Prawdopodobnie każdy radioamator zna mikroukład: prosty obwód, dobra jakość dźwięku, niska cena. Niedawno postanowiłem zajrzeć od drugiej strony i ponownie natknąłem się na artykuł o wzmacniaczu „MF-1” firmy Lincor.
To mój pierwszy artykuł, przeznaczony jest dla początkujących miłośników dobrego dźwięku. Zaprezentowano także rysunek PCB oraz opcję wykonania obudowy wzmacniacza.
Moje wprowadzenie nie przebiegło zbyt gładko. W tamtym czasie było mnóstwo podróbek. Czasem paliły się od razu przy pierwszym włączeniu prądu, a jak już odpaliły to nie wydawały dźwięku, tylko coś choć trochę przypominającego, przez co chciałem zalać deskę benzyną i podpalić, żeby się pozbyć ten ULF i nigdy o tym nie pamiętaj. Być może powodem był też mój brak doświadczenia, a może topologia deski własnej wytwórni o wymiarach 35×45 mm (na wspomnienie tej deski, po ciele autora przechodziła gęsia skórka z dużymi pryszczami).
Po przeczytaniu podjęto decyzję o montażu według następujących kryteriów:
1) czyste zakończenie bez regulacji głośności (wzmacniacz współpracuje z komputerem PC i z niego reguluje się dźwięk),
2) 2 kanały wzmacniające w układzie double mono (były 2 transformatory firmy UM Vega,
3) niższy współczynnik. penetracja kanałów i piękny stereo),
4) wymuszone chłodzenie za pomocą 2 chłodnic komputerowych i wentylatorów przy niskich prędkościach,
5) a wszystko to jest obowiązkowe w przypadku gotowej konstrukcji, której nie wstydzi się publikować na Datagorze.
Moja wersja PP
Choć może się to wydawać dziwne, za obudowę posłużył własnoręcznie wykonany wzmacniacz mojego sąsiada, byłego radioamatora, zmontowany w obudowie nieznanego urządzenia laboratoryjnego. Wzmacniacz stał na podeście, bo. Był już niepotrzebny, ale szkoda wyrzucić go do kosza. Przypomniałem sobie ten przypadek, gdy zdecydowałem się na montaż MF-1.
W procesie finalizacji kadłuba wykorzystano proste i niedrogie części:
Narożnik aluminiowy 15×15x1 mm, zakupiony w Home Center.
Śruby M3 z łbem stożkowym, nakrętki.
Przekładki metalowe z gwintem M3.
A oto co otrzymaliśmy:
Transformatory i filtr
Prostowniki
Zakończenia z chłodnicami
Czas na panele. Ponieważ Do chłodzenia mamy wentylator, powietrze musi skądś wychodzić i skądś napływać. Na początek zabrałem się za docięcie tylnej ścianki z wylotem powietrza:
Wszystko zostało wykonane za pomocą wiertarki, wyrzynarki elektrycznej, grawera i pilników igłowych. Teraz wycinamy kratkę z obudowy zasilacza komputera, oczyszczamy krawędzie otworu:
Teraz bierzemy kwas lutowniczy, lutownicę o mocy co najmniej 100 W i przylutowujemy ruszt do panelu w kilku miejscach:
Na panelu umieszczamy złącza wejściowe i wyjściowe, OBOWIĄZKOWE JEST ODŁĄCZENIE NIC OD SPRAWY:
Przylutowujemy przewód ekranujący obudowy do panelu. Będzie to JEDYNE połączenie pomiędzy obudową a wspólnym przewodem zasilającym. Obudowę łączymy ze stykami masowymi złączy wejściowych za pomocą rezystorów 1-2 W o wartości nominalnej 1,5-2 oma. Środki te są potrzebne, aby nie złapać „pętli masy”, która zepsuje nas w postaci tła o częstotliwości 50 Hz.
Tylny panel na swoim miejscu:
Teraz przenosimy obwód Zobela z płytki na złącza wyjściowe PA. Na desce nie do końca ma dla niej miejsce, bo. to (obwód) jest układem rezonansowym:
Teraz wszystko zależy od panelu przedniego. Posiada jedynie wyłącznik zasilania. Sam panel wykonany jest z aluminium, za nim znajduje się fałszywy panel z umiarkowanie miękkiego tworzywa sztucznego, do którego można przymocować wszystko za pomocą śrub M3 z łbem stożkowym. Użyłem przycisku ze starego, martwego magnetofonu Wilma-104-Stereo:
Panel montowany jest na narożnikach blaszanych za pomocą śrub z łbem sześciokątnym. To wszystko, wzmacniacz jest gotowy!
Wyniki
O dźwięku pisałem komentarz w temacie o:Chłopaki, nie wiedziałem! Nie sądziłem, że kiedykolwiek to powiem, ale to prawda! Przyjemny, miękki bas, wyrazista góra (teraz potrafię rozróżnić perkusję i klaskanie w dłonie w utworach, które znam na pamięć), a to wszystko na domowym trójpasmowym TH z 8-calowymi głośnikami niskotonowymi.
Chcę uspokoić wszystkich, których odpycha podwyższony poziom wysokich częstotliwości: nie jest to odczuwalne jako wzrost wysokich częstotliwości, ale jako wzrost jakości źródła, wzrost „przejrzystości”.
I nadal nie cofam się przed swoimi słowami. Przez kilka miesięcy wzmacniacz w ogóle mi nie przeszkadzał, jak to często u mnie bywa. Dźwięk nie jest denerwujący, chcę słuchać wszystkiego i dużo, niezależnie od tego, czy głośno, czy wysoko.
Nawiasem mówiąc, o małej głośności. Ten ULF ma fajną cechę: na każdym poziomie głośności słuchaczowi nie brakuje niskich częstotliwości, co można porównać z użyciem TKRG, tylko przy płynnej (poprawnej) regulacji i bez blokowania środka.
