Простой мощный стерео усилитель на одной микросхеме TDA7297. Схема

Содержание

Усилитель звука для компьютера

Усилитель звука для компьютера-1

Усилитель звука для компьютера — этот УМЗЧ предназначен для пользователей ПК, которым не нравится качество звучания воспроизводимое пластиковыми колонками. Поэтому определенную заинтересованность может вызвать доступный усилитель звуковой частоты, собранный на базе фирменной микросхемы TDA8560Q.

Схема усилителя на микросхеме TDA7269 (2х10Вт), TDA7269A (2×14Вт)

Фото и цоколевка микросхемы TDA7269Фото TDA7294Фото и цоколевка микросхемы TDA7269

Микросхема TDA7269 может работать только в стерео-режиме (два канала), а микросхема TDA7269A — как в стерео режиме, так и в мостовом режиме (удвоение мощности, 1 канал). Будьте внимательны!

Основные особенности микросхемы:

  • Широкий диапазон питающих напряжений (до 20В);
  • Разделенное питание;
  • Высокая выходная мощность TDA7269A (14+14 Ватт при THD=10% и нагрузке 8Ом);
  • Высокая выходная мощность TDA7269 (10+10 Ватт при THD=10% и нагрузке 8Ом);
  • Бесшумное включение и выключение;
  • Ждущий режим (Stand-By);
  • Защита от короткого замыкания (Short Circuit Guard);
  • Защита от перегрева (Thermal Guard).

Внешний вид и цоколевка микросхемы представлена на рисунке 1.

Рис. 1. Внешний вид и цоколевка микросхемы TDA7269.

Внимание! Корпус микросхемы подключен к выводу 6 — минус источника питания -Vs.

Максимальные параметры микросхемы:

  • Максимальное двуполярное напряжение питания — 22В;
  • Максимальный выходной ток (лимитированный внутренней схемой) — 3А;
  • Максимальная рассеиваемая мощность — 40 Ватт;
  • Рабочий диапазон температур — от 0 до 70 градусов Цельсия;
  • Температура хранения и отсечки — от -40 до 150 градусов Цельсия.

Для нормальной работы микросхему TDA7269 ее необходимо установить на радиатор, также можно использовать небольшой радиатор с принудительным охлаждением — вентилятором(куллером).

Ниже приводится типовая схема включения микросхемы в режиме стерео, а также в режиме моста.

Простые УМЗЧ на TDA7266 и TDA7297. Правда о мостовом включении и "двойном мосте"

Несмотря на популярность УНЧ работающих в классе D, классические микросхемы типа TDA7266, TDA7297 и др. не исчерпали свой ресурс. Из-за своей простоты, такие усилители очень подходят для начинающих радиолюбителей, которые хотят что-то собрать СВОИМИ РУКАМИ.

В интернете много отзывов об этих и подобных чипах в стиле «барахло и дрянь». Справедливы ли они? Дело в микросхемах или в «мастерах»?
Почему везде указана разная мощность и от чего она зависит?
Можно ли сделать «двойное мостовое включение», чтобы получить ещё бОльшую мощность?

Я постараюсь ответить на эти вопросы.

Усилитель на микросхеме tda7388, распиновка, характеристики

Согласно техническим характеристик микросхема TDA7388 является четырехполосным аудиоусилителем класса AB c максимальной выходной мощностью до 41 Вт на каждый канал с нагрузкой от 4 Ом. Разработан специально для автомобильных радиоприемников компанией ST Microelectronics. Устройство позволяет создавать аудиосистемы с минимальным набором электронных компонентов. В продаже широко распространены готовые модули на его основе и конструкторы для сборки своими руками.

TDA7388 иногда называют звуковой процессор. Он позиционируется на рынке как бюджетная версия. Цена устройства в России начинается от 200 рублей. Довольно часто встречается в штатных автомобильных аудиосистемах, различных магнитолах и радиоприёмниках. Очень популярен у производителей недорогого оборудования. Но избалованного потребителя сегодня трудно удивить его качеством звучания. Поэтому многие специально покупают подобные системы и затем перепаивают усилитель на аналог мощнее и дороже вроде TDA7850.

Автомобильный усилитель на TDA8560Q, TDA1557Q, TDA8563Q. Подробная инструкция для начинающих

Моему коллеге, автолюбителю захотелось самому собрать усилитель, и он прислал мне по электронной почте схему на ИС TDA8560Q, найденную в Интернете, с вопросом: «А низкие частоты он будет воспроизводить?».

