота усиливаемого сигнала ………. От 20Гц до 20кГц.
Также включена защита от короткого замыкания выхода на землю или плюсовую шину и защита от перегрева.
Схема усилителя на TDA7384
Схема содержит вполне минимальное количество компонентов обвязки для четырех каналов усиления.
Режимы ST-BY (ожидания) и MUTE (приглушения) постоянно отключены. При подаче питающего напряжения на усилитель происходит бесшумное включение активного режима усиления. Для возможности управления режимами, нужно поставить ключи с фиксацией от плюсовой шины на резисторы R1 и R2.
Элементы схемы
Конденсаторы C5,C11 керамические (можно пленку). Конденсаторы C1,C3,C6,C8 желательно пленочные, но можно установить и керамические с ёмкостью от 100нФ до 470нФ.
Резисторы R1,R2 мощностью 0.125-0.25Вт.
Для охлаждения микросхемы TDA7384, на её металлический фланец необходимо установить радиатор с площадью охлаждающей поверхности не менее 500 см2. Между радиатором и фланцем необходимо нанести тонкий слой теплопроводной пасты.
Для реализации стерео входа (правый, левый) и соответственно двух правых и двух левых выходов, необходимо установить перемычки (на клеммах или впаять на плате).
Ввиду очень маленьких зазоров между дорожками платы, после её травления и лужения, нужно выполнить проверку мультиметром на наличие короткого замыкания между этими дорожками. Также после выполнения монтажа всех компонентов рекомендую просмотреть плату через лупу также на наличие замкнутых дорог.
Для удобства монтажа соединительных проводов на плате установлены клеммы.
Печатная плата СКАЧАТЬ
DATASHEET на TDA7384 СКАЧАТЬ
Похожие статьи
audio-cxem.ru
Схема усилителя звука на микросхеме
Схема усилителя звука на микросхеме — Hi-Fi усилитель на TDA7294
Схема усилителя звука на микросхеме — несмотря на относительную простоту, обеспечивает довольно высокие параметры. Вообще-то, по правде говоря, у «микросхемных» усилителей есть ряд ограничений, поэтому усилители на «рассыпухе» могут обеспечить более высокие показатели. В защиту микросхемы (а иначе почему я и сам ее использую, и другим рекомендую?) можно сказать:
Простая и эффективная схема
- схема очень простая
- и очень дешевая
- и практически не нуждается в наладке
- и собрать ее можно за один вечер
- а качество превосходит многие усилители 70-х … 80-х годов, и вполне достаточно для большинства применений (да и современные системы до 300 долларов могут ей уступить)
- таким образом, усилитель подойдет и начинающему, и опытному радиолюбителю (мне, например, как-то понадобился многоканальный усилитель проверить одну идейку. Угадайте, как я поступил?).
В любом случае, плохо сделанный и неправильно настроенный усилитель на «рассыпухе» будет звучать хуже микросхемного. А наша задача — сделать очень хороший усилитель. Надо отметить, что звучание усилителя очень хорошее (если его правильно сделать и правильно питать), есть информация, что какая-то фирма выпускала Hi-End усилители на микросхеме TDA7294! И наш усилитель ничуть не хуже!!!
Схема усилителя звука на микросхеме — это практически повторение схемы включения, предлагаемой производителем. И это неслучайно — уж кто лучше знает, как ее включать. И наверняка не будет никаких неожиданностей из-за нестандартного включения или режима работы.
Входной тракт
Входная цепочка R1C1 представляет собой фильтр нижних частот (ФНЧ), обрезающий все выше 90 кГц. Без него нельзя — ХХI век — это в первую очередь век высокочастотных помех. Частота среза этого фильтра довольно высока. Но это специально — я ведь не знаю, к чему будет подключаться этот усилитель. Если на входе будет стоять регулятор громкости, то в самый раз — его сопротивление добавится к R1, и частота среза снизится (оптимальное значение сопротивления регулятора громкости ~10 кОм, больше — лучше, но нарушится закон регулирования).
