Усилитель на тда 2030 с однополярным питанием. Усилитель на микросхеме TDA2030: схемы, характеристики и особенности сборки

Как собрать усилитель на TDA2030. Какие существуют схемы подключения TDA2030. Каковы основные характеристики и преимущества усилителя на TDA2030. На что обратить внимание при сборке усилителя на TDA2030.

Содержание

Особенности и характеристики микросхемы TDA2030

Микросхема TDA2030 является популярным выбором для построения компактных и недорогих усилителей мощности звука. Рассмотрим ее основные характеристики:

Максимальная выходная мощность: до 18 Вт (при напряжении питания ±18В и нагрузке 4 Ом)
Напряжение питания: однополярное 12-36В или двухполярное ±6-18В
Коэффициент нелинейных искажений: 0,5% при выходной мощности 14 Вт
Коэффициент усиления по напряжению: 30 дБ
Входное сопротивление: 100 кОм
Полоса пропускания: 20 Гц — 100 кГц
Встроенная защита от короткого замыкания и перегрева

Как видим, TDA2030 обладает хорошими характеристиками для построения усилителей бытового применения. Какие преимущества дает использование этой микросхемы?

Преимущества усилителя на TDA2030

Усилитель на базе TDA2030 имеет ряд достоинств:

Простота схемы — требуется минимум внешних компонентов
Компактные размеры конечного устройства
Низкая стоимость комплектующих
Хорошее качество звучания при малых искажениях
Возможность работы как от однополярного, так и от двухполярного питания
Встроенные схемы защиты повышают надежность
Широкий диапазон напряжений питания позволяет оптимизировать схему под конкретные задачи

Благодаря этим преимуществам TDA2030 часто используется в самодельных усилителях для компьютерной акустики, портативных аудиосистем и других подобных применений. Какие существуют варианты схем на этой микросхеме?

Особенности сборки усилителя на TDA2030

При самостоятельном изготовлении усилителя на TDA2030 важно учитывать следующие моменты:

Обязательно использовать радиатор охлаждения площадью не менее 10-15 см² на каждую микросхему
Применять качественные пленочные конденсаторы в цепях обратной связи
Обеспечить надежное заземление и экранирование входных цепей для снижения наводок
При двухполярном питании использовать симметричный трансформатор
Емкость фильтрующих конденсаторов блока питания — не менее 2000-4000 мкФ на канал
Для снижения искажений желательно применять стабилизированное питание

Соблюдение этих рекомендаций позволит собрать качественный усилитель с хорошими характеристиками. Каковы типичные проблемы при неправильной сборке?

Возможные проблемы и их устранение

При сборке усилителя на TDA2030 могут возникнуть следующие неисправности:

Сильный нагрев микросхемы — проверить правильность установки на радиатор, напряжение питания
Искажения звука на высокой громкости — увеличить емкость конденсаторов питания, проверить качество пайки
Фон переменного тока — улучшить экранирование входных цепей, проверить качество заземления
Самовозбуждение усилителя — установить RC-цепочку (100 Ом + 100 пФ) между выходом и общим проводом
Низкая выходная мощность — проверить напряжение питания, качество акустики

Внимательный подход к сборке и настройке позволит избежать большинства проблем и получить качественно работающий усилитель. Какие выводы можно сделать о применении TDA2030?

Заключение: когда стоит использовать TDA2030

Усилитель на TDA2030 может быть оптимальным выбором в следующих случаях:

Требуется недорогой компактный усилитель мощностью до 15-20 Вт
Нужен простой в сборке усилитель для начинающих радиолюбителей

Необходим усилитель с низким уровнем искажений для качественного звучания
Планируется работа от нестабилизированного источника питания
Важна надежность и наличие встроенных схем защиты

При более высоких требованиях к мощности и качеству звучания стоит рассмотреть более современные микросхемы усилителей. Однако для многих любительских применений TDA2030 остается отличным бюджетным решением, позволяющим построить качественный усилитель звука своими руками.

Усилитель на TDA2030 с однополярным питанием – Поделки для авто

Часто при построении усилителя возникает проблема построения источника питания. Не всегда есть возможность купить или намотать трансформатор со средней точкой для двухполярного блока питания. В то же время можно найти готовый рабочий однополярный источник, например от старого оборудования или питать усилитель от бортовой сети автомобиля, катера и т.д. Кстати хочу сразу предложить отличный ресурс, где можно купить запчасти для вашего авто.

Для примера рассмотрим микросхему НЧ усилителя TDA2030. Она спроектирована для построения усилителей класса АВ. В тех. документации производителя показано типичное применение микросхемы с однополярным питанием.

Типичным для TDA2030 является выходная мощность 14Вт при питании 14В на 4 Ом-ной нагрузке (при коэффициенте искажений 0.5%). Максимальное значение однополярного питания 36В. TDA2030 имеет большой ток на выходе (до 3.5А), низкие значения перекрестных и гармонических искажений.

Кроме того, она имеет встроенную оригинальную (запатентованную) систему защиты от короткого замыкания, обеспечивающую автоматическое ограничение рассеиваемой мощности для того, чтобы сохранить рабочую точку выходных транзисторов в пределах области их безопасной работы. Также имеется типовая тепловая защита (отключение) при достижении 150?С.

Назначение каждого элемента на схеме и возможность изменения их номиналов показаны в таблице.

	Номинал	Назначение	Повышение номинала	Снижение номинала
R1	150 кОм	петля замкнутой обратной связи	усиление возрастет	усиление уменьшится *
R2	4.7 кОм	петля замкнутой обратной связи	усиление уменьшится *	усиление возрастет
R3	100 кОм	смещение неинвертирующего входа	входное сопротивление возрастет	входное сопротивление уменьшится
R4	1 Ом	стабилизация частоты	возможна осцилляция на ВЧ при индуктивной нагрузке
RA/RB	100 кОм	смещение неинвертирующего входа	ухудшение ослабления ВЧ	расход мощности
C1	1мкФ	развязка по постоянному току		увеличивает частоту среза НЧ
C2	2мкФ	развязка по постоянному току		увеличивает частоту среза НЧ
C3	0.1мкФ	фильтр питающего напряжения		возможна осцилляция
C5	100мкФ	фильтр питающего напряжения		возможна осцилляция
C7	0.22мкФ	стабилизация частоты		возможна осцилляция
CB	~1/(2? B R1) В – полоса пропускания	частота среза ВЧ	сужение полосы пропускания	расширение полосы пропускания
D1,D2	1N4001	защита от пиковых напряжений

* – петлевое усиление должно быть больше 24 дБ.

Печатная плата для приведенной схемы

Усилитель на TDA2030 с однополярным питанием

TDA2030 следует установить на соответствующий радиатор. При однополярном питании не требуется электрическая изоляция между корпусом микросхемы и радиатором.

Печатка в формате .lay скачать…

Самодельная активная стереоколонка на TDA2030

Начинающему радиолюбителю предлагают собрать простой стерео усилить низкой частоты с питанием от 220 В. Отладить плату и разместить конструкцию в прозрачный корпус. Кандидат на идеальный радиоконструктор (простая схема, простой монтаж, готовый корпус)? Проверим это утверждение.

Пришло в пакетике:

Конструкция — возможно современная замена усилителя низкой частоты из классических книг по радиолюбительству?

Распаковал. Забыли положить в комплектацию конструктора ручки регуляторов и винты/гайки для крепления:

Трансформатор питания тяжело перенес путешествие из Китая. Крепление к корпусу погнулось. Обмотки — на двух различных катушках. Правильные трансформаторы наматывают на одной катушке.

Параметры:

Один из динамиков так же пострадал в дороге:

4 Ома 3 Ватта:

Инструкция:

Схема:

Двухполярный блок питания, пассивный регулятор тембра, усилитель класса АВ на мощном операционном усилителе TDA2030.

Печатная плата:

Переменные резисторы. Обратите внимание на регулятор громкости — резистор 50 кОм типа В. Лучше применять логарифмический тип А:

Мне не понравилось отсутствие предохранителя в цепи 220 В, отключение питания только после трансформатора блока питания.

Собираем схему.

Все детали в комплекте: обычные китайские электролитические конденсаторы, микросхемы, радиаторы, разъемы и прочее.
Осталось после сборки много деталей:

Проверим напряжение на шинах питания:

Постоянное напряжение на выходе усилителя (регулятор громкости в мин. положение)

Тестовый синус 1 кГц:

Сигнал усиливает примерно в 10 раз.
Мощность выходная на канал максимальная Pmax=(7.5/2)^2/4=3,5 Ватт.
Средняя: Pср=Pmax/2=1.75Ватт.
Микросхема нагрелась градусов до 80. Начал греться и трансформатор питания.

Клиппинг, на слух хорошо заметно:

Прямоугольник 1 кГц:

Немного гудит трансформатор. Помехи по питанию -> слабый гул 100 Гц в колонках даже при отсутствии сигнала (регулятор громкости на нуле). Неудачная разводка платы? По фото печатки земля разведена одним закольцованным полигоном. Возможно из-за этого гудит?

Регуляторы тональности и громкости достаточно качественные — не трещат, перекосов баланса на слух не слышно, на минимальном положении сигнал не проходит в усилитель.

Итог:
1. Неполная комплектация. Нет фурнитуры. Нет ручек регулировки.
2. Поврежденный громкоговоритель — это проблема упаковки конструктора.
3. «Гудящий» трансформатор.
4. Питание не отключает трансформатор от сети. Нет предохранителя на 220 В.
5. Неудачная разводка платы -> фон 100 Гц
6. Перемененный резистор в регуляторе громкости типа В. Лучше применять типа А.
7. Нет ножек с низу конструкции, чтобы усилитель не царапал стол, на котором установлен
8. Прозрачные корпуса, подобно этой конструкции на винтах, достаточно непрочные. Шатаются, при падении могут развалиться. Я винты усиливал термоклеем прозрачным в других конструкциях.
7. Китайская вилка.

По совокупности замечаний решил не собрать конструкцию. Решил переделать конструкцию полностью, переделать плату, заменить гудящий трансформатор, поврежденный динамик, купить декоративные решётки. Если у читателей будут идеи по схематихническим решениям и конструкции, пишите в комментариях. Рассмотрим интересные предложения. Не стал отдирать защитную бумагу. С учётом недоложенной фурнитуры получилось вот так:

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Три простых схемы усилителей на TDA2030

Для начинающих радиолюбителей представлены ниже три простые схемы усилителей на микросхеме TDA2030H,V.

Их можно использовать для компьютера, в качестве сабвуфера, DVD проигрывателя и других устройств.

Схема первого усилителя с однополярным питанием (+V ) от 12 до 36В.

Печатная плата усилителя.

Второй вариант усилителя с двухполярным питанием V+/- до 18В.

Печатная плата усилителя

Схема третьего усилителя с увеличенной мощностью на двух микросхемах, включенных на встречу друг другу.

Во всех вариантах микросхемы должны быть установлены на радиатор!

Наименование выводов микросхемы TDA2030

Основные характеристики TDA2030

Использованы материалы Datasheet TDA2030

P.S. Эту схему и других простых усилителей Вы можете обсудить на нашем ФОРУМЕ

Есть в продаже наборы для самостоятельной сборки усилителя на TDA2030 в нашем магазине.

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

П О П У Л Я Р Н О Е:

4-х канальный усилитель мощности своими руками

Переделка усилителя «ОДИССЕЙ»

Был у меня подходящий корпус от «вечно не работающего» усилителя «ОДИССЕЙ-У-010», постоянно сгорающие выходные транзисторы КТ819ГМ как в усилителе, так и в таком же капризном стабилизаторе напряжения, да ещё и ко всему прочему не малый вес усилителя!

Решил я его переделать и … представляю вам новый 4-х канальный усилитель 4 по 45 Ватт на выходе!

Подробнее…

Усилитель для приёмника FM диапазона

Простой ВЧ усилитель для FM-диапазона своими руками

Для приёма удалённых станций FM-диапазона можно порекомендовать простую схему ВЧ-усилителя на одном транзисторе.

Схема УВЧ с общим эмиттером построена на транзисторе 2SC2570.

Подробнее…

Широкополосный усилитель мощности на RF2113

Миниатюрный линейный усилитель средней мощности

Данный усилитель на одной микросхеме можно использовать в различных радиоэлектронных устройствах. Это может быть усилитель для радиостанции, радиотелефона, радиомикрофона, жучка…

Подробнее…

Популярность: 68 799 просм.

HI-FI усилитель мощности на TDA2030A с двухполярным питанием | РадиоДом

Предлагаемая на рисунке TDA2030A схема усилителя мощности, с давних пор пользуется большой популярностью у людей занимающихся построением звуковой аппаратуры. Обладая небольшими габаритами и отличными HI-FI характеристиками, микросхема способна работать с нагрузкой сопротивлением от 4 до 8 Ом, и обеспечить мощность выходного сигнала до 18 Ватт. Питание усилителя может быть однополярным, но в этом случае, при включении, происходит громкий щелчок в акустической системе из-за переходных процессов, такой вариант мы рассматривать не будем. Схема имеющая двухполярное питание, лишена этого недостатка, запуск усилителя на TDA2030A происходит абсолютно бесшумно и не требует развязки выходных цепей с помощью разделительного конденсатора большой ёмкости.
В этой схеме усилителя на TDA2030A, могут применяться металлоплёночные резисторы мощностью от 0,125 до 0,25 Ватт, кроме резистора R4, который имеет мощность рассеивания 2 Ватта. Конденсаторы устанавливаются любые, с граничным напряжением не менее 25 Вольт, С1 и С2 желательно брать высококачественные, для наилучшего звучания. Защитные диоды VD1, VD2 — любые кремневые с прямым током 0,5-1 Ампер, например — 1N4005 или КД226. Коэффициент усиления схемы на TDA2030A можно менять в небольших пределах, с помощью подбора сопротивления резистора R2, чем меньше его номинал — тем больше коэффициент усиления, но увлекаться этим не стоит, с ростом усиления, значительно увеличиваются собственные шумы и возрастают искажения выходного сигнала.
Обратите внимание, на схеме выше, указано максимальное напряжение питания усилителя TDA2030A ± 22 Вольта, питать устройство таким напряжением можно только в случае применения стабилизированного источника. Если схема будет работать от простого, двухполярного блока, то напряжение должно быть в пределах ± 18 Вольт, для предотвращения пробоя TDA2030A даже при кратковременных повышениях сетевого напряжения. Радиатор охлаждения усилителя можно использовать с минимальной площадью от 200 квадратных сантиметров, или использовать готовую систему охлаждения процессора от старого компьютера. Качество звука данной схемы очень хорошее, при условии использования высококачественной акустической системы и желательно цифрового источника сигнала.

Усилитель на TDA2030/LM1875 с выпрямителем, темброблоком и защитой

Данный стерео усилитель меня заинтересовал тем, что он выполнен на одной печатной плате и является усилителем — моноблоком. Такой усилитель удобно встроить практически в любой корпус без создания “паутины” проводов. Еще одно преимущество усилителя, это возможность широкого применения аналогов элементов. Например, в качестве выходных усилителей могут применяться, как TDA2030, TDA2040, TDA2050 так и LM1875. В своем усилителе моноблоке я применил микросхемы LM1875.

В качестве операционных усилителей темброблока могут применяться микросхемы JRC4558, NE5532, TL072, TL082. Я же применил NE5532, найти их в местных магазинах не составило труда.

Схемы электрической принципиальной на данный усилитель в интернете нет, но есть печатная плата с подписанными маркировками и номиналами элементов, которая была повторена многими людьми. Также можно использовать даташиты на микросхемы LM1875, TDA2030 и т.д.

Итак, скачиваем печатную плату. Травим, сверлим, лудим.

Усилитель моноблок имеет защиту от перегрева, в данном случае впаивается термореле вместо перемычки Jump. Помимо термозащиты есть защита акустической системы от постоянного тока на выходе. Защита очень хорошо показала себя при неправильном подключении обмоток трансформатора, вследствие чего, произошел пробой микросхем LM1875 и, на выходе появилось напряжение постоянного тока, защита сработала и разъединила акустическую систему от усилителя.

В качестве реле защиты применено реле TRA3L-12VDC-S-2Z. Реле рассчитано на напряжение 12В, и имеет две пары нормально замкнутых и две пары нормально разомкнутых контактов.

Для любителей паять по картиночкам выкладываю визуальное пособие по сборке.

Напряжение питания усилителя биполярное. В качестве емкостей выпрямителя применены два электролитических конденсатора емкостью 10000мкФ каждый и напряжением 35В, можно применить емкости и по 4700мкФ, все зависит от мощности трансформатора. Напряжение питания усилителя зависит от выбора примененных выходных усилителей. Так, например, для LM1875 напряжение трансформатора должно быть в диапазоне от 2×12В до 2×18В, заметьте, что это указано переменное напряжение трансформатора (50Гц). Для микросхем TDA напряжение трансформатора должно быть от 2×12В до 2×15В (50Гц).

В качестве диодного моста я применил KBL410, рассчитанный на ток 4А и напряжение 1000В.

При запуске усилителя, в течение секунды (примерно) работает защита и светятся два светодиода (зеленый и красный), если все в порядке (нет постоянного потенциала на выходе усилителей и нет перегрева), то красный светодиод перестает светиться, и усилитель начинает функционировать.

На плате присутствует перемычка, именуемая как Jump, вместо нее можно установить термореле типа KSD301 на определенную температуру (например, 75⁰С), и установить его на радиатор, тогда при достижении этой температуры на радиаторе, будет срабатывать защита.

На входах усилителей (LM1875) указаны пленочные конденсаторы емкостью 2,2мкФ, я поставил на 1мкФ, так как конденсаторы емкостью 2,2мкФ не подходили по размерам.

В качестве стабилизатора защиты применен интегральный стабилизатор LM7812, который устанавливается через диэлектрическую втулку и прокладку (как и усилители LM1875) на радиатор.

Переменные резисторы имеют сопротивление 50кОм. Корпуса этих резисторов необходимо спаять общим проводом и соединить с землей (заземлить).

Все емкости рассчитаны на напряжение постоянного тока 35В, кроме двух конденсаторов на 100мкФ 16В, которые стоят в обвязке транзисторов BC547.

Светодиоды устанавливаются таким образом, чтобы их катоды были припаяны к земле (общему полигону).

Резисторы R1 для LM1875 имеют сопротивление 20кОм, а R2 = 1кОм. Для микросхем TDA R1 = 22кОм, R2 = 680Ом.

Резистор RES — это резистор питания защиты, который имеет сопротивление 47-50Ом и мощность 2Вт.

Резистор RT — резистор темброблока, который имеет сопротивление от 1кОм до 1,5кОм (у меня на 1кОм) и мощность 2Вт.

Изначально лучше паять перемычки, потом резисторы, а далее полупроводники и емкости. Это связано с удобством, вставляем перемычки, переворачиваем плату, кладем ее на стол и паяем, ничего не вылетает. Далее вставляем резисторы и так далее.

Перед впаиванием элементы необходимо проверить, даже если они новые, это вам облегчит поиск неисправности при каком-либо сюрпризе.

После правильной сборки и пайки, смывки канифоли, установки микросхем на радиатор через диэлектрические втулки и прокладки, усилитель должен функционировать без каких-либо настроек. В некоторых случаях, слышен “пердеж” в колонках, то есть низкочастотные возбуждения, как это случилось у меня, тогда необходимо на плате, между выходами и землей поставить две RC цепочки, состоящие из конденсатора (можно керамический) на 220нФ и резистора сопротивлением 1 Ом, соединенные последовательно, так рекомендовал разработчик этого усилителя. Данная RC цепь именуется, как цепь Цобеля. После установки RC цепей, возбуждения исчезли.

Даташит на LM1875 СКАЧАТЬ

Даташит на TDA2030 СКАЧАТЬ

Печатная плата усилителя на TDA2030/LM1875 СКАЧАТЬ