Был конец рабочего дня пятницы, я ответил ему, что посоветую схему с печатной платой, методикой ее изготовления и списком необходимых деталей в понедельник…

Делаем усилитель для сабвуфера своими руками — 3 этапа сборки на интегральной микросхеме TDA1562Q

Любой водитель любит слушать хорошую музыку в своей машине. Это развлечение поднимает настроение и помогает легко перенести длинную пробку. Гораздо приятнее воспринимать качественный звук, а плохое звучание портит впечатление от прослушивания любимой песни. Многие автомобилисты предпочитают более громкую музыку с хорошими басами. Желаемый эффект может создать сабвуфер, но для его функционирования необходим усилитель. Изготовить усилитель для сабвуфера своими руками вполне возможно, но перед этим лучше внимательно ознакомиться с рекомендациями.

Делаем усилитель для сабвуфера своими руками — 3 этапа сборки на интегральной микросхеме TDA1562Q

Чтобы собрать усилитель для сабвуфера своими руками правильно, нужно запастись свободным временем и терпением. Больших затрат средств не потребуется. В первую очередь нужно приобрести усилитель мощности, выполненный на интегральной микросхеме. Далее, мы разберем, как собрать усилитель для сабвуфера своими руками на основе микросхемы TDA1562Q.

Четырехканальный автомобильный усилитель мощности на TDA8571J, TDA8568Q (4×40Вт)

Приведена принципиальная схема четырехканального усилителя мощности НЧ, выполненного на микросхеме TDA8571. В данном усилителе можно использовать также микросхемы TDA8568Q и TDA8571J.

Таблица максимальных значений микросхемы TDA7388

Символ Параметр Величина
VS Рабочее напряжение питания 18 V
VS(DC) Напряжение питания (микросхема в ждущем режиме) 28 V
VS(pk) Напряжение питания (импульс t = 50 ms) 50 V
IO Выходной ток — периодический (D = 10%, f = 10 Гц) — непереодический (t = 100 мкС) 4.5 A 5.5 A
Ptot Мощность рассеивания (температура корпуса 70 0С) 80 W
Tj Температура кристалла 150 0С
Tstg Температура хранения — 55 … + 150 0С
Rth j-case Тепловое сопротивление кристалл-корпус (max) 1 0C/W

Понижающий модуль LM2596: характеристики и установкиtda7388 схема включения

Характеристики микросхемы TDA7388

Параметр Условия теста Значение
Ток покоя RL = ∞ 120 — 350 mA
Выходное смещение Режим воспроизведения ±100 mV
Скачек напряжения во время вкл./выкл. ±80 mV
Усиление по напряжению 25 — 27 dB
Выходная мощность THD = 10 %, Vs= 14.4 V 26 W (typ)
Максимальная выходная мощность (немузыкальная) Vs= 14.4 V Vs= 15.2 V 41 W 45 W
Гармонические искажения POUT = 4 W 0.04 % (typ)
Подавление пульсаций источника питания f = 100 Hz, VR = 1 VRMS 50 — 65 dB
Верхняя частота среза POUT = 0.5 W 100 — 200 kHz
Входное сопротивление 70 — 100 kOhm
Стереоразделение f = 1 kHz, POUT= 4 W 60 — 70 dB
Потребляемый ток в ждущем режиме VST-BY = 0 20 uA (max)

Распиновка TDA7297

Распиновка TDA7297

↑ 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.

Необходимое оборудование и компоненты

Итак, кроме вышеуказанной микросхемы нам понадобятся:

  • операционный усилитель TL 072 (можно заменить на микросхемы TL 062, TL 082 или 4558);
  • резисторы мощностью 0,25-0,5 Вт;
  • электролитические конденсаторы (новые!);
  • конденсаторы неполярные — плёночные;
  • изолированные провода;
  • термопаста;
  • радиатор с площадью рассеивания не меньше 600 см²;
  • лист одностороннего текстолита.

Так же, питание схемы рекомендуется осуществить через предохранитель на 10 А и дроссель, который можно «позаимствовать» из старой магнитолы.

Конечно, мы не обойдемся без паяльника, припоя и некоторого умения со всем этим обращаться.

