Качественный усилитель класса B | AUDIO-CXEM.RU

Как известно, усилители звуковой частоты класса B имеют довольно серьезные искажения, которые связаны с отсутствием смещения на базах выходных транзисторах. То есть, без этого смещения, для открытия кремниевого транзистора, необходимо, чтобы сигнал превысил 0.6-0.7В, и пока сигнал на базе не достиг такого уровня, на выходе усилителя горизонтальная полка (сигнала нет). Каждый раз при прохождении сигнала через нулевой потенциал в базах транзисторов выходного каскада, сигнал на выходе усилителя класса B искажается в виде «ступеньки».

Но почему любители собирают усилители класса B невзирая на искажения? Дело в том, что на противоположной чаше весов лежат такие особенности как высокий коэффициент полезного действия, хорошая термостабильность и высокая мощность при простоте схемы.

Также они являются более экономичными, так как при отсутствии входного сигнала транзисторы выходного каскада усилителей класса B обычно холодные, ведь их ток покоя практически равен нулю (из-за отсутствия смещения на базах), в отличие от класса AB и тем более класса A. Это важно при питании от автономных источников, хотя для этого лучше использовать класс D, но все же.

Схема из журнала

Данная схема усилителя класса B была опубликована в журнале «Радио №3 1991» в статье «Режим B в усилителях мощности ЗЧ». В сети эта схема более известна как «Усилитель Дорофеева» и была повторена любителями электроники тысячи раз.

Адаптированная схема

В адаптированной схеме применена современная элементарная база и сохранены все порядковые номера элементов. Добавлен разделительный конденсатор Cin. Убран конденсатор положительной обратной связи C2. Увеличены емкости C5 и C7. Изменено сопротивление резисторов R10 и R12, ограничивающих ток стабилитронов VD1 и VD2.

Усилитель прост, дешев, не требует сложной наладки, достаточно громкий и поэтому я рекомендую его к сборке. Он хорошо подойдет для работы в качестве сабвуфера или УНЧ автомобиля, но меня он устраивает и для домашнего прослушивания.

Основные характеристики

Напряжение питания ………. ±25В

Сопротивление нагрузки ………. 4Ома

Выходная мощность, номинальная (Rout=4Ома) ………. 40Вт

Выходная мощность, максимальная (Rout=4Ома) ………. 60Вт

Входное сопротивление ………. 10кОм

Входное напряжение ………. 750мВ

КНИ (Pном., f=1кГц) ……….0.08%

КНИ (Pном., f=20кГц) ……….0.15%

Остальные характеристики можно посмотреть в оригинальной статье.

В журнале автор описывает особенность схемы, которая заключается во включении транзисторов VT1 и VT2 как усилителей тока для баз транзисторов выходного каскада VT3 и VT4. То есть, транзисторы выходного каскада открываются не напряжением, а током, усиленным транзисторами VT1 и VT2. Такое включение дает возможность устранения искажения в виде «ступеньки», без смещения на базах транзисторов VT3 и VT4, то есть, сохранив режим класса B.

Схему можно собирать, как на советской элементарной базе, так и на импортной. Я собирал на импортных компонентах.

Операционный усилитель включен в инвертирующем варианте с отрицательной обратной связью через резистор R1. Операционный усилитель усиливает напряжение, а VT1 и VT2 усиливают ток, усиленный ими ток полностью уходит в базы транзисторов VT3 и VT4. Последние транзисторы также усиливают ток, который протекает через нагрузочный резистор R11. На этом резисторе образуется падение напряжения, пропорциональное току, протекающему через него. Это падение и есть усиленное напряжение, хотя все транзисторы работают в режиме усиления тока.

На базах VT1 и VT2 задано смещение с помощью резисторного делителя напряжения R6-R9. Смещение задается таким образом, чтобы при температуре транзисторов до 60⁰C напряжение на базах было 0.4-0.5В, то есть они еще закрыты, но еще немного (0.1-0.2В) и они откроются. Автор схемы объясняет это уменьшением их порога срабатывания.

Стабилитроны VD5 и VD7 и резисторы R10 и R12 обеспечивают напряжением питания (±15В) операционный усилитель.

Компоненты

Транзисторы TIP41 и TIP42 можно заменить на BD911 и BD912, или на КТ818, КТ819, но у последних другое расположение выводов. Будьте внимательны! Печатная плата разведена именно под КТ818, КТ819.

Автор схемы пишет в своей статье, что подбирать транзисторы в пары по их параметрам не нужно.

Операционный усилитель TL071 можно заменить на TL081.

Конденсаторы Cin и C6 пленочные.

Все резисторы мощностью 0.25Вт, за исключением R11 – 1Вт.

Стабилитроны VD1 и VD2 на напряжение 15В.

Охлаждение

Транзисторы выходного каскада должны быть установлены на одном теплоотводе, а транзисторы предвыходного каскада каждый на своем радиаторе. Если не соблюсти данную рекомендацию, то усилитель может стать не стабилен и при нагреве VT1 и VT2 может пойти в «разнос».

Теплоотводы для BD139 и BD140 должны быть площадью поверхности 60см² каждый. Теплоотвод для TIP41 и TIP42 должен иметь площадь поверхности 600см².

Для наладки усилителя я установил все транзисторы на один радиатор, но при установке в корпус теплоотводы будут разъединены.

