TDA7294: obvod zesilovače. Obvod můstkového zesilovače na TDA7294

Pravděpodobně každý radioamatér zná mikroobvod: jednoduchý obvod, dobrá kvalita zvuku, nízká cena. Nedávno jsem se rozhodl podívat na druhou stranu, opět jsem narazil na článek o zesilovači Lincor "MF-1".

Toto je můj první článek, je určen pro začínající milovníky dobrého zvuku. Dále je uveden nákres desky plošných spojů a možnost výroby skříně zesilovače.

Můj úvod neprobíhal zrovna hladce. V té době bylo hodně padělků. Občas se spálily hned při prvním napájení, a pokud se spustily, nevydaly zvuk, ale něco, co se tomu vzdáleně podobalo, kvůli čemuž jsem chtěl desku polit benzínem a zapálit, abych se toho zbavil toto ULF a nikdy si na to nevzpomenu. Možná za to mohla i moje nezkušenost nebo možná topologie desky vlastní výroby o rozměrech 35 × 45 mm (při vzpomínce na tu desku autorovi naskakuje husí kůže s velkými pupínky).

Po přečtení bylo rozhodnuto sestavit podle následujících kritérií:
1) čistý konec bez ovládání hlasitosti (zesilovač funguje ve spojení s PC a zvuk se upravuje z něj),
2) 2 zesilovací kanály podle schématu dvojitého mono (byly tam 2 transformátory od UM Vega,
3) nižší koeficient. pronikání kanálů a krásné stereo),
4) nucené chlazení pomocí 2 počítačových chladičů a ventilátorů při nízkých otáčkách,
5) a to vše je povinné v případě v podobě hotové konstrukce, která se nestydí vyvěsit na Datagor.

Moje verze PP

Ač se to může zdát zvláštní, jako pouzdro posloužil podomácku vyrobený zesilovač mého souseda, bývalého radioamatéra, sestavený v případě neznámého laboratorního zařízení. Zesilovač byl umístěn na přistání, protože. Už byl zbytečně, ale škoda ho vyhodit do koše. Vzpomněl jsem si na tento případ, když jsem se rozhodl sestavit MF-1.

V procesu dokončování trupu byly použity jednoduché a levné díly:
Hliníkový roh 15 × 15 x 1 mm, zakoupený v Home Center.
Šrouby M3 se zápustnou hlavou, matice.
Kovové distanční podložky se závitem M3.

A tady je to, co jsme dostali:

Transformátory a filtr

Usměrňovače

Koncovky s chladiči

Je čas na panely. Protože Máme ventilátor na chlazení, vzduch musí někde vycházet a odněkud přicházet. Nejprve jsem začal řezat zadní panel s výstupem vzduchu:

Vše se dělalo vrtačkou, elektrickou přímočarou pilou, rytcem a jehlovými pilníky. Nyní vyřízneme mřížku z pouzdra napájecího zdroje počítače, vyčistíme okraje otvoru:

Nyní vezmeme pájecí kyselinu, páječku s výkonem alespoň 100 W a připájeme rošt k panelu na několika místech:

Na panel umístíme vstupní a výstupní konektory, JE POVINNÉ JE IZOLOVAT OD PŘÍPADU:

Stínící vývod pouzdra připájeme k panelu. Toto bude JEDINÉ spojení mezi pouzdrem a společným napájecím vodičem. Pouzdro připojíme k zemnicím kontaktům vstupních konektorů přes odpory 1-2 W o jmenovité hodnotě 1,5-2 Ohm. Tato opatření jsou potřeba k tomu, abychom nechytili "zemní smyčku", která nás bude kazit v podobě 50 Hz pozadí.

Zadní panel na svém místě:

Nyní přeneseme obvod Zobel z desky na výstupní konektory PA. Na palubě nemá úplně místo, protože. to (obvod) je rezonanční systém:

Nyní je to na předním panelu. Má pouze vypínač. Samotný panel je vyroben z hliníku, za ním je falešný panel ze středně měkkého plastu, na který pomocí šroubů M3 se zápustnou hlavou připevníte cokoliv. Použil jsem tlačítko ze starého mrtvého kazetového magnetofonu Wilma-104-Stereo:

Panel je namontován na plechové rohy pomocí šestihranných šroubů. To je vše, zesilovač je připraven!

Výsledek

Ohledně zvuku jsem napsal komentář v tématu o:

Kluci, to jsem nevěděl! Nemyslel jsem si, že to někdy řeknu, ale je to tak! Příjemné měkké basy, výrazné výšky (teď rozlišuji perkuse a klapání rukou na skladbách, které znám nazpaměť), a to vše potěší na domácí třípásmové TH s 8“ woofery.
Chci uklidnit všechny, které odpuzuje zvýšená úroveň vysokých frekvencí: necítí se to jako nárůst vysokých frekvencí, ale jako zvýšení kvality zdroje, zvýšení „transparentnosti“.

A stále nevracím svá slova. Několik měsíců mi zesilovač vůbec nevadil, jak se mi to často stává. Zvuk není otravný, chci poslouchat všechno a hodně, bez ohledu na nízkou nebo vysokou hlasitost.
Mimochodem, o nízké hlasitosti. Tento ULF má příjemnou vlastnost: při jakékoli úrovni hlasitosti posluchači nechybí nízké frekvence, které se dají srovnat s použitím TKRG, pouze s plynulým (správným) nastavením a bez blokování středů.

