Усилитель 2 x 35W на TDA2050 по схеме ИТУН

В статье рассмотрена реализация двухканального усилителя на TDA2050, включенной по схеме источника тока, управляемым напряжением (ИТУН). Данная схема, авторства Lincor, известна с давних времен и уже долгое время привлекает любителей поэкспериментировать со звуком. Оригинальная статья будет в конце материала.

TDA2050 является более мощным и улучшенным аналогом небезызвестной TDA2030, которая стихийно устанавливалась практически в каждый бюджетный усилитель. Несмотря на то, что обе микросхемы уже более 10 лет сняты с производства, их все еще можно встретить в активных компьютерных колонках, куда китайцы распаивают хоть и качественные, но поддельные микросхемы TDA2050. Поэтому если у вас на руках есть несколько старых оригинальных микросхем, то самое время собрать замечательный усилитель с интересным звучанием.

На рисунке ниже приведена схема стерео варианта ИТУНа на TDA2050. В сравнении с исходной схемой Lincora, мы сделалали некоторые доработки для получения более качественного звука: были добавлены пленочные конденсаторы C7, C13 — C15 с увеличенной до 1 мкФ емкостью, зашунтировали конденсаторы C9 C11, включенные в цепи ООС, высококачественной «пленкой», убрали проволочный цементный резистор SQP и заменили его на два пленочных MF-2, включенных параллельно. Такие доработки (особенно шунтирование С9 и C11) вкупе с правильной трассировкой выдали на выходе более легкое и свободное звучание, улучшились высокие частоты.

Конденсаторы в цепи Цобеля C16 C17 лучше применить металлопленочные CL21 (отечественный аналог K73-17). В качестве входных разделительных конденсаторов C1 — С4 можно так же использовать CL21 или полистирольный типа CL11 (K73-9), емкость 330 нФ — 1 мкФ. Конденсаторы C5 C6 могут быть любыми пленочными, либо керамическими, но обязательно с диэлектриком NP0 (C0G).

Файл печатной платы в формате P-CAD 2006, а так же монтажные карты в хорошем качестве можно скачать по ссылке ниже. На плате установлены клеммы питания типа DJ610-6.3 (TA-M), а на выходах используются DG127 (DG128 или XY304). Входной разъем установлен типа W-03 с шагом выводов 2,54 мм. На его место можно замонтировать и обычную PLS-3 (известную как «гребенка»). Резисторы RZ1 — RZ4 (на схеме не показаны) имеют нулевое сопротивление (перемычки, «нулевки») и типоразмер 1206. Остальные SMD компоненты в типоразмере 0805.

Вы можете приобрести усилитель у нас. Ссылка на товар — Усилитель мощности 2 x 35W по схеме ИТУН Mariolla MRL-2050

Монтажные схемы усилителя (виды сверху и снизу). Позиционные обозначение полностью соответствуют схеме.

Для тех кто первый раз знакомится с микросхемой TDA2050 приводим КРАТКУЮ СПРАВКУ.

TDA2050 — монолитная интегральная схема в корпусе Pentawatt, предназначена для использования в качестве аудио усилителя звуковой частоты, работающий в классе AB.

Высокая мощность и очень низкий коэффициент нелинейных искажений и искажений типа «ступенька» (THD = 0.05% типовое, при VS = ± 22V, P_OUT = 0.1 … 15 Вт, R_LOAD = 8R) делают устройство наиболее подходящим для HI-FI, а так же HI-END TV-оборудования. 

Основные электрические характеристики TDA2050 Значения данных таблицы при условиях теста Vs = ± 18V, TAMB = 25 °C, F = 1 кГц, если не указано другое
Параметр	Условия теста	Значение
Напряжение питания Vs		± 4.5 — ± 25 V
Ток покоя	Vs = ± 4.5V Vs = ± 25V	30 — 50 mA 55 — 90 mA
Входной ток смещения	Vs = ± 22V	0.1 — 0.5 uA
Напряжение смещения	Vs = ± 22V	± 15 mV
Выходная мощность THD = 0.5 %	RL = 4R RL = 8R Vs = ± 22V, RL — 8R	24 — 28 W 18 W (typ) 22 — 25 W
Выходная мощность THD = 10 %	RL = 4R RL = 8R Vs = ± 22V, RL — 8R	35 W 22 W 32 W
Музыкальная мощность Стандарт IEC268.3	THD = 10 %, T = 1s RL = 4R; Vs = ± 22.5V	50 W
Искажения	Vs = ± 22V PO = 0.1 … 20W RL = 8R, F = 1 kHz	0.02 — 0.05 %
Скорость нарастания сигнала		5 — 8 V/us
Усиление по напряжению (разомкнутая петля)	F = 1 kHz	80 dB
Усиление по напряжению (замкнутая петля)	F = 1 kHz	30 — 31 dB
Частотный диапазон работы	VIN = 200 mV RL = 4R	20 — 80 000 Hz
Входное напряжение шума	22 Hz — 22 kHz	5 — 10  uV
Входное сопротивление		500 kOhm
Подавление пульсаций источника питания	RG = 22 kΩ, F = 100 Hz VRIPPLE = 0.5 VRMS	45 dB
Эффективность	PO = 28W, RL = 4R PO = 25W, RL = 8R Vs = ± 22 V	65 % 67 %
Температура выключения	Температура кристалла	150 0C

TDA2050 по схеме ИТУН от Lincor (оригинальная статья, основные моменты)

Читателю предлагается простой в изготовлении и вместе с тем высоко концептуальный усилитель. Базовая схема реализует принцип ИТУН – источник тока, управляемый напряжением. Вкратце его суть такова: сила Лоренца, действующая на проводник в магнитном поле (катушка динамической головки (ДГ) в магнитной системе), есть функция от тока, протекающего в проводнике (катушке). Однако большинство промышленных и авторских УМЗЧ представляют собой источники напряжения. И АЧХ их нормируется именно по напряжению. Однако сопротивление ДГ на разных частотах, очевидно, значительно нелинейно. А, следовательно, и ток в катушке зависит от ее реактивного сопротивления нелинейно. Более подробно можно прочитать в статье А. Любимова «Сладкая парочка: громкоговоритель + УЗЧ».