Похожие материалы

  • Усилитель УНЧ на TDA1558
  • УМЗЧ с крайне глубокой ООС
  • Транзисторный усилитель мощности для диапазона 144 и 430 МГц
  • бестрансформаторный лампово-транзисторный усилитель мощности
  • Усовершенствованный бестрансформаторный лампово-транзисторный усилитель мощности
  • Ламповый усилитель на EL84
  • Двухтактный усилитель на лампах 6П13С
  • УКВ (FМ) усилитель мощности 1.5 Вт
  • Приемник для охоты на лис на диапазон 80 метров
  • Широкополосный реверсивный усилитель

↑ Технические характеристики УМЗЧ на TDA8560Q

Напряжение питания: 14,4 В (6…18 В).
Ток в режиме покоя: 120 мА.
Долговременная выходная мощность, при
Rн = 4 Ом, коэффициенте гармоник = 10%, F = 1 кГц: 25 Вт,
Rн = 2 Ом, коэффициенте гармоник = 10%, F = 1 кГц: 40 Вт.
Пиковое значение выходного тока: 7,5 А.
Коэффициент усиления по напряжению, Ku: 40 дБ.
Входная чувствительность: 100 мВ.
Входное сопротивление: 27 кОм.
Диапазон воспроизводимых частот: 20…20000 Гц.

TDA7297 — схема включения из datasheet

Данная схема из datasheet показывает как можно просто подключить TDA7297.

TDA7297 - схема включения из datasheet

↑ Схема усилителя на TDA7266, TDA7297 с разделением земель

Сразу отмечу, что абсолютно не верю в подлинность микросхем с Али, да ещё по такой бросовой цене. Вопрос в качестве «копий», насколько их параметры близки к указанным в datasheet.

Я разделил через резистор R3 минус питания и общий провод по входу. Полезное решение для борьбы с шумами.

Монтаж

Основная плата усилителя

Схема печатной платы усилителя приведена ниже.

Делаем усилитель для сабвуфера своими руками — 3 этапа сборки на интегральной микросхеме TDA1562Q

Печатную плату можно изготовить путем травления текстолита с медной подложкой раствором хлорного железа. Рисунок дорожек контактов проще перенести на плату с глянцевого листа бумаги, на котором этот рисунок напечатан с помощью лазерного принтера. Нюансы этого способа легко можно найти в интернете на соответствующих сайтах по электротехнике.

Пайку деталей производим аккуратно, удаляя излишки флюса. Особенно это касается микросхем. Микросхему операционного усилителя можно установить через восьмиконтактную панель.

Делаем усилитель для сабвуфера своими руками — 3 этапа сборки на интегральной микросхеме TDA1562Q

Помните: перегрев полупроводниковых элементов, может привести к выходу их из строя!Катушки индуктивности L1 и L2 в выходном фильтре усилителя, изготовляются из медной эмалированной проволоки диаметром 1 мм, путем накручивания на цилиндрический сердечник диаметром 5 мм. Количество витков катушки — 20.

Микросхему усилителя устанавливают на теплоотвод. Он должен быть площадью более 600 см². Роль радиатора может выполнить шасси авто.

После монтажа всех элементов подсоединяют провода.

Блок стабилизации и коммуникации питания

В вышеописанной схеме мы использовали самую простую схему питания усилителя через аккумулятор, однако для более стабильной работы усилителя можно подключить его через стабилизатор. Данное устройство можно собрать самому (схему на любой вкус в интернет можно найти очень легко), но самый простой способ — это использовать готовый блок стабилизации от старого усилителя или купить новый.

Кроме того, блок стабилизации позволяет сэкономить заряд аккумулятора автомобиля.

Предотвращению разрядки способствует реле с отдельной клеммой REM, работающую под напряжением в 12 В. Клемма устанавливается на выходе автомагнитолы, благодаря чему сабвуфер начинает работать вместе с музыкальным устройством.

Для контроль работы усилителя можно установить светодиод в схему питания устройства.

Окончательная сборка устройства

После монтажа платы, проводим окончательную сборку усилителя и помещаем его в корпус. Корпус можно изготовить самостоятельно из обычной фанеры с помощью лобзика. На фанере вычерчивается схема по нужным размерам, вырезается лобзиком и закрепляется герметиком.

Так же корпус можно приобрести в магазине или использовать алюминиевый короб, который одновременно будет выполянть роль радиатора.

Размещая все детали в корпусе, нужно обеспечить в нем свободную циркуляцию воздуха для лучшего охлаждения деталей.

Корпус усилителя необходимо надежно закрепить в салоне автомобиля.

Перед установкой важно убедиться в правильности полярности питания, иначе аппарат сразу сгорит.

Основные параметры устройств

Детали выбирают, опираясь на количество каналов и класса усиления. Определив эти параметры, удастся подобрать подходящее устройство или сделать его самостоятельно на основе микросхемы TDA7388.

