Стерео усилитель звука на TDA7262
Hi – Fi усилитель на два канала.
У этой микросхемы большой диапазон напряжения по питанию, а ток на выходе достигает 3,5 ампер. Также доступна функция ожидания и защита от кз и перегрева во время работы.
Предельные характеристики микросхемы
Напряжение питания Uпит | 25 В |
Выходной пиковый ток | 4,5 А |
Рассеиваемая мощность Pрасс | 30 Вт |
Рабочая температура Траб | -20…+85 °C |
Источник питания для усилителя
Работа усилителя очень сильно зависит от источника питания. Фактически усилитель занимается тем, что передает энергию из источника питания в колонки. Но делает это под управлением звукового сигнала. Передача энергии происходит так, чтобы в колонках сигнал был точно такой же, как и на входе усилителя. Как сделать правильный и хороший блок питания описано в статье Блок питания для TDA7294.
О том, как правильно сделать усилитель и источник питания, чтобы получить максимальное качество звучания, написано в этих статьях:
Дополнительная информация об усилителях и повышении качества звучания:
Ссылки приведенные в статье
Усилитель на TDA7293 / 7294 с Т-образной ООС
Блок питания для TDA7294
Разделение земли в усилителе
Подключение блоков внутри усилителя
Работа усилителя на микросхеме TDA7293 (TDA7294) на “трудную” нагрузку
Клип-детектор (clip-detector) для усилителя на TDA7293
Исследование верхней границы слуха
Информация, позволяющая лучше понять работу усилителя и получить максимум качества звучания
Hi-Fi усилитель на микросхеме TDA7294
Клиппинг (cliping) в усилителе
Расчет источника питания усилителя
Трансформатор для питания усилителя
Правильный выпрямитель
Выпрямитель для усилителя или сага о быстром диоде
Раздельное питание каналов стерео усилителя
Массив конденсаторов – мифы и реальность
Режимы Mute и StandBy в микросхеме TDA7294 / TDA7293
Усилитель 50 Вт
Простая одноканальная схема на TDA1514.
Характеристики микросхемы
Параметр | Значение |
Uпит1 | +10…+30 В |
Uпит2 | -10…-30 В |
Iвых | 5 А |
Iпокоя | 56 мА |
Pвых | 50 Вт |
Rвх | 20 кОм |
Коэффициент усиления | 30 дБ |
Полоса частот | 20-25 000 Гц |
Коэффициент гармоник | 0,01 % |
Rнагр | 8 Ом |
Назначение выводов
Номер вывода | Назначение |
1 | Неинвертирующий вход |
2 | Вывод схемы защиты |
3 | Вывод схемы отключения напряжения питания |
4 | Напряжение питания (-27,5 В) |
5 | Выход |
6 | Напряжение питания (+27,5 В) |
7 | Вход обратной связи и коррекции усилителя мощности |
8 | Вывод схемы отключения выхода |
9 | Инвертирующий вход |
Радиосхема усилителя, схема усилителя для сабвуфера и другие
Усилитель звука на 60Вт своими руками
Усилитель звука на 60Вт своими руками
Вот пока есть немного времени, на сайте появляеться еще одна новенькая схема, все знаем что чем больше мощность усилителя,тем он дороже стоит. Но как сделать если нужен усилитель и мощный и в то же время не бьет сильно по карману.
Хочу представить многим знакомую схему постого усилителя мощностью 25 или 60 ватт, стоимость которого копейки. Как было уже сказано, мощность усилителя зависит от напряжения питания и номиналов резисторов (в скобках указаны номиналы на 60 ватт).
TDA8567q 4х25 Вт
Мостовой усилитель класса Hi – Fi на четыре канала.
Есть защита от короткого замыкания выходного каскада и термозащита с уменьшением выходной мощности при перегреве. А еще микросхема обладает защитой от колебаний напряжения и режимом отключения. Еще данная микросхема обладает режимом вкл/выкл входного сигнала(режим Mute), и защитой при подаче напряжения на схему от «щелчка».