V mé verzi je deska mírně předělaná. Volba režimu "mute" a "standby" byla vyhozena jako zbytečná, hlavní banka kondenzátorů byla přesunuta blíže k MS.

Napájení 2×23 V. V usměrňovači jsou použity diody KD213B. Elektrolyty jsou shuntovány s kapacitou 100 nF, sekundární transformátor - 47 nF.
Každý MS je izolován od chladičů slídovou deskou, chladiče jsou zase uzemněny ke skříni.
Všechny vodiče jsou stočeny dohromady, aby se snížilo rušení.

Pozadí není slyšet ani při otevřeném vstupu, a to ani v blízkosti reproduktoru. Cíl takříkajíc splněn!
Dále je v plánu vyvrtat otvory pro nasávání vzduchu v pravé části spodního krytu skříně, vyrobit zařízení pro regulaci otáček ventilátoru s ovládáním teploty radiátorů, je možné zabudovat předzesilovač s tónovou regulací a natřete pouzdro.

Aktualizováno: 27.04.2016

Na čip TDA7294 lze sestavit vynikající zesilovač pro domácnost. Pokud nejste silní v elektronice, pak je takový zesilovač ideální, nevyžaduje jemné ladění a odlaďování jako tranzistorový zesilovač a na rozdíl od elektronkového zesilovače je jednoduchý na stavbu.

Čip TDA7294 se vyrábí již více než 20 let a stále neztratil svůj význam a stále je mezi radioamatéry žádaný. Pro začínajícího radioamatéra bude tento článek dobrým pomocníkem pro seznámení se s integrovanými audiofrekvenčními zesilovači.

V tomto článku se pokusím podrobně popsat zařízení zesilovače na TDA7294. Zaměřím se na stereo zesilovač sestavený podle obvyklého schématu (1 mikroobvod na kanál) a stručně pohovořím o můstkovém obvodu (2 mikroobvody na kanál).

Čip TDA7294 a jeho vlastnosti

TDA7294 je duchovním dítětem společnosti SGS-THOMSON Microelectronics, tento mikroobvod je nízkofrekvenční zesilovač třídy AB a je postaven na tranzistorech s efektem pole.

Z výhod TDA7294 lze poznamenat následující:

• výstupní výkon, se zkreslením 0,3–0,8 %:
  • 70 W do zátěže 4 ohmy, typický obvod;
  • 120 W do zátěže 8 ohmů, přemostěna;
• funkce ztlumení (Mute) a funkce pohotovostního režimu (Stand-By);
• nízká hlučnost, nízké zkreslení, frekvenční rozsah 20–20000 Hz, široký rozsah provozního napětí - ±10–40 V.

Specifikace

Technické vlastnosti čipu TDA7294
Parametr	Podmínky	Minimální	Typický	Maximum	Jednotky
Napájecí napětí		±10		±40	V
Frekvenční odezva	Signál 3 db Výstupní výkon 1W	20-20000			Hz
Dlouhodobý výstupní výkon (RMS)	harmonické zkreslení 0,5%: Nahoru \u003d ± 35 V, Rn \u003d 8 Ohm Nahoru \u003d ± 31 V, Rn \u003d 6 Ohm Nahoru \u003d ± 27 V, Rn \u003d 4 Ohm	60 60 60	70 70 70		út
Špičkový hudební výstupní výkon (RMS), doba trvání 1 sec.	harmonický faktor 10%: Nahoru \u003d ± 38 V, Rn \u003d 8 Ohm Nahoru \u003d ± 33 V, Rn \u003d 6 Ohm Nahoru \u003d ± 29 V, Rn \u003d 4 Ohm		100 100 100		út
Obecné harmonické zkreslení	Po = 5W; 1 kHz Po = 0,1-50 W; 20–20 000 Hz		0,005	0,1	%
	Nahoru \u003d ± 27 V, Rn \u003d 4 Ohmy: Po = 5W; 1 kHz Po = 0,1-50 W; 20–20 000 Hz		0,01	0,1	%
Provozní teplota ochrany		145			°C
Klidový proud		20	30	60	mA
Vstupní impedance		100			kOhm
Napěťový zisk		24	30	40	dB
Špičkový výstupní proud		10			A
Rozsah pracovních teplot		0		70	°C
Tepelná odolnost pouzdra				1,5	°C/W

Přiřazení pinu

Přiřazení pinů čipu TDA7294
Výstup na čip	Označení	Účel	Spojení
1	Stby-GND	"Uzemnění signálu"	"Všeobecné"
2	V-	Invertování vstupu	Zpětná vazba
3	In+	Neinvertující vstup	Vstup audio signálu přes vazební kondenzátor
4	In+Mute	"Uzemnění signálu"	"Všeobecné"
5	N.C.	Nepoužívá	–
6	Bootstrap	"Zvýšení napětí"	Kondenzátor
7	+Vs	Výkon vstupního stupně (+)
8	-Vs	Napájení předního stupně (-)
9	Stby	Pohotovostní režim	Ovládací blok
10	Ztlumit	Režim ztlumení
11	N.C.	Nepoužívá	–
12	N.C.	Nepoužívá	–
13	+ PwVs	Výkon koncového stupně (+)	Kladná svorka (+) napájecího zdroje
14	Ven	Výstup	Audio výstup
15	-PwVs	Výkon koncového stupně (-)	Záporná svorka (-) napájecího zdroje

Poznámka. Pouzdro mikroobvodu je připojeno k napájecímu zdroji mínus (piny 8 a 15). Nezapomeňte izolovat chladič od skříně zesilovače nebo izolovat čip od chladiče jeho instalací přes tepelnou podložku.

