TDA7294: obwód wzmacniacza. Obwód wzmacniacza mostkowego na TDA7294. Wzmacniacz niskiej częstotliwości (LF) na chipie TDA7250 Obwód połączeniowy tda

Wykonanie dobrego wzmacniacza mocy zawsze było jednym z trudniejszych etapów projektowania sprzętu audio. Jakość dźwięku, miękki bas i wyraźne średnie i wysokie częstotliwości, szczegółowość instrumenty muzyczne- wszystko to są puste słowa bez wysokiej jakości wzmacniacza mocy niskiej częstotliwości.

Przedmowa

Brak różnorodności domowe wzmacniacze W przypadku LF na wyprodukowanych przeze mnie tranzystorach i układach scalonych najlepiej spisał się obwód na mikroukładzie sterownika. TDA7250 + KT825, KT827.

W tym artykule powiem Ci, jak wykonać obwód wzmacniacza wzmacniacza, który będzie idealny do zastosowania w domowym sprzęcie audio.

Parametry wzmacniacza, kilka słów o TDA7293

Główne kryteria wyboru obwodu ULF dla wzmacniacza Phoenix-P400:

Moc około 100 W na kanał przy obciążeniu 4 Ohm;
Zasilanie: bipolarne 2 x 35V (do 40V);
Niska impedancja wejściowa;
Małe wymiary;
Wysoka niezawodność;
Szybkość produkcji;
Wysoka jakość dźwięku;
Niski poziom hałasu;
Niska cena.

To nie jest prosta kombinacja wymagań. Najpierw wypróbowałem opcję opartą na chipie TDA7293, ale okazało się, że to nie jest to, czego potrzebuję, a oto dlaczego…

Przez cały ten czas miałem okazję zbierać i wypróbowywać różne Obwody ULF- tranzystorowe z książek i publikacji magazynu Radio, na różnych mikroukładach...

Chciałbym powiedzieć swoje słowo na temat TDA7293 / TDA7294, ponieważ wiele napisano na ten temat w Internecie i nie raz widziałem, że opinia jednej osoby jest sprzeczna ze opinią drugiej. Po złożeniu kilku klonów wzmacniacza za pomocą tych mikroukładów wyciągnąłem dla siebie pewne wnioski.

Mikroukłady są naprawdę całkiem niezłe, chociaż wiele zależy od dobrego rozmieszczenia płytki drukowanej (zwłaszcza linii masy), dobrego zasilania i jakości elementów okablowania.

To, co od razu mnie w nim ucieszyło, to dość duża moc dostarczana do obciążenia. Jeśli chodzi o jednoukładowy wzmacniacz zintegrowany, moc wyjściowa niskiej częstotliwości jest bardzo dobra, chcę również zwrócić uwagę na bardzo niski poziom szum w trybie braku sygnału. Ważne jest, aby zadbać o dobre aktywne chłodzenie chipa, ponieważ chip działa w trybie „kotła”.

To, co mi się nie podobało we wzmacniaczu 7293, to niska niezawodność mikroukłady: w większości z kilku zakupionych mikroukładów różne punkty sprzedaży, zostało już tylko dwóch pracowników! Jeden spaliłem przeciążając wejście, 2 spaliły się od razu po włączeniu (wygląda na to, że jest to wada fabryczna), kolejny przepalił się z jakiegoś powodu, gdy włączyłem go ponownie 3 raz, chociaż wcześniej działał normalnie i żadnych anomalii nie zaobserwowano... Może po prostu miałem pecha.

I teraz głównym powodem, dla którego nie chciałem w swoim projekcie zastosować modułów opartych na TDA7293, jest wyczuwalny dla moich uszu „metaliczny” dźwięk, nie ma w nim miękkości i wypełnienia, średnie częstotliwości są nieco przytłumione.

Doszedłem do wniosku, że ten chip jest idealny do subwooferów lub wzmacniaczy niskiej częstotliwości, które będą dronować w bagażniku samochodu lub na dyskotekach!

Nie będę już poruszał tematu jednoukładowych wzmacniaczy mocy; potrzebujemy czegoś bardziej niezawodnego i wysokiej jakości, aby nie było tak drogie pod względem eksperymentów i błędów. Montaż 4 kanałów wzmacniacza za pomocą tranzystorów to dobra opcja, ale raczej kłopotliwe w wykonaniu, a także może być trudne w konfiguracji.

Czego zatem używać do montażu, jeśli nie tranzystorów czy układów scalonych? - na obu, umiejętnie łącząc je! Wzmacniacz mocy zmontujemy za pomocą układu sterownika TDA7250 z mocnymi kompozytowymi tranzystorami Darlington na wyjściu.

Obwód wzmacniacza mocy LF oparty na chipie TDA7250

Układ TDA7250 w pakiecie DIP-20 to niezawodny sterownik stereo dla tranzystorów Darlington (tranzystory kompozytowe o wysokim wzmocnieniu), na bazie którego można zbudować wysokiej jakości dwukanałowy stereofoniczny UMZCH.

Moc wyjściowa takiego wzmacniacza może osiągnąć lub nawet przekroczyć 100 W na kanał przy rezystancji obciążenia 4 omów; zależy to od rodzaju zastosowanych tranzystorów i napięcia zasilania obwodu.

Po złożeniu egzemplarza takiego wzmacniacza i pierwszych testach byłem mile zaskoczony jakością dźwięku, mocą i tym, jak muzyka wytwarzana przez ten mikroukład „ożywała” w połączeniu z tranzystorami KT825, KT827. W kompozycjach zaczęły być słyszalne bardzo drobne szczegóły, instrumenty brzmiały bogato i „lekko”.

Możesz nagrać ten chip na kilka sposobów:

Odwracanie polaryzacji linii energetycznych;
Przekroczenie maksymalnego dopuszczalnego napięcia zasilania ±45V;
Przeciążenie wejścia;
Wysokie napięcie statyczne.

Ryż. 1. Mikroukład TDA7250 w obudowie DIP-20, wygląd.

Karta katalogowa układu TDA7250 - (135 KB).

Na wszelki wypadek kupiłem od razu 4 mikroukłady, z których każdy ma 2 kanały wzmacniające. Mikroukłady zakupiono w sklepie internetowym po cenie około 2 dolarów za sztukę. Na targu chcieli za taki chip ponad 5 dolarów!