Характеристики микросхемы
Параметр | Значение |
Uпит | 6-18 В |
Iвых | 7,5 А |
Iпокоя | 230 мА |
Pвых | 4х25 Вт |
Rвх | 30 кОм |
Коэффициент усиления | 26 дБ |
Полоса частот | 20-20000 Гц |
Коэффициент гармоник | 0,05 % |
Rнагр | 4 Ом |
Назначение выводов
Номер вывода | Назначение |
1 | Напряжение питания |
2 | Выход 1+ |
3 | Общий |
4 | Выход 1- |
5 | Выход 2- |
6 | Общий |
7 | Выход 2+ |
8 | Напряжение питания |
9 | Диагностика |
10 | Вход 1 |
11 | Вход 2 |
12 | Общий сигнальный |
13 | Вход 3 |
14 | Вход 4 |
15 | Выбор режима |
16 | Напряжение питания |
17 | Выход 3+ |
18 | Общий |
19 | Выход 3- |
20 | Выход 4- |
21 | Общий |
22 | Выход 4+ |
23 | Напряжение питания |
↑ О цифрах выходной мощности в даташите
Далее. Нельзя от этих (и других) усилителей требовать больше, чем они могут. Не надо слишком доверять рекламным обещалкам. Указанная в datasheet мощность обычно преувеличена. То есть это обман, но формально всё правильно. Написано, что такая-то мощность при 10% искажений или вообще при меандре. Это верно, но слушать при таких искажениях невозможно — уши завянут. Честная мощность — при искажениях не более 1…2%, и для данных усилителей она на 25…30% ниже, чем при искажениях 10%.
Надо смотреть с какой нагрузкой могут работать усилители — 8 Ом, 4 Ом или даже 2 Ом. Если усилитель может работать с нагрузкой 2 Ома, он всегда сможет работать и с нагрузкой 4 Ом и 8 Ом, но не наоборот.
Забегу вперед и напишу, что микросхемы TDA7266, TDA7297 способны озвучить и стационарную акустику (дискотЭки не будет), но это не их профиль. Их профиль — полочная, компьютерная, переносная акустика, в том числе с батарейным питанием.
Стереоусилитель 12 дБ
TDA8199 можно использовать и с электронными регулировками громкости, и с простыми потенциометрами подходящего для звука класса.
Характеристики
Напряжение питания Uпит | 10,8 — 13,2 В |
Ток потребления Iпотр | 21 — 28 мА |
Коэффициент усиления выход/вход | 12 дБ |
Входное аудио сопротивление Rвх | 22 — 1000 Ом |
Коэффициент гармоник Kr | 0,35 — 1 % |
Выходное аудио сопротивление Rвых | 30 — 1000 Ом |
Напряжение шума на выходе Uвых шум | 30 мкВ |
Предельные значения микросхемы
Напряжение питания Uпит | 16 В |
Рабочая температура Траб | -55…+125 °C |
Температура хранения Тхран | 0…+70 °C |
УНЧ TDA8198 12 дБ
Микросхема TDA8198 изготавливается в корпусе DIP14 и используется в высококлассной аппаратуре.
Уровень динамического сигнала равен 90 дБ.
Есть защита выходного каскада от кз, и статики.
Характеристики микросхемы
Напряжение питания Uпит | 10,8 — 13,2 В |
Ток потребления Iпотр | 24 — 32 мА |
Опорное напряжение Uопорн | 6,9 В |
Напряжение шума на выходе Uвых шум | 300 мкВ |
Коэффициент гармоник Kr | 0,3 — 1 % |
Входное аудио сопротивление Rвх | 22 кОм |
Выходное аудио сопротивление Rвых | 10 — 300 Ом |
Предельные значения микросхемы
Напряжение питания Uпит | 16 В |
Рабочая температура Траб | -55…+125 °C |
Температура хранения Тхран | 0…+70 °C |
УНЧ TDA8196 12 дБ
Простая схема усилителя мощности на TDA8196. Схема для начинающего радиолюбителя. Не требует много деталей и простая в сборке. Миниатюрный мостовой усилитель мощности низкой частоты с электронным регулятором громкости.
Есть защита выходного каскада от кроткого замыкания, термозашита при перегрузках. Ну и конечно же защита от статики. Усилитель можно регулировать и как потенциометром, так и простым электронным регулятором громкости.
Характеристики TDA8196
Напряжение питания Uпит | 10,8 — 13,2 В |
Ток потребления Iпотр | 12 мА |
Опорное напряжение Uопорн | 6,6 В |
Входное аудио сопротивление | 10 — 13 кОм |
Входное аудио сопротивление | 0,2 — 1 кОм |
Коэффициент гармоник Kr | 0,4 — 1 % |
Напряжение шума на выходе | 40 мкВ |
Предельные значения микросхемы
Напряжение питания Uпит | 16 В |
Рабочая температура Траб | -55…+125 °C |
Температура хранения Тхран | 0…+70 °C |
Подключение регулятора громкости
Если предусилитель отсутствует, то регулятор громкости подключается непосредственно к усилителю. Важно, чтобы входные цепи не имели контакта с «землей» или с корпусом усилителя.
