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.
Оновлено: 27.04.2016
Відмінний підсилювач для дому можна зібрати на мікросхемі TDA7294. Якщо ви не сильні в електроніці, то такий підсилювач ідеальний варіант, він не вимагає тонкого налаштування та налагодження як транзисторний підсилювач і простий у побудові на відміну від лампового підсилювача.
Мікросхема TDA7294 випускається ось уже протягом 20 років і досі не втратила своєї актуальності, і, як і раніше, затребувана в колі радіоаматорів. Для радіоаматора-початківця, ця стаття стане гарною підмогою для знайомства з інтегральними підсилювачами звукової частоти.
У цій статті я намагатимуся докладно розписати пристрій підсилювача на TDA7294. Основний акцент зроблю на стерео підсилювачі, зібраному за звичайною схемою (1 мікросхема на канал) і коротко розповім про мостову схему (2 мікросхеми на канал).
Мікросхема TDA7294 та її особливості
TDA7294 – дітище компанії SGS-THOMSON Microelectronics, ця мікросхема є підсилювачом низької частоти AB класу, і побудована на польових транзисторах.
З переваг TDA7294 можна відзначити наступне:
- вихідна потужність, при спотвореннях 0,3-0,8%:
- 70 Вт для навантаження опором 4 Ом, звичайна схема;
- 120 Вт для навантаження опором 8 Ом, бруківка;
- функція приглушення (Mute) та функція режиму очікування (Stand-By);
- низький рівень шумів, малі спотворення, діапазон частот 20-20000 Гц, широкий діапазон робочих напруг - ±10-40 Ст.
Технічні характеристики
| Технічні характеристики мікросхеми TDA7294 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Параметр | Умови | Мінімум | Типове | Максимум | Одиниці |
| Напруга живлення | ±10 | ±40 | У | ||
| Діапазон відтворюваних частот | Сигнал 3 db Вихідна потужність 1Вт |
20-20000 | Гц | ||
| Довготривала вихідна потужність (RMS) | коеф-т гармонік 0,5%: Uп = ±35, Rн = 8 Ом Uп = ±31, Rн = 6 Ом Uп = ±27, Rн = 4 Ом |
60 60 60 |
70 70 70 |
Вт | |
| Пікова музична вихідна потужність (RMS) тривалість 1 сек. | коеф-т гармонік 10%: Uп = ±38, Rн = 8 Ом Uп = ±33, 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, Rн = 4 Ом: Po = 5Вт; 1кГц Po = 0,1-50Вт; 20-20000Гц |
0,01 | 0,1 | % | ||
| Температура спрацьовування захисту | 145 | °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 | °C | ||
| Термоопір корпусу | 1,5 | °C/Вт | |||
Призначення висновків
| Призначення висновків мікросхеми TDA7294 | |||
|---|---|---|---|
| Виведення мікросхеми | Позначення | Призначення | Підключення |
| 1 | Stby-GND | «Сигнальна земля» | «Загальний» |
| 2 | In- | Інвертуючий вхід | Зворотній зв'язок |
| 3 | In+ | Неінвертуючий вхід | Вхід аудіосигналу через розділовий конденсатор |
| 4 | In+Mute | «Сигнальна земля» | «Загальний» |
| 5 | N.C. | Не використовується | – |
| 6 | Bootstrap | «Вольтодобавка» | Конденсатор |
| 7 | +Vs | Живлення вхідного каскаду (+) | |
| 8 | -Vs | Живлення вхідного каскаду (-) | |
| 9 | Stby | Режим очікування | Блок керування |
| 10 | Mute | Режим приглушення | |
| 11 | N.C. | Не використовується | – |
| 12 | N.C. | Не використовується | – |
| 13 | +PwVs | Живлення вихідного каскаду (+) | Плюсова клема (+) блоку живлення |
| 14 | Out | Вихід | Вихід аудіосигналу |
| 15 | -PwVs | Живлення вихідного каскаду (-) | Мінусова клема (-) блоку живлення |
Зверніть увагу. Корпус мікросхеми пов'язаний з мінусом живлення (висновки 8 та 15). Не забувайте про ізоляцію радіатора від підсилювача або ізоляцію мікросхеми від радіатора, встановивши її через термопрокладку.
Також хочу зауважити, що у моїй схемі (як і в датасіті) немає поділу вхідних та вихідних «земель». Тому в описі та на схемі визначення «загальний», «земля», «корпус», GND слід сприймати як поняття одного штибу.
Відмінність у корпусах
Мікросхема TDA7294 випускається двох видів – V (вертикальний) та HS (горизонтальний). TDA7294V, маючи класичне вертикальне виконання корпусу, першою зійшла з конвеєра і досі є найбільш поширеною та доступною.
Комплекс захисту
Мікросхема TDA7294 має низку захистів:
- захист від перепадів напруги живлення;
- захист вихідного каскаду від короткого замикання чи перевантаження;
- тепловий захист. При нагріванні мікросхеми до 145 С включається режим приглушення (Mute), а при 150 С включається режим очікування (Stand-By);
- захист висновків мікросхеми від електростатичних розрядів
Підсилювач потужності на TDA7294
Мінімум деталей в обв'язці, проста друкована плата, терпіння та свідомо придатні деталі дозволять вам легко зібрати недорогий УМЗЧ на TDA7294 з чистим звучанням і гарною потужністю для домашнього використання.
Ви можете підключити підсилювач безпосередньо до лінійного виходу звукової карти комп'ютера, т.к. номінальна вхідна напруга підсилювача 700 мВ. А рівень номінального напруги лінійного виходу звукової карти регламентується не більше 0,7–2 У.
Структурна схема підсилювача
На схемі представлений варіант підсилювача стерео. Структура підсилювача за бруківкою аналогічна - також дві плати з TDA7294.
- А0. Блок живлення
- А1. Блок управління режимами Mute та Stand-By
- A2. УМЗЧ (лівий канал)
- A3. УМЗЧ (правий канал)
Зверніть увагу на підключення блоків. Неправильне розведення проводів усередині підсилювача може спричинити додаткові перешкоди. Щоб максимально мінімізувати шуми, дотримуйтесь кількох правил:
- Живлення до кожної плати підсилювача потрібно підводити окремим джгутом.
- Проводи живлення повинні бути свиті в кіску (джгут). Це дозволить компенсувати магнітні поля, створювані струмом, що протікає по провідникам. Беремо три дроти («+», «-», «Загальний») і плетемо з них кіску з легким натягом.
- Уникайте "земляних петель". Це така ситуація, коли загальний провідник, з'єднуючи блоки, утворює замкнутий контур (петлю). Підключення загального дроту має йти послідовно від вхідних роз'ємів до регулятора гучності, від нього до плати УМЗЧ і далі вихідні роз'єми. Бажано використовувати ізольовані від корпусу роз'єми. А для вхідних ланцюгів також екрановані дроти в ізоляції.
Список деталей для БП TDA7294:
Придбавши трансформатор, зверніть увагу, що на ньому пишуть значення напруги, що діє, – U Д, і, заміривши вольтметром ви також побачите діюче значення. На виході після випрямляючого містка конденсатори заряджаються до амплітудної напруги – U А. Амплітудна і напруга, що діє, пов'язані наступною залежністю:
U А = 1,41 × U Д
Згідно характеристик TDA7294 для навантаження опором 4 Ом оптимальна напруга живлення ±27 вольт (U А). Вихідна потужність при такому напрузі буде 70 Вт. Це оптимальна потужність для TDA7294 – рівень спотворень становитиме 0,3–0,8 %. Збільшувати харчування підвищення потужності немає сенсу т.к. рівень спотворень зростає лавиноподібно (див. графік).
Обчислюємо необхідну напругу кожної вторинної обмотки трансформатора:
U Д = 27 ÷ 1,41 ≈ 19 В
У мене трансформатор із двома вторинними обмотками, з напругою на кожній обмотці 20 вольт. Тому на схемі я позначив клеми живлення як ±28 В.
Для отримання 70 Вт на канал, враховуючи ККД мікросхеми 66%, вважаємо потужність трансформатора:
P = 70 ÷ 0,66 ≈ 106 ВА
Відповідно для двох TDA7294 це 212 ВА. Найближчий стандартний трансформатор із запасом буде на 250 ВА.
Тут доречно заявити, що потужність трансформатора порахована для чистого синусоїдального сигналу, реального музичного звуку можливі поправки. Так, Ігор Рогов стверджує, що для підсилювача потужністю 50 Вт достатньо буде трансформатора на 60 ВА.
Високовольтна частина БП (до трансформатора) збирається на друкованій платі 35×20 мм, можна і навісним монтажем:
Низьковольтна частина (А0 за структурною схемою) зібрана на друкованій платі 115×45 мм:
Усі плати підсилювача доступні в одному.
Цей блок живлення для TDA7294 розрахований на дві мікросхеми. Для більшої кількості мікросхем доведеться замінити діодний міст і збільшити ємність конденсаторів, що спричинить зміну габаритів плати.
Блок управління режимами Mute та Stand-By
Мікросхема TDA7294 має режим очікування (Stand-By) та режим приглушення (Mute). Управління цими функціями відбувається через висновки 9 та 10 відповідно. Режими будуть включені поки що на цих висновках напруга відсутня або вона менша за +1,5 В. Щоб «розбудити» мікросхему достатньо подати на висновки 9 і 10 напруга більша за +3,5 В.
Для одночасного управління всіма платами УМЗЧ (особливо актуально для мостових схем) та економії радіодеталей є сенс зібрати окремий блок управління (А1 за структурною схемою):
Список деталей для блоку керування:
- Діод (VD1). 1N4001 чи аналогічний.
- Конденсатори (C1, C2). Полярні електролітичні, вітчизняні K50-35 або імпортні, 47 мкФ 25 Ст.
- Резистори (R1-R4). Звичайні малопотужні.
Друкована плата блоку має розміри 35×32 мм:
Завдання блоку управління забезпечити безшумне включення та відключення підсилювача за рахунок режимів Stand-By та Mute.
Принцип роботи є наступним. При включенні підсилювача разом з конденсаторами блоку живлення заряджається і конденсатор C2 блоку управління. Як тільки він зарядиться, режим Stand-By вимкнеться. Трохи довше заряджається конденсатор C1, тому режим Mute вимкнеться у другу чергу.
При відключенні підсилювача від мережі першим розряджається C1 конденсатор через діод VD1 і включає режим Mute. Потім розряджається конденсатор C2 та встановлює режим Stand-By. Мікросхема замовкає, коли конденсатори блоку живлення мають заряд близько 12 вольт, тому ніяких клацань та інших звуків не чути.
Підсилювач на TDA7294 за звичайною схемою
Схема включення мікросхеми неінвертуюча, концепція відповідає оригінальній з даташиту, лише змінено номінали компонентів для покращення звукових характеристик.
Список деталей:
- Конденсатори:
- C1. Плівковий, 0,33-1 мкф.
- С2, С3. Електролітичні, 100-470 мкФ 50 Ст.
- С4, С5. Плівкові, 0,68 мкФ 63 Ст.
- С6, С7. Електролітичні, 1000 мкФ 50 Ст.
- Резистори:
- R1. Змінний здвоєний з лінійною характеристикою.
- R2-R4. Звичайні малопотужні.
Резистор R1 здвоєний, т.к. стерео підсилювач. Опір не більше 50 ком з лінійною, а не логарифмічною характеристикою для плавного регулювання гучності.
Ланцюг R2C1 є фільтром верхніх частот (ФВЧ), пригнічує частоти нижче 7 Гц, не пропускаючи їх на вхід підсилювача. Резистори R2 і R4 повинні бути рівними для забезпечення стійкої роботи підсилювача.
Резистори R3 і R4 організують ланцюг негативного зворотного зв'язку (ООС) і задають коефіцієнт посилення:
Ку = R4 ÷ R3 = 22 ÷ 0,68 ≈ 32 дБ
Згідно з датаситом коефіцієнт посилення повинен лежати в межах 24-40 дБ. Якщо менше, то мікросхема буде самозбуджуватись, якщо більше – виростуть спотворення.
Конденсатор C2 бере участь у ланцюзі ООС, краще взяти з більшою ємністю, щоб знизити його вплив на низькі частоти. Конденсатор C3 забезпечує збільшення напруги живлення вихідних каскадів мікросхеми - "вольтодобавка". Конденсатори C4, C5 усувають наведення проводи, що вносяться, а C6, C7 доповнюють ємність фільтра блоку живлення. Усі конденсатори підсилювача, крім C1, повинні бути із запасом за напругою, тому беремо на 50 Ст.
Друкована плата підсилювача одностороння, досить компактна – 55 х 70 мм. При її розробці була мета розвести «землю» зіркою, забезпечити універсальність і зберегти мінімальні габарити. Думаю, це одна з найменших плат для TDA7294. Ця плата розрахована під установку однієї мікросхеми. Для стерео варіанта, відповідно, знадобиться дві плати. Їх можна встановити поряд або одну над іншою як у мене. Докладніше про універсальність розповім трохи пізніше.
Радіатор, як бачите, вказаний на одній платі, а друга аналогічна кріпиться до нього зверху. Фотографії будуть трохи далі.
Підсилювач на TDA7294 за бруківкою
Мостова схема - це поєднання двох звичайних підсилювачів з деякими поправками. Таке схемотехнічне рішення розраховане для підключення акустики опором не 4, а 8 Ом! Акустика підключається між виходами підсилювачів.
Відмінностей від звичайної схеми всього два:
- вхідний конденсатор C1 другого підсилювача підключається до землі;
- додано резистор зворотного зв'язку (R5).
Друкована плата також є комбінацією з підсилювачів за звичайною схемою. Розмір плати – 110 х 70 мм.
Універсальна плата для TDA7294
Як ви вже помітили, вищезгадані плати, по суті, однакові. Наступний варіант друкованої плати підтверджує універсальність. На цій платі можна зібрати стерео-підсилювач 2×70 Вт (звичайна схема) або моно підсилювач 1×120 Вт (мостова). Розмір плати – 110 х 70 мм.
Зверніть увагу. Для використання цієї плати в мостовому варіанті необхідно встановити резистор R5, а перемичку S1 встановити в горизонтальному положенні. На малюнку ці елементи зображені пунктиром.
Для звичайної схеми резистор R5 не потрібен, а перемичку необхідно встановити у вертикальному положенні.
Складання та налагодження
Складання підсилювача не викличе особливих труднощів. Як такий налагодження підсилювач не вимагає і запрацює відразу за умови, що все зібрано правильно і мікросхема бракована.
Перед першим включенням:
- Переконайтеся в правильному монтажі радіодеталей.
- Перевірте правильність підключення проводів живлення, не забувайте, що на моїй платі підсилювача «земля» знаходиться не по центру між плюсом та мінусом, а з краю.
- Переконайтеся, що мікросхеми ізольовані від радіатора, якщо ні, перевірте відсутність контакту радіатора із «землею».
- Подавайте живлення по черзі на кожен підсилювач, тому є шанс не спалити відразу всі TDA7294.
Перше включення:
- Навантаження (акустику) не підключаємо.
- Входи підсилювачів замикаємо на землю (замкнути X1 з X2 на платі підсилювача).
- Подаємо харчування. Якщо із запобіжниками в БП все нормально і нічого не задимилося, то запуск вдався.
- Мультиметром перевіряємо відсутність постійної та змінної напруги на виході підсилювача. Допускається незначна постійна напруга, трохи більше ±0,05 вольта.
- Відключаємо живлення та перевіряємо на нагрівання корпус мікросхеми. Будьте уважні, конденсатори в БП довго розряджаються.
- Через змінний резистор (R1 за схемою) подаємо звуковий сигнал. Включаємо підсилювач. Звук повинен з'явитися з невеликою затримкою, а при вимиканні відразу пропадати, це характеризує роботу блоку керування (A1).
Висновок
Сподіваюся, ця стаття допоможе вам зібрати якісний підсилювач на TDA7294. Насамкінець представляю кілька фотографій у процесі складання, не звертайте уваги на якість виконання плати, старий текстоліт нерівномірно протруївся. За результатами складання були зроблені деякі редагування, тому плати у файлі.lay трохи відрізняються від плат на фотографіях.
Підсилювач виготовлявся для гарного знайомого, він вигадав і реалізував такий оригінальний корпус. Фотографії стерео підсилювача на TDA7294 у зборі:
На замітку: Усі друковані плати зібрані в одному файлі. Для перемикання між "друками" натисніть на вкладках як показано на малюнку.
список файлів
Досить проста, повторити її зможе навіть людина, не дуже сильна в електротехніці. УНЧ на цій мікросхемі буде ідеальним для використання у складі акустичної системи домашнього комп'ютера, телевізора, кінотеатру. Перевага його в тому, що не потрібно тонке налагодження та налаштування, як у випадку з транзисторними підсилювачами. А що говорити про відмінність від лампових конструкцій - габарити набагато менше.
Не потрібна висока напруга для живлення анодних ланцюгів. Звичайно, є нагрівання, як і в лампових конструкціях. Тому в тому випадку, якщо планується використання підсилювача протягом тривалого часу, краще встановити крім алюмінієвого радіатора ще й хоча б невеликий вентилятор для здійснення примусового обдування. Без нього на мікроскладанні TDA7294 схема підсилювача буде працювати, але велика ймовірність переходу на захист за температурою.
Чому TDA7294?
Ця мікросхема користується великою популярністю вже понад 20 років. Вона завоювала довіру у радіоаматорів, так як у неї дуже високі характеристики, підсилювачі на її основі прості, повторити конструкцію зможе будь-який, навіть радіоаматор-початківець. Підсилювач на мікросхемі TDA7294 (схема наведена у статті) може бути як монофонічним, так і стереофонічним. Внутрішній пристрій мікросхеми складається з підсилювача звукової частоти, побудований на цій мікросхемі, відноситься до класу АВ.
Переваги мікросхеми
Переваги використання мікросхеми для:
1. Дуже велика потужність на виході. Порядку 70 Вт, якщо навантаження має опір 4 Ом. У разі застосовується звичайна схема включення мікросхеми.
2. Близько 120 Вт при навантаженні 8 Ом (у бруківці).
3. Дуже низький рівень сторонніх шумів, спотворення несуттєві, частоти, що відтворюються, лежать у діапазоні, що повністю сприймається людським вухом — від 20 Гц до 20 кГц.
4. Живлення мікросхеми може проводитися від джерела постійної напруги 10-40 В. Але є невеликий недолік - необхідно використовувати двополярне джерело живлення.
Варто звернути увагу на одну особливість - коефіцієнт спотворень при цьому не перевищує 1%. На мікроскладанні TDA7294 схема підсилювача потужності настільки проста, що навіть дивно, як вона дозволяє отримати таке якісне звучання.
Призначення висновків мікросхеми
А тепер докладніше про те, які висновки є у TDA7294. Перша ніжка – це «сигнальна земля», що з'єднується із загальним проводом усієї конструкції. Висновки «2» і «3» — інвертуючий та неінвертуючий входи відповідно. «4» висновок також є «сигнальною землею», поєднаною із загальним дротом. П'ята ніжка у підсилювачах звукової частоти не використовується. «6» ніжка – це вольт-добавка, до неї підключається електролітичний конденсатор. "7" і "8" висновки - плюс і мінус живлення вхідних каскадів відповідно. Ніжка "9" - режим очікування, використовується в блоці керування.
Аналогічно: «10» ніжка – режим приглушення, також застосовується при конструюванні підсилювача. "11" і "12" висновки не використовуються в конструкції підсилювачів звукової частоти. З "14" виводу знімається вихідний сигнал і подається на акустичну систему. "13" і "15" висновки мікросхеми - це "+" і "-" для підключення живлення вихідного каскаду. На мікросхемі TDA7294 схема нічим не відрізняється від запропонованих у статті, доповнюється вона тільки що з'єднується із входом.
Особливості мікроскладання
При конструюванні підсилювача звукової частоти потрібно звертати увагу на одну особливість - мінус живлення, а це ніжки "15" і "8", електрично пов'язані з корпусом мікросхеми. Тому необхідно ізолювати його від радіатора, який у будь-якому випадку використовуватиметься в підсилювачі. Для цього необхідно використовувати спеціальну термопрокладку. Якщо використовується бруківка підсилювача на TDA7294, звертайте увагу на варіант виконання корпусу. Він може бути вертикального чи горизонтального типу. Найбільш поширеним є варіант виконання, що позначається як TDA7294V.
Захисні функції мікросхеми TDA7294
У мікросхемі передбачено кілька видів захисту, зокрема, від перепаду напруги живлення. Якщо раптом зміниться напруга живлення, мікросхема піде в режим захисту, отже, не буде електричного пошкодження. Вихідний каскад також має захист від перевантажень та короткого замикання. Якщо корпус пристрою нагрівається до температури 145 градусів, відключається звук. При досягненні 150 градусів відбувається перехід у режим очікування. Усі висновки мікросхеми TDA7294 захищені від електростатики.
Підсилювач потужності
Просто доступно кожному, а найголовніше — дешево. Буквально за кілька годин ви можете зібрати дуже добрий підсилювач звукової частоти. Причому більшість часу ви витратите те що, щоб здійснити травлення плати. Структура всього підсилювача складається з блоків живлення та управління, а також 2 каналів УНЧ. Намагайтеся якнайменше проводів використовувати в конструкції підсилювача. Дотримуйтесь простих рекомендацій:
1. Обов'язковою умовою є підключення джерела живлення проводами до кожної плати УЗЧ.
2. Зв'яжіть дроти живлення в джгут. За допомогою цього вдасться трохи компенсувати магнітне поле, яке створюється електричним струмом. Для цього необхідно взяти всі три дроти живлення — «загальний», «мінус» і «плюс», з невеликим натягом сплести їх в одну кіску.
3. У жодному разі не використовуйте в конструкції так звані «земляні петлі». Це випадок, коли загальний провід, що з'єднує всі блоки конструкції, замикається у петлю. Провід маси необхідно підводити послідовно, починаючи від вхідних далі до плати УЗЧ, і повинен закінчуватися на вихідних роз'ємах. Вкрай важливо вхідні ланцюги підключати за допомогою екранованих проводів в ізоляції.
Блок керування режимами очікування та приглушення
У цій мікросхемі є приглушення. Здійснювати управління функціями необхідно за допомогою висновків «9» та «10». Вмикання режиму відбувається в тому випадку, якщо на цих ніжках мікросхеми немає напруги або воно менше півтора вольт. Щоб увімкнути режим, необхідно подати на ніжки мікросхеми напруга, значення якого перевищує 3,5 В. Щоб керування платами підсилювача відбувалося одночасно, що актуально для схем, побудованих на кшталт мосту, збирається один блок управління для всіх каскадів.
Коли підсилювач вмикається, у блоці живлення заряджаються всі конденсатори. У блоці керування також один конденсатор накопичує заряд. При накопиченні максимально можливого заряду відбувається вимкнення режиму очікування. Другий конденсатор, який застосовується в блоці управління, відповідає за функціонування режиму приглушення. Він заряджається трохи пізніше, тому режим приглушення відключається другим.
Підсилювач потужності низької частоти класу Hi-Fi, виконаний за мостовою схемою із застосуванням двох інтегральних мікросхем TDA7294. Дозволяє отримати на виході до 170 Ватт потужностей, відмінно підійде для сабвуфера.
Технічні характеристики
- Вихідна потужність на навантаженні 8 Ом та живленні ±25V - 150 W;
- Вихідна потужність на навантаженні 16 Ом та живленні ±35V - 170 W.
Принципова схема
У підсилювачі передбачено захист вихідного каскаду від короткого замикання, термозахист (перемикання на знижену потужність у разі перегріву, що виникає при великих навантаженнях), захист від кидків напруги, режим відключення (Standby), режим увімкнення/вимкнення вхідного сигналу (Mute), а також захист від «клацання» при включенні/вимкненні. Все це вже реалізовано в інтегральних мікросхем TDA7294.
Мал. 1. Мостова схема включення двох мікросхем TDA7294 – потужний мостовий підсилювач НЧ.
Деталі та друкована плата
Мал. 2. Друкована плата для мостового варіанта включення мікросхем TDA7294.
Мал. 3. Розташування компонентів мостового варіанта включення мікросхем TDA7294.
Для живлення такого підсилювача необхідне джерело живлення з трансформатором потужністю не менше 250-300 Ватт. У схемі випрямляча бажано встановити електролітичні конденсатори по 10000мкФ та більше на кожне плече.
Мостова схема включення з даташиту
Мал. 4. Мостова схема включення двох мікросхем TDA7294 (з даташиту).
У мостовому режимі роботи опір навантаження має бути не менше 8 Ом, інакше мікросхеми згорять від перевантаження по струму!
Друкована плата
Універсальна друкована плата для двоканального та мостового варіантів підсилювача потужності.
Мостова схема включення УМЗЧ - це два однакові канали, в одному з яких вхід сигналу підключений на землю, а вхід зворотного зв'язку (ніжка 2) підключений через резистор 22К до виходу другого каналу.
Також 10-ті ніжки мікросхем (Mute) та 9-ті ніжки (Stand-By) потрібно підключити до схеми управління режимами, зібраної на резисторах та конденсаторах (рисунок 6).
Мал. 5. Друкована плата підсилювача потужності на мікросхемах TDA7294.
У платах є невеликі відхилення (на краще) від схеми з даташита:
- На входах мікросхем (ніжка 3) встановлені конденсатори на 4мкФ, а чи не 0,56мкФ;
- Між резистором 680 Ом (що йде до ніжки 2) та землею підключений конденсатор 470мкФ;
- Конденсатори між ніжками 6 та 14 - 470мкФ, а не 22мкФ;
- За харчування замість конденсаторів 0,22мкФ запропоновано встановити 680нФ (0,68мкФ);
У мостовому включенні висновки 10 і 9 з'єднуються разом і підключаються до схеми управління режимами.
Мал. 6. Проста схема керування режимами Standby-Mute для мікросхем TDA7294.
Щоб увімкнути мікросхеми (вивести з тихого та енергозберігаючого режимів), контакти "VM" та "VSTBY" достатньо підключити до позитивного виведення живлення +Vs.
Ця друкована плата універсальна, її можна використовувати як для двоканального, так і для мостового режимів роботи підсилювача на мікросхемах TDA7294. Тут дуже добре виконано розведення землі (GND), що покращить надійність та завадостійкість УМЗЧ.
Література:
- Даташит на мікросхему TDA7294 - Завантажити (7-Zip архів, 1,2 МБ).
- FAQ по TDA7294 - cxem.net/sound/amps/amp129.php
Підсилювач низької частоти (УНЧ) це такий пристрій для посилення електричних коливань, що відповідають діапазону частот, що чутно людським вухом, тобто УНЧ повинні посилювати в діапазоні частот від 20 ГЦ до 20 кГц, але деякі УНЧ можуть мати діапазон і до 200 кГц. УНЧ може бути зібраний у вигляді самостійного пристрою, або використовуватися у складніших пристроях - телевізорах, радіоприймачах, магнітолах тощо
Особливість цієї схеми в тому, що виведення 11 мікросхеми TDA1552 управляє режимами роботи - Звичайним або MUTE.
С1, С2 - прохідні блокувальні конденсатори, що використовуються для відсікання постійної складової синусоїдального сигналу. Електролітичні конденсатори не використовувати краще. Мікросхему TDA1552 бажано розмістити на радіаторі із використанням теплопровідної пасти.
У принципі представлені схеми є мостовими, тому що в одному корпусі мікроскладання TDA1558Q є 4 канали посилення, тому висновки 1 - 2 і 16 - 17 з'єднані попарно, і на них надходять вхідні сигнали обох каналів через конденсатори С1 і С2. Але якщо вам потрібен силильник на чотири колонки, тоді можна скористатися варіантом схеми нижче, правда потужність при цьому буде вдвічі менша на канал.
Основа конструкції мікроскладання TDA1560Q класу H. Максимальна потужність такого УНЧ досягає 40 Вт, при навантаженні 8 Ом. Така потужність забезпечується збільшеною напругою приблизно вдвічі, завдяки роботі ємностей.
Вихідна потужність підсилювача в першій схемі зібраного на TDA2030-60Вт при навантаженні 4 Ома та 80Вт при навантаженні 2 Ома; TDA2030А 80Вт при навантаженні 4 Ома та 120Вт при навантаженні 2 Ома. Друга схема розглянутого УНЧ вже з вихідною потужністю 14 Ватів.
Це типовий двох канальний УНЧ. З невеликою обв'язкою пасивних радіокомпонентів на цій мікросхемі можна зібрати чудовий стереопідсилювач з вихідною потужністю на кожному каналі 1 Вт.
Мікрозбірка TDA7265 - являє собою досить потужний двоканальний Hi-Fi підсилювач класу АВ у типовому корпусі Multiwatt, мікросхема знайшла свою нішу у високоякісній стерео техніці, Hi-Fi класу. Проста схеми включення та відмінні параметри зробили TDA7265 чудово збалансованим та чудовим рішенням при побудові радіоаматорської високоякісної аудіо апаратури.
Спочатку був зібраний тестовий варіант на макетній платі в точності як за датасітом за посиланням вище, і успішно випробуваний на колонках S90. Звук непоганий, але чогось не вистачало. Через деякий час вирішив переробити підсилювач за зміненою схемою.
Мікрозбірка являє собою чотиривірний підсилювач класу AB, розроблений спеціально для використання в автомобільних аудіопристроях. На основі цієї мікросхеми можна побудувати кілька якісних варіантів УНЧ із залученням мінімуму радіокомпонентів. Мікросхему можна порадити радіоаматорам-початківцям, для домашнього складання різних акустичних систем.
Основною перевагою схеми підсилювача на цій мікроскладанні є наявність у ній чотирьох незалежних один від одного каналів. Працює підсилювач потужності в режимі AB. Її можна використовувати для посилення різних стерео сигналів. За бажання можна підключити до акустичної системи автомобіля, або персонального комп'ютера.
TDA8560Q є лише потужнішим аналогом широко відомої радіоаматорам мікросхеми TDA1557Q. Розробники лише посилили вихідний каскад, завдяки чому УНЧ відмінно підходить до двох омних навантажень.
Мікрозбірка LM386, це готовий підсилювач потужності, який можна застосовувати в конструкціях з низькою напругою живлення. Наприклад, при живленні схеми від акумуляторної батареї. LM386 має коефіцієнт посилення по напрузі близько 20. Але підключаючи зовнішні опори і ємності можна регулювати посилення до 200, а напруга на виході автоматично стає рівною половині живлення.
Мікрозбирання LM3886 є підсилювачем високої якості з потужністю на виході 68 ват при 4 Ом навантаженні або 50 ват на 8 Ом. У піковий момент потужність на виході здатна досягати значення 135 Вт. До мікросхеми застосуємо широкий діапазон напруги від 20 до 94 вольт. Причому можна використовувати двополярні, так і однополярні блоки живлення. Коефіцієнт гармонік УНЧ становить 0,03%. Причому по всьому частотному інтервалу від 20 до 20000 Гц.
У схемі використовуються дві ІВ у типовому включенні - КР548УH1 як мікрофонний підсилювач (встановлюється в тангенті) і (TDA2005) в мостовому включенні як кінцевий підсилювач (встановлюється в корпусі сирени замість родної плати). Як акустичний випромінювач використовується дороблена сирена від сигналізації з магнітною головкою (п'єзовипромінювачі не годяться). Доробка полягає в розбиранні сирени і викиданні рідної пищалки з підсилювачем. Мікрофон - електродинамічний. При використанні електронного мікрофона (наприклад, від китайських телефонних трубок), точку з'єднання мікрофона з конденсатором потрібно через резистор ~4.7К підключити до +12В (після кнопки!). Резистор 100К в ланцюзі зворотного зв'язку К548УH1 при цьому краще поставити опором ~30-47К. Даний резістор використовується для настроювання гучності. Мікросхему TDA2004 краще встановити на невеликий радіотор.
Випробовувати та експлуатувати - з випромінювачем під капотом, а тангентою в салоні. Інакше неминучий вереск через самозбудження. Підстроювальним резистором встановлюється рівень гучності, щоб не було сильних спотворень звуку і самозбудження. При недостатній гучності (наприклад, поганий мікрофон) і явному запасі потужності випромінювача можна підвищити посилення мікрофонного підсилювача, збільшивши в кілька разів номінал підбудовника в ланцюзі зворотного зв'язку (той, який за схемою 100К). По-хорошому - потрібен би ще примамбас, що не дає схемі самозбуджуватися - фазозсувний ланцюжок який-небудь або фільтр на частоту збудження. Хоча схема і без ускладнень працює чудово
