Довольно простая, Повторить ее сможет даже человек, не очень сильный в электротехнике. УНЧ на этой микросхеме будет идеальным для использования в составе акустической системы для домашнего компьютера, телевизора, кинотеатра. Преимущество его в том, что не требуется тонкая наладка и настройка, как в случае с транзисторными усилителями. А уж что говорить про отличие от ламповых конструкций - габариты намного меньше.
Не требуется высокого напряжения для питания анодных цепей. Конечно, присутствует нагрев, как и в ламповых конструкциях. Поэтому в том случае, если планируется использование усилителя на протяжении долгого времени, лучше всего установить кроме алюминиевого радиатора еще и хотя бы небольшой вентилятор для осуществления принудительного обдува. Без него на микросборке TDA7294 схема усилителя будет работать, но велика вероятность перехода в защиту по температуре.
Почему TDA7294?
Эта микросхема пользуется большой популярностью уже более 20 лет. Она завоевала доверие у радиолюбителей, так как у нее очень высокие характеристики, усилители на ее основе простые, повторить конструкцию сможет любой, даже начинающий радиолюбитель. Усилитель на микросхеме TDA7294 (схема приведена в статье) может быть как монофоническим, так и стереофоническим. Внутреннее устройство микросхемы состоит из Усилитель звуковой частоты, построенный на этой микросхеме, относится к классу АВ.
Достоинства микросхемы
Преимущества использования микросхемы для :
1. Очень большая мощность на выходе. Порядка 70 Вт, если нагрузка имеет сопротивление 4 Ом. В данном случае применяется обычная схема включения микросхемы.
2. Около 120 Вт при нагрузке 8 Ом (в мостовой схеме).
3. Очень низкий уровень посторонних шумов, искажения несущественные, воспроизводимые частоты лежат в диапазоне, полностью воспринимаемом человеческим ухом — от 20 Гц до 20 кГц.
4. Питание микросхемы может производиться от источника постоянного напряжения 10-40 В. Но есть небольшой недостаток — необходимо использовать двухполярный источник питания.
Стоит обратить внимание на одну особенность — коэффициент искажений при этом не превышает 1 %. На микросборке TDA7294 схема усилителя мощности настолько простая, что даже удивительно, как она позволяет получить такое качественное звучание.
Назначение выводов микросхемы
А теперь более подробно о том, какие выводы имеются у TDA7294. Первая ножка — это «сигнальная земля», соединяется с общим проводом всей конструкции. Выводы «2» и «3» — инвертирующий и неинвертирующий входы соответственно. «4» вывод также является «сигнальной землей», соединенной с общим проводом. Пятая ножка в усилителях звуковой частоты не используется. «6» ножка - это вольт-добавка, к ней подключается электролитический конденсатор. «7» и «8» выводы — плюс и минус питания входных каскадов соответственно. Ножка «9» — режим ожидания, используется в блоке управления.
Аналогично: «10» ножка - режим приглушения, также применяется при конструировании усилителя. «11» и «12» выводы не используются в конструкции усилителей звуковой частоты. С «14» вывода снимается выходной сигнал и подается на акустическую систему. «13» и «15» выводы микросхемы — это «+» и «-» для подключения питания выходного каскада. На микросхеме TDA7294 схема ничем не отличается от предложенных в статье, дополняется она только который соединяется со входом.
Особенности микросборки
При конструировании усилителя звуковой частоты нужно обращать внимание на одну особенность — минус питания, а это ножки «15» и «8», электрически связаны с корпусом микросхемы. Поэтому необходимо изолировать его от радиатора, который в любом случае будет использоваться в усилителе. Для этой цели необходимо использовать специальную термопрокладку. Если используется мостовая схема усилителя на TDA7294, обращайте внимание на вариант исполнения корпуса. Он может быть вертикального или горизонтального типа. Наиболее распространенным является вариант исполнения, обозначаемый как TDA7294V.
Защитные функции микросхемы TDA7294
В микросхеме предусмотрено несколько видов защиты, в частности, от перепада питающего напряжения. Если вдруг изменится напряжение питания, то микросхема уйдет в режим защиты, следовательно, не будет электрического повреждения. Выходной каскад также имеет защиту от перегрузок и короткого замыкания. Если корпус прибора нагревается до температуры 145 градусов, отключается звук. При достижении 150 градусов происходит переход в режим ожидания. Все выводы микросхемы TDA7294 защищены от электростатики.
Усилитель мощности
Просто, доступно каждому, а самое главное — дешево. Буквально за несколько часов вы можете собрать очень хороший усилитель звуковой частоты. Причем большую часть времени вы потратите на то, чтобы осуществить травление платы. Структура всего усилителя состоит из блоков питания и управления, а также 2-х каналов УНЧ. Старайтесь как можно меньше проводов использовать в конструкции усилителя. Придерживайтесь простых рекомендаций:
1. Обязательное условие — это подключение источника питания проводами к каждой плате УЗЧ.
2. Свяжите питающие провода в жгут. С помощью этого получится немного компенсировать магнитное поле, которое создается электрическим током. Для этого необходимо взять все три питающих провода — «общий», «минус» и «плюс», с небольшим натяжением сплести их в одну косичку.
3. Ни в коем случае не используйте в конструкции так называемые «земляные петли». Это случай, когда общий провод, соединяющий все блоки конструкции, замыкается в петлю. Провод массы необходимо подводить последовательно, начиная от входных далее к плате УЗЧ, и заканчиваться должен на выходных разъемах. Крайне важно входные цепи подключать при помощи экранированных проводов в изоляции.
Блок управления режимами ожидания и приглушения
В этой микросхеме имеется и приглушения. Осуществлять управление функциями нужно при помощи выводов «9» и «10». Включение режима происходит в том случае, если на этих ножках микросхемы нет напряжения, либо оно менее полутора вольт. Чтобы включить режим, необходимо подать на ножки микросхемы напряжение, значение которого превосходит 3,5 В. Чтобы управление платами усилителя происходило одновременно, что актуально для схем, построенных по типу моста, собирается один блок управления для всех каскадов.
Когда усилитель включается, в блоке питания заряжаются все конденсаторы. В блоке управления также один конденсатор накапливает заряд. При накапливании максимально возможного заряда происходит отключение режима ожидания. Второй конденсатор, применяемый в блоке управления, отвечает за функционирование режима приглушения. Он заряжается немного позже, поэтому режим приглушения отключается вторым.
В настоящее время стала доступна широкая номенклатура импортных интегральных усилителей низкой частоты. Их достоинствами являются удовлетворительные электрические параметры, возможность выбора микросхем с заданной выходной мощностью и напряжением питания, стереофоническое или квадрафоническое исполнение с возможностью мостового включения.
Для изготовления конструкции на основе интегрального УНЧ требуется минимум навесных деталей. Применение заведомо исправных компонентов обеспечивает высокую повторяемость и, как правило, дополнительной настройки не требуется.
Приводимые типовые схемы включения и основные параметры интегральных УНЧ призваны облегчить ориентацию и выбор наиболее подходящей микросхемы.
Для квадрафонических УНЧ не указаны параметры в мостовом стереофоническом включении.