Схема ИТУН на TDA2050 от Lincor

Проект этого УМЗЧ стал результатом анализа решений, предложенных в вышеуказанной статье, темы про токовое управление на HiFi.ru, совместной работы товарищей с форума vlab и комплекта фильтров обвязки, предложенного Скифом. С данной ИМС автор знаком достаточно давно и в предыдущих статьях также отмечал ее комфортное и сбалансированное звучание, субъективно превосходящее детальностью и ВЧ-пассажами такие брендовые флагманы, как TDA7294 и LM3886.

В прошлой статье не было уделено достаточное внимание нюансам поведения цепи обратной связи в приведенном выше включении. Результаты моделирования схемы были проанализированы, сведены в таблицу и позволяют сделать определенные выводы относительно номиналов комплексной цепи ООС. Дело в том, что Ку схемы вычисляется довольно неоднозначно и значительно нелинеен. С другой стороны есть такая проблема, как ограничение сигнала при превышении амплитуды. Нормализованный режим усиления для стандартного включения требует входного напряжения 0,5 В для номинальной мощности. Поэтому моделирование проводилось именно по этому напряжению. С третьей стороны, стояла проблема емкости в ООС. Смещение на выходе ИМС значительно, а оно нам не надо, поэтому опорное напряжение должно сниматься с емкости, чтобы избавиться от нулевой гармоники. Расчет схемы начнем с резистора R6. Зададим его номинал 1 кОм. Тогда сопротивление емкости в 100 мкФ на частоте 20 Гц будет Z = 1/(2πfC) = 80 Ом. Это как нельзя лучше подходит для наших целей, т.к. комплексное сопротивление на нижней рабочей частоте будет иметь угол не более 50. Отталкиваясь от заданных параметров, мною была проведена серия моделирований. Результаты сведены в таблицу.

Желтым цветом отмечено, по моему мнению, оптимальное соотношение номиналов. Обозначение «ОГР» значит, что амплитуда была больше напряжения питания (± 20В) и синусоида уходила в ограничение. Исходя из этого схема обрела номиналы элементов, указанные на первом рисунке.

Конденсаторы С1 и шунт C3  – пленочные К73-17 х 63В. С2 и С5 – керамика К10-17Б. Цепь R7 C5 устанавливается только в случае возбуждения ИМС, чего в моем случае не наблюдалось. Токозадающий резистор R4 – металлопроволочный в керамическом корпусе. Из доступных номиналов – 0,22 Ом, обычно применяемый в ОБР выходных транзисторов. Решающее значение здесь играет одинаковость номиналов и сравнительно лучшее звучание металлопроволочников по сравнению с углеродистыми. Сама МС может быть заменена на TDA2030 или LM1875.

И, в заключение, о параметрах и звучании. Стоит учесть, что режим ИТУН оправдывает себя при работе на однополосные или двухполосные системы с простейшими фильтрами не выше первого порядка (конденсатор последовательно твиттеру). УМЗЧ обеспечивает выходную мощность до 20Вт с минимальным уровнем искажений и пиковую до 50Вт, но такой режим для TDA2050 нехарактерен и крайне экстремален. Питание до ± 20В, выше тепловой и музыкальный режимы также нежелательны.

Испытания звучания проводились на модернизированной акустике 8ГДШ-2-8, оформленной в ЗЯ объемом порядка 17 л. Испытания показали высокую контрастность звучания, чрезвычайно высокую детализацию и проработку звуковой сцены. Усилитель очень мелодично подчеркивает ВЧ. В целом, звучание схоже с ламповым, но не имеет его недостатков – таких как подчеркнутая «округлость», окрашенность звучания и низкая динамичность. Вместе с тем, ИТУН звучит более комфортно и мягко, чем транзисторные УМЗЧ, выполненные по классической схемотехнике. Отличается собранным басом и менее свистящими верхними частотами. При всех достоинствах следует отметить, что его сборка оправдана только для работы на чувствительную акустику с фильтрами первого порядка. При работе на колонки типа S-30 и т.п. поведение АЧХ совершенно непредсказуемо, особенно в области раздела фильтра.

Подытоживая, скажу, что этот усилитель стоит собрать хотя бы ради эксперимента, и обладатели широкополосных АС, уверен, будут удивлены новым возможностям своей акустики, давно просившейся в мусорный бак. 

ПОХОЖИЕ МАТЕРИАЛЫ

Добавить комментарий

Усилитель мощности на TDA2051 | Кое-что из радиотехники

   Многие радиолюбители знакомы с микросхемами типа К174УН19, А2030, TDA2030, представляющими собой усилители мощности звуковой частоты класса АВ с выходной мощностью 15…18 Вт. Однако существует аналогичная им микросхема одноканального УМЗЧ TDA2051, имеющая выходную мощность 40 Вт. Эта микросхема также выпускается в корпусе ТО-220 с пятью выводами и на ней можно строить усилители по тем же самым типовым схемам включения, что и для микросхемы TDA2030 и её аналогов. Эти микросхемы имеют встроенную защиту от короткого замыкания в цепи нагрузки и защиту от перегрева.