Фланцы VT3 и VT4 я не изолировал от теплоотвода, так как их коллекторы соединены по схеме, но если корпус усилителя металлический, то необходимо их изолировать.

Питание нашего усилителя класса B должно быть двуполярным ±25В. Его можно обеспечить с помощью импульсного источника питания или линейного источника.

При использовании линейного блока питания, напряжение вторичных обмоток трансформатора не должно превышать 18+18 Вольт переменного тока, так как после выпрямления, на накопительном конденсаторе напряжение будет в 1.41 раз больше, то есть ±25В. Рекомендуемый ток вторичных обмоток (на один канал) не менее 1.5А.

Емкость накопительных конденсаторов (для одного канала) должна составлять 4700-6800мкФ в каждом плече, а их напряжение не менее 35В.

Налаживание усилителя

Наладка производится путем подбора резисторов R7 и R8 до достижения на базах VT1 и VT2 напряжения постоянного тока в диапазоне 0.4-0.5В. В моем случае подбирать ничего не пришлось, все в допуске. Одним щупом касаемся средней точки (GND), вторым щупом базы VT1, а потом базы VT2.

Если сборка производилась по схеме из журнала, с применением советского ОУ, то далее вращением ротора подстроечного резистора R5 добиваемся нулевого напряжения на выходе усилителя. Для TL071 данная операция не выполняется, так как ею на выходе обеспечивается нулевое напряжение.

После прогрева усилителя рекомендуется повторить его наладку.

После наладки я нагрузил усилитель резистором с сопротивлением 4Ома.

На вход подал синусоидальный сигнал с частотой 1кГц. На экране моего осциллографа С1-94 искажений в виде «ступеньки» на выходе усилителя я не увидел.

Печатная плата (разводка от AKA KASYAN) СКАЧАТЬ

Похожие статьи

HI-FI-стереоусилитель 2 х 32 W на TDA2050

  Данный усилитель предназначен для совместной работы с источником сигнала, например CD-ROM привода компьютера или подобного.
Высокая чувствительность микросхем TDA 2050, на которых выполнены каналы усилителя, позволяют, при требуемой максимальной чувствительности 300 mV отказаться от предварительного усилителя, и выполнить входные цепи по схеме пассивного регулятора тембра, громкости и стереобаланса.

  Схема усилителя приведена на Рис.1  Входной сигнал поступает на Х1. Сдвоенные переменные резисторы R1 и R2 – регуляторы громкости и тембра по ВЧ, соответственно, R4 – регулятор стереобаланса.
  Трансформатор питания использован готовый, – ТБС 012 220/24, мощностью 120 W на вторичное переменное напряжение 24 V. Чтобы его не перематывать микросхемы включены по схеме с однополярным питанием.

    Характеристики усилителя:
  1. Максимальная выходная мощность на нагрузке 4 Ом … 2 х 32 W.
  2. Номинальная мощность, при КНИ не более 0,5% …2 х 24 W/
  3. Чувствительность … 300 mV.
Нулевые точки создают делители R7-R8 и R13-R14.
Все конденсаторы должны быть на напряжение не менее 40 V ( оптимально на 63 V ). Микросхемы должны быть установлены на радиаторы площадью не менее 200 см².
  Акустические системы сопротивлением 4 Ом открытого типа, по четыре широкополосных динамика 10ГДШ-2 в каждой.

  Микросхемы TDA2050 по цоколёвке совпадают с TDA2030, но не требуют диодов на выходе. Поэтому, для монтажа можно использовать платы, разведённые под TDA2030 по схеме с однополярным питанием, введя соответствующие изменения согласно принципиальной схеме.

источник: ” РАДИОКОНСТРУКТОР “, 12 – 2005, стр. 17

Похожее

Усилитель на TDA7250 и мощных транзисторах

Всё началось с того, что фирменный усилитель мощности звука сгорел, так что решил заменить его на другой, более мощный и естественно самодельный. Сначала покупка новых транзисторов, BDW83 и BDW84, а также микросхемы TDA7250. После сборки элементов усилитель заработал без проблем, поэтому начал проектировать плату блока питания, плавный пуск и блок управления вращением вентиляторов.

Схема электрическая УНЧ на TDA7250

Платы были вытравлены, установлены в корпус и УНЧ успешно запущен. Поскольку эти транзисторы сильно нагреваются при +/- 45 В, вентиляторы установлены сразу 2 штуки — на радиаторе и интегральной микросхеме.

Кнопка, которая раньше использовалась для изменения чувствительности измерителя уровня громкости, теперь задействована для переключения усилителя в режим мостовой работы. Мостовое соединение осуществляется переключением резистора инвертирующего вход TDA.

Усилитель имеет подсветку с синими светодиодами, которая хорошо смотрится ночью. В целом, вполне доволен усилителем, он прекрасно работает и может легко справиться с 15″ головками АС.

Кто-то скажет что проще было аппарат починить, но не хотелось ремонтировать это оборудование, потому что была своя идея собрать что-то другое, с лучшими параметрами.

Использовался «мягкий старт», потому что трансформатор при включении иногда вызывал перегорание предохранителей и треск в динамике, во время запуска.

Позже измерил мощность на канал, выходная мощность вышла более чем 75 Вт, в мостовом соединении 150 Вт.