В качестве регулятора рекомендуется использовать переменный резистор (потенциометр) сопротивлением 30…50 кОм. Предельные значения сопротивления регулятора громкости 5…100 кОм, но при этом возможно небольшое ухудшение качества звучания.
Переменный резистор лучше использовать с экспоненциальной зависимостью сопротивления от угла поворота. Тогда при вращении ручки регулятора, громкость будет изменяться пропорционально углу поворота. Такие переменные резисторы российского производства имеют в обозначении букву В, а резисторы произведенные не в России – букву A.
TDA7265 и два варианта включения
Есть два варианта включения микросхемы.
- Большой диапазон питания (+-25В);
- Схема с двуполярным питанием;
- Мощность 2х25 Вт
- Есть режим работы без звука и функция ожидания;
- Термозащита от перегрева во время работы усилителя;
- Присутствует защита от кз.
Мостовой вариант усилителя на TDA7265
Характеристики микросхемы
Напряжение питания Uпит | 25 В |
Напряжение на выходе в холостом режиме | 80 — 130 мВ |
Ток потребления в холостом режиме Iпотр | 65 — 120 мА |
Ток смещения на неинвертирующем входе Iсмещ | 500 нА |
Выходная мощность Pвых | 20 — 25 Вт |
Коэффициент гармоник Kr | 0,01 — 0,7 % |
Коэффициент усиления (открытый контур) | 80 дБ |
Входное сопротивление Rвх | 15 — 20 кОм |
Температура отключения | 145 °C |
Предельные параметры микросхемы
Напряжение питания Uпит | 25 В |
Выходной пиковый ток | 4,5 А |
Рассеиваемая мощность Pрасс | 30 Вт |
Рабочая температура Tраб | -20…+85 °C |
Температура хранения Tхран | -40…+150 °C |
Используемые детали
Усилитель доступен для сборки даже начинающими и малочувствителен к качеству комплектующих. Но для получения наилучших параметров и максимально хорошего звука усилитель должен быть собран из качественных деталей. Качественные – это не обязательно дорогие.
Комплектующие неизвестного производителя лучше не использовать: они могут иметь плохие параметры. При применении таких комплектующих, усилитель может работать плохо или вообще не работать.
Список используемых деталей (BOM List) можно загрузить по ссылкам:
На русском языке:
hi-fi-7294-2020-bom-rus
In English:
hi-fi-7294-2020-bom-eng
Резисторы
В усилителе используются недорогие металлопленочные резисторы. Все резисторы кроме R9 мощностью 0,125…0,25 Вт. Если R9 российского производства, то достаточна мощность 0,5 Вт. Если R9 не российского производства, то рекомендуется устанавливать R9 мощностью 1 Вт. Это надежнее для работы на максимальной мощности или в качестве измерительного усилителя.
Если планируется стерео усилитель или многоканальный усилитель, то резисторы, включенные в цепь отрицательной обратной связи (R2…R5), желательно использовать с точностью 1% или лучше (более точные, чем 0,25% не нужны). В этом случае разбаланс громкости стереоканалов будет минимальным. Если доступны только резисторы точностью 5%, то их следует по возможности подобрать одинакового сопротивления во всех каналах. Другие резисторы не критичны к величине точности.
Большое значение имеет резистор R10. Этот резистор служит для разделения земли в усилителе. Но входная и выходная земли должны быть не только разделены, но и обязательно связаны. Если резистор R10 отсутствует, имеет плохой контакт или слишком большое сопротивление, то усилитель работать не будет. Поэтому важно, чтобы этот резистор был надежным и качественным и имел требуемое сопротивление. Аудио качество этому резистору не нужно.
В принципе, резистор R10 можно заменить перемычкой.
Керамические конденсаторы
Конденсаторы C1 и Cx керамические из качественной низковольтной керамики, с максимальным рабочим напряжением 50 вольт. Качественная керамика определяется по температурному коэффициенту емкости конденсатора (ТКЕ, TCC). Эти конденсаторы должны быть с ТКЕ класса НП0 (NP0), или С0G. Иногда вместо цифры 0 пишут букву О (НПО, NPO) – это то же самое. Производитель конденсаторов является важным. Конденсаторы noname лучше не использовать. Подойдут, например, Murata, Vishay, EPCOS. Можно использовать конденсаторы российского производства.