Далее цепочка R2C2 выполняет прямо противоположную функцию — не пропускает на вход частоты ниже 7 Гц. Если для вас это слишком низко, емкость С2 можно уменьшить. Если сильно увлечься снижением емкости, можно остаться совсем без низких. Для полного звукового диапазона С2 должно быть не менее 0,33 мкф. И помните, что у конденсаторов разброс емкостей довольно большой, поэтому если написано 0,47 мкф, то запросто может оказаться, что там 0,3! И еще. На нижней границе диапазона выходная мощность снижается в 2 раза, поэтому ее лучше выбирать пониже:
С2[мкФ] = 1000 / ( 6,28 * Fmin[Гц] * R2[кОм])
Резистор R2 задает входное сопротивление усилителя. Его величина несколько больше, чем по даташиту, но это и лучше — слишком низкое входное сопротивление может «не понравиться» источнику сигнала. Учтите, что если перед усилителем включен регулятор громкости, то его сопротивление должно быть раза в 4 меньше, чем R2, иначе изменится закон регулирования громкости (величина громкости от угла поворота регулятора). Оптимальное значение R2 лежит в диапазоне 33…68 кОм (большее сопротивление снизит помехоустойчивость).
Схема усилителя звука на микросхеме , а именно схема включения усилителя — не инвертирующая. Резисторы R3 и R4 создают цепь отрицательной обратной связи (ООС). Коэффициент усиления равен:
Ку = R4 / R3 + 1 = 28,5 раза = 29 дБ
Коэффициент усиления
Это почти равно оптимальному значению 30 дБ. Менять коэффициент усиления можно, изменяя резистор R3. Учтите, что делать Ку меньше 20 нельзя — микросхема может само возбуждаться. Больше 60 его также делать не стОит — глубина ООС уменьшится, а искажения возрастут. При значениях сопротивлений, указанных на схеме, при входном напряжении 0,5 вольт выходная мощность на нагрузке 4 ома равна 50 Вт. Если чувствительности усилителя не хватает, то лучше использовать предварительный усилитель.
Значения сопротивлений несколько больше, чем рекомендовано производителем. Это во-первых, увеличивает входное сопротивление, что приятно для источника сигнала (для получения максимального баланса по постоянному току нужно чтобы R4 было равно R2). Во-вторых, улучшает условия работы электролитического конденсатора С3. И в-третьих, усиливает благотворное влияние С4. Об этом поподробнее. Схема усилителя звука на микросхеме работает в такой последовательности: конденсатор С3 последовательно с R3 создает 100%-ю ООС по постоянному току (так как сопротивление постоянному току у него бесконечность, и Ку получается равным единице). Чтобы влияние С3 на усиление низких частот было минимально, его емкость должна быть довольно большой. Частота, на которой влияние С3 становится заметной равна:
f [Гц] = 1000 / (6,28 * R3 [кОм] * С3 [мкФ] ) = 1,3 Гц
Уменьшение искажений
Эта частота и должна быть очень низкая. Дело в том, что С3 — электролитический полярный, а на него подается переменное напряжение и ток, что для него очень плохо. Поэтому чем меньше значение этого напряжения, тем меньше искажения, вносимые С3. С этой же целью его максимально допустимое напряжение выбирается довольно большим (50В), хотя напряжение на нем не превышает 100 милливольт. Очень важно, чтобы частота среза цепи R3С3 была намного ниже, чем входной цепи R2С2. Ведь когда проявляется влияние С3 из-за роста его сопротивления, то и напряжение на нем увеличивается (выходное напряжение усилителя перераспределяется между R4, R3 и С3 пропорционально их сопротивлениям). Если же на этих частотах выходное напряжение падает (из-за падения входного напряжения), то и напряжение на С3 не растет. В принципе, в качестве С3 можно использовать не полярный конденсатор, но я не могу однозначно сказать, улучшится от этого звук, или ухудшится: не полярный конденсатор это «два в одном» полярных, включенных встречно.
Конденсатор С4 шунтирует С3 на высоких частотах: у электролитов есть еще один недостаток (на самом деле недостатков много, это расплата за высокую удельную емкость) — они плохо работают на частотах выше 5-7 кГц (дорогие лучше, например Black Gate, ценой 7-12 евро за штуку неплохо работает и на 20 кГц). Пленочный конденсатор С4 «берет высокие частоты на себя», тем самым снижая искажения, вносимые на них конденсатором С3. Чем больше емкость С4 — тем лучше. А его максимальное рабочее напряжение может быть сравнительно небольшим.