Класс усиления

Этот показатель определяет уровень искажения сигнала. Для автомобильных устройств усилители бывают 5 классов:

  • А. Их КПД не превышает 20%, но звук меньше искажается после установки таких устройств. Стоит учитывать, что они потребляют и выделяют много энергии, поэтому подходят не для каждого автомобиля. Работают довольно шумно. В салоне их не устанавливают, чтобы постоянно не слушать гул устройства.
  • В. По своим характеристикам они мощнее, но дают слегка скаженный сигнал. Работа при воспроизведении звука здесь стабильней, термические показатели тоже держатся на одном уровне. Устройства этого класса обычно более габаритные.
  • С. Коэффициент полезного действия достигает 75%, но сигнал сильно искажается при переходе через усилитель. Подходит не для всех аудиосистем.
  • D. Сюда относят компактные цифровые устройства с чистым звуком. Раньше они использовались только для низких частот, но теперь стали более практичными.

Также есть смешанный класс АВ, в него входят долговечные устройства с достойным уровнем звучания. Их КПД не превышает 60%, но этого достаточно. Устройства с высокой мощностью занимают много места, их нельзя устанавливать в закрытом пространстве, иначе повышается риск замыкания и возгорания.

Для водителей, которые больше всего ценят качество звучания, больше подходят устройства класса АВ. Тем, кто хочет иметь внутри машины громкую систему, подойдут усилители D класса.

Количество каналов

Усилители со встроенным процессором имеют разное количество каналов мощности. Мастера на СТО считают, что в идеале для каждой колонки отводят свой канал, но здесь тоже многое зависит от предпочтений.

Усилители имеют до 6 каналов мощности:

  1. Моноблок используют для сабвуферов, их ставят при наличии низкой нагрузки. Одноканальные усилители выпускаются класса D, у них есть кроссовер с низким диапазоном и выносной регулятор звучания. Подходит для стандартных магнитол, у которых нет сабвуфера.
  2. Устройства на два канала используют для нескольких колонок. В них устанавливается мостовая схема или катушка, если достаточно мощности.
  3. Используются редко, только там, где есть 2 канала для акустики и сабвуфер. Считаются не очень практичными и надежными.
  4. Четырехканальные усилители распространены больше всего. Вариантов их применения несколько, продаются по низкой цене, отличаются надежностью. Эти усилители считаются более практичными, поскольку при любом способе подключения появляется хорошее звучание. Для создания акустической системы их комбинируют с двухканальными приборами.
  5. Они компактные, но используются не так часто. Подходят для 4 динамиков и сабвуфера. Место экономится за счет того, что одно устройство используется сразу для нескольких целей.

Схема усилителя на микросхеме TDA8571J

Для сборки усилителя НЧ на TDA8571J потребуется минимум внешних деталей. Микросхема имеет встроенную зашиту от перегрева и короткого замыкания (КЗ) в нагрузке, а также схему диагностики.

tda8571 схема усилителя НЧ

Рис. 2. Принципиальная схема простого усилителя мощности на микросхеме TDA8571J.

Детали для усилителя низкой частоты на микросхеме TDA8571J:

  • С1-С4: 0.47 мкФ (пленочный);
  • С5: 0.1 мкФ (пленочный);
  • С6: 2200-4700 мкФ, 25В;
  • R1: 10К.

Возможно подключение схемы электронной регулировки выходной мощности и оключения микросхемы.
В отверстия отмеченные крестами перед сборкой вставляется провод и пропаивается с обеих сторон.

На выходе “диагностика” в случае перегрева микросхемы или превышения выходной мощности появляется сигнал низкого уровня, который можно использовать для контроля работы усилителя.

Печатяная плата для усилителя на микросхеме TDA8571

Рис. 3. Вариант печатной платы для усилителя на микросхеме TDA8571.

Микросхему-интегральный УНЧ необходимо устанавливать на теплоотвод площадью не менее 200 см^2 чтобы обеспечить ей хороший режим работы и надежный отвод тепла.

Размеры микросхемы:

Как было сказано выше, микросхема TDA7294 выпускается в корпусе MULTIWATT15 и имеет следующее расположение выводов (распиновка):

  1. GND (общий провод )
  2. Inverting Input (инверсный вход)
  3. Non Inverting Input (прямой вход)
  4. In+Mute
  5. N.C. (не используется)
  6. Bootstrap
  7. +Vs
  8. -Vs
  9. Stand-By
  10. Mute
  11. N.C. (не используется)
  12. N.C. (не используется)
  13. +Vs (плюс питание)
  14. Out (выход)
  15. -Vs (минус питание)

Следует обратить внимание на тот факт, что корпус микросхемы соединен не с общей линией питания, а с минусом питания (вывод 15)

Схема усилителя на tda7388

На рисунке представлена схема подключения микросхемы tda7388, конденсатор C6 необходим для регулирования времени выключения/выключения и выполняет значимую роль в оптимизации щелчков при переходных процессах. Минимально значение емкости для такого конденсатора 10 мкФ.