W mojej wersji tablica jest nieco przerobiona. Wybór trybów „mute” i „standby” odrzucono jako niepotrzebny, główny zespół kondensatorów przesunięto bliżej MS.
Zasilanie 2×23 V. W prostowniku zastosowano diody KD213B. Elektrolity bocznikowane są o pojemności 100 nF, transformator wtórny - 47 nF.
Każdy MS jest odizolowany od radiatorów płytką mikową, a radiatory są z kolei uziemione do obudowy.
Wszystkie przewody są skręcone razem, aby zmniejszyć zakłócenia.
Tło nie jest słyszalne nawet przy otwartym wejściu, nawet blisko głośnika. Cel, że tak powiem, został osiągnięty!
Ponadto w planach jest wywiercenie otworów na wlot powietrza w prawej części dolnej pokrywy obudowy, wykonanie urządzenia sterującego prędkością wentylatora z kontrolą temperatury grzejników, istnieje możliwość dobudowania przedwzmacniacza z regulacją barwy dźwięku i pomaluj obudowę.
Aktualizacja: 27.04.2016
Doskonały wzmacniacz do domu można zmontować na chipie TDA7294. Jeśli nie jesteś mocny w elektronice, to taki wzmacniacz jest idealny, nie wymaga dostrajania i debugowania jak wzmacniacz tranzystorowy i jest łatwy w budowie, w przeciwieństwie do wzmacniacza lampowego.
Układ TDA7294 jest produkowany od ponad 20 lat i nadal nie stracił na aktualności i nadal cieszy się zainteresowaniem wśród radioamatorów. Dla początkującego radioamatora ten artykuł będzie dobrą pomocą w poznaniu zintegrowanych wzmacniaczy częstotliwości audio.
W tym artykule postaram się szczegółowo opisać urządzenie wzmacniające w TDA7294. Skupię się na wzmacniaczu stereo zmontowanym według zwykłego schematu (1 mikroukład na kanał) i krótko opowiem o obwodzie mostkowym (2 mikroukłady na kanał).
Układ TDA7294 i jego funkcje
TDA7294 jest pomysłem firmy SGS-THOMSON Microelectronics. Ten mikroukład jest wzmacniaczem niskiej częstotliwości klasy AB i jest zbudowany na tranzystorach polowych.
Z zalet TDA7294 można zauważyć, co następuje:
- moc wyjściowa przy zniekształceniach 0,3–0,8%:
- 70 W przy obciążeniu 4 omów, typowy obwód;
- 120 W przy obciążeniu 8 omów, zmostkowane;
- funkcja wyciszenia (Mute) i funkcja czuwania (Stand-By);
- niski poziom szumów, niewielkie zniekształcenia, zakres częstotliwości 20–20000 Hz, szeroki zakres napięć roboczych - ±10–40 V.
Dane techniczne
| Charakterystyka techniczna układu TDA7294 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Parametr | Warunki | Minimum | Typowy | Maksymalny | Jednostki |
| Napięcie zasilania | ±10 | ±40 | W | ||
| Pasmo przenoszenia | Sygnał 3 dB Moc wyjściowa 1W |
20-20000 | Hz | ||
| Długoterminowa moc wyjściowa (RMS) | zniekształcenia harmoniczne 0,5%: Up \u003d ± 35 V, Rn \u003d 8 omów Up \u003d ± 31 V, Rn \u003d 6 omów Up \u003d ± 27 V, Rn \u003d 4 omy |
60 60 60 |
70 70 70 |
wt | |
| Szczytowa muzyczna moc wyjściowa (RMS), czas trwania 1 sek. | współczynnik harmoniczny 10%: Up \u003d ± 38 V, Rn \u003d 8 omów Up \u003d ± 33 V, Rn \u003d 6 omów Up \u003d ± 29 V, Rn \u003d 4 omy |
100 100 100 |
wt | ||
| Ogólne zniekształcenia harmoniczne | Po = 5 W; 1 kHz Po = 0,1–50 W; 20–20 000 Hz |
0,005 | 0,1 | % | |
| Up \u003d ± 27 V, Rn \u003d 4 omy: Po = 5 W; 1 kHz Po = 0,1–50 W; 20–20 000 Hz |
0,01 | 0,1 | % | ||
| Temperatura pracy zabezpieczenia | 145 | °C | |||
| Prąd spoczynkowy | 20 | 30 | 60 | mama | |
| Impedancja wejściowa | 100 | kOhm | |||
| Wzmocnienie napięcia | 24 | 30 | 40 | dB | |
| Szczytowy prąd wyjściowy | 10 | A | |||
| Zakres temperatur pracy | 0 | 70 | °C | ||
| Odporność termiczna obudowy | 1,5 | °C/W | |||
Przydzielenie pinu
| Przypisanie pinów układu TDA7294 | |||
|---|---|---|---|
| Wyjście chipa | Przeznaczenie | Zamiar | Połączenie |
| 1 | Stby-GND | „Uziemienie sygnału” | "Ogólny" |
| 2 | W- | Odwracanie wejścia | Informacja zwrotna |
| 3 | W+ | Wejście nieodwracające | Wejście sygnału audio poprzez kondensator sprzęgający |
| 4 | Włącz+Wycisz | „Uziemienie sygnału” | "Ogólny" |
| 5 | NC | Nieużywany | – |
| 6 | Bootstrap | „Zwiększenie napięcia” | Kondensator |
| 7 | + vs | Moc stopnia wejściowego (+) | |
| 8 | -Vs | Moc sceny przedniej (-) | |
| 9 | Stby | Tryb czuwania | Blok kontrolny |
| 10 | Niemy | Tryb wyciszenia | |
| 11 | NC | Nieużywany | – |
| 12 | NC | Nieużywany | – |
| 13 | +PwV | Moc stopnia wyjściowego (+) | Zacisk dodatni (+) zasilania |
| 14 | na zewnątrz | Wyjście | Wyjście audio |
| 15 | -PwV | Moc stopnia wyjściowego (-) | Zacisk ujemny (-) zasilania |
Notatka. Obudowa mikroukładu jest podłączona do minusa zasilania (piny 8 i 15). Nie zapomnij zaizolować radiatora od obudowy wzmacniacza lub odizolować chip od radiatora, instalując go za pomocą podkładki termicznej.