Выбор емкости конденсаторов C1 и Cx
Конденсатор С1 обрезает высокие частоты, поступающие на вход усилителя (он образует фильтр нижних частот), и тем самым подавляет высокочастотные помехи. Однако при этом сужается диапазон рабочих частот усилителя в области высоких частот. Емкость конденсатора С1 выбирается исходя из величины сопротивления регулятора громкости и требуемой частоты среза фильтра нижних частот (ФНЧ, LPF), который образует этот конденсатор совместно с резистором R1 и сопротивлением регулятора громкости. Я предлагаю на выбор одну из двух частот: 50 кГц и 70 кГц.
Частота среза 50 кГц выбирается для более сильного подавления возможных высокочастотных помех, поступающих на вход.
Источниками таких помех может быть как аппаратура связи (мобильные устройства, Wi-Fi и Bluetooth, радиосвязь, телевидение), так и другие промышленные и бытовые устройства.
Но высокочастотные помехи возникают не только из-за наводок систем радиосвязи. Ультразвук может поступать на вход усилителя с проигрывателя CD (точнее, его ЦАПа) — недостаточно отфильтрованная частота дискретизации. Или, например, с проигрывателя виниловых грампластинок — там ультразвук образуется при движении иглы звукоснимателя по канавке грампластинки.
Если вы уверены в отсутствии высокочастотных помех, то частоту среза входного фильтра можно выбрать равной 70 кГц. В этом случае усилитель может иметь максимальную рабочую частоту примерно 50 кГц.
При выборе частоты среза входного фильтра равной 50 кГц усилитель может иметь максимальную рабочую частоту примерно 40 кГц.
Значения емкости конденсатора C1 в зависимости от величины сопротивления регулятора громкости и требуемой частоты среза входного фильтра.
Сопротивление регулятора громкости, кОм | Емкость конденсатора С1, необходимая для получения частоты среза входного фильтра 50 кГц, пФ | Емкость конденсатора С1, необходимая для получения частоты среза входного фильтра 70 кГц, пФ |
Регулятор громкости на входе усилителя отсутствует: используется предусилитель или громкость регулируется звуковой картой компьютера | 2200 | 1500 |
5 | 1200 | 820 |
10 | 820 | 560 |
20 | 510 | 360 |
30 | 360 | 240 |
50 | 220 | 160 |
100 | 120 | 82 |
Конденсатор Cx выполняет несколько функций одновременно:
- — улучшает устойчивость усилителя;
- — увеличивает глубину отрицательной обратной связи (ООС) на высоких частотах и снижает искажения;
- — на высоких частотах форсирует сигнал в цепи ООС, что практически исключает возможность появления динамических искажений.
Конденсатор Cx также как и C1 уменьшает верхнюю граничную частоту усилителя.
Оба конденсатора работают на частотах выше 20 кГц, поэтому на воспроизведение высоких звуковых частот они практически не влияют. Совместное использование этих конденсаторов приводит к тому, что динамические искажения в усилителе вообще не возникают. Однако некоторые люди хотят получить усилитель с частотным диапазоном до 40…50 кГц. Это их право, несмотря на то, что большинство людей не слышит сигналов выше частоты 20 кГц (небольшое исследование на эту тему опубликовано в статье Исследование верхней границы слуха). Кроме того, влияние любых фильтров на частотную характеристику происходит плавно, поэтому даже если верхняя граничная частота усилителя равна 50 кГц, на частоте 20 кГц амплитудно-частотная характеристика усилителя (АЧХ) имеет завал, хоть и микроскопический.
Выбор величины емкости конденсатора Cx.
Вариант 1. Частота среза входного фильтра НЧ равна 70 кГц.
Емкость конденсатора Cx, пФ | Верхняя граничная частота усилителя по уровню -3 дБ, кГц | Завал АЧХ усилителя на частоте 20 кГц, дБ |
47 | 54 | 0,5 |
56 | 50 | 0,6 |
68 | 46 | 0,65 |
75 | 44 | 0,7 |
82 | 42 | 0,8 |
Вариант 2. Частота среза входного фильтра НЧ равна 50 кГц.
Емкость конденсатора Cx, пФ | Верхняя граничная частота усилителя по уровню -3 дБ, кГц | Завал АЧХ усилителя на частоте 20 кГц, дБ |
47 | 42 | 0,8 |
56 | 40 | 0,9 |
68 | 37 | 1 |
Завал АЧХ на частоте 20 кГц величиной 0,8 дБ, а тем более 1 дБ может показаться слишком большим. Но на самом деле он незаметен:
- он ниже порога чувствительности слуха на этой частоте,
- на частоте 20 кГц уже практически нет никакого звука,
- не все люди эту частоту слышат
На самом деле емкость этих конденсаторов может немного отличаться от указанной. Изменение емкости частотозадающих конденсаторов на 10…20% будет незаметно. Но если изменять емкость этих конденсаторов, то все же лучше в сторону расширения АЧХ: C1 увеличивать, а C2 и Cx уменьшать.
