Упражнение 10. Возвращаем молодость кожеНормализуем работу кровеносной системы....
Дополнение микросхемы TDA7294 мощными комплементарными транзисторами, управляемыми с ее выходного каскада, увеличивает номинальную выходную мощность УМЗЧ до 100 Вт с нагрузкой 4 Ом. Помимо отечественных транзисторов, для этой цели можно рекомендовать и более мощные импортные. Применение автором в конструкции малошумного вентилятора – "кулера" от компьютерного процессора позволило уменьшить размеры теплоотводов и усилителя.
УМЗЧ на микросхеме TDA7294 приобрел заслуженную популярность у радиолюбителей. При минимуме затрат можно собрать высококачественный УМЗЧ.
Вариант усилителя на микросхеме TDA7294, оказывается более надежным при работе на реальную нагрузку, но его основные технические характеристики остаются прежними: небольшой для выходной мощности 5 Вт коэффициент нелинейных искажений увеличивается до 0,5 % при мощности более 50 Вт. На нагрузке сопротивлением 4 Ом не удается достичь выходной мощности более 80 Вт. Рекомендованная же фирмой – изготовителем мостовая схема включения микросхемы не предусматривает возможность работы с нагрузкой сопротивлением 4 Ом.
Показанный здесь вариант усилителя, его схема показана на рис.1 решает проблему с повышением выходной мощности и уменьшения коэффициента нелинейных искажений при выходной мощности более 50 Bт по сравнению с типовой схемой включения микросхемы. Для снижения нагрузки на выходной каскад микросхемы, встроен дополнительный двухтактный повторитель на мощных биполярных транзисторах, которые работают в режиме В. Искажения типа "лесенка" в выходном каскаде отсутствуют потому, что выход микросхемы также соединен с нагрузкой через низкоомный резистор, а напряжение ООС снимается с эмиттерной цепи дополнительных транзисторов. Резистор R7 обеспечивает быструю разрядку емкости эмиттерных переходов транзисторов выходного каскада.
Основные технические характеристики:
Входное сопротивление: 22 кОм
Входное напряжение: 0,8 В
Номинальная выходная мощность: 100 Вт/4 Ом
Полоса воспроизводимых частот: 20 – 20000 Гц
К недостатку предлагаемого УМЗЧ, по сравнению с вариантом по типовой схеме включения микросхемы, можно отнести более крутой рост нелинейных искажений при выходной мощности, близкой к максимальной. В типовой схеме ограничение выходного сигнала имеет более "мягкий" характер.
Упрощенная структурная схема TDA7294, показанная на рис. 1, позволяет сделать следующее предположение. В цепях выходных транзисторов микросхемы включены резистивные датчики тока, поэтому при напряжении выходного сигнала, близкого к напряжению питания (когда ток через мощные транзисторы микросхемы максимален), блок защиты начинает плавно ограничивать ток в нагрузке, полевые транзисторы выходного каскада, вероятно, тоже способствуют более мягкому ограничению. Дополнительные же транзисторы этого УМЗЧ такой цепью слежения не охвачены, и возникает "жесткое" ограничение выходного сигнала, что заметно на слух.
Уменьшение емкости С6, С7 в сравнении с указанной в схеме, ведет к неустойчивой работе УМЗЧ на большой мощности, но увеличение емкости может привести к выходу из строя транзисторов VT1, VT2, так как при замыкании в нагрузке узел защиты микросхемы не всегда обеспечивает надежную защиту дополнительных транзисторов до того момента, когда сработают предохранители FU1, FU2. Усилитель питается от нестабилизированного блока питания от сети 220 В.
Не все детали, приобретаемые на радиорынках, отличаются высоким качеством. Попадаются микросхемы, склонные к самовозбуждению. В описанном варианте, самовозбуждение некоторых микросхем приходится устранять подбором и конденсатора С6.
В УМЗЧ по предлагаемой здесь схеме даже при небольшом самовозбуждении возникают искажения типа "ступенька". Если нет возможности заменить "неудачную" микросхему, эффект можно устранить, подпаяв параллельно резистору R7 конденсатор емкостью 0,047-0,15 мкФ. Самовозбуждение также устраняют снижением глубины ООС (увеличением сопротивления резистора R3), при этом повышается чувствительность усилителя.
Детали в усилителе использованы:
- резисторы МЛТ
- конденсаторы C1 — K73-17, КМ-6; С2 – КТ-1, КМ-5; С8 – K73-17; СЗ-С7 — К50-35 или импортные.
- дроссель L1 — 25 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1 мм — намотан на каркасе диаметром 5 мм в два слоя.
Два канала усилителя собраны на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм; ее чертеж с расположением элементов показан на рис.2 (контур вентиляторов условно прозрачный).
На печатной плате для блокировочных конденсаторов С9, С10 место не предусмотрено. Применение транзисторов, значительно отличающихся по коэффициенту передачи тока базы, на надежности и качестве звучания практически не отражается.
Отсутствие тока покоя позволяет использовать вентилятор ("кулер") от процессора "Pentium" для охлаждения теплоотводов обоих каналов усилителя. Плату и вентиляторы необходимо установить так, чтобы потоки теплого воздуха не нагревали другие детали усилителя.
Мощные транзисторы смонтированы параллельно плоскости печатной платы металлической поверхностью теплоотвода к кулеру. На плоской стороне кулера необходимо просверлить сквозные отверстия диаметром 2,5 мм, совпадающие с отверстиями в печатной плате, затем нарезать резьбу МЗ. Через отверстия в плате вентилятор винтами прижимают к транзисторам. На них необходимо положить тонкие слюдяные прокладки и смазать теплопроводящей пастой.
Под головки винтов со стороны дорожек нужно подложить шайбы диаметром 10-12 мм или небольшую металлическую пластину, чтобы плотно прижать транзисторы к поверхности теплоотвода. Между печатной платой и транзисторами положите тонкий картон толщиной 0,5-0,8 мм, он обеспечит равномерный прижим транзисторов к плоскости вентилятора, так как их толщина не всегда одинакова, даже для изготовленных в одной партии выпуска.
Микросхема DA1 расположена на дополнительном теплоотводе с эффективной площадью поверхности не менее 50 см 2 .
Дорожки на печатной плате, по которым подается напряжение питания к выходным транзисторам, желательно "усилить", пропаяв вдоль них медный луженый провод диаметром около 1 мм.
Усилитель, собранный из исправных деталей, налаживания не требует и может быть повторен даже начинающими радиолюбителями. Эксплуатация в течение двух лет показала его высокую надежность.
С новой разводкой, а так же с креплением микросхемы и транзисторов на одном радиаторе.
В настоящее время стала доступна широкая номенклатура импортных интегральных усилителей низкой частоты. Их достоинствами являются удовлетворительные электрические параметры, возможность выбора микросхем с заданной выходной мощностью и напряжением питания, стереофоническое или квадрафоническое исполнение с возможностью мостового включения.
Для изготовления конструкции на основе интегрального УНЧ требуется минимум навесных деталей. Применение заведомо исправных компонентов обеспечивает высокую повторяемость и, как правило, дополнительной настройки не требуется.
Приводимые типовые схемы включения и основные параметры интегральных УНЧ призваны облегчить ориентацию и выбор наиболее подходящей микросхемы.
Для квадрафонических УНЧ не указаны параметры в мостовом стереофоническом включении.