Chcę również zauważyć, że w moim obwodzie (jak również w arkuszu danych) nie ma oddzielenia „ziemi” wejściowych i wyjściowych. Dlatego w opisie i na schemacie definicje „wspólnego”, „podstawy”, „przypadku”, GND należy traktować jako pojęcia o tym samym znaczeniu.
Różnice w kadłubach
Układ TDA7294 dostępny jest w dwóch typach – V (pionowy) i HS (poziomy). TDA7294V, posiadający klasyczną pionową konstrukcję obudowy, jako pierwszy opuścił linię montażową i do dziś jest najpopularniejszym i najtańszym.
Kompleks ochronny
Układ TDA7294 posiada szereg zabezpieczeń:
- ochrona przed skokami napięcia;
- zabezpieczenie stopnia wyjściowego przed zwarciem lub przeciążeniem;
- ochrona termiczna. Gdy mikroukład zostanie podgrzany do 145 °C, włącza się tryb wyciszenia, a przy 150 °C aktywowany jest tryb gotowości (Stand-By);
- ochrona wyjść mikroukładów przed wyładowaniami elektrostatycznymi.
Wzmacniacz mocy na TDA7294
Minimalna ilość części w wiązce, prosta płytka drukowana, cierpliwość i oczywiście dobre części pozwolą Ci łatwo zmontować niedrogi UMZCH na TDA7294 z czystym dźwiękiem i dobrą mocą do użytku domowego.
Wzmacniacz można podłączyć bezpośrednio do wyjścia liniowego karty dźwiękowej komputera. nominalne napięcie wejściowe wzmacniacza wynosi 700 mV. A nominalny poziom napięcia wyjścia liniowego karty dźwiękowej jest regulowany w zakresie 0,7–2 V.
Schemat strukturalny wzmacniacza
Schemat przedstawia wariant wzmacniacza stereo. Budowa wzmacniacza w układzie mostkowym jest podobna - są też dwie płytki z TDA7294.
- A0. jednostka mocy
- A1. Jednostka sterująca trybami wyciszenia i czuwania
- A2. UMZCH (lewy kanał)
- A3. UMZCH (prawy kanał)
Zwróć uwagę na połączenia blokowe. Nieprawidłowe okablowanie wewnątrz wzmacniacza może powodować dodatkowe zakłócenia. Aby maksymalnie zminimalizować hałas, przestrzegaj kilku zasad:
- Zasilanie każdej płytki wzmacniacza musi być dostarczane za pomocą oddzielnej wiązki przewodów.
- Przewody zasilające należy skręcić w pigtail (wiązkę). To skompensuje pola magnetyczne wytwarzane przez prąd przepływający przez przewodniki. Bierzemy trzy przewody („+”, „-”, „Wspólny”) i splatamy z nich warkocz z lekkim napięciem.
- Unikaj pętli uziemienia. Jest to taka sytuacja, gdy wspólny przewodnik łączący bloki tworzy obwód zamknięty (pętlę). Połączenie wspólnego przewodu musi przebiegać szeregowo od złączy wejściowych do regulacji głośności, od niej do płyty UMZCH i dalej do złączy wyjściowych. Zaleca się stosowanie złącz izolowanych od korpusu. A dla obwodów wejściowych także przewody ekranowane w izolacji.
Lista części dla zasilacza TDA7294:
Kupując transformator należy pamiętać, że jest na nim zapisana wartość skuteczna napięcia - U D, a mierząc woltomierzem, również zobaczysz wartość skuteczną. Na wyjściu za mostkiem prostowniczym kondensatory ładowane są do napięcia amplitudowego - U A. Napięcia amplitudowe i skuteczne powiązane są zależnością:
U A \u003d 1,41 × U D
Zgodnie z charakterystyką TDA7294 dla obciążenia o rezystancji 4 omów optymalne napięcie zasilania wynosi ± 27 woltów (U A). Moc wyjściowa przy tym napięciu wyniesie 70 watów. Jest to optymalna moc dla TDA7294 - poziom zniekształceń wyniesie 0,3-0,8%. Nie ma sensu zwiększać mocy dla zwiększania mocy. poziom zniekształceń rośnie jak lawina (patrz wykres).
Obliczamy wymagane napięcie każdego uzwojenia wtórnego transformatora:
U D \u003d 27 ÷ 1,41 ≈ 19 V
Mam transformator z dwoma uzwojeniami wtórnymi, o napięciu 20 woltów na każdym uzwojeniu. Dlatego na schemacie oznaczyłem zaciski zasilania jako ± 28 V.
Aby uzyskać 70 W na kanał, biorąc pod uwagę wydajność mikroukładu 66%, bierzemy pod uwagę moc transformatora:
P = 70 ÷ 0,66 ≈ 106 VA
Odpowiednio dla dwóch TDA7294 jest to 212 VA. Najbliższy standardowy transformator z marginesem będzie miał moc 250 VA.
W tym miejscu należy stwierdzić, że moc transformatora jest obliczana dla czystego sygnału sinusoidalnego, możliwe są korekty dla prawdziwego dźwięku muzycznego. Tak więc Igor Rogov twierdzi, że w przypadku wzmacniacza o mocy 50 W wystarczy transformator o mocy 60 VA.