Входной сигнал подается через конденсаторы с емкостью 0.1 мкФ на выводы 11,12,15,14 относительно вывода S-GND, при такой емкости нижняя частота среда будет 16 Гц.

Управление режимами работы ST-BY или MUTE можно использовать любые транзисторы небольшой мощности, либо CMOS вывод микроконтроллера. На этих выводах посажены RC цепочки которые необходимы для сглаживания управляющих сигналов, в противном случае при управлении микросхемы могут быть слышны щелчки управления. Для управления 22 выводом необходим так около 10 мкА, поэтому стоит резистор 70 кОм.

Если на выходе усилителя присутствуют какие либо шумы, то необходимо на входе повесить ФНЧ первого порядка, RC цепочка 1 кОм+220 пФ.

Проверка работоспособности

Делаем усилитель для сабвуфера своими руками — 3 этапа сборки на интегральной микросхеме TDA1562Q

Как сделать усилитель для сабвуфера мы разобрались, осталось проверить его работоспособность. Это можно сделать в домашних условиях, но ни в коем случае нельзя пренебрегать правилами безопасности, иначе можно получить удар током или испортить устройство. Тестирование проходит следующим образом: усилитель запитывают через аккумулятор и подключают колонку с сопротивлением в 20 Ом. На усилитель подается нагрузка и проверяется мощность.

Если нет начальных знаний радиоэлектроники, лучше проверить работоспособность, вмонтировав усилитель в акустическую систему. Перед этим производится настройка магнитолы. Если после установки усилителя в систему, вы получили желаемый звук, значит усилитель собран правильно.

↑ Управление режимами Standby/Mute/Play в TDA8560Q

Выходной каскад схемы диагностического интерфейса (вывод 12) реализован по схеме с открытым коллектором и открывается при перегреве, перегрузке или коротких замыканиях в акустических системах.
Вход переключения режимов (вывод 11 микросхемы) трехуровневый. При напряжении на нем 0 < U11 < 2В микросхема находится в режиме нулевого потребления (Standby); напряжение в диапазоне 3,3В < U11 < 6,4В переводит ИС в режим приглушения звука (Mute). Уровень на управляющем выводе 8,5В < U11 < Uп задает нормальный режим работы (Play).

Налаживание усилителя

Правильно собранная и из исправных деталей схема начинает работать сразу. Перед включением конструкции к источнику питания нужно тщательно осмотреть печатную плату на отсутствие замыканий, а также удалить лишнюю канифоль с помощью пропитанного в растворителе кусочка ваты.

Также рекомендую установить последовательно каждой из линий питания (+Vs, -Vs) по предохранителю на ток 1А. Это поможет уберечь некоторые компоненты схемы в случае наличия какой-то ошибки.

Подключать акустические системы к схеме при первом включении и при экспериментах рекомендую через резисторы сопротивлением 300-400 Ом, это спасет динамики от повреждения в случае если что-то пойдет не так.

На вход желательно подключить регулятор громкости — один сдвоенный переменный резистор или же два по отдельности. Перед включением УМЗЧ ставим полузнок раезистора(ов) в левое крайнее положение, как на схеме (минимальная громкость), потом подключив источник сигнала к УМЗЧ и подав на схему питание можно плавно увеличивать громкость, наблюдая как себя поведет собранный усилитель.

Схематическое изображение подключения переменных резисторов в качестве регуляторов громкости для УНЧ

Рис. 13. Схематическое изображение подключения переменных резисторов в качестве регуляторов громкости для УНЧ.

Переменные резисторы можно применить любые с сопротивлением от 47 КОм до 200 КОм. В случае использования двух переменных резисторов желательно чтобы их сопротивления были одинаковыми.

Итак, проверяем работоспособность усилителя на небольшой громкости. Если со схемой все хорошо, то плавкие предохранители по линиям питания можно заменить на более мощные (2-3 Ампера), дополнительная защита в процессе эксплуатации УМЗЧ не помешает.

Ток покоя выходных транзисторов можно измерить, включив в разрыв коллектора каждого из транзисторов Амперметр или мультиметр в режиме измерения тока (10-20А). Входы усилителей нужно подключить к общему-земле (полное отсутствие входного сигнала), на выходы усилителей подключить акустические системы.

Схема включения амперметра для измерения тока покоя выходных транзисторов усилителя мощности звука

Рис. 14. Схема включения амперметра для измерения тока покоя выходных транзисторов усилителя мощности звука.