TDA1010
Напряжение питания - 6...24 B
Выходная мощность (Un =14,4 В,.КНИ=10%):
RL=2 Ом - 6,4 Вт
RL=4 Ом - 6,2 Вт
RL=8 Ом - 3,4 Вт
Ток покоя - 31 мА
Схема включения
TDA1011
Напряжение питания - 5,4...20 B
Максимальный потребляемый ток - 3 A
Un=16B - 6,5 Вт
Un=12В - 4,2 Вт
Un=9В - 2,3 Вт
Un=6B - 1,0 Вт
КНИ (Р=1 Вт, RL=4 Ом) - 0,2 %
Ток покоя - 14 мА
Схема включения
TDA1013
Напряжение питания - 10...40 B
Выходная мощность (КНИ=10%) - 4,2 Вт
КНИ (Р=2,5 Вт, RL=8 Ом) - 0,15 %
Схема включения
TDA1015
Напряжение питания - 3,6...18 В
Выходная мощность (RL=4 Ом, КНИ=10%):
Un=12В - 4,2 Вт
Un=9В - 2,3 Вт
Un=6B - 1,0 Вт
КНИ (Р=1 Вт, RL=4 Ом) - 0,3 %
Ток покоя - 14 мА
Схема включения
TDA1020
Напряжение питания - 6...18 В
RL=2 Ом - 12 Вт
RL=4 Ом - 7 Вт
RL=8 Ом - 3,5 Вт
Ток покоя - 30 мА
Схема включения
TDA1510
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
КНИ=0,5% - 5,5 Вт
КНИ=10% - 7,0 Вт
Ток покоя - 120 мА
Схема включения
TDA1514
Напряжение питания - ±10...±30 В
Максимальный потребляемый ток - 6,4 А
Выходная мощность:
Un =±27,5 В, R=8 Ом - 40 Вт
Un =±23 В, R=4 Ом - 48 Вт
Ток покоя - 56 мА
Схема включения
TDA1515
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
RL=2 Ом - 9 Вт
RL=4 Ом - 5,5 Вт
RL=2 Ом - 12 Вт
RL4 Ом - 7 Вт
Ток покоя - 75 мА
Схема включения
TDA1516
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
Выходная мощность (Un =14,4 В, КНИ=0,5%):
RL=2 Ом - 7,5 Вт
RL=4 Ом - 5 Вт
Выходная мощность (Un =14,4 В, КНИ=10%):
RL=2 Ом - 11 Вт
RL=4 Ом - 6 Вт
Ток покоя - 30 мА
Схема включения
TDA1517
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемый ток - 2,5 А
Выходная мощность (Un=14,4B RL=4 Ом):
КНИ=0,5% - 5 Вт
КНИ=10% - 6 Вт
Ток покоя - 80 мА
Схема включения
TDA1518
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
Выходная мощность (Un =14,4 В, КНИ=0,5%):
RL=2 Ом - 8,5 Вт
RL=4 Ом - 5 Вт
Выходная мощность (Un =14,4 В, КНИ=10%):
RL=2 Ом - 11 Вт
RL=4 Ом - 6 Вт
Ток покоя - 30 мА
Схема включения
TDA1519
Напряжение питания - 6...17,5 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
Выходная мощность (Uп=14,4 В, КНИ=0,5%):
RL=2 Ом - 6 Вт
RL=4 Ом - 5 Вт
Выходная мощность (Un =14,4 В, КНИ=10%):
RL=2 Ом - 11 Вт
RL=4 Ом - 8,5 Вт
Ток покоя - 80 мА
Схема включения
TDA1551
Напряжение питания -6...18 В
КНИ=0,5% - 5 Вт
КНИ=10% - 6 Вт
Ток покоя - 160 мА
Схема включения
TDA1521
Напряжение питания - ±7,5...±21 В
Выходная мощность (Un=±12 В, RL=8 Ом):
КНИ=0,5% - 6 Вт
КНИ=10% - 8 Вт
Ток покоя - 70 мА
Схема включения
TDA1552
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
Выходная мощность (Un =14,4 В, RL=4 Ом):
КНИ=0,5% - 17 Вт
КНИ=10% - 22 Вт
Ток покоя - 160 мА
Схема включения
TDA1553
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
Выходная мощность (Uп=4,4 В, RL=4 Ом):
КНИ=0,5% - 17 Вт
КНИ=10% - 22 Вт
Ток покоя - 160 мА
Схема включения
TDA1554
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
КНИ=0,5% - 5 Вт
КНИ=10% - 6 Вт
Ток покоя - 160 мА
Схема включения
TDA2004
Выходная мощность (Un=14,4 В, КНИ=10%):
RL=4 Ом - 6,5 Вт
RL=3,2 Ом - 8,0 Вт
RL=2 Ом - 10 Вт
RL=1,6 Ом - 11 Вт
KHИ (Un=14,4B, Р=4,0 Вт, RL=4 Ом)- 0,2%;
Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) - 35...15000 Гц
Ток покоя - <120 мА
Схема включения
TDA2005
Сдвоенный интегральный УНЧ, разработанный специально для применения в автомобиле и допускающий работу на низкоомную нагрузку (до 1,6 Ом).
Напряжение питания - 8...18 В
Максимальный потребляемый ток - 3,5 А
Выходная мощность (Uп =14,4 В, КНИ=10%):
RL=4 Ом - 20 Вт
RL=3,2 Ом - 22 Вт
КНИ (Uп =14,4 В, Р=15 Вт, RL=4 Ом) - 10 %
Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) - 40...20000 Гц
Ток покоя - <160 мА
Схема включения
TDA2006
Расположение выводов совпадает с расположением выводов микросхемы TDA2030.
Напряжение питания - ±6,0...±15 В
Максимальный потребляемый ток - 3 А
Выходная мощность (Еп=±12В,КНИ=10%):
при RL=4 Ом - 12 Вт
при RL=8 Ом - 6...8 Вт КНИ (Еп=±12В):
при Р=8 Вт, RL= 4 Ом - 0,2 %
при Р=4 Вт, RL= 8 Ом - 0,1 %
Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) - 20...100000 Гц
Ток потребления:
при Р=12 Вт, RL=4 Ом - 850 мА
при Р=8 Вт, RL=8 Ом - 500 мА
Схема включения
TDA2007
Сдвоенный интегральный УНЧ с однорядным расположением выводов, специально разработанный для применения в телевизионных и портативных радиоприемниках.
Напряжение питания - +6...+26 В
Ток покоя (Eп=+18 В) - 50...90 мА
Выходная мощность (КНИ=0,5 %):
при Еп=+18 В, RL=4 Ом - 6 Вт
при Еп=+22 В, RL=8 Ом - 8 Вт
КНИ:
при Еп=+18 В Р=3 Вт, RL=4 Ом - 0,1 %
при Еп=+22 В, Р=3 Вт, RL=8 Ом - 0,05 %
Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) - 40...80000 Гц
Схема включения
TDA2008
Интегральный УНЧ, предназначенный для работы на низкоомную нагрузку, обеспечивающий большой выходной ток, очень низкое содержание гармоник и интермодуляционных искажений.
Напряжение питания - +10...+28 В
Ток покоя (Еп=+18 В) - 65...115 мА
Выходная мощность (Еп=+18В, КНИ= 10%):
при RL=4 Ом - 10...12 Вт
при RL=8 Ом - 8 Вт
КНИ (Еп= +18 В):
при Р=6 Вт, RL=4 Ом - 1 %
при Р=4 Вт, RL=8 Ом - 1 %
Максимальный ток потребления - 3 А
Схема включения
TDA2009
Сдвоенный интегральный УНЧ, предназначенный для применения в высококачественных музыкальных центрах.
Напряжение питания - +8...+28 В
Ток покоя (Еп=+18 В) - 60...120 мА
Выходная мощность (Еп=+24 В, КНИ=1 %):
при RL=4 Ом - 12,5 Вт
при RL=8 Ом - 7 Вт
Выходная мощность (Еп=+18 В, КНИ=1 %):
при RL=4 Ом - 7 Вт
при RL=8 Ом - 4 Вт
КНИ:
при Еп= +24 В, Р=7 Вт, RL=4 Ом - 0,2 %
при Еп= +24 В, Р=3,5 Вт, RL=8 Ом - 0,1 %
при Еп= +18 В, Р=5 Вт, RL=4 Ом - 0,2 %
при Еп= +18 В, Р=2,5 Вт, RL=8 Ом - 0,1 %
Максимальный ток потребления - 3,5 А
Схема включения
TDA2030
Интегральный УНЧ, обеспечивающий большой выходной ток, низкое содержание гармоник и интермодуляционных искажений.
Напряжение питания - ±6...±18 В
Ток покоя (Еп=±14 В) - 40...60 мА
Выходная мощность (Еп=±14 В, КНИ = 0,5 %):
при RL=4 Ом - 12...14 Вт
при RL=8 Ом - 8...9 Вт
КНИ (Еп=±12В):
при Р=12 Вт, RL=4 Ом - 0,5 %
при Р=8 Вт, RL=8 Ом - 0,5 %
Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) - 10...140000 Гц
Ток потребления:
при Р=14 Вт, RL=4 Ом - 900 мА
при Р=8 Вт, RL=8 Ом - 500 мА
Схема включения
TDA2040
Интегральный УНЧ, обеспечивающий большой выходной ток, низкое содержание гармоник и интермодуляционных искажений.
Напряжение питания - ±2,5...±20 В
Ток покоя (Еп=±4,5...±14 В) - мА 30...100 мА
Выходная мощность (Еп=±16 В, КНИ = 0,5 %):
при RL=4 Ом - 20...22 Вт
при RL=8 Ом - 12 Вт
КНИ(Еп=±12В, Р=10 Вт, RL = 4 Ом) - 0,08 %
Максимальный ток потребления - 4 А
Схема включения
TDA2050
Интегральный УНЧ, обеспечивающий большую выходную мощность, низкое содержание гармоник и интермодуляционных искажений. Предназначен для работы в Hi-Fi-стереокомплексах и телевизорах высокого класса.
Напряжение питания - ±4,5...±25 В
Ток покоя (Еп=±4,5...±25 В) - 30...90 мА
Выходная мощность (Еп=±18, RL = 4 Ом, КНИ = 0,5 %) - 24...28 Вт
КНИ (Еп=±18В, P=24Bт, RL=4 Ом) - 0,03...0,5 %
Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) - 20...80000 Гц
Максимальный ток потребления - 5 А
Схема включения
TDA2051
Интегральный УНЧ, имеющий малое число внешних элементов и обеспечивающий низкое содержание гармоник и интермодуляционных искажений. Выходной каскад работает в классе АВ, что позволяет получить большую выходную мощность.
Выходная мощность:
при Еп=±18 В, RL=4 Ом, КНИ=10% - 40 Вт
при Еп=±22 В, RL=8 Ом, КНИ=10% - 33 Вт
Схема включения
TDA2052
Интегральный УНЧ, выходной каскад которого работает в классе АВ. Допускает широкий диапазон напряжений питания и имеет большой выходной ток. Предназначен для работы в телевизионных и радиоприемниках.