Część wysokonapięciowa zasilacza (przed transformatorem) zmontowana jest na płytce drukowanej o wymiarach 35×20 mm, istnieje również możliwość montażu natynkowego:
Część niskonapięciową (A0 zgodnie ze schematem blokowym) zmontowano na płytce drukowanej o wymiarach 115 × 45 mm:
Wszystkie płytki wzmacniaczy są dostępne w jednym.
Ten zasilacz do TDA7294 jest przeznaczony dla dwóch mikroukładów. Aby uzyskać więcej chipów, będziesz musiał wymienić mostek diodowy i zwiększyć pojemność kondensatorów, co pociągnie za sobą zmianę wymiarów płytki.
Jednostka sterująca trybami wyciszenia i czuwania
Układ TDA7294 posiada tryb gotowości (Stand-By) i tryb wyciszenia (Mute). Funkcje te są sterowane odpowiednio poprzez piny 9 i 10. Tryby będą włączone tak długo, jak na tych pinach nie będzie napięcia lub będzie ono mniejsze niż +1,5 V. Aby „obudzić” mikroukład wystarczy przyłożyć napięcie większe niż +3,5 V do pinów 9 i 10 .
Aby jednocześnie sterować wszystkimi płytami UMZCH (szczególnie ważne w przypadku obwodów mostkowych) i oszczędzać komponenty radiowe, sensowny jest montaż osobnej jednostki sterującej (A1 zgodnie ze schematem blokowym):
Lista części skrzynki sterującej:
- Dioda (VD1). 1N4001 lub odpowiednik.
- Kondensatory (C1, C2). Elektrolityczny polarny, krajowy K50-35 lub importowany, 47uF 25V.
- Rezystory (R1-R4). Zwykły słaby.
Płytka drukowana bloku ma wymiary 35 × 32 mm:
Zadaniem centrali jest zapewnienie cichego włączania i wyłączania wzmacniacza dzięki trybom Stand-By i Mute.
Zasada działania jest następująca. Po włączeniu wzmacniacza wraz z kondensatorami zasilacza ładowany jest również kondensator C2 jednostki sterującej. Gdy tylko zostanie naładowany, tryb gotowości wyłączy się. Ładowanie kondensatora C1 trwa nieco dłużej, więc tryb Mute wyłączy się w drugiej turze.
Po odłączeniu wzmacniacza od sieci kondensator C1 jest najpierw rozładowywany przez diodę VD1 i włącza tryb wyciszenia. Następnie kondensator C2 zostaje rozładowany i przechodzi w stan Stand-By. Mikroukład cichnie, gdy kondensatory zasilacza mają ładunek około 12 woltów, więc nie słychać żadnych kliknięć ani innych dźwięków.
Wzmacniacz na TDA7294 w zwykły sposób
Obwód przełączający mikroukładu jest nieodwracający, koncepcja odpowiada oryginalnej z arkusza danych, zmieniono jedynie wartości komponentów, aby poprawić charakterystykę dźwięku.
Lista części:
- Kondensatory:
- C1. Film, 0,33-1 uF.
- C2, C3. Elektrolityczny, 100-470uF 50V.
- C4, C5. Film, 0,68 uF 63 V.
- C6, C7. Elektrolityczny, 1000uF 50V.
- Rezystory:
- R1. Zmienna podwójna o charakterystyce liniowej.
- R2-R4. Zwykły słaby.
Rezystor R1 jest podwójny, ponieważ wzmacniacz stereo. Rezystancja nie większa niż 50 kOhm z charakterystyką liniową, a nie logarytmiczną dla płynnej regulacji głośności.
Obwód R2C1 jest filtrem górnoprzepustowym (HPF), tłumi częstotliwości poniżej 7 Hz, nie przekazując ich na wejście wzmacniacza. Rezystory R2 i R4 muszą być równe, aby zapewnić stabilną pracę wzmacniacza.
Rezystory R3 i R4 organizują obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego (NFB) i ustawiają wzmocnienie:
Ku = R4 ÷ R3 = 22 ÷ 0,68 ≈ 32 dB
Według arkusza danych wzmocnienie powinno mieścić się w zakresie 24-40 dB. Jeśli mniej, mikroukład będzie samowzbudny, jeśli więcej, zniekształcenia wzrosną.
Kondensator C2 jest zaangażowany w obwód OOS, lepiej jest wziąć go z większą pojemnością, aby zmniejszyć jego wpływ na niskie częstotliwości. Kondensator C3 zapewnia wzrost napięcia zasilania stopni wyjściowych mikroukładu - „zwiększenie napięcia”. Kondensatory C4, C5 eliminują zakłócenia wprowadzane przez przewody, a C6, C7 uzupełniają pojemność filtra zasilającego. Wszystkie kondensatory wzmacniacza, z wyjątkiem C1, muszą mieć margines napięcia, dlatego przyjmujemy 50 V.
Płytka drukowana wzmacniacza jest jednostronna, raczej zwarta – 55×70 mm. Podczas jego opracowywania celem było wyhodowanie „ziemi” z gwiazdą, zapewnienie wszechstronności i jednocześnie zachowanie minimalnych wymiarów. Myślę, że jest to jedna z najmniejszych płyt dla TDA7294. Płytka ta przeznaczona jest do montażu jednego chipa. Odpowiednio do wersji stereo potrzebne będą dwie płyty. Można je instalować obok siebie lub jeden nad drugim, tak jak moje. O wszechstronności powiem więcej nieco później.
Grzejnik, jak widać, jest wskazany na jednej tablicy, a drugi, podobny, jest do niego przymocowany od góry. Zdjęcia będą trochę dalej.
Wzmacniacz na TDA7294 w obwodzie mostkowym
Obwód mostkowy to połączenie dwóch konwencjonalnych wzmacniaczy z pewnymi zmianami. Takie rozwiązanie obwodów ma na celu połączenie akustyki o rezystancji nie 4, ale 8 omów! Akustyka jest połączona pomiędzy wyjściami wzmacniacza.
Istnieją tylko dwie różnice w stosunku do zwykłego schematu:
- kondensator wejściowy C1 drugiego wzmacniacza jest podłączony do masy;
- dodano rezystor sprzężenia zwrotnego (R5).
Płytka drukowana jest również kombinacją wzmacniaczy w zwykły sposób. Rozmiar deski to 110×70 mm.
Płytka uniwersalna do TDA7294
Jak już zauważyłeś, powyższe tablice są w zasadzie takie same. Kolejna opcja PCB w pełni potwierdza wszechstronność. Na tej płycie można zamontować wzmacniacz stereofoniczny o mocy 2x70W (obwód konwencjonalny) lub wzmacniacz monofoniczny o mocy 1x120W (zmostkowany). Rozmiar deski to 110×70 mm.
Notatka. Aby zastosować tę płytkę w wersji mostkowej należy zamontować rezystor R5, a zworkę S1 założyć w pozycji poziomej. Na rysunku elementy te pokazano liniami przerywanymi.
W przypadku obwodu konwencjonalnego rezystor R5 nie jest potrzebny, a zworkę należy zainstalować w pozycji pionowej.
Montaż i regulacja
Montaż wzmacniacza nie sprawi szczególnych trudności. Dzięki temu wzmacniacz nie wymaga regulacji i będzie działać natychmiast, pod warunkiem, że wszystko zostanie poprawnie zmontowane, a mikroukład nie jest uszkodzony.
Przed pierwszym użyciem:
- Upewnij się, że komponenty radia są prawidłowo zainstalowane.
- Sprawdź poprawność podłączenia przewodów zasilających, nie zapominaj, że na mojej płycie wzmacniacza „masa” nie znajduje się pośrodku między plusem i minusem, ale na krawędzi.
- Upewnij się, że chipy są odizolowane od radiatora, jeśli nie, sprawdź, czy radiator nie styka się z masą.
- Podłącz zasilanie do każdego wzmacniacza po kolei, aby nie spalić całego TDA7294 na raz.
Pierwsze włączenie:
- Nie podłączamy obciążenia (akustyka).
- Zwieramy wejścia wzmacniaczy do „masy” (złącz X1 z X2 na płycie wzmacniacza).
- Serwujemy jedzenie. Jeśli wszystko jest w porządku z bezpiecznikami w zasilaczu i nic nie dymi, to uruchomienie zakończyło się sukcesem.
- Za pomocą multimetru sprawdzamy brak napięcia stałego i przemiennego na wyjściu wzmacniacza. Dopuszczalne jest niewielkie napięcie stałe, nie większe niż ± 0,05 wolta.
- Wyłączamy zasilanie i sprawdzamy obudowę mikroukładu pod kątem ogrzewania. Uważaj, kondensatory w zasilaczu są rozładowywane przez długi czas.
- Poprzez rezystor zmienny (R1 zgodnie ze schematem) podajemy sygnał dźwiękowy. Włączamy wzmacniacz. Dźwięk powinien pojawić się z niewielkim opóźnieniem i natychmiast zniknąć po wyłączeniu, co charakteryzuje działanie jednostki sterującej (A1).
Wniosek
Mam nadzieję, że ten artykuł pomoże Ci zbudować wysokiej jakości wzmacniacz na TDA7294. Na koniec przedstawiam kilka zdjęć z procesu montażu, nie zwracajcie uwagi na jakość płytki, stary tekstolit był nierównomiernie wytrawiony. W wyniku montażu dokonano pewnych poprawek, dlatego plansze w pliku .lay nieznacznie różnią się od desek na zdjęciach.
Wzmacniacz robiony dla dobrego znajomego, on wymyślił i zrealizował taką oryginalną obudowę. Zdjęcia wzmacniacza stereo na montażu TDA7294:
Na notatce: Wszystkie płytki drukowane są zebrane w jednym pliku. Aby przełączać się między „pieczęciami”, kliknij zakładki, jak pokazano na rysunku.
lista plików
Całkiem proste.Nawet osoba, która nie jest zbyt silna w elektrotechnice, może to powtórzyć. ULF na tym chipie idealnie sprawdzi się jako część zestawu głośnikowego do domowego komputera, telewizora, kina. Jego zaletą jest to, że nie jest wymagane dostrajanie i dostrajanie, jak ma to miejsce w przypadku wzmacniaczy tranzystorowych. A co możemy powiedzieć o różnicy w stosunku do konstrukcji lamp - wymiary są znacznie mniejsze.
Do zasilania obwodów anodowych nie jest wymagane wysokie napięcie. Oczywiście jest ogrzewanie, jak w konstrukcjach lamp. Dlatego jeśli planujesz używać wzmacniacza przez dłuższy czas, najlepiej oprócz aluminiowego radiatora zamontować przynajmniej mały wentylator zapewniający wymuszony przepływ powietrza. Bez tego w mikrozespole TDA7294 obwód wzmacniacza będzie działał, ale istnieje duże prawdopodobieństwo przełączenia na zabezpieczenie temperaturowe.
Dlaczego TDA7294?
Chip ten jest bardzo popularny od ponad 20 lat. Zdobył zaufanie radioamatorów, ponieważ ma bardzo wysokie parametry, oparte na nim wzmacniacze są proste, każdy, nawet początkujący radioamator, może powtórzyć projekt. Wzmacniacz na chipie TDA7294 (schemat podano w artykule) może być monofoniczny lub stereofoniczny. Wewnętrzne urządzenie mikroukładu składa się ze wzmacniacza częstotliwości audio zbudowanego na tym mikroukładzie i należy do klasy AB.
Zalety mikroukładu
Korzyści ze stosowania mikrochipa do:
1. Bardzo wysoka moc wyjściowa. Około 70 W, jeśli obciążenie ma rezystancję 4 omów. W tym przypadku stosuje się zwykły schemat włączania mikroukładu.
2. Około 120 W przy 8 omach (zmostkowane).
3. Bardzo niski poziom obcego hałasu, niewielkie zniekształcenia, powtarzalne częstotliwości mieszczą się w zakresie całkowicie odbieranym przez ludzkie ucho - od 20 Hz do 20 kHz.
4. Mikroukład można zasilać ze źródła stałego napięcia 10-40 V. Istnieje jednak niewielka wada - należy zastosować zasilacz bipolarny.
Warto zwrócić uwagę na jedną cechę – współczynnik zniekształceń nie przekracza 1%. W mikrozespole TDA7294 obwód wzmacniacza mocy jest tak prosty, że aż zaskakujące jest, jak pozwala uzyskać tak wysokiej jakości dźwięk.
Cel pinów mikroukładu
A teraz bardziej szczegółowo o tym, jakie wnioski ma TDA7294. Pierwsza noga to „masa sygnałowa”, połączona jest ze wspólnym przewodem całej konstrukcji. Wnioski „2” i „3” - odpowiednio wejścia odwracające i nieodwracające. Pin „4” jest także „masą sygnału” połączoną z masą. Piąta noga nie jest używana we wzmacniaczach częstotliwości audio. Noga „6” to dodatek woltowy, do którego podłączony jest kondensator elektrolityczny. Wnioski „7” i „8” - odpowiednio plus i minus zasilanie stopni wejściowych. Noga „9” - tryb gotowości stosowany w centrali.
Podobnie: noga „10” – tryb wyciszenia, stosowany także przy projektowaniu wzmacniacza. Wnioski „11” i „12” nie są stosowane przy projektowaniu wzmacniaczy częstotliwości audio. Z wyjścia „14” pobierany jest sygnał wyjściowy i podawany do systemu głośnikowego. Styki „13” i „15” mikroukładu to „+” i „-” do podłączenia zasilania stopnia wyjściowego. W układzie TDA7294 obwód nie różni się od zaproponowanych w artykule, jest jedynie uzupełniony tym, że jest podłączony do wejścia.
Cechy mikromontażu
Projektując wzmacniacz częstotliwości audio, należy zwrócić uwagę na jedną cechę - minus mocy, a są to nogi „15” i „8”, połączone elektrycznie z obudową mikroukładu. Dlatego konieczne jest odizolowanie go od radiatora, który i tak będzie zastosowany we wzmacniaczu. W tym celu konieczne jest zastosowanie specjalnej podkładki termicznej. Jeśli używasz obwodu wzmacniacza mostkowego w TDA7294, zwróć uwagę na wersję obudowy. Może być typu pionowego lub poziomego. Najczęściej spotykana jest wersja oznaczona jako TDA7294V.
Funkcje ochronne układu TDA7294
Mikroukład zapewnia kilka rodzajów zabezpieczeń, w szczególności przed spadkiem napięcia zasilania. Jeśli napięcie zasilania nagle się zmieni, mikroukład przejdzie w tryb ochronny, dlatego nie nastąpi uszkodzenie elektryczne. Stopień wyjściowy jest również chroniony przed przeciążeniami i zwarciami. Jeśli korpus urządzenia nagrzeje się do temperatury 145 stopni, dźwięk zostanie wyłączony. Gdy osiągnie 150 stopni, przechodzi w tryb czuwania. Wszystkie piny układu TDA7294 są zabezpieczone przed ładunkami elektrostatycznymi.
Wzmacniacz
Proste, dostępne dla każdego i co najważniejsze - tanie. W ciągu zaledwie kilku godzin można złożyć bardzo dobry wzmacniacz częstotliwości audio. A większość czasu spędzisz na trawieniu tablicy. Konstrukcja całego wzmacniacza składa się z jednostek zasilających i sterujących oraz 2 kanałów ULF. Staraj się używać jak najmniejszej liczby przewodów w konstrukcji wzmacniacza. Postępuj zgodnie z tymi prostymi wskazówkami:
1. Warunkiem jest podłączenie przewodowe źródła zasilania do każdej tablicy UZCH.
2. Zwiąż przewody zasilające. Dzięki temu będzie można nieznacznie skompensować pole magnetyczne wytwarzane przez prąd elektryczny. Aby to zrobić, musisz wziąć wszystkie trzy przewody zasilające - „wspólny”, „minus” i „plus”, z lekkim napięciem splot je w jeden warkocz.
3. W żadnym wypadku nie należy stosować w konstrukcji tzw. „pętli uziemiających”. Dzieje się tak w przypadku, gdy wspólny przewód łączący wszystkie bloki konstrukcji zamyka się w pętlę. Przewód uziemiający należy podłączyć szeregowo, zaczynając od wejścia dalej do płytki UZCH, a kończąc na złączach wyjściowych. Niezwykle ważne jest, aby obwody wejściowe połączyć przewodami ekranowanymi w izolacji.
Jednostka sterująca trybem gotowości i wyciszenia
Ten chip ma również wyciszenie. Konieczne jest sterowanie funkcjami za pomocą wniosków „9” i „10”. Tryb jest włączony, jeśli na tych nóżkach mikroukładu nie ma napięcia lub jest ono mniejsze niż półtora wolta. Aby włączyć ten tryb, konieczne jest przyłożenie napięcia do nóżek mikroukładu, którego wartość przekracza 3,5 V. Aby płytki wzmacniacza mogły być sterowane jednocześnie, co jest ważne w obwodach typu mostkowego, montowana jest jedna jednostka sterująca dla wszystkich kaskad.
Po włączeniu wzmacniacza wszystkie kondensatory w zasilaczu są ładowane. W jednostce sterującej jeden kondensator również gromadzi ładunek. Po zgromadzeniu maksymalnego możliwego ładunku tryb czuwania zostaje wyłączony. Za działanie trybu wyciszenia odpowiada drugi kondensator zastosowany w centrali sterującej. Ładuje się nieco później, więc tryb wyciszenia jest wyłączony w drugiej kolejności.
Wzmacniacz mocy niskiej częstotliwości klasy Hi-Fi, wykonany w układzie mostkowym z wykorzystaniem dwóch układów scalonych TDA7294. Pozwala uzyskać do 170 watów mocy wyjściowej, idealnej dla subwoofera.
Dane techniczne
- Moc wyjściowa przy obciążeniu 8 omów i zasilaniu ± 25 V - 150 W;
- Moc wyjściowa przy obciążeniu 16 omów i zasilaniu ± 35 V - 170 W.
Schemat obwodu
Wzmacniacz zapewnia zabezpieczenie stopnia wyjściowego przed zwarciem, zabezpieczenie termiczne (przełączenie na zmniejszoną moc w przypadku przegrzania występującego pod dużym obciążeniem), zabezpieczenie przeciwprzepięciowe, tryb czuwania, tryb włączenia/wyłączenia wejścia (Mute) oraz zabezpieczenie przed „kliknięciem” podczas włączania/wyłączania. Wszystko to zostało już zaimplementowane w układach scalonych TDA7294.
Ryż. 1. Obwód mostkowy do włączania dwóch mikroukładów TDA7294 to mocny wzmacniacz mostkowy LF.
Części i płytka drukowana
Ryż. 2. Płytka drukowana dla wersji mostkowej z włączeniem mikroukładów TDA7294.
Ryż. 3. Lokalizacja komponentów wersji mostkowej z włączeniem mikroukładów TDA7294.
Do zasilania takiego wzmacniacza mocy wymagany jest zasilacz z transformatorem o mocy co najmniej 250-300 watów. W obwodzie prostownika pożądane jest zainstalowanie na każdym ramieniu kondensatorów elektrolitycznych o pojemności 10 000 mikrofaradów lub większej.
Obwód przełączający mostek z arkusza danych
Ryż. 4. Obwód mostkowy do załączenia dwóch mikroukładów TDA7294 (z karty katalogowej).
W trybie mostkowym rezystancja obciążenia musi wynosić co najmniej 8 omów, w przeciwnym razie mikroukłady spalą się z powodu przetężenia!
Płytka drukowana
Uniwersalna płytka drukowana do wersji dwukanałowych i mostkowych wzmacniacza mocy.
Obwód przełączający mostka UMZCH składa się z dwóch identycznych kanałów, w jednym z nich wejście sygnału jest podłączone do masy, a wejście sprzężenia zwrotnego (noga 2) jest podłączone przez rezystor 22K do wyjścia drugiego kanału.
Ponadto 10. odnoga mikroukładów (Mute) i 9. odnoga (Stand-By) muszą być podłączone do obwodu kontroli trybu zamontowanego na rezystorach i kondensatorach (rysunek 6).
Ryż. 5. Płytka drukowana wzmacniacza mocy oparta na chipach TDA7294.
Płytki posiadają niewielkie odchylenia (na lepsze) od schematu z datasheet:
- Na wejściach mikroukładów (noga 3) kondensatory są instalowane przy 4 mikrofaradach, a nie 0,56 mikrofaradów;
- Kondensator 470uF jest podłączony pomiędzy rezystorem 680 omów (który jest podłączony do styku 2) a masą;
- Kondensatory między nóżkami 6 i 14 - 470uF, a nie 22uF;
- Do zasilania zamiast kondensatorów 0,22 μF zaproponowano zamontowanie 680 nF (0,68 μF);
Podczas mostkowania piny 10 i 9 są odpowiednio połączone ze sobą i podłączone do obwodu sterowania trybem.
Ryż. 6. Prosty schemat sterowania trybami Standby-Mute dla mikroukładów TDA7294.
Aby włączyć mikroukłady (z trybu cichego i oszczędzania energii), wystarczy podłączyć styki „VM” i „VSTBY” do dodatniego wyjścia mocy +Vs.
Ta płytka drukowana jest uniwersalna, może być stosowana zarówno w dwukanałowym, jak i mostkowym trybie pracy wzmacniacza na mikroukładach TDA7294. Okablowanie uziemiające (GND) jest tutaj bardzo dobrze wykonane, co poprawi niezawodność i odporność na zakłócenia UMZCH.
Literatura:
- Arkusz danych chipa TDA7294 - Pobierz (archiwum 7-Zip, 1,2MB).
- Często zadawane pytania dotyczące TDA7294 - http://cxem.net/sound/amps/amp129.php
Wzmacniacz niskiej częstotliwości (ULF) to takie urządzenie służące do wzmacniania oscylacji elektrycznych odpowiadających zakresowi częstotliwości słyszalnych dla ucha ludzkiego, tj. ULF powinien wzmacniać się w zakresie częstotliwości od 20 Hz do 20 kHz, ale niektóre ULF mogą mieć zakres do 200 kHz. ULF może być montowany jako samodzielne urządzenie lub stosowany w bardziej skomplikowanych urządzeniach - telewizorach, radiach, radioodbiornikach itp.
Osobliwością tego obwodu jest to, że 11. wyjście mikroukładu TDA1552 kontroluje tryby pracy - Normalny lub WYCISZONY.
C1, C2 - kondensatory blokujące obejście, służące do odcięcia składowej stałej sygnału sinusoidalnego. Nie należy stosować kondensatorów elektrolitycznych. Pożądane jest umieszczenie chipa TDA1552 na radiatorze za pomocą pasty przewodzącej ciepło.
W zasadzie prezentowane obwody są obwodami mostkowymi, ponieważ w jednej obudowie mikrozespołu TDA1558Q znajdują się 4 kanały wzmacniające, dlatego piny 1 - 2 i 16 - 17 są połączone parami i odbierają sygnały wejściowe z obu kanałów poprzez kondensatory C1 i C2 . Ale jeśli potrzebujesz wzmacniacza dla czterech głośników, możesz skorzystać z poniższej opcji obwodu, chociaż moc będzie 2 razy mniejsza na kanał.
Podstawą konstrukcji jest mikrozespół TDA1560Q klasy H. Maksymalna moc takiego ULF osiąga 40 W przy obciążeniu 8 omów. Taką moc zapewnia w przybliżeniu podwojone napięcie spowodowane pracą kondensatorów.
Moc wyjściowa wzmacniacza w pierwszym obwodzie zamontowanym na TDA2030 wynosi 60 W przy obciążeniu 4 omów i 80 W przy obciążeniu 2 omów; TDA2030A 80 W przy obciążeniu 4 omów i 120 W przy obciążeniu 2 omów. Drugi obwód rozważanego ULF ma już moc wyjściową 14 watów.
To typowy dwukanałowy ULF. Przy niewielkiej liczbie pasywnych elementów radiowych w tym chipie można zbudować doskonały wzmacniacz stereo o mocy wyjściowej 1 wata na kanał.
Microassembly TDA7265 - to dość mocny dwukanałowy wzmacniacz klasy AB Hi-Fi w typowej obudowie Multiwatt, mikroukład znalazł swoją niszę w wysokiej jakości technologii stereo klasy Hi-Fi. Proste obwody przełączające i doskonałe parametry sprawiły, że TDA7265 jest doskonale zbalansowanym i doskonałym rozwiązaniem do budowy wysokiej jakości amatorskiego sprzętu radiowego.
Najpierw zmontowano wersję testową na płytce stykowej dokładnie zgodnie z arkuszem danych podanym w powyższym łączu i pomyślnie przetestowano ją na głośnikach S90. Dźwięk jest dobry, ale czegoś mu brakuje. Po pewnym czasie zdecydowałem się na przerobienie wzmacniacza według zmodyfikowanego obwodu.
Micro Assembly to poczwórny wzmacniacz klasy AB zaprojektowany specjalnie do użytku w samochodowych zastosowaniach audio. W oparciu o ten mikroukład można zbudować kilka wysokiej jakości wariantów ULF przy użyciu minimalnej liczby komponentów radiowych. Mikroukład można polecić początkującym radioamatorom do domowego montażu różnych systemów akustycznych.
Główną zaletą obwodu wzmacniacza w tym mikrozespole jest obecność w nim czterech niezależnych kanałów. Ten wzmacniacz mocy pracuje w trybie AB. Można go używać do wzmacniania różnych sygnałów stereo. W razie potrzeby można podłączyć do systemu głośników samochodu lub komputera osobistego.
TDA8560Q to po prostu mocniejszy analog układu TDA1557Q, powszechnie znanego radioamatorom. Twórcy wzmocnili jedynie stopień wyjściowy, dzięki czemu ULF doskonale radzi sobie z obciążeniem dwóch omów.
Mikrozespół LM386 to gotowy wzmacniacz mocy, który można zastosować w konstrukcjach niskonapięciowych. Na przykład, gdy obwód jest zasilany z baterii. LM386 ma wzmocnienie napięciowe około 20. Ale podłączając zewnętrzne rezystancje i pojemności, można regulować wzmocnienie do 200, a napięcie wyjściowe automatycznie staje się równe połowie napięcia zasilania.
Mikrozespół LM3886 to wysokiej jakości wzmacniacz o mocy wyjściowej 68 watów przy 4 omach lub 50 watów przy 8 omach. W szczytowym momencie moc wyjściowa może osiągnąć wartość 135 watów. Mikroukład ma zastosowanie szeroki zakres napięć od 20 do 94 woltów. Co więcej, można używać zarówno zasilaczy bipolarnych, jak i unipolarnych. Współczynnik harmoniczny ULF wynosi 0,03%. Co więcej, dotyczy to całego zakresu częstotliwości od 20 do 20 000 Hz.
Obwód wykorzystuje dwa układy scalone w typowym połączeniu - KR548UH1 jako wzmacniacz mikrofonowy (instalowany w PTT) i (TDA2005) w połączeniu mostkowym jako wzmacniacz końcowy (instalowany w obudowie syreny zamiast oryginalnej płytki). Jako emiter akustyczny zastosowano zmodyfikowaną syfon alarmowy z głowicą magnetyczną (nie nadają się emitery piezoelektryczne). Ulepszenie polega na rozebraniu sygnalizatora i wyrzuceniu natywnego głośnika wysokotonowego wraz ze wzmacniaczem. Mikrofon - elektrodynamiczny. W przypadku korzystania z mikrofonu elektretowego (np. z chińskich słuchawek) miejsce podłączenia mikrofonu z kondensatorem należy podłączyć do +12V przez rezystor ~4,7K (za przyciskiem!). Rezystor 100 K w obwodzie sprzężenia zwrotnego K548UH1 lepiej jest umieścić z rezystancją ~ 30-47 K. Rezystor ten służy do regulacji głośności. Lepiej jest zainstalować układ TDA2004 na małym grzejniku.
Do przetestowania i działania - z chłodnicą pod maską i styczną w kabinie. W przeciwnym razie piski z powodu samowzbudzenia są nieuniknione. Rezystor trymera ustawia poziom głośności tak, aby nie występowały silne zniekształcenia dźwięku i samowzbudzenia. Przy niewystarczającej głośności (np. zły mikrofon) i wyraźnym marginesie mocy emitera, można zwiększyć wzmocnienie wzmacniacza mikrofonu, zwiększając kilkukrotnie wartość trymera w obwodzie sprzężenia zwrotnego (tego, który zgodnie z do schematu). W dobrym tego słowa znaczeniu - przydałaby nam się kolejna primamba, która nie pozwala na samowzbudzenie obwodu - jakiś łańcuszek przesuwający fazę lub filtr częstotliwości wzbudzenia. Chociaż schemat i bez komplikacji działa dobrze