Ještě chci poznamenat, že v mém obvodu (stejně jako v datasheetu) není žádné oddělení vstupních a výstupních "zemí". Proto by v popisu a na diagramu měly být definice „společné“, „země“, „případ“, GND chápány jako pojmy ve stejném smyslu.

Rozdíly v trupech

Čip TDA7294 je dostupný ve dvou typech – V (vertikální) a HS (horizontální). TDA7294V s klasickým vertikálním designem skříně jako první opustil montážní linku a dodnes je nejběžnější a cenově dostupný.

Ochranný komplex

Čip TDA7294 má řadu ochran:

• ochrana proti přepětí;
• ochrana koncového stupně proti zkratu nebo přetížení;
• tepelná ochrana. Když se mikroobvod zahřeje na 145 °C, aktivuje se režim ztlumení a při 150 °C se aktivuje pohotovostní režim (Stand-By);
• ochrana výstupů mikroobvodů před elektrostatickými výboji.

Výkonový zesilovač na TDA7294

Minimum dílů ve svazku, jednoduchý plošný spoj, trpělivost a evidentně dobré díly vám umožní snadno sestavit levný UMZCH na TDA7294 s čistým zvukem a dobrým výkonem pro domácí použití.

Tento zesilovač můžete připojit přímo k linkovému výstupu zvukové karty vašeho počítače. jmenovité vstupní napětí zesilovače je 700 mV. A jmenovitá úroveň napětí linkového výstupu zvukové karty je regulována v rozmezí 0,7–2 V.

Strukturní schéma zesilovače

Schéma ukazuje variantu stereo zesilovače. Struktura zesilovače v můstkovém obvodu je podobná - jsou zde také dvě desky s TDA7294.

• A0. pohonná jednotka
• A1. Řídicí jednotka pro režimy Mute a Stand-By
• A2. UMZCH (levý kanál)
• A3. UMZCH (pravý kanál)

Pozor na bloková spojení. Nesprávné zapojení uvnitř zesilovače může způsobit další šum. Chcete-li co nejvíce minimalizovat hluk, dodržujte několik pravidel:

1. Napájení každé desky zesilovače musí být napájeno samostatným kabelovým svazkem.
2. Napájecí vodiče musí být stočeny do pigtailu (svazku). To bude kompenzovat magnetická pole vytvořená proudem procházejícím vodiči. Vezmeme tři dráty („+“, „-“, „Common“) a s mírnou těsností z nich vypleteme pigtail.
3. Vyhněte se zemním smyčkám. To je taková situace, kdy společný vodič, spojující bloky, tvoří uzavřený obvod (smyčku). Zapojení společného vodiče musí jít sériově od vstupních konektorů k ovládání hlasitosti, z něj k desce UMZCH a dále k výstupním konektorům. Je vhodné použít konektory izolované od těla. A pro vstupní obvody také stíněné vodiče v izolaci.

Seznam dílů pro PSU TDA7294:

Při nákupu transformátoru si všimněte, že je na něm napsána efektivní hodnota napětí - U D a měřením voltmetrem uvidíte i efektivní hodnotu. Na výstupu za usměrňovacím můstkem jsou kondenzátory nabíjeny na amplitudové napětí - U A. Amplituda a efektivní napětí souvisí následujícím vztahem:

U A \u003d 1,41 × U D

Podle charakteristik TDA7294 pro zátěž s odporem 4 ohmy je optimální napájecí napětí ± 27 voltů (U A). Výstupní výkon při tomto napětí bude 70 wattů. Toto je optimální výkon pro TDA7294 - úroveň zkreslení bude 0,3-0,8%. Nemá smysl zvyšovat výkon pro zvýšení výkonu. úroveň zkreslení roste jako lavina (viz graf).

Vypočítáme požadované napětí každého sekundárního vinutí transformátoru:

U D \u003d 27 ÷ 1,41 ≈ 19 V

Mám transformátor se dvěma sekundárními vinutími, na každém vinutí je napětí 20 voltů. Proto jsem ve schématu označil napájecí svorky jako ± 28 V.

Abychom získali 70 W na kanál, s ohledem na účinnost mikroobvodu 66%, uvažujeme výkon transformátoru:

P = 70 ÷ 0,66 ≈ 106 VA

Pro dva TDA7294 je to tedy 212 VA. Nejbližší standardní transformátor s rezervou bude 250 VA.

Zde je vhodné uvést, že výkon transformátoru je počítán pro čistý sinusový signál, pro skutečný hudební zvuk jsou možné korekce. Igor Rogov tedy tvrdí, že pro zesilovač 50 W bude stačit transformátor 60 VA.

Vysokonapěťová část zdroje (před transformátorem) je namontována na desce plošných spojů 35 × 20 mm, lze ji montovat i na povrch:

Nízkonapěťová část (A0 podle blokového schématu) je namontována na desce plošných spojů 115 × 45 mm:

Všechny desky zesilovače jsou k dispozici v jednom.