Напряжение питания - ±6...±25 В
Ток покоя (En = ±22 В) - 70 мА
Выходная мощность (Еп = ±22 В, КНИ = 10%):
при RL=8 Ом - 22 Вт
при RL=4 Ом - 40 Вт
Выходная мощность (En = 22 В, КНИ = 1%):
при RL=8 Ом - 17 Вт
при RL=4 Ом - 32 Вт
КНИ (при полосе пропускания по уровню -3 дБ 100... 15000 Гц и Рвых=0,1...20 Вт):
при RL=4 Ом - <0,7 %
при RL=8 Ом - <0,5 %
Схема включения
TDA2611
Интегральный УНЧ, предназначенный для работы в бытовой аппаратуре.
Напряжение питания - 6...35 В
Ток покоя (Еп=18 В) - 25 мА
Максимальный ток потребления - 1,5 А
Выходная мощность (КНИ=10%): при Еп=18 В, RL=8 Ом - 4 Вт
при Еп=12В, RL=8 0м - 1,7 Вт
при Еп=8,3 В, RL=8 Ом - 0,65 Вт
при Еп=20 В, RL=8 Ом - 6 Вт
при Еп=25 В, RL=15 Ом - 5 Вт
КНИ (при Рвых=2 Вт) - 1 %
Полоса пропускания - >15 кГц
Схема включения
TDA2613
КНИ:
(Еп=24 В, RL=8 Ом, Рвых=6 Вт) - 0,5 %
(Еп=24 В, RL=8 Ом, Рвых=8 Вт) - 10 %
Ток покоя (Еп=24 В) - 35 мА
Схема включения
TDA2614
Интегральный УНЧ, предназначенный для работы в бытовой аппаратуре (телевизионных и радиоприемниках).
Напряжение питания - 15...42 В
Максимальный ток потребления - 2,2 А
Ток покоя (Еп=24 В) - 35 мА
КНИ:
(Еп=24 В, RL=8 Ом, Рвых=6,5 Вт) - 0.5 %
(Еп=24 В, RL=8 Ом, Рвых=8,5 Вт) - 10 %
Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) - 30...20000 Гц
Схема включения
TDA2615
Сдвоенный УНЧ, предназначенный для работы в стереофонических радиоприемниках или телевизорах.
Напряжение питания - ±7,5...21 В
Максимальный потребляемый ток - 2,2 А
Ток покоя (Еп=7,5...21 В) - 18...70 мА
Выходная мощность (Еп=±12 В, RL=8 Ом):
КНИ=0,5% - 6 Вт
КНИ=10% - 8 Вт
Полоса пропускания (по уровню-3 дБ и Рвых=4 Вт) - 20...20000 Гц
Схема включения
TDA2822
Сдвоенный УНЧ, предназначенный для работы в носимых радио и телеприемниках.
Ток покоя (Еп=6 В) - 12 мА
Выходная мощность (КНИ=10%, RL=4 Ом):
Еп=9В - 1,7 Вт
Еп=6В - 0,65 Вт
Еп=4.5В - 0,32 Вт
Схема включения
TDA7052
УНЧ, предназначенный для работы в батарейных носимых аудио-устройствах.
Напряжение питания - 3...15В
Максимальный потребляемый ток - 1,5А
Ток покоя (Е п = 6 В) - <8мА
Выходная мощность (Еп = 6 В, R L = 8 Ом, КНИ = 10%) - 1,2 Вт
Схема включения
TDA7053
Сдвоенный УНЧ, предназначенный для работы в носимых аудио-устройствах, но также может применяться в любой другой аппаратуре.
Напряжение питания - 6...18 B
Максимальный потребляемый ток - 1,5 A
Ток покоя (Е п = 6 В, R L = 8 Ом) - <16 mA
Выходная мощность (Е п = 6 В, RL = 8 Ом, КНИ = 10%) - 1,2 Вт
КНИ (Е п = 9 В, R L = 8 Ом, Рвых = 0,1 Вт) - 0,2 %
Рабочий диапазон частот - 20...20000 Гц
Схема включения
TDA2824
Сдвоенный УНЧ, предназначенный для работы в носимых радио- и телеприемниках
Напряжение питания - 3...15 В
Максимальный потребляемый ток - 1,5 А
Ток покоя (Еп=6 В) - 12 мА
Выходная мощность (КНИ=10%, RL=4 Ом)
Еп=9 В - 1,7 Вт
Еп=6 В - 0,65 Вт
Еп=4,5 В - 0,32 Вт
КНИ (Еп=9 В, RL=8 Ом, Рвых=0,5 Вт) - 0,2 %
Схема включения
TDA7231
УНЧ с широким диапазоном напряжений питания, предназначенный для работы в носимых радиоприемниках, кассетных магнитофонах и т.д.
Напряжение питания - 1,8...16 В
Ток покоя (Еп=6 В) - 9 мА
Выходная мощность (КНИ=10%):
En=12B, RL=6 Ом - 1,8 Вт
En=9B, RL=4 Ом - 1,6 Вт
Еп=6 В, RL=8 Ом - 0,4 Вт
Еп=6 В, RL=4 Ом - 0,7 Вт
Еп=З В, RL=4 Ом - 0,11 Вт
Еп=3 В, RL=8 Ом - 0,07 Вт
КНИ (Еп=6 В, RL=8 Ом, Рвых=0.2 Вт) - 0,3 %
Схема включения
TDA7235
УНЧ с широким диапазоном напряжений питания, предназначенный для работы в носимых радио- и телеприемниках, кассетных магнитофонах и т.д.
Напряжение питания - 1,8...24 В
Максимальный потребляемый ток - 1,0 А
Ток покоя (Еп=12 В) - 10 мА
Выходная мощность (КНИ=10%):
Еп=9 В, RL=4 Ом - 1,6 Вт
Еп=12 В, RL=8 Ом - 1,8 Вт
Еп=15 В, RL=16 Ом - 1,8 Вт
Eп=20 B, RL=32 Ом - 1,6 Вт
КНИ (Еп=12В, RL=8 Ом, Рвых=0,5 Вт) - 1,0 %
Схема включения
TDA7240
Ток покоя (Еп=14,4 В) - 120 мА
RL=4 Ом - 20 Вт
RL=8 Ом - 12 Вт
КНИ:
(Еп=14,4 В, RL=8 Ом, Рвых=12Вт) - 0,05 %
Схема включения
TDA7241
Мостовой УНЧ, разработанный для применения в автомобильных магнитолах. Имеет защиту от короткого замыкания в нагрузке, а также от перегрева.
Максимальное напряжение питания - 18 В
Максимальный потребляемый ток - 4,5 А
Ток покоя (Еп=14,4 В) - 80 мА
Выходная мощность (Еп=14,4 В, КНИ=10%):
RL=2 Ом - 26 Вт
RL=4 Ом - 20 Вт
RL=8 Ом - 12 Вт
КНИ:
(Еп=14,4 В, RL=4 Ом, Рвых=12 Вт) - 0,1 %
(Еп=14,4 В, RL=8 Ом, Рвых=6 Вт) - 0.05 %
Полоса пропускания по уровню -3 дБ (RL=4 Ом, Рвых=15 Вт) - 30...25000 Гц
Схема включения
TDA1555Q
Напряжение питания - 6...18 B
Максимальный потребляемый ток - 4 А
Выходная мощность (Uп =14,4 В. RL=4 Ом):
- КНИ=0,5% - 5 Вт
- КНИ=10% - 6 Вт Ток покоя - 160 мА
Схема включения
TDA1557Q
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
Выходная мощность (Uп =14,4 В, RL=4 Ом):
- КНИ=0,5% - 17 Вт
- КНИ=10% - 22 Вт
Ток покоя, мА 80
Схема включения
TDA1556Q
Напряжение питания -6...18 В
Максимальный потребляемый ток -4 А
Выходная мощность: (Uп=14.4 В, RL=4 Ом):
- КНИ=0,5%, - 17 Вт
- КНИ=10% - 22 Вт
Ток покоя - 160 мА
Схема включения
TDA1558Q
Напряжение питания - 6..18 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
Выходная мощность (Uп=14 В, RL=4 Ом):
- КНИ=0.6% - 5 Вт
- КНИ=10% - 6 Вт
Ток покоя - 80 мА
Схема включения
TDA1561
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемы ток - 4 А
Выходная мощность (Uп=14В, RL=4 Ом):
- КНИ=0.5% - 18 Вт
- КНИ=10% - 23 Вт
Ток покоя - 150 мА
Схема включения
TDA1904
Напряжение питания - 4...20 В
Максимальный потребляемы ток - 2 А
Выходная мощность (RL=4 Ом, КНИ=10%):
- Uп=14 В - 4 Вт
- Uп=12В - 3,1 Вт
- Uп=9 В - 1,8 Вт
- Uп=6 В - 0,7 Вт
КНИ (Uп=9 В, P<1,2 Вт, RL=4 Ом) - 0,3 %
Ток покоя - 8...18 мА
Схема включения
TDA1905
Напряжение питания - 4...30 В
Максимальный потребляемы ток - 2,5 А
Выходная мощность (КНИ=10%)
- Uп=24 В (RL=16 Ом) - 5,3 Вт
- Uп=18В (RL=8 Ом) - 5,5 Вт
- Uп=14 В (RL=4 Ом) - 5,5 Вт
- Uп=9 В (RL=4 Ом) - 2,5 Вт
КНИ (Uп=14 В, P<3,0 Вт, RL=4 Ом) - 0,1 %
Ток покоя - <35 мА
Схема включения
TDA1910
Напряжение питания - 8...30 В
Максимальный потребляемы ток - 3 А
Выходная мощность (КНИ=10%):
- Uп=24 В (RL=8 Ом) - 10 Вт
- Uп=24 В (RL=4 Ом) - 17,5 Вт
- Uп=18 В (RL=4 Ом) - 9,5 Вт
КНИ (Uп=24 В, P<10,0 Вт, RL=4 Ом) - 0,2 %
Ток покоя - <35 мА
Схема включения
TDA2003
Напряжение питания - 8...18 В
Максимальный потребляемы ток - 3,5 А
Выходная мощность (Uп=14В, КНИ=10%):
- RL=4,0 Ом - 6 Вт
- RL=3,2 Ом - 7,5 Вт
- RL=2,0 Ом - 10 Вт
- RL=1,6 Ом - 12 Вт
КНИ (Uп=14,4 В, P<4,5 Вт, RL=4 Ом) - 0,15 %
Ток покоя - <50 мА
Схема включения
TDA7056
УНЧ, предназначенный для работы в носимых радио- и телеприемниках.