   Принципиальная схема одного из каналов усилителя мощности, построенного на микросхеме TDA 2051H, приводится на Рис.1. Сигнал звуковой частоты поступает на вход микросхемы DA1 через истоковый повторитель, собранный на полевом транзисторе VT1. Истоковый повторитель установлен для повышения входного сопротивления усилителя. Дело в том, что с целью уменьшения смещения нулевого напряжения на выходе микросхемы ( вывод 4 ), резистор R4 следует устанавливать с относительно небольшим сопротивлением. Истоковый повторитель питается напряжением около 14 В, которое формируется простейшими параметрическими стабилизаторами на стабилитронах VD1, VD2 элементах С3, С4, R5, R6.

   Микросхема включена по типовой схеме включения с двухполярным питанием. Коэффициент усиления по напряжению определяется соотношением резисторов R7/R8. Диоды VD3, VD4 защищают выходные транзисторы микросхемы от бросков обратного напряжения, индуцированного холостым обратным ходом катушки громкоговорителя. Конденсаторы С7…С10 – блокировочные по цепям питания микросхемы, с целью устранения возможного самовозбуждения микросхемы, устанавливаются возможно ближе к её выводам 3 и 5.
   На рисунке Рис.1 показан также узел мощного двухполярного блока питания, рассчитанного на питание двух каналов такого усилителя.

   Детали устройства. Все резисторы типа МЛТ, С1-4, С2-23 соответствующей мощности. Оксидные конденсаторы К50-35, К50-24 или другие подобные. Конденсатор С6 предпочтительнее взять неполярный, например типа К50-51. Конденсатор С18 полиэтилентерефталатный типа К73-17, К73-24 или К73-11 на напряжение не ниже 400 В. Конденсаторы фильтра выпрямленного напряжения типа К50-18. Если позволяют габариты корпуса, то количество таких или аналогичных конденсаторов можно удвоить. Конденсатор С2 можно взять как типа оксидный К50-51, так и серии К73. Остальные конденсаторы – К10-17, КМ-5, КМ-6. Стабилитроны КС168А можно заменить на стабилитроны серий КС162, КС 170, 2С164, КС166 или КС405А. Диоды КД247Г можно заменить на любые из серий КД247, КД242, КД226, 1N4001 – 1N4007, рассчитанные на обратное напряжение не мене 50 В. Диодный мост КВРС801 необходимо устанавливать на небольшой теплоотвод. Его можно заменить выпрямительными мостами KBU8B…KBU8M, RS802…RS807, KBPS802…KBPS810 и другими аналогичными, рассчитанными на ток не менее 6..8 А. Полевой транзистор VT1 можно заменить любым из серий КП303, КП302, КП307. Вместо микросхемы TDA2051H можно использовать отличающуюся формовкой выводов TDA2051V. Используя в качестве источника информации табл.1, в которой приводятся основные характеристики взаимозаменяемых микросхем, можно по приведённой схеме построить аналогичный усилитель с другими параметрами. Все микросхемы, приведённые в табл.1 имеют одинаковый корпус, цоколёвку и схему включения. Микросхему TDA2051 необходимо устанавливать на дюралюминиевый радиатор площадью не менее 900 см2.
Понижающий трансформатор Т1 изготовлен из старого трансформатора ТС-180 от блока питания чёрно-белого телевизора. Все вторичные обмотки трансформатора удалены, а вместо них проводом ПЭВ-2 – 1,3 намотаны две одинаковые обмотки на напряжение 18 В. Такой же трансформатор можно изготовить и самостоятельно на стальном магнитопроводе с площадью сердечника 17 см2, проводом 0,51 мм наматывается первичная обмотка – 640 витков. Каждая секция вторичной обмотки содержит 57 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,3 мм.
   При монтаже устройства следует уделить особое внимание разводке силовых и сигнальных цепей.

источник: ” РАДИОКОНСТРУКТОР “, 11 – 2004, стр. 22-23

Похожее

Портативный усилитель на TDA1517

Несмотря на обилие мощных микросхемных и транзисторных звуковых усилителей, всегда есть потребность иметь небольшой портативный стерео-усилитель, который не требует мощного питания. Как раз такой можно построить на микросхеме TDA1517P, другое её название YD1517P. Индекс «P» на конце означает, что микросхема имеет корпус DIP 8. Также эта микросхема выпускается в корпусе SIL9MPF, предусматривающем установку радиатора, в этом случае она имеет название TDA1517.

На АлиЭкспресс такая микросхема стоит копейки — TDA1517P.

Схема

Схема подключения TDA1517P крайне проста и содержит лишь минимум необходимой обвязки. Конденсаторы С1 и С2 проходные, чем больше их ёмкость, тем больше низких частот будет на выходе усилителя. Конденсаторы С4, С5 также проходные, служат для отсечения постоянной составляющей сигнала, их ёмкость может варьироваться в пределах 470-1000 мкФ. С6, С7 – конденсаторы-фильтры питания. Все электролитические конденсаторы следует брать на напряжение минимум 25 вольт. Оптимальное напряжение питания схемы составляет 9-12 вольт, выходная мощность при этом составляет по 5 ватт на канал, чего достаточно для озвучивания небольшого помещения. R1 – потенциометр регулировки громкости, можно использовать любой сдвоенный на 50 кОм либо 100 кОм с линейной или логарифмической характеристикой.

S1 – переключатель режимов моно/стерео, нужен в тех случаях, когда на вход схемы поступает сигнал только с одного канала, например, со старых кассетных плееров, радиоприёмников. При замкнутом положении S1 сигнал «раздваивается», и играют оба динамика, даже если на вход поступает моно-сигнал.
Скачать плату и схему можно тут:

Сборка усилителя

Как и всегда, сборка начинается с изготовления печатной платы, рисунок которой прилагается к статье. Плата выполняется методом ЛУТ, рисунок готов к печати и отзеркаливать его не нужно.



После того, как плата вытравлена и залужена, запаиваем на неё детали – в первую очередь резисторы, диод, микросхему, затем массивные конденсаторы. В последнюю очередь припаиваем на проводах к плате органы управления – тумблеры, переменный резистор громкости, клеммную колодку для подключения колонок, гнездо входа звука, светодиод, гнездо питания. Также я установил дополнительный разъём jack 6.3, который подключается пареллельно основному jack 3.5. Плюс от разъёма питания поступает сперва на тумблер вкл/выкл, и только затем на плату. Второй тумблер – переключатель моно/стерео. Когда пайка завершена, удаляем с платы остатки флюса и проверяем, нет ли обрывов либо замыканий дорожек.

Установка в корпус

Плату можно поместить в любой подходящий по размерам корпус. Если корпус будет металлическим, то следует соединить его с минусом схемы, появится защита от внешних наводок. Я же выбрал небольшой пластиковый корпус с размерами 100 х 70 х 35 мм.

При сверлении отверстий следует учитывать габариты компонентов, которые располагаются внутри, а также диаметр отверстий для установки деталей. Соединять все детали, особенно гнездо входа звука и потенциометр громкости следует максимально короткими проводами, иначе возможно возникновение фона. Плату можно закрепить на корпусе с помощью стоек с винтиками, либо клея.

Первое включение и прослушивание

После того, как усилитель собран, можно приступать к испытаниям. Подключаем питание 9-12 вольт, включив последовательно с ним амперметр. Включаем усилитель тумблером, амперметр должен показать ток покоя 40-80 мА, светодиод загорится. Теперь можно подключать источник сигнала, например, плеер, компьютер, телефон, колонки к клеммной колодке и включать музыку. В процессе работы, особенно на большой громкости корпус микросхемы TDA1517P может нагреваться до 40-50 градусов, это нормально. Для питания усилителя можно использовать любой бытовой блок питания на 9-12 вольт с током как минимум 500 мА. Удачной сборки.

Смотрите видео

Как я делал бюджетный усилитель на TDA2050 для старых колонок / Habr

Под катом фото, описание процесса, немного схем и детальное описание некоторых моментов создания этого чуда.

Вот попали ко мне старые советские колонки S-50(если руки дойдут – хочу модернизировать их, но пока что есть, то есть), их ТХ:

• Паспортная электрическая мощность не менее 50 Вт
• Номинальная электрическая мощность 25 Вт
• Номинальное электрическое сопротивление 8 Ом
• Диапазон воспроизводимых частот не уже 40-20000 Гц

И в комплекте с ними мне достался великолепный усилитель Одиссей У-010, который сгорел. Разобрав его, понял, что с моим-то мизерным опытом, ничего не сделаю. Немного помучил гугл, посмотрел на профильных сайтах и вот оно решение — сделаем себе сами усилитель на базе микросхемы TDA2050, как замену старому. Ибо «Handmade и DIY навеки», да и не так уж сложно. ТХ TDA2050:

• Номинальная выходная мощность 32Вт
• Интегрированная защита от КЗ
• Интегрированная защита от перегрева
• Питание до 50В от однополярного БП

(Сразу замечание, возможно, мне попалась подделка, однако при КЗ, одна TDA2050 взорвалась так, что осколком микросхемы оставила на моем предплечье довольно глубокую рану, повезло, что не в глаз, будьте внимательны, Техника безопасности превыше всего!)

Корпус

Для начала определимся с корпусом. Как вариант, использование корпуса от сгоревшего Одиссей У-010, отпал сразу, по причине размера того корпуса с небольшую тумбочку (460х360х120). Нам же подойдет что-то более компактное. Сначала смотрел в сторону алюминиевых корпусов, но быстро отказался от затеи ввиду цены этих самых корпусов. Те, что мне нравились от 100$, что уже никак не вписывается в «бюджетный усилитель». Поэтому был выбран промежуточный вариант «временного» самого дешевого корпуса, в котором он стоит уже как 6 месяцев. Этим корпусом стал «Z16 Черный» (легко находится в гугле по этому запросу).
Габариты (H/W/L): 89 x 257 x 148

Схема

Далее надо было определиться с самой схемой, ведь под TDA2050 их огромное количество. Выбор пал на так называемую «схему Скифа». Да и обычные компоненты, не SMD, для меня стали плюсом, ведь опыта в пайке SMD и самой паяльной станции не было, только обычный паяльник на 40Вт.
Итак, сама схема (рисунок платы для этой схемы можно скачать по ссылке в конце статьи):

Обращаю ваше внимание на то, что для этой схемы нужно ДВУПОЛЯРНОЕ питание.
Размер готовой платы под один канал усилителя: 35х45мм (а их нужно 2), что вполне компактно в результате.

Блок питания

Итак, для питания 2-х каналов по 32 Вт, нам нужно 64 Вт(хотя это все условно и можно меньше). По счастливой случайности в закромах валялся без дела трансформатор ТПП-287-220-50 мощностью 90 ВА, и с него как раз легко снять двуполярное питание. Фото и схема:

Для того, что бы снять с него по 35,26 В переменного тока со средней точкой, необходимо соединить выводы с номерами: 12-15, 11-20, 13-18, 14-21, 17-16, а снимать напряжение мы будем с 16, 19, 21 выводов.
Далее схема выпрямителя:

Вот пример самой платы. Хотя я её сделал, просто нарисовав перманентным маркером на текстолите, и вытравив, без всякого ЛУТа. Все довольно просто.

В случае с трансформатором ТПП-287-220-50 нужно соединить 16 вывод трансформатора с входом «средняя точка» платы выпрямителя. 19 и 21 в оставшиеся два, какой куда решать вам, и припаять перемычку от входа средней точки к площадке между конденсаторами. После подключения можно проверять напряжения на выходах выпрямителя. Между + и – должно быть от 42 до 50 В, в зависимости от напряжения в сети. Между «+» и землей, а так же землей и «-» должны быть одинаковые значения. Если у вас нет в наличии чего-то из элементов для выпрямителя, то не спешите, как разберемся с платой усилителя, поедем на радиорынок брать все кучей. Список всех элементов будет далее по тексту.

Усилитель

Для начала травим две вот такие платы:

И пока они травятся, можем съездить в ближайший магазин радиокомпонентов или радиорынок.

Итак, нам понадобятся на весь усилитель:

Блок питания:

• Эл. литические конденсаторы минимум 10 000 мкФ х 25 (или больше) В
• Диодный мост практически любой, до 10А (с огромным запасом) и более 50 В. (я взял на 10А и 400В – стоит копейки)

Сами усилители (все посчитано на 1 плату, соответственно берете в 2 раза больше):
Конденсаторы эл. литические:

• С7, С8 – 1000мкФ x 25 В
• С3 – 22мкФ x 25 В

Конденсаторы керамические:

Конденсаторы пленочные:

• С1, С4, С6 – 4,7мкФ
• С5 — 0,47мкФ

Резисторы (все по 0.125 Вт, а R6 и R7 2Вт):

• R1, R3 – 2,2k
• R2, R5 – 22k
• R4 – 680
• R6 – 2,2
• R7 – 10

Ну и конечно сама TDA2050, возьмите штуки 3, что бы запас был, а то мало ли.
Ещё вам понадобится:

• 2 RCA входа,
• 4 зажима под выход на колонки
• выключатель
• и сдвоенный переменный резистор на 50 кОм
• ручка регулятора на этот самый резистор (но я просто снял алюминиевую со старого радио)
• Радиатор от старого процессора (если у вас нет ненужного)

После чего сверлим и собираем по схеме. У меня все заработало сразу, вот только был треск в динамиках, но об этом я расскажу позже. Единственное, что хочу заметить, так это радиаторы. Я пошел легким путем и просто разрезал, обычной ножовкой, старый радиатор от какого-то AMD пополам, и на каждую половину прикрутил микросхему, предварительно просверлив и нарезав резьбу. Вот только мои микросхемы не на самих платах расположены, а на отдельно стоящих радиаторах, соединены с платами небольшими шлейфами примерно вот так:

А катушка L1 по схеме мотается очень просто, берете одну жилу с витой пары, и мотаете 5 витков прямо на резисторе R7, концы припаиваете к выводам этого же резистора.
Вот и все, с электроникой закончили, к этому моменту у вас должны быть готовы 3 платы: выпрямитель и 2 одинаковые платы усилителя на оба канала.

Компоновка и сборка

А после этого можем приступать к сборке всего этого уже в корпусе. Итак, для начала лучше разметить и высверлить отверстия для крепления плат, трансформатора, радиаторов охлаждения микросхем, входов-выходов. Кстати, если вы купили прямоугольный выключатель для своего усилителя, есть маленький хинт, как под него легко сделать отверстие на панели. Для начала размечаете размеры вашего будущего отверстия прямо на панели, и сверлите тонким сверлом аккуратную дырочку внутри периметра этого самого отверстия. А теперь самое интересное: возьмите самую обычную хлопковую нить (желательно потолще, тонкая часто рвется в процессе), проденьте в отверстие и, натянув нить, можно, как полотном лобзика, вырезать любую форму. Вот только лобзиком вы вырезаете, а здесь, как бы «расплавляете». Именно поэтому лучше вырезать немного меньшее отверстие, что бы потом надфилем довести его до ровного. Ещё желательно сделать вентиляционные отверстия недалеко от радиаторов. Я перестраховался и ставил ещё кулер, который оказался бесполезен, усилитель сильно не греется даже на максимальной громкости. Включаю только тогда, когда усилитель летом на улице работает.

Моя компоновка выглядит так (и хотя куча проводов и вообще не красиво, но все работает как часы уже полгода при регулярном использовании):

Крайняя слева плата – выпрямитель, остальные 2 – усилители.

Вот и все, можно начинать собирать и спаивать. Я спаивал прямо в корпусе, без всяких зажимов, штекеров и прочего. Возможно, кто-то захочет сделать все удобнее.

Схема подключения регулятора громкость (два резистора — это один сдвоенный):

Основные рекомендации:

• Выходы с усилителей лучше выполнить как можно более толстым кабелем.
• Если после сборки и спайки в колонках слышите отчетливый шум – проверяйте конденсаторы на платах усилителя
• Если треск в колонках, то проверяйте дорожки питания на усилителях – я плохо отмыл флюс кислотный, и если присмотреться в темноте были видны маленькие искры между дорожками, как только отмыл плату от флюса, треск пропал.

В итоге выглядит все так:

Расходы:

• Все конденсаторы и резисторы в сумме – 4$
• Микросхемы TDA2050(3 шт) – 2$
• Корпус – 3$
• Все штекера, гнезда, ручки, выключатели – 7-8$

Итого 17$ и куча положительных эмоций «Оно работает!»

Архив со всеми схемами и рисунками плат в формате Sprint-Layout 6: dl.dropbox.com/u/47591852/usilitjel_habr.rar

PS Это мое первое рабочее устройство, собранное для проверки работоспособности и надежности. В ближайшее время планирую его переработать в новом корпусе и в более аккуратном исполнении. Если Вам будет интересно — то будет продолжение.

Усилитель 2 x 35W на TDA2050 по схеме ИТУН

В статье рассмотрена реализация двухканального усилителя на TDA2050, включенной по схеме источника тока, управляемым напряжением (ИТУН). Данная схема, авторства Lincor, известна с давних времен и уже долгое время привлекает любителей поэкспериментировать со звуком. Оригинальная статья будет в конце материала.

TDA2050 является более мощным и улучшенным аналогом небезызвестной TDA2030, которая стихийно устанавливалась практически в каждый бюджетный усилитель. Несмотря на то, что обе микросхемы уже более 10 лет сняты с производства, их все еще можно встретить в активных компьютерных колонках, куда китайцы распаивают хоть и качественные, но поддельные микросхемы TDA2050. Поэтому если у вас на руках есть несколько старых оригинальных микросхем, то самое время собрать замечательный усилитель с интересным звучанием.

На рисунке ниже приведена схема стерео варианта ИТУНа на TDA2050. В сравнении с исходной схемой Lincora, мы сделалали некоторые доработки для получения более качественного звука: были добавлены пленочные конденсаторы C7, C13 — C15 с увеличенной до 1 мкФ емкостью, зашунтировали конденсаторы C9 C11, включенные в цепи ООС, высококачественной «пленкой», убрали проволочный цементный резистор SQP и заменили его на два пленочных MF-2, включенных параллельно. Такие доработки (особенно шунтирование С9 и C11) вкупе с правильной трассировкой выдали на выходе более легкое и свободное звучание, улучшились высокие частоты.

Конденсаторы в цепи Цобеля C16 C17 лучше применить металлопленочные CL21 (отечественный аналог K73-17). В качестве входных разделительных конденсаторов C1 — С4 можно так же использовать CL21 или полистирольный типа CL11 (K73-9), емкость 330 нФ — 1 мкФ. Конденсаторы C5 C6 могут быть любыми пленочными, либо керамическими, но обязательно с диэлектриком NP0 (C0G).

Файл печатной платы в формате P-CAD 2006, а так же монтажные карты в хорошем качестве можно скачать по ссылке ниже. На плате установлены клеммы питания типа DJ610-6.3 (TA-M), а на выходах используются DG127 (DG128 или XY304). Входной разъем установлен типа W-03 с шагом выводов 2,54 мм. На его место можно замонтировать и обычную PLS-3 (известную как «гребенка»). Резисторы RZ1 — RZ4 (на схеме не показаны) имеют нулевое сопротивление (перемычки, «нулевки») и типоразмер 1206. Остальные SMD компоненты в типоразмере 0805.

Вы можете приобрести усилитель у нас. Ссылка на товар — Усилитель мощности 2 x 35W по схеме ИТУН Mariolla MRL-2050

Монтажные схемы усилителя (виды сверху и снизу). Позиционные обозначение полностью соответствуют схеме.

Для тех кто первый раз знакомится с микросхемой TDA2050 приводим КРАТКУЮ СПРАВКУ.

TDA2050 — монолитная интегральная схема в корпусе Pentawatt, предназначена для использования в качестве аудио усилителя звуковой частоты, работающий в классе AB.
Высокая мощность и очень низкий коэффициент нелинейных искажений и искажений типа «ступенька» (THD = 0.05% типовое, при VS = ± 22V, P_OUT = 0.1 … 15 Вт, R_LOAD = 8R) делают устройство наиболее подходящим для HI-FI, а так же HI-END TV-оборудования. 

Основные электрические характеристики TDA2050 Значения данных таблицы при условиях теста Vs = ± 18V, TAMB = 25 °C, F = 1 кГц, если не указано другое
Параметр	Условия теста	Значение
Напряжение питания Vs		± 4.5 — ± 25 V
Ток покоя	Vs = ± 4.5V Vs = ± 25V	30 — 50 mA 55 — 90 mA
Входной ток смещения	Vs = ± 22V	0.1 — 0.5 uA
Напряжение смещения	Vs = ± 22V	± 15 mV
Выходная мощность THD = 0.5 %	RL = 4R RL = 8R Vs = ± 22V, RL — 8R	24 — 28 W 18 W (typ) 22 — 25 W
Выходная мощность THD = 10 %	RL = 4R RL = 8R Vs = ± 22V, RL — 8R	35 W 22 W 32 W
Музыкальная мощность Стандарт IEC268.3	THD = 10 %, T = 1s RL = 4R; Vs = ± 22.5V	50 W
Искажения	Vs = ± 22V PO = 0.1 … 20W RL = 8R, F = 1 kHz	0.02 — 0.05 %
Скорость нарастания сигнала		5 — 8 V/us
Усиление по напряжению (разомкнутая петля)	F = 1 kHz	80 dB
Усиление по напряжению (замкнутая петля)	F = 1 kHz	30 — 31 dB
Частотный диапазон работы	VIN = 200 mV RL = 4R	20 — 80 000 Hz
Входное напряжение шума	22 Hz — 22 kHz	5 — 10  uV
Входное сопротивление		500 kOhm
Подавление пульсаций источника питания	RG = 22 kΩ, F = 100 Hz VRIPPLE = 0.5 VRMS	45 dB
Эффективность	PO = 28W, RL = 4R PO = 25W, RL = 8R Vs = ± 22 V	65 % 67 %
Температура выключения	Температура кристалла	150 0C