TDA1010
Напряжение питания - 6...24 B
Выходная мощность (Un =14,4 В,.КНИ=10%):
RL=2 Ом - 6,4 Вт
RL=4 Ом - 6,2 Вт
RL=8 Ом - 3,4 Вт
Ток покоя - 31 мА
Схема включения
TDA1011
Напряжение питания - 5,4...20 B
Максимальный потребляемый ток - 3 A
Un=16B - 6,5 Вт
Un=12В - 4,2 Вт
Un=9В - 2,3 Вт
Un=6B - 1,0 Вт
КНИ (Р=1 Вт, RL=4 Ом) - 0,2 %
Ток покоя - 14 мА
Схема включения
TDA1013
Напряжение питания - 10...40 B
Выходная мощность (КНИ=10%) - 4,2 Вт
КНИ (Р=2,5 Вт, RL=8 Ом) - 0,15 %
Схема включения
TDA1015
Напряжение питания - 3,6...18 В
Выходная мощность (RL=4 Ом, КНИ=10%):
Un=12В - 4,2 Вт
Un=9В - 2,3 Вт
Un=6B - 1,0 Вт
КНИ (Р=1 Вт, RL=4 Ом) - 0,3 %
Ток покоя - 14 мА
Схема включения
TDA1020
Напряжение питания - 6...18 В
RL=2 Ом - 12 Вт
RL=4 Ом - 7 Вт
RL=8 Ом - 3,5 Вт
Ток покоя - 30 мА
Схема включения
TDA1510
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
КНИ=0,5% - 5,5 Вт
КНИ=10% - 7,0 Вт
Ток покоя - 120 мА
Схема включения
TDA1514
Напряжение питания - ±10...±30 В
Максимальный потребляемый ток - 6,4 А
Выходная мощность:
Un =±27,5 В, R=8 Ом - 40 Вт
Un =±23 В, R=4 Ом - 48 Вт
Ток покоя - 56 мА
Схема включения
TDA1515
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
RL=2 Ом - 9 Вт
RL=4 Ом - 5,5 Вт
RL=2 Ом - 12 Вт
RL4 Ом - 7 Вт
Ток покоя - 75 мА
Схема включения
TDA1516
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
Выходная мощность (Un =14,4 В, КНИ=0,5%):
RL=2 Ом - 7,5 Вт
RL=4 Ом - 5 Вт
Выходная мощность (Un =14,4 В, КНИ=10%):
RL=2 Ом - 11 Вт
RL=4 Ом - 6 Вт
Ток покоя - 30 мА
Схема включения
TDA1517
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемый ток - 2,5 А
Выходная мощность (Un=14,4B RL=4 Ом):
КНИ=0,5% - 5 Вт
КНИ=10% - 6 Вт
Ток покоя - 80 мА
Схема включения
TDA1518
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
Выходная мощность (Un =14,4 В, КНИ=0,5%):
RL=2 Ом - 8,5 Вт
RL=4 Ом - 5 Вт
Выходная мощность (Un =14,4 В, КНИ=10%):
RL=2 Ом - 11 Вт
RL=4 Ом - 6 Вт
Ток покоя - 30 мА
Схема включения
TDA1519
Напряжение питания - 6...17,5 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
Выходная мощность (Uп=14,4 В, КНИ=0,5%):
RL=2 Ом - 6 Вт
RL=4 Ом - 5 Вт
Выходная мощность (Un =14,4 В, КНИ=10%):
RL=2 Ом - 11 Вт
RL=4 Ом - 8,5 Вт
Ток покоя - 80 мА
Схема включения
TDA1551
Напряжение питания -6...18 В
КНИ=0,5% - 5 Вт
КНИ=10% - 6 Вт
Ток покоя - 160 мА
Схема включения
TDA1521
Напряжение питания - ±7,5...±21 В
Выходная мощность (Un=±12 В, RL=8 Ом):
КНИ=0,5% - 6 Вт
КНИ=10% - 8 Вт
Ток покоя - 70 мА
Схема включения
TDA1552
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
Выходная мощность (Un =14,4 В, RL=4 Ом):
КНИ=0,5% - 17 Вт
КНИ=10% - 22 Вт
Ток покоя - 160 мА
Схема включения
TDA1553
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
Выходная мощность (Uп=4,4 В, RL=4 Ом):
КНИ=0,5% - 17 Вт
КНИ=10% - 22 Вт
Ток покоя - 160 мА
Схема включения
TDA1554
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
КНИ=0,5% - 5 Вт
КНИ=10% - 6 Вт
Ток покоя - 160 мА
Схема включения
TDA2004
Выходная мощность (Un=14,4 В, КНИ=10%):
RL=4 Ом - 6,5 Вт
RL=3,2 Ом - 8,0 Вт
RL=2 Ом - 10 Вт
RL=1,6 Ом - 11 Вт
KHИ (Un=14,4B, Р=4,0 Вт, RL=4 Ом)- 0,2%;
Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) - 35...15000 Гц
Ток покоя - <120 мА
Схема включения
TDA2005
Сдвоенный интегральный УНЧ, разработанный специально для применения в автомобиле и допускающий работу на низкоомную нагрузку (до 1,6 Ом).
Напряжение питания - 8...18 В
Максимальный потребляемый ток - 3,5 А
Выходная мощность (Uп =14,4 В, КНИ=10%):
RL=4 Ом - 20 Вт
RL=3,2 Ом - 22 Вт
КНИ (Uп =14,4 В, Р=15 Вт, RL=4 Ом) - 10 %
Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) - 40...20000 Гц
Ток покоя - <160 мА
Схема включения
TDA2006
Расположение выводов совпадает с расположением выводов микросхемы TDA2030.
Напряжение питания - ±6,0...±15 В
Максимальный потребляемый ток - 3 А
Выходная мощность (Еп=±12В,КНИ=10%):
при RL=4 Ом - 12 Вт
при RL=8 Ом - 6...8 Вт КНИ (Еп=±12В):
при Р=8 Вт, RL= 4 Ом - 0,2 %
при Р=4 Вт, RL= 8 Ом - 0,1 %
Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) - 20...100000 Гц
Ток потребления:
при Р=12 Вт, RL=4 Ом - 850 мА
при Р=8 Вт, RL=8 Ом - 500 мА
Схема включения
TDA2007
Сдвоенный интегральный УНЧ с однорядным расположением выводов, специально разработанный для применения в телевизионных и портативных радиоприемниках.
Напряжение питания - +6...+26 В
Ток покоя (Eп=+18 В) - 50...90 мА
Выходная мощность (КНИ=0,5 %):
при Еп=+18 В, RL=4 Ом - 6 Вт
при Еп=+22 В, RL=8 Ом - 8 Вт
КНИ:
при Еп=+18 В Р=3 Вт, RL=4 Ом - 0,1 %
при Еп=+22 В, Р=3 Вт, RL=8 Ом - 0,05 %
Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) - 40...80000 Гц
Схема включения
TDA2008
Интегральный УНЧ, предназначенный для работы на низкоомную нагрузку, обеспечивающий большой выходной ток, очень низкое содержание гармоник и интермодуляционных искажений.
Напряжение питания - +10...+28 В
Ток покоя (Еп=+18 В) - 65...115 мА
Выходная мощность (Еп=+18В, КНИ= 10%):
при RL=4 Ом - 10...12 Вт
при RL=8 Ом - 8 Вт
КНИ (Еп= +18 В):
при Р=6 Вт, RL=4 Ом - 1 %
при Р=4 Вт, RL=8 Ом - 1 %
Максимальный ток потребления - 3 А
Схема включения
TDA2009
Сдвоенный интегральный УНЧ, предназначенный для применения в высококачественных музыкальных центрах.
Напряжение питания - +8...+28 В
Ток покоя (Еп=+18 В) - 60...120 мА
Выходная мощность (Еп=+24 В, КНИ=1 %):
при RL=4 Ом - 12,5 Вт
при RL=8 Ом - 7 Вт
Выходная мощность (Еп=+18 В, КНИ=1 %):
при RL=4 Ом - 7 Вт
при RL=8 Ом - 4 Вт
КНИ:
при Еп= +24 В, Р=7 Вт, RL=4 Ом - 0,2 %
при Еп= +24 В, Р=3,5 Вт, RL=8 Ом - 0,1 %
при Еп= +18 В, Р=5 Вт, RL=4 Ом - 0,2 %
при Еп= +18 В, Р=2,5 Вт, RL=8 Ом - 0,1 %
Максимальный ток потребления - 3,5 А
Схема включения
TDA2030
Интегральный УНЧ, обеспечивающий большой выходной ток, низкое содержание гармоник и интермодуляционных искажений.
Напряжение питания - ±6...±18 В
Ток покоя (Еп=±14 В) - 40...60 мА
Выходная мощность (Еп=±14 В, КНИ = 0,5 %):
при RL=4 Ом - 12...14 Вт
при RL=8 Ом - 8...9 Вт
КНИ (Еп=±12В):
при Р=12 Вт, RL=4 Ом - 0,5 %
при Р=8 Вт, RL=8 Ом - 0,5 %
Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) - 10...140000 Гц
Ток потребления:
при Р=14 Вт, RL=4 Ом - 900 мА
при Р=8 Вт, RL=8 Ом - 500 мА
Схема включения
TDA2040
Интегральный УНЧ, обеспечивающий большой выходной ток, низкое содержание гармоник и интермодуляционных искажений.
Напряжение питания - ±2,5...±20 В
Ток покоя (Еп=±4,5...±14 В) - мА 30...100 мА
Выходная мощность (Еп=±16 В, КНИ = 0,5 %):
при RL=4 Ом - 20...22 Вт
при RL=8 Ом - 12 Вт
КНИ(Еп=±12В, Р=10 Вт, RL = 4 Ом) - 0,08 %
Максимальный ток потребления - 4 А
Схема включения
TDA2050
Интегральный УНЧ, обеспечивающий большую выходную мощность, низкое содержание гармоник и интермодуляционных искажений. Предназначен для работы в Hi-Fi-стереокомплексах и телевизорах высокого класса.
Напряжение питания - ±4,5...±25 В
Ток покоя (Еп=±4,5...±25 В) - 30...90 мА
Выходная мощность (Еп=±18, RL = 4 Ом, КНИ = 0,5 %) - 24...28 Вт
КНИ (Еп=±18В, P=24Bт, RL=4 Ом) - 0,03...0,5 %
Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) - 20...80000 Гц
Максимальный ток потребления - 5 А
Схема включения
TDA2051
Интегральный УНЧ, имеющий малое число внешних элементов и обеспечивающий низкое содержание гармоник и интермодуляционных искажений. Выходной каскад работает в классе АВ, что позволяет получить большую выходную мощность.