Напряжение питания - 4,5...16 В Максимальный потребляемый ток - 1,5 А
Ток покоя(Е п = 12 В, R =16 Ом) - <16 мА
Выходная мощность(Е П = 12 В, R L = 16 Ом, КНИ = 10%) - 3,4 Вт
КНИ(Е П = 12 B, R L = 16 Ом, Рвых = 0,5 Вт) - 1 %
Рабочий диапазон частот - 20...20000 Гц
Схема включения
TDA7245
УНЧ, предназначенный для работы в носимых аудиоустройствах, но также может применяться в любой другой аппаратуре.Напряжение питания - 12...30 В
Максимальный потребляемый ток - 3,0 А
Ток покоя (Е п = 28 В) - <35 мА
Выходная мощность (КНИ = 1%):
-Е п = 14 В, R L = 4 Ом - 4 Вт
-Е П = 18 В, R L = 8 Ом - 4 Вт
Выходная мощность (КНИ = 10%):
-Е П = 14 В, R L = 4 Ом - 5 Вт
-Е П = 18 В, R L = 8 Ом - 5 Вт
КНИ,%
-Е П = 14 В, R L = 4 Ом, Pвых <3,0 - 0,5 Вт
-Е П = 18 В, R L = 8 Ом, Pвых <3,5 - 0,5 Вт
-Е П = 22 В, RL=16 Ом, Pвых <3,0 - 0.4 Вт
Полоса пропускания по уровню
-ЗдБ(Е =14 В, РL = 4 Ом, Pвых = 1 Вт) - 50...40000 Гц
TEA0675
Двухканальный Dolby В шумоподавитель, предназначенный для применения в автомобильной технике. Содержит в своем составе предварительные усилители, эквалайзер с электронным управлением, устройство детектирования электронных пауз для режима сканирования Automatic Music Search (AMS). Конструктивно выполняется в корпусах SDIP24 и SO24.Напряжение питания, 7,6,..12 В
Потребляемый ток, 26...31 мА
Отношение (сигнал+шум)/сигнал, 78...84 дБ
Коэффициент нелинейных искажений:
на частоте 1 кГц, 0,08...0,15%
на частоте 10 кГц, 0,15...0,3%
Выходное сопротивление, 10 кОм
Коэффициент усиления по напряжению, 29...31 дБ
TEA0678
Двухканальный интегральный шумоподавитель Dolby В, разработанный для применения в автомобильной аудиоаппаратуре. Включает в себя каскады предварительного усиления, эквалайзер с электронным управлением, электронный коммутатор источников сигнала, систему Automatic Music Search (AMS).Выпускается в корпусах SDIP32 и SO32.
Ток потребления, 28 мА
Коэффициент усиления предусилителя (на частоте 1 кГц), 31 дБ
Коэффициент гармоник
< 0,15 %
на частоте 1 кГц при Uвых=6 дБ, < 0,3 %
Напряжение шумов, приведенное ко входу, в диапазоне частот 20...20000 Гц при Rист=0, 1,4 мкВ
TEA0679
Двухканальный интегральный усилитель с системой шумопонижения Dolby В, разработанный для применения в различной автомобильной аудиоаппаратуре. Включает в себя каскады предварительного усиления, эквалайзер с электронным управлением, электронный коммутатор источников "сигнала, систему Automatic Music Search (AMS). Управление основными регулировками ИМС осуществляется по шине I2СВыпускается в корпусе SO32.
Напряжение питания, 7,6...12 В
Ток потребления, 40 мА
Коэффициент гармоник
на частоте 1 кГц при Uвых=0 дБ, < 0,15 %
на частоте 1 кГц при Uвых=10 дБ, < 0,3 %
Переходное затухание между каналами (Uвых=10 дБ, на частоте 1 кГц), 63 дБ
Отношение сигнал+шум/шум, 84 дБ
TDA0677
Сдвоенный предварительный усилитель-эквалайзер, предназначенный для использования в автомагнитолах. Включает в себя предварительный усилитель и усилитель-корректор с электронным коммутатором постоянных времени. Также содержит электронный коммутатор входов.ИМС изготавливается в корпусе SOT137A.
Напряжение питания, 7,6.,.12 В
Ток потребления, 23...26 мА
Отношение сигнап+шум/шум, 68...74 дБ
Коэффициент гармоник:
на частоте 1кГц при Uвых = 0 дБ, 0,04...0,1 %
на частоте 10 кГц при Uвых = 6 дБ, 0,08...0,15 %
Выходное сопротивление, 80... 100 Ом
Коэффициент усиления:
на частоте 400 Гц, 104...110 дБ
на частоте 10 кГц, 80..86 дБ
TEA6360
Двухканальный пятиполосный эквалайзер, управляемый по шине 12С, предназначен для применения в автомагнитолах, телевизорах, музыкальных центрах.Изготавливается в корпусах SOT232 и SOT238.
Напряжение питания, 7... 13,2 В
Потребляемый ток, 24,5 мА
Входное напряжение, 2,1 В
Выходное напряжение, 1 В
Диапазон воспроизводимых частот по уровню -1дБ, 0...20000 Гц
Коэффициент нелинейных искажений в диапазоне частот 20...12500 Гц и выходном напряжении 1,1 В, 0,2...0,5 %
Коэффициент передачи, 0,5...0 дБ
Диапазон рабочих температур, -40...+80 С
TDA1074A
Предназначена для использования в стерео усилителях в качестве двухканального регулятора тембра (низких и средних частот) и звука. В состав микросхемы входят две пары электронных потенциометров с восьмью входами и четыре отдельных выходных усилителя. Регулировка каждой потенциометрической пары осуществляется индивидуально, подачей на соответствующие выводы постоянного напряжения.ИМС изготавливается в корпусах SOT102, SOT102-1.
Максимальное напряжение питания, 23 В
Ток потребления (без нагрузки), 14...30 мА
Коэффициент передачи, 0 дБ
Коэффициент гармоник:
на частоте 1кГц при Uвых = 30 мВ, 0,002 %
на частоте 1кГц при Uвых = 5 В, 0,015...1 %
Выходное напряжение шумов в диапазоне частот 20.. .20000 Гц, 75 мкВ
Межканальная развязка в диапазоне частот 20.. .20000 Гц, 80 дБ
Максимальная рассеиваемая мощность, 800 мВт
Диапазон рабочих температур, -30...+80°С
TEA5710
Функционально законченная ИМС, выполняющая функции AM и ЧМ приемника. Содержит все необходимые каскады: от усилителя высокой частоты до AM/ ЧМ детектора и усилителя низкой частоты. Отличается высокой чувствительностью и малым потребляемым током. Применяется в портативных АМ/ЧМ приемниках, радиотаймерах, радионаушниках. ИМС изготавливается в корпусе SOT234AG (SOT137A).Напряжение питания, 2..,12 В
Ток потребления:
в AM режиме, 5,6...9,9 мА
в ЧМ режиме, 7,3...11,2 мА
Чувствительность:
в AM режиме, 1,6 мВ/м
в ЧМ режиме при отношении сигнал/шум 26 дБ, 2,0 мкВ
Коэффициент гармоник:
в AM режиме, 0,8..2,0 %
в ЧМ режиме, 0,3...0,8 %
Выходное напряжение низкой частоты, 36...70 мВ
Уходят в прошлое, и теперь, чтобы собрать какой-либо простой усилитель, уже не надо мучаться с расчетами и клепать печатную плату больших размеров.