Пленочные конденсаторы
Конденсаторы C2, C4, C6, C7, C9 пленочные лавсановые (другие названия диэлектрика – майлар, полиэстер, MKT).
Самым важным для звука является конденсатор C2. Он должен быть хорошего качества. На этом месте можно применить конденсатор с диэлектриком из полипропилена (MKP). Разницы в звуке вы, скорее всего, не заметите, но все равно будет приятно, что вы сделали максимум для получения высокого качества звучания.
На самом деле, для получения хорошего звука гораздо важнее использовать правильный блок питания и правильный монтаж блоков усилителя внутри корпуса. Но в любом случае конденсатор C2 не должен быть плохим.
Конденсатор С6 меньше всего влияет на качество звучания. В принципе, его даже можно исключить из схемы. Тем не менее, даже на этом месте использовать плохой конденсатор не рекомендуется.
Конденсатор C4 улучшает устойчивость усилителя. Его максимальное рабочее напряжение может быть до 250 вольт. Если есть возможность выбора, то этот конденсатор рекомендуется выбирать наибольшего размера из всех доступных, но такой, чтобы его можно было нормально установить на плату. При работе усилителя через этот конденсатор проходит сравнительно большой высокочастотный ток, и конденсатор может нагреваться. Чем больше размер конденсатора, тем меньше нагрев. Будьте благоразумными! Размер конденсатора 7,5 мм вполне достаточен!
Конденсаторы C7 и C9 помогают конденсаторам C8 и C10 снабжать усилитель энергией на высоких частотах. Емкость этих конденсаторов 2,2…4,7 мкФ, максимальное рабочее напряжение не менее 63 вольт. Конденсаторы должны быть качественными, чтобы хорошо работать. Чем больше емкость, тем лучше, но будьте разумными. Важно, чтобы длина выводов этих конденсаторов была минимальной – индуктивность длинных выводов будет мешать их работе. Поэтому конденсатор меньшей емкости с короткими выводами будет работать лучше, чем конденсатор большей емкости, но с длинными выводами.
«Зеленые» конденсаторы можно использовать в позициях C4 и C6.
Хорошие конденсаторы не обязательно дорогие. Более того, лучше использовать «обычные» конденсаторы известного производителя, чем конденсаторы неизвестного .
Выбор емкости конденсатора C2
Величина емкости конденсатора C2 определяет как нижнюю граничную частоту усилителя, так и завал АЧХ усилителя на низких частотах. Этот конденсатор совместно с входным сопротивлением усилителя образует фильтр верхних частот (ФВЧ, HPF), пропускающий частоты выше 10…25 Гц и подавляющий частоты, лежащие ниже этого значения.
Как выглядит амплитудно-частотная характеристика в области низких частот при различных значениях емкости конденсатора C2, показано на рисунке (высокие частоты на этом рисунке изображены условно).
АЧХ усилителя при разных значениях C2.
Параметры усилителя в зависимости от емкости конденсатора C2.
Емкость конденсатора C2, мкФ | Нижняя граничная частота усилителя по уровню -3 дБ, Гц | Завал АЧХ усилителя на частоте 20 Гц, дБ | Завал АЧХ усилителя на частоте 25 Гц, дБ | Завал АЧХ усилителя на частоте 30 Гц, дБ |
0,22 | 22 | 3,3 | 2,5 | 1,8 |
0,33 | 14 | 1,8 | 1,3 | 0,9 |
0,47 | 10 | 0,9 | 0,6 | 0,5 |
0,68 | 7 | 0,5 | 0,3 | 0,2 |
1,0 | 5 | 0,2 | 0,2 | 0,1 |
1,5 | 3 | 0,1 | 0,1 | 0,05 |
Стратегия выбора величины емкости конденсатора C2
Чем емкость C2 больше, тем меньше нижняя частота среза усилителя (то есть усилитель достаточно сильно усиливает более низкие частоты), и тем меньше завал АЧХ на низких звуковых частотах.
Но сказать, что чем емкость C2 больше, тем низкие частоты воспроизводятся лучше, будет неверно.
Действительно, если АЧХ ваших колонок начинается с 40 Гц, то всё, что происходит ниже 30 Гц вас не должно беспокоить.