Устойчивость усилителя
Цепь С7R9 увеличивает устойчивость усилителя. В принципе усилитель очень устойчив, и без нее можно обойтись, но мне попадались экземпляры микросхем, которые без этой цепи работали хуже. Конденсатор С7 должен быть рассчитан на напряжение не ниже, чем напряжение питания.
Схема усилителя звука на микросхеме , и в частности конденсаторы С8 и С9 осуществляют так называемую вольт-добавку. Через них часть выходного напряжения поступает обратно в пред оконечный каскад и складывается в напряжением питания. В результате напряжение питания внутри микросхемы оказывается выше, чем напряжение источника питания. Это нужно потому, что выходные транзисторы обеспечивают выходное напряжение вольт на 5 меньше, чем напряжение на их входах. Таким образом, чтобы получить на выходе 25 вольт, нужно подать на затворы транзисторов напряжение 30 вольт, а где его взять? Вот и берем его с выхода. Без цепи вольт-добавки выходное напряжение микросхемы было бы вольт на 10 меньше, чем напряжение питания, а с этой цепью всего на 2-4. Пленочный конденсатор С9 берет работу на себя на высоких частотах, где С8 работает хуже. Оба конденсатора должны выдерживать напряжение не ниже, чем 1,5 напряжения питания.
Управление режимами Mute и StdBy
Резисторы R5-R8, конденсаторы С5, С6 и диод D1 управляют режимами Mute и StdBy при включении и выключении питания (см. Режимы Mute и StandBy в микросхеме TDA7294/TDA7293). Они обеспечивают правильную последовательность включения/выключения этих режимов. Правда все отлично работает и при «неправильной» их последовательности , так что такое управление нужно больше для собственного удовольствия.
Конденсаторы С10-С13 фильтруют питание. Их использование обязательно — даже с самым наилучшим источником питания сопротивления и индуктивности соединительных проводов могут повлиять на работу усилителя. При наличии этих конденсаторов никакие провода не страшны (в разумных пределах)! Уменьшать емкости не стОит. Минимум 470 мкФ для электролитов и 1 мкФ для пленочных. При установке на плату необходимо, чтобы выводы были максимально короткими и хорошо пропаяны — не жалейте припоя. Все эти конденсаторы должны выдерживать напряжение не ниже, чем 1,5 напряжения питания.
Разделение входной и выходной земли
И, наконец, резистор R10. Он служит для разделения входной и выходной земли. «На пальцах» его назначение можно объяснить так. С выхода усилителя через нагрузку на землю протекает большой ток. Может так случиться, что этот ток, протекая по «земляному» проводнику, протечет и через тот участок, по которому течет входной ток (от источника сигнала, через вход усилителя, и далее обратно к источнику по «земле»). Если бы сопротивление проводников было нулевым, то и ничего страшного. Но сопротивление хоть и маленькое, но не нулевое, поэтому на сопротивлении «земляного» провода будет появляться напряжение (закон Ома: U=I*R), которое сложится со входным. Таким образом выходной сигнал усилителя попадет на вход, причем эта обратная связь ничего хорошего не принесет, только всякую гадость. Сопротивление резистора R10 хоть и мало (оптимальное значение 1…5 Ом), но намного больше, чем сопротивление земляного проводника, и через него (резистор) во входную цепь попадет в сотни раз меньший ток, чем без него.
В принципе, при хорошей разводке платы (а она у меня хорошая) этого не произойдет, но с другой стороны, что-то подобное может случиться в «макромасштабе» по цепи источник_сигнала-усилитель-нагрузка. Резистор поможет и в этом случае. Впрочем, его можно вполне заменить перемычкой — он использован исходя из принципа «лучше перебдеть, чем недобдеть».
Источник питания
Схема усилителя звука на микросхеме питается двухполярным напряжением (т.е. это два одинаковых источника, соединенных последовательно, а их общая точка подключена к земле).
Минимальное напряжение питания по даташиту +- 10 вольт. Я лично пробовал питать от +-14 вольт — микросхема работает, но стОит ли так делать? Ведь выходная мощность получается мизерной! Максимальное напряжение питания зависит от сопротивления нагрузки (это напряжение каждого плеча источника):
Эта зависимость вызвана допустимым нагревом микросхемы. Если микросхема установлена на маленьком радиаторе, напряжение питания лучше снизить. Максимальная выходная мощность, получаемая от усилителя приблизительно описывается формулой:
где единицы: В, Ом, Вт (я отдельно исследую этот вопрос и опишу), а Uип — напряжения одного плеча источника питания в режиме молчания.
Мощность блока питания
Мощность блока питания должна быть ватт на 20 больше, чем выходная мощность. Диоды выпрямителя рассчитаны на ток не менее 10 Ампер. Емкость конденсаторов фильтра не менее 10 000 мкФ на плечо (можно и меньше, но максимальная мощность снизится а искажения возрастут).
Нужно помнить, что напряжение выпрямителя на холостом ходу в 1,4 раза выше, чем напряжение на вторичной обмотке трансформатора, поэтому не спалите микросхему! Простая, но довольно точная программа для расчета блока питания:
Скачать —>> PowerSup (zip-файл около 230 кБайт ). И не забывайте, что схема усилителя звука на микросхеме требует вдвое более мощный блок питания (при расчете по предлагаемой программе все учитывается автоматически).
От импульсного источника схема тоже работает, но тут высокие требования предъявляются к самому источнику — малые пульсации, возможность отдавать ток до 10 ампер без проблем, сильных «просадок» и срывов генерации. Помните, что высокочастотные пульсации подавляются микросхемой гораздо хуже, поэтому уровень искажений может повысится в 10-100 раз, хотя «на вид» там все в порядке. Хороший импульсный источник, пригодный для Hi-Fi аудио — это сложное и недешевое устройство, поэтому изготовить «старомодный» аналоговый блок питания будет зачастую проще и дешевле.
Печатная плата односторонняя и имеет размеры 65х70 мм:
Разводка печатной платы
Схема усилителя звука на микросхеме, плата которого разведена с учетом всех требований, предъявляемых к разводке высококачественных усилителей. Вход разведен максимально далеко от выхода, и заключен в «экран» из разделенной земли — входной и выходной. Дорожки питания, обеспечивают максимальную эффективность фильтрующих конденсаторов (при этом длинна выводов конденсаторов С10 и С12 должна быть минимальна). В своей экспериментальной плате я установил клеммники для подключения входа, выхода и питания — место под них предусмотрено (может несколько мешать конденсатор С10), но для стационарных конструкций лучше все эти провода припаять — так надежнее.
Широкие дорожки кроме низкого сопротивления обладают еще тем преимуществом, что труднее отслаиваются при перегреве. Да и при изготовлении «лазерно-утюжным» методом если где и не «пропечатается» квадрат 1 мм х 1 мм, то не страшно — все равно проводник не оборвется. Кроме того, широкий проводник лучше держит тяжелые детали (а тонкий может просто отклеиться от платы).
Дорожки рекомендуется облудить — и сопротивление меньше, и коррозия.
На плате всего одна перемычка. Она лежит под выводами микросхемы, поэтому ее нужно монтировать первой, а под выводами оставить достаточно места, чтобы не замкнуло.
Резисторы все, кроме R9 мощностью 0,12 Вт, Конденсаторы С9, С10, С12 К73-17 63В, С4 я использовал К10-47в 6,8 мкФ 25В (в кладовке завалялся… С такой емкостью даже без конденсатора С3 частота среза по цепи ООС получается 20 Гц — там, где не нужно глубоких басов, одного такого конденсатора вполне достаточно). Однако я рекомендую все конденсаторы использовать типа К73-17. Использование дорогих «аудиофильских» я считаю неоправданным экономически, а дешевые «керамические» дадут худший звук (это по идее, в принципе — пожалуйста, только помните, что некоторые из них выдерживают напряжение не более 16 вольт и в качестве С7 их использовать нельзя). Электролиты подойдут любые современные. Схема усилителя звука на микросхеме имеет на печатной плате нанесенные значки полярности подключения всех электролитических конденсаторов и диода. Диод — любой маломощный выпрямительный, выдерживающий обратное напряжение не менее 50 вольт, например 1N4001-1N4007. Высокочастотные диоды лучше не использовать.
В углах платы предусмотрено место для отверстий крепежных винтов М3 — можно крепить плату только за корпус микросхемы, но все же надежнее еще и прихватить винтами.
Теплоотвод для микросхемы
Микросхему обязательно установить на радиатор площадью не менее 350 см2. Лучше больше. В принципе в нее встроена тепловая защита, но судьбу лучше не искушать. Даже если предполагается активное охлаждение, все равно радиатор должен быть достаточно массивным: при импульсном тепловыделении, что характерно для музыки, тепло более эффективно отбирается теплоемкостью радиатора (т.е. большая холодная железка), нежели рассеиванием в окружающую среду.
Металлический корпус микросхемы соединен с «минусом» питания. Отсюда возникают два способа установки ее на радиатор:
Через изолирующую прокладку, при этом радиатор может быть электрически соединен с корпусом.
Напрямую, при этом радиатор обязательно электрически изолирован от корпуса.
Первый вариант рекомендуется, если вы собираетесь ронять в корпус металлические предметы (скрепки, монеты, отвертки), чтобы не было замыкания. При этом прокладка должна быть по возможности тоньше, а радиатор — больше.
Второй вариант (мой любимый) обеспечивает лучшее охлаждение, но требует аккуратности, например не демонтировать микросхему при включенном питании.
В обоих случаях нужно использовать теплопроводящую пасту, причем в 1-м варианте она должна быть нанесена и между корпусом микросхемы и прокладкой, и между прокладкой и радиатором.
Схема усилителя звука на микросхеме — налаживание
Общение в интернете показывает, что 90% всех проблем с аппаратурой составляет ее «не налаженность». То есть, спаяв очередную схему, и не сумев ее наладить, радиолюбитель ставит на ней крест, и во всеуслышание объявляет схему плохой. Поэтому наладка — самый важный (и зачастую самый сложный) этап создания электронного устройства.
Правильно собранный усилитель в налаживании не нуждается. Но, поскольку никто не гарантирует, что все детали абсолютно исправны, при первом включении нужно соблюдать осторожность.
Первое включение проводится без нагрузки и с отключенным источником входного сигнала (лучше вообще закоротить вход перемычкой). Хорошо бы в цепь питания (и в «плюс» и в «минус» между источником питания и самим усилителем) включить предохранители порядка 1А. Кратковременно (~0,5 сек.) подаем напряжение питания и убеждаемся, что ток, потребляемый от источника небольшой — предохранители не сгорают. Удобно, если в источнике есть светодиодные индикаторы — при отключении от сети, светодиоды продолжают гореть не менее 20 секунд: конденсаторы фильтра долго разряжаются маленьким током покоя микросхемы.
Ток покоя микросхемы
Если потребляемый микросхемой ток большой (больше 300 мА), то причин может быть много: КЗ в монтаже; плохой контакт в «земляном» проводе от источника; перепутаны «плюс» и «минус»; выводы микросхемы касаются перемычки; неисправна микросхема; неправильно впаяны конденсаторы С11, С13; неисправны конденсаторы С10-С13.
Убедившись, что схема усилителя звука на микросхеме держит нормальный ток покоя, смело включаем питание и измеряем постоянное напряжение на выходе. Его величина не должна превышать +-0,05 В. Большое напряжение говорит о проблемах с С3 (реже с С4), или с микросхемой. Бывали случаи, когда «межземельный» резистор либо был плохо пропаян, либо вместо 3 Ом имел сопротивление 3 кОм. При этом на выходе была постоянка 10…20 вольт. Подключив к выходу вольтметр переменного тока, убеждаемся, что переменное напряжение на выходе равно нулю (это лучше всего делать с замкнутым входом, или просто с не подключенным входным кабелем, иначе на выходе будут помехи). Наличие на выходе переменного напряжения говорит о проблемах с микросхемой, или цепями С7R9, С3R3R4, R10. К сожалению, зачастую обычные тестеры не могут измерить высокочастотное напряжение, которое появляется при самовозбуждении (до 100 кГц), поэтому лучше всего здесь использовать осциллограф.
Если и тут все в порядке, подключаем нагрузку, еще раз проверяем на отсутствие возбуждения уже с нагрузкой, и все — можно слушать!
Дополнительное тестирование
Но лучше все же провести еще один тест. Дело в том, что самым, на мой взгляд, мерзким видом возбуждения усилителя, является «звон» — когда возбуждение появляется только при наличии сигнала, причем при его определенной амплитуде. Потому что его трудно обнаружить без осциллографа и звукового генератора (да и устранить непросто), а звук портится колоссально из-за огромных интер-модуляционных искажений. Причем на слух это обычно воспринимается как «тяжелый» звук, т.е. без всяких дополнительных призвуков (т.к. частота очень высокая), поэтому слушатель и не знает, что у него усилитель возбуждается. Просто послушает, и решит, что микросхема «плохая», и «не звучит».
Еслиcхема усилителя звука на микросхеме правильно собрана и нормальный источник питания такого быть не должно.
Однако иногда бывает, и цепь С7R9 как раз и борется с такими вещами. НО! В нормальной микросхеме все ОК и при отсутствии С7R9. Мне попадались экземпляры микросхемы со звоном, в них проблема решалась введением цепи С7R9 (поэтому я ее и использую, хоть в даташите ее и нет). Если подобная гадость имеет место даже при наличии С7R9, то можно попробовать ее устранить, «поигравшись» с сопротивлением (его можно уменьшить до 3 Ом), но я бы не советовал использовать такую микросхему — это какой-то брак, и кто его знает, что в ней еще вылезет.
Проблема в том, что «звон» можно увидеть только на осциллографе, это когда схема усилителя звука на микросхеме получает сигнал со звукового генератора (на реальной музыке его можно и не заметить) — а это оборудование есть далеко не у всех радиолюбителей. (Хотя, если хотите эти делом хорошо заниматься, постарайтесь такие приборы заметь, хотя бы где-то ими пользоваться). Но если желаете качественного звука — постарайтесь провериться на приборах — «звон» — коварнейшая вещь, и способен повредить качеству звучания тысячей способов. Мои платы:
печатка изготовлена с помощью ЛУТ
«Настольная» проверка усилителя
Схема усилителя звука на микросхеме после предварительного включение на столе, показала, что схема и печатная плата абсолютно рабочие! Дополнительных настроек после сборки по схеме не производились! очень доволен, рекомендую!
Предварительное включение усилителя на столе, показала, что схема и печатная плата абсолютно рабочие! Дополнительных настроек после сборки по схеме не производились! очень доволен, рекомендую!
Скачать вложения: HiFi7294
Источник: electroclub.info
usilitelstabo.ru
Усилитель на TDA7377 2x30W | Все своими руками
Такой усилитель простой и быстрый монтаж — демонтаж, особенно, что на основе TDA7377 можно собирать автомобильный УНЧ класса АВ. Усилитель можно производить в нескольких испонениях: Quad, стерео (дека) или сложные версии 2.1 (стерео )
Схему усилителя сделал для друг. Микросхема TDA7377 был лучший выбор, работает с интегрированной одного источника питания 14В, 2 х 20 Вт макс напряжение питания 18 В постоянного тока.
Преимущества усилителя TDA7377:
— хороший звук
— легкий в сборке
— мало элементов
Краткие параметры микросхемы:
УНЧ 4x6W, 2x20W BTL (14.4V/4 Ом), max 2x35W, Gv=26dB
Выходная мощность: 2×30Вт
Вид напряжения питания: однополярное
Напряжение питания(MAX): 14,4В (18В)
Тип корпуса: multiwatt15
Сопротивление нагрузки: Ом 4
Вот схема TDA7377 взята из даташита:
Список используемых деталей:
C1,3 — 470нФ-2,2мф 50В пленка
C2 — 47мФ 25В электролит
C4 — 4 700-10 000мФ электролит
R1 — 10кОм (0,25Вт)
Вот печать (вид сверху). Подключения усилителя:
Плата работает, супер звук, хороший и мощности достаточно для меня 🙂 .
И не забудьте поставить TDA7377 на радиатор!
Автор Статьи: Andreian toma
Скачать печатную плату
Прочитайте Получить пароль от архива
Навигация по записям
rustaste.ru