Сейчас почти вся дешевая усилительная техника делается на микросхемах. Самое большое распространение получили микросхемы TDA для усиления аудиосигнала. В настоящее время они используются в автомагнитолах, в активных сабвуферах, в домашней акустике и во многих других аудиоусилителях и выглядят примерно вот так:
Плюсы микросхем TDA
- Для того, чтобы собрать на них усилитель, достаточно подвести питание, подключить динамики и несколько радиоэлементов.
- Габариты этих микросхем совсем небольшие, но надо будет их ставить на радиатор, иначе будут сильно греться.
- Они продаются в любом радиомагазине. На Али что-то дороговатые, если брать в розницу.
- В них встроены различные защиты и другие опции, типа отключения звука и тд. Но по моим наблюдениям, защиты срабатывают не очень хорошо, поэтому микросхемы часто дохнут или от перегрева, либо от . Так что желательно не замыкать выводы микросхемы между собой и не перегревать микросхему, выжимая из нее все соки.
- Цена. Я бы не сказал, что они очень дорогие. По цене и выполняемым функциям им нет равных.
Одноканальный усилитель на TDA7396
Давайте соберем простой одноканальный усилитель на микросхеме TDA7396. На момент написания статьи я ее взял по цене в 240 рублей. В даташите на микросхему говорилось, что эта микросхема может выдать до 45 Ватт в нагрузку 2 Ома. То есть если замерить сопротивление катушки динамика и оно будет равняться около 2 Ом, то на динамике вполне можно получить пиковую мощность в 45 Ватт. Этой мощности вполне хватит, чтобы устроить дискотеку в комнате не только для себя, но и для соседей и при этом получить посредственное звучание, что, конечно же, не сравнить с hi-fi усилителями.
Вот распиновка микросхемы:
Собирать наш усилитель будем по типичной схеме, которая была приложена в самом даташите:
На ножку 8 подаем +Vs, а на 4 ножку ничего не подаем. Следовательно, схема примет вот такой вид:
Vs – это напряжение питания. Оно может быть от 8 и до 18 Вольт. “IN+” и “IN-” – сюда подаем слабый звуковой сигнал. К 5 и 7 ноге цепляем динамик. Шестую ногу садим на минус.
Вот моя сборка навесным монтажом
Конденсаторы на входе питания 100нФ и 1000мкФ я не использовал, так как у меня с блока питания итак идет чистое напряжение.
Раскачивал динамик с такими параметрами:
Как видите, сопротивление катушки 4 Ома. Полоса частот говорит о том, что он сабвуферного типа.
А вот так у меня выглядит саб в самопальном корпусе:
Пробовал снять видео, но звук на видео у меня снимает очень плохо. Но все-таки могу сказать, что с телефона на средней мощности уже долбило так, что уши заворачивались, хотя потребление всей схемы в рабочем виде составило всего около 10 Ватт (умножаем 14,3 на 0,73). В этом примере я взял напряжение, как в автомобиле, то есть 14,4 Вольта, что вполне укладывается в наш рабочий диапазон от 8 и до 18 Вольт.
Если у вас нет мощного источника питания, то его можно собрать вот по этой схеме.
Не зацикливайтесь именно на этой микросхеме. Этих микросхем TDA, как я уже говорил, существует множество видов. Некоторые из них усиливают стереосигнал и могут выдавать звук сразу на 4 динамика, как это сделано в автомагнитолах. Так что не поленитесь порыться в интернете и найти подходящую ТДАшку. После окончания сборки дайте заценить соседям ваш усилитель, выкрутив ручку громкости на всю балалайку и прислонив мощный динамик к стене).
А вот в статье я собирал усилитель на микросхеме TDA2030A
Получилось очень даже неплохо, так как TDA2030A обладает лучшими характеристиками, чем TDA7396
Также приложу для разнообразия еще схему от подписчика, у которого усилитель на TDA 1557Q работает исправно уже более 10 лет подряд:
Усилители на Алиэкспресс
На Али я также находил кит наборы на TDA. Например, вот этот стерео усилитель по 15 Ватт на канал по цене 1$. Этой мощности вполне хватит, чтобы потусить под любимые треки в комнатушке
Купить можно .
А вот он уже сразу готовый
Да и вообще, этих модулей усилителей на Алиэкпресс ну очень много. Нажимаете на эту ссылку и выбираете любой понравившийся усилитель.
Обновлено: 27.04.2016
Отличный усилитель для дома можно собрать на микросхеме TDA7294. Если вы не сильны в электронике, то такой усилитель идеальный вариант, он не требует тонкой настройки и отладки как транзисторный усилитель и прост в построении в отличие от лампового усилителя.
Микросхема TDA7294 выпускается вот уже на протяжении 20 лет и до сих пор не потеряла своей актуальности, и по прежнему востребована в кругу радиолюбителей. Для начинающего радиолюбителя, эта статья станет хорошим подспорьем для знакомства с интегральными усилителями звуковой частоты.
В этой статье я постараюсь подробно расписать устройство усилителя на TDA7294. Основной акцент сделаю на стерео усилителе, собранном по обычной схеме (1 микросхема на канал) и вкратце расскажу про мостовую схему (2 микросхемы на канал).
Микросхема TDA7294 и ее особенности
TDA7294 – детище компании SGS-THOMSON Microelectronics, эта микросхема представляет собой усилитель низкой частоты AB класса, и построена на полевых транзисторах.
Из достоинств TDA7294 можно отметить следующее:
- выходная мощность, при искажениях 0,3–0,8 %:
- 70 Вт для нагрузки сопротивлением 4 Ом, обычная схема;
- 120 Вт для нагрузки сопротивлением 8 Ом, мостовая схема;
- функция приглушения (Mute) и функция режима ожидания (Stand-By);
- низкий уровень шумов, малые искажения, диапазон частот 20–20000 Гц, широкий диапазон рабочих напряжений - ±10–40 В.
Технические характеристики
| Технические характеристики микросхемы TDA7294 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Параметр | Условия | Минимум | Типовое | Максимум | Единицы |
| Напряжение питания | ±10 | ±40 | В | ||
| Диапазон воспроизводимых частот | Cигнал 3 db Выходная мощность 1Вт |
20-20000 | Гц | ||
| Долговременная выходная мощность (RMS) | коэф-т гармоник 0,5%: Uп = ±35 В, Rн = 8 Ом Uп = ±31 В, Rн = 6 Ом Uп = ±27 В, Rн = 4 Ом |
60 60 60 |
70 70 70 |
Вт | |
| Пиковая музыкальная выходная мощность (RMS), длительность 1 сек. | коэф-т гармоник 10%: Uп = ±38 В, Rн = 8 Ом Uп = ±33 В, Rн = 6 Ом Uп = ±29 В, Rн = 4 Ом |
100 100 100 |
Вт | ||
| Общие гармонические искажения | Po = 5Вт; 1кГц Po = 0,1–50Вт; 20–20000Гц |
0,005 | 0,1 | % | |
| Uп = ±27 В, Rн = 4 Ом: Po = 5Вт; 1кГц Po = 0,1–50Вт; 20–20000Гц |
0,01 | 0,1 | % | ||
| Температура срабатывания защиты | 145 | °C | |||
| Ток в режиме покоя | 20 | 30 | 60 | мА | |
| Входное сопротивление | 100 | кОм | |||
| Коэффициент усиления по напряжению | 24 | 30 | 40 | дБ | |
| Пиковое значение выходного тока | 10 | А | |||
| Рабочий диапазон температур | 0 | 70 | °C | ||
| Термосопротивление корпуса | 1,5 | °C/Вт | |||
Назначение выводов
| Назначение выводов микросхемы TDA7294 | |||
|---|---|---|---|
| Вывод микросхемы | Обозначение | Назначение | Подключение |
| 1 | Stby-GND | «Сигнальная земля» | «Общий» |
| 2 | In- | Инвертирующий вход | Обратная связь |
| 3 | In+ | Неинвертирующий вход | Вход аудиосигнала через разделительный конденсатор |
| 4 | In+Mute | «Сигнальная земля» | «Общий» |
| 5 | N.C. | Не используется | – |
| 6 | Bootstrap | «Вольтодобавка» | Конденсатор |
| 7 | +Vs | Питание входного каскада (+) | |
| 8 | -Vs | Питания входного каскада (-) | |
| 9 | Stby | Режим ожидания | Блок управления |
| 10 | Mute | Режим приглушения | |
| 11 | N.C. | Не используется | – |
| 12 | N.C. | Не используется | – |
| 13 | +PwVs | Питания выходного каскада (+) | Плюсовая клемма (+) блока питания |
| 14 | Out | Выход | Выход аудиосигнала |
| 15 | -PwVs | Питания выходного каскада (-) | Минусовая клемма (-) блока питания |
Обратите внимание. Корпус микросхемы связан с минусом питания (выводы 8 и 15). Не забывайте про изоляцию радиатора от корпуса усилителя или изоляцию микросхемы от радиатора, установив ее через термопрокладку.
Также хочу заметить, что в моей схеме (как и в даташите) нет разделения входных и выходных «земель». Поэтому в описании и на схеме определения «общий», «земля», «корпус», GND следует воспринимать как понятия одного толка.
Отличие в корпусах
Микросхема TDA7294 выпускается двух видов – V (вертикальный) и HS (горизонтальный). TDA7294V, имея классическое вертикальное исполнение корпуса, первой сошла с конвейера и до настоящего времени является наиболее распространённой и доступной.
Комплекс защит
Микросхема TDA7294 имеет ряд защит:
- защита от перепадов напряжения питания;
- защита выходного каскада от короткого замыкания или перегрузки;
- тепловая защита. При нагреве микросхемы до 145 °С включается режим приглушения (Mute), а при 150 °С включается режим ожидания (Stand-By);
- защита выводов микросхемы от электростатических разрядов.
Усилитель мощности на TDA7294
Минимум деталей в обвязке, простая печатная плата, терпение и заведомо годные детали позволят вам без труда собрать недорогой УМЗЧ на TDA7294 с чистым звучанием и хорошей мощностью для домашнего использования.
Вы можете подключить данный усилитель непосредственно к линейному выходу звуковой карты компьютера, т.к. номинальное входное напряжение усилителя 700 мВ. А уровень номинального напряжения линейного выхода звуковой карты регламентируется в пределах 0,7–2 В.
Структурная схема усилителя
На схеме представлен вариант стерео усилителя. Структура усилителя по мостовой схеме аналогична – также две платы с TDA7294.
- А0 . Блок питания
- А1 . Блок управления режимами Mute и Stand-By
- A2 . УМЗЧ (левый канал)
- A3 . УМЗЧ (правый канал)
Обратите внимание на подключение блоков. Неправильная разводка проводов внутри усилителя может вызвать дополнительные помехи. Чтобы максимально минимизировать шумы следуйте нескольким правилам:
- Питание к каждой плате усилителя нужно подводить отдельным жгутом.
- Провода питания должны быть свиты в косичку (жгут). Это позволит компенсировать магнитные поля, создаваемые протекающим по проводникам током. Берем три провода («+», «-», «Общий») и плетем из них косичку с легким натягом.
- Избегайте «земляных петель». Это такая ситуация когда общий проводник, соединяя блоки, образует замкнутый контур (петлю). Подключение общего провода должно идти последовательно от входных разъемов к регулятору громкости, от него к плате УМЗЧ и дальше на выходные разъемы. Желательно использовать изолированные от корпуса разъемы. А для входных цепей также экранированные провода в изоляции.
Перечень деталей для БП TDA7294:
Приобретая трансформатор, обратите внимание, что на нем пишут действующее значение напряжения – U Д, и, замерив вольтметром вы также увидите действующее значение. На выходе после выпрямительного мостика конденсаторы заряжаются до амплитудного напряжения – U А. Амплитудное и действующее напряжения связаны следующей зависимостью:
U А = 1,41 × U Д
Согласно характеристикам TDA7294 для нагрузки сопротивлением 4 Ом оптимальное напряжение питания ±27 вольт (U А). Выходная мощность при таком напряжении будет 70 Вт. Это оптимальная мощность для TDA7294 – уровень искажений составит 0,3–0,8 %. Увеличивать питание для повышения мощности нет смысла т.к. уровень искажений растет лавинообразно (см. график).
Вычисляем необходимое напряжение каждой вторичной обмотки трансформатора:
U Д = 27 ÷ 1,41 ≈ 19 В
У меня трансформатор с двумя вторичными обмотками, с напряжением на каждой обмотке 20 вольт. Поэтому на схеме я обозначил клеммы питания как ± 28 В.
Для получения 70 Вт на канал, учитывая КПД микросхемы 66 %, считаем мощность трансформатора:
P = 70 ÷ 0,66 ≈ 106 ВА
Соответственно для двух TDA7294 это 212 ВА. Ближайший стандартный трансформатор, с запасом, будет на 250 ВА.
Здесь уместно заявить, что мощность трансформатора посчитана для чистого синусоидального сигнала, для реального музыкального звука возможны поправки. Так, Игорь Рогов утверждает , что для усилителя мощностью 50 Вт, достаточно будет трансформатора на 60 ВА.
Высоковольтная часть БП (до трансформатора) собирается на печатной плате 35×20 мм, можно и навесным монтажом:
Низковольтная часть (А0 по структурной схеме) собрана на печатной плате 115×45 мм:
Все платы усилителя доступны в одном .
Данный блок питания для TDA7294 рассчитан на две микросхемы. Для большего количества микросхем придется заменить диодный мост и увеличить емкость конденсаторов, что повлечет за собой изменение габаритов платы.
Блок управления режимами Mute и Stand-By
Микросхема TDA7294 обладает режимом ожидания (Stand-By) и режимом приглушения (Mute). Управление этими функциями происходит через выводы 9 и 10 соответственно. Режимы будут включены пока на этих выводах напряжение отсутствует или оно меньше +1,5 В. Чтобы «разбудить» микросхему достаточно подать на выводы 9 и 10 напряжение больше +3,5 В.
Для одновременного управления всеми платами УМЗЧ (особенно актуально для мостовых схем) и экономии радиодеталей есть резон собрать отдельный блок управления (А1 по структурной схеме):
Список деталей для блока управления:
- Диод (VD1) . 1N4001 или аналогичный.
- Конденсаторы (C1, C2) . Полярные электролитические, отечественные K50-35 или импортные, 47 мкФ 25 В.
- Резисторы (R1–R4) . Обычные маломощные.
Печатная плата блока имеет размеры 35×32 мм:
Задача блока управления обеспечить бесшумное включение и отключение усилителя за счет режимов Stand-By и Mute.
Принцип работы следующий. При включении усилителя, вместе с конденсаторами блока питания, заряжается и конденсатор C2 блока управления. Как только он зарядится, режим Stand-By отключится. Чуть дольше заряжается конденсатор C1, поэтому режим Mute отключится во вторую очередь.
При отключении усилителя от сети первым разряжается конденсатор C1 через диод VD1 и включает режим Mute. Затем разряжается конденсатор C2 и устанавливает режим Stand-By. Микросхема замолкает, когда конденсаторы блока питания имеют заряд порядка 12 вольт, поэтому никаких щелчков и прочих звуков не слышно.
Усилитель на TDA7294 по обычной схеме
Схема включения микросхемы неинвертирующая, концепция соответствует оригинальной из даташита, только изменены номиналы компонентов для улучшения звуковых характеристик.
Список деталей:
- Конденсаторы:
- C1 . Пленочный, 0,33–1 мкФ.
- С2, С3 . Электролитические, 100–470 мкФ 50 В.
- С4, С5 . Пленочные, 0,68 мкФ 63 В.
- С6, С7 . Электролитические, 1000 мкФ 50 В.
- Резисторы:
- R1 . Переменный сдвоенный с линейной характеристикой.
- R2–R4 . Обычные маломощные.
Резистор R1 сдвоенный т.к. усилитель стерео. Сопротивление не более 50 кОм с линейной, а не логарифмической характеристикой для плавной регулировки громкости.
Цепь R2C1 представляет собой фильтр верхних частот (ФВЧ), подавляет частоты ниже 7 Гц, не пропуская их на вход усилителя. Резисторы R2 и R4 должны быть равны для обеспечения устойчивой работы усилителя.
Резисторы R3 и R4 организуют цепь отрицательной обратной связи (ООС) и задают коэффициент усиления:
Ку = R4 ÷ R3 = 22 ÷ 0,68 ≈ 32 дБ
Согласно даташиту коэффициент усиления должен лежать в пределах 24–40 дБ. Если меньше, то микросхема будет самовозбуждаться, если больше – вырастут искажения.
Конденсатор C2 участвует в цепи ООС, лучше взять с большей емкостью, чтобы снизить его влияние на низкие частоты. Конденсатор C3 обеспечивает увеличение напряжения питания выходных каскадов микросхемы – «вольтодобавка». Конденсаторы C4, C5 устраняют наводки вносимые проводами, а C6, C7 дополняют емкость фильтра блока питания. Все конденсаторы усилителя, кроме C1, должны быть с запасом по напряжению, поэтому берем на 50 В.
Печатная плата усилителя односторонняя, довольно компактная – 55×70 мм. При ее разработке стояла цель развести «землю» звездой, обеспечить универсальность и при этом сохранить минимальные габариты. Думаю это одна из самых маленьких плат для TDA7294. Данная плата рассчитана под установку одной микросхемы. Для стерео варианта, соответственно, понадобится две платы. Их можно установить рядом или одну над другой как у меня. Подробнее про универсальность расскажу чуть позже.
Радиатор, как видите, указан на одной плате, а вторая, аналогичная, крепится к нему сверху. Фотографии будут чуть дальше.
Усилитель на TDA7294 по мостовой схеме
Мостовая схема это сопряжение двух обычных усилителей с некоторыми поправками. Такое схемотехническое решение рассчитано для подключения акустики сопротивлением не 4, а 8 Ом! Акустика подключается между выходами усилителей.
Отличий от обычной схемы всего два:
- входной конденсатор C1 второго усилителя подключается к «земле»;
- добавлен резистор обратной связи (R5).
Печатная плата также представляет собой комбинацию из усилителей по обычной схеме. Размер платы – 110×70 мм.
Универсальная плата для TDA7294
Как вы уже заметили, вышеупомянутые платы по сути одинаковые. Следующий вариант печатной платы полностью подтверждает универсальность. На этой плате можно собрать стерео усилитель 2×70 Вт (обычная схема) или моно усилитель 1×120 Вт (мостовая). Размер платы – 110×70 мм.
Обратите внимание. Для использования этой платы в мостовом варианте, необходимо установить резистор R5, а перемычку S1 установить в горизонтальном положении. На рисунке эти элементы изображены пунктиром.
Для обычной схемы резистор R5 не нужен, а перемычку необходимо установить в вертикальном положении.
Сборка и наладка
Сборка усилителя не вызовет особых трудностей. Как таковой наладки усилитель не требует и заработает сразу при условии, что все собрано правильно и микросхема не бракованная.
Перед первым включением :
- Убедитесь в правильном монтаже радиодеталей.
- Проверьте правильность подключения проводов питания, не забывайте, что на моей плате усилителя «земля» находится не по центру между плюсом и минусом, а с краю.
- Убедитесь, что микросхемы изолированы от радиатора, если нет, то проверьте отсутствие контакта радиатора с «землей».
- Подавайте питание по очереди на каждый усилитель, так есть шанс не сжечь сразу все TDA7294.
Первое включение :
- Нагрузку (акустику) не подключаем.
- Входы усилителей замыкаем на «землю» (замкнуть X1 с X2 на плате усилителя).
- Подаем питание. Если с предохранителями в БП все нормально и ничего не задымилось, то запуск удался.
- Мультиметром проверяем отсутствие постоянного и переменного напряжения на выходе усилителя. Допускается незначительное постоянное напряжение, не более ±0,05 вольта.
- Отключаем питание и проверяем на нагрев корпус микросхемы. Будьте внимательны, конденсаторы в БП долго разряжаются.
- Через переменный резистор (R1 по схеме) подаем звуковой сигнал. Включаем усилитель. Звук должен появиться с небольшой задержкой, а при выключении сразу пропадать, это характеризует работу блока управления (A1).
Заключение
Надеюсь, данная статья поможет вам собрать качественный усилитель на TDA7294. Напоследок представляю несколько фотографий в процессе сборки, не обращайте внимания на качество исполнения платы, старый текстолит неравномерно протравился. По результатам сборки были сделаны некоторые правки, поэтому платы в файле.lay немного отличаются от плат на фотографиях.
Усилитель изготавливался для хорошего знакомого, он придумал и реализовал такой оригинальный корпус. Фотографии стерео усилителя на TDA7294 в сборе:
На заметку : Все печатные платы собраны в одном файле. Для переключения между "печатками" покликайте по вкладкам как показано на рисунке.
Список файлов
Изготовление хорошего усилителя мощности всегда было одним из нелегких этапов при конструировании аудио-аппаратуры. Качество звучания, мягкость басов и отчетливое звучание средних и высоких частот, детализация музыкальных инструментов - все это пустые слова без качественного усилителя мощности низкой частоты.
Предисловие
Из разнообразия самодельных усилителей НЧ на транзисторах и интегральных микросхемах, которые я изготавливал, лучше из всех себя проявила схема на микросхеме-драйвере TDA7250 + КТ825 , КТ827 .
В данной статье я расскажу как изготовить схему усилителя усилителя, которая отлично подойдет для использования в самодельной аудио-аппаратуре.
Параметры усилителя, пара слов о TDA7293
Основные критерии по которым отбиралась схема УНЧ для усилителя Phoenix-P400:
- Мощность примерно 100Вт на канал при нагрузке 4Ом;
- Питание: двуполярное 2 х 35В (до 40В);
- Небольшое входное сопротивление;
- Небольшие габариты;
- Высокая надежность;
- Быстрота изготовления;
- Высокое качество звука;
- Низкий уровень шумов;
- Небольшая себестоимость.
Достаточно не простое сочетание требований. Сначала опробовал вариант на основе микросхемы TDA7293, но оказалось что это не то что мне нужно, и вот почему...
За все время мне довелось собрать и опробовать разные схемы УНЧ - транзисторные из книг и публикаций журнала Радио, на различных микросхемах...
Хочу сказать свое слово о TDA7293 / TDA7294, поскольку в Интернете о ней написано очень много, и не раз встречал что мнение одного человека противоречит мнению другого. Собрав несколько клонов усилителя на этих микросхемах сделал для себя некоторые выводы.
Микросхемы действительно неплохие, хотя многое зависит от удачной разводки печатной платы (в особенности линий земли), хорошего питания и качества элементов обвязки.
Что меня сразу порадовало в ней - так это достаточно большая отдаваемая в нагрузку мощность. Как для однокристального интегрального усилителя НЧ выходная мощность очень хорошая, также хочу отметить очень низкий уровень шумов в режиме без сигнала. Важно позаботиться о хорошем активном охлаждением микросхемы, поскольку чип работает в режиме "кипятильника".
Что мне не понравилось в усилителе на 7293, так это низкая надежность микросхемы: из нескольких купленных микросхем, в самых разных точках продажи, рабочих осталось только две! Одну спалил перегрузив по входу, 2 сгорели сразу же при включении (похоже что заводской дефект), еще одна почему-то сгорела при повторном 3-м включении, хотя до этого работала нормально и никаких аномалий не наблюдалось... Может просто не повезло.
А теперь, главное из-за чего я не хотел использовать модули на TDA7293 в своем проекте - это заметный моему слуху "металлизированный" звук, в нем не слышно мягкости и насыщенности, немного туповаты средние частоты.
Сделал для себя вывод что этот чип отлично годится для сабвуферов или усилителей НЧ, которые будут бубнеть в багажнике авто или на дискотеках!
Касаться темы однокристальных усилителей мощности далее я не буду, нужно что-то более надежное и качественное, чтобы не так дорого обходилось при опытах и ошибках. Собирать 4 канала усилителя на транзисторах - это хороший вариант, но достаточно громоздкий в исполнении, также он может быть сложен в настройке.
Так на чем же собирать если не на транзисторах и не на интегральных микросхемах? - и на том и на другом, умело скомбинировав их! Будем собирать усилитель мощности на микросхеме-драйвере TDA7250 с мощными составными транзисторами Дарлингтона на выходе.
Схема усилителя мощности НЧ на микросхеме TDA7250
Микросхема TDA7250 в корпусе DIP-20 - это надежный стерео-драйвер для транзисторов Дарлингтона (составные транзисторы с высоким коэффициентом усиления), на основе которого можно построить высококачественный двухканальный стерео-УМЗЧ.
Выходная мощность такого усилителя может достигать и даже превышать 100Вт на канал при сопротивлении нагрузки 4Ом, она зависит от типа используемых транзисторов и напряжения питания схемы.
После сборки экземпляра такого усилителя и первых испытаний, я был приятно удивлен качеством звучания, мощностью и тем как "оживала" музыка издаваемая этой микросхемой в компании с транзисторами КТ825, КТ827. В композициях начали прослушиваться очень мелкие детали, инструменты звучали насыщенно и "легко".
Спалить данную микросхему можно несколькими способами:
- Переполюсовка линий питания;
- Превышение уровня максимально допустимого напряжения питания ±45В;
- Перегрузка по входу;
- Высоким статическим напряжением.
Рис. 1. Микросхема TDA7250 в корпусе DIP-20, внешний вид.
Даташит (datasheet) на микросхему TDA7250 - (135 КБ).
На всякий случай, я приобрел сразу 4 микросхемы, каждая из которых - это 2 канала усиления. Микросхемы покупались в интернет-магазине по цене примерно 2$ за штучку. На базаре за такую микросхему хотели уже более 5$!
Схема, по которой был собран мой вариант, не во многом отличается от той, которая приведена в даташите:
Рис. 2. Схема стерео-усилителя низкой частоты на микросхеме TDA7250 и транзисторах КТ825, КТ827.
Для этой схемы УМЗЧ был собран самодельный двуполярный блок питания на +/- 36В, с емкостями 20 000 мкФ в каждом плече (+Vs и -Vs).
Детали для усилителя мощности
Расскажу подробнее об особенностях деталей усилителя. Перечень радиодеталей для сборки схемы:
| Название | Количество, шт | Примечание |
| TDA7250 | 1 | |
| КТ825 | 2 | |
| КТ827 | 2 | |
| 1,5 кОм | 2 | |
| 390 Ом | 4 | |
| 33 Ом | 4 | мощностью 0,5Вт |
| 0,15 Ом | 4 | мощностью 5Вт |
| 22 кОм | 3 | |
| 560 Ом | 2 | |
| 100 кОм | 3 | |
| 12 Ом | 2 | мощностью 1Вт |
| 10 Ом | 2 | мощностью 0,5Вт |
| 2,7 кОм | 2 | |
| 100 Ом | 1 | |
| 10 кОм | 1 | |
| 100 мкФ | 4 | электролитический |
| 2,2 мкФ | 2 | слюдяной или пленочный |
| 2,2 мкФ | 1 | электролитический |
| 2,2 нФ | 2 | |
| 1 мкФ | 2 | слюдяной или пленочный |
| 22 мкФ | 2 | электролитический |
| 100 пФ | 2 | |
| 100 нФ | 2 | |
| 150 пФ | 8 | |
| 4,7 мкФ | 2 | электролитический |
| 0,1 мкФ | 2 | слюдяной или пленочный |
| 30 пф | 2 |
Катушки индуктивности на выходе УМЗЧ наматываются на каркасе диаметром 10мм и содержат по 40 витков эмалированного медного провода диаметром 0,8-1мм в два слоя (по 20 витков на слой). Чтобы витки не распадались их можно скрепить плавким силиконом или клеем.