Правильнее будет сказать так: если емкость конденсатора C2 меньше некоторого значения, то громкость самых низких частот звукового диапазона будет уменьшаться. Например, если C2 = 0,68 мкФ, то завал АЧХ на частоте 20 Гц составляет 0,5 дБ – это намного меньше, чем предел чувствительности слуха на этой частоте, так что такой завал мы наверняка не услышим. При этом усилитель воспроизводит частоты, начиная с 7 герц. Если же емкость конденсатора C2 уменьшить до 0,1 мкФ, то громкость на самых-самых низких частотах немного снизится. Мы заметим это лишь на очень хорошей фонограмме и отличных колонках. И то, только при сравнительном прослушивании. Но ведь заметим!
А нужны ли настолько низкие частоты?
Утверждают, что если усилитель воспроизводит абсолютно все низкие частоты, начиная с постоянного напряжения, то это улучшает звук. Рассказывают даже о постоянной составляющей звука. Это все рекламные и маркетинговые уловки, не имеющие ничего общего с действительностью.
Постоянная составляющая звука – это атмосферное давление, и изменить его неспособна ни одна колонка. А инфразвуковые частоты, которые могут попасть на выход усилителя и воспроизвестись колонками, вредны для человека. Например, инфразвуковые частоты, совпадающие с частотой альфа-ритма головного мозга (частоты 7…15 Гц), могут вызвать головную боль, дезориентацию и даже панику.
Большое количество инфразвуковых частот образуется при воспроизведении виниловых грампластинок. Особенно старых: покоробленных и имеющих эксцентриситет. Но даже при воспроизведении новых грампластинок инфразвук все же возникает: он создается и двигателем проигрывателя (рокот) и физическими процессами трения иглы в канавке. Подробно об этом писал Дуглас Селф (Douglas Self) в книге Electronics for Vinyl.
К счастью, большинство звуковых колонок на таких частотах не могут создать значительного звукового давления, но лучше, если эти частоты обрезать еще в усилителе.
Другой причиной для отказа от воспроизведения очень низких частот, являются физические процессы в громкоговорителях. Для равной громкости при снижении частоты, ход диффузора растет пропорционально второй степени. То есть, если частота снизилась вдвое, ход диффузора должен вырасти в 4 раза. На самом деле ход диффузора растет еще сильнее из-за уменьшения чувствительности слуха на самых низких частотах. Но диапазон линейного хода громкоговорителя ограничен, поэтому низкие частоты значительного уровня могут перегрузить громкоговоритель, и будет искажаться весь звук вообще.
Особенно подвержены этому явлению колонки с фазоинвертором (ФИ) – на частотах ниже частоты настройки ФИ, ход диффузора ничем не ограничен. При этом колонка звук практически не излучает, так как происходит акустическое короткое замыкание: звук, излучаемый громкоговорителем и звук, излучаемый фазоинвертором, вычитаются друг из друга практически до нуля.
В результате получается, что слышимая перегрузка отсутствует, а звук плохой. Так что с этой точки зрения, ограничение воспроизведения очень низких частот положительно сказывается на работе всей системы, на качестве звучания и на восприятии звука человеком.
С другой стороны, чем выше частота среза усилителя, тем хуже переходные процессы при воспроизведении низкочастотного музыкального сигнала (не бесконечно, а до определенных пределов). Басы, особенно в колонках с фазоинвертором, получаются немного более затянутыми.
Так что с этой точки зрения сильно увеличивать нижнюю граничную частоту усилителя тоже нежелательно.
Что же делать?
Выход такой: частота среза фильтра верхних частот, образованного конденсатором C2, должна быть в 2…3 раза меньше, чем нижняя рабочая частота колонок, подключенных к этому усилителю. Но не ниже 10 Гц. И не бойтесь завала АЧХ на низких частотах! Завал в 1 дБ на частотах ниже 30 Гц на слух незаметен.
Лично я чаще всего использую конденсатор C2 емкостью 0,33 мкФ, и реже емкостью 0,47 мкФ.
Для выбора емкости конденсатора C2 воспользуйтесь этой таблицей.
Назначение усилителя | Емкость конденсатора C2, мкФ |
Колонки среднего качества с нижней рабочей частотой 50…80 Гц. Особенно рекомендуется при воспроизведении винила | 0,22 |
Колонки более высокого качества с нижней рабочей частотой 30…40 Гц Высококачественные колонки с мощными басами и нижней рабочей частотой 20…30 Гц при воспроизведении винила | 0,33 |
Высококачественные колонки с мощными басами и нижней рабочей частотой 20…30 Гц. Качественный сабвуфер при воспроизведении винила | 0,47 |
Качественный сабвуфер при воспроизведении винила Качественный сабвуфер | 0,68 |
Высококачественный сабвуфер | 1,0 |
Сабвуфер для маньяков | 1,5 |
Для себя и на заказ (по согласованию с заказчиками после изучения их требований и их аппаратуры) я обычно делаю два варианта усилителя (используется предварительный усилитель с регулятором громкости):
- «Стандартный» с таким набором номиналов элементов: С1 = 2200 пФ (частота среза входного фильтра 50 кГц), Cx = 47 пФ, C2 = 0,33 мкФ полипропиленовый (MKP) Epcos или К78-19.
