Pravdepodobne každý rádioamatér pozná mikroobvod: jednoduchý obvod, dobrá kvalita zvuku, nízka cena. Nedávno som sa rozhodol pre iný pohľad, keď som opäť narazil na článok o zosilňovači „MF-1“ od Lincor.
Toto je môj prvý článok, je určený pre začínajúcich milovníkov dobrého zvuku. Prezentovaný je aj nákres PCB a možnosť výroby krytu zosilňovača.
Moje zoznámenie neprebehlo veľmi hladko. V tom čase bolo veľa falzifikátov. Niekedy sa spálili hneď pri prvom pripojení prúdu, a ak sa naštartovali, nevydali zvuk, ale niečo, čo ho nejasne pripomínalo, čo ma prinútilo poliať dosku benzínom a zapáliť, zbaviť sa toho ULF a nikdy na to nemyslieť. Možno za tým bola aj moja neskúsenosť, alebo možno topológia dosky, ktorú som si sám vyrobil s rozmermi 35x45 mm (keď si na tú dosku spomeniem, autorovi naskakuje husia koža po celom tele).
Po prečítaní bolo rozhodnuté stavať podľa nasledujúcich kritérií:
1) čistý terminál bez ovládača hlasitosti (zosilňovač funguje v spojení s PC a zvuk sa reguluje z neho),
2) 2 zosilňovacie kanály podľa schémy dvojitého mono (boli tam 2 transformátory od UM Vega,
3) nižší koeficient. vzájomné prenikanie kanálov a krásne stereo),
4) nútené chladenie pomocou 2 počítačových chladičov a ventilátorov pri nízkych rýchlostiach,
5) a to všetko musí byť v kufríku v podobe hotovej konštrukcie, ktorú nie je hanba zavesiť na Datagor.
Moja verzia PP
Kryt, napodiv, bol podomácky vyrobený zosilňovač môjho suseda, bývalého rádioamatéra, namontovaný v kryte neznámeho laboratórneho zariadenia. Zosilňovač bol umiestnený na podestu, pretože... Už ho nepotreboval a bolo ho škoda vyhodiť do koša. Spomenul som si na tento prípad, keď som sa rozhodol zostaviť MF-1.
V procese dokončovania tela boli použité jednoduché a lacné diely:
Hliníkový roh 15x15 x 1 mm, kupovaný v HomeCenter.
Skrutky M3 so zápustnou hlavou, matice.
Kovové rozpery so závitom M3.
A toto sme dostali:
Transformátory a filter
Usmerňovače
Terminály s chladičmi
Teraz je čas na panely. Pretože Na chladenie používame ventilátor, vzduch musí niekde vychádzať a odniekiaľ prichádzať. Ako prvé som začal píliť zadný panel s otvorom na výstup vzduchu:
Všetko sa robilo pomocou vŕtačky, skladačky, rytca a ihlových pilníkov. Teraz vystrihneme mriežku z puzdra napájacieho zdroja počítača a očistíme okraje otvoru:
Teraz vezmeme spájkovačku, spájkovačku s výkonom najmenej 100 W a prispájkujeme mriežku na panel na niekoľkých miestach:
Na panel umiestnime vstupné a výstupné konektory, NEZABUDNITE ICH IZOLOVAŤ OD POUZDRA:
Prispájkujte vodič tienenia krytu k panelu. Toto bude JEDINÝ bod, kde sa šasi pripája k spoločnému napájaciemu káblu. Puzdro spájame s uzemňovacími kontaktmi vstupných konektorov cez odpory 1-2 W s nominálnou hodnotou 1,5-2 Ohm. Tieto opatrenia sú potrebné, aby sme nezachytili „zemnú slučku“, ktorá nás bude kaziť v podobe 50 Hz pozadia.
Zadný panel na mieste:
Teraz prenesieme obvod Zobel z dosky na výstupné konektory PA. V skutočnosti nemá miesto na tabuli, pretože... je to (obvod) rezonančný systém:
Teraz je to na prednom paneli. Je na ňom iba vypínač. Samotný panel je vyrobený z hliníka, za ním je falošný panel zo stredne mäkkého plastu, na ktorý pomocou skrutiek M3 so zápustnou hlavou pripevníte čokoľvek. Tlačidlo bolo použité zo starého mŕtveho kazetového prehrávača Wilma-104-Stereo:
Panel sa montuje na plechové rohy pomocou šesťhranných skrutiek. To je všetko, zosilňovač je pripravený!
Výsledky
Napísal som komentár o zvuku v téme o:Chlapi, ja som sa to nedozvedel! Nemyslel som si, že to niekedy poviem, ale je to tak! Príjemné mäkké basy, výrazné výšky (teraz už na skladbách, ktoré poznám naspamäť, rozoznávam perkusie a tlieskanie rúk), a to všetko poteší na domácich trojpásmových TH s 8“ basovými reproduktormi.
Chcem ubezpečiť každého, koho odpudzuje zvýšená úroveň vysokých frekvencií: nepociťuje to ako nárast vysokých frekvencií, ale ako zvýšenie kvality zdroja, zvýšenie „transparentnosti“.
A stále sa nevraciam k svojim slovám. Zosilňovač mi niekoľko mesiacov vôbec neprekážal, ako sa mi to často stáva. Zvuk nie je otravný, chcem počúvať všetko a veľa, bez ohľadu na nízku alebo vysokú hlasitosť.
Mimochodom, o nízkej hlasitosti. Tento ULF má príjemnú vlastnosť: pri akejkoľvek úrovni hlasitosti poslucháčovi nechýbajú nízke frekvencie, ktoré sa dajú porovnať s použitím TKRG, len s plynulým (správnym) nastavením a bez blokovania stredov.
