3. Выбор и расчет выходного усилителя
Изучив номенклатуру современных интегральных микросхем, предназначенных для построения усилителей звуковой частоты, я выбрал микросхему TDA2030А.
Микросхема усилителя НЧ TDA2030A фирмы ST Microelectronics пользуется заслуженной популярностью среди радиолюбителей. Она обладает высокими электрическими характеристиками и низкой стоимостью, что позволяет при минимальных затратах собирать на ней высококачественные УНЧ мощностью до 18 Вт. Микросхема TDA2030A представляет собой 18 Вт Hi-Fi усилитель мощности класса АВ.
Данная микросхема я выбрал из–за ее характеристик, которые полностью удовлетворяют нашим требованиям, в частности:
При
работе на нагрузку 4 Ом усилитель может
выдавать мощность в 15 Вт. В связи с
высоким напряжением питания усилитель
может работать с нестабилизированными
источниками. Коэффициент усиления
регулируется обратной связью и,
следовательно, можно исключить
предусилитель.
Она обеспечивает большой выходной ток, имеет малые гармонические и интермодуляционные искажения, широкую полосу частот усиливаемого сигнала, очень малый уровень собственных шумов, встроенную защиту от короткого замыкания выхода, автоматическую систему ограничения рассеиваемой мощности, удерживающую рабочую точку выходных транзисторов ИМС в безопасной области. Встроенная термозащита обеспечивает выключение ИМС при нагреве кристалла выше 145°С. Микросхема выполнена в корпусе Pentawatt и имеет 5 выводов. Типовая схема включения TDA2030A показана на рисунке 2.
Рисунок 2. Принципиальная схема выходного усилителя (взята из документации).
Микросхема
включена по схеме неинвертирующего
усилителя. Коэффициент усиления
определяется соотношением сопротивлений
резисторов R1 и R2, образующих цепь
отрицательной обратной связи.
Вычисляется
он по формуле Gv=1+R1/R2
и может быть легко изменен подбором
сопротивления одного из резисторов.
Обычно это делают с помощью резистора
R2. Как видно из формулы, уменьшение
сопротивления этого резистора вызовет
увеличение коэффициента усиления
(чувствительности) УНЧ. Емкость
конденсатора С2 выбирают исходя из того,
чтобы его емкостное сопротивление
Х
Учитывая все выше сказанное можно адаптировать данную схему согласно нашего задания, а именно:
что бы обеспечить необходимый нам коэффициент усиления 49 дБ изменим R2 = 274 Ом, и следовательно С2 на 50 мкФ
для ограничения диапазона частот изменим С1 = 750 нФ и С7 = 55 мкФ.
Проанализировав все структурные элементы полученного усилителя звуковой частоты, можно выявить необходимость напряжениях питания для выходного усилителя +-35В, и ток не менее 1.5 А.
Получим, что для функционирования данного усилителя потребуется четырехсотгерцовый трансформатор, двумя вторичными обмотками на 35В. Выходные обмотки 35 вольтового трансформатора должны быть рассчитаны на ток не менее 1.5 А.
На основании расчетов приведённых ниже я выбрал выпрямительный мост DB 102.
Uобр = (π/2)*35 = 55В
Iпр = (1/2)*Iн = 0.75
Напряжение вторичных обмоток трансформаторов
UII = (π/2*√2)*35 = 39В
Расчет конденсаторов
Cф = 106/(2*π*f*R*KП) = 4700 мкФ
Трансформатор
я выбрал из линейки четырехсотгерцовых
ТПП287.
Рисунок 3. Источник питания.
Плата усилителя (TDA2030A) и предусилитель (NE5532)
Небольшой обзор 2-х плат печатных с али.
Небольшое примечание: реальных фото не будет, т.к. товар в ТОЧНОСТИ соответствует тому, что на фотах у продавца.
1. Товар №1, стерео усилитель на микросхемах TDA2030A.