- «С расширенным частотным диапазоном». С таким набором номиналов элементов: С1 = 1500 пФ (частота среза входного фильтра 70 кГц), Cx = 47 пФ, C2 = 0,47 мкФ полипропиленовый (MKP) Epcos или К78-19.
Амплитудно-частотные характеристики этих двух вариантов усилителя показаны на рисунке.
Электролитические конденсаторы
В позициях C3 и C5 должны быть обычные качественные конденсаторы. Конденсатор C3 задает время включения усилителя и на звук не влияет. Но если он некачественный или имеет большую утечку, то усилитель может не включиться. При некачественном конденсаторе C5 максимальная неискаженная выходная мощность оказывается намного меньше, чем могла бы быть.
Конденсаторы C8 и C10 выполняют сразу три функции:
- Дополнительно подавляют пульсации напряжения питания.
- Подпитывают усилитель на пиках громкости. Конденсаторы C8 и C10 установлены очень близко к микросхеме, и проводники, идущие от этих конденсаторов, очень короткие. Поэтому эти проводники имеют очень маленькое сопротивление и индуктивность. В результате при необходимости вся энергия этих конденсаторов быстро поступает в микросхему и передается на выход в громкоговорители.
- Пропускают через себя ток громкоговорителей на средних и высоких частотах. В результате этот ток замыкается наиболее коротким путем.
Все эти функции на самом деле объединены. Физически это одна функция. Я их разделяю мысленно, чтобы удобнее было их анализировать.
Функции конденсаторов C8 и C10 очень важны, поэтому эти конденсаторы должны иметь хорошее качество. Очень полезно в этой позиции использовать конденсаторы типа Low ESR или Low Impedance.
Однако будьте благоразумны! Важность качества конденсаторов C8 и C10 зачастую преувеличивается. Нет смысла применять экзотические «волшебные» суперконденсаторы. Вполне достаточно хороших конденсаторов от надежного производителя. Важно, чтобы эти конденсаторы были правильно впаяны с плату. При этом они имеют выводы минимальной длины, а значит минимальное сопротивление и индуктивность.
Использовать конденсаторы C8 и C10 емкостью меньше, чем 1000 мкФ не рекомендуется. Значительно увеличивать их емкость тоже не рекомендуется. Можно использовать конденсаторы емкостью 2200 мкФ, но при качественном источнике питания разницы не будет.
На высоких частотах электролитическим конденсаторам C8 и C10 помогают пленочные конденсаторы C7 и C9, поэтому эти конденсаторы также должны иметь хорошее качество.
Мост на TDA7240
Миниатюрный, но достаточно мощный усилитель мощности низкой частоты, выполненный по мостовой схеме.
Усилитель обладает:
- Защитой выходного каскада от кз;
- Термозащита при возникновении перегрузок;
- Надежная защита от скачков до 28 В.
Характеристики микросхемы
Uпит | 6 — 18 В |
Iвых макс | 4,5 А |
Iпокоя | 150 мА |
Pвых | 20 Вт |
Rвх | 50 кОм |
Коэффициент усиления | 40 дБ |
Полоса частот | 30 — 25 кГц |
Коэффициент гармоник | 0,5 % |
Rнагр | 4 Ом |
Назначение выводов
Номер вывода | Назначение |
1 | Вывод схемы компенсации искажений |
2 | Вывод схемы коррекции |
3 | Вход |
4 | Общий |
5 | Выход 1 |
6 | Напряжение питания |
7 | Выход 2 |
Схема УНЧ на TDA7236
Микросхема в корпусе minidip (4+4).