Schemat według którego została zmontowana moja wersja nie różni się zbytnio od tego pokazanego w datasheet:

Ryż. 2. Obwód stereofonicznego wzmacniacza niskiej częstotliwości oparty na mikroukładzie TDA7250 i tranzystorach KT825, KT827.

Dla tego Obwody UMZCH zmontowano domowy zasilacz bipolarny na +/- 36 V, o pojemności 20 000 μF w każdym ramieniu (+ Vs i -Vs).

Części wzmacniacza mocy

Opowiem więcej o funkcjach części wzmacniacza. Lista komponentów radiowych do montażu obwodu:

Nazwa	Ilość, szt	Notatka
TDA7250	1
KT825	2
KT827	2

1,5 kOhm	2
390 omów	4
33 omy	4	moc 0,5W
0,15 oma	4	moc 5W
22 kOhm	3
560 omów	2
100 kiloomów	3
12 omów	2	moc 1W
10 omów	2	moc 0,5W
2,7 kOhm	2
100 omów	1
10 kiloomów	1

100 µF	4	elektrolityczny
2,2 µF	2	mika lub film
2,2 µF	1	elektrolityczny
2,2 nF	2
1 µF	2	mika lub film
22 µF	2	elektrolityczny
100 pF	2
100 nF	2
150 pF	8
4,7 µF	2	elektrolityczny
0,1 µF	2	mika lub film
30 p	2

Cewki indukcyjne na wyjściu UMZCH są nawinięte na ramę o średnicy 10 mm i zawierają 40 zwojów emaliowanego drutu miedzianego o średnicy 0,8-1 mm w dwóch warstwach (20 zwojów na warstwę). Aby zapobiec rozpadaniu się cewek, można je przymocować za pomocą topliwego silikonu lub kleju.

Kondensatory C22, C23, C4, C3, C1, C2 muszą być zaprojektowane na napięcie 63 V, pozostałe elektrolity - na napięcie 25 V lub więcej. Kondensatory wejściowe C6 i C5 są niepolarne, foliowe lub mikowe.

Rezystory R16-R19 musi być zaprojektowany na moc co najmniej 5 watów W moim przypadku zastosowano miniaturowe rezystory cementowe.

Oporności R20-R23oraz R. L. można instalować z mocą już od 0,5W. Rezystory Rx - moc co najmniej 1W. Wszystkie pozostałe rezystancje w obwodzie można ustawić na moc 0,25 W.

Lepiej wybrać pary tranzystorów KT827 + KT825 o najbliższych parametrach, na przykład:

KT827A(Uke=100V, h21E>750, Pk=125W) + KT825G(Uke=70V, h21E>750, Pk=125W);
KT827B(Uke=80V, h21E>750, Pk=125W) + KT825B(Uke=60V, h21E>750, Pk=160W);
KT827V(Uke=60V, h21E>750, Pk=125W) + KT825B(Uke=60V, h21E>750, Pk=160W);
KT827V(Uke=60V, h21E>750, Pk=125W) + KT825G(Uke=70V, h21E>750, Pk=125W).

W zależności od litery na końcu oznaczenia dla tranzystorów KT827 zmieniają się tylko napięcia Uke i Ube, reszta parametrów jest identyczna. Ale tranzystory KT825 z różnymi przyrostkami liter różnią się już wieloma parametrami.

Ryż. 3. Pinout potężnych tranzystorów KT825, KT827 i TIP142, TIP147.

Wskazane jest sprawdzenie tranzystorów zastosowanych w obwodzie wzmacniacza pod kątem sprawności. Tranzystory Darlingtona KT825, KT827, TIP142, TIP147 i inne o dużym wzmocnieniu zawierają dwa tranzystory, kilka rezystancji i diodę w środku, więc zwykły test multimetrem może tutaj nie wystarczyć.

Aby przetestować każdy z tranzystorów, możesz złożyć prosty obwód z diodą LED:

Ryż. 4. Obwód testowy tranzystora Struktury P-N-P i N-P-N dla obsługi w trybie kluczowym.

W każdym z obwodów po naciśnięciu przycisku powinna zaświecić się dioda LED. Zasilanie można pobrać z zakresu od +5 V do +12 V.

Ryż. 5. Przykład badania działania tranzystora KT825, struktura P-N-P.

Każda para tranzystorów wyjściowych musi być zainstalowana na grzejnikach, ponieważ jest już na średniej mocy Moc ULF ich ogrzewanie będzie dość zauważalne.

W karcie katalogowej układu TDA7250 przedstawiono zalecane pary tranzystorów oraz moc, jaką można wydobyć za ich pomocą w tym wzmacniaczu:

Przy obciążeniu 4 om
Moc ULF	30 W	+50 W	+90 W	+130 W
Tranzystory	BDW93, BDW94A	BDW93, BDW94B	BDV64, BDV65B	MJ11013, MJ11014
Obudowy	TO-220	TO-220	SOT-93	TO-204 (TO-3)

Przy obciążeniu 8 omów
Moc ULF	15 W	+30 W	+50 W	+70 W
Tranzystory	BDX53 BDX54A	BDX53 BDX54B	BDW93, BDW94B	WSKAZÓWKA142, WSKAZÓWKA147
Obudowy	TO-220	TO-220	TO-220	TO-247

Montaż tranzystorów KT825, KT827 (obudowa TO-3)

Szczególną uwagę należy zwrócić na instalację tranzystorów wyjściowych. Do obudów tranzystorów KT827, KT825 podłączony jest kolektor, więc jeśli obudowy dwóch tranzystorów w jednym kanale zostaną przypadkowo lub celowo zwarte, nastąpi zwarcie w zasilaczu!

Ryż. 6. Tranzystory KT827 i KT825 są przygotowane do montażu na grzejnikach.

Jeśli tranzystory mają być montowane na jednym wspólnym grzejniku, ich obudowy należy odizolować od grzejnika za pomocą uszczelek mikowych, uprzednio powlekając je z obu stron pastą termiczną w celu poprawy wymiany ciepła.

Ryż. 7. Radiatory, które zastosowałem do tranzystorów KT827 i KT825.

Aby nie opisywać długo sposobu montażu izolowanych tranzystorów na grzejnikach, podam prosty rysunek, który wszystko szczegółowo pokazuje:

Ryż. 8. Izolowany montaż tranzystorów KT825 i KT827 na grzejnikach.

Płytka drukowana

Teraz opowiem ci o płytce drukowanej. Rozdzielenie go nie będzie trudne, ponieważ obwód jest prawie całkowicie symetryczny dla każdego kanału. Musisz starać się maksymalnie oddalić od siebie obwody wejściowe i wyjściowe - zapobiegnie to samowzbudzeniu, dużej liczbie zakłóceń i uchroni Cię przed niepotrzebnymi problemami.

Włókno szklane można pobrać o grubości od 1 do 2 milimetrów; w zasadzie płyta nie wymaga specjalnej wytrzymałości. Po wytrawieniu ścieżek należy je dobrze ocynować lutem i kalafonią (lub topnikiem), nie ignoruj tego kroku - jest to bardzo ważne!

Ścieżki płytki drukowanej rozłożyłem ręcznie, na kartce papieru w kratkę, za pomocą prostego ołówka. Tym się zajmuję od czasów, kiedy o SprintLayout i technologii LUT można było tylko marzyć. Oto zeskanowany szablon projektu płytki drukowanej dla ULF:

Ryż. 9. Płytka drukowana wzmacniacza i rozmieszczenie elementów na niej (kliknij aby otworzyć w pełnym rozmiarze).

Kondensatorów C21, C3, C20, C4 nie ma na ręcznie rysowanej płytce, są potrzebne do filtrowania napięcia zasilacza, zamontowałem je w samym zasilaczu.

UPD: Dziękuję Aleksandru dla układu PCB w Sprint Layout!

Ryż. 10. Płytka drukowana dla UMZCH na chipie TDA7250.

W jednym z moich artykułów opowiadałem jak wykonać tę płytkę drukowaną metodą LUT.

Pobierz płytkę drukowaną firmy Alexander w formacie *.lay(Sprint Layout) - (71 KB).

UPD. Oto inne płytki drukowane wspomniane w komentarzach do publikacji:

Jeśli chodzi o przewody łączące do zasilania i na wyjściu obwodu UMZCH, powinny one być jak najkrótsze i mieć przekrój co najmniej 1,5 mm. W w tym przypadku, im krótsza długość i większa grubość przewodów, tym mniejsze straty prądu i zakłócenia w obwodzie wzmocnienia mocy.

Rezultatem były 4 kanały wzmacniające na dwóch małych chustach:

Ryż. 11. Zdjęcia gotowych płytek UMZCH dla czterech kanałów wzmocnienia mocy.

Ustawianie wzmacniacza

Prawidłowo zmontowany obwód wykonany z części nadających się do użytku zaczyna działać natychmiast. Przed podłączeniem konstrukcji do źródła zasilania należy dokładnie sprawdzić płytkę drukowaną pod kątem zwarć, a także usunąć nadmiar kalafonii za pomocą kawałka waty nasączonej rozpuszczalnikiem.

Zalecam podłączenie systemów głośnikowych do obwodu przy pierwszym włączeniu i podczas eksperymentów z użyciem rezystorów o rezystancji 300-400 omów, uchroni to głośniki przed uszkodzeniem, jeśli coś pójdzie nie tak.

Wskazane jest podłączenie do wejścia regulatora głośności - jednego podwójnego rezystora zmiennego lub dwóch osobno. Przed włączeniem UMZCH należy ustawić półprzełącznik rezystora(ów) w lewo skrajne położenie, jak na schemacie (minimalna głośność), to podłączając źródło sygnału do UMZCH i zasilając obwód, można płynnie zwiększać głośność, obserwując, jak zachowuje się zmontowany wzmacniacz.

Ryż. 12. Schematyczne przedstawienie podłączenia rezystorów zmiennych jako regulatorów głośności dla ULF.

Można stosować rezystory zmienne o dowolnej rezystancji od 47 KOhm do 200 KOhm. W przypadku stosowania dwóch rezystorów zmiennych pożądane jest, aby ich rezystancje były takie same.

Sprawdźmy więc działanie wzmacniacza przy niskim poziomie głośności. Jeśli wszystko jest w porządku z obwodem, to bezpieczniki wzdłuż linii energetycznych można zastąpić mocniejszymi (2-3 ampery), dodatkowa ochrona podczas pracy UMZCH nie zaszkodzi.

Prąd spoczynkowy tranzystorów wyjściowych można zmierzyć, podłączając amperomierz lub multimetr w trybie pomiaru prądu (10-20 A) do szczeliny kolektora każdego tranzystora. Wejścia wzmacniacza należy podłączyć do masy (całkowity brak sygnału wejściowego), a głośniki podłączyć do wyjść wzmacniacza.

Ryż. 13. Schemat podłączenia amperomierza do pomiaru prądu spoczynkowego tranzystorów wyjściowych wzmacniacza mocy audio.

Prąd spoczynkowy tranzystorów w moim UMZCH przy użyciu KT825 + KT827 wynosi około 100 mA (0,1 A).

Bezpieczniki mocy można również zastąpić mocnymi żarówkami. Jeżeli jeden z kanałów wzmacniacza zachowuje się niewłaściwie (buczenie, szumy, przegrzewanie się tranzystorów), możliwe, że problem leży w długich przewodach prowadzących do tranzystorów;

Podsumowując

Na razie tyle, w kolejnych artykułach opowiem jak wykonać zasilacz do wzmacniacza, wskaźniki mocy wyjściowej, obwody zabezpieczające systemy głośnikowe, o obudowie i panelu przednim...

Jednym z najpopularniejszych i zalecanych do samodzielnego powtarzania obwodów wzmacniacza dźwięku, odpowiednim zarówno do akustyki domowej, jak i radia samochodowego, jest mikroukład TDA8560(znany jako TDA8563). Pod względem stosunku cena/jakość/prostota jest bezkonkurencyjny. Moc 20 (twierdzonych 40) watów wystarcza dla przeciętnego domowego zestawu głośników jako wzmacniacza głośników. Ten mikroukład zasilany jest napięciem 12 woltów, co upraszcza problem z zasilaniem.

Zalety układu 8560

>> Moc niskiego napięcia pozwala na wykorzystanie konstrukcji jako wzmacniacza samochodowego.

>> Wystarczająco mocny, niezniekształcony dźwięk, dobry zapas dla niskich częstotliwości, wysokie częstotliwości również są wystarczające i nie dławią się, jak to często bywa w przypadku wielu ULF w układach scalonych.

>> Do wzmacniacza można podłączyć najpoważniejszą akustykę.

>> Prawie całkowita nieobecność elementy pasywne wysoki.

>> Korpus mikroukładu jest podłączony do masy.

>> Niska cena - od 5 dolarów.

Schemat podłączenia TDA8560

Prezentujemy schemat elektryczny i kilka opcji w archiwum wzmacniacza dwukanałowego. Najprostsza opcja włączenia:

Schemat ideowy wzmacniacza z dodatkowymi kanałami niskiej częstotliwości. Wykres przedstawia opóźnienie podłączenia obciążenia do przekaźnika. Można ustawić elektroniczne opóźnienie na pinie 11, tak jak w standardowym obwodzie, ale w praktyce tłumienie kliknięć nie zawsze występuje lub całkowicie. Najlepiej zastosować przekaźnik przełączający AC.
Nie ma specjalnych zasad instalacji; skupimy się tylko na większości ważne punkty. Zamontuj mikroukład na chłodnicy, wyczyść płytkę stykową drobnym papierem ściernym (papier ścierny zerowy), wywierć dwa otwory w odpowiednich miejscach wiertłem 2,6 - 2,7 mm. i wytnij gwint na śrubę M3, umieść go pod śrubami odpowiedni rozmiar podkładki. Grzejnik powinien wystawać poza korpus wzmacniacza, aby zapewnić lepsze odprowadzanie ciepła.

Można lutować ULF poprzez montaż powierzchniowy, co robi większość ludzi, ale lepiej jest wykonać prostą płytkę drukowaną, aby zapobiec zginaniu i zrywaniu przewodów mikroukładu. Alternatywnie weź kawałek PCB z dwustronnej folii, umieść na nim mikroukład, zaznacz ołówkiem przestrzenie między pinami i usuń folię w tych miejscach obcinakiem. Na tej samej płytce lutujemy rezystory, kondensatory i zworki, zgodnie ze schematem. Każda noga mikroukładu jest przylutowana do własnego paska folii. Konstrukcja jest bardzo trwała i wygodna. 12. pin mikroukładu można usunąć - nie jest używany.

Lista części do samodzielnego montażu UMZCH

Elementy potrzebne do montażu wzmacniacza:

1. Transformator zasilający 220/10...14 V o prądzie 3-5 A.
2. Kondensator elektrolityczny 4700 uF x 25V.
3. Wyłącznik zasilania.
4. Cztery mocne diody typu D245
5. Regulacja głośności i balansu.
6. Układ TDA 8560Q.
7. Chłodnica chłodnicza o powierzchni 300 cm2.
8. Rezystory i kondensatory 10k i 0,2uF.
9. Złącza wejściowe i wyjściowe.

Zasilacz dla układu TDA8560

Przy zasilaniu sieciowym wystarczy prosty prostownik mostkowy, nie zapomnij tylko o ominięciu każdej diody kondensatorem 0,1 µF przy 50 V.

Przy zasilaniu z sieci samochodowej 12V należy wlutować prosty filtr przeciwzakłóceniowy. Obwód filtra zasilania zapobiegający możliwym zakłóceniom
układy zapłonowe na poniższym rysunku.

Ze względu na masową dystrybucję telewizorów LCD, które mają, delikatnie mówiąc, słabą akustykę (z nostalgią wspominamy dźwięk telewizorów radzieckich), zamontowana dla nich para TDA8560 UMZCH + wysokiej jakości głośniki ze średniej półki cenowej będzie dla nich rozsądny wybór.
Materiał przygotował Wójt.

Omów artykuł CHIP TDA8560

Jako jeden z pierwszych złożyłem wzmacniacz oparty na układzie TDA7294 według układu zaproponowanego przez producenta.

Jednocześnie nie byłem zbyt zadowolony z jakości reprodukcji dźwięku, szczególnie w wysokich częstotliwościach. W Internecie moją uwagę zwrócił artykuł LINCOR zamieszczony na stronie datagor.ru. Zaintrygowały mnie entuzjastyczne recenzje autora na temat brzmienia UMZCH na TDA7294, zmontowanego przy użyciu obwodu źródła prądu sterowanego napięciem (VCS). W rezultacie zmontowałem UMZCH zgodnie z następującym schematem.

Schemat działa w następujący sposób. Sygnał z wejścia IN jest dostarczany przez kondensator przelotowy C1 do ramienia sprzężenia zwrotnego o niskiej rezystancji R1 R3, które wraz z kondensatorem C2 tworzy filtr dolnoprzepustowy, który zapobiega przedostawaniu się zakłóceń i szumów o wysokiej częstotliwości do audio ścieżka. Wraz z rezystorem R4 obwód wejściowy tworzy pierwszy segment OOS, którego Ku jest równy 2,34. Ponadto, gdyby nie czujnik prądu R7, wzmocnienie drugiego obwodu byłoby ustawione na podstawie stosunku R5/R6 i byłoby równe 45,5. Finał Ku wyniosłoby około 100. Jednakże w obwodzie nadal znajduje się czujnik prądu, a jego sygnał, zsumowany ze spadkiem napięcia na R6, tworzy częściowe ujemne sprzężenie zwrotne na temat prądu. Z naszymi ocenami obwodów Ku=15.5.

Charakterystyka wzmacniacza podczas pracy przy obciążeniu 4 Ohm:

– Zakres częstotliwości roboczej (Hz) – 20-20000;

– Napięcie zasilania (V) – ±30;

– Nominalne napięcie wejściowe (V) – 0,6;

– Nominalna moc wyjściowa (W) – 73;

– Rezystancja wejściowa (kOhm) – 9,4;

– THD przy 60W, nie więcej (%) – 0,01.

Na płytce drukowanej zainstalowany jest stabilizator parametryczny 12 V, który zasila obwody serwisowe 9 i 10 układu TDA7294, jak pokazano na rysunku.

W pozycji „Play!” wzmacniacz znajduje się w stanie odblokowanym i jest gotowy do użycia w każdej sekundzie. W pozycji „Wyciszenie” stopnie wejściowe i wyjściowe mikroukładu są blokowane, a jego zużycie zmniejsza się do minimalnych prądów czuwania. Pojemności C11 i C12 są podwojone w porównaniu ze standardowymi, co zapewnia większe opóźnienie włączenia i zapobiega stukaniu głośników nawet przy długotrwałym ładowaniu kondensatorów zasilacza.

Części wzmacniacza

Wszystkie rezystory, z wyjątkiem R7 i R8, są wykonane z folii węglowej lub metalowej o mocy 0,125–0,25 W, typu C1-4, C2-23 lub MLT-0,25. Rezystor R7 to rezystor drutowy o mocy 5 W. Zalecane są białe rezystory SQP w obudowie ceramicznej. R8 – Rezystor obwodu Zobela, węgiel, drut lub folia metalowa 2W.

C1 – film, maksymalnie przystępna jakość, lawsan lub polipropylen. K73-17 na 63V również da zadowalający wynik. C2 – krążek ceramiczny lub dowolny inny, np. K10–17B. C3 - elektrolit najwyższej dostępnej jakości na napięcie co najmniej 35 V, C4 C7, C8, C9 - folia typu K73-17 na 63 V. C5 C6 - elektrolit na napięcie co najmniej 50 V. C11 C12 - dowolny elektrolityczny na napięcie co najmniej 25 V. D1 – dowolna dioda Zenera 12…15 V o mocy co najmniej 0,5 W. Zamiast układu TDA7294 można zastosować TDA7296...7293. W przypadku stosowania TDA7296, TDA7295, TDA7293 konieczne jest odgryzienie lub zgięcie i nie lutowanie 5. nóżki mikroukładu.

Oba zaciski wyjściowe wzmacniacza są „gorące”, żaden z nich nie jest uziemiony, bo system akustyczny jest także linkiem zwrotnym. Głośnik włącza się pomiędzy i .

Poniżej znajduje się układ płytki z widokami elementów i przewodów, stworzony przy pomocy programu Sprint-Layout_6.0.

Nie wymaga regulacji. Złożenie i zamontowanie go w obudowie zajmuje tylko trochę czasu, jeśli jest to wymagane.

Specyfikacje wzmacniacza dla TDA2005 są następujące:

Napięcie zasilania (V) - 6-18
Szczytowy prąd wyjściowy (A) - 3
Prąd spoczynkowy (mA) - 75
Powtarzalny zakres częstotliwości (Hz) - 40-20000
Całkowite zniekształcenia harmoniczne (%) - 1
Nominalna rezystancja obciążenia (om) - 3,2
Minimalna rezystancja obciążenia (om) - 2
Moc wyjściowa (W przy napięciu zasilania 18 V) - 22
Czułość wejściowa (mV) - 300
Wzmocnienie (dB) - 50

W tym artykule zaoferuję trzy opcje płytek dla wzmacniacza mono i jedną opcję dla wzmacniacza stereo.

Wzmacniacz ten okazał się prosty, niezawodny i bezpretensjonalny. Najczęściej montowany jest w domowych obudowach gitarowych (czyli odpowiednich dla gitarzystów), a także w radia samochodowe mała moc (szczególnie w latach 90-tych). Nie pozwól, aby określenie „niska moc” Cię przeraziło - wzmocnienie tego mikroukładu wystarczy, aby przestraszyć sąsiadów. Tyle, że 20 W na samochód to teraz naprawdę nic w porównaniu z kilowatowymi wzmacniaczami i głośnikami, z których po włączeniu pełna moc Bębny uszne mogą łatwo pęknąć.

Zacznijmy od planszy, która moim zdaniem ma najbardziej udany układ podłoża.

Oto schemat, płytka, rozmieszczenie części na płytce i parametry części wzmacniacza w TDA2005:

Prosta płytka wzmacniacza mono oparta na TDA2005

Układ części prostego wzmacniacza mono na TDA2005

Lista części:

To właśnie wersję z tą płytką zastosowałem w mojej konwersji radzieckiego głośnika S30 na wzmacniacz gitarowy typu combo.

Nie ma potrzeby odbijania tablicy.

Po złożeniu wyszło tak:

Tylko na zdjęciu widać bardzo mały grzejnik. Do wzmacniacza TDA2005 potrzeba więcej. Dlatego zastąpiono go większym grzejnikiem.

Przejdźmy teraz do pozostałych opcji układu PCB.

Druga wersja płytki wzmacniacza mono na TDA2005.

Jak przylutować przewody regulacji głośności i sygnałowe:

Trzecia wersja płytki wzmacniacza mono w TDA2005.

Wybierz dowolną opcję :) Pierwsza bardziej mi się podobała.

Teraz o wzmacniaczu stereo w TDA2005.

Jego wynagrodzenie jest nieco większe:

A schemat jest trochę inny:

Przypomnę, że wzmacniacz stereofoniczny w TDA2005 rozwija połowę mocy wzmacniacza monofonicznego. Zawsze jednak można złożyć dwie monofoniczne płyty wzmacniacza i uzyskać stereo. Potrzebna jest tylko moc o tym samym napięciu, ale prądzie około 5-6 A.

Pozostaje pokazać jeszcze jedną, zalecaną przez producenta wersję obwodu wzmacniacza mono.

Aktualizacja: 27.04.2016

Doskonały wzmacniacz do domu można zmontować za pomocą układu TDA7294. Jeśli nie jesteś mocny w elektronice, taki wzmacniacz jest idealną opcją; nie wymaga dostrajania i debugowania jak wzmacniacz tranzystorowy i jest łatwy w budowie, w przeciwieństwie do wzmacniacza lampowego.

Mikroukład TDA7294 jest produkowany od 20 lat i nadal nie stracił na znaczeniu i nadal jest poszukiwany wśród radioamatorów. Dla początkującego radioamatora ten artykuł będzie dobrą pomocą w poznaniu zintegrowanych wzmacniaczy audio.

W tym artykule postaram się szczegółowo opisać konstrukcję wzmacniacza na TDA7294. Skupię się na wzmacniaczu stereo zmontowanym według zwykłego obwodu (1 mikroukład na kanał) i krótko opowiem o obwodzie mostkowym (2 mikroukłady na kanał).

Układ TDA7294 i jego funkcje

TDA7294 jest pomysłem firmy SGS-THOMSON Microelectronics. Układ ten jest wzmacniaczem niskiej częstotliwości klasy AB i jest zbudowany na tranzystorach polowych.

Zalety TDA7294 obejmują:

moc wyjściowa przy zniekształceniach 0,3–0,8%:
- 70 W przy obciążeniu 4 omów, obwód konwencjonalny;
- 120 W przy obciążeniu 8 omów, obwód mostkowy;
Funkcja wyciszenia i funkcja Stand-By;
niski poziom szumów, niewielkie zniekształcenia, zakres częstotliwości 20–20000 Hz, szeroki zakres napięć roboczych - ±10–40 V.

Dane techniczne

Charakterystyka techniczna układu TDA7294
Parametr	Warunki	Minimum	Typowy	Maksymalny	Jednostki
Napięcie zasilania		±10		±40	W
Zakres częstotliwości	Sygnał 3 dB Moc wyjściowa 1W	20-20000			Hz
Długoterminowa moc wyjściowa (RMS)	współczynnik harmoniczny 0,5%: Góra = ±35 V, Rn = 8 omów Góra = ±31 V, Rn = 6 omów Góra = ±27 V, Rn = 4 omy	60 60 60	70 70 70		W
Szczytowa moc wyjściowa muzyki (RMS), czas trwania 1 sek.	współczynnik harmoniczny 10%: Góra = ±38 V, Rn = 8 omów Góra = ±33 V, Rn = 6 omów Góra = ±29 V, Rn = 4 omy		100 100 100		W
Całkowite zniekształcenia harmoniczne	Po = 5 W; 1 kHz Po = 0,1–50 W; 20–20 000 Hz		0,005	0,1	%
Całkowite zniekształcenia harmoniczne	Up = ±27 V, Rн = 4 Ohm: Po = 5 W; 1 kHz Po = 0,1–50 W; 20–20 000 Hz		0,01	0,1	%
Temperatura reakcji zabezpieczenia		145			°C
Prąd spoczynkowy		20	30	60	mama
Impedancja wejściowa		100			kOhm
Wzmocnienie napięcia		24	30	40	dB
Szczytowy prąd wyjściowy		10			A
Zakres temperatury pracy		0		70	°C
Odporność termiczna obudowy				1,5	°C/W

Przydzielenie pinu

Przypisanie pinów układu TDA7294
Wyjście układu scalonego	Przeznaczenie	Zamiar	Połączenie
1	Stby-GND	„Uziemienie sygnału”	"Ogólny"
2	W-	Odwracanie wejścia	Informacja zwrotna
3	W+	Wejście nieodwracające	Wejście audio poprzez kondensator sprzęgający
4	Włącz+Wycisz	„Uziemienie sygnału”	"Ogólny"
5	NC	Nieużywany	–
6	Bootstrap	„Podwyższenie napięcia”	Kondensator
7	+ vs	Zasilanie stopnia wejściowego (+)
8	-Vs	Zasilanie stopnia wejściowego (-)
9	Stby	Tryb czuwania	Blok kontrolny
10	Niemy	Tryb wyciszenia	Blok kontrolny
11	NC	Nieużywany	–
12	NC	Nieużywany	–
13	+PwV	Zasilanie stopnia wyjściowego (+)	Zacisk dodatni (+) zasilania
14	Na zewnątrz	Wyjście	Wyjście audio
15	-PwV	Zasilanie stopnia wyjściowego (-)	Zacisk ujemny (-) zasilania

Notatka. Korpus mikroukładu jest podłączony do ujemnego źródła zasilania (piny 8 i 15). Nie zapomnij o odizolowaniu grzejnika od korpusu wzmacniacza lub odizolowaniu mikroukładu od grzejnika, instalując go przez podkładkę termiczną.

Chciałbym również zauważyć, że w moim obwodzie (jak również w arkuszu danych) nie ma separacji terenów wejściowych i wyjściowych. Dlatego w opisie i na schemacie definicje „ogólnego”, „gruntu”, „obudowy”, GND należy rozumieć jako pojęcia o tym samym znaczeniu.

Różnica polega na przypadkach

Układ TDA7294 dostępny jest w dwóch typach – V (pionowy) i HS (poziomy). TDA7294V, posiadający klasyczną pionową konstrukcję korpusu, jako pierwszy zjechał z linii produkcyjnej i nadal jest najpopularniejszym i niedrogim urządzeniem.

Kompleks zabezpieczeń

Układ TDA7294 posiada szereg zabezpieczeń:

ochrona przed skokami napięcia;
ochrona stopnia wyjściowego przed zwarcie lub przeciążenie;
ochrona termiczna. Gdy mikroukład nagrzeje się do 145 °C, włącza się tryb wyciszenia, a przy 150 °C włącza się tryb gotowości;
ochrona pinów mikroukładu przed wyładowaniami elektrostatycznymi.

Wzmacniacz mocy na TDA7294

Minimum części w wiązce, prosta płytka drukowana, cierpliwość i znane dobre części pozwolą Ci łatwo złożyć niedrogi TDA7294 UMZCH z czystym dźwiękiem i dobrą mocą do użytku domowego.

Możesz podłączyć ten wzmacniacz bezpośrednio do wyjścia liniowego karty dźwiękowej komputera, ponieważ Nominalne napięcie wejściowe wzmacniacza wynosi 700 mV. Nominalny poziom napięcia wyjścia liniowego karty dźwiękowej jest regulowany w zakresie 0,7–2 V.

Schemat blokowy wzmacniacza

Schemat przedstawia wersję wzmacniacza stereo. Struktura wzmacniacza wykorzystującego obwód mostkowy jest podobna – są też dwie płytki z TDA7294.

A0. jednostka mocy
A1. Jednostka sterująca trybami wyciszenia i czuwania
A2. UMZCH (lewy kanał)
A3. UMZCH (prawy kanał)

Zwróć uwagę na połączenie bloków. Nieprawidłowe okablowanie wewnątrz wzmacniacza może powodować dodatkowe zakłócenia. Aby maksymalnie zminimalizować hałas, przestrzegaj kilku zasad:

Zasilanie musi być dostarczane do każdej płytki wzmacniacza za pomocą oddzielnej wiązki przewodów.
Przewody zasilające należy skręcić w oplot (wiązkę). To kompensuje pola magnetyczne wytwarzane przez prąd przepływający przez przewodniki. Bierzemy trzy przewody („+”, „-”, „Wspólny”) i wplatamy je w warkocz z lekkim napięciem.
Unikaj pętli uziemienia. Jest to sytuacja, w której wspólny przewodnik, bloki łączące, tworzy obwód zamknięty (pętlę). Połączenie wspólnego przewodu musi przebiegać szeregowo od złączy wejściowych do regulatora głośności, od niego do płytki UMZCH, a następnie do złączy wyjściowych. Zaleca się stosowanie złącz izolowanych od obudowy. A dla obwodów wejściowych istnieją również przewody ekranowane i izolowane.

Lista części do zasilacza TDA7294:

Kupując transformator należy pamiętać, że jest na nim zapisana wartość skuteczna napięcia - U D, a mierząc ją woltomierzem również zobaczysz wartość skuteczną. Na wyjściu za mostkiem prostowniczym kondensatory ładowane są do napięcia amplitudowego - U A. Napięcia amplitudowe i skuteczne są powiązane zależnością:

U A = 1,41 × U D

Zgodnie z charakterystyką TDA7294, dla obciążenia o rezystancji 4 omów optymalne napięcie zasilania wynosi ±27 woltów (U A). Moc wyjściowa przy tym napięciu wyniesie 70 W. Jest to optymalna moc dla TDA7294 - poziom zniekształceń wyniesie 0,3–0,8%. Zwiększanie zasilania w celu zwiększenia mocy nie ma sensu, bo... poziom zniekształceń rośnie jak lawina (patrz wykres).

Obliczamy wymagane napięcie każdego uzwojenia wtórnego transformatora:

U D = 27 ÷ 1,41 ≈ 19 V

Mam transformator z dwoma uzwojeniami wtórnymi, o napięciu 20 woltów na każdym uzwojeniu. Dlatego na schemacie oznaczyłem zaciski zasilania jako ± 28 V.

Aby uzyskać 70 W na kanał, biorąc pod uwagę sprawność mikroukładu wynoszącą 66%, obliczamy moc transformatora:

P = 70 ÷ 0,66 ≈ 106 VA

Odpowiednio dla dwóch TDA7294 jest to 212 VA. Najbliższy standardowy transformator z marginesem będzie miał moc 250 VA.

Należy tutaj zaznaczyć, że moc transformatora obliczana jest dla czystego sygnału sinusoidalnego, możliwe są korekty dla prawdziwego dźwięku muzycznego. Igor Rogov twierdzi więc, że w przypadku wzmacniacza o mocy 50 W wystarczy transformator o mocy 60 VA.

Część wysokonapięciowa zasilacza (przed transformatorem) montowana jest na płytce drukowanej o wymiarach 35x20 mm, można ją również zamontować:

Część niskonapięciową (A0 zgodnie ze schematem konstrukcyjnym) zmontowano na płytce drukowanej o wymiarach 115x45 mm:

Wszystkie płytki wzmacniaczy są dostępne w jednym.

Ten zasilacz dla TDA7294 jest przeznaczony dla dwóch chipów. Aby uzyskać więcej żetonów, trzeba będzie je wymienić mostek diodowy i zwiększyć pojemność kondensatora, co pociągnie za sobą zmianę wymiarów płytki.

Jednostka sterująca trybami wyciszenia i czuwania

Układ TDA7294 ma tryb gotowości i tryb wyciszenia. Funkcje te są sterowane odpowiednio poprzez piny 9 i 10. Tryby będą włączone tak długo, jak na tych pinach nie będzie napięcia lub będzie ono mniejsze niż +1,5 V. Aby „obudzić” mikroukład wystarczy przyłożyć napięcie większe niż +3,5 V na piny 9 i 10.

Aby jednocześnie sterować wszystkimi płytami UMZCH (szczególnie ważne w przypadku obwodów mostkowych) i oszczędzać komponenty radiowe, istnieje powód, aby zamontować oddzielną jednostkę sterującą (A1 zgodnie ze schematem blokowym):

Lista części skrzynki sterującej:

Dioda (VD1). 1N4001 lub podobny.
Kondensatory (C1, C2). Polarny elektrolityczny, krajowy K50-35 lub importowany, 47 uF 25 V.
Rezystory (R1–R4). Zwykłe, małej mocy.

Płytka drukowana bloku ma wymiary 35×32 mm:

Zadaniem centrali jest zapewnienie cichego włączania i wyłączania wzmacniacza przy wykorzystaniu trybów Stand-By i Mute.

Zasada działania jest następująca. Po włączeniu wzmacniacza wraz z kondensatorami zasilacza ładowany jest również kondensator C2 jednostki sterującej. Po naładowaniu tryb gotowości wyłączy się. Ładowanie kondensatora C1 trwa nieco dłużej, więc tryb wyciszenia wyłączy się w drugiej kolejności.

Po odłączeniu wzmacniacza od sieci kondensator C1 rozładowuje się najpierw przez diodę VD1 i włącza tryb wyciszenia. Następnie kondensator C2 rozładowuje się i przechodzi w tryb Stand-By. Mikroukład cichnie, gdy kondensatory zasilacza mają ładunek około 12 woltów, więc nie słychać żadnych kliknięć ani innych dźwięków.

Wzmacniacz oparty na TDA7294 według zwykłego obwodu

Obwód przyłączeniowy mikroukładu jest nieodwracający, koncepcja odpowiada oryginalnej z arkusza danych, zmieniono jedynie wartości komponentów, aby poprawić charakterystykę dźwięku.

Lista części:

Kondensatory:
- C1. Film, 0,33–1 µF.
- C2, C3. Elektrolityczny, 100-470 µF 50 V.
- C4, C5. Film, 0,68 µF 63 V.
- C6, C7. Elektrolityczny, 1000 µF 50 V.
Rezystory:
- R1. Zmienna podwójna o charakterystyce liniowej.
- R2–R4. Zwykłe, małej mocy.

Rezystor R1 jest podwójny, ponieważ wzmacniacz stereo. Rezystancja nie większa niż 50 kOhm z charakterystyką liniową, a nie logarytmiczną, zapewniającą płynną regulację głośności.

Obwód R2C1 to filtr górnoprzepustowy (HPF), który tłumi częstotliwości poniżej 7 Hz bez przekazywania ich na wejście wzmacniacza. Rezystory R2 i R4 muszą być równe, aby zapewnić stabilną pracę wzmacniacza.

Rezystory R3 i R4 organizują obwód ujemnego sprzężenia zwrotnego (NFC) i ustawiają wzmocnienie:

Ku = R4 ÷ R3 = 22 ÷ 0,68 ≈ 32 dB

Według arkusza danych wzmocnienie powinno mieścić się w zakresie 24–40 dB. Jeśli jest mniej, mikroukład będzie samowzbudzony; jeśli będzie więcej, zniekształcenie wzrośnie.

Kondensator C2 jest zaangażowany w obwód OOS; lepiej jest wziąć taki o większej pojemności, aby zmniejszyć jego wpływ niskie częstotliwości. Kondensator C3 zapewnia wzrost napięcia zasilania stopni wyjściowych mikroukładu - „zwiększenie napięcia”. Kondensatory C4, C5 eliminują szumy wprowadzane przez przewody, a C6, C7 uzupełniają pojemność filtra zasilacza. Wszystkie kondensatory wzmacniacza, z wyjątkiem C1, muszą mieć rezerwę napięcia, dlatego przyjmujemy 50 V.

Płytka drukowana wzmacniacza jest jednostronna, dość kompaktowa – ma wymiary 55x70 mm. Przy jego opracowywaniu za cel postawiono sobie oddzielenie „ziemi” gwiazdą, zapewnienie uniwersalności przy jednoczesnym zachowaniu minimalnych wymiarów. Myślę, że jest to jedna z najmniejszych płyt dla TDA7294. Płytka ta przeznaczona jest do montażu jednego mikroukładu. Odpowiednio do opcji stereo potrzebne będą dwie płyty. Można je instalować obok siebie lub jeden nad drugim, tak jak moje. O wszechstronności opowiem więcej nieco później.

Grzejnik, jak widać, jest wskazany na jednej tablicy, a drugi, podobny, jest do niego przymocowany od góry. Zdjęcia będą trochę dalej.

Wzmacniacz oparty na TDA7294 wykorzystujący obwód mostkowy

Obwód mostkowy to połączenie dwóch konwencjonalnych wzmacniaczy z pewnymi regulacjami. To rozwiązanie obwodów jest przeznaczone do łączenia akustyki o rezystancji nie 4, ale 8 omów! Akustyka jest połączona pomiędzy wyjściami wzmacniacza.

Istnieją tylko dwie różnice w stosunku do zwykłego schematu:

kondensator wejściowy C1 drugiego wzmacniacza jest podłączony do masy;
dodano rezystor sprzężenia zwrotnego (R5).

Płytka drukowana jest również kombinacją wzmacniaczy według zwykłego obwodu. Rozmiar deski – 110×70 mm.

Płytka uniwersalna do TDA7294

Jak już zauważyłeś, powyższe tablice są w zasadzie takie same. Poniższa wersja płytki drukowanej w pełni potwierdza wszechstronność. Na tej płytce można zamontować wzmacniacz stereofoniczny o mocy 2x70 W (obwód zwykły) lub wzmacniacz monofoniczny o mocy 1x120 W (zmostkowany). Rozmiar deski – 110×70 mm.

Notatka. Aby zastosować tę płytkę w wersji mostkowej należy zamontować rezystor R5 i założyć zworkę S1 w pozycji poziomej. Na rysunku elementy te pokazano liniami przerywanymi.

W przypadku obwodu konwencjonalnego rezystor R5 nie jest potrzebny, a zworkę należy zainstalować w pozycji pionowej.

Montaż i regulacja

Montaż wzmacniacza nie nastręcza żadnych szczególnych trudności. Wzmacniacz jako taki nie wymaga żadnej regulacji i będzie działać natychmiastowo, pod warunkiem, że wszystko zostanie poprawnie zmontowane, a mikroukład nie jest uszkodzony.

Przed pierwszym użyciem:

Upewnij się, że komponenty radia są prawidłowo zainstalowane.
Sprawdź, czy przewody zasilające są prawidłowo podłączone, nie zapominaj, że na mojej płycie wzmacniacza masa nie jest wyśrodkowana między plusem i minusem, ale na krawędzi.
Upewnij się, że mikroukłady są odizolowane od grzejnika, jeśli nie, sprawdź, czy grzejnik nie styka się z masą.
Podłącz zasilanie do każdego wzmacniacza po kolei, aby nie spalić całego TDA7294 na raz.

Pierwszy start:

Nie podłączamy obciążenia (akustyka).
Wejścia wzmacniacza łączymy z masą (podłącz X1 do X2 na płycie wzmacniacza).
Serwujemy jedzenie. Jeżeli wszystko jest w porządku z bezpiecznikami w zasilaczu i nic nie dymi to start był udany.
Za pomocą multimetru sprawdzamy brak stałego i Napięcie prądu przemiennego na wyjściu wzmacniacza. Drobne są dozwolone stałe ciśnienie, nie więcej niż ± 0,05 wolta.
Wyłącz zasilanie i sprawdź, czy korpus chipa się nagrzewa. Uważaj, kondensatory w zasilaczu długo się rozładowują.
Poprzez rezystor zmienny (R1 zgodnie ze schematem) zasilamy sygnał dźwiękowy. Włącz wzmacniacz. Dźwięk powinien pojawiać się z niewielkim opóźnieniem i znikać natychmiast po wyłączeniu; charakteryzuje to działanie centrali (A1).

Wniosek

Mam nadzieję, że ten artykuł pomoże Ci zbudować wysokiej jakości wzmacniacz przy użyciu TDA7294. Na koniec przedstawiam kilka zdjęć z procesu montażu, nie zwracajcie uwagi na jakość płytki, stara PCB jest nierówno wytrawiona. Na podstawie wyników montażu dokonano pewnych zmian, dzięki czemu deski w pliku .lay nieznacznie różnią się od desek na zdjęciach.

Wzmacniacz robiony dla dobrego znajomego, on wymyślił i wykonał taką oryginalną obudowę. Zdjęcia zmontowanego wzmacniacza stereo na TDA7294:

Na notatce: Wszystkie płytki drukowane są zebrane w jednym pliku. Aby przełączać się pomiędzy „podpisami”, kliknij zakładki, jak pokazano na rysunku.