Выходная мощность:
при Еп=±18 В, RL=4 Ом, КНИ=10% - 40 Вт
при Еп=±22 В, RL=8 Ом, КНИ=10% - 33 Вт
Схема включения
TDA2052
Интегральный УНЧ, выходной каскад которого работает в классе АВ. Допускает широкий диапазон напряжений питания и имеет большой выходной ток. Предназначен для работы в телевизионных и радиоприемниках.
Напряжение питания - ±6...±25 В
Ток покоя (En = ±22 В) - 70 мА
Выходная мощность (Еп = ±22 В, КНИ = 10%):
при RL=8 Ом - 22 Вт
при RL=4 Ом - 40 Вт
Выходная мощность (En = 22 В, КНИ = 1%):
при RL=8 Ом - 17 Вт
при RL=4 Ом - 32 Вт
КНИ (при полосе пропускания по уровню -3 дБ 100... 15000 Гц и Рвых=0,1...20 Вт):
при RL=4 Ом - <0,7 %
при RL=8 Ом - <0,5 %
Схема включения
TDA2611
Интегральный УНЧ, предназначенный для работы в бытовой аппаратуре.
Напряжение питания - 6...35 В
Ток покоя (Еп=18 В) - 25 мА
Максимальный ток потребления - 1,5 А
Выходная мощность (КНИ=10%): при Еп=18 В, RL=8 Ом - 4 Вт
при Еп=12В, RL=8 0м - 1,7 Вт
при Еп=8,3 В, RL=8 Ом - 0,65 Вт
при Еп=20 В, RL=8 Ом - 6 Вт
при Еп=25 В, RL=15 Ом - 5 Вт
КНИ (при Рвых=2 Вт) - 1 %
Полоса пропускания - >15 кГц
Схема включения
TDA2613
КНИ:
(Еп=24 В, RL=8 Ом, Рвых=6 Вт) - 0,5 %
(Еп=24 В, RL=8 Ом, Рвых=8 Вт) - 10 %
Ток покоя (Еп=24 В) - 35 мА
Схема включения
TDA2614
Интегральный УНЧ, предназначенный для работы в бытовой аппаратуре (телевизионных и радиоприемниках).
Напряжение питания - 15...42 В
Максимальный ток потребления - 2,2 А
Ток покоя (Еп=24 В) - 35 мА
КНИ:
(Еп=24 В, RL=8 Ом, Рвых=6,5 Вт) - 0.5 %
(Еп=24 В, RL=8 Ом, Рвых=8,5 Вт) - 10 %
Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) - 30...20000 Гц
Схема включения
TDA2615
Сдвоенный УНЧ, предназначенный для работы в стереофонических радиоприемниках или телевизорах.
Напряжение питания - ±7,5...21 В
Максимальный потребляемый ток - 2,2 А
Ток покоя (Еп=7,5...21 В) - 18...70 мА
Выходная мощность (Еп=±12 В, RL=8 Ом):
КНИ=0,5% - 6 Вт
КНИ=10% - 8 Вт
Полоса пропускания (по уровню-3 дБ и Рвых=4 Вт) - 20...20000 Гц
Схема включения
TDA2822
Сдвоенный УНЧ, предназначенный для работы в носимых радио и телеприемниках.
Ток покоя (Еп=6 В) - 12 мА
Выходная мощность (КНИ=10%, RL=4 Ом):
Еп=9В - 1,7 Вт
Еп=6В - 0,65 Вт
Еп=4.5В - 0,32 Вт
Схема включения
TDA7052
УНЧ, предназначенный для работы в батарейных носимых аудио-устройствах.
Напряжение питания - 3...15В
Максимальный потребляемый ток - 1,5А
Ток покоя (Е п = 6 В) - <8мА
Выходная мощность (Еп = 6 В, R L = 8 Ом, КНИ = 10%) - 1,2 Вт
Схема включения
TDA7053
Сдвоенный УНЧ, предназначенный для работы в носимых аудио-устройствах, но также может применяться в любой другой аппаратуре.
Напряжение питания - 6...18 B
Максимальный потребляемый ток - 1,5 A
Ток покоя (Е п = 6 В, R L = 8 Ом) - <16 mA
Выходная мощность (Е п = 6 В, RL = 8 Ом, КНИ = 10%) - 1,2 Вт
КНИ (Е п = 9 В, R L = 8 Ом, Рвых = 0,1 Вт) - 0,2 %
Рабочий диапазон частот - 20...20000 Гц
Схема включения
TDA2824
Сдвоенный УНЧ, предназначенный для работы в носимых радио- и телеприемниках
Напряжение питания - 3...15 В
Максимальный потребляемый ток - 1,5 А
Ток покоя (Еп=6 В) - 12 мА
Выходная мощность (КНИ=10%, RL=4 Ом)
Еп=9 В - 1,7 Вт
Еп=6 В - 0,65 Вт
Еп=4,5 В - 0,32 Вт
КНИ (Еп=9 В, RL=8 Ом, Рвых=0,5 Вт) - 0,2 %
Схема включения
TDA7231
УНЧ с широким диапазоном напряжений питания, предназначенный для работы в носимых радиоприемниках, кассетных магнитофонах и т.д.
Напряжение питания - 1,8...16 В
Ток покоя (Еп=6 В) - 9 мА
Выходная мощность (КНИ=10%):
En=12B, RL=6 Ом - 1,8 Вт
En=9B, RL=4 Ом - 1,6 Вт
Еп=6 В, RL=8 Ом - 0,4 Вт
Еп=6 В, RL=4 Ом - 0,7 Вт
Еп=З В, RL=4 Ом - 0,11 Вт
Еп=3 В, RL=8 Ом - 0,07 Вт
КНИ (Еп=6 В, RL=8 Ом, Рвых=0.2 Вт) - 0,3 %
Схема включения
TDA7235
УНЧ с широким диапазоном напряжений питания, предназначенный для работы в носимых радио- и телеприемниках, кассетных магнитофонах и т.д.
Напряжение питания - 1,8...24 В
Максимальный потребляемый ток - 1,0 А
Ток покоя (Еп=12 В) - 10 мА
Выходная мощность (КНИ=10%):
Еп=9 В, RL=4 Ом - 1,6 Вт
Еп=12 В, RL=8 Ом - 1,8 Вт
Еп=15 В, RL=16 Ом - 1,8 Вт
Eп=20 B, RL=32 Ом - 1,6 Вт
КНИ (Еп=12В, RL=8 Ом, Рвых=0,5 Вт) - 1,0 %
Схема включения
TDA7240
Ток покоя (Еп=14,4 В) - 120 мА
RL=4 Ом - 20 Вт
RL=8 Ом - 12 Вт
КНИ:
(Еп=14,4 В, RL=8 Ом, Рвых=12Вт) - 0,05 %
Схема включения
TDA7241
Мостовой УНЧ, разработанный для применения в автомобильных магнитолах. Имеет защиту от короткого замыкания в нагрузке, а также от перегрева.