V mojej verzii je doska mierne prerobená. Voľba režimov „mute“ a „standby“ bola vyhodená ako zbytočná, hlavná banka kondenzátorov bola presunutá bližšie k MS.
Napájanie 2×23 V. Usmerňovač využíva diódy KD213B. Elektrolyty sú shuntované s kapacitou 100 nF, sekundár transformátora je 47 nF.
Každý MS je izolovaný od chladičov sľudovou doskou, chladiče sú zase uzemnené k puzdru.
Všetky vodiče sú skrútené dohromady, aby sa znížilo rušenie.
Pozadie nie je počuť ani pri otvorenom vstupe, dokonca ani v blízkosti reproduktora. Cieľ, takpovediac, bol dosiahnutý!
Ďalej je v pláne vyvŕtať otvory pre prívod vzduchu do pravej strany spodného krytu skrine, vyrobiť zariadenie na reguláciu otáčok ventilátora s reguláciou teploty radiátorov, je možné zabudovať predzosilňovač s tónovou reguláciou a namaľte puzdro.
Aktualizované: 27.04.2016
Vynikajúci zosilňovač pre domácnosť je možné zostaviť pomocou čipu TDA7294. Ak nie ste silní v elektronike, tak takýto zosilňovač je ideálny, nevyžaduje jemné dolaďovanie a odlaďovanie ako tranzistorový zosilňovač a na rozdiel od elektrónkového zosilňovača je jednoduchý na stavbu.
Čip TDA7294 sa vyrába už viac ako 20 rokov a stále nestratil svoj význam a medzi rádioamatérmi je stále žiadaný. Pre začínajúceho rádioamatéra bude tento článok dobrou pomôckou pri zoznámení sa s integrovanými audio zosilňovačmi.
V tomto článku sa pokúsim podrobne popísať konštrukciu zosilňovača na TDA7294. Zameriam sa na stereo zosilňovač zostavený podľa obvyklej schémy (1 mikroobvod na kanál) a stručne poviem o mostíkovom obvode (2 mikroobvody na kanál).
Čip TDA7294 a jeho vlastnosti
TDA7294 je duchovným dieťaťom SGS-THOMSON Microelectronics, tento čip je nízkofrekvenčný zosilňovač triedy AB a je postavený na tranzistoroch s efektom poľa.
Medzi výhody TDA7294 patria:
- výstupný výkon so skreslením 0,3–0,8 %:
- 70 W pre 4 ohmové zaťaženie, konvenčný obvod;
- 120 W pre zaťaženie 8 ohmov, mostový obvod;
- Funkcia stlmenia zvuku a funkcia Stand-By;
- nízka hladina hluku, nízke skreslenie, frekvenčný rozsah 20–20000 Hz, široký rozsah prevádzkového napätia - ±10–40 V.
technické údaje
| Technické vlastnosti čipu TDA7294 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Parameter | Podmienky | Minimum | Typické | Maximálne | Jednotky |
| Napájacie napätie | ±10 | ±40 | IN | ||
| Frekvenčný rozsah | Signál 3 db Výstupný výkon 1W |
20-20000 | Hz | ||
| Dlhodobý výstupný výkon (RMS) | harmonický koeficient 0,5%: Up = ±35 V, Rn = 8 Ohm Up = ±31 V, Rn = 6 Ohm Up = ±27 V, Rn = 4 Ohm |
60 60 60 |
70 70 70 |
W | |
| Špičkový hudobný výstupný výkon (RMS), trvanie 1 sek. | harmonický faktor 10%: Up = ±38 V, Rn = 8 Ohm Up = ±33 V, Rn = 6 Ohm Up = ±29 V, Rn = 4 Ohm |
100 100 100 |
W | ||
| Celkové harmonické skreslenie | Po = 5 W; 1 kHz Po = 0,1–50 W; 20 – 20 000 Hz |
0,005 | 0,1 | % | |
| Up = ±27 V, Rn = 4 Ohm: Po = 5 W; 1 kHz Po = 0,1–50 W; 20 – 20 000 Hz |
0,01 | 0,1 | % | ||
| Teplota odozvy ochrany | 145 | °C | |||
| Pokojný prúd | 20 | 30 | 60 | mA | |
| Vstupná impedancia | 100 | kOhm | |||
| Zisk napätia | 24 | 30 | 40 | dB | |
| Špičkový výstupný prúd | 10 | A | |||
| Rozsah prevádzkových teplôt | 0 | 70 | °C | ||
| Tepelná odolnosť puzdra | 1,5 | °C/W | |||
Priradenie špendlíka
| Priradenie pinov čipu TDA7294 | |||
|---|---|---|---|
| IC výstup | Označenie | Účel | Pripojenie |
| 1 | Stby-GND | "Uzemnenie signálu" | "generál" |
| 2 | v- | Invertujúci vstup | Spätná väzba |
| 3 | In+ | Neinvertujúci vstup | Audio vstup cez spojovací kondenzátor |
| 4 | In+Stlmiť | "Uzemnenie signálu" | "generál" |
| 5 | N.C. | Nepoužité | – |
| 6 | Bootstrap | "Zvýšenie napätia" | Kondenzátor |
| 7 | +Vs | Výkon vstupného stupňa (+) | |
| 8 | -Vs | Napájanie predného stupňa (-) | |
| 9 | Stby | Pohotovostný režim | Ovládací blok |
| 10 | Stlmiť | Režim stlmenia zvuku | |
| 11 | N.C. | Nepoužité | – |
| 12 | N.C. | Nepoužité | – |
| 13 | +PwVs | Výkon koncového stupňa (+) | Kladný pól (+) napájacieho zdroja |
| 14 | Von | VÝCHOD | Zvukový výstup |
| 15 | -PwVs | Výkon koncového stupňa (-) | Záporná svorka (-) napájacieho zdroja |
Poznámka. Kryt mikroobvodu je pripojený k napájaciemu zdroju mínus (kolíky 8 a 15). Nezabudnite na izoláciu radiátora od telesa zosilňovača alebo izoláciu mikroobvodu od radiátora jeho inštaláciou cez tepelnú podložku.
Chcel by som tiež poznamenať, že v mojom obvode (rovnako ako v údajovom liste) nie je oddelenie vstupných a výstupných pozemkov. Preto by sa v popise a na diagrame mali definície „všeobecné“, „pozemné“, „bytové“, GND vnímať ako pojmy v rovnakom zmysle.
Rozdiel je v prípadoch
Čip TDA7294 je dostupný v dvoch typoch – V (vertikálny) a HS (horizontálny). TDA7294V s klasickým vertikálnym dizajnom tela bol prvý, ktorý zišiel z výrobnej linky a stále je najbežnejší a cenovo dostupný.
Komplex ochrán
Čip TDA7294 má niekoľko ochrán:
- ochrana proti prepätiu;
- ochrana koncového stupňa pred skratom alebo preťažením;
- tepelná ochrana. Keď sa mikroobvod zahreje na 145 ° C, aktivuje sa režim stlmenia a pri 150 ° C sa aktivuje pohotovostný režim;
- ochrana kolíkov mikroobvodu pred elektrostatickými výbojmi.
Výkonový zosilňovač na TDA7294
Minimum dielov v postroji, jednoduchá doska plošných spojov, trpezlivosť a známe dobré diely vám umožnia jednoducho zostaviť lacný TDA7294 UMZCH s čistým zvukom a dobrým výkonom pre domáce použitie.
Tento zosilňovač môžete pripojiť priamo k linkovému výstupu zvukovej karty počítača, pretože Menovité vstupné napätie zosilňovača je 700 mV. Nominálna úroveň napätia lineárneho výstupu zvukovej karty je regulovaná v rozmedzí 0,7–2 V.
Bloková schéma zosilňovača
Diagram ukazuje verziu stereo zosilňovača. Štruktúra zosilňovača s použitím mostíkového obvodu je podobná - sú tu aj dve dosky s TDA7294.
- A0. pohonná jednotka
- A1. Riadiaca jednotka pre režimy Mute a Stand-By
- A2. UMZCH (ľavý kanál)
- A3. UMZCH (pravý kanál)
Dávajte pozor na spojenie blokov. Nesprávne zapojenie vo vnútri zosilňovača môže spôsobiť ďalšie rušenie. Aby ste čo najviac minimalizovali hluk, dodržujte niekoľko pravidiel:
- Napájanie musí byť napájané na každú dosku zosilňovača pomocou samostatného zväzku.
- Napájacie vodiče musia byť skrútené do opletu (postroja). Tým sa kompenzujú magnetické polia vytvorené prúdom pretekajúcim cez vodiče. Vezmeme tri drôty („+“, „-“, „Spoločné“) a s miernym napätím ich prepletáme do pigtailu.
- Vyhnite sa zemným slučkám. Ide o situáciu, keď spoločný vodič, spájajúci bloky, tvorí uzavretý okruh (slučku). Zapojenie spoločného vodiča musí ísť sériovo od vstupných konektorov k ovládaču hlasitosti, z neho k doske UMZCH a potom k výstupným konektorom. Odporúča sa použiť konektory izolované od krytu. A pre vstupné obvody sú tiež tienené a izolované vodiče.
Zoznam dielov pre napájací zdroj TDA7294:
Pri kúpe transformátora berte na vedomie, že je na ňom napísaná efektívna hodnota napätia - U D a meraním voltmetrom uvidíte aj efektívnu hodnotu. Na výstupe za usmerňovacím mostíkom sú kondenzátory nabité na amplitúdové napätie - U A. Amplitúda a efektívne napätie sú spojené nasledujúcim vzťahom:
U A \u003d 1,41 × U D
Podľa charakteristík TDA7294 je pre záťaž s odporom 4 Ohmy optimálne napájacie napätie ±27 voltov (U A). Výstupný výkon pri tomto napätí bude 70 W. Toto je optimálny výkon pre TDA7294 - úroveň skreslenia bude 0,3–0,8%. Nemá zmysel zvyšovať napájanie kvôli zvýšeniu výkonu, pretože... úroveň skreslenia stúpa ako lavína (pozri graf).
Vypočítame požadované napätie každého sekundárneho vinutia transformátora:
U D = 27 ÷ 1,41 ≈ 19 V
Mám transformátor s dvoma sekundárnymi vinutiami s napätím 20 voltov na každom vinutí. Preto som v schéme označil napájacie svorky ako ± 28 V.
Na získanie 70 W na kanál, berúc do úvahy účinnosť mikroobvodu 66%, vypočítame výkon transformátora:
P = 70 ÷ 0,66 ≈ 106 VA
Pre dva TDA7294 je to teda 212 VA. Najbližší štandardný transformátor s rezervou bude 250 VA.
Tu je vhodné uviesť, že výkon transformátora je vypočítaný pre čistý sínusový signál, korekcie sú možné pre skutočný hudobný zvuk. Igor Rogov teda tvrdí, že pre 50 W zosilňovač bude postačovať 60 VA transformátor.
Vysokonapäťová časť napájacieho zdroja (pred transformátorom) je namontovaná na doske plošných spojov 35x20 mm, možno ju osadiť aj:
Nízkonapäťová časť (A0 podľa blokovej schémy) je namontovaná na doske plošných spojov 115 × 45 mm:
Všetky dosky zosilňovačov sú dostupné v jednom.