Блок питания состоит из моста диодного на 10 А и двух конденсаторов по 4700 мкФ / 50 В. Что касается предусилителя, нет ни гудения ни других подобных проблем.

УМЗЧ работал на максимальном уровне в мосту с динамиком на 8 Ом и не имел никаких проблем, спокойно в течение 3-х часов справляясь со всем этим.

TDA2030A характеристики, DataSheet, аналоги, цоколевка

Интегральная микросхема TDA2030A, согласно своим техническим характеристикам, предназначена для использования в качестве одноканального усилителя низкой частоты класса AB. Она включает в себя, уже стандартные для таких устройств, системы: защиты от короткого замыкания, перенапряжения, ограничения рассеиваемой мощности и термического отключения.

Создаваемые на её основе УНЧ характеризуются небольшими искажениями и уровнем собственных шумов. Широко применяется в изготовлении электронной начинки для систем типа 2.0 и 2.1 компьютерных акустических колонок, сделанных преимущественно из дерева. Мощность последних у разных производителей варьируется от 9 до 14 Вт.

Цоколевка

Распиновка TDA2030A следующая. Она изготавливается в современном, пластиковом корпусе для микросхем PENTAWAT, с пятью металлическими контактами. Более ранние версии выпускались в упаковке ТО220-5. Если смотреть на лицевую сторону, там где маркировка, то первая и вторая “ножки” – это неинверсный (IN) и инверсный (IN inv) входы соответственно, четверная — выход. Отрицательный полюс источника питания (в однополярных схемах) соединяют с третьим (GND), а положительный с пятым выводом микросхемы (Vcc +).

Третий контакт микросхемы физически соединен с радиатором.

Технические характеристики

В техописании интегральной микросхемы TDA2030A указано, что она способна обеспечить большой выходной ток, при этом иметь достаточно низкую гармонику и перекрестные искажения. Внешние диоды защищают от бросков прямого и обратного перенапряжения. Номинальная выходная мощность на один канал составляет до 18 Вт. Устройство может использоваться как с двуполярным, так и однополярным источником питанием. Рассмотрим более подробно его предельно допустимые параметры:

• максимальное напряжение: питания (V_S) = ± 22 В; на входе микросхемы (V_i) = ± 22 В; между прямым и инверсным входами (V_di) = ± 15 В;
• пиковый выходной ток I_O = 3,5 А;
• наибольшая мощность рассеивания (при T_к=90 ^ОС) P_tot = 20 Вт;
• температура хранения и эксплуатации от -40 до +150 ^ОС.

Максимальное постоянное питающее напряжении TDA2030A может достигать 44 В.

Электрические параметры

Основные электрические характеристики TDA2030A (при V_S=±16 В, температуре окружающей среды T_A = +25 ^О

С):

• напряжение питания (V_S) от ± 6 до ± 22 В;
• минимальное сопротивлении в нагрузке (R_L) — 4 Ом;
• ток покоя (I_d) от 50 мА до 80 мА;
• ток смещения на входе I_b (при V_S=±22 В) от 0,2 мкА до 2 мкА;
• напряжение смещения на входе V_os (при V_S= ±22 В) от ±2 В до ±20 В;
• ток сдвига на входе: от ±20 нА до ±200 нА;
• выходная мощность P_o (частота сигнала f от 40 до 15 000 Гц): при R_L = 4 Ом — от 15 до 18 Вт; при R_L= 8 Ом — от 10 до 12 Вт; при R_L= 4 Ом и V_S = ± 19 В — от 13 до 16 Вт;
• полоса пропускания BW (при P_o = 15 Вт и R_L =4) — 100 кГц;
• скорость нарастания S_R = 8 В/мкс;
• величина гармонических искажений THD (P_o от 0,1 до 14 Вт, f = 40 … 15 000 Гц): при R_L= 4 Ом до 0,08%; при R_L= 8 Ом до 0,5%;
• отношение сигнал шум: при P_o =15 Вт до 106 дБ; P_o = 1 Вт до 94 дБ;
• температура отключения при перегреве +145 ^ОС.

Аналоги

Наиболее подходящими аналогами у TDA2030A являются: LM1875 и TDA2050. Это самая популярная замена у радиолюбителей для ремонта компьютерной акустики. Не стоит путать их с другой микросхемой — TDA2030, которая почти полностью совпадает маркировкой, но не является идентичной и имеет более низкие параметры.

Подобрать похожий операционный усилитель из отечественных образцов не удастся, так как таких просто нет.

Стоит так же отметить модификации рассматриваемой микросхемы с вертикальными (TDA2030AL, TDA2030AV) и горизонтальными выводами (TDA2030AH) для монтажа на плату. Кроме физически измененного расположения контактов, они больше ничем не отличаются от оригинала.

Применение

TDA2030A широко применяются как при создании простейших одномодульных схем, повторителей сигналов, низкочастотных генераторов, так и современных стереоусилителей средней мощности. На видео представлен материал по самостоятельной сборке одного из таких устройств — одноканального УНЧ.

Производители

DataSheet от микросхемы TDA2030A можно посмотреть от ее выпускающих компании: STMicroelectronics, Unisonic Technologies, Contek Microelectronics Co. В нашей стране они широко распространены от STM. Кроме самих микросхем, на прилавках российских магазинов радиотоваров можно встретить готовые модули, с одноименным названием и необходимой обвязкой.

Схема усилителя на TDA2050 для 30-ваттных колонок.

Схема усилителя на TDA2050 для 30-ваттных колонок. Что такое усилитель для колонок и как его сделать ?

Собираем усилитель именно для колонок s-30. Выбор пал на усилитель с однополярным питанием 25 вольт, которые можно выжать из обычного блока питания для ПК путём переделки, сама переделка БП от ПК описана в статье: Переделка блока питания от ПК для усилителя на TDA2050.

Нам потребуется:

DA1-TDA2050
R1, R2 ,R3, R5 — 22 кОм
R4-680 Ом
R6-2.2 Ом мощностью не менее 0,5 Вт, лучше 2 Вт
C1-2.2 мкФ
C2-100 мкФ/25в
C3,C7-1000 мкФ/25в
C4-22 мкФ/25в
C5-100 нФ
C6-0.47 мкФ

Крепления — 3 шт.
Текстолит — 5 на 10, односторонний

ДЕТАЛИ УКАЗАНЫ ДЛЯ ОДНОГО КАНАЛА.

Соответственно, всё готовим в двух экземплярах.

Самая популярная проверенная схема от МастерКита. Напоминаю, питание однополярное, 25 Вольт, которые мы вытаскиваем из блока АТХ от ПК, этого вполне достаточно.

СХЕМА

ПЕЧАТКА

Расположение деталей

Схему печатаем на принтере и утюгом проглаживаем на текстолит. Чем дольше, тем лучше. Бумагу необходимо брать толстую, можно глянец, качество печати «ФОТО», так больше уходит тонера, который мы и переводим на плату.

ПЕЧАТАТЬ НА ПРИНТЕРЕ КАК ЕСТЬ. А то если отпечатаете в зеркале, как я то и переведёте на текстолит, получится обратная сторона. Микросхему придётся паять со стороны дорожек. Я выношу микросхемы на провода.

Не стесняемся, давим её утюгом по полной.

Далее: даём остыть, и под воду, пальчиками стираем всю бумагу. Дорожки остаются.

Травим.
Травим смесью:

Перекись водорода — 3 %  — 100 мл
Лимонная кислота — 25 г
Соль — 5 г

Данный раствор способен протравить плату размером 10 см на 10 см одностороннего текстолита. Травится минут за 30-40.

Вытаскиваем, сушим, делаем дырки, облуживаем.

Впаиваем наши детальки.

Для корпуса усилителя я буду использовать мёртвый DVD-привод.

Разбираем полностью, оставляем заднюю стенку и 2 крепления для крышки.

Примеряем нашу спаянную плату внутри корпуса DVD.

Микросхемы TDA-2050 прикрепим прямо к корпусу к местам крепления DVD к корпусу ПК.

Плату будем крепить к выпуклому бортику 3 и 4, на 4 стойки от материнской платы. Сверлим 4 дырки сверлом на 3 мм и вставляем наши стойки.

Я ещё проложил толстую прозрачную плёнку, она малость тёмная) Это не грязь, просто она малость прогорела на своём старом месте эксплуатации)

Крепим плату и микросхемы.

Чтобы не мудрить, решил оставить разъём питания для питания) Гениально. Откусываю под корень ножки разъёма, к ним наши бывшие +12 вольт (которые стали +25 вольт) и ноль.

 

 

Примеряем всё по месту.

Чудненько.

Осталось прикрутить входы и выходы.

В пластик вставляем наши выходы и вход.

Всё на термоусадку. Прикручиваем всё согласно нашим распиновкам.

Провода стараемся делать одинаковые по длине для каждого канала.

Готово.

 

Проверяем работу.

На этом схема усилителя на TDA2050 для 30-ваттных колонок готова, спаяна и проверена. Переходим к предусилителю с темброблоком в статье Предварительный усилитель с темброблоком на TDA1524.

 

Схемы усилителей на TDA2005 | Кое-что из радиотехники

   Микросхема TDA2005 относится к разряду недорогих и широкодоступных интегральных УМЗЧ. Относительно небольшое количество навесных элементов, в сочетании с вполне хорошими электрическими характеристиками, наличие защиты выхода от перегрузки, термозащита, а также, возможность установки коэффициента передачи в широких пределах ( подбором сопротивлений резисторов в цепи ООС ). Всё это позволяет на базе TDA2005 строить самые разнообразные усилители, стереофонические, мостовые, многополосные и т.д.
  В данной статье приводится три схемы с использованием этих микросхем.
  1. Стереоусилитель на TDA2005. На Рис.1 показана схема простого полного стереофонического усилителя, обладающего следующими параметрами:
1. Выходная мощность при КНИ = 10%. На нагрузке 2 Ом …2 х 10W.
2. Выходная мощность при КНИ = 0,3%, на нагрузке 2 Ом … 2 х 6 W.
3. Уровень входного сигнала, для получения мощности 1 W … 90 mV.
4. Коэффициент усиления с учётом потерь в регуляторе тембра … 36 дб.
5. Возможность увеличения коэффициента усиления до … 50 дб.