Ссылка: https://aliexpress.com/item/item/Good-TDA2030A-Audio-Power-DIY-Components-PCB-Amplifier-Kit-OCL-18W-x2/1157806435.html
Эта плата идет РАЗОБРАННАЯ, т.е. вы берете паяльник в руки и паяете. Я вспомнил молодость =)
Характеристики: мощность: 2×18 ватт, питание: переменное, двойное 9-12 вольт.
Размер платы 40mm x 92mm
Особенности:
1. Может работать как в стереорежиме, в этом случае один из резисторов просто не припаивается, так и в мостовом режиме, мощность соответсвенно 36 ватт.
2. Для микросхем ОБЯЗАТЕЛЬНО нужны радиаторы, в комплект не входят.
3. Плата содержит в себе диодный мост и фильтрующие конденсаторы, поэтому подсоединять ее надо непосредственно к трансформатору (с двумя одинаковыми обмотками для получения двуполярного напряжения).
Мои впечатления:
1. очень качественная сама плата, двусторонняя, толстая, прочная, без огрехов.
3. Фильтрующих конденсаторов по 3300 мкф маловато. Нет, играть будет, но я припаял еще столько же параллельно. К тому же рекомендуют параллельно им добавить керамические конденсаторы по 0,1 мкф, которых на этой плате тоже не замечено.
4. Качество звучания радует!
Комплектация вот такая:
— плата; детали; прокладка, винтик для крепления микросхем к радиатору, инструкция на китайском (хотя все номиналы понятно обозначены и куда что припаять ясно).
2. Товар №2, стерео предусилитель 2.1 на микросхемах NE5532.
Ссылка: https://aliexpress.com/item/item/Assembled-NE5532-2-1-preamp-board/735648184.html
Назначение: стерео предусилитель с выходом под сабвуфер и регуляторами тембра.
Эта плата уже СОБРАНА, паять ничего не надо.
Регулировки (слева направо):
1. Частота среза для сабвуфера (50-150 Гц)
2. Громкость сабвуфера
3. Громкость левого и правого каналов
4. Низкие частоты
5. Высокие частоты
Еще, судя по моим ушам, в этом предусилитель включена тонкомпенсация, по крайней мере я ее слышу 🙂
Питание: переменное, двойное 12 вольт, указано что можно до 15 вольт.
Особенности:
1. Плата содержит в себе диодный мост и фильтрующие конденсаторы, поэтому подсоединять ее надо непосредственно к трансформатору (с двумя одинаковыми обмотками для получения двуполярного напряжения).
Мои впечатления:
1. очень качественная плата, двусторонняя, толстая, прочная, без огрехов.
2. собрана не очень компактно, особенно по сравнению с усилителем.
3. Фильтрующих конденсаторов по 6800 мкф, что на мой взгляд более чем достаточно. Здесь не пожалели.
4. За объемными фильтрующими конденсаторами стоит и стабилизатор напряжения, что тоже очень радует.
Из приятного — щелчков при включении и выключении нет, благодарим двуполярное питание!
Вывод: товары брать можно и нужно, качество отличное. В принципе все это можно спаять и самому, но вот травить платы мне было откровенно лень и такого качества плат (напоминаю, двусторонних) я бы точно не добился.
P.S. Я на этих платах сейчас делаю усилитель 2.1, еще не доделал, показать нечего, все было собрано только «на коленке» для пробы. Для питания использую торроидальный трансформатор мощность 63 Вт (что маловато, надо бы 100, да нету) и напряжением 12-0-12 вольт.