Tento zdroj pre TDA7294 je určený pre dva čipy. Pre väčší počet mikroobvodov budete musieť vymeniť diódový mostík a zvýšiť kapacitu kondenzátorov, čo bude mať za následok zmenu rozmerov dosky.
Riadiaca jednotka pre režimy Mute a Stand-By
Čip TDA7294 má pohotovostný režim (Stand-By) a režim stlmenia (Mute). Tieto funkcie sa ovládajú pomocou kolíkov 9 a 10. Režimy budú povolené, pokiaľ na týchto kolíkoch nie je napätie alebo je menej ako +1,5 V. Na „prebudenie“ mikroobvodu stačí na kolíky 9 a 10 priviesť napätie vyššie ako +3,5 V.
Pre súčasné ovládanie všetkých dosiek UMZCH (obzvlášť dôležité pre mostové obvody) a šetrenie rádiových komponentov je dôvod zostaviť samostatnú riadiacu jednotku (A1 podľa blokovej schémy):
Zoznam dielov pre riadiacu skriňu:
- Dióda (VD1). 1N4001 alebo podobne.
- Kondenzátory (C1, C2). Polárny elektrolytický, domáci K50-35 alebo dovezený, 47uF 25V.
- Rezistory (R1–R4). Obyčajné nízkoenergetické.
Plošný spoj bloku má rozmery 35×32 mm:
Úlohou riadiacej jednotky je zabezpečiť tiché zapínanie a vypínanie zosilňovača pomocou režimov Stand-By a Mute.
Princíp fungovania je nasledovný. Keď je zosilňovač zapnutý, spolu s kondenzátormi napájacieho zdroja sa nabíja aj kondenzátor C2 riadiacej jednotky. Po nabití sa pohotovostný režim vypne. Nabíjanie kondenzátora C1 trvá trochu dlhšie, takže režim Mute sa vypne ako druhý.
Keď je zosilňovač odpojený od siete, kondenzátor C1 sa najskôr vybije cez diódu VD1 a zapne režim Mute. Potom sa kondenzátor C2 vybije a nastaví pohotovostný režim. Mikroobvod stíchne, keď sú napájacie kondenzátory nabité asi 12 voltmi, takže nie sú počuť žiadne kliknutia ani iné zvuky.
Zosilňovač na báze TDA7294 podľa obvyklého obvodu
Pripojovací obvod mikroobvodu je neinvertujúci, koncept zodpovedá pôvodnému z technického listu, len hodnoty komponentov boli zmenené, aby sa zlepšili zvukové vlastnosti.
Zoznam položiek:
- Kondenzátory:
- C1. Film, 0,33–1 µF.
- C2, C3. Elektrolytické, 100-470 µF 50 V.
- C4, C5. Film, 0,68 uF 63 V.
- C6, C7. Elektrolytické, 1000 µF 50 V.
- Rezistory:
- R1. Variabilný duálny s lineárnou charakteristikou.
- R2 – R4. Obyčajné nízkoenergetické.
Rezistor R1 je dvojitý, pretože stereo zosilňovač. Odpor nie viac ako 50 kOhm s lineárnou a nie logaritmickou charakteristikou pre plynulé ovládanie hlasitosti.
Obvod R2C1 je hornopriepustný filter (HPF), ktorý potláča frekvencie pod 7 Hz bez ich prechodu na vstup zosilňovača. Rezistory R2 a R4 musia byť rovnaké, aby sa zabezpečila stabilná prevádzka zosilňovača.
Rezistory R3 a R4 organizujú obvod negatívnej spätnej väzby (NFC) a nastavujú zosilnenie:
Ku = R4 ÷ R3 = 22 ÷ 0,68 ≈ 32 dB
Podľa údajového listu by sa zisk mal pohybovať v rozmedzí 24–40 dB. Ak je menej, mikroobvod sa bude samobudiť, ak je viac, skreslenie sa zvýši.
Kondenzátor C2 je zapojený v obvode OOS; je lepšie použiť kondenzátor s väčšou kapacitou, aby sa znížil jeho vplyv na nízke frekvencie. Kondenzátor C3 poskytuje zvýšenie napájacieho napätia výstupných stupňov mikroobvodu - „zvýšenie napätia“. Kondenzátory C4, C5 eliminujú šum vnášaný vodičmi a C6, C7 dopĺňajú filtračnú kapacitu napájacieho zdroja. Všetky kondenzátory zosilňovača, okrem C1, musia byť s napäťovou rezervou, takže berieme 50 V.
Plošný spoj zosilňovača je jednostranný, pomerne kompaktný - 55x70 mm. Pri jeho vývoji bolo cieľom vyšľachtiť „zem“ s hviezdou, poskytnúť všestrannosť a zároveň zachovať minimálne rozmery. Myslím, že toto je jedna z najmenších dosiek pre TDA7294. Táto doska je určená na inštaláciu jedného mikroobvodu. Pre možnosť stereo budete teda potrebovať dve dosky. Môžu byť inštalované vedľa seba alebo nad sebou ako ja. O všestrannosti vám poviem viac o niečo neskôr.
Radiátor, ako vidíte, je naznačený na jednej doske a druhý, podobný, je k nemu pripevnený zhora. Fotky budú trochu ďalej.
Zosilňovač na báze TDA7294 využívajúci mostíkový obvod
Mostový obvod je párovanie dvoch konvenčných zosilňovačov s určitými úpravami. Takéto obvodové riešenie je určené na pripojenie akustiky s odporom nie 4, ale 8 ohmov! Akustika je pripojená medzi výstupy zosilňovača.
Existujú iba dva rozdiely od bežnej schémy:
- vstupný kondenzátor C1 druhého zosilňovača je pripojený k zemi;
- pridaný spätnoväzbový odpor (R5).
Doska plošných spojov je tiež kombináciou zosilňovačov podľa bežného zapojenia. Rozmer dosky – 110×70 mm.
Univerzálna doska pre TDA7294
Ako ste si už všimli, vyššie uvedené dosky sú v podstate rovnaké. Nasledujúca verzia dosky plošných spojov plne potvrdzuje všestrannosť. Na túto dosku môžete zostaviť 2x70 W stereo zosilňovač (bežný obvod) alebo 1x120 W mono zosilňovač (premostený). Rozmer dosky – 110×70 mm.
Poznámka. Ak chcete použiť túto dosku v mostíkovej verzii, musíte nainštalovať rezistor R5 a nainštalovať jumper S1 v horizontálnej polohe. Na obrázku sú tieto prvky znázornené bodkovanými čiarami.
Pre konvenčný obvod nie je potrebný odpor R5 a prepojka musí byť inštalovaná vo vertikálnej polohe.
Montáž a úprava
Zostavenie zosilňovača nebude predstavovať žiadne zvláštne ťažkosti. Zosilňovač ako taký nevyžaduje žiadne nastavovanie a bude fungovať okamžite za predpokladu, že je všetko správne zmontované a mikroobvod nie je chybný.
Pred prvým použitím:
- Skontrolujte, či sú rádiové komponenty správne nainštalované.
- Skontrolujte, či sú napájacie vodiče správne pripojené, nezabudnite, že na mojej doske zosilňovača nie je zem vycentrovaná medzi plus a mínus, ale na okraji.
- Uistite sa, že sú mikroobvody izolované od radiátora; ak nie, skontrolujte, či radiátor nie je v kontakte so zemou.
- Postupne zapojte napájanie do každého zosilňovača, takže existuje šanca, že nevypálite všetky TDA7294 naraz.
Prvý štart:
- Záťaž (akustiku) nepripájame.
- Vstupy zosilňovača pripojíme k zemi (prepojte X1 s X2 na doske zosilňovača).
- Podávame jedlo. Ak je všetko v poriadku s poistkami v napájacom zdroji a nič nedymí, spustenie bolo úspešné.
- Pomocou multimetra skontrolujeme absenciu jednosmerného a striedavého napätia na výstupe zosilňovača. Mierne konštantné napätie je povolené, nie viac ako ±0,05 voltov.
- Vypnite napájanie a skontrolujte, či sa telo čipu zahrieva. Pozor, kondenzátory v napájacom zdroji sa dlho vybíjajú.
- Zvukový signál vysielame cez premenlivý odpor (R1 podľa schémy). Zapnite zosilňovač. Zvuk by sa mal objaviť s miernym oneskorením a po vypnutí okamžite zmiznúť, čo charakterizuje činnosť riadiacej jednotky (A1).
Záver
Dúfam, že vám tento článok pomôže vybudovať vysokokvalitný zosilňovač pomocou TDA7294. Na záver uvádzam pár fotiek z postupu montáže, na kvalitu dosky si nevšímajte, stará DPS je nerovnomerne vyleptaná. Na základe výsledkov montáže boli urobené nejaké úpravy, takže dosky v súbore .lay sa mierne líšia od dosiek na fotografiách.
Zosilňovač bol vyrobený pre dobrého kamaráta, on vymyslel a zrealizoval takéto originálne puzdro. Fotografie zostaveného stereo zosilňovača na TDA7294:
Na poznámku: Všetky dosky plošných spojov sú zhromaždené v jednom súbore. Ak chcete prepínať medzi „podpismi“, kliknite na karty, ako je znázornené na obrázku.
zoznam súborov
Celkom jednoduché, zopakuje si to aj človek, ktorý nie je veľmi silný v elektrotechnike. ULF na tomto čipe bude ideálny pre použitie ako súčasť akustického systému pre domáci počítač, TV alebo kino. Jeho výhodou je, že nevyžaduje jemné nastavovanie a ladenie, ako je tomu u tranzistorových zosilňovačov. A čo môžeme povedať o rozdiele od dizajnov svietidiel - rozmery sú oveľa menšie.
Na napájanie anódových obvodov nie je potrebné žiadne vysoké napätie. Samozrejmosťou je vykurovanie, ako v dizajnoch svietidiel. Ak teda plánujete zosilňovač používať dlhodobo, je najlepšie nainštalovať okrem hliníkového radiátora aspoň malý ventilátor pre nútené prúdenie vzduchu. Bez neho bude obvod zosilňovača na mikrozostave TDA7294 fungovať, ale je vysoká pravdepodobnosť, že prejde do teplotnej ochrany.
Prečo TDA7294?
Tento čip je veľmi populárny už viac ako 20 rokov. Získal dôveru rádioamatérov, pretože má veľmi vysoké vlastnosti, zosilňovače založené na ňom sú jednoduché a každý, dokonca aj začínajúci rádioamatér, môže zopakovať dizajn. Zosilňovač na čipe TDA7294 (obvod je uvedený v článku) môže byť monofónny alebo stereofónny. Vnútornú štruktúru mikroobvodu tvorí: Zosilňovač zvuku postavený na tomto mikroobvode patrí do triedy AB.
Výhody mikroobvodu
Výhody použitia mikroobvodu pre:
1. Veľmi vysoký výkon. Asi 70 W, ak má záťaž odpor 4 ohmy. V tomto prípade sa používa obvyklý obvod na pripojenie mikroobvodu.
2. Približne 120 W pri 8 ohmoch (premostené).
3. Veľmi nízka úroveň vonkajšieho hluku, skreslenie je nevýznamné, reprodukované frekvencie ležia v rozsahu, ktorý je úplne vnímateľný ľudským uchom - od 20 Hz do 20 kHz.
4. Mikroobvod môže byť napájaný zo zdroja jednosmerného napätia 10-40 V. Je tu však malá nevýhoda - je potrebné použiť bipolárny zdroj energie.
Stojí za to venovať pozornosť jednej vlastnosti - koeficient skreslenia nepresahuje 1%. Na mikrozostave TDA7294 je obvod výkonového zosilňovača taký jednoduchý, že je dokonca prekvapujúce, ako vám umožňuje získať taký vysoko kvalitný zvuk.
Účel kolíkov mikroobvodu
A teraz podrobnejšie o tom, aké závery má TDA7294. Prvá vetva je „uzemnenie signálu“ spojené so spoločným vodičom celej konštrukcie. Piny „2“ a „3“ sú invertujúce a neinvertujúce vstupy. Pin "4" je tiež "uzemnenie signálu" pripojené k spoločnému vodiču. Piata noha sa nepoužíva v audio zosilňovačoch. „6“ noha je prídavný volt, je k nej pripojený elektrolytický kondenzátor. Piny „7“ a „8“ sú plus a mínus napájanie vstupných stupňov. Noha „9“ – pohotovostný režim, používaný v riadiacej jednotke.
Podobne: „10“ noha - režim stlmenia, ktorý sa používa aj pri navrhovaní zosilňovača. Piny „11“ a „12“ sa nepoužívajú pri konštrukcii audio zosilňovačov. Výstupný signál sa odoberá z kolíka „14“ a privádza sa do systému reproduktorov. Piny „13“ a „15“ mikroobvodu sú „+“ a „-“ na pripojenie napájania k výstupnému stupňu. Na čipe TDA7294 sa obvod nelíši od obvodov navrhnutých v článku, je doplnený iba obvodom, ktorý je pripojený na vstup.
Vlastnosti mikromontáže
Pri navrhovaní zvukového zosilňovača musíte venovať pozornosť jednej funkcii - mínus napájací zdroj, a to sú nohy „15“ a „8“, elektricky pripojené k telu mikroobvodu. Preto je potrebné ho izolovať od žiariča, ktorý bude v každom prípade použitý v zosilňovači. Na tento účel je potrebné použiť špeciálnu tepelnú podložku. Ak na TDA7294 používate mostíkový zosilňovač, venujte pozornosť dizajnu krytu. Môže byť vertikálneho alebo horizontálneho typu. Najbežnejšia verzia má označenie TDA7294V.
Ochranné funkcie čipu TDA7294
Mikroobvod poskytuje niekoľko typov ochrany, najmä proti poklesu napájacieho napätia. Ak sa napájacie napätie náhle zmení, mikroobvod prejde do ochranného režimu, takže nedôjde k elektrickému poškodeniu. Koncový stupeň je tiež chránený proti preťaženiu a skratu. Ak sa telo zariadenia zahreje na teplotu 145 stupňov, zvuk sa vypne. Po dosiahnutí 150 stupňov sa prepne do pohotovostného režimu. Všetky kolíky čipu TDA7294 sú chránené pred elektrostatikou.
Zosilňovač
Jednoduché, dostupné pre každého a hlavne – lacné. Len za pár hodín môžete zostaviť veľmi dobrý audio zosilňovač. Navyše väčšinu času strávite leptaním dosky. Štruktúra celého zosilňovača pozostáva z výkonových a riadiacich jednotiek, ako aj 2 ULF kanálov. Pokúste sa v dizajne zosilňovača použiť čo najmenej vodičov. Postupujte podľa jednoduchých odporúčaní:
1. Predpokladom je pripojiť napájací zdroj pomocou vodičov ku každej doske ultrazvukových obvodov.
2. Zviažte napájacie vodiče do zväzku. Pomocou toho môžete mierne kompenzovať magnetické pole vytvorené elektrickým prúdom. Aby ste to dosiahli, musíte vziať všetky tri napájacie vodiče - „spoločné“, „mínus“ a „plus“ a s malým napätím ich zapliesť do jedného vrkoča.
3. Za žiadnych okolností nepoužívajte v dizajne takzvané „zemné slučky“. To je prípad, keď je spoločný drôt spájajúci všetky bloky konštrukcie uzavretý do slučky. Uzemňovací vodič musí byť pripojený postupne, počnúc od vstupných svoriek ďalej k doske ultrazvukových obvodov a končiac na výstupných konektoroch. Je mimoriadne dôležité pripojiť vstupné obvody pomocou tienených a izolovaných vodičov.
Riadiaca jednotka pre pohotovostný režim a režim stlmenia
Tento čip má aj stlmenie. Funkcie musia byť ovládané pomocou kolíkov „9“ a „10“. Režim sa zapne, ak na týchto nohách mikroobvodu nie je žiadne napätie alebo je menšie ako jeden a pol voltu. Pre zapnutie režimu je potrebné priviesť na nožičky mikroobvodu napätie, ktorého hodnota presahuje 3,5 V. Aby sa dosky zosilňovača ovládali súčasne, čo je dôležité pre obvody mostíkového typu, jedna riadiaca jednotka je zostavený pre všetky stupne.
Keď je zosilňovač zapnutý, všetky kondenzátory v napájacom zdroji sú nabité. V riadiacej jednotke jeden kondenzátor akumuluje aj náboj. Po nahromadení maximálneho možného nabitia sa pohotovostný režim vypne. Druhý kondenzátor použitý v riadiacej jednotke je zodpovedný za fungovanie režimu stlmenia. Nabíja sa o niečo neskôr, takže režim stlmenia sa vypne.
Nízkofrekvenčný výkonový zosilňovač triedy Hi-Fi, vyrobený v mostíkovom obvode pomocou dvoch integrovaných obvodov TDA7294. Umožňuje vám získať výstupný výkon až 170 wattov, čo je ideálne pre subwoofer.
technické údaje
- Výstupný výkon pri záťaži 8 Ohm a napájaní ±25V - 150 W;
- Výstupný výkon pri záťaži 16 Ohm a napájaní ±35V - 170W.
Schematický diagram
Zosilňovač má ochranu proti skratu koncového stupňa, tepelnú ochranu (prepnutie na znížený výkon v prípade prehriatia, ku ktorému dochádza pri veľkom zaťažení), prepäťovú ochranu, režim vypnutia (Standby), režim zapnutia/vypnutia vstupného signálu (Mute), a ochranu pred „kliknutím“ pri zapnutí/vypnutí. To všetko už bolo implementované v integrovaných obvodoch TDA7294.
Ryža. 1. Mostíkový obvod na prepojenie dvoch mikroobvodov TDA7294 - výkonný mostíkový nízkofrekvenčný zosilňovač.
Diely a PCB
Ryža. 2. Doska plošných spojov pre mostíkovú verziu zahrnutia mikroobvodov TDA7294.
Ryža. 3. Umiestnenie komponentov pre mostovú verziu zahrnutia mikroobvodov TDA7294.
Na napájanie takéhoto výkonového zosilňovača potrebujete zdroj energie s transformátorom s výkonom najmenej 250-300 wattov. V obvode usmerňovača je vhodné nainštalovať na každé rameno elektrolytické kondenzátory 10 000 μF alebo viac.
Mostový obvod z údajového listu
Ryža. 4. Mostíkový obvod na prepojenie dvoch mikroobvodov TDA7294 (z datasheetu).
V režime mosta musí byť odpor záťaže najmenej 8 ohmov, inak sa mikroobvody spália nadprúdom!
Vytlačená obvodová doska
Univerzálna doska plošných spojov pre možnosti dvojkanálového a premosteného výkonového zosilňovača.
Mostíkový obvod na zapnutie UMZCH pozostáva z dvoch identických kanálov, z ktorých jeden je signálový vstup pripojený k zemi a spätnoväzbový vstup (noha 2) je pripojený cez 22K odpor k výstupu druhého kanála.
Tiež 10. vetva mikroobvodov (Mute) a 9. vetva (Stand-By) musia byť pripojené k obvodu riadenia režimu zostaveného pomocou odporov a kondenzátorov (obrázok 6).
Ryža. 5. Doska plošných spojov pre výkonový zosilňovač na báze čipov TDA7294.
Dosky majú mierne odchýlky (k lepšiemu) od schémy z údajového listu:
- Na vstupoch mikroobvodov (kolík 3) sú nainštalované kondenzátory 4 µF, nie 0,56 µF;
- 470 µF kondenzátor je zapojený medzi 680 Ohmový odpor (ktorý ide na kolík 2) a zem;
- Kondenzátory medzi nohami 6 a 14 sú 470 uF, nie 22 uF;
- Pre napájanie sa namiesto 0,22 µF kondenzátorov navrhuje inštalovať 680 nF (0,68 µF);
V mostíkovom zapojení sú kolíky 10 a 9 navzájom spojené a pripojené k obvodu riadenia režimu.
Ryža. 6. Jednoduchý riadiaci obvod pre režimy Standby-Mute pre čipy TDA7294.
Ak chcete zapnúť mikroobvody (vypnúť ich z tichého a energeticky úsporného režimu), kontakty „VM“ a „VSTBY“ stačí pripojiť ku kladnému kolíku napájania +Vs.
Táto doska plošných spojov je univerzálna, možno ju použiť pre dvojkanálový aj premostený režim prevádzky zosilňovača na mikroobvodoch TDA7294. Pozemné vedenie (GND) je tu veľmi dobre urobené, čo zlepší spoľahlivosť a odolnosť UMZCH proti hluku.
Literatúra:
- Datasheet pre čip TDA7294 - na stiahnutie (archív 7-Zip, 1,2 MB).
- Časté otázky pre TDA7294 - cxem.net/sound/amps/amp129.php
Nízkofrekvenčný zosilňovač (ULF) je také zariadenie na zosilnenie elektrických kmitov zodpovedajúcich frekvenčnému rozsahu počuteľnému ľudským uchom, t.j. ULF by mal zosilňovať vo frekvenčnom rozsahu od 20 Hz do 20 kHz, ale niektoré ULF môžu mať rozsah až 200 kHz. ULF je možné zostaviť ako samostatné zariadenie, alebo použiť v zložitejších zariadeniach - televízory, rádiá, rádiá atď.
Zvláštnosťou tohto obvodu je, že kolík 11 mikroobvodu TDA1552 riadi prevádzkové režimy - Normálny alebo MUTE.
C1, C2 - priechodné blokovacie kondenzátory, používané na odrezanie konštantnej zložky sínusového signálu. Je lepšie nepoužívať elektrolytické kondenzátory. Čip TDA1552 je vhodné umiestniť na radiátor pomocou teplovodivej pasty.
V zásade sú prezentované obvody mostíkové, pretože v jednom kryte mikrozostavy TDA1558Q sú 4 zosilňovacie kanály, takže piny 1 - 2 a 16 - 17 sú zapojené do párov a prijímajú vstupné signály z oboch kanálov cez kondenzátory C1. a C2. Ak však potrebujete zosilňovač pre štyri reproduktory, môžete použiť nižšie uvedenú možnosť obvodu, hoci výkon bude 2-krát nižší na kanál.
Základom konštrukcie je mikrozostava TDA1560Q triedy H. Maximálny výkon tohto ULF dosahuje 40 W, pri záťaži 8 ohmov. Tento výkon zabezpečuje približne dvojnásobok zvýšeného napätia v dôsledku činnosti kondenzátorov.
Výstupný výkon zosilňovača v prvom obvode zostavenom na TDA2030 je 60W pri zaťažení 4 Ohmy a 80W pri zaťažení 2 Ohmy; TDA2030A 80W pri 4 ohmovej záťaži a 120W pri 2ohmovej záťaži. Druhý okruh uvažovaného ULF je už s výstupným výkonom 14 Wattov.
Toto je typický dvojkanálový ULF. S trochou zapojenia pasívnych rádiových komponentov možno tento čip použiť na zostavenie vynikajúceho stereo zosilňovača s výstupným výkonom 1 W na každom kanáli.
Mikrozostava TDA7265 je pomerne výkonný dvojkanálový zosilňovač Hi-Fi triedy AB v štandardnom multiwattovom balení; mikroobvod našiel svoje miesto vo vysoko kvalitnej stereo technológii, trieda Hi-Fi. Jednoduchý spínací obvod a vynikajúce parametre urobili z TDA7265 dokonale vyvážené a vynikajúce riešenie pre budovanie vysokokvalitných rádioamatérskych zariadení.
Najprv bola testovacia verzia zostavená na doske presne tak, ako je uvedené v údajovom liste v odkaze vyššie, a úspešne testovaná na reproduktoroch S90. Zvuk nie je zlý, ale niečo tomu chýbalo. Po nejakom čase som sa rozhodol prerobiť zosilňovač pomocou upraveného obvodu.
Mikrozostava je štvorčlenný zosilňovač triedy AB navrhnutý špeciálne pre použitie v audio zariadeniach do auta. Na základe tohto mikroobvodu môžete zostaviť niekoľko vysoko kvalitných možností ULF s použitím minima rádiových komponentov. Mikroobvod možno odporučiť začínajúcim rádioamatérom na domácu montáž rôznych reproduktorových sústav.
Hlavnou výhodou obvodu zosilňovača na tejto mikrozostave je prítomnosť štyroch nezávislých kanálov. Tento výkonový zosilňovač pracuje v režime AB. Môže sa použiť na zosilnenie rôznych stereo signálov. V prípade potreby ho môžete pripojiť k reproduktorovému systému auta alebo osobného počítača.
TDA8560Q je len výkonnejším analógom čipu TDA1557Q, ktorý je rádioamatérom široko známy. Vývojári iba posilnili koncový stupeň, vďaka čomu sa ULF dokonale hodí na dvojohmovú záťaž.
Mikrozostava LM386 je hotový výkonový zosilňovač, ktorý je možné použiť v konštrukciách s nízkym napájacím napätím. Napríklad pri napájaní obvodu z batérie. LM386 má napäťové zosilnenie asi 20. Ale pripojením externých odporov a kapacít je možné zosilnenie nastaviť až na 200 a výstupné napätie sa automaticky rovná polovici napájacieho napätia.
Mikrozostava LM3886 je vysoko kvalitný zosilňovač s výstupným výkonom 68 wattov do 4 ohmovej záťaže alebo 50 wattov do 8 ohmov. V špičkovom momente môže výstupný výkon dosiahnuť 135 W. Pre mikroobvod je použiteľný široký rozsah napätia od 20 do 94 voltov. Okrem toho môžete použiť bipolárne aj unipolárne napájacie zdroje. Harmonický koeficient ULF je 0,03 %. Navyše je to v celom frekvenčnom rozsahu od 20 do 20 000 Hz.
Obvod používa dva integrované obvody v typickom zapojení - KR548UH1 ako mikrofónny zosilňovač (inštalovaný v PTT prepínači) a (TDA2005) v mostíkovom zapojení ako koncový zosilňovač (inštalovaný v kryte sirény namiesto pôvodnej dosky). Ako akustický žiarič je použitá upravená poplachová siréna s magnetickou hlavicou (nie sú vhodné piezo žiariče). Úprava spočíva v demontáži sirény a vyhodení pôvodného výškového reproduktora so zosilňovačom. Mikrofón je elektrodynamický. Pri použití elektretového mikrofónu (napríklad z čínskych slúchadiel) musí byť spojovací bod medzi mikrofónom a kondenzátorom pripojený cez odpor ~4,7K na +12V (za tlačidlom!). Rezistor 100K v obvode spätnej väzby K548UH1 je lepšie nastavený s odporom ~30-47K. Tento odpor sa používa na nastavenie hlasitosti. Čip TDA2004 je lepšie nainštalovať na malý radiátor.
Testujte a prevádzkujte - s vysielačom pod kapotou a PTT v kabíne. V opačnom prípade je škrípanie kvôli samovzrušeniu nevyhnutné. Trimrový rezistor nastavuje úroveň hlasitosti tak, aby nedochádzalo k silnému skresleniu zvuku a samovoľnému budeniu. Ak je hlasitosť nedostatočná (napríklad zlý mikrofón) a jasná rezerva výkonu vysielača, môžete zvýšiť zosilnenie mikrofónového zosilňovača niekoľkonásobným zvýšením hodnoty trimra v spätnoväzbovom obvode (ten podľa obvod 100K). V dobrom slova zmysle by sme potrebovali aj primabas, ktorý by zabránil samovoľnému budeniu obvodu - nejaký fázový posuvný reťazec alebo filter na budiacu frekvenciu. Hoci schéma funguje dobre bez komplikácií
