У цій статті йдеться про досить поширену і популярну мікросхему-підсилювача TDA7294. Розглянемо її короткий опис, технічні характеристики, типові схеми підключення та наведемо схему підсилювача з друкованою платою.
Опис мікросхеми TDA7294
Мікросхема TDA7294 є монолітною інтегральною схемою в корпусі MULTIWATT15. Вона призначена для використання як підсилювач звуку AB класу Hi-Fi. Завдяки широкому діапазону напруги живлення і високому вихідному струму, TDA7294 здатна забезпечувати високу вихідну потужність при опорі динаміків 4 Ом і 8 Ом.
TDA7294 має низький рівень шуму, низький рівень спотворень, гарне придушення пульсацій і може працювати від широкого діапазону напруги живлення. Мікросхема має вбудований захист від короткого замикання та схему відключення при перегріві. Вбудована функція придушення (Mute) полегшує дистанційне керування підсилювачем, запобігаючи появі шумів.
Цей інтегральний підсилювач простий у використанні та для його повноцінної роботи потрібно не так багато зовнішніх компонентів.
Технічні характеристики TDA7294
Розміри мікросхеми:
Як було сказано вище, мікросхема TDA7294випускається в корпусі MULTIWATT15 і має наступне розташування висновків (розпинання):
- GND (загальний провід)
- Inverting Input (інверсний вхід)
- Non Inverting Input (прямий вхід)
- In+Mute
- N.C. (не використовується)
- Bootstrap
- Stand-By
- N.C. (не використовується)
- N.C. (не використовується)
- +Vs (плюс харчування)
- Out (вихід)
- -Vs (мінус харчування)
Слід звернути увагу на той факт, що корпус мікросхеми з'єднаний не із загальною лінією живлення, а з мінусом живлення (висновок 15)
Типова схема включення TDA7294 з datasheet
Мостова схема підключення
Мостове включення - це включення підсилювача до динаміків, у якому канали стереофонического підсилювача функціонують як моноблочных підсилювачів потужності. Вони посилюють один і той же сигнал, але у протифазі. У цьому динамік підключається між двома виходами каналів посилення. Мостове включення дозволяє значно збільшити потужність підсилювача
По суті, дана бруківка схема з данихце не що інше як два простих підсилювача до виходів, яких підключений звуковий динамік. Дана схема включення може застосовуватися лише за опору динаміків 8 Ом чи 16 Ом. З динаміком 4 Ом виникає більша ймовірність виходу мікросхеми з ладу.
Серед інтегрованих підсилювачів потужності мікросхема TDA7294 є прямим конкурентом LM3886.
Приклад використання TDA7294
Це проста схема підсилювача на 70 Вт. Конденсатори повинні бути розраховані на напругу не менше ніж 50 вольт. Для нормальної роботи схеми мікросхеми TDA7294 необхідно встановити на радіатор площею близько 500 см. кв. Монтаж виконаний на односторонній платі .
Друкована плата та розміщення елементів на ній:
Блок живлення підсилювача TDA7294
Для живлення підсилювач із навантаженням 4 Ома живлення має становити 27 вольт, при опорі динаміків 8 Ом напруга має бути вже 35 вольт.
Блок живлення для підсилювача TDA7294 складається з понижуючого трансформатора Тр1 має вторинну обмотку на 40 вольт (50 вольт при навантаженні 8 Ом) з відведенням посередині або дві обмотки по 20 вольт (25 вольт при навантаженні 8 Ом) зі струмом навантаження до 4 вольт. Діодний міст повинен відповідати наступним вимогам: прямий струм не менше 20 ампер та зворотна напруга не менше 100 вольт. З успіхом діодний міст можна замінити чотирма діодами випрямлення з відповідними показниками.
Електролітичні конденсатори фільтра C3 і C4 призначені в основному для зняття пікового навантаження підсилювача і усунення пульсації напруги випрямляючого моста, що йде. Дані конденсатори мають ємність 10000 мкф з робочою напругою не менше 50 вольт. Неполярні конденсатори (плівкові) C1 та C2 можуть бути ємністю від 0,5 до 4 мкф з напругою живлення не менше 50 вольт.
Не можна допускати перекосів напруги, напруга в обох плечах випрямляча повинна бути рівною.
(1,2 Mb, завантажено: 4 035)
Одним з перших мною був зібраний підсилювач на TDA7294 за запропонованою схемою виробником.
Разом про те, якість відтворення звуку особливо у сфері високих частот мене дуже влаштовувало. У мережі інтернет мою увагу привернула стаття LINCOR, розміщена на сайті datagor.ru. Захоплені відгуки автора про звучання УМЗЧ на TDA7294, зібраного за схемою джерела струму, керованого напругою (ІТУН), мене зацікавили. В результаті мною було зібрано УМЗЧ за наступною схемою.
Схема працює в такий спосіб. Сигнал зі входу IN надходить через прохідний конденсатор C1 на низькоомне плече зворотного зв'язку R1 R3, яке разом з конденсатором C2 утворює ФНЧ, що перешкоджає проникненню наведень і шумів ВЧ в звуковий тракт. Разом з резистором R4 вхідний ланцюг створює перший сегмент ООС, Ку якого дорівнює 2.34. Далі, якби не струмовий датчик R7, коефіцієнт посилення другого ланцюга ставився б відношенням R5/R6 і дорівнював би 45.5. Підсумковий Кубув би близько 100. Однак, струмовий датчик у схемі все-таки є, і його сигнал підсумовуючи падінням напруги на R6, створює часткову ООС по струму. За наших номіналів схеми Ку=15.5.
Характеристики підсилювача при роботі на навантаження 4 Ома:
- Робочий діапазон частот (Гц) – 20-20000;
– напруга живлення (В) – ±30;
– номінальна вхідна напруга (В) – 0.6;
- Номінальна вихідна потужність (Вт) - 73;
- Вхідний опір (Ком) - 9.4;
– THD при 60Вт, трохи більше (%) – 0.01.
На друкованій платі розведений параметричний стабілізатор на 12В, для живлення сервісних ланцюгів 9 та 10 TDA7294 представлений на малюнку.
У положенні «Play!» підсилювач перебуває в розблокованому стані і готовий до роботи щомиті. У положенні "Mute" блокуються вхідні та вихідні каскади мікросхеми, а її споживання знижується до мінімальних чергових струмів. Ємності C11 C12 збільшені вдвічі в порівнянні зі штатними для забезпечення більшої затримки при включенні та запобіганні клацанню АС навіть при тривалому заряді конденсаторів блоку живлення.
Деталі підсилювача
Усі резистори, крім R7 і R8, вугільні або металоплівкові на 0.125-0.25Вт, типу С1-4, С2-23 або МЛТ-0.25. Резистор R7 – дротяний резистор на 5Вт. Рекомендуються білі SQP-резистори в керамічному корпусі. R8 - резистор ланцюга Цобеля, вугільний, дротяний або металоплівковий на 2Вт.
C1 – плівковий, максимально доступної якості, лавсановий або поліпропіленовий. Задовільний результат дасть і К73-17 на 63В. C2 – керамічний дисковий або іншого типу, наприклад К10–17Б. С3 - електроліт максимально доступної якості на напругу не менше 35 В, C4 C7, C8, C9 - плівкові типу К73-17 на 63 В. C5 C6 - електролітичні на напругу не менше 50 В. C11 C12 - будь-які електролітичні напруги не менше 25 В. D1 - будь-який стабілітрон на 12 ... 15 В потужністю не менше 0.5 Вт. Замість мікросхеми TDA7294 можна використовувати TDA7296…7293. У разі використання TDA7296, TDA7295, TDA7293, необхідно відкусити або відігнути і не впаювати 5 ніжку мікросхеми.
Обидві вихідні клеми підсилювача «гарячі», жодна їх не заземлена, т.к. акустична система також є ланкою зворотного зв'язку. АС включається між і .
Нижче представлено компонування плати з видами з боку елементів та провідників, створене за допомогою програми Sprint-Layout_6.0.
У цій статті я розповім Вам про таку мікросхему, як TDA1514A
Вступ
Почну трохи з сумного... Зараз виробництво мікросхеми припинено... Але це не означає, що вона зараз "на вагу золота", ні. Майже в будь-якому радіомагазині або на радіоринку її можна дістати за ціною 100 - 500 рублів. Погодьтеся, трохи дорого, але ціна абсолютно справедлива! До речі, на світових інтернет-майданчиках, таких як і вони коштують набагато дешевше.
Мікросхема відрізняється низьким рівнем спотворень і широким діапазоном частот, що відтворюються, тому краще використовувати на широкосмугових динаміках. Люди, які збирали підсилювачі на цій мікросхемі хвалять її за високу якість звучання. Це одна з небагатьох мікросхем, яка дійсно "якісно звучить". За якістю звуку ні мало не поступається популярним нині TDA7293/94. Однак, якщо у збірці допущені помилки – якісна робота не гарантується.
Короткий опис та переваги
Дана мікросхема є одноканальним Hi-Fi - підсилювач класу AB, потужність якого становить 50Вт. У мікросхему вбудовано захист SOAR, термозахист (захист від перегріву) та режим "Mute"
До переваг можна віднести відсутність клацань при включенні та виключенні, наявність захистів, малі гармонійні та інтермодуляційні спотворення, низький тепловий опір та інше. З недоліків виділити практично нічого, крім як вихід з ладу при "бігаючому" напрузі (харчування має бути більш-менш стабільним) і відносно висока ціна
Коротко про зовнішній вигляд
Мікросхема випускається в корпусі SIP із 9 довгими ніжками. Крок ніжок складає 2.54мм. На лицьовій стороні написи і логотип, а на задній тепловідвід - він з'єднаний з 4 ніжкою, а 4 ніжка це "-" живлення. З боків 2 вуха для кріплення радіатора.
Оригінал чи підробка?
Цим питанням багато хто задається, я постараюся Вам відповісти.
Отже. Мікросхема повинна бути акуратно виконана, ніжки повинні бути гладкими, незначна деформація допускається, тому що невідомо як поводилися з ними на складі або в магазині
Напис... Вона може бути виконана як білою фарбою, так і звичайним лазером, дві мікросхеми вищі для порівняння (обидві оригінальні). У тому випадку, якщо напис нанесений фарбою, на мікросхемі повинна завжди бути вертикальна смуга, розділена вушком. Нехай Вас не бентежить напис "TAIWAN" - нічого страшного, якість звучання у таких екземплярів нітрохи не гірша за екземпляри без цього напису. До речі, майже половина радіодеталей робиться в Тайвані та в країнах по сусідству. Цей напис знаходиться не на всіх мікросхемах.
Ще раджу звернути увагу на другий рядок. Якщо вона містить лише цифри (їх має бути 5) - це мікросхеми "старого" виробництва. Напис на них ширший, також тепловідведення може мати іншу форму. Якщо напис на мікросхемі нанесений лазером і другий рядок містить лише 5 цифр - на мікросхемі повинна бути вертикальна смуга
Логотип на мікросхемі повинен бути обов'язково і причому тільки "PHILIPS"! Наскільки мені відомо, випуск припинився задовго до заснування NXP, а це 2006 рік. Якщо ви зустріли цю мікросхему з логотипом NXP, тут одне з двох - мікросхему знову почали випускати або типовий "лівачок"
Також потрібна присутність западин у формі кіл, як на фото. Якщо їх немає – підробка.
Можливо, є ще способи виявити "лівачок", але не варто так напружуватися над цим питанням. Випадків шлюбу – всього одиниці.
Технічні характеристики мікросхеми
* Вхідний опір та коефіцієнт посилення підлаштовується зовнішніми елементами
Нижче таблиця зразкових вихідних потужностей залежно від живлення та опору навантаження
| Напруга живлення | Опір навантаження | ||
| 4 ом | 8 ом | ||
| 10Вт | 6Вт | ||
| +-16.5В |
28Вт |
12Вт | |
| 48Вт | 28Вт | ||
| 58Вт | 32Вт | ||
| 69Вт | 40Вт | ||
Принципова схема
Схема взята з даташиту (травень 1992)
Занадто вона громіздка... Довелося перемалювати:
Схема трохи відрізняється від наданої виробником, всі характеристики, наведені вище – вони саме під ЦЮ схему. Відмінностей кілька і всі вони спрямовані на покращення звуку - в першу чергу встановлені ємності, що фільтрують, прибрана "вольтдобавка" (про неї трохи пізніше) і змінений номінал резистора R6.
Тепер докладніше про кожен компонент. C1 – вхідний розділовий конденсатор. Пропускає через себе лише змінну напругу сигналу. Також впливає на частотну характеристику - що менше ємність, то менше НЧ і відповідно чим більше ємність - тим і НЧ більше. Більше 4.7мкФ ставити не радив би, оскільки виробник передбачив усе - при ємності цього конденсатора рівної 1мкФ підсилювач відтворює заявлені частоти. Конденсатор використовувати плівковий, в крайньому випадку електролітичний (неполярний, бажано), але ніяк не керамічний! R1 зменшує вхідний опір, а разом із C2 утворює фільтр від вхідних перешкод.
Як і в будь-якому операційному підсилювачі, тут можна задати коефіцієнт посилення. Це робиться за допомогою R2 та R7. При цих номіналах КУ дорівнює 30дБ (може трохи відхилятися). С4 впливає на включення захисту SOAR і Mute, R5 впливає на плавну зарядку та розрядку конденсатора, у зв'язку з чим при включенні та вимиканні підсилювача відсутні клацання. С5 та R6 утворюють так званий ланцюг Цобеля. Її завдання – перешкоджання самозбудженню підсилювача, а також виконання стабілізації частотної характеристики. C6-C10 пригнічують пульсації живлення, захищають від просідання напруги.
Резистори в даній схемі можна брати з будь-якою потужністю, наприклад використовую стандартні 0.25Вт. Конденсатори на напругу не менше 35В, крім С10 - я використовую у себе в схемі на 100В, хоча і 63В має вистачити. Усі компоненти перед паянням мають бути перевірені на справність!
Схема підсилювача з "вольтдобавкою"
Цей варіант схеми взято з даташита. Відрізняється від вищеописаної схеми присутністю елементів С3, R3 та R4.
Такий варіант дозволить одержати до 4Вт більше, ніж заявлено (при ±23В). Але за такого включення можуть трохи підвищиться спотворення. Резистори R3 та R4 застосовувати на 0.25Вт. В мене на 0.125Вт не витримували. Конденсатор C3 – 35В і вище.
У цій схемі необхідне використання двох мікросхем. Одна дає на виході позитивний сигнал, інша негативний. За такого включення можна зняти більше 100Вт на 8 Ом.
За словами присутніх, дана схема є абсолютно працездатною і у мене навіть є більш докладна табличка зразкових вихідних потужностей. Вона нижче:
А якщо поексперементувати, наприклад, при ±23В підключити навантаження 4 ом, то можна отримати до 200Вт! За умови, що радіатори не сильно грітимуться, 150Вт у міст мікросхеми потягнуть легко.
Таку конструкцію непогано використовувати у сабвуферах.
Робота з зовнішніми вихідними транзисторами
Мікросхема є по суті потужним операційним підсилювачем і його можна умощувати ще, повісивши на вихід пару з компліментарних транзисторів. Цей варіант поки що не перевірявся, але теоретично він можливий. Також можна умощувати і бруківку підсилювача, повісивши на вихід кожній мікросхемі по парі компліментарних транзисторів.
Робота при однополярному харчуванні
На самому початку даташита я знайшов рядки, в яких написано, що мікросхема працює при однополярному харчуванні. А де схема тоді? На жаль, у даташите нема, в інтернеті не знайшов... Не знаю, може десь і існує така схема, але я таку не бачив... Єдине, що можу порадити - TDA1512 або TDA1520. Звучання відмінне, але живляться від однополярного живлення, та й вихідний конденсатор може трохи зіпсувати картину. Знайти їх досить проблематично, випускалися дуже давно і давно зняли з виробництва. Написи на них можуть бути різної форми, перевіряти на "фальшивку" їх не варто – випадків відмови не було.
Обидві мікросхеми є Hi-Fi - підсилювачі класу АВ. Потужність близько 20Вт при +33В на навантаження 4 ом. Схеми наводити не буду (тема ж про TDA1514A). Завантажити друковані плати для них можна наприкінці статті.
живлення
Для стабільної роботи мікросхеми потрібен джерело живлення з напругою від ±8 до ±30В зі струмом щонайменше 1.5А. Живлення має подаватися товстими проводами, вхідні проводи максимально далі видалити від вихідних проводів та джерела живлення
Живити можна звичайним простим блоком живлення, в який входять мережевий трансформатор, діодний міст, ємності, що фільтрують, і за бажанням дроселі. Для отримання ±24В необхідний трансформатор із двома вторинними обмотками по 18В зі струмом понад 1.5А для однієї мікросхеми.
Можна використовувати імпульсні блоки живлення, наприклад, найпростіший, на IR2153. Ось його схема:
Цей ДБЖ виконаний за напівмостовою схемою, частота 47кГц (встановлюється за допомогою R4 та C4). Діоди VD3-VD6 ультрашвидкі або Шоттки
Можливе застосування даного підсилювача в машині, з використанням перетворювача, що підвищує. На тій же IR2153, ось схема:
Перетворювач виконаний за схемою Push-Pull. Частота 47кГц. Діоди випрямлячі потрібні ультрашвидкі або Шоттки. Розрахунок трансформатора також можна виконати у ExcellentIT. Дроселі в обох схемах "порадить" сама ExcellentIT, рахувати їх потрібно в програмі Drossel. Автор програми той самий -
Хочу сказати пару слів про IR2153 - блоки живлення та перетворювачі виходять досить непогані, але в мікросхемі не передбачена стабілізація вихідної напруги і тому воно змінюватиметься в залежності від напруги живлення, та й буде просаджуватися.
Не обов'язково використовувати IR2153 та взагалі імпульсні блоки живлення. Можна обійтися простіше - як у "старину", звичайний трансформатор з діодним мостом та величезними ємностями харчування. Ось так виглядає його схема:
C1 та С4 не менше 4700мкФ, на напругу не менше 35В. С2 та С3 - кераміка або плівка.
Друкарські плати
Зараз у мене є така колекція плат:
а) основна – її можна побачити на фото знизу.
б) трохи змінена перша (основна). Збільшено у ширині всі доріжки, силові набагато ширші, елементи злегка пересунуті.
в) бруківка схема. Плата відмальована не зовсім вдало, але працездатна
г) перший варіант ПП - перший пробний варіант, що не вистачає ланцюга Цобеля, а так збирав, працює. Є навіть фото (знизу)
д) друкована плата відXandR_man – знайшов на форумі сайту "Паяльник". Що сказати... Строго схема з датасіту. Більше того, я на власні очі бачив набори на основі цієї печатки!
Крім того, Ви можете самостійно намалювати плату, якщо не влаштовують дані.
Пайка
Після того, як Ви виготовили плату та перевірили всі деталі на справність, можна приступати до паяння.
Залудіть всю плату, а силові доріжки лудити якомога товстішим шаром припою
Першими впаюються всі перемички (їх товщина повинна бути якнайбільше в силових ділянках), а далі всі компоненти збільшення розміру. останньою впаюється мікросхема. Раджу не різати ніжки, а впаювати такою, якою вона є. Можна потім зігнути її для зручності посадки на радіатор.
Мікросхема захищена від статичної електрики, так що можна паяти включеним паяльником, сидячи навіть у вовняному одязі.
Однак необхідно паяти так, щоб мікросхема не перегрівалася. Для надійності можна під час паяння причепити за один вух до радіатора. Можна за дві, різниці тут не буде, аби кристал усередині не перегрівся.
Налаштування та перший запуск
Після того, як усі елементи та дроти впаяні, необхідний "тестовий запуск". Прикрутіть мікросхему на радіатор, замкніть вхідний провід із землею. Як навантаження Ви можете підключати майбутні колонки, а взагалі, щоб вони не "вилетіли" за частки секунд при шлюбі або помилках у монтажі використовують потужний резистор як навантаження. Якщо ж він вилітає, знайте - Ви припустилися помилки, або вам потрапив шлюб (мікросхема мається на увазі). На щастя, такі випадки майже не трапляються, на відміну від TDA7293 та інших, яких у магазині можна набрати купу з однієї партії і як потім з'ясується – всі вони шлюб.
Проте хочу зробити невелике зауваження. Робіть Ваші дроти якомога коротше. Було таке, що я лише подовжив вихідні дроти і став чути в динаміках гул, схожий на "постоянку". Більше того, при включенні підсилювача через "постоянку" динамік видавав гул, який пропадав через 1-2 секунди. Зараз у мене з плати виходять дроти, максимум 25 см і йдуть одразу до динаміка – підсилювач включається безшумно та працює без проблем! На вхідні дроти теж зверніть увагу – ставте екранований провід, довгим його теж не варто робити. Дотримуйтесь простих вимог і у Вас все вийде!
Якщо нічого не сталося з резистором, відключіть живлення, прикріпіть вхідні дроти до джерела сигналу, підключіть колонки і подавайте живлення. У динаміках можна почути невелике тло - це говорить про те, підсилювач працює! Подайте сигнал і насолоджуйтесь звучанням (якщо все добре зібрано). Якщо "хрюкає", "пердить" - подивіться на харчування, на правильність складання, бо як виявлено в практиці - вже таких "гидких" екземплярів немає, які при правильному складанні та відмінному харчуванні криво працювали...
Як виглядає готовий підсилювач
Ось серія фотографій, зроблених у грудні 2012. Плати якраз після паяння. Тоді я збирав, щоб переконатися у працездатності мікросхем.
А ось мій перший підсилювач, до сьогодні дожила тільки плата, всі деталі пішли на інші схеми, а сама мікросхема вийшла з ладу через попадання на нього змінної напруги
Нижче свіжі фотографії:
На жаль, мій ДБЖ на стадії виготовлення, а запитував я мікросхему раніше від двох однакових акумуляторів та невеликого трансформатора з діодним мостом та невеликими ємностями по живленню, у результаті було±25В. Дві такі мікросхеми з чотирма колонками від музичного центру "Sharp" так грали, що навіть предмети на столах "танцювали під музику", вікна дзвеніли та й тілом відчувалася потужність непогано. Зняти цього зараз не можу, але є джерело живлення ±16В, від нього до 20Вт на 4 ома можна отримати... Ось відео Вам як доказ, що підсилювач абсолютно робітник!
Подяки
Велику подяку висловлюю користувачам форуму сайту "Паяльник", а саме велике спасибі користувачеві за деяку допомогу, дякую також, і багатьом іншим (вибачте, що Вас не назвав по ніках) за чесні відгуки, які підштовхнули мене на складання даного підсилювача. Без усіх Вас ця стаття могла бути і не написана.
Завершення
Мікросхема має низку переваг, прекрасним звучанням в першу чергу. Багато мікросхем такого класу можуть навіть поступатися за якістю звучання, але це в залежності від якісної збірки. Погане складання - погане звучання. Підходьте до збирання електронних схем серйозно. Вкрай не рекомендую паяти цей підсилювач підвісним монтажем - це може тільки погіршити звучання, або призвести до самозбудження, а після повного виходу з ладу.
Я зібрав практично всю інформацію, яку перевіряв сам і міг запитати в інших людей, які збирали цей підсилювач. Шкода, що в мене немає осцилографа - без нього мої висловлювання про якість звуку нічого не означають ... Але я і далі стверджуватиму, що звучить вона просто чудово! Ті, хто збирає даний підсилювач, мене зрозуміють!
Якщо залишилися питання, пишіть мені на форум сайту "Паяльник". по обговоренню підсилювачів на даній мікросхемі можете запитувати там.
Сподіваюся, стаття виявилася корисною для Вас. Удачі вам! З повагою Юрій.
Список радіоелементів
| Позначення | Тип | Номінал | Кількість | Примітка | Магазин | Мій блокнот | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Мікросхема | TDA1514A | 1 | До блокноту | ||||
| З 1 | Конденсатор | 1 мкФ | 1 | До блокноту | |||
| С2 | Конденсатор | 220 пФ | 1 | До блокноту | |||
| С4 | 3.3мкФ | 1 | До блокноту | ||||
| С5 | Конденсатор | 22 нФ | 1 | До блокноту | |||
| С6, С8 | Електролітичний конденсатор | 1000мкФ | 2 | До блокноту | |||
| С7, С9 | Конденсатор | 470 нФ | 2 | До блокноту | |||
| С10 | Електролітичний конденсатор | 100мкФ | 1 | 100В | До блокноту | ||
| R1 | Резистор | 20 ком | 1 | До блокноту | |||
| R2 | Резистор | 680 Ом | 1 | До блокноту | |||
| R5 | Резистор | 470 ком | 1 | До блокноту | |||
| R6 | Резистор | 10 Ом | 1 | Підбирається під час налаштування | До блокноту | ||
| R7 | Резистор | 22 ком | 1 | До блокноту | |||
| Схема з вольтдобавкою | |||||||
| Мікросхема | TDA1514A | 1 | До блокноту | ||||
| З 1 | Конденсатор | 1 мкФ | 1 | До блокноту | |||
| С2 | Конденсатор | 220 пФ | 1 | До блокноту | |||
| С3 | Електролітичний конденсатор | 220мкФ | 1 | Від 35В та вище | До блокноту | ||
| С4 | Електролітичний конденсатор | 3.3мкФ | 1 | До блокноту | |||
| С5 | Конденсатор | 22 нФ | 1 | До блокноту | |||
| С6, С8 | Електролітичний конденсатор | 1000мкФ | 2 | До блокноту | |||
| С7, С9 | Конденсатор | 470 нФ | 2 | До блокноту | |||
| С10 | Електролітичний конденсатор | 100мкФ | 1 | 100В | До блокноту | ||
| R1 | Резистор | 20 ком | 1 | До блокноту | |||
| R2 | Резистор | 680 Ом | 1 | До блокноту | |||
| R3 | Резистор | 47 Ом | 1 | Підбирається під час налаштування | До блокноту | ||
| R4 | Резистор | 82 Ом | 1 | Підбирається під час налаштування | До блокноту | ||
| R5 | Резистор | 470 ком | 1 | До блокноту | |||
| R6 | Резистор | 10 Ом | 1 | Підбирається під час налаштування | До блокноту | ||
| R7 | Резистор | 22 ком | 1 | До блокноту | |||
| Мостове включення | |||||||
| Мікросхема | TDA1514A | 2 | До блокноту | ||||
| З 1 | Конденсатор | 1 мкФ | 1 | До блокноту | |||
| С2 | Конденсатор | 220 пФ | 1 | До блокноту | |||
| С4 | Електролітичний конденсатор | 3.3мкФ | 1 | До блокноту | |||
| С5, С14, С16 | Конденсатор | 22 нФ | 3 | До блокноту | |||
| С6, С8 | Електролітичний конденсатор | 1000мкФ | 2 | До блокноту | |||
| С7, С9 | Конденсатор | 470 нФ | 2 | До блокноту | |||
| С13, С15 | Електролітичний конденсатор | 3.3мкФ | 2 | До блокноту | |||
| R1, R7 | Резистор | 20 ком | 2 | До блокноту | |||
| R2, R8 | Резистор | 680 Ом | 2 | До блокноту | |||
| R5, R9 | Резистор | 470 ком | 2 | До блокноту | |||
| R6, R10 | Резистор | 10 Ом | 2 | Підбирається при настроюванні | До блокноту | ||
| R11 | Резистор | 1.3 ком | 1 | До блокноту | |||
| R12, R13 | Резистор | 22 ком | 2 | До блокноту | |||
| Імпульсний блок живлення | |||||||
| IC1 | Драйвер живлення та MOSFET | IR2153 | 1 | До блокноту | |||
| VT1, VT2 | MOSFET-транзистор | IRF740 | 2 | До блокноту | |||
| VD1, VD2 | Випрямний діод | SF18 | 2 | До блокноту | |||
| VD3-VD6 | Діод | Будь-які Шоттки | 4 | Ультрашвидкі діоди або Шоттки | До блокноту | ||
| VDS1 | Діодний міст | 1 | Діодний міст на необхідний струм | До блокноту | |||
| С1, С2 | Електролітичний конденсатор | 680мкФ | 2 | 200В | До блокноту | ||
| С3 | Конденсатор | 10 нФ | 1 | 400В | До блокноту | ||
| С4 | Конденсатор | 1000 пФ | 1 | До блокноту | |||
| С5 | Електролітичний конденсатор | 100мкФ | 1 | До блокноту | |||
| С6 | Конденсатор | 470 нФ | 1 | До блокноту | |||
| С7 | Конденсатор | 1 нФ | 1 | ||||
Напевно, будь-який радіоаматор знайомий із мікросхемою: проста схема, хороша якість звуку, невисока ціна. Нещодавно я вирішив подивитись з іншого боку, знову натрапивши на статтю про підсилювач «MF-1» від Lincor.
Це моя перша стаття, вона призначена початківцям любителям гарного звуку. Також представлений креслення ПП та варіант виготовлення корпусу підсилювача.
Знайомство з мене пройшло не дуже гладко. На той час траплялося дуже багато підробок. Горіли вони іноді одразу при першій подачі харчування, а якщо й запускалися, видавали не звук, а щось віддалено нагадуюче, через що хотілося облити плату бензином і підпалити позбутися цього УНЧ і ніколи про нього не згадувати. Може виною тому послужила ще й моя недосвідченість, а може топологія плати власного виготовлення розміром 35×45 мм (при спогаді про ту плату в автора пробігають по тілу мурашки).
Після прочитання було ухвалено рішення про складання за такими критеріями:
1) чистий край без регулятора гучності (підсилювач працює у зв'язці з ПК, з нього ж і регулюється звук),
2) 2 канали посилення за схемою подвійне моно (були 2 трансформатора від РОЗУМ Вега,
3) нижчий коеф. взаємного проникнення каналів та гарне стерео),
4) примусове охолодження за допомогою 2х комп'ютерних кулерів та вентиляторів на малих оборотах,
5) і все це обов'язково у корпусі у вигляді закінченої конструкції, яку не соромно викласти на Датагор.
Мій варіант ПП
Корпусом послужив, хоч як це дивно, саморобний підсилювач мого сусіда, колишнього радіоаматора, зібраний у корпусі невідомого лабораторного приладу. Усилок було виставлено на сходову площадку, т.к. був йому вже без потреби, а на сміття викидати шкода. Про цей корпус я згадав, коли вирішив зібрати «MF-1».
У процесі доопрацювання корпусу використовувалися прості та недорогі деталі:
Кутник алюмінієвий 15х15 х 1 мм, купив у «ХоумЦентрі».
Болти М3 з потайним капелюшком, гайки.
Металеві проставки із різьбленням М3.
І ось що в нас вийшло:
Трансформатори та фільтр
Випрямлячі
Оконечники з кулерами
Настала черга панелей. Т.к. охолодження у нас вентилятором, повітря має кудись виходити і звідкись заходити. Насамперед почав пиляти задню панель з отвором для виходу повітря:
Все робилося за допомогою дриля, електролобзика, гравера та надфілів. Тепер вирізаємо грати з корпусу комп'ютерного БП, зачищаємо краї отвору:
Тепер беремо паяльну кислоту, паяльник потужністю не менше 100 Вт і припаюємо грати до панелі в кількох місцях:
Розташовуємо на панелі вхідні та вихідні роз'єми, ОБОВ'ЯЗКОВО ізолюючи їх від корпусу:
Припаюємо виведення екранування корпусу до панелі. Це буде ЄДИННЕ місце з'єднання корпусу із загальним проводом живлення.З'єднуємо корпус із земляними контактами вхідних роз'ємів через резистори 1-2 Вт номіналом 1,5-2 Ом. Ці заходи потрібні для того, щоб не схопити «земляну петлю», яка гадитиме нам у вигляді тла 50 Гц.
Задня панель на місці:
Тепер переносимо ланцюг Цобеля з плати на вихідні роз'єми РОЗУМ. На платі їй зовсім місце, т.к. вона (ланцюг) є резонансною системою:
Тепер справа за передньою панеллю. На ній розташований лише перемикач живлення. Сама панель з алюмінію, за нею впритул розташована фальшпанель з в міру м'якого пластику, на якому можна закріпити будь-що гвинтами М3 з потайними головками. Кнопку використав від старої мертвої касетної деки Wilma-104-Stereo:
Панель кріпиться на бляшанках за допомогою болтів під шестигранник. Ось і все, підсилювач готовий!
Підсумки
Про звук я написав коментар ще в темі про:Хлопці, я не впізнав! Не думав що колись скажу таке, але це так! Приємний м'який бас, виразні високі (тепер я розрізняю перкусію і бавовни в долоні на треках, які знаю напам'ять), і все це задоволення на саморобних трисмугових ЗЯ з басовиками на 8".
Усіх, кого відштовхує підвищений рівень ВЧ, хочу заспокоїти: на слух це відчувається не як підйом високих, як підвищення якості джерела, збільшення «прозорості».
І я й досі не відмовляюся від своїх слів. За кілька місяців підсилювач мені анітрохи не набрид, як у мене часто буває. Звук не дратує, хочеться слухати все і багато, не важливо, на малій чи високій гучності.
До речі, про малу гучність. Є у цього УНЧ приємна особливість: на будь-якому рівні гучності слухач не відчуває нестачі НЧ, що можна порівняти з використанням ТКРГ, тільки з плавним (правильним) регулюванням і без завалу СЧ.
У моєму варіанті плата трохи перероблена. Вибір режимів "mute" і "standby" викинуть через непотрібність, основний банк ємності конденсаторів перенесений ближче до МС.
Живлення 2×23 В. У випрямлячі використовуються діоди КД213Б. Електроліти зашунтовані ємністю 100 нФ, вторинки трансформатора – 47 нФ.
Кожна МС ізольована від радіаторів слюдяною пластиною, а радіатори в свою чергу заземлені на корпус.
Усі дроти скручені між собою з метою зменшення перешкод.
Фона не чути навіть з відкритим входом навіть впритул динаміка. Мета, так би мовити, досягнута!
Далі в планах просвердлити отвори для забору повітря в правій частині нижньої кришки корпусу, зробити пристрій регулювання обертів вентилятора з контролем температури радіаторів, можна вбудувати підсилювач з регулятором тембрів, та й пофарбувати корпус.
Автор статті: Новик П.Є.
Вступ
Конструювання підсилювача завжди було завданням непростим. На щастя, останнім часом з'явилося багато інтегрованих рішень, що полегшує життя конструкторам-аматорам. Я теж не став собі ускладнювати завдання і вибрав найбільш простий, якісний, з малою кількістю деталей, що не потребує налаштування і підсилювач, що стабільно працює, на мікросхемі TDA7294 від SGS-THOMSON MICROELECTRONICS. Останнім часом в інтернеті поширилися претензії до цієї мікросхеми, які виражалися приблизно в наступному: "мимоволі збуджується, при неправильній розводці; горить, з будь-якого приводу, і т.д.". Нічого подібного. Спалити її можна лише неправильним включенням чи замиканням, а випадків збудження був помічено жодного разу, і у мене. Крім того, вона має внутрішній захист від короткого замикання в навантаженні та захист від перегріву. Також в ній реалізовано функцію приглушення (використовується для запобігання клацанням при включенні) та функцію режиму очікування (коли немає сигналу). Ця ІМС є УНЧ класу АВ. Однією з основних особливостей цієї мікросхеми є застосування польових транзисторів у попередніх та вихідних каскадах посилення. До її переваг відносяться велика вихідна потужність (до 100 Вт на навантаженні опором 4 Ом), можливість роботи в широкому діапазоні напруги живлення, високі технічні характеристики (малі спотворення, низький рівень шуму, широкий діапазон робочих частот і т.д.), мінімум необхідних зовнішніх компонентів та невелика вартість
Основні характеристики TDA7294:
Параметр |
Умови |
Мінімум |
Типове | Максимум | Одиниці |
| Напруга живлення | ±10 | ±40 | У | ||
| Діапазон відтворюваних частот | сигнал 3db Вихідна потужність 1Вт |
20-20000 | Гц | ||
| Довготривала вихідна потужність (RMS) | коеф-т гармонік 0,5%: Uп = ± 35 В, Rн = 8 Ом Uп = ± 31 В, Rн = 6 Ом Uп = ± 27 В, Rн = 4 Ом |
60 60 60 |
70 70 70 |
Вт | |
| Пікова музична вихідна потужність (RMS) тривалість 1 сек. | коеф-т гармонік 10%: Uп = ± 38 В, Rн = 8 Ом Uп = ± 33 В, Rн = 6 Ом Uп = ± 29, Rн = 4 Ом |
100 100 100 |
Вт | ||
| Загальні гармонічні спотворення | Po = 5Вт; 1кГц Po = 0,1-50Вт; 20-20000Гц |
0,005 |
0,1 |
% | |
| Uп = ± 27 В, Rн = 4 Ом: Po = 5Вт; 1кГц Po = 0,1-50Вт; 20-20000Гц |
0,01 |
% | |||
| Температура спрацьовування захисту | 145 | 0 C | |||
| Струм у режимі спокою | 20 | 30 | 60 | мА | |
| Вхідний опір | 100 | кому | |||
| Коефіцієнт посилення за напругою | 24 | 30 | 40 | дБ | |
| Пікове значення вихідного струму | 10 | А | |||
| Робочий діапазон температур | 0 | 70 | 0 C | ||
| Термоопір корпусу | 1,5 | 0 C/Вт | |||
(PDF формат).
Схем включення цієї мікросхеми досить багато, розгляну найпростішу:
Типова схема включення:
Список елементів:
| Позиція | Найменування | Тип | Кількість |
| З 1 | 0,47 мкФ | К73-17 | 1 |
| С2, С4, С5, С10 | 22 мкФ х 50 B | К50-35 | 4 |
| С3 | 100 пФ | 1 | |
| C6, С7 | 220 мкФ х 50 B | К50-35 | 2 |
| C8, С9 | 0,1 мкФ | К73-17 | 2 |
| DA1 | TDA7294 | 1 | |
| R1 | 680 Ом | МЛТ-0,25 | 1 |
| R2…R4 | 22 ком | МЛТ-0,25 | 3 |
| R5 | 10 ком | МЛТ-0,25 | 1 |
| R6 | 47 ком | МЛТ-0,25 | 1 |
| R7 | 15 ком | МЛТ-0,25 | 1 |
Мікросхему необхідно встановити на радіатор площею >600 см2. Будьте уважні, на корпусі мікросхеми не загальний, а мінус живлення! При встановленні мікросхеми на радіатор краще використовувати термопасту. Бажано прокласти між мікросхемою та радіатором діелектрик (слюду, наприклад). Вперше я не надав цьому значення, подумав, а з якого такого переляку я замикатиму радіатор на корпус, але в процесі налагодження конструкції, пінцет, що ненароком впав зі столу, замкнув саме радіатор на корпус. Вибух був класним! Мікросхеми просто рознесло на шматки! Загалом відбувся легким переляком і 10 $ :). На платі з підсилювачем бажано також поставити на живлення потужні електроліти 10000мк х 50в, щоб при піках потужності дроту від блоку живлення не давали напруги провали. Взагалі, чим більша ємність конденсаторів на харчуванні - тим краще, як то кажуть "кашу олією не зіпсуєш". Конденсатор C3 можна забрати (або не ставити), я так і зробив. Як з'ясувалося, саме через нього при включенні перед підсилювачем регулятора гучності (простого змінного резистора) виходив RC ланцюжок, який при збільшенні гучності косив високі частоти, а взагалі він потрібен щоб запобігати збудженню підсилювача при подачі на вхід ультразвуку. Замість C6, C7 я поставив на платі 10000мк х 50в, С8, С9 можна ставити будь-якого близького номіналу - це фільтри живлення, вони можуть стояти в блоці живлення, а можна припаяти їх навісним монтажем, що я і зробив.
Плата:
Я особисто не дуже люблю використовувати готові плати, з однієї простої причини - важко знайти такі самі за розміром елементи. Але в підсилювачі розведення може сильно впливати на якість звуку, тому Вам вирішувати, яку плату вибрати. Оскільки я збирав підсилювач одразу на 5-6 каналів, відповідно плата одразу на 3 канали:
У векторному форматі (Corel Draw 12)
Блок живлення підсилювача, фільтр НЧ та ін.
Блок живлення
Чомусь блок живлення підсилювача викликає багато питань. Насправді, саме тут все досить просто. Трансформатор, діодний міст та конденсатори - це основні елементи блоку живлення. Цього достатньо для збирання найпростішого блоку живлення.
Для живлення підсилювача потужності стабілізація напруги не має значення, а важливі ємності конденсаторів по живленню, чим більше - тим краще. Важливою є також товщина проводів від блока живлення до підсилювача.
Мій блок живлення реалізований за наступною схемою:
Живлення +-15В призначене для живлення операційних підсилювачів у попередніх каскадах підсилювача. Можна обійтися без додаткових обмоток і діодних мостів, запитавши модуль стабілізації від 40В, але стабілізатору доведеться гасити великий перепад напруги, що призведе до значного нагрівання мікросхем стабілізаторів. Мікросхеми стабілізаторів 7805/7905 – імпортні аналоги наших КРЕН.
Можливі варіації блоків А1 та А2:
Блок A1 – фільтр для придушення перешкод живлення.
Блок А2 - блок стабілізованої напруги +-15В. Перший альтернативний варіант - простий у реалізації, для живлення слаботочних джерел, другий - якісний стабілізатор, але вимагає точного підбору комплектуючих (резисторів), інакше отримаєте перекіс плечей "+" і "-", що дасть потім перекіс нуля на операційних підсилювачах.
Трансформатор
Трансформатор блоку живлення для стерео підсилювача на 100Ват повинен бути приблизно 200Ват. Оскільки я робив підсилювач на 5 каналів, мені знадобився більш потужний трансформатор. Але мені не треба було викачувати всі 100Ват, та й усі канали не можуть одночасно відбирати потужність. Мені попався на ринку трансформатор TESLA (нижче на фото) ват так на 250 - 4 обмотки дротом 1,5 мм по 17В і 4 обмотки по 6,3В. Поєднавши їх послідовно я отримав потрібну напругу, правда довелося трохи відмотати дві обмотки на 17В, щоб отримати сумарну напругу двох обмоток ~27-30В, оскільки обмотки були зверху - особливої праці це не склало.
Відмінна річ – тороїдальний трансформатор, такі використовуються для живлення галогенок у світильниках, на ринках та магазинах їх повно. Якщо конструктивно два таких трансформатора покласти один на інший - випромінювання буде взаємно компенсуватися, що зменшить наведення на підсилювачі елементи. Погано те, що вони мають одну обмотку на 12В. У нас на радіоринку можна зробити такий трансформатор на замовлення, але це задоволення буде пристойно. В принципі, можна купити 2 трансформатори на 100-150Ват і перемотати вторинні обмотки, кількість витків вторинної обмотки треба буде збільшити приблизно в 2-2,4 рази.
Діоди / діодні мости
Можна купити імпортні діодні збирання зі струмом 8-12А, це значно спрощує конструкцію. Я використовував імпульсні діоди КД 213, причому робив окремо мостом на кожне плече, щоб дати запас по струму для діодів. При включенні відбувається заряд потужних конденсаторів, кидок струму при цьому дуже суттєвий, при напрузі 40 В і ємності 10000 мкФ струм зарядки такого конденсатора становить ~10 А відповідно по двох плечах 20А. При цьому трансформатор та випрямні діоди короткочасно працюють у режимі короткого замикання. Пробій діодів по струму дасть неприємні наслідки. Діоди були встановлені на радіатори, але я не виявив нагрівання самих діодів – радіатори були холодні. Для усунення перешкод з харчування, рекомендують паралельно кожному діоду в мосту, встановлювати конденсатор ~0,33мкф тип К73-17. Правда, робити цього не став. У ланцюгу +-15В можна застосувати мости типу КЦ405 на струм 1-2А.
Конструкція
Готова конструкція.
Найзанудніше заняття – корпус. Як корпус я взяв старий слим корпус від персонального комп'ютера. Довелося його трохи вкоротити по глибині, хоч це було непросто. Вважаю, що корпус вийшов вдалим – блок живлення знаходиться в окремому відсіку і можна ще 3 канали посилення засунути в корпус вільно.
Після польових випробувань, з'ясувалося, що не зайве поставити вентилятори на обдув радіаторів, незважаючи на те, що радіатори мають значні розміри. Довелося надирявити корпус знизу та зверху, для гарної вентиляції. Вентилятори підключені через 100Ом підстроювальний резистор 1Вт на найменші обороти (див. рисунок).
Блок підсилювача
Мікросхеми стоять на слюді та термопасті, гвинти теж треба ізолювати. Радіатори та плата прикручені до корпусу через діелектричні стійки.
Вхідні ланцюги
Дуже хотілося цього не робити, тільки в надії, що це все тимчасово.
Після навішування цих кишок, у колонках з'явився невеликий гул, мабуть із "землею" щось стало не так. Мрію про той день, коли я викину це все з підсилювача і використовуватиму його тільки як підсилювач потужності.
Плата суматора, фільтра НЧ, фазообертача
Блок регулювання
Результат
Ззаду вийшло красивіше, хоч ти його розгорни попою вперед... :)
Вартість конструкції.
| TDA 7294 | $25,00 |
| конденсатори (потужні елетроліти) | $15,00 |
| конденсатори (інші) | $15,00 |
| роз'єми | $8,00 |
| Кнопка увімкнення | $1,00 |
| діоди | $0,50 |
| трансформатор | $10,50 |
| радіатори з кулерами | $40,00 |
| резистори | $3,00 |
| змінні резистори + ручки | $10,00 |
| галетник | $5,00 |
| корпус | $5,00 |
| операційні підсилювачі | $4,00 |
| стабілізатори напруги | $2,00 |
| Усього | $144,00 |
Так, недешево щось вийшло. Швидше за все чогось не врахував, просто купувалося, як завжди, набагато більше, адже довелося ще експериментувати, та й спалив я 2 мікросхеми і підірвав один потужний електроліт (всього цього я не враховував). Це розрахунок підсилювача на 5 каналів. Як видно дуже недешево вийшли радіатори, я використав недорогі, але масивні кулера для процесорів, на той час (півтора року тому) вони були дуже хороші для охолодження процесорів. Якщо врахувати, що ресивер початкового рівня можна купити за 240 $, то можна і задуматися - а чи треба Вам це :), правда, там стоїть підсилювач нижчої якості. Підсилювачі такого класу коштують близько 500 $.
Список радіоелементів
| Позначення | Тип | Номінал | Кількість | Примітка | Магазин | Мій блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DA1 | Аудіо підсилювач | TDA7294 | 1 | До блокноту | ||
| C1 | Конденсатор | 0.47 мкф | 1 | К73-17 | До блокноту | |
| С2, С4, С5, С10 | 22 мкФ х 50 B | 4 | К50-35 | До блокноту | ||
| С3 | Конденсатор | 100 пФ | 1 | До блокноту | ||
| C6, С7 | Електролітичний конденсатор | 220 мкФ х 50 B | 2 | К50-35 | До блокноту | |
| C8, С9 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 2 | К73-17 | До блокноту | |
| R1 | Резистор | 680 Ом | 1 | МЛТ-0.25 | До блокноту | |
| R2-R4 | Резистор | 22 ком | 3 | МЛТ-0.25 | До блокноту | |
| R5 | Резистор |