Tento napájecí zdroj pro TDA7294 je určen pro dva mikroobvody. Pro více čipů budete muset vyměnit diodový můstek a zvýšit kapacitu kondenzátorů, což bude mít za následek změnu rozměrů desky.

Řídicí jednotka pro režimy Mute a Stand-By

Čip TDA7294 má pohotovostní režim (Stand-By) a režim ztlumení (Mute). Tyto funkce jsou ovládány pomocí pinů 9 a 10. Režimy budou povoleny, dokud na těchto pinech nebude žádné napětí nebo bude nižší než +1,5 V. K „probuzení“ mikroobvodu stačí přivést na piny 9 a 10 napětí vyšší než +3,5 V .

Pro současné ovládání všech desek UMZCH (zejména důležité pro můstkové obvody) a úsporu rádiových komponentů má smysl sestavit samostatnou řídicí jednotku (A1 podle blokového schématu):

Seznam dílů pro ovládací skříňku:

• Dioda (VD1). 1N4001 nebo ekvivalentní.
• Kondenzátory (C1, C2). Polar elektrolytický, domácí K50-35 nebo importovaný, 47uF 25V.
• Rezistory (R1-R4). Obyčejný poddimenzovaný.

Plošný spoj bloku má rozměry 35 × 32 mm:

Úkolem řídicí jednotky je zajistit tiché zapínání a vypínání zesilovače díky režimům Stand-By a Mute.

Princip fungování je následující. Po zapnutí zesilovače se spolu s kondenzátory napájecího zdroje nabíjí i kondenzátor C2 řídicí jednotky. Jakmile se nabije, pohotovostní režim se vypne. Kondenzátor C1 se nabíjí o něco déle, takže režim Mute se vypne při druhém otočení.

Při odpojení zesilovače od sítě se nejprve vybije kondenzátor C1 přes diodu VD1 a zapne se režim Mute. Poté se kondenzátor C2 vybije a nastaví režim Stand-By. Mikroobvod ztichne, když jsou napájecí kondenzátory nabity asi 12 volty, takže není slyšet žádné cvakání ani jiné zvuky.

Zesilovač na TDA7294 běžným způsobem

Spínací obvod mikroobvodu je neinvertující, koncept odpovídá původnímu z datasheetu, pouze hodnoty součástek byly změněny pro zlepšení zvukových charakteristik.

Seznam dílů:

1. Kondenzátory:
   • C1. Film, 0,33-1 uF.
   • C2, C3. Elektrolytické, 100-470uF 50V.
   • C4, C5. Film, 0,68 uF 63 V.
   • C6, C7. Elektrolytický, 1000uF 50V.
2. Rezistory:
   • R1. Variabilní duální s lineární charakteristikou.
   • R2-R4. Obyčejný poddimenzovaný.

Rezistor R1 je duální, protože stereo zesilovač. Odpor není větší než 50 kOhm s lineární, ne logaritmickou charakteristikou pro plynulé ovládání hlasitosti.

Obvod R2C1 je horní propust (HPF), potlačuje frekvence pod 7 Hz a nepropouští je na vstup zesilovače. Rezistory R2 a R4 musí být stejné, aby byl zajištěn stabilní provoz zesilovače.

Rezistory R3 a R4 organizují obvod záporné zpětné vazby (NFB) a nastavují zesílení:

Ku = R4 ÷ R3 = 22 ÷ 0,68 ≈ 32 dB

Podle datasheetu by se zisk měl pohybovat v rozmezí 24-40 dB. Pokud méně, pak bude mikroobvod samobuzený, pokud více, zkreslení se zvýší.

Kondenzátor C2 je zapojen do obvodu OOS, je lepší jej vzít s větší kapacitou, aby se snížil jeho vliv na nízké frekvence. Kondenzátor C3 zajišťuje zvýšení napájecího napětí koncových stupňů mikroobvodu - "napěťové zvýšení". Kondenzátory C4, C5 odstraňují rušení způsobené vodiči a C6, C7 doplňují kapacitu filtru napájecího zdroje. Všechny kondenzátory zesilovače, kromě C1, musí být s napěťovou rezervou, takže bereme 50 V.

Plošný spoj zesilovače je jednostranný, spíše kompaktní - 55 × 70 mm. Při jeho vývoji bylo cílem zplodit „země“ s hvězdou, poskytnout všestrannost a zároveň zachovat minimální rozměry. Myslím, že je to jedna z nejmenších desek pro TDA7294. Tato deska je určena pro instalaci jednoho čipu. Pro stereo verzi budete potřebovat dvě desky. Mohou být instalovány vedle sebe nebo nad sebou jako já. O všestrannosti se zmíním o něco později.

Radiátor, jak vidíte, je naznačen na jedné desce a druhý, podobný, je k němu připevněn shora. Fotky budou trochu dál.

Zesilovač na TDA7294 v můstkovém obvodu

Můstkový obvod je párování dvou konvenčních zesilovačů s určitými úpravami. Takové obvodové řešení je určeno pro připojení akustiky s odporem ne 4, ale 8 ohmů! Akustika je zapojena mezi výstupy zesilovače.