Конденсаторы С22, С23, С4, С3, С1, С2 должны быть рассчитаны на напряжение 63В, остальные электролиты - на напряжение от 25В. Входные конденсаторы С6 и С5 - неполярные, пленочные или слюдяные.
Резисторы R16-R19 должны быть рассчитаны на мощность не менее 5Ватт. В моем случае применены миниатюрные цементные резисторы.
Сопротивления R20-R23 , а также RL можно устанавливать мощностью от 0,5Вт. Резисторы Rx - мощностью не менее 1Вт. Все остальные сопротивления в схеме можно ставить мощностью от 0,25Вт.
Пары транзисторов КТ827+КТ825 лучше подбирать с наиболее близкими параметрами, например:
- КТ827А (Uкэ=100В, h21Э>750, Pк=125Вт) + КТ825Г (Uкэ=70В, h21Э>750, Pк=125Вт);
- КТ827Б (Uкэ=80В, h21Э>750, Pк=125Вт) + КТ825Б (Uкэ=60В, h21Э>750, Pк=160Вт);
- КТ827В (Uкэ=60В, h21Э>750, Pк=125Вт) + КТ825Б (Uкэ=60В, h21Э>750, Pк=160Вт);
- КТ827В (Uкэ=60В, h21Э>750, Pк=125Вт) + КТ825Г (Uкэ=70В, h21Э>750, Pк=125Вт).
В зависимости от буквы в конце маркировки у транзисторов КТ827 меняются только напряжения Uкэ и Uбэ, остальные же параметры идентичны. А вот транзисторы КТ825 с разными буквенными суффиксами уже разнятся многими параметрами.
Рис. 3. Цоколевка мощных транзисторов КТ825, КТ827 и TIP142, TIP147.
Используемые в схеме усилителя транзисторы желательно проверить на исправность. Транзисторы Дарлингтона КТ825, КТ827, TIP142, TIP147 и другие с высоким коэффициентом усиления, содержат внутри два транзистора, парочку сопротивлений и диод, поэтому обычной прозвонки мультиметром здесь может оказаться не достаточно.
Для проверки каждого из транзисторов можно собрать простую схемку со светодиодом:
Рис. 4. Схема проверки транзисторов структуры P-N-P и N-P-N на работоспособность в ключевом режиме.
В каждой из схем при нажатии кнопки светодиод должен зажечься. Питание можно брать о +5В до +12В.
Рис. 5. Пример проверки работоспособности транзистора КТ825, структуры P-N-P.
Каждую из пар выходных транзисторов нужно обязательно установить на радиаторы, поскольку уже на средней выходной мощности УНЧ их нагрев будет достаточно заметным.
В даташите на микросхему TDA7250 приводят рекомендуемые пары транзисторов и мощность которую можно извлечь используя их в данном усилителе:
| При нагрузке 4 Ома | ||||
| Мощность УНЧ | 30 Вт | +50 Вт | +90 Вт | +130 Вт |
| Транзисторы | BDW93, BDW94A |
BDW93, BDW94B |
BDV64, BDV65B |
MJ11013, MJ11014 |
| Корпуса | TO-220 | TO-220 | SOT-93 | TO-204 (TO-3) |
| При нагрузке 8 Ом | ||||
| Мощность УНЧ | 15 Вт | +30 Вт | +50 Вт | +70 Вт |
| Транзисторы | BDX53, BDX54A |
BDX53, BDX54B |
BDW93, BDW94B |
TIP142, TIP147 |
| Корпуса | TO-220 | TO-220 | TO-220 | TO-247 |
Крепление транзисторов КТ825, КТ827 (корпус TO-3)
Особое внимание следует обратить на монтаж выходных транзисторов. К корпусу транзисторов КТ827, КТ825 подключен коллектор, потому если корпуса двух транзисторов в одном канале случайно или намеренно замкнуть то получится короткое замыкание по питанию!
Рис. 6. Транзисторы КТ827 и КТ825 подготовлены к монтажу на радиаторы.
Если транзисторы планируется крепить на один общий радиатор, то их корпуса нужно изолировать от радиатора через слюдяные прокладки, предварительно промазав их с обеих сторон термопастой, для улучшения теплообмена.
Рис. 7. Радиаторы, которые были мною использованы для транзисторов КТ827 и КТ825.
Чтобы долго не описывать как можно выполнить изолированный монтаж транзисторов на радиаторы, приведу простой чертеж на котором все подробно показано:
Рис. 8. Изолированное крепление транзисторов КТ825 и КТ827 на радиаторы.
Печатная плата
Теперь расскажу о печатной плате. Развести ее не составит особого труда, поскольку схема почти полностью симметрична по каждому каналу. Нужно стараться максимально отдалить входные и выходные цепи друг от друга - это предотвратит самовозбуждение, множество помех, убережёт от лишних проблем.
Стеклотекстолит можно брать толщиной от 1 до 2х миллиметров, в принципе особой прочности плате и не нужно. После травления дорожки нужно хорошо залудить припоем с канифолью (или флюсом), не игнорируйте этот шаг - это очень важно!
Разводку дорожек для печатной платы я выполнял вручную, на листе бумаги в клеточку с помощью простого карандаша. Так я делал еще с тех времен, когда о SprintLayout и технологии ЛУТ можно было только помечтать. Вот сканированный трафарет рисунка печатной платы для УНЧ:
Рис. 9. Печатная плата усилителя и расположение компонентов на ней (клик - открыть в полный размер).
Конденсаторы С21, С3, С20, С4 - на плате нарисованной вручную отсутствуют, они нужны для фильтрации напряжения по питанию, я их установил в самом блоке питания.
UPD: Спасибо Александру за разводку печатной платы в Sprint Layout!
Рис. 10. Печатная плата для УМЗЧ на микросхеме TDA7250.
В одной из моих статей я рассказал как изготовить эту печатную плату методом ЛУТ .
Скачать печатную плату от Александра в формате *.lay(Sprint Layout) - (71 КБ).
UPD . Привожу здесь другие печатные платы, упоминаемые в комментариях к публикации:
Насчет соединительных проводов по питанию и на выходе схемы УМЗЧ - они должны быть как можно короче и с поперечным сечением не менее 1,5мм. В данном случае, чем меньше длина и больше толщина проводников, тем меньше потерь тока и наводок в схеме усиления мощности.
В результате получились 4 канала усиления на двух маленьких платках:
Рис. 11. Фото готовых плат УМЗЧ для для четырех каналов усиления мощности.
Налаживание усилителя
Правильно собранная и из исправных деталей схема начинает работать сразу. Перед включением конструкции к источнику питания нужно тщательно осмотреть печатную плату на отсутствие замыканий, а также удалить лишнюю канифоль с помощью пропитанного в растворителе кусочка ваты.
Подключать акустические системы к схеме при первом включении и при экспериментах рекомендую через резисторы сопротивлением 300-400 Ом, это спасет динамики от повреждения в случае если что-то пойдет не так.
На вход желательно подключить регулятор громкости - один сдвоенный переменный резистор или же два по отдельности. Перед включением УМЗЧ ставим полузнок раезистора(ов) в левое крайнее положение, как на схеме (минимальная громкость), потом подключив источник сигнала к УМЗЧ и подав на схему питание можно плавно увеличивать громкость, наблюдая как себя поведет собранный усилитель.
Рис. 12. Схематическое изображение подключения переменных резисторов в качестве регуляторов громкости для УНЧ.
Переменные резисторы можно применить любые с сопротивлением от 47 КОм до 200 КОм. В случае использования двух переменных резисторов желательно чтобы их сопротивления были одинаковыми.
Итак, проверяем работоспособность усилителя на небольшой громкости. Если со схемой все хорошо, то плавкие предохранители по линиям питания можно заменить на более мощные (2-3 Ампера), дополнительная защита в процессе эксплуатации УМЗЧ не помешает.
Ток покоя выходных транзисторов можно измерить, включив в разрыв коллектора каждого из транзисторов Амперметр или мультиметр в режиме измерения тока (10-20А). Входы усилителей нужно подключить к общему-земле (полное отсутствие входного сигнала), на выходы усилителей подключить акустические системы.
Рис. 13. Схема включения амперметра для измерения тока покоя выходных транзисторов усилителя мощности звука.
Ток покоя транзисторов в моем УМЗЧ с применением КТ825+КТ827 составляет примерно 100мА (0,1А).
Плавкие предохранители по питанию также можно заменить мощными лампами накаливания. Если какой-то из каналов усилителя поводит себя неадекватно (гул, шум, перегрев транзисторов), то возможно что проблема кроется в длинных проводниках, идущим к транзисторам, попробуйте уменьшить длину этих проводников.
В завершение
На этом пока что все, в следующих статьях расскажу как изготовить блок питания для усилителя, индикаторы выходной мощности, схемы защиты для акустических систем, о корпусе и передней панели...