Ток покоя транзисторов в моем УМЗЧ с применением КТ825+КТ827 составляет примерно 100мА (0,1А).

При налаживании усилителя плавкие предохранители по питанию также можно заменить мощными лампами накаливания. Если какой-то из каналов усилителя поводит себя неадекватно (гул, шум, перегрев транзисторов), то возможно что проблема кроется в длинных проводниках, идущим к транзисторам, попробуйте уменьшить длину этих проводников.

Меры безопасности при первом включении (лампы по питанию, защита АС), эксперименты с разными транзисторами и другая полезная информация по данному усилителю также подробно описана в статье «Ремонт усилителя Радиотехника У-101, модуль УМЗЧ на микросхеме TDA7250».

Заключение

Монтаж усилителя своими руками имеет массу преимуществ:

  1. Качественный звук.
  2. Высокая выходная мощность.
  3. Достаточно простой процесс сборки.
  4. Экономия средств.

Если вы решили собрать усилитель самостоятельно, отнеситесь к этому серьезно, ознакомьтесь с точным описанием процесса и постарайтесь вникнуть в суть. Важно соблюдать меры безопасности во время работы. Установку каждой детали нужно производить очень внимательно и аккуратно, спешка тут ни к чему, иначе вся работа будет насмарку. Проверяйте все контакты, чтобы не пришлось делать это уже после монтажа в аудиосистему.

Это описание подойдет новичкам, которые никогда не сталкивались с работой с электроникой. Изготовление усилителя своими руками позволит значительно сэкономить на покупке этого дорогостоящего девайса. Правильная сборка может гарантировать надежную работу и качественный звук.

Особенности

Микросхема имеет встроенные защитные функции оберегающие её от перегрева, переплюсовки, перегрузок по току и короткого замыкания. Оснащена режимами тишины (Mute) и сна (St-By). Эти функции включаются при подаче на соответствующие контакты (описанные выше) напряжения более 3,5 В, а выключаются при снижении до 1,5 В. Для их постоянно работы допускается замыкание соответствующих ножек микросхемы на плюс питания.

Комплементарная схема выходов PNP/NPN уTDA 7388 создает возможность достигать значений напряжения питания без использования вольтодобавочных конденсаторов. К сожалению эту микросхему нельзя использовать с низкоомной нагрузкой (от 2 Ом) акустики премиального класса.

↑ TDA8560Q в автомобильном усилителе

На входе усилителя установлены фильтры низких частот (R3, C1 и R4, C2), ограничивающие скорость нарастания входного сигнала. Они эффективно подавляют помехи от электрооборудования автомобиля, средств связи и т. п.

Для управления входом переключения режимов (вывод 11 микросхема DA1) введены переключатель SW1, RC — цепочка R6, C7 и эмиттерный повторитель на транзисторе VT1. В показанном на схеме положении переключателя SW1 (1-2) после подачи питания на усилитель обеспечивается медленный заряд конденсатора С7 (постоянная времени R6C7 равна примерно 0,47 с), в результате микросхема на время переходных процессов удерживается в режиме приглушения и тем самым предотвращается неприятный на слух и губительный для акустических систем «хлопок», вызванный зарядкой переходных конденсаторов С3, С4.

В положении переключателя SW1 (2-3) усилитель переводится в «спящий» режим с потреблением тока от источника питания менее 100 мкА.

Выход диагностического интерфейса (вывод 12 микросхемы DA1) подключен к ключевому каскаду на транзисторе VT2. При возникновении аварийных ситуаций на выводе 12 устанавливается низкий уровень (менее 0,6 В), транзистор VT2 открывается и загорается светодиод HL1 красного цвета свечения.

Мостовая схема подключения

Мостовое включение — это включение усилителя к динамикам, при котором каналы стереофонического усилителя функционируют в режиме моноблочных усилителей мощности. Они усиливают один и тот же сигнал, но в противофазе. При этом динамик подключается между двумя выходами каналов усиления. Мостовое включение позволяет значительно увеличить мощность усилителя

По сути, данная мостовая схема из datasheet не что иное как два простых усилителя к выходам, которых подключен звуковой динамик. Данная схема включения может применяться только при сопротивлении динамиков 8 Ом или 16 Ом. С динамиком 4 Ом возникает большая вероятность выхода микросхемы из строя.

↑ Принципиальная схема усилителя

Тестовая схема включения микросхем из даташита практически пригодна для «боевого» применения (рис. 1).


Рис. 1.