Максимальное напряжение питания - 18 В
Максимальный потребляемый ток - 4,5 А
Ток покоя (Еп=14,4 В) - 80 мА
Выходная мощность (Еп=14,4 В, КНИ=10%):
RL=2 Ом - 26 Вт
RL=4 Ом - 20 Вт
RL=8 Ом - 12 Вт
КНИ:
(Еп=14,4 В, RL=4 Ом, Рвых=12 Вт) - 0,1 %
(Еп=14,4 В, RL=8 Ом, Рвых=6 Вт) - 0.05 %
Полоса пропускания по уровню -3 дБ (RL=4 Ом, Рвых=15 Вт) - 30...25000 Гц
Схема включения
TDA1555Q
Напряжение питания - 6...18 B
Максимальный потребляемый ток - 4 А
Выходная мощность (Uп =14,4 В. RL=4 Ом):
- КНИ=0,5% - 5 Вт
- КНИ=10% - 6 Вт Ток покоя - 160 мА
Схема включения
TDA1557Q
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
Выходная мощность (Uп =14,4 В, RL=4 Ом):
- КНИ=0,5% - 17 Вт
- КНИ=10% - 22 Вт
Ток покоя, мА 80
Схема включения
TDA1556Q
Напряжение питания -6...18 В
Максимальный потребляемый ток -4 А
Выходная мощность: (Uп=14.4 В, RL=4 Ом):
- КНИ=0,5%, - 17 Вт
- КНИ=10% - 22 Вт
Ток покоя - 160 мА
Схема включения
TDA1558Q
Напряжение питания - 6..18 В
Максимальный потребляемый ток - 4 А
Выходная мощность (Uп=14 В, RL=4 Ом):
- КНИ=0.6% - 5 Вт
- КНИ=10% - 6 Вт
Ток покоя - 80 мА
Схема включения
TDA1561
Напряжение питания - 6...18 В
Максимальный потребляемы ток - 4 А
Выходная мощность (Uп=14В, RL=4 Ом):
- КНИ=0.5% - 18 Вт
- КНИ=10% - 23 Вт
Ток покоя - 150 мА
Схема включения
TDA1904
Напряжение питания - 4...20 В
Максимальный потребляемы ток - 2 А
Выходная мощность (RL=4 Ом, КНИ=10%):
- Uп=14 В - 4 Вт
- Uп=12В - 3,1 Вт
- Uп=9 В - 1,8 Вт
- Uп=6 В - 0,7 Вт
КНИ (Uп=9 В, P<1,2 Вт, RL=4 Ом) - 0,3 %
Ток покоя - 8...18 мА
Схема включения
TDA1905
Напряжение питания - 4...30 В
Максимальный потребляемы ток - 2,5 А
Выходная мощность (КНИ=10%)
- Uп=24 В (RL=16 Ом) - 5,3 Вт
- Uп=18В (RL=8 Ом) - 5,5 Вт
- Uп=14 В (RL=4 Ом) - 5,5 Вт
- Uп=9 В (RL=4 Ом) - 2,5 Вт
КНИ (Uп=14 В, P<3,0 Вт, RL=4 Ом) - 0,1 %
Ток покоя - <35 мА
Схема включения
TDA1910
Напряжение питания - 8...30 В
Максимальный потребляемы ток - 3 А
Выходная мощность (КНИ=10%):
- Uп=24 В (RL=8 Ом) - 10 Вт
- Uп=24 В (RL=4 Ом) - 17,5 Вт
- Uп=18 В (RL=4 Ом) - 9,5 Вт
КНИ (Uп=24 В, P<10,0 Вт, RL=4 Ом) - 0,2 %
Ток покоя - <35 мА
Схема включения
TDA2003
Напряжение питания - 8...18 В
Максимальный потребляемы ток - 3,5 А
Выходная мощность (Uп=14В, КНИ=10%):
- RL=4,0 Ом - 6 Вт
- RL=3,2 Ом - 7,5 Вт
- RL=2,0 Ом - 10 Вт
- RL=1,6 Ом - 12 Вт
КНИ (Uп=14,4 В, P<4,5 Вт, RL=4 Ом) - 0,15 %
Ток покоя - <50 мА
Схема включения
TDA7056
УНЧ, предназначенный для работы в носимых радио- и телеприемниках.
Напряжение питания - 4,5...16 В Максимальный потребляемый ток - 1,5 А
Ток покоя(Е п = 12 В, R =16 Ом) - <16 мА
Выходная мощность(Е П = 12 В, R L = 16 Ом, КНИ = 10%) - 3,4 Вт
КНИ(Е П = 12 B, R L = 16 Ом, Рвых = 0,5 Вт) - 1 %
Рабочий диапазон частот - 20...20000 Гц
Схема включения
TDA7245
УНЧ, предназначенный для работы в носимых аудиоустройствах, но также может применяться в любой другой аппаратуре.Напряжение питания - 12...30 В
Максимальный потребляемый ток - 3,0 А
Ток покоя (Е п = 28 В) - <35 мА
Выходная мощность (КНИ = 1%):
-Е п = 14 В, R L = 4 Ом - 4 Вт
-Е П = 18 В, R L = 8 Ом - 4 Вт
Выходная мощность (КНИ = 10%):
-Е П = 14 В, R L = 4 Ом - 5 Вт
-Е П = 18 В, R L = 8 Ом - 5 Вт
КНИ,%
-Е П = 14 В, R L = 4 Ом, Pвых <3,0 - 0,5 Вт
-Е П = 18 В, R L = 8 Ом, Pвых <3,5 - 0,5 Вт
-Е П = 22 В, RL=16 Ом, Pвых <3,0 - 0.4 Вт
Полоса пропускания по уровню
-ЗдБ(Е =14 В, РL = 4 Ом, Pвых = 1 Вт) - 50...40000 Гц
TEA0675
Двухканальный Dolby В шумоподавитель, предназначенный для применения в автомобильной технике. Содержит в своем составе предварительные усилители, эквалайзер с электронным управлением, устройство детектирования электронных пауз для режима сканирования Automatic Music Search (AMS). Конструктивно выполняется в корпусах SDIP24 и SO24.Напряжение питания, 7,6,..12 В
Потребляемый ток, 26...31 мА
Отношение (сигнал+шум)/сигнал, 78...84 дБ
Коэффициент нелинейных искажений:
на частоте 1 кГц, 0,08...0,15%
на частоте 10 кГц, 0,15...0,3%
Выходное сопротивление, 10 кОм
Коэффициент усиления по напряжению, 29...31 дБ
TEA0678
Двухканальный интегральный шумоподавитель Dolby В, разработанный для применения в автомобильной аудиоаппаратуре. Включает в себя каскады предварительного усиления, эквалайзер с электронным управлением, электронный коммутатор источников сигнала, систему Automatic Music Search (AMS).Выпускается в корпусах SDIP32 и SO32.
Ток потребления, 28 мА
Коэффициент усиления предусилителя (на частоте 1 кГц), 31 дБ
Коэффициент гармоник
< 0,15 %
на частоте 1 кГц при Uвых=6 дБ, < 0,3 %
Напряжение шумов, приведенное ко входу, в диапазоне частот 20...20000 Гц при Rист=0, 1,4 мкВ
TEA0679
Двухканальный интегральный усилитель с системой шумопонижения Dolby В, разработанный для применения в различной автомобильной аудиоаппаратуре. Включает в себя каскады предварительного усиления, эквалайзер с электронным управлением, электронный коммутатор источников "сигнала, систему Automatic Music Search (AMS). Управление основными регулировками ИМС осуществляется по шине I2СВыпускается в корпусе SO32.
Напряжение питания, 7,6...12 В
Ток потребления, 40 мА
Коэффициент гармоник
на частоте 1 кГц при Uвых=0 дБ, < 0,15 %
на частоте 1 кГц при Uвых=10 дБ, < 0,3 %
Переходное затухание между каналами (Uвых=10 дБ, на частоте 1 кГц), 63 дБ
Отношение сигнал+шум/шум, 84 дБ
TDA0677
Сдвоенный предварительный усилитель-эквалайзер, предназначенный для использования в автомагнитолах. Включает в себя предварительный усилитель и усилитель-корректор с электронным коммутатором постоянных времени. Также содержит электронный коммутатор входов.ИМС изготавливается в корпусе SOT137A.
Напряжение питания, 7,6.,.12 В
Ток потребления, 23...26 мА
Отношение сигнап+шум/шум, 68...74 дБ
Коэффициент гармоник:
на частоте 1кГц при Uвых = 0 дБ, 0,04...0,1 %
на частоте 10 кГц при Uвых = 6 дБ, 0,08...0,15 %
Выходное сопротивление, 80... 100 Ом
Коэффициент усиления:
на частоте 400 Гц, 104...110 дБ
на частоте 10 кГц, 80..86 дБ
TEA6360
Двухканальный пятиполосный эквалайзер, управляемый по шине 12С, предназначен для применения в автомагнитолах, телевизорах, музыкальных центрах.Изготавливается в корпусах SOT232 и SOT238.
Напряжение питания, 7... 13,2 В
Потребляемый ток, 24,5 мА
Входное напряжение, 2,1 В
Выходное напряжение, 1 В
Диапазон воспроизводимых частот по уровню -1дБ, 0...20000 Гц
Коэффициент нелинейных искажений в диапазоне частот 20...12500 Гц и выходном напряжении 1,1 В, 0,2...0,5 %
Коэффициент передачи, 0,5...0 дБ
Диапазон рабочих температур, -40...+80 С
TDA1074A
Предназначена для использования в стерео усилителях в качестве двухканального регулятора тембра (низких и средних частот) и звука. В состав микросхемы входят две пары электронных потенциометров с восьмью входами и четыре отдельных выходных усилителя. Регулировка каждой потенциометрической пары осуществляется индивидуально, подачей на соответствующие выводы постоянного напряжения.ИМС изготавливается в корпусах SOT102, SOT102-1.
Максимальное напряжение питания, 23 В
Ток потребления (без нагрузки), 14...30 мА
Коэффициент передачи, 0 дБ
Коэффициент гармоник:
на частоте 1кГц при Uвых = 30 мВ, 0,002 %
на частоте 1кГц при Uвых = 5 В, 0,015...1 %
Выходное напряжение шумов в диапазоне частот 20.. .20000 Гц, 75 мкВ
Межканальная развязка в диапазоне частот 20.. .20000 Гц, 80 дБ
Максимальная рассеиваемая мощность, 800 мВт
Диапазон рабочих температур, -30...+80°С
TEA5710
Функционально законченная ИМС, выполняющая функции AM и ЧМ приемника. Содержит все необходимые каскады: от усилителя высокой частоты до AM/ ЧМ детектора и усилителя низкой частоты. Отличается высокой чувствительностью и малым потребляемым током. Применяется в портативных АМ/ЧМ приемниках, радиотаймерах, радионаушниках. ИМС изготавливается в корпусе SOT234AG (SOT137A).Напряжение питания, 2..,12 В
Ток потребления:
в AM режиме, 5,6...9,9 мА
в ЧМ режиме, 7,3...11,2 мА
Чувствительность:
в AM режиме, 1,6 мВ/м
в ЧМ режиме при отношении сигнал/шум 26 дБ, 2,0 мкВ
Коэффициент гармоник:
в AM режиме, 0,8..2,0 %
в ЧМ режиме, 0,3...0,8 %
Выходное напряжение низкой частоты, 36...70 мВ
Обновлено: 27.04.2016
Отличный усилитель для дома можно собрать на микросхеме TDA7294. Если вы не сильны в электронике, то такой усилитель идеальный вариант, он не требует тонкой настройки и отладки как транзисторный усилитель и прост в построении в отличие от лампового усилителя.
Микросхема TDA7294 выпускается вот уже на протяжении 20 лет и до сих пор не потеряла своей актуальности, и по прежнему востребована в кругу радиолюбителей. Для начинающего радиолюбителя, эта статья станет хорошим подспорьем для знакомства с интегральными усилителями звуковой частоты.
В этой статье я постараюсь подробно расписать устройство усилителя на TDA7294. Основной акцент сделаю на стерео усилителе, собранном по обычной схеме (1 микросхема на канал) и вкратце расскажу про мостовую схему (2 микросхемы на канал).
Микросхема TDA7294 и ее особенности
TDA7294 – детище компании SGS-THOMSON Microelectronics, эта микросхема представляет собой усилитель низкой частоты AB класса, и построена на полевых транзисторах.
Из достоинств TDA7294 можно отметить следующее:
- выходная мощность, при искажениях 0,3–0,8 %:
- 70 Вт для нагрузки сопротивлением 4 Ом, обычная схема;
- 120 Вт для нагрузки сопротивлением 8 Ом, мостовая схема;
- функция приглушения (Mute) и функция режима ожидания (Stand-By);
- низкий уровень шумов, малые искажения, диапазон частот 20–20000 Гц, широкий диапазон рабочих напряжений - ±10–40 В.
Технические характеристики
| Технические характеристики микросхемы TDA7294 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Параметр | Условия | Минимум | Типовое | Максимум | Единицы |
| Напряжение питания | ±10 | ±40 | В | ||
| Диапазон воспроизводимых частот | Cигнал 3 db Выходная мощность 1Вт |
20-20000 | Гц | ||
| Долговременная выходная мощность (RMS) | коэф-т гармоник 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 | |
| Пиковая музыкальная выходная мощность (RMS), длительность 1 сек. | коэф-т гармоник 10%: Uп = ±38 В, Rн = 8 Ом Uп = ±33 В, Rн = 6 Ом Uп = ±29 В, Rн = 4 Ом |
100 100 100 |
Вт | ||
| Общие гармонические искажения | 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 | 0,1 | % | ||
| Температура срабатывания защиты | 145 | °C | |||
| Ток в режиме покоя | 20 | 30 | 60 | мА | |
| Входное сопротивление | 100 | кОм | |||
| Коэффициент усиления по напряжению | 24 | 30 | 40 | дБ | |
| Пиковое значение выходного тока | 10 | А | |||
| Рабочий диапазон температур | 0 | 70 | °C | ||
| Термосопротивление корпуса | 1,5 | °C/Вт | |||
Назначение выводов
| Назначение выводов микросхемы TDA7294 | |||
|---|---|---|---|
| Вывод микросхемы | Обозначение | Назначение | Подключение |
| 1 | Stby-GND | «Сигнальная земля» | «Общий» |
| 2 | In- | Инвертирующий вход | Обратная связь |
| 3 | In+ | Неинвертирующий вход | Вход аудиосигнала через разделительный конденсатор |
| 4 | In+Mute | «Сигнальная земля» | «Общий» |
| 5 | N.C. | Не используется | – |
| 6 | Bootstrap | «Вольтодобавка» | Конденсатор |
| 7 | +Vs | Питание входного каскада (+) | |
| 8 | -Vs | Питания входного каскада (-) | |
| 9 | Stby | Режим ожидания | Блок управления |
| 10 | Mute | Режим приглушения | |
| 11 | N.C. | Не используется | – |
| 12 | N.C. | Не используется | – |
| 13 | +PwVs | Питания выходного каскада (+) | Плюсовая клемма (+) блока питания |
| 14 | Out | Выход | Выход аудиосигнала |
| 15 | -PwVs | Питания выходного каскада (-) | Минусовая клемма (-) блока питания |
Обратите внимание. Корпус микросхемы связан с минусом питания (выводы 8 и 15). Не забывайте про изоляцию радиатора от корпуса усилителя или изоляцию микросхемы от радиатора, установив ее через термопрокладку.
Также хочу заметить, что в моей схеме (как и в даташите) нет разделения входных и выходных «земель». Поэтому в описании и на схеме определения «общий», «земля», «корпус», GND следует воспринимать как понятия одного толка.
Отличие в корпусах
Микросхема TDA7294 выпускается двух видов – V (вертикальный) и HS (горизонтальный). TDA7294V, имея классическое вертикальное исполнение корпуса, первой сошла с конвейера и до настоящего времени является наиболее распространённой и доступной.
Комплекс защит
Микросхема TDA7294 имеет ряд защит:
- защита от перепадов напряжения питания;
- защита выходного каскада от короткого замыкания или перегрузки;
- тепловая защита. При нагреве микросхемы до 145 °С включается режим приглушения (Mute), а при 150 °С включается режим ожидания (Stand-By);
- защита выводов микросхемы от электростатических разрядов.
Усилитель мощности на TDA7294
Минимум деталей в обвязке, простая печатная плата, терпение и заведомо годные детали позволят вам без труда собрать недорогой УМЗЧ на TDA7294 с чистым звучанием и хорошей мощностью для домашнего использования.
Вы можете подключить данный усилитель непосредственно к линейному выходу звуковой карты компьютера, т.к. номинальное входное напряжение усилителя 700 мВ. А уровень номинального напряжения линейного выхода звуковой карты регламентируется в пределах 0,7–2 В.
Структурная схема усилителя
На схеме представлен вариант стерео усилителя. Структура усилителя по мостовой схеме аналогична – также две платы с TDA7294.
- А0 . Блок питания
- А1 . Блок управления режимами Mute и Stand-By
- A2 . УМЗЧ (левый канал)
- A3 . УМЗЧ (правый канал)
Обратите внимание на подключение блоков. Неправильная разводка проводов внутри усилителя может вызвать дополнительные помехи. Чтобы максимально минимизировать шумы следуйте нескольким правилам:
- Питание к каждой плате усилителя нужно подводить отдельным жгутом.
- Провода питания должны быть свиты в косичку (жгут). Это позволит компенсировать магнитные поля, создаваемые протекающим по проводникам током. Берем три провода («+», «-», «Общий») и плетем из них косичку с легким натягом.
- Избегайте «земляных петель». Это такая ситуация когда общий проводник, соединяя блоки, образует замкнутый контур (петлю). Подключение общего провода должно идти последовательно от входных разъемов к регулятору громкости, от него к плате УМЗЧ и дальше на выходные разъемы. Желательно использовать изолированные от корпуса разъемы. А для входных цепей также экранированные провода в изоляции.
Перечень деталей для БП TDA7294:
Приобретая трансформатор, обратите внимание, что на нем пишут действующее значение напряжения – U Д, и, замерив вольтметром вы также увидите действующее значение. На выходе после выпрямительного мостика конденсаторы заряжаются до амплитудного напряжения – U А. Амплитудное и действующее напряжения связаны следующей зависимостью:
U А = 1,41 × U Д
Согласно характеристикам TDA7294 для нагрузки сопротивлением 4 Ом оптимальное напряжение питания ±27 вольт (U А). Выходная мощность при таком напряжении будет 70 Вт. Это оптимальная мощность для TDA7294 – уровень искажений составит 0,3–0,8 %. Увеличивать питание для повышения мощности нет смысла т.к. уровень искажений растет лавинообразно (см. график).
Вычисляем необходимое напряжение каждой вторичной обмотки трансформатора:
U Д = 27 ÷ 1,41 ≈ 19 В
У меня трансформатор с двумя вторичными обмотками, с напряжением на каждой обмотке 20 вольт. Поэтому на схеме я обозначил клеммы питания как ± 28 В.
Для получения 70 Вт на канал, учитывая КПД микросхемы 66 %, считаем мощность трансформатора:
P = 70 ÷ 0,66 ≈ 106 ВА
Соответственно для двух TDA7294 это 212 ВА. Ближайший стандартный трансформатор, с запасом, будет на 250 ВА.
Здесь уместно заявить, что мощность трансформатора посчитана для чистого синусоидального сигнала, для реального музыкального звука возможны поправки. Так, Игорь Рогов утверждает , что для усилителя мощностью 50 Вт, достаточно будет трансформатора на 60 ВА.
Высоковольтная часть БП (до трансформатора) собирается на печатной плате 35×20 мм, можно и навесным монтажом:
Низковольтная часть (А0 по структурной схеме) собрана на печатной плате 115×45 мм:
Все платы усилителя доступны в одном .
Данный блок питания для TDA7294 рассчитан на две микросхемы. Для большего количества микросхем придется заменить диодный мост и увеличить емкость конденсаторов, что повлечет за собой изменение габаритов платы.
Блок управления режимами Mute и Stand-By
Микросхема TDA7294 обладает режимом ожидания (Stand-By) и режимом приглушения (Mute). Управление этими функциями происходит через выводы 9 и 10 соответственно. Режимы будут включены пока на этих выводах напряжение отсутствует или оно меньше +1,5 В. Чтобы «разбудить» микросхему достаточно подать на выводы 9 и 10 напряжение больше +3,5 В.
Для одновременного управления всеми платами УМЗЧ (особенно актуально для мостовых схем) и экономии радиодеталей есть резон собрать отдельный блок управления (А1 по структурной схеме):
Список деталей для блока управления:
- Диод (VD1) . 1N4001 или аналогичный.
- Конденсаторы (C1, C2) . Полярные электролитические, отечественные K50-35 или импортные, 47 мкФ 25 В.
- Резисторы (R1–R4) . Обычные маломощные.
Печатная плата блока имеет размеры 35×32 мм:
Задача блока управления обеспечить бесшумное включение и отключение усилителя за счет режимов Stand-By и Mute.
Принцип работы следующий. При включении усилителя, вместе с конденсаторами блока питания, заряжается и конденсатор C2 блока управления. Как только он зарядится, режим Stand-By отключится. Чуть дольше заряжается конденсатор C1, поэтому режим Mute отключится во вторую очередь.
При отключении усилителя от сети первым разряжается конденсатор C1 через диод VD1 и включает режим Mute. Затем разряжается конденсатор C2 и устанавливает режим Stand-By. Микросхема замолкает, когда конденсаторы блока питания имеют заряд порядка 12 вольт, поэтому никаких щелчков и прочих звуков не слышно.
Усилитель на TDA7294 по обычной схеме
Схема включения микросхемы неинвертирующая, концепция соответствует оригинальной из даташита, только изменены номиналы компонентов для улучшения звуковых характеристик.
Список деталей:
- Конденсаторы:
- C1 . Пленочный, 0,33–1 мкФ.
- С2, С3 . Электролитические, 100–470 мкФ 50 В.
- С4, С5 . Пленочные, 0,68 мкФ 63 В.
- С6, С7 . Электролитические, 1000 мкФ 50 В.
- Резисторы:
- R1 . Переменный сдвоенный с линейной характеристикой.
- R2–R4 . Обычные маломощные.
Резистор R1 сдвоенный т.к. усилитель стерео. Сопротивление не более 50 кОм с линейной, а не логарифмической характеристикой для плавной регулировки громкости.
Цепь R2C1 представляет собой фильтр верхних частот (ФВЧ), подавляет частоты ниже 7 Гц, не пропуская их на вход усилителя. Резисторы R2 и R4 должны быть равны для обеспечения устойчивой работы усилителя.
Резисторы R3 и R4 организуют цепь отрицательной обратной связи (ООС) и задают коэффициент усиления:
Ку = R4 ÷ R3 = 22 ÷ 0,68 ≈ 32 дБ
Согласно даташиту коэффициент усиления должен лежать в пределах 24–40 дБ. Если меньше, то микросхема будет самовозбуждаться, если больше – вырастут искажения.
Конденсатор C2 участвует в цепи ООС, лучше взять с большей емкостью, чтобы снизить его влияние на низкие частоты. Конденсатор C3 обеспечивает увеличение напряжения питания выходных каскадов микросхемы – «вольтодобавка». Конденсаторы C4, C5 устраняют наводки вносимые проводами, а C6, C7 дополняют емкость фильтра блока питания. Все конденсаторы усилителя, кроме C1, должны быть с запасом по напряжению, поэтому берем на 50 В.
Печатная плата усилителя односторонняя, довольно компактная – 55×70 мм. При ее разработке стояла цель развести «землю» звездой, обеспечить универсальность и при этом сохранить минимальные габариты. Думаю это одна из самых маленьких плат для TDA7294. Данная плата рассчитана под установку одной микросхемы. Для стерео варианта, соответственно, понадобится две платы. Их можно установить рядом или одну над другой как у меня. Подробнее про универсальность расскажу чуть позже.
Радиатор, как видите, указан на одной плате, а вторая, аналогичная, крепится к нему сверху. Фотографии будут чуть дальше.
Усилитель на TDA7294 по мостовой схеме
Мостовая схема это сопряжение двух обычных усилителей с некоторыми поправками. Такое схемотехническое решение рассчитано для подключения акустики сопротивлением не 4, а 8 Ом! Акустика подключается между выходами усилителей.
Отличий от обычной схемы всего два:
- входной конденсатор C1 второго усилителя подключается к «земле»;
- добавлен резистор обратной связи (R5).
Печатная плата также представляет собой комбинацию из усилителей по обычной схеме. Размер платы – 110×70 мм.
Универсальная плата для TDA7294
Как вы уже заметили, вышеупомянутые платы по сути одинаковые. Следующий вариант печатной платы полностью подтверждает универсальность. На этой плате можно собрать стерео усилитель 2×70 Вт (обычная схема) или моно усилитель 1×120 Вт (мостовая). Размер платы – 110×70 мм.
Обратите внимание. Для использования этой платы в мостовом варианте, необходимо установить резистор R5, а перемычку S1 установить в горизонтальном положении. На рисунке эти элементы изображены пунктиром.
Для обычной схемы резистор R5 не нужен, а перемычку необходимо установить в вертикальном положении.
Сборка и наладка
Сборка усилителя не вызовет особых трудностей. Как таковой наладки усилитель не требует и заработает сразу при условии, что все собрано правильно и микросхема не бракованная.
Перед первым включением :
- Убедитесь в правильном монтаже радиодеталей.
- Проверьте правильность подключения проводов питания, не забывайте, что на моей плате усилителя «земля» находится не по центру между плюсом и минусом, а с краю.
- Убедитесь, что микросхемы изолированы от радиатора, если нет, то проверьте отсутствие контакта радиатора с «землей».
- Подавайте питание по очереди на каждый усилитель, так есть шанс не сжечь сразу все TDA7294.
Первое включение :
- Нагрузку (акустику) не подключаем.
- Входы усилителей замыкаем на «землю» (замкнуть X1 с X2 на плате усилителя).
- Подаем питание. Если с предохранителями в БП все нормально и ничего не задымилось, то запуск удался.
- Мультиметром проверяем отсутствие постоянного и переменного напряжения на выходе усилителя. Допускается незначительное постоянное напряжение, не более ±0,05 вольта.
- Отключаем питание и проверяем на нагрев корпус микросхемы. Будьте внимательны, конденсаторы в БП долго разряжаются.
- Через переменный резистор (R1 по схеме) подаем звуковой сигнал. Включаем усилитель. Звук должен появиться с небольшой задержкой, а при выключении сразу пропадать, это характеризует работу блока управления (A1).
Заключение
Надеюсь, данная статья поможет вам собрать качественный усилитель на TDA7294. Напоследок представляю несколько фотографий в процессе сборки, не обращайте внимания на качество исполнения платы, старый текстолит неравномерно протравился. По результатам сборки были сделаны некоторые правки, поэтому платы в файле.lay немного отличаются от плат на фотографиях.
Усилитель изготавливался для хорошего знакомого, он придумал и реализовал такой оригинальный корпус. Фотографии стерео усилителя на TDA7294 в сборе:
На заметку : Все печатные платы собраны в одном файле. Для переключения между "печатками" покликайте по вкладкам как показано на рисунке.
Список файлов
Если нужно сделать простой, но достаточно мощный УМЗЧ — микросхема TDA2040 или TDA2050 будет наилучшим и недорогим решением. Этот небольшой стереофонический усилитель ЗЧ построен на основе двух всем известных микросхем TDA2030A. По сравнению с классическим включением, в этой схеме улучшена фильтрация питания и оптимизирована разводка печатной платы. После добавления любого предусилителя и блока питания — конструкция идеально подходит для изготовления самодельного домашнего усилителя мощности звука, примерно на 15 Вт (каждый канал). Проект изготовлен на основе TDA2030A, но можно использовать TDA2040 или TDA2050, тем самым раза в полтора увеличивая выходную мощность. Усилитель подходит для динамиков с сопротивлением 8 или 4 Ом. Преимуществом конструкции является то, что она не требует двух-полярного питания, как большинство . Схема отличается хорошими параметрами, легкостью запуска и надежностью в работе.
Принципиальная электрическая схема УНЧ
Усилитель 2x15W ТДА2030 — схема стерео
TDA2030A позволяет спаять усилитель низкой частоты класса AB. Микросхема обеспечивает большой выходной ток, характеризуясь при этом низкими искажениями сигнала. Есть защита встроенная от короткого замыкания, которая автоматически ограничивает мощность до безопасной величины, а также традиционная для таких устройств тепловая защита. Схема состоит из двух одинаковых каналов, работа одного из которых описана далее.
Принцип действия усилителя на TDA2030
Резисторы R1 (100k), R2 (100k) и R3 (100k) служат для создания виртуального нуля усилителя U1 (TDA2030A), а конденсатор C1 (22uF/35V) фильтрует это напряжение. Конденсатор С2 (2,2 uF/35V) отсекает постоянную составляющую — предотвращает попадание постоянного напряжения на вход микросхемы усилителя через линейный вход.
Элементы R4 (4,7k), R5 (100k) и C4 (2,2 uF/35V) работают в петле отрицательной обратной связи и имеют задачу формирования частотной характеристики усилителя. Резисторы R4 и R5 определяют уровень усиления, в то время как C4 обеспечивает усиление в единицу для постоянной составляющей.
Резистор R6 (1R) вместе с конденсатором C6 (100nF) работают в системе, которая формирует характеристику АЧХ на выходе. Конденсатор C7 (2200uF/35V) предотвращает прохождение постоянного тока через динамик (пропуская переменный звуковой сигнал музыки).
Диоды D1 и D2 предотвращают появление опасных напряжений обратной полярности, которые могут возникнуть в катушке динамика и испортить микросхему. Конденсаторы C3 (100nF) и C5 (1000uF/35V) фильтруют питающее напряжение.
Печатная плата УНЧ
Печатная плата УНЧ ТДА2030
Печатную плату можете посмотреть на фотографиях. с чертежами можно в архиве (без регистрации). Что касается сборки — удобно сначала впаять две перемычки на шинах питания. По возможности следует использовать более толстый провод, а не тоненькую ножку от резистора, как часто бывает. Если усилитель будет работать с АС 8 Ом, а не 4 Ома — конденсаторы C7 и C14 (2200uF/35V) могут иметь значение 1000uF.
На фланцы обязательно следует прикрутить радиаторы или один общий радиатор, помня, что корпуса микросхем TDA2030A внутренне связаны с массой.
На печатной плате с успехом можно применять микросхемы TDA2040 или TDA2050 без всяких изменений цоколёвки. Плата была разработана таким образом, чтобы ее можно было при необходимости перерезать в месте, обозначенном пунктирной линией, и использовать только одну половину усилителя с микросхемой U1. На место разъемов AR2 (TB2-5) и AR3 (TB2-5) можете впаивать провода напрямую, если аудио разъёмы закреплены на корпусе усилителя.
Печатная плата усилителя готовая с расположением деталей
Корпус и БП
Блок питания берите или с трансформатором плюс выпрямитель, или готовый импульсный, например от ноутбука. Усилитель необходимо питать не стабилизированным напряжением в пределах 12 — 30 В. Максимальное напряжение питания 35 В, до которого естественно лучше не доходить на пару вольт, мало ли что.
Корпус делать с нуля очень хлопотно, так что проще всего подобрать готовую коробку (металл, пластик) или даже готовый корпус от электронного устройства (ТВ тюнер спутниковый, плеер DVD).
Не мечтай, действуй!
В настоящем проекте мы построим простой усилитель мощности звуковой частоты на популярной микросхеме . Чтобы конструкция стала законченной, снабдим его регулятором громкости и тембра, а также устройством защиты акустических систем.
Ознакомимся с представленными материалами, соберем базовые узлы и насладимся звучанием собственного усилителя…
Через некоторое время проведем серию экспериментов по улучшению звука, извлекаемого с помощью усилителя.
В первой части проекта мы, не мудрствуя лукаво, соберем «студенческий» усилитель Питера Смита.
Немного истории
На рис. 1 изображена принципиальная схема усилителя, которую в свое время собирал каждый увлеченный студент радиотехнической специальности. На юбилейной (30 лет со дня окончания ВУЗа) встрече выпускников Новгородского политехнического института в мае 2009 года мы обсуждали этот усилитель, а главным образом танцы, в озвучивании и которых он принимал самое непосредственное участие .
Рис. 1. Принципиальная схема высококачественного усилителя звуковой частоты С. Батя и В. Середы
Параметры усилителя мощности следующие:
Номинальная выходная мощность (Rн=4 Ом, Кг=0,7 %), Вт = 20
Рабочий диапазон частот при неравномерности частотной характеристики ±0,5 дБ, Гц = 20…20000
Чувствительность при номинальной выходной мощности и входном сопротивлении 10 кОм, В = 1
Относительный уровень помех, дБ = -86
Усилитель выполнен по топологии Лина, ставшей классической и состоит из дифференциального входного каскада на транзисторах VT1, VT2, усилителя напряжения VT3 и двухтактного выходного каскада VT4 – VT9. Выбрана неинвертирующая схема включения. Резистор R1 определяет входное сопротивление, а резисторы R6 и R7 образуют делитель цепи отрицательной обратной связи, задающий усиление по переменному току: Ku=1+R7/R6=11 (20,83дБ).
По постоянному току коэффициент передачи равен единице, от аудиоусилителя не требуется усиление постоянного напряжения. Но встречаются авторы, скажем Е.С. Алешин, которые утверждают, что усилитель должен иметь нижнюю границу усиливаемых частот от постоянного тока (0 Гц). Для разделения цепей передачи постоянного и переменного тока установлен конденсатор С3. Входная цепь R1, C1 и цепь обратной связи R6, C3 образуют фильтры верхних частот. Поскольку частоты среза этих фильтров близки, вместе они определяют нижнюю границу воспроизводимого усилителем диапазона частот.
В нашем случае:
Оптимальной результирующей частотой среза будет частота, на порядок ниже слышимой человеком, а именно – 1…3 Гц.
В цепи коллектора усилителя напряжения VT3 имеется схема «вольтодобавки» R10, R11, C5, создающая положительную обратную связь на нижних частотах, и позволяющая улучшить форму отрицательной полуволны усиливаемого сигнала. В коллектор VT3 включен также конденсатор С4, формирующий требуемую амплитудно-частотную характеристику на высоких частотах. Обычно такой конденсатор включают между базой и коллектором каскада усилителя напряжения. За счет эффекта Миллера его емкость оказывается небольшой – несколько десятков пикофарад. Включение конденсатора С4 между коллектором и общим проводом потребовало на порядок увеличить его емкость.
Выходной каскад выполнен на составном эмиттерном повторителе – тройке, причем в отрицательном плече применена схема Шиклаи, позволяющая использовать мощные транзисторы одинаковой структуры.
Поскольку в то время был дефицит всего, транзисторы мы покупали на радиорынке Автово в Ленинграде (теперь Санкт – Петербург). Помню, в первый раз приобрел транзисторы у любезного молодого человека в пиджаке и при галстуке. По приезде в Новгород выяснилось, что все транзисторы имеют пробой между коллектором и эмиттером, хотя и не паяные. В следующий раз мне не удалось заглянуть в глаза этому жулику, но опыт пришел быстро. На радиорынке я приметил мужика, у которого тряслись руки, и внешний вид был не столь фешенебельный, как у предыдущего. Зато все приобретенные транзисторы оказались просто замечательными, да еще с военной приемкой!
--
Спасибо за внимание!
Игорь Котов,
главный редактор журнала «Датагор»
Интегральная схема TDA2006 снята с производства, но все еще встречается в продаже. Ее улучшенным вариантом можно считать распространенную микросхему высококачественного звукового усилителя .
Все микросхемы имеют внутреннюю защиту от перегрузок или короткого замыкания на выходе, а также автоматическую систему отключающую усилитель при перегреве.
Металлическая планка для крепления к радиатору микросхем, указанных в табл. 1, соединена с отрицательным выводом (вывод 3) источника питания, что удобно при однополярном питании микросхемы, поскольку не требует изолирующей прокладки между микросхемой и радиатором. Обратите внимание на то, что с двухполярным источником прокладка необходима.
Входной конденсатор С1 является неполярным электролитическим, а усиление по напряжению определяется уже известным отношением резисторов в цепи обратной связи: Ku=1+R4/R3.
Фильтр нижних частот R1, C2 на входе микросхемы, ограничивает спектр сигналов, тем самым предотвращает появление динамических искажений. Элементы R5, C4 – цепь Зобеля; в непосредственной близости от выводов питания микросхемы устанавливаются пары конденсаторов пленочный плюс оксидный (соответственно С5, С6 и С7, С8), играющие важную роль в обеспечении устойчивой работы усилителя.
Ограничительные диоды VD1, VD2, присоединенные между шинами питания и выходом усилителя в обратной полярности, служат эффективным методом защиты транзисторов выходного каскада микросхемы DA1. В Datasheet рекомендуются выпрямительные диоды общего применения 1N4001, но я на практике убедился, что лучше использовать быстродействующие диоды, например отечественные КД212 .
Анализ данных, приведенных в табл. 1, показывает, что наименьшими искажениями обладает интегральная схема высококачественного звукового усилителя . При напряжении питания ±25 В и нагрузке 4 Ом она может обеспечить выходную мощность 20 Вт с коэффициентом нелинейных искажений 0,015 %. Выберем эту микросхему для реализации нашего проекта.
Рис. 4. Принципиальная схема «студенческого» усилителя Питера Смита
Усилителя мощности имеет следующие параметры:
Номинальная выходная мощность (Rн=4 Ом; 8 Ом), Вт = 20
Рабочий диапазон частот при выходной мощности 1 Вт, Гц = 14…100000
Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц при выходной мощности 20 Вт, дБ = -105
Рис. 5. Принципиальная схема блока питания для усилителя Питера Смита
Хотя микросхемы, указанные в табл. 1 просты и удобны в использовании, они требуют тщательной продуманности разводки проводников при разработке печатной платы для обеспечения устойчивой и надежной работы. Печатная плата, спроектированная Питером Смитом представляет собой пример грамотной разводки сильноточных и слаботочных цепей усилителя, и может быть смело рекомендована к повторению (рис. 6), также, как и блок питания (рис. 7).
Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только
Рис. 6. Размещение элементов и печатная плата «студенческого» усилителя мощности. Размеры печатной платы – 80х63,5 мм
Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только
Рис. 7. Размещение элементов и печатная плата (90х54,5 мм) блока питания для усилителя Питера Смита
Здесь возник вопрос, требующий пояснения.
Что такое силовая и сигнальная «земля»?
Разберемся с заземлением в УМЗЧ. Следует понимать, что имеются земли двух типов: силовые (токовые) и сигнальные (потенциальные). По первым протекают токи, а по вторым практически нет (малые токи сигнала и смещения в дифференциальном каскаде). Как только в цепь потенциальной земли попадает отрезок токовой земли (иногда достаточно нескольких миллиметров!), возникают помехи и искажения выходного сигнала. Я сталкивался с ситуацией, когда один сантиметр общей сигнальной и силовой земли увеличивал коэффициент гармоник на два порядка – с тысячных долей процента до десятых!Виновато конечное сопротивление «земляных» шин, которое приводит к тому, что импульсы тока по общему проводу с выхода усилителя могут попасть на его вход.
Существуют три действенных способа борьбы с такими помехами:
- увеличение сечения шин общего провода;
- соединение всех идущих к общему проводу проводников в одной точке;
- гальваническая развязка общего провода входного каскада от шины питания выходных каскадов усилителя.
Последнее возможно в УМЗЧ с дифференциальным каскадом. С общим проводом источника сигнала связаны выводы R1, R2, С2 и С3, см. рис. 4 (сигнальная «земля»). Все остальные проводники, соединенные с общим проводом, подсоединены к силовой «земле». Кстати, некоторые конструкторы используют не две, а три «земли» - сигнальную, промежуточную и силовую. Для предотвращения выхода усилителя из строя при случайном отключении источника сигнала обе земляные шины соединены на плате резистором R6. Его сопротивление выбирают как компромисс между воздействием помех от «силовой» земли и влиянием на глубину отрицательной обратной связи (практический выбор – единицы … десятки Ом).
В случаях, когда сигнальная земля образует замкнутый контур, он играет роль антенны, вызывая появление трудно устранимых наводок.
Вид смонтированного модуля УМЗЧ и блока питания к нему, вынесенный в аннотацию статьи, обязаны усилить желание немедленно самому собрать данную конструкцию.
Оценка площади охлаждающей поверхности радиатора
Микросхема обязательно должна быть установлена на радиаторе – ведь даже в состоянии покоя на ней рассеивается мощность, равная P0=UпI0=(2 25) 0,07=3,5 Вт. Чтобы рассчитать необходимую площадь радиатора, вычислим максимальную рассеиваемую мощность для случая работы в идеальном классе В:
где Uп – полное напряжение источника питания, Rн – сопротивление нагрузки, Р0 – мощность, рассеиваемая в режиме покоя.При полном напряжении источника питания Uп =50 В, Rн =8 Ом на корпусе микросхемы должна рассеиваться мощность около 19,3 Вт. Ясно, что температура кристалла при работе всегда должна быть ниже 150ºС. Примем температуру окружающего воздуха 53 ºС, тогда тепловое сопротивление переход – окружающая среда должно быть меньше, чем: (150-53)/19,3=5,0 ºС/Вт.
Обычно сумма тепловых сопротивлений корпус – радиатор и радиатор – окружающая среда оказываются меньше, чем 2,0 ºС/Вт. Тепловое сопротивление корпус – радиатор зависит от способа установки микросхемы. Если использовано непосредственное соединение металл – металл, тепловое сопротивление будет примерно 1,0 ºС/Вт при использовании теплопроводной пасты и 1,2 ºС/Вт при ее отсутствии.
При наличии слюдяной прокладки между корпусом и радиатором тепловое сопротивление можно считать равным 1,6 ºС/Вт и 3,4 ºС/Вт соответственно при применении теплопроводной пасты и без нее. Рассмотрим для примера крепление микросхемы к радиатору через слюдяную прокладку с применением теплопроводной пасты. Тепловое сопротивление радиатора должно быть меньше чем 5,0 – 2,0 - 1,6 = 1,4 ºС/Вт. Это рекомендуемое тепловое сопротивление радиатора для данной конструкции.
Полезно оценить результаты расчетов радиатора с помощью какой-нибудь программы, например, . Самый прикидочный расчет площади охлаждающей поверхности радиатора: 20 квадратных сантиметров на каждый ватт рассеиваемой микросхемой мощности.
Для радиаторов, выполненных из алюминиевых сплавов с ребрами не тоньше 3 мм при шаге ребер не менее 10 мм и свободном потоке воздуха площадь радиатора можно оценить следующей приближенной формулой: S[кв см]≈600/Rθр-с[ºС/Вт]=600/1,4=430 кв см.
Как уже указывалось, микросхема снабжена эффективной схемой тепловой защиты. Когда температура кристалла микросхемы достигнет 170 ºС, схема тепловой защиты срабатывает, и усилитель выключается. Включение происходит после понижения температуры кристалла до 145 ºС. Однако, если температура кристалла снова начнет повышаться, то теперь отключение произойдет уже при 150 ºС.
Детали
Ниже приведен список деталей для сборки усилителя .DA1 – Микросхема – 2 шт.,
R1 - Рез.-0,25-1 м – 2 шт.,
R2, R5 - Рез.-0,25-22 кОм – 4 шт.,
R3, R4 - Рез.-0,25-1 кОм – 4 шт.,
R6 - Рез.-0,25-10 Ом – 2 шт.,
R7 - Рез.-1-1 Ом
C1 - Конд.2,2/16V 0511 NPL – 2 шт. (Рекомендую 2,2/50V или 2,2/63V),
C2 - Конд.NPO 330пф 5%керам.имп. – 2 шт.,
C3 - Конд.22/16V 1016 NPL – 2 шт. (Рекомендую 22/50V или 22/63V),
C4 - Конд.0,22/63V К73-17 – 2 шт.,
C5, C7 - Конд.0,1µ/63V J К73-17(имп.) – 4 шт.,
C6, C8 - Конд.220/35V 1016 +105°C – 4 шт.,
FU1, FU2 – Предохранитель 2,5А – 4 шт.,
Держатель предохранителя 5х20, FH-100 на плату (пара) – 4 шт.,
Клеммник 2К шаг 5 мм на плату ТВ-01А – 4 шт.,
Клеммник 3К шаг 5 мм на плату ТВ-03ВС – 2 шт.,
Детали блока питания
VD1 – VD4 – Диод UF5404 – 4 шт.,
VD5, VD6 – Стабил. 15V 1,3W – 2 шт.,
R1, R2 – Рез.-1-560 Ом – 2 шт.,
C1, C2 – Конд.4700/35V 1840 +105° - 2 шт.,
C3, C4 – Конд.100/16V 0809 105°C – 2 шт. (Рекомендую 100/25V),
Клеммник 3К шаг 5 мм на плату ТВ-03ВС – 3 шт.,
T1 – Трансформатор 80 Вт (Например, тороидальный силовой трансформатор HR типа Т008218, 2х18В, 2,2А) – 1 шт.,
SA1 – Перекл. SC-791, 220V, 15A
FU1 – Предохранитель 1А – 1 шт.
XP1 - Шт."Сеть" CS-001 приб./защёлка – 1 шт.
Подчеркну, что в данном усилителе может быть применена любая из микросхем, указанных в табл. 1. Из этой же таблицы берется напряжение питания усилителя и параметры элементов обвязки (С1, С2, С4, R4 и R7, см. рис. 4).