   Усилитель предназначен для работы в составе самодельного музыкального центра, его можно использовать для озвучивания сигналов от аудиоплеера, компьютера или другого источника звукового сигнала.
Входной стереосигнал поступает на разъём Х1. На переменных резисторах R3. R5, R9 сделан пассивный блок регулировок. Сдвоенным резистором R3 осуществляется регулировка тембра по ВЧ одновременно в обоих каналах. Сдвоенный резистор R5 служит для регулировки громкости. Резистор R5 используется с отводом от «подковки», которые служат для тонкомпенсации, улучшающей звучание при работе на малой громкости. Одинарный переменный резистор R9 служит регулятором стереобаланса.
Усилители, входящие в состав TDA2005 представляют собой мощные операционные усилители с однополярным питанием, прямые входы, – выводы 5 и 1, инверсные, соответственно, – выводы 4 и 2.
  Изменяя сопротивления резисторов R13 и R15 ( или R12 и R14 ) можно изменять в широких пределах коэффициент передачи усилительных каналов. Для сопротивлений R13 и R15 зависимость обратная, а для R12 и R14 – прямая.
  Цепь R10-C12 служит для плавного включения усилителей, воизбежание бросков тока в акустических системах.
  Конденсаторы С13 и С16 создают вольтодобавку к выходному каскаду, повышая выходную мощность без повышения напряжения питания. Усилитель может работать и без них, в этом случае С13 и С16 удаляют, а выводы 7 и 11 соединяют с положительной шиной питания ( с выводом 9 ). Но в этом случае максимальная мощность ниже.
   Детали узла регулировок монтируются непосредственно на выводах переменных резисторов, установленных на передней панели корпуса усилителя. Поскольку регуляторы пассивные, – так удобнее во всех отношениях.

Детали непосредственно усилителя монтируются на небольшой печатной плате ( Рис.2 ) из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Технология изготовления – любая.
Выходные конденсаторы С21 и С18, а так же, сглаживающий конденсатор С19, расположенный за пределами печатной платы ( жёстко закреплены при помощи хомутов в корпусе усилителя ).
Печатная плата крепится на радиаторе посредством радиаторной пластины микросхемы одним винтом.
Для отвода тепла от микросхемы используется радиатор, конструкция которого показана на Рис.3. Радиатор сделан из алюминиевого профиля, который используется для устройства подвесных потолков или каркаса для панелей из гипсокартона. Для одного радиатора нужно отрезать два куска длинной 10-15 см. Затем один из кусков нужно разрезать вдоль на две одинаковые части ( на два уголка ). Потом два уголка складывают «вперекрышку» и размещают посредине внутри целого куска профиля. Все сопрягаемые поверхности необходимо промазать теплопроводной пастой. В середине конструкции сверлят отверстие, в которое при помощи винта с гайкой прикрепляют микросхему. Это крепление служит и креплением пластин такого радиатора.
  Силовой трансформатор Т1 мощностью 40W, можно использовать готовый, типа ТБС 004 220/12. Напряжение вторичной обмотки 12 вольт. При отсутствии готового можно применить любой сетевой подходящий напряжением на вторичной обмотки 12 -14 вольт и мощностью не менее 40W.
  Налаживание заключается в установке необходимой чувствительности каждого из каналов подбором сопротивлений R3, R15 или R12, R14.
Применять этот усилитель можно с любым подходящим источником аналогово НЧ сигнала.
  2. Мостовой усилитель 20W на TDA2005. На основе микросхемы TDA2005 можно сделать многоканальный усилитель для, например, автомобильной акустической системы, при помощи которого можно будет воспроизводить сигнал от МР3-плейера или другого источника. Диапазон применения усилителя широк.

  На Рис.4 приводится схема усилительного модуля на микросхеме TDA2005, усилители которой включены по мостовой схеме, обладающего следующими параметрами:
1. Напряжение питания … 5-18V.
2. Номинальное напряжение питания … 14,4V.
3. Выходная мощность при КНИ=10% на нагрузке 4 Ом … 20W.
4. Выходная мощность при КНИ=10% на нагрузке 3,2 Ом … 22W.
5. Выходная мощность при КНИ<1% на нагрузке 4 Ом … 15W/
6. Чувствительность усилителя … 220mV.
7. Диапазон частот …20-20000 Гц.
8. КНИ при мощности до 8W … <0.3%.
  Первый усилитель ( вход – вывод 5 ) включён как обычно, в схеме стереоусилителя, прямой вход второго усилителя ( вывод 1 ) зашунтирован по переменному току конденсатором С3. Сигнал поступает на инверсный вход второго усилителя ( вывод 2 ) с выхода первого усилителя через делитель R5-R4-R3, образованный резисторами, задающими обратную связь. Для того чтобы получить равенство ( по модулю ) сигналов на выходах усилителей, сопротивление резистора ООС R6 второго усилителя в два раза больше аналогичного сопротивления ( R3 ) первого усилителя.
  Акустическая система ( сопротивлением не ниже 3,2 Ом ) включается между выходами этих усилителей.
Мостовая схема позволяет получить двукратное усиление мощности и даёт избавиться от габаритного разделительного конденсатора большой ёмкости, который обычно ставят между выходом усилителя и акустической системой. Отсутствие этого конденсатора ещё и улучшает работу усилителя на низких частотах.

  Усилительный модуль собран на печатной плате, схема которого приводится на рисунке.
  Оптимально, в легковом автомобиле, использовать систему из четырёх таких усилителей, включив их согласно схеме на Рис.5. При помощи переменных резисторов можно оптимально отрегулировать уровни поступающих на модули сигналов, так чтобы было оптимальное соотношение мощностей стереоканалов, а так же, фронтальных и тыловых каналов.

  Все четыре усилителя можно разместить на общем радиаторе и в общем корпусе. Печатные платы собственных элементов крепления не имеют, – роль крепёжного элемента выполняют радиаторные пластины.
3. Двухполосный усилитель на TDA2005.Используя две микросхемы TDA2005 можно сделать двухполосный усилитель, в котором каждый из стереоканалов будет содержать по двухполосному усилителю с частотой разделения, например, 2 кГц. Один из усилителей TDA2005 будет работать в низкочастотном канале ( 20-2000 Гц ) и с его выхода сигнал будет поступать на НЧ – акустическую систему. Второй усилитель TDA2005 будет работать на частотах от 2000 Гц до 20000 Гц и с его выхода сигнал будет поступать на ВЧ –акустическую систему.

  Принципиальная схема одного из таких каналов показана на Рис.6. Входной сигнал поступает на два пассивных фильтра, – фильтр нижних частот на элементах R1-C1 и фильтр верхних частот на элементах С3-R2.
Уровень низкочастотного сигнала не регулируется, к выходу верхнего по схеме усилителя подключается акустическая система, работающая на низких частотах ( или низкочастотный динамик акустической системы ). Для улучшения воспроизведения низкочастотных составляющих ёмкость разделительного конденсатора С10 выбрана большой ( используется конденсатор К50-35 ёмкостью 4700 мкФ на напряжение 16 вольт ). Соответственно, более высокие ёмкости и конденсаторов С2, С7 и С8 чем аналогичных конденсаторов высокочастотного канала.
  Уровень высокочастотного канала регулируется при помощи переменного ( или подстроечного ) резистора R2. С его помощью можно согласовать по уровням высокочастотную и низкочастотную составляющую, соответственно отдачи динамиков и получить равенство или необходимое преобладание НЧ или ВЧ.
В высокочастотном канале применяются электролитические конденсаторы меньшей ёмкости, в частности, ёмкость переходного конденсатора С13, через который сигнал подаётся на акустическую систему, всего 100 мкФ.
Детали обоих стереоканалов монтируются на печатных платах, аналогичных плате стереоусилителя Рис.2, только здесь нужно две платы. Входные цепи с регуляторами тембра, баланса и громкости можно сделать как и в стереоусилителе на Рис.1. А вот источник питания должен быть в два раза мощнее, так кА ток потребления схемой двухполосного стереоусилителя вдвое больше. Это касается и радиатора, – он должен быть в два раза больше радиатора стереоусилителя ( Рис.3 ).
Коэффициент полезного действия усилителей микросхемы TDA2005 около 60%, это значит, что мощность силового трансформатора должна быть как минимум в 1,8 раза больше суммарной максимальной мощности усилителей.
  Акустические системы могут иметь сопротивление от 2 до 8 Ом.
Для мостовых усилителей сопротивления АС должны быть не ниже 3,2 Ом ( Рис.4 ), а для схем стереоусилителей ( Рис.1 ) сопротивление АС, – не ниже 1,8 Ом.

источник: ” РАДИОКОНСТРУКТОР “, 11 – 2005, стр. 17-20

Похожее

Схема трёхканального УНЧ на TDA1554Q |

    Данный усилитель, приведённый в статье, предназначен для работы с трёхканальной аудиосистемой, состоящей из двух средне-высокочастотных акустических систем и одного мощного низкочастотного канала. Усилитель может работать в автомобиле, с персональным компьютером или в составе домашнего музыкального центра ( или домашнего кинотеатра ).

  Принципиальная электрическая схема показана на Рис.1. Усилитель выполнен на микросхеме TDA1554Q, в которой четыре канала УНЧ, причём, два прямые и два инверсные. Данная микросхема, при типовом включении, может работать как двухканальный мостовой усилитель ( при попарном соединении прямых и инверсных входов ).
   Наличие двух прямых и двух инверсных усилителей затрудняет выполнение трёхканальной системы, так как, для низкочастотного мостового усилителя требуется один прямой и один инверсный усилитель. Но это делает работу стереоканалов не в фазе.
   Для того, чтобы не нарушать фазирование стереоканалов, мостовой низкочастотный усилитель выполнен на одинаковых УНЧ, противофазность сигналов на входах которых создаётся при помощи фазоинвертора на VT1. ( на рисунка ниже изображена печатная плата усилителя ).

   При работе на четырёхомные акустические системы мощность в стереоканалах 2х6W, мощность в НЧ-канале 22W. Чувствительность по входу – 500mV. Ток потребления не более 4А. Частотный диапазон низкочастотного канала 20 – 180 Hz, средне-высокочастотных , – 170 – 22000 Hz.
R1 – регулятор громкости, R2 – регулятор стереобаланса, R3 – регулятор уровня низкочастотного канала.
Микросхема должна быть установлена на радиатор площадью не менее 300см². Соединительные провода питания и АС не тоньше 0,75 мм².

источник: ” РАДИОКОНСТРУКТОР “, 12 – 2006, стр. 7

Похожее

Принципиальная схема усилителя звука 900 Вт на 25 Вт с использованием TDA2040 Усилители

являются основой аналоговой электроники. Они широко используются в области электронной промышленности. Усилители используются практически во всех приложениях, связанных со звуком.

Усилитель мощности является частью аудиоэлектроники. Он предназначен для максимизации величины мощности f данного входного сигнала. В звуковой электронике операционный усилитель увеличивает напряжение сигнала, но не может обеспечить ток, необходимый для управления нагрузкой.В этом уроке мы создадим усилитель мощностью 25 Вт, используя усилитель мощности TDA2040 IC с подключенным к нему динамиком с сопротивлением 4 Ом.

Строительная топология для усилителей

В цепной системе усилителя усилитель мощности используется на последнем или последнем этапе перед нагрузкой. Обычно система звукового усилителя использует топологию, показанную ниже на блок-схеме

.

Как видно на приведенной выше блок-схеме, усилитель мощности является последним каскадом, напрямую подключенным к нагрузке.Как правило, перед усилителем мощности сигнал корректируется с использованием предварительных усилителей и усилителей управления напряжением. Кроме того, в некоторых случаях, когда требуется управление тоном, схема управления тоном добавляется перед усилителем мощности.

Знай свой груз

В случае системы Audio Amplifier нагрузка и нагрузочная способность усилителя является важным аспектом в конструкции. Основной нагрузкой для усилителя мощности является громкоговоритель .Выход усилителя мощности зависит от импеданса нагрузки, поэтому подключение неподходящей нагрузки может поставить под угрозу эффективность усилителя мощности, а также стабильность.

Громкоговоритель

— это огромная нагрузка, которая действует как индуктивная и резистивная нагрузка. Усилитель мощности обеспечивает выход переменного тока, поэтому полное сопротивление динамика является критическим фактором для правильной передачи мощности.

Импеданс — это эффективное сопротивление электронной схемы или компонента для переменного тока, которое возникает в результате комбинированных эффектов, связанных с омическим сопротивлением и реактивным сопротивлением.

В аудиотехнике доступны разные типы громкоговорителей различной мощности с различным сопротивлением. Полное сопротивление динамика можно лучше понять, используя соотношение между потоком воды внутри трубы. Просто представьте, что громкоговоритель — это водопроводная труба, а вода, протекающая через трубу, является переменным звуковым сигналом. Теперь, если труба станет больше в диаметре, вода будет легко течь через трубу, объем воды будет больше, и если мы уменьшим диаметр, тем меньше воды будет течь через трубу, поэтому объем воды будет понизит.Диаметр — это эффект, создаваемый омическим сопротивлением и реактивным сопротивлением. Если диаметр трубы станет больше, импеданс будет низким, поэтому динамик сможет получить больше мощности, а усилитель обеспечит большую мощность передачи, а если импеданс станет высоким, то усилитель будет обеспечивать меньше мощности для динамика.

Существуют различные варианты, а также различные сегменты колонок, доступные на рынке, как правило, с 4, 8, 16 и 32 Ом, из которых 4 и 8 Ом широко доступны по низким ценам.Кроме того, мы должны понимать, что усилитель с мощностью 5 Вт, 6 Вт или 10 Вт или более является среднеквадратичной (среднеквадратичной) мощностью, подаваемой усилителем на определенную нагрузку при непрерывной работе.

Итак, мы должны быть осторожны с характеристиками громкоговорителей, усилителями, эффективностью громкоговорителей и импедансом.

Конструкция простого усилителя мощностью 25 Вт

В наших предыдущих уроках мы создали усилитель мощностью 10 Вт с использованием операционного усилителя и силового транзистора.Но для этого урока мы построим усилитель мощности 25 Вт, который будет управлять динамиком с сопротивлением 4 Ом . Для этого мы будем использовать специальную интегральную схему усилителя мощности. Мы выбрали микросхему усилителя мощности TDA2040 .

На изображении выше показан TDA2040. Он доступен в большинстве обычных интернет-магазинов, а также на eBay. Пакет называется « Pentawatt » с 5 выходными контактами. Схема распиновки довольно проста и доступна в техническом описании,

Вкладка подключена к контакту 3 или –Vs (источник отрицательного напряжения).Не говоря уже о радиаторе, связанном с вкладкой, также устанавливается то же соединение.

Если мы проверим таблицу данных, мы также сможем увидеть особенности этого усилителя мощности IC

Особенности IC довольно хороши. Обеспечивает защиту от короткого замыкания на землю. Кроме того, тепловая защита обеспечит дополнительные функции безопасности из-за перегрузки. Как мы видим, TDA2040 способен выдавать выходную мощность 25 Вт на нагрузку 4 Ом, если подключен раздельный источник питания с выходом +/- 17 В.В таком случае THD (Total Harmonic Distortion) будет 0,5%. В той же конфигурации, если мы получим выходную мощность 30 Вт, THD станет 10%.

Кроме того, в техническом описании есть еще один график, который обеспечивает соотношение между напряжением питания и выходной мощностью.

Если мы увидим график, мы сможем достичь выходной мощности более 26 Вт, если будем использовать раздельный источник питания с выходной мощностью более 15 В. Итак, позволяет заставить усилитель мощности работать с динамиком с сопротивлением 4 Ом на 25 Вт без ущерба для THD.

Необходимые компоненты

Для построения схемы нам нужны следующие компоненты —

1. Vero Board (можно использовать любой пунктир или подключить)
2. Паяльник
3. Припой
4. Инструмент для зачистки и зачистки проводов
5. Провода
6. Алюминиевый радиатор
7. Блок питания 17V Rail-Rail с + 17V GND -17V power track
8. 4 Ом 25 Вт динамика
9. 4.7R Резистор 1/2 Вт
10. Резистор 680R 1/4 ^th Вт
11. 22k резистор
12. 10к резистор
13. 100 нФ /.1 мкФ конденсатор 4шт
14. 22 мкФ конденсатор
15. TDA2040

25-ваттная схема звукового усилителя и пояснение

Схема 25-ваттного аудиоусилителя довольно проста; TDA2040 усиливает сигнал и обеспечивает среднюю среднеквадратичную мощность Вт на громкоговоритель 4 Ом. С4 и С5 используются в качестве развязывающего фильтра конденсатора. C1 и R1 действуют как фильтр. R2, R3 и C2 обеспечивают необходимую обратную связь с усилителем мощности.R4 и C3 — это демпфирующая цепь для фиксации обратной связи от индуктивной нагрузки (громкоговоритель).

Проверка цепи усилителя мощностью 25 Вт

Мы использовали инструменты симуляции протея, чтобы проверить выход схемы; мы измерили выходной сигнал в виртуальном осциллографе. Вы можете проверить полное демонстрационное видео , приведенное ниже

Мы питаем цепь, используя +/- 17 В, и подается входной синусоидальный сигнал.Осциллограф подключен к выходу при нагрузке 4 Ом на канале A (желтый), а входной сигнал подключен к каналу B (синий).

На видео мы видим разницу в между входным сигналом и усиленным выходом : —

Кроме того, мы проверили выходную мощность, мощность усилителя сильно зависит от нескольких факторов, как обсуждалось ранее. Он сильно зависит от сопротивления динамика, эффективности динамика, эффективности усилителя, топологий конструкции, общих гармонических искажений и т. Д.Мы не могли учесть или рассчитать все возможные факторы, которые создают зависимости в мощности усилителя. Контур реальной жизни отличается от симуляции, поскольку при проверке или тестировании выходных данных необходимо учитывать множество факторов.

Расчет мощности усилителя

Мы использовали простую формулу для расчета мощности усилителя —

  Мощность усилителя = V  2  / R  

Мы подключили мультиметр переменного тока через выход.Напряжение переменного тока, показанное на мультиметре, является пиковым напряжением переменного тока.

Мы предоставили очень низкочастотный синусоидальный сигнал с частотой 25-50 Гц. Как и на низких частотах, усилитель будет подавать больший ток на нагрузку, и мультиметр сможет правильно определять напряжение переменного тока.

Мультиметр показал + 10,1 В переменного тока. Итак, по формуле выход усилителя мощности при нагрузке 4 Ом составляет

 Мощность усилителя  = 10,1  2 /4 
Мощность усилителя =  25.50  (приблизительно 25 Вт) 

вещей, которые следует помнить при создании усилителя мощностью 25 Вт

При построении цепи усилитель мощности TDA2040 должен быть правильно подключен к радиатору. Большой радиатор обеспечивает лучший результат. Кроме того, для лучшего результата полезно использовать конденсаторы коробчатого типа с номинальным уровнем звука.

Всегда хороший выбор — использовать PCB для аудио-приложений. Лучший способ создать печатную плату — это обратиться к руководству производителя микросхемы.В техническом паспорте TDA2040 приведен эталонный дизайн печатной платы.

На изображении выше показан пример схемы с компоновкой печатной платы. Лучше придерживаться эталонного макета, и он находится в соотношении 1: 1. Это уменьшит шумовую связь на выходе.

Кроме того, попробуйте использовать динамик с более высокой эффективностью 4 Ом и соответствующей мощностью для управления этим усилителем мощности.

,

TDA2050 MONO.

TDA2050 MONO.

TDA2050 MONO.

TDA2050. . te1 (com.br). . :

TDA2050 схема усилителя

,.

:

AMP TDA2050 LAY6

AMP TDA2050 LAY6 ФОТО

, 40 x 46 мм.

:

:

● TDA2050 1.

:

● 2k2 / 0,25 Вт 2.
● 22k / 0,25 Вт 2.
● 680R / 0,25 Вт 1.
● 2R2 / 1W 1.
● 10R / 1W 1.

:

● 2,2 мФ 1.
● 220p (221) 1.
● 100n (104) 1.
● 470n (474) 1.
● 470mF / 35V 2.
● 22 мФ / 35 В 1.

:

● 10R / 1W 0,8 1215, 78.
● 2-контактный (5 мм) 2.
● 3-штекерн. (5 мм) 1.

(таблица данных):

TDA2050

. :

AMP TDA2050 + ОБЪЕМ LAY6

AMP TDA2050 + ОБЪЕМ LAY6 ФОТО

, 36 x 52 мм.

:

:

● TDA2050 1.

:

● 2R2 / 1W 1.
● 22k / 0,25 Вт 4.
● 680R / 0,25 Вт 1.
● B47k 1.

:

● 1000 мФ / 25 В 2.
● 100 мФ / 2535 В 1.
● 22 мФ / 25 В 1.
● 2,2мФ / 25В 1.
● 100n (104) 1.
● 470n (474) 1.

:

● 2 штифта (5 мм) 2.
● 3-штекерн. (5 мм) 1.

Лист данных. TDA2050 MONO 0,9 Мб.

,