Схема включения микросхем при питании от двухполярного источника

В реальной схеме (рис.2) воспользуемся рекомендациями, изложенными в публикации [1].

Принципиальная схема усилителя

Коэффициент усиления

с замкнутой петлей ООС KU=1+R7/R5=1+R8/R6=33,26 (30,4 дБ).

Выходная мощность определяется типом примененной микросхемы и сопротивлением нагрузки (см. табл. 1).

Управление микросхемой осуществляется подачей соответствующих напряжений на вывод 5 (Mute/Stand-by) микросхемы DA1.

Рабочий режим Play реализуется при напряжении, меньшем чем +Uп-6. Например, для напряжения питания ±20 В режим Play обеспечивается при напряжении на выводе 5 микросхемы от 0 до 14 В.

Для режима отключения звука Mute достаточно подать напряжение в диапазоне от +Uп-6 до +Uп-2,5 (от 14 В до 17,5 В).

Микросхема входит в режим ожидания (Stand-by) при напряжении, большем чем +Uп-2,5 (в нашем примере от 17,5 В до 20 В).

Схема управления на транзисторе VT1 необходима для развития, при реализации микропроцессорного управления. Для постоянно включенной микросхемы (режим Play) вполне достаточно соединить вывод 5 микросхемы с общим проводом.

В зависимости от положения джамперов P1 и P2 схема управления обеспечивает напряжение на выводе 5, равное 11,5 В в режиме Play; 16,1 В в режиме Mute и около 20 В в режиме Stand-by.

Для снижения электролитических искажений емкость конденсаторов С1, С2 увеличена в два раза по сравнению с типовой схемой включения.

Для подавления радиочастотных помех добавлены входные пассивные ФНЧ R3, C3 и R4, C4.

В целях предотвращения самовозбуждения УМЗЧ на комплексной нагрузке и без нее, включены цепи Зобеля R9, C9 и R10, C10.

↑ Печатные платы для TDA7297 и TDA7266SA

Сегодня на Алиэкспресс можно купить как модули в сборе на этих микросхемах, так и наборы для самостоятельной пайки. Стоят они ок. 1 доллара, стереоусилитель за такую сумму — неплохо.

↑ Плата УМЗЧ с Али


Вполне годный вариант, но мне не всё в нём нравится, как обычно я считаю, что платы разведённые мною и под мои детали — лучше.

↑ Мои печатные платы

Имеющиеся в интернете чертежи мне не понравились тем, что дорожки проходят за тыльной стороной микросхем, плата не позволит прикрутить транзистор к радиатору, радиатор будет стоять на плате. Нельзя будет, например, прикрутить плату к корпусу усилителя.
Считаю, лучше припаять перемычку общего провода снизу платы.

В усилителе не следует в цепь прохождения звука ставить керамические конденсаторы, нужны пленочные. На плате они занимают больше места, хотя расстояние между выводами как у керамики — 5 мм.

Так же я разделил через резистор R3 минус питания и общий провод по входу. Это необязательно, но тогда надо делать плату, точно как в datasheet. В платах из интернета обычно общий провод разведен неверно. Насколько это критично — вопрос открыт, но в моих платах при питании от стабилизатора фон отсутствует полностью, а шум из ВЧ динамика еле слышен, если приложить к нему ухо.

↑ Печатная плата

Поскольку детали входных фильтров низких частот размещены на месте нахождения клеммников, последние не устанавливаются на печатную плату, а монтаж подводящих проводов осуществляется пайкой.

Пример использования TDA7294

Это простая схема усилителя на 70 ватт. Конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение не менее 50 вольт. Для нормальной работы схемы микросхему TDA7294 необходимо установить на радиатор площадью около 500 см. кв. Монтаж выполнен на односторонней плате выполненный по технологии ЛУТ.

Печатная плата и расположение элементов на ней:

печатная плата усилителя и расположение элементов на ней

Пример проверки работоспособности транзистора КТ825, структуры P-N-PСтруктурная схема интегрального усилителя TDA7250 (block diagram)Цоколевка мощных транзисторов КТ825, КТ827 и TIP142, TIP147

↑ Добавки от камрадов

Вариант печатки от Максима Курасова (Maxkur). Исправлена ошибка соединения (вход ЛК на 5 ногу чипа вместо 4-й), разводка полность без SMD, все подключения подписаны.
????pcb-tda7297-no-smd.7z 10.76 Kb ⇣ 29

↑ Начинаем сборку!

Такая же полоска из изоляционного материала толщиной 1,5…2,0 мм позволит осуществить строго одинаковую обрезку выводов радиодеталей со стороны печатных дорожек.