Existují pouze dva rozdíly oproti obvyklému schématu:

• vstupní kondenzátor Cl druhého zesilovače je připojen k zemi;
• přidán odpor zpětné vazby (R5).

Deska plošných spojů je také kombinací zesilovačů běžným způsobem. Rozměr desky je 110×70 mm.

Univerzální deska pro TDA7294

Jak jste si již všimli, výše uvedené desky jsou v podstatě stejné. Další možnost PCB plně potvrzuje všestrannost. Na této desce můžete sestavit stereo zesilovač 2x70W (konvenční obvod) nebo 1x120W mono zesilovač (přemostěný). Rozměr desky je 110×70 mm.

Poznámka. Chcete-li použít tuto desku v můstkové verzi, musíte nainstalovat rezistor R5 a nainstalovat propojku S1 ve vodorovné poloze. Na obrázku jsou tyto prvky znázorněny tečkovanými čarami.

Pro konvenční obvod není potřeba rezistor R5 a propojka musí být instalována ve svislé poloze.

Montáž a seřízení

Sestavení zesilovače nezpůsobí žádné zvláštní potíže. Zesilovač jako takový nevyžaduje seřízení a bude fungovat okamžitě, za předpokladu, že je vše správně sestaveno a mikroobvod není vadný.

Před prvním použitím:

1. Ujistěte se, že jsou rádiové komponenty správně nainstalovány.
2. Zkontrolujte správné zapojení napájecích vodičů, nezapomeňte, že na mé desce zesilovače není "zem" uprostřed mezi plusem a mínusem, ale na okraji.
3. Ujistěte se, že jsou čipy izolovány od chladiče, pokud ne, pak zkontrolujte, že chladič není v kontaktu se zemí.
4. Připoj napájení postupně ke každému zesilovači, takže existuje šance, že nespálíš všechny TDA7294 najednou.

První zapnutí:

1. Zátěž (akustiku) nepřipojujeme.
2. Vstupy zesilovačů uzavřeme do "země" (sepneme X1 s X2 na desce zesilovače).
3. Podáváme jídlo. Pokud je s pojistkami v PSU vše v pořádku a nic nekouří, tak spuštění proběhlo úspěšně.
4. Multimetrem zkontrolujeme nepřítomnost stejnosměrného a střídavého napětí na výstupu zesilovače. Mírné konstantní napětí je povoleno, ne více než ± 0,05 voltů.
5. Vypneme napájení a zkontrolujeme zahřívání pouzdra mikroobvodu. Pozor, kondenzátory v PSU jsou dlouho vybité.
6. Přes proměnný rezistor (R1 podle schématu) vydáváme zvukový signál. Zapneme zesilovač. Zvuk by se měl objevit s mírným zpožděním a po vypnutí okamžitě zmizet, to charakterizuje činnost řídicí jednotky (A1).

Závěr

Doufám, že vám tento článek pomůže postavit vysoce kvalitní zesilovač na TDA7294. Na závěr uvádím pár fotek v průběhu montáže, nevěnujte pozornost kvalitě desky, starý textolit byl nerovnoměrně vyleptán. V důsledku montáže byly provedeny některé úpravy, takže desky v souboru .lay se mírně liší od desek na fotografiích.

Zesilovač byl vyroben pro dobrého kamaráda, vymyslel a zrealizoval takové originální pouzdro. Fotografie stereo zesilovače na sestavě TDA7294:

Na poznámku: Všechny desky plošných spojů jsou shromážděny v jednom souboru. Pro přepínání mezi "těsněními" klikněte na záložky, jak je znázorněno na obrázku.

seznam souborů

Docela jednoduché, zopakuje to i člověk, který není moc silný v elektrotechnice. ULF na tomto čipu bude ideální pro použití jako součást reproduktorové soustavy pro domácí počítač, TV, kino. Jeho výhodou je, že není nutné jemné dolaďování a ladění, jako je tomu u tranzistorových zesilovačů. A co můžeme říci o rozdílu od konstrukcí lamp - rozměry jsou mnohem menší.

Pro napájení anodových obvodů není potřeba žádné vysoké napětí. Samozřejmostí je vyhřívání, jako u provedení lamp. Pokud tedy plánujete zesilovač používat dlouhodobě, je nejlepší nainstalovat kromě hliníkového radiátoru alespoň malý ventilátor pro nucené proudění vzduchu. Bez něj na mikrosestavě TDA7294 bude obvod zesilovače fungovat, ale existuje vysoká pravděpodobnost přechodu na teplotní ochranu.

Proč TDA7294?

Tento čip je velmi populární již více než 20 let. Získal důvěru radioamatérů, protože má velmi vysoké vlastnosti, zesilovače založené na něm jsou jednoduché, každý, dokonce i začátečník radioamatér, může opakovat design. Zesilovač na čipu TDA7294 (schéma je uveden v článku) může být buď monofonní, nebo stereofonní. Vnitřní zařízení mikroobvodu se skládá z audio frekvenčního zesilovače postaveného na tomto mikroobvodu patřícím do třídy AB.

Výhody mikroobvodu

Výhody použití mikročipu pro:

1. Velmi vysoký výstupní výkon. Asi 70 W, pokud má zátěž odpor 4 ohmy. V tomto případě se používá obvyklé schéma pro zapnutí mikroobvodu.