P.S. 2 Доделал почти =) Результат в комментариях ниже
Circuit%20diagram%20tda2030 спецификация и примечания по применению
org/Product»>
org/Product»>схема%20диаграмма%20tda2030 Листы данных Context Search
| Каталог данных | MFG и тип | ПДФ | Теги документов |
|---|---|---|---|
КИА78*ПИ Реферат: Транзистор КИА78*р ТРАНЗИСТОР 2Н3904хб*9Д5Н20П хб9д0н90н КИД65004АФ ТРАНЗИСТОР мосфет КИА7812АПИ хб*2Д0Н60П | Оригинал | 2N2904E до н.э.859 КДС135С 2N2906E до н.э.860 KAC3301QN КДС160 2Н3904 BCV71 KDB2151E КИА78*пи транзистор КИА78*р ТРАНЗИСТОР 2N3904 хб*9Д5Н20П хб9д0н90н КИД65004AF ТРАНЗИСТОР MOSFET KIA7812API хб*2Д0Н60П | |
хб*9Д5Н20П Реферат: khb9d0n90n 6v стабилитрон khb * 2D0N60P транзистор KHB7D0N65F BC557 транзистор kia * 278R33PI KHB9D0N90N схема ktd998 транзистор | Оригинал | 2N2904E до н.э.859 КДС135С 2N2906E до н.э.860 KAC3301QN КДС160 2Н3904 BCV71 KDB2151E хб*9Д5Н20П хб9д0н90н 6В стабилитрон хб*2Д0Н60П транзистор КХБ7Д0Н65Ф Транзистор BC557 киа*278R33PI Схема КХБ9Д0Н90Н транзистор ктд998 | |
2225Л-11-52 Резюме: 14005-1P1 PI96B30P00F00Z1 MD-25-M-3000X 143-022-03 621-025-260-043 627-037-220-047 213-020-602 395-044-558-201 PLCC-032-T-N | Оригинал | 10-ТТ ПЛКК-028-Т-Н СМП-28ЛЦК-Н СМП-32ЛЦК-Н ПЛКЦ-32-СМТ-ТТ ПЛКК-032-Т-Н СМП-44ЛЦК-Н ПЛКЦ-44-СМТ-ТТ ПЛКК-044-Т-Н ПЛКК-052-Т-Н 2225Л-11-52 14005-1П1 ПИ96Б30П00Ф00З1 МД-25-М-3000Х 143-022-03 621-025-260-043 627-037-220-047 213-020-602 395-044-558-201 ПЛКК-032-Т-Н | |
ICME68H-R0-D1120NHA Резюме: ICM-C68S-TS13-6N95D ICM-C68S-TS13-5034A ICM-C68S-TS13-6084B | Оригинал | 68-контур 635мм ICM-C68H-S112-400R1 ICME-C68L-300HA/C68R-300HA. 20НХА/Л0-Д1120НХА/Р0-Д1121НХА/Л0-Д1121НХА 20RHA/L0-D1120RHA/R0-D1121RHA/L0-D1121RHA ICME68H-R0-D1120NHA ICM-C68S-TS13-6N95D ICM-C68S-TS13-5034A ИКМ-C68S-TS13-6084B | |
2005 — 85 129-005 Аннотация: 6086B 988002 | Оригинал | 68-контур 635мм( ICM-C68H-S112-400N1/400R1 -C68L-300H/C68R-300H. ICM-C68H-S112-403N1 ICME-C68L-303H/C68R-303H. -D1120RH/L0-D1120RH/R0-D1121RH/L0-D1121RH 85 129-005 6086Б 988002 | |
трансформатор переменного тока 220 постоянного тока 12 Реферат: Трансформатор класса 130 (B) с центральным ответвлением Трансформатор с центральным отводом Трансформатор с центральным отводом Трансформатор 4812b 220 110 Трансформатор с центральным отводом Станкор p-6378 Силовой трансформатор Станкор Выходной трансформатор | Оригинал | Д-350 P-8634 ГСД-500 ГИС-500 ГИСД-500 ГСД-750 ГИС-1000 ГСД-1000 ГИСД-1000 ГСД-1500 трансформатор переменного тока 220 постоянного тока 12 Трансформатор класса 130(В) трансформатор с центральным отводом центральный кран трансформатор 4812б 220 110 трансформатор центральный кран трансформатора Станкор р-6378 силовой трансформатор Выходной трансформатор Станкор | |
Продолжить PCD3 Реферат: A/ICE2QS03 эквивалент TI040 TI041 a/TDA7292 эквивалент Micro Circuit Engineering IE-V850ES-G1 uPC393G2 a/k5a50d эквивалент 74hc1574 | Оригинал | 144 ГДж ЭА-144-20-0 ГМА144-20-0 U16594EJ1V0UM Продолжить PCD3 Эквивалент A/ICE2QS03 ТИ040 ТИ041 аналог a/TDA7292 Микросхемотехника IE-V850ES-G1 uPC393G2 аналог а/к5а50д 74hc1574 | |
2010 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | 68-контур 635мм ICM-C68H-S112-400N1/400R1 -C68L-300HA/C68R-300HA. ICM-C68H-S112-403N1 ICME-C68L-303HA/C68R-303HA. 20НХА/Л0-Д1120НХА/Р0-Д1121НХА/Л0-Д1121НХА 20RHA/L0-D1120RHA/R0-D1121RHA/L0-D1121RHA | |
2009 — ICM-C68H-SS1A-4109t Резюме: ICM-C68S-TS13-5033A ICME-C68R-303HA D1120 E60389 LR20812 ICM-C68S-TS | Оригинал | 68-контур
635мм
ICM-C68H-S112-400N1/400R1
-C68L-300HA/C68R-300HA. ICM-C68H-S112-403N1
ICME-C68L-303HA/C68R-303HA.
20НХА/Л0-Д1120НХА/Р0-Д1121НХА/Л0-Д1121НХА
20RHA/L0-D1120RHA/R0-D1121RHA/L0-D1121RHA
ICM-C68H-SS1A-4109t
ICM-C68S-TS13-5033A
ICME-C68R-303HA
Д1120
E60389
LR20812
ICM-C68S-TS | |
4812б Реферат: sta6013 DSW-612 P-8364 Stancor ppc-22 4190A GSD-100 P-8362 P-8384 stancor трансформатор | Оригинал | ЗВЕЗДА-9005 ЗВЕЗДА-9006 ЗВЕЗДА-9007 Р-6133 P-6454 СТА-4125Т P-8638 ТГК130-230 P-8622 ТГК175-230 4812б sta6013 ДСВ-612 P-8364 Станкор ППЦ-22 4190А ГСД-100 P-8362 P-8384 станкор трансформатор | |
Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | OCR-сканирование | 14Б1-А | |
Симисторный демпфирующий варистор Реферат: 3-фазный тиристор, привод постоянного тока, фототиристор, фотопара, фотосимистор, симистор, снаббер | Оригинал | ||
ЛК1Д09ДЖЛ Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | LC1D09JL LC1D09JL | |
ЛК1Д09МД Реферат: Контактор Philips LC1-D09 140Aac | Оригинал | LC1D09MD LC1D09MD LC1-D09 контактор филипс 140А переменного тока | |
2003 — QOB360 Резюме: Square d qo центр нагрузки Автоматические выключатели QO2175SB schneider SHUNT TRIP HQO206 воздушный автоматический выключатель q1100an CIRCUIT независимый расцепитель | Оригинал | QOB360 QOB360 квадрат d qo центр нагрузки Автоматические выключатели QO2175SB ШНАЙДЕР МАГАЗИН HQO206 воздушный выключатель q1100ан СХЕМА автоматический выключатель | |
ЛК1ДТ20У7 Резюме: IEC 60947-4-1 LC1-DT20 schneider lc1d | Оригинал | LC1DT20U7 LC1DT20U7 МЭК 60947-4-1 ЛК1-ДТ20 Шнайдер жк1д | |
LC1-DT40 Аннотация: LC1Dt40 | Оригинал | LC1DT40C7 LC1-DT40 LC1Dt40 | |
ЛК1-Д09 Аннотация: lc1d098 LC1D098ED | Оригинал | LC1D098ED LC1-D09 lc1d098 LC1D098ED | |
лк1д128 Реферат: LC1D128M7 LC1-D контактор Philips контактор lc1-d128 LC1-D12 100A1 | Оригинал | LC1D128M7 lc1d128 LC1D128M7 Контактор LC1-D контактор филипс lc1-d128 LC1-D12 100А1 | |
2002 — C9052-02 Реферат: C9052-01 A9053-01 C9052 C9052-03 C9052-04 S2386 S5821 счетчик частоты фотодиодов Схема | Оригинал | C9052 C9052-04 А9053) C9052-01/-02/-03 А9053-01) C9052-01 C9052-02 C9052-03 СЭ-171 КАСС1083E03 C9052-02 C9052-01 А9053-01 C9052-03 S2386 S5821 фотодиоды Цепь счетчика частоты | |
2003 — QO2175SB Резюме: автоматический выключатель qo-mbgx HQO306 q1100an «Автоматические выключатели» Автоматические выключатели Square D qo 20-амперный выключатель QOB120VH Square d G1 центр нагрузки | Оригинал | QOB120VH 120/240В QO2175SB qo-mbgx автоматический выключатель HQO306 q1100ан «Автоматические выключатели» Автоматические выключатели Автоматический выключатель Square D на 20 ампер QOB120VH квадрат d G1 центр нагрузки | |
14Б1-А Резюме: J21A J41C J11-A j71A | Оригинал | ||
2013 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | IDCB75—SA-ENG SA-IDCB62 | |
2003 — QO230 Резюме: q1100an qo-mbgx квадрат d qo МИНИАТЮРНЫЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ квадрат d кривые автоматического выключателя квадрат d G1 центр нагрузки «Автоматические выключатели» HQO306 0730DB0301 | Оригинал | QO230 120/240В QO230 q1100ан qo-mbgx площадь d qo МИНИАТЮРНЫЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ кривые автоматического выключателя квадратной формы d квадрат d G1 центр нагрузки «Автоматические выключатели» HQO306 0730DB0301 | |
2003 — квадратный центр нагрузки Реферат: Автоматические выключатели «Автоматические выключатели» QO240 выключатели главный автоматический выключатель электрические выключатели Schneider HQO206 HQO306 Q1100AN | Оригинал | QO240 120/240В квадрат d qo центр нагрузки Автоматические выключатели «Автоматические выключатели» QO240 выключатели главный автоматический выключатель Электрические выключатели Schneider HQO206 HQO306 Q1100AN | |
org/Product»>
org/Product»>
org/Product»>
org/Product»>
org/Product»>
org/Product»>
org/Product»>
org/Product»>
org/Product»>Предыдущий 1 2 3 … 23 24 25 Next
Принципиальная схема усилителя мощности TDA2030
Это простая схема, использующая принципиальную схему усилителя мощности TDA2030. Эта схема представляет собой полное приложение на 2,1 усилителя, два сателлитных динамика для TDA и один для сабвуфера, что делает систему 2.1 широко используемой в коммерческих приложениях в качестве усилителя для компьютеров, что может дать увеличение в своей аудиосистеме со стереоусилителем.
+ усилитель басов (сабвуфер).
Схема разделена на 3 части: блок питания, усилитель, стереоусилитель и усилитель басов (сабвуфер).
Цепь блока питания и предварительный + фильтр нижних частот для вспомогательного блока питания Блок питания симметричного типа с использованием трансформатора 110 или 220 В с двойной вторичной обмоткой 12 В и током 3 А. Я рекомендую использовать предохранитель и выключатель перед трансформатором. B1 представляет собой мостовой выпрямитель не менее 100 вольт/4 А, например, можно использовать GBU606, схема фильтрации образована конденсаторами C1, C2, C3 и C4, электролиты могут иметь значения от 4700 мкФ. В блоке питания операционного усилителя фильтра верхних частот используются три оконечные интегральные микросхемы 7812 и 79.12.
Схема усилителей сателлитных колонок
Левый и правый каналы выдают абсолютно одинаково, посмотрим как левый канал: LIN это гнездо аудиовхода, которое соединено С20 с потенциометром регулировки громкости, это является двойным горшком и одновременно устанавливает два канала.
R19/C22 помогает улучшить сигнал высоких частот. Конденсатор С21 подает сигнал на CI6 TDA2030, после того как усиленный звук выводится на вывод 4 интегрированного. Резисторы R7 и R9 отвечают за обратную связь, поэтому изменением номинала R7 можно увеличить или уменьшить коэффициент усиления усилителя. R20 и C23 образуют цепь компенсации для динамиков.
Схема предусилителя и сабвуфера
Сигнал поступает от сабвуфера в левый и правый каналы через резисторы R15 и R10, развязанные конденсатором С12, подается на операционный усилитель 1 IC4A NE5532, который образует предварительный усилитель для усилить сигнал в 6 раз. Определяется резистором R6/R8.
Компоненты C9, C10 и R10 образуют фильтр нижних частот, в данном случае рассчитанный на 200 Гц. После выхода из IC4B низкочастотный звук через потенциометр P1, который определяет уровень громкости, затем перенаправляется на IC3, что делает усилитель сабвуфера, принцип работы такой же, как у спутниковых усилителей.
TDA2030 2.
1 –
Schematic of the power amplifier
Suggested PCB for the circuit of the amplifier 2.1 or 2 +1
PCB — Bottom Side
PCB — Component side — Optional
Компоновка компонентов — Сторона компонентов — Нажмите, чтобы увеличить
Шелкография компонентов
Список деталей для сборки усилителя мощности для 2.1 – TDA 2030
| Часть | , Gold | ||||||||||||
| R2 | 22k – Red, Red, Orange, Gold | ||||||||||||
| R3, R5, R10, R11, R15, R19 | 10k – Brown, black, Orange , Золото | ||||||||||||
| R4, R8, R9, R16 | 470 – Yellow, Violet, Brown, Gold | ||||||||||||
| R6, R12, R17 | 33k – Orange, Orange, Orange, Gold | ||||||||||||
| R7, R13, R18 | 4,7K — Желтый, Вайолет, Красный, Голд | ||||||||||||
| P1 | |||||||||||||
| P1 | |||||||||||||
| P1 | |||||||||||||
| POMER | |||||||||||||
| POMER | |||||||||||||
| POMER | |||||||||||||
. 0007 | P2 | 10k – Double Potentiometer General volume* | |||||||||||
| Capacitors | |||||||||||||
| C1,C2, C7, C10, C14, C15, C17, C21, C23 | 100NF — 100N, 104, 0,1 — полиэфирный конденсатор | ||||||||||||
| C3, C4 | 4700 мкф/35V — электролитический концентратор | ||||||||||||
| , C/35V — электролитический контента, C20 | 10µF/25v –Electrolytic Capacitor | ||||||||||||
| C9 | 220n – 220n, 0.22, 224 – Polyester Capacitor | ||||||||||||
| C11 | 47µF/25v – Electrolytic Capacitor | ||||||||||||
| C16, C22 | 2N2 — 222, 2N2, 2200 — Электролитический конденсатор или Ceramic | ||||||||||||
| SEMICOND | |||||||||||||
| SEMICOND | |||||||||||||
SEMICOND. 0028 | |||||||||||||
| IC3, IC5, IC6 | TDA2030A – IC power audio amplifier | ||||||||||||
| IC4 | NE5532N – Double Op Amp | ||||||||||||
| IC1 | 7912 -Integrated IC2 | 7812 – регулятор положительного напряжения со встроенной схемой +12 В | |||||||||||
| B1 | Bridge rectifier100V 4 A Ex:GBU606 | ||||||||||||
| Connectors and functions | |||||||||||||
| L-IN | Connector 2 terminals audio input left channel | ||||||||||||
| L-OUT | Разъем 2 разъем аудиовыход левый канал | ||||||||||||
| R-IN | Разъем 2 разъем аудиовход левый канал | ||||||||||||
| R-OUT | Connector 2 terminal audio output right channel | ||||||||||||
| SUB | Connector 2 terminal audio output Subwoofer | ||||||||||||
| AC | Three- Штыревой разъем для трансформатора | ||||||||||||
| Несколько | |||||||||||||
| J1, J4, J5, J6, J7 | J12MM – Кусочек провода | ||||||||||||
| J2 | J5MM – Кусочек провода | ||||||||||||
| J3 | J7MM – Кусок провода | ||||||||||||
Теплоотвод для усилителей, коробка 12+12/3 ампер , и т.