Монтаж усилителя начинаем с установки двух перемычек. Обратите внимание на то, чтобы диаметр провода перемычки, расположенной под выводами микросхемы DA1 соответствовал толщине ее выводов. Далее устанавливаем все малогабаритные детали: резисторы, конденсаторы (кроме С6), транзисторы, светодиод и штыревой разъем со съемной перемычкой (джампером). Последними запаиваем конденсатор С6 и микросхему DA1.
Тщательно проверяем монтаж в соответствии со схемой (рис. 4). При этом особое внимание уделяем отсутствию замыканий между токоведущими дорожками, правильности установки электролитических конденсаторов, транзисторов и светодиода.

↑ Налаживание

Припаиваем провода от печатной платы, подключаем источник питания и убеждаемся в работоспособности усилителя. Правильно собранный из исправных деталей усилитель не требует налаживания. Микросхему DA1 следует установить на теплоотвод площадью не менее 600 кв. см. Для повышения надежности работы микросхемы при монтаже рекомендуется использовать теплопроводную пасту КПТ-8 или АЛСИЛ-3.
Будьте внимательны при подключении усилителя к источнику питания. Максимальное напряжение не должно превышать 18В. Переполюсовка источника питания, начиная с напряжения 6 В, приводит к выходу микросхемы из строя.

Режимы работы усилителя по постоянному току приведены в табл. 2.
????tabl2.rar 5.59 Kb ⇣ 141

↑ Схема подключения усилителя TDA8560Q в автомобиле

показана на рис. 7. Ее основу составляет буферный конденсатор С1 емкостью 82000 мкФ на рабочее напряжение 25 В. Можно, разумеется, использовать несколько параллельно соединенных конденсаторов меньшей емкости, например, четыре по 22000 мкФ или три по 33000 мкФ. Ясно, что не возбраняются специализированные автомобильные буферные конденсаторы — «фарадники» емкостью 1…100 Ф.

Параллельно С1 включен пленочный конденсатор С2 (его емкость может быть 1…10 мкФ), улучшающий свойства на высоких частотах. Светодиод HL1 зеленого цвета служит для индикации включения усилителя. Ток через светодиод задает резистор R1. Пластина заземления ПЗ закреплена вблизи входного разъема и имеет хороший электрический контакт с металлическим корпусом устройства. Клеммы ХТ1, ХТ2 и ХТ3, ХТ4 служат для подключения динамических головок; ХТ5, ХТ6 — магнитолы.

При отключении массы от аккумулятора буферный конденсатор разряжается, и при последующем подключении общего провода велика вероятность перегорания предохранителя FU1, поэтому в схеме предусмотрено два выключателя, позволяющих безопасно подать питание на усилитель.
Сначала выключателем SA1 заряжают конденсатор С1 малым током через лампу 12 В, 21 Вт, а затем, после погасания лампы (через 1…2 с), выключателем SA2 подают питание на усилитель.

Провода питания усилителя должны быть присоединены непосредственно к клеммам аккумулятора и иметь сечение не менее 4 кв. мм. Предохранитель FU1 (10…20 А) размещают в моторном отсеке на расстоянии 40…50 см от клеммы аккумулятора.
Следует обратить особое внимание на качество изоляции провода, а также на надежную фиксацию проводов в салоне и моторном отсеке. При закреплении проводов нужно полностью исключить контакты с подвижными деталями.

Что дает предлагаемый вариант питания усилителя (магнитолы)? Ведь большинство ограничивается подключением проводов питания к прикуривателю (гораздо реже встречается подключение к контактам замка зажигания).
Ответ прост: более чем на порядок меньшие просадки напряжения питания на повышенных уровнях громкости. В результате уходит «размазанность» звуковой картины, а бас становится гораздо плотнее. Теперь вы не увидите эффекта цветомузыки, когда в такт с ударами большого барабана подмигивают дисплей и подсветка магнитолы.
Само собой разумеется, что нужно позаботиться и об акустических кабелях, соединяющих усилитель с динамиками. Примем за аксиому, что провода, которыми комплектуются динамики при покупке, предназначены только для проверки их работоспособности и не годятся для дальнейшей эксплуатации. В нашем случае, с учетом возможности работы усилителя на низкоомную нагрузку (2 Ом), необходимы недорогие (1…10 у. е. за метр) фирменные акустические кабели для автомобильных систем с сечением до 4 кв. мм.

↑ TDA8560Q как УМЗЧ для ПК

При необходимости на входе усилителя может быть установлен регулятор громкости — сдвоенный переменный резистор сопротивлением 10…15 кОм. Схема включения приведена на рис. 9.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий