Project 186 использует LM3886 (только один канал), и я измерил смещение постоянного тока на выходе на уровне 2,1 мВ. Весьма вероятно, что сервопривод постоянного тока сделает этот хуже , если только не используется прецизионный операционный усилитель. Вы можете использовать что-то вроде OPA134, но это довольно дорогой операционный усилитель (стоимость примерно ⅓ стоимости LM3886). Если вы считаете, что вам нужно лучше, OPA277 будет работать, но почти по той же цене, что и LM3886 9.0076

Некоторые считают, что усилитель со связью по постоянному току с сервоприводом постоянного тока имеет меньший фазовый сдвиг, чем эквивалент со связью по переменному току, но это просто неверно во всех отношениях. Эта тема подробно рассматривается в статье Сервоприводы постоянного тока — советы, ловушки и приложения. Добавление сервопривода постоянного тока добавляет больше деталей, но не дает никаких ощутимых преимуществ. В некоторых случаях вы увидите дополнительные операционные усилители, включенные в контур обратной связи, что дает возможность создать дополнительные проблемы.

Честно говоря, TI (Texas Instruments) показывает сервоприводы постоянного тока в одном дизайне, но использует несколько параллельно включенных усилителей, чего не делает большинство людей. Подробности см. в разделе «AN-1192 Overture ^™ Series High Power Solutions SNAA021B». Они также отмечают, что сервопривод постоянного тока не нужен, даже если используются параллельные усилители, при условии, что используются блокирующие колпачки постоянного тока. Существует широко распространенный миф о том, что конденсаторы каким-то образом «вредят» звуку, но, по сути, это ерунда, если они подобраны правильно. Все колпачки, используемые в проектах ESP, более чем достаточно хороши, и если вы мне не верите, создайте проект «X» (переключатель AB).

В последней версии платы ESP P19 (Rev-B) удалены соединения для SIM-карты (монитор звукового ухудшения). Как бы мне ни нравилась эта идея, похоже, никто другой не заинтересовался, поэтому высвобожденное таким образом небольшое количество площади печатной платы было использовано для улучшения компоновки и обеспечения места для входных (и силовых) разъемов.

На рис. 1 показана исходная схема, показанная на момент первоначальной публикации этого проекта. Это почти то же самое, что и в примечаниях по применению (перерисовано), добавлены полиэфирные обходные конденсаторы и отключена схема приглушения (эта функция чаще применяется в предусилителе и в любом случае не особенно полезна IMO).

Рисунок 1. Принципиальная схема усилителя мощности LM3876T (исходная версия)

Коэффициент усиления по напряжению составляет 27 дБ, как показано, но его можно изменить, используя резистор другого номинала для пути обратной связи (R3, в настоящее время 22 кОм, между контактами 3 и 9). Катушка индуктивности состоит из 10 витков эмалированного медного провода диаметром 0,4 мм, намотанных на корпус резистора 10 Ом. Изоляцию нужно соскоблить с каждого конца и припаять провод к концам резистора. Версия печатной платы почти идентична той, что показана на рис. 1, но разъемы для SIM-карты удалены.

Резисторы на 10 Ом и 2,7 Ом должны быть типа 1 Вт, а все остальные должны быть 1% металлопленочными (как я всегда рекомендую). Все электролитические конденсаторы должны быть рассчитаны на 50 В, если это возможно, а конденсаторы на 100 нФ (0,1 мкФ) для источников питания должны быть как можно ближе к микросхеме, чтобы предотвратить колебания.

Напряжение питания должно быть не более ±35 В при полной нагрузке, что позволит этому усилителю обеспечить максимальную мощность 56 Вт (номинальная минимальная выходная мощность при 25°C). Чтобы обеспечить максимальную мощность, важно получить минимально возможное тепловое сопротивление корпуса для радиатора. Это достигается за счет монтажа без изолирующей слюдяной прокладки, но имейте в виду, что радиатор будет находиться под отрицательным напряжением питания и должен быть изолирован от корпуса. Для получения дополнительной информации о снижении теплового сопротивления прочитайте статью о конструкции радиаторов — те же принципы могут быть применены к интегральным схемам, даже если они работают параллельно. Я не пробовал это с этим блоком, но можно использовать низкое сопротивление последовательно с выходами для балансировки нагрузки. Я видел, как это делается (очень плохо), и результаты были не очень красивыми.

Рис. 2. Принципиальная схема усилителя мощности версии B

Схема для плат Revision-B показана выше. Он почти идентичен, за исключением того, что подключения SIM-карты были удалены, а обозначения некоторых компонентов были перемещены. Как и в оригинале, здесь имеется отличная встроенная развязка с использованием электролитического конденсатора емкостью 220 мкФ и полиэфирного или монолитного керамического конденсатора емкостью 100 нФ на каждой шине. Хотя C1 и C2 показаны как поляризованные электролитические типы (но НЕ тантал), вы можете использовать биполярные (неполяризованные) электроразряды, или вы можете использовать полиэстеровый колпачок 1 мкФ для C1. Меньшие значения можно использовать для C1, если усилитель будет использоваться для твитеров (около 100 нФ в порядке). Рекомендуемое напряжение питания составляет ±25 В, что практически исключает вероятность того, что схемы защиты сработают при типичных нагрузках на громкоговорители.

Если усилитель будет использоваться для СЧ или ВЧ-динамика в системе с двойным или тройным усилением, значение C1 может быть уменьшено до 100 нФ (-3 дБ при 72 Гц). Для общего использования вы можете использовать полиэстер 1 мкФ, что дает частоту -3 дБ 7,2 Гц, однако расширение баса будет лучше с более высоким значением, как показано на рисунке. Вы можете использовать любое значение до 10 мкФ для C1, если хотите.

Новая печатная плата позволяет использовать усилитель как двойное моно — дорожка печатной платы может быть разделена, и каждый усилитель питается от собственного источника питания. Хотя IMO в этом нет особого смысла, это также позволяет разрезать печатную плату пополам, и каждая половина имеет свой собственный разъем питания. Выходное соединение может быть выполнено к контактам печатной платы, или вы можете использовать наконечник «лопата» для монтажа на печатной плате (также известный как быстроразъемное соединение) — на плате есть возможность для этого.

Полная информация о конструкции доступна при покупке печатных плат, и все варианты подробно объясняются.

Как видите, есть возможность использовать и LM3886. Эта микросхема почти идентична, но имеет более высокие характеристики. На печатной плате есть контакты для подключения контактов 1 и 5 (для LM3876 их подключать не следует). Используя LM3886, плата может работать в мостовом режиме (BTL или мостовая нагрузка), чтобы получить около 120 Вт на 8 Ом. Я предлагаю использовать P87B для обеспечения противофазных сигналов, необходимых для работы BTL. Хотя обычно один усилитель используется как инвертирующий, это представляет очень низкий импеданс предусилителя и может вызвать неприемлемую нагрузку и, возможно, искажения. P87B будет управлять каждым усилителем отдельно, и это лучший способ управления усилителями.

Несмотря на то, что часто рекомендуется параллельная работа, я категорически не рекомендую подключать усилители параллельно. Существуют очень строгие требования к допуску усиления для параллельной работы — обычно усилители должны быть согласованы с точностью до 0,1% или лучше по всей полосе звукового сигнала и за ее пределами. Из-за очень низкого выходного импеданса ИС даже рассогласование в 100 мВ (мгновенное, при любом напряжении или частоте) вызовет большие циркулирующие токи через ИС. Хотя обычно рекомендуются резисторы 0,1 Ом, несоответствие напряжения 100 мВ (0,15% при пиковом напряжении 60 В) вызовет циркулирующий ток 0,5 А. Это вызывает перегрев и вызовет гнев цепей защиты. Я знаю это из личного опыта работы над «продуктом», в котором параллельно использовались микросхемы LM3886 — это была катастрофа!

Рис. 3. Выводы микросхемы

На Рисунке 3 показаны выводы для LM3876, и следует отметить, что выводы на этом устройстве расположены в шахматном порядке, чтобы обеспечить подведение дорожек печатной платы соответствующего размера к контактам IC. 3886 имеет (почти) идентичную распиновку и может использоваться вместо нее, если требуется немного больше мощности. Единственная разница в распиновке состоит в том, что контакт 5 должен быть подключен к источнику питания +ve для LM3886. Предусмотрена эта ссылка на печатной плате.

Печатная плата этого усилителя предназначена для стереоусилителя, односторонняя, а предохранители питания расположены на плате. Вся стереоплата, включая четыре предохранителя, имеет размеры 115 мм x 40 мм (т.е. очень маленькие). Плата Revision-B имеет точно такой же размер и использует такое же расстояние между микросхемами, чтобы при необходимости можно было установить ее заново.

Фотография собранного усилителя (с радиатором)

Повторяю мысль, которую я высказал в другом месте: никогда не используйте этот усилитель без радиатора, даже для тестирования (это относится почти ко всем усилителям). Он будет очень быстро перегреваться, и хотя внутренняя защита отключит усилитель, чтобы защитить его от повреждений, это не то, что вы хотите проверить без уважительной причины.

Рис. 4. Зависимость выходной мощности от мощности. Напряжение питания (± В)

Показанный график зависимости выходной мощности от напряжения питания взят из таблицы данных TI. Для большинства усилителей с заданным напряжением питания можно ожидать, что выходная мощность при 4 Ом будет вдвое больше, чем при 8 Ом, но это зависит от способности выходного каскада приблизиться к шинам питания независимо от нагрузки. Внутренняя схема LM3886 (или LM3876) несколько ограничивает это, но вы можете видеть, что при ±25 В мощность соответствует описанной здесь. абсолютный максимум напряжение питания составляет ± 42 В с сигналом, но я знаю из личного опыта, что они взорвутся, если вы подниметесь так высоко. Вот почему я предлагаю максимум ±35 В, но ±25 В — гораздо лучший вариант, поскольку он гарантирует, что схема защиты не сработает при любой нормальной нагрузке до 4 Ом. В идеале следует использовать источник питания ±30 В, но его нельзя получить от любого доступного силового трансформатора (необходимое переменное напряжение составляет 22-0-22, и хотя вы можете использовать получают их, они относительно редки). Hammond Manufacturing — одна из немногих, кого я знаю, кто продает подходящий трансформатор 22-0-22В.

Качество звука действительно очень хорошее — как я сказал в начале, я бы назвал его аудиофильским hi-fi, но с оговорками. Если усилителю и никогда не разрешено приближаться к пределам защиты, это звучит исключительно. В этом-то и проблема: из-за комплексной защиты от перегрузок (что мне не очень нравится) этот усилитель дает больше и более неприятных артефактов при клиппинге, чем «обычный» усилитель. При рекомендованных источниках питания ±25 В и номинальной нагрузке 8 Ом вам понадобится хороший радиатор, чтобы температура устройства не превышала 70°C. Обычно это гарантирует, что схемы защиты не сработают, даже если усилитель ограничивает переходные процессы. Для нагрузки 4 Ом я предлагаю, чтобы напряжение питания не превышало ±25 В. Питание ±35 В можно использовать с сопротивлением 8 Ом, но схемы защиты сработает , если нагрузка тяжелая или если усилителю разрешено зависать. Я полагаю, что ±25 В является оптимальным, и что вам не стоит испытывать удачу с чем-то большим.

Схема защиты называется SPiKe™ компанией National (теперь TI) — это расшифровывается как S elf P eak i nstantaneous Temperature (° Ke ) (так в оригинале) и защитит усилитель практически от всего. Хотя в теории это хорошо, это не так хорошо, когда работают схемы защиты, поэтому обязательно убедитесь, что усилитель используется только в приложениях, где никогда не может возникнуть отсечение/перегрузка, или он имеет относительно небольшую нагрузку.

Это может показаться сложной задачей, но для достаточно чувствительных основных динамиков, тыловых динамиков в системе объемного звучания или для серьезного ворчания этих 400-ваттных PMPO-колонок для ПК (с 3-ваттными среднеквадратичными усилителями — я не шучу) это усилитель это жемчужина.

Его также можно использовать в качестве усилителя высоких средних и/или высоких частот в системе с тремя усилителями — вариантов много, поэтому я оставлю вам возможность придумать что-то еще. Помните, что максимальная выходная мощность при ±25 В составляет около 32 Вт при (номинальном) динамике 8 Ом или 55 Вт при 4 Ом.

В Сети можно найти много ссылок, утверждающих, что производительность «улучшается» за счет добавления входного буфера. Некоторые используют лампу (вакуумную лампу), и это якобы делает усилитель «еще лучше». По большей части это ерунда. Добавление лампы может только увеличить шум и искажения, и к любым заявлениям об улучшении характеристик следует относиться с большим подозрением. Я не знаю, что заставляет людей делать глупые предложения, которые только усложняют и удорожают строительство, но они повсюду.

Каталожные номера

• Спецификация LM3886/3876     (Авторское право National Semiconductor/ Texas Instruments) — Это прямая ссылка на страницу TI для LM3886.

Уведомление об авторских правах. alexxlab Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт Рубрики Прост Радио Разное Своими руками Советы Схем Схемы Транзист Транзисторы Электрон Электроника