Характеристики микросхемы
Напряжение питания Uпит | 1,8 — 24 В |
Потребляемый ток с холостом режиме Iпотр | 5 мА |
Выходная мощность Pвых | 1,7 Вт |
Коэффициент гармоник Kr | 0,3 — 1 % |
Коэффициент усиления (замкнутый контур) Kусил | 38 дБ |
Входное сопротивление Rвх | 100 кОм |
Предельные параметры
Напряжение питания Uпит | 28 В |
Ток на выходе Iвых | 1 А |
Рассеиваемая мощность Pрас | 500 мВт (корпус SZIP), 800 мВт (корпус SSOP) |
Температура Tраб | 40…+150 °C |
Структурная схема микросхемы TDA1557Q
Габаритные размеры TDA1557Q
Типовая схема включения TDA1557Q
Принципиальная схема включения TDA1557 с задержкой на включение
Цепочка задержки из сопротивлений 100кОм, 1кОм и конденсатора 100,0х16В включают усилитель с задержкой для исключения щелчков в акустических системах.
Монтажная схема типового включения TDA1557
Печатная плата усилителя
Простой усилитель на TDA1558Q своими руками
Усилитель на TDA7052
Применяется в переносной звуковой аппаратуре
Усилитель собранный по такой схеме обладает рядом преимуществ:
- Не нужны внешние элементы;
- Минимальные помехи при включении и выключении;
- Достаточно высокая стабильность работы при усилении;
- Низкая потребляемая мощность;
- Отсутствует необходимость в дополнительном радиаторе
- Присутствует защита кз.
Характеристики микросхемы
Напряжение питания Uпит | 3 — 18 В |
Ток потребления в холостом режиме Iпотр | 4 — 8 мА |
Коэффициент усиления Kусил | 38 — 40 дБ |
Выходная мощность | 1,2 Вт |
Коэффициент гармоник Kr | 0,2 — 1 % |
Пара усилителей на микросхеме TDA7050
Напряжение питания всего от 1,6 В и эта схема отлично подходит для работы от аккумуляторов и батареек.
Схемы достаточно простые для сборки начинающим радиолюбителям. Ее можно собрать и на макетной плате.
Мостовой вариант усилителя микросхемы
Преимущества микросхемы:
- Малое количество внешних элементов необходимых для работы микросхемы;
- Небольшой ток потребления;
- Коэффициент усиления 26 дБ;
- Плавающий дифференциальный вход;
- Микросхема обладает режимами стерео и моста.
Характеристики микросхемы
Напряжение питания (Uпит) | 1,6 — 6 В |
Ток потребления в холостом режиме (I потр) | 3,2 мА |
Выходная мощность в мостовом режиме | 140 мВт |
Выходная мощность в режиме стерео | 75 мВт |
Разделение каналов | 40 дБ |
Источник схем
С. Р. Баширов, А.С. Баширов Современные интегральные усилители
Установка микросхемы TDA7294
В зависимости от применяемой микросхемы на плате устанавливается перемычка в нужной позиции.
Установка перемычки TDA7294 или TDA7293
Если перемычка установлена в положение TDA7293, то пустую квадратную контактную площадку с надписью TDA7294 можно залить припоем.
Заливка контактной площадки
Так будет совсем-совсем немного, но лучше.
Микросхема должна быть установлена на радиаторе площадью не менее 700 квадратных сантиметров. При установке микросхемы на радиатор необходимо использовать термопасту. Радиатор должен свободно охлаждаться воздухом.
Важно! Корпус микросхемы соединен с минусом источника питания, поэтому, чтобы избежать короткого замыкания источника питания, надо либо устанавливать микросхему через изолирующую прокладку (и изолировать винт, которым микросхема крепится к радиатору), либо надежно изолировать радиатор от корпуса.
В первом варианте микросхема охлаждается немного хуже. Во втором есть возможность случайно замкнуть радиатор, находящийся под напряжением, на корпус.
Поступайте так, как вам удобнее.
На один радиатор можно установить несколько микросхем, при этом площадь радиатора увеличить в столько раз, сколько микросхем на него установлено. Но провода питания при этом должны подходить к каждой из плат усилителя. Нельзя «пускать питание» от одной микросхемы к другой через радиатор! Тот факт, что фланец микросхемы соединён с минусом питания не означает, что микросхема может получать энергию питания через свой фланец!
Крепить плату к радиатору можно просто прикрутив к нему микросхему. Этот способ применим, если на плате не используются тяжелые экзотические компоненты и если при эксплуатации усилителя отсутствует вибрация. Пример такого крепления платы в корпусе усилителя показан на странице Четырехканальный усилитель.
Габариты платы и присоединительные размеры показаны на рисунке. Фланец микросхемы выступает за габариты платы на 1…2 миллиметра в зависимости от того, как микросхема сориентирована при пайке.
Для более надежного крепления можно использовать специальное крепежное отверстие под винт с резьбой М3. Это отверстие изолировано от схемы.
Принцип использования этого отверстия довольно прост, главное, чтобы ничего не замкнуло.
Идея крепления