2. Přibližně 120 W do 8 ohmů (přemostěný).

3. Velmi nízká úroveň vnějšího hluku, nevýznamné zkreslení, reprodukovatelné frekvence leží v rozsahu, který je zcela vnímán lidským uchem - od 20 Hz do 20 kHz.

4. Mikroobvod může být napájen ze zdroje konstantního napětí 10-40 V. Je tu ale malá nevýhoda - musíte použít bipolární zdroj.

Stojí za to věnovat pozornost jedné vlastnosti - faktor zkreslení nepřesahuje 1%. Na mikrosestavě TDA7294 je obvod výkonového zesilovače tak jednoduchý, že je až překvapivé, jak vám umožňuje získat tak kvalitní zvuk.

Účel kolíků mikroobvodu

A nyní podrobněji o tom, jaké závěry má TDA7294. První větev je „uzemnění signálu“, je připojeno ke společnému vodiči celé konstrukce. Závěry "2" a "3" - invertující a neinvertující vstupy. Pin "4" je také "uzemnění signálu" spojené se zemí. Pátá větev se nepoužívá u zesilovačů audio frekvence. Noha "6" je voltová přísada, je k ní připojen elektrolytický kondenzátor. Závěry "7" a "8" - plus a mínus napájení vstupních stupňů, resp. Noha "9" - pohotovostní režim, používaný v řídící jednotce.

Podobně: "10" noha - režim ztlumení, používaný také při návrhu zesilovače. Závěry "11" a "12" se při návrhu zesilovačů audio frekvence nepoužívají. Z výstupu "14" je výstupní signál odebírán a přiváděn do systému reproduktorů. Piny "13" a "15" mikroobvodu jsou "+" a "-" pro připojení napájení koncového stupně. Na čipu TDA7294 se obvod neliší od těch navržených v článku, je pouze doplněn tím, čím je připojen ke vstupu.

Vlastnosti mikrosestavy

Při navrhování zesilovače audio frekvence je třeba věnovat pozornost jedné vlastnosti - minus výkonu, a to jsou nohy "15" a "8", elektricky připojené k pouzdru mikroobvodu. Proto je nutné jej izolovat od chladiče, který bude v každém případě použit v zesilovači. K tomuto účelu je nutné použít speciální termopodložku. Pokud na TDA7294 používáte můstkový zesilovač, věnujte pozornost verzi pouzdra. Může být vertikálního nebo horizontálního typu. Nejběžnější je verze označená jako TDA7294V.

Ochranné funkce čipu TDA7294

Mikroobvod poskytuje několik typů ochrany, zejména proti poklesu napájecího napětí. Pokud se napájecí napětí náhle změní, mikroobvod přejde do ochranného režimu, takže nedojde k elektrickému poškození. Koncový stupeň je rovněž chráněn proti přetížení a zkratu. Pokud se tělo zařízení zahřeje na teplotu 145 stupňů, zvuk se vypne. Když dosáhne 150 stupňů, přejde do pohotovostního režimu. Všechny piny čipu TDA7294 jsou chráněny před elektrostatikou.

Zesilovač

Jednoduché, dostupné pro každého a hlavně – levné. Během několika hodin můžete sestavit velmi dobrý zesilovač audio frekvence. A většinu času strávíte leptáním desky. Struktura celého zesilovače se skládá z napájecích a řídicích jednotek a 2 ULF kanálů. Pokuste se v konstrukci zesilovače použít co nejméně vodičů. Postupujte podle těchto jednoduchých pokynů:

1. Předpokladem je připojení napájecího zdroje vodiči ke každé desce UZCH.

2. Sbalte napájecí vodiče. Díky tomu bude možné mírně kompenzovat magnetické pole, které je vytvářeno elektrickým proudem. Chcete-li to provést, musíte vzít všechny tři napájecí vodiče - „společné“, „mínus“ a „plus“, s mírným napětím je tkát do jednoho pigtailu.

3. V žádném případě nepoužívejte v konstrukci tzv. "zemní smyčky". To je případ, kdy se společný vodič spojující všechny bloky konstrukce uzavře do smyčky. Zemnící vodič musí být zapojen do série, počínaje od vstupu dále k desce UZCH a musí končit na výstupních konektorech. Je nesmírně důležité propojit vstupní obvody se stíněnými vodiči v izolaci.

Řídicí jednotka pohotovostního režimu a ztlumení

Tento čip má také ztlumení. Je nutné ovládat funkce pomocí závěrů "9" a "10". Režim se zapne, pokud na těchto nohách mikroobvodu není žádné napětí nebo je menší než jeden a půl voltu. Pro povolení režimu je nutné přivést na nohy mikroobvodu napětí, jehož hodnota přesahuje 3,5 V. Aby bylo možné ovládat desky zesilovače současně, což je důležité pro obvody typu můstek, je sestavena jedna řídicí jednotka pro všechny kaskády.

Když se zesilovač zapne, všechny kondenzátory v napájecím zdroji se nabijí. V řídicí jednotce jeden kondenzátor také akumuluje náboj. Když je nahromaděno maximální možné nabití, pohotovostní režim se vypne. Druhý kondenzátor použitý v řídicí jednotce je zodpovědný za provoz režimu ztlumení. Nabíjí se o něco později, takže režim ztlumení je deaktivován.

Nízkofrekvenční výkonový zesilovač třídy Hi-Fi, vyrobený v můstkovém obvodu pomocí dvou integrovaných obvodů TDA7294. Umožňuje získat až 170 wattů výstupního výkonu, což je ideální pro subwoofer.

Specifikace

• Výstupní výkon při zátěži 8 ohmů a napájení ± 25V - 150 W;
• Výstupní výkon při zátěži 16 ohmů a napájení ± 35V - 170W.

Kruhový diagram

Zesilovač poskytuje ochranu koncového stupně proti zkratu, tepelnou ochranu (přepnutí na snížený výkon v případě přehřátí, ke kterému dochází při velkém zatížení), přepěťovou ochranu, pohotovostní režim, režim zapnutí/vypnutí vstupu (Mute) a ochranu proti „cvaknutí“ při zapnutí / vypnutí. To vše již bylo implementováno v integrovaných obvodech TDA7294.

Rýže. 1. Můstkový obvod pro zapínání dvou mikroobvodů TDA7294 je výkonný NF můstkový zesilovač.

Díly a obvodová deska

Rýže. 2. Deska s plošnými spoji pro můstkovou verzi začlenění mikroobvodů TDA7294.

Rýže. 3. Umístění součástek pro můstkovou verzi začlenění mikroobvodů TDA7294.

Pro napájení takového výkonového zesilovače je zapotřebí napájecí zdroj s transformátorem o výkonu alespoň 250-300 wattů. V obvodu usměrňovače je žádoucí instalovat na každé rameno elektrolytické kondenzátory 10 000 mikrofaradů nebo více.

Můstkový spínací obvod z katalogového listu

Rýže. 4. Můstkový obvod pro sepnutí dvou mikroobvodů TDA7294 (z datasheetu).

V můstkovém režimu musí být zátěžový odpor alespoň 8 ohmů, jinak dojde k vyhoření mikroobvodů nadproudem!

Tištěný spoj

Univerzální deska plošných spojů pro dvoukanálové a můstkové verze koncového zesilovače.

Mostový spínací obvod UMZCH jsou dva identické kanály, v jednom z nich je signálový vstup spojen se zemí a zpětnovazební vstup (noha 2) je připojen přes odpor 22K k výstupu druhého kanálu.

Také 10. větve mikroobvodů (Mute) a 9. větve (Stand-By) musí být připojeny k obvodu řízení režimu sestaveného na rezistorech a kondenzátorech (obrázek 6).

Rýže. 5. Plošný spoj pro výkonový zesilovač na bázi čipů TDA7294.

Desky mají drobné odchylky (k lepšímu) od schématu z datasheetu:

• Na vstupech mikroobvodů (noha 3) jsou kondenzátory instalovány na 4 mikrofarady, nikoli 0,56 mikrofarady;
• Kondenzátor 470uF je zapojen mezi odpor 680 ohmů (který jde na kolík 2) a zem;
• Kondenzátory mezi nohami 6 a 14 - 470uF, ne 22uF;
• Pro napájení bylo místo kondenzátorů 0,22 μF navrženo instalovat 680 nF (0,68 μF);

Při přemostění jsou kolíky 10 a 9 vzájemně spojeny a připojeny k obvodu řízení režimu.

Rýže. 6. Jednoduché schéma ovládání pro režimy Standby-Mute pro mikroobvody TDA7294.

Pro zapnutí mikroobvodů (mimo tichý a energeticky úsporný režim) stačí připojit kontakty "VM" a "VSTBY" na kladný výkon +Vs.

Tato deska s plošnými spoji je univerzální, lze ji použít pro dvoukanálový i můstkový režim provozu zesilovače na mikroobvodech TDA7294. Velmi dobře je zde provedena zemní elektroinstalace (GND), což zlepší spolehlivost a odolnost proti rušení UMZCH.

Literatura:

1. Datasheet pro čip TDA7294 - Stáhnout (archiv 7-Zip, 1,2 MB).
2. Nejčastější dotazy k TDA7294 - cxem.net/sound/amps/amp129.php

Nízkofrekvenční zesilovač (ULF) je takové zařízení pro zesilování elektrických oscilací odpovídajících frekvenčnímu rozsahu slyšitelnému lidským uchem, tedy ULF by měl zesilovat ve frekvenčním rozsahu od 20 Hz do 20 kHz, ale některé ULF mohou mít rozsah až 200 kHz. ULF lze sestavit jako samostatné zařízení, nebo použít ve složitějších zařízeních - televizory, rádia, rádia atd.

Zvláštností tohoto obvodu je, že 11. výstup mikroobvodu TDA1552 ovládá provozní režimy - Normální nebo MUTE.

C1, C2 - bypass blokovací kondenzátory, sloužící k odříznutí konstantní složky sinusového signálu. Elektrolytické kondenzátory by se neměly používat. Čip TDA1552 je žádoucí umístit na chladič pomocí teplovodivé pasty.

V zásadě jsou prezentované obvody můstkové obvody, protože v jednom mikrosestavovém pouzdře TDA1558Q jsou 4 zesilovací kanály, proto jsou piny 1 - 2 a 16 - 17 zapojeny do párů a přijímají vstupní signály z obou kanálů přes kondenzátory C1 a C2 . Pokud však potřebujete zesilovač pro čtyři reproduktory, můžete použít níže uvedenou možnost obvodu, ačkoli výkon bude 2krát nižší na kanál.

Základem konstrukce je mikrosestava TDA1560Q třídy H. Maximální výkon takového ULF dosahuje 40 W, při zátěži 8 ohmů. Takový výkon zajišťuje přibližně dvojnásobné napětí v důsledku provozu kondenzátorů.

Výstupní výkon zesilovače v prvním obvodu sestaveném na TDA2030 je 60W při zátěži 4 ohmy a 80W při zátěži 2 ohmy; TDA2030A 80W při zátěži 4 ohmy a 120W při zátěži 2 ohmy. Druhý obvod uvažovaného ULF je již s výstupním výkonem 14 wattů.

Toto je typický dvoukanálový ULF. S trochou zapojení pasivních rádiových komponent na tomto čipu můžete sestavit vynikající stereo zesilovač s výstupním výkonem 1 watt na kanál.

Microassembly TDA7265 - je poměrně výkonný dvoukanálový zesilovač Hi-Fi třídy AB v typickém multiwattovém balení, mikroobvod našel své místo ve vysoce kvalitní stereo technologii, třída Hi-Fi. Jednoduché spínací obvody a vynikající parametry udělaly z TDA7265 dokonale vyvážené a vynikající řešení pro stavbu vysoce kvalitního radioamatérského zařízení.

Nejprve byla sestavena testovací verze na prkénku přesně podle datového listu na výše uvedeném odkazu a úspěšně testována na reproduktorech S90. Zvuk je dobrý, ale něco tomu chybělo. Po nějaké době jsem se rozhodl zesilovač předělat podle upraveného obvodu.

Micro Assembly je čtyřnásobný zesilovač třídy AB navržený speciálně pro použití v automobilových audio aplikacích. Na základě tohoto mikroobvodu lze sestavit několik vysoce kvalitních variant ULF s minimem rádiových komponent. Mikroobvod lze doporučit začínajícím radioamatérům pro domácí montáž různých akustických systémů.

Hlavní výhodou zesilovacího obvodu na této mikrosestavě je přítomnost čtyř nezávislých kanálů. Tento výkonový zesilovač pracuje v režimu AB. Lze jej použít k zesílení různých stereo signálů. V případě potřeby se můžete připojit k systému reproduktorů automobilu nebo osobního počítače.

TDA8560Q je jen výkonnější analog čipu TDA1557Q, který je radioamatérům široce známý. Vývojáři pouze posílili koncový stupeň, díky čemuž je ULF perfektní pro dvouohmovou zátěž.

Mikrosestava LM386 je hotový výkonový zesilovač, který lze použít v nízkonapěťových konstrukcích. Například když je obvod napájen z baterie. LM386 má napěťové zesílení asi 20. Ale připojením externích odporů a kapacit můžete upravit zesílení až na 200 a výstupní napětí se automaticky rovná polovině napájecího napětí.

Mikrosestava LM3886 je vysoce kvalitní zesilovač s výkonem 68 wattů do 4 ohmů nebo 50 wattů do 8 ohmů. Ve špičce může výstupní výkon dosáhnout hodnoty 135 wattů. Pro mikroobvod je použitelný široký rozsah napětí od 20 do 94 voltů. Navíc můžete použít bipolární i unipolární napájecí zdroje. Harmonický koeficient ULF je 0,03 %. Navíc je to v celém frekvenčním rozsahu od 20 do 20 000 Hz.

Obvod využívá dva integrované obvody v typickém zapojení - KR548UH1 jako mikrofonní zesilovač (instalovaný v PTT) a (TDA2005) v můstkovém zapojení jako koncový zesilovač (instalovaný ve skříni sirény místo původní desky). Jako akustický zářič je použit upravený poplašný sipen s magnetickou hlavicí (piezo zářiče nejsou vhodné). Vylepšení spočívá v rozebrání sirény a vyhození nativního výškového reproduktoru se zesilovačem. Mikrofon - elektrodynamický. Při použití elektretového mikrofonu (například z čínských sluchátek) musí být spojovací bod mikrofonu s kondenzátorem připojen k + 12V přes odpor ~ 4,7K (za tlačítkem!). Rezistor 100K v obvodu zpětné vazby K548UH1 je lepší umístit s odporem ~ 30-47K. Tento rezistor se používá k nastavení hlasitosti. Čip TDA2004 je lepší nainstalovat na malý radiátor.

Testovat a provozovat - s chladičem pod kapotou a tangentou v kabině. Jinak je kvičení kvůli samobuzení nevyhnutelné. Trimrový rezistor nastavuje úroveň hlasitosti tak, aby nedocházelo k silnému zkreslení zvuku a samobuzení. S nedostatečnou hlasitostí (například špatný mikrofon) a jasnou rezervou výkonu emitoru můžete zvýšit zesílení mikrofonního zesilovače několikanásobným zvýšením hodnoty trimru ve zpětnovazebním obvodu (ten, který je podle 100K do schématu). V dobrém slova smyslu - potřebovali bychom další primamby, které neumožňují samobuzení obvodu - nějaký fázový posuvný řetězec nebo filtr na frekvenci buzení. I když schéma a bez komplikací funguje dobře