TDA2050 по схеме ИТУН от Lincor (оригинальная статья, основные моменты)

Читателю предлагается простой в изготовлении и вместе с тем высоко концептуальный усилитель. Базовая схема реализует принцип ИТУН – источник тока, управляемый напряжением. Вкратце его суть такова: сила Лоренца, действующая на проводник в магнитном поле (катушка динамической головки (ДГ) в магнитной системе), есть функция от тока, протекающего в проводнике (катушке). Однако большинство промышленных и авторских УМЗЧ представляют собой источники напряжения. И АЧХ их нормируется именно по напряжению. Однако сопротивление ДГ на разных частотах, очевидно, значительно нелинейно. А, следовательно, и ток в катушке зависит от ее реактивного сопротивления нелинейно. Более подробно можно прочитать в статье А. Любимова «Сладкая парочка: громкоговоритель + УЗЧ».

Схема ИТУН на TDA2050 от Lincor

Проект этого УМЗЧ стал результатом анализа решений, предложенных в вышеуказанной статье, темы про токовое управление на HiFi.ru, совместной работы товарищей с форума vlab и комплекта фильтров обвязки, предложенного Скифом. С данной ИМС автор знаком достаточно давно и в предыдущих статьях также отмечал ее комфортное и сбалансированное звучание, субъективно превосходящее детальностью и ВЧ-пассажами такие брендовые флагманы, как TDA7294 и LM3886.

В прошлой статье не было уделено достаточное внимание нюансам поведения цепи обратной связи в приведенном выше включении. Результаты моделирования схемы были проанализированы, сведены в таблицу и позволяют сделать определенные выводы относительно номиналов комплексной цепи ООС. Дело в том, что Ку схемы вычисляется довольно неоднозначно и значительно нелинеен. С другой стороны есть такая проблема, как ограничение сигнала при превышении амплитуды. Нормализованный режим усиления для стандартного включения требует входного напряжения 0,5 В для номинальной мощности. Поэтому моделирование проводилось именно по этому напряжению. С третьей стороны, стояла проблема емкости в ООС. Смещение на выходе ИМС значительно, а оно нам не надо, поэтому опорное напряжение должно сниматься с емкости, чтобы избавиться от нулевой гармоники. Расчет схемы начнем с резистора R6. Зададим его номинал 1 кОм. Тогда сопротивление емкости в 100 мкФ на частоте 20 Гц будет Z = 1/(2πfC) = 80 Ом. Это как нельзя лучше подходит для наших целей, т.к. комплексное сопротивление на нижней рабочей частоте будет иметь угол не более 50. Отталкиваясь от заданных параметров, мною была проведена серия моделирований. Результаты сведены в таблицу.

Желтым цветом отмечено, по моему мнению, оптимальное соотношение номиналов. Обозначение «ОГР» значит, что амплитуда была больше напряжения питания (± 20В) и синусоида уходила в ограничение. Исходя из этого схема обрела номиналы элементов, указанные на первом рисунке.

Конденсаторы С1 и шунт C3  – пленочные К73-17 х 63В. С2 и С5 – керамика К10-17Б. Цепь R7 C5 устанавливается только в случае возбуждения ИМС, чего в моем случае не наблюдалось. Токозадающий резистор R4 – металлопроволочный в керамическом корпусе. Из доступных номиналов – 0,22 Ом, обычно применяемый в ОБР выходных транзисторов. Решающее значение здесь играет одинаковость номиналов и сравнительно лучшее звучание металлопроволочников по сравнению с углеродистыми. Сама МС может быть заменена на TDA2030 или LM1875.

И, в заключение, о параметрах и звучании. Стоит учесть, что режим ИТУН оправдывает себя при работе на однополосные или двухполосные системы с простейшими фильтрами не выше первого порядка (конденсатор последовательно твиттеру). УМЗЧ обеспечивает выходную мощность до 20Вт с минимальным уровнем искажений и пиковую до 50Вт, но такой режим для TDA2050 нехарактерен и крайне экстремален. Питание до ± 20В, выше тепловой и музыкальный режимы также нежелательны.

Испытания звучания проводились на модернизированной акустике 8ГДШ-2-8, оформленной в ЗЯ объемом порядка 17 л. Испытания показали высокую контрастность звучания, чрезвычайно высокую детализацию и проработку звуковой сцены. Усилитель очень мелодично подчеркивает ВЧ. В целом, звучание схоже с ламповым, но не имеет его недостатков – таких как подчеркнутая «округлость», окрашенность звучания и низкая динамичность. Вместе с тем, ИТУН звучит более комфортно и мягко, чем транзисторные УМЗЧ, выполненные по классической схемотехнике. Отличается собранным басом и менее свистящими верхними частотами. При всех достоинствах следует отметить, что его сборка оправдана только для работы на чувствительную акустику с фильтрами первого порядка. При работе на колонки типа S-30 и т.п. поведение АЧХ совершенно непредсказуемо, особенно в области раздела фильтра.

Подытоживая, скажу, что этот усилитель стоит собрать хотя бы ради эксперимента, и обладатели широкополосных АС, уверен, будут удивлены новым возможностям своей акустики, давно просившейся в мусорный бак. 

ПОХОЖИЕ МАТЕРИАЛЫ

Добавить комментарий

Моно усилитель на 10 Вт (TDA2003)

Микросхема TDA2003 позиционируется как автомобильный аудио усилитель на 10 ватт. Усилитель на данной микросхеме достаточно прост и универсален. Имеет большой диапазон питающих напряжений от 8 до 18 вольт. В заводской документации указан диапазон частот от 40 Гц до 15кГц. Имеет защиту от КЗ.

Даташит микросхемы. TDA2003 имеет много аналогов, с ними можно ознакомиться здесь.

Технические характеристики микросхемы TDA 2003:
Напряжение питания = 8 … 18V
Рвых: 2 оМ = 10W
4 oM = 5W
8 oM = 2,5W
Ток покоя = 44mA
Входное сопротивление = 150k

СХЕМА ПОДКЛЮЧЕНИЯ ПО ДАТАШИТ

TDA2003

Список необходимых деталей:

С1- 10mFx16v

C2- 100mFx16v

C3- 0,1mF

C4- 470mFx16v

C5- 100mFx16v

C6- 0,1mF

R1- 1кОм

R2- 10Ом

R3- 1Ом

TDA2003

Приведенная схема представляет собой МОНО усилитель (на один канал)

Печатная плата 100% рабочая. Выполнена в Sprint Layout. (Плату не зеркалить, масштабирование выбрать 130%)

Скачать в LAY

Усилитель получается размером 4 см на 3,5 см. И на выходе получаем такое устройство:

Питание, вход и выход удобно подключать при помощи терминального блока

После сборки усилителя было проведено его небольшое тестирование. В качестве нагрузки выбрана система  — 10АС — 225.

— Указанный в даташите диапазон питания соответствует действительности. При подаче питания 8 вольт усилитель работает стабильно на небольшой громкости, с увеличением громкости звук в АС хрипит. Хорошие показатели звучания были с питанием 12-18 вольт.

— Микросхема при продолжительном прослушивании греется, так что обязателен радиатор.

— В режиме холостого хода потребляет 0,03 А. На выходе 2,7 вольт.

Усилитель собранный по этой схеме сильно ловит шумы и требует заземления, но и не помешало бы и экранирование.

Эпюра

Вот такую эпюру видим на частоте 1кГц. Четко виден КНИ и составляет он не менее 10 %. Ну а чего ждать от дешевой элементной базы. Усилитель явно не аудиофильский.

В ходе проверки было установлено что диапазон отличается от задокументированных и начинается он с 28 Гц.

Диапазон 28Гц

Касаемо высоких частот, то тут есть совпадение с паспортными данными и составляет 15кГц. Но на такой частоте синусоида очень сильно искажена.

Диапазон 15кГц

В итоге получаем моно усилитель НЧ, с малыми габаритами, малым числом элементов, широким диапазоном питающих напряжений, способностью работать с нагрузкой до 1.8 Ом.

Все измерения были проведены при помощи самодельного осциллографа

Так же читайте статью Моно усилитель для сабвуфера

Теперь у вас появилась возможность приобрести себе радиоконструктор кит

Post Views: 4 368

Усилитель на микросхеме TDA2040

   В данной статье приведена схема подключения старой доброй микросхемы TDA2040. У неё немало аналогов под другими названиями, например А2030Н, В165, ECG1376, ECG1378, ECG1380, TDA2006, TDA2030A, TDA2030, TDA2051. Микросхема TDA2040 отличный вариант для домашней акустики, позволяет получить качественный звук и стоит копейки, за эти достоинства она широко применяется почти во всех китайских сабвуферных системах. Принципиальная схема классического включения микросхемы:

   Сегодня на рынке микросхему можно купить за 0,5 доллара. Ниже приведены ее технические параметры:

Напряжения питания……………………………от ±4.5 до ±24 В
Потребляемый ток (Vin=0)…………………. 100 мА макс.
Выходная мощность…………………………….18 Вт тип. при ±18 В, 4 Ом и d = 10 %
…………………………………………………………….. 14 Вт тип. при ±18 В, 4 Ом и d = 0.5 %
Номинальный частотный диапазон………18-75.000 Гц

   Схема подключения микросхемы достаточно проста и содержит малое количество электронных компонентов, взамен неплохая выходная мощность 18 ватт и качественное звучание. 

   Повысить мощность микросхемы можно разными способами, например подключением транзисторного каскада, в качестве усилителя напряжения или же можно использовать мостовую схему с применением двух микросхем, таким образом получив до 35 ватт чистой мощности , транзисторной схемой мощность на выходе усилителя будет почти такой же , но по качеству звука транзисторная схема значительным образом уступает мостовой. 

   Единственный недостаток — двухполярное питание, что часто становится причиной, чтобы начинающий радиолюбитель отказался от сборки такого усилителя, но зря, поскольку редкие микросхемы из серии 12-ти вольтовых, могут обеспечить такую мощность и качество, какое даст эта микросхема.

Понравилась схема — лайкни!

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ

Смотреть ещё схемы усилителей

       УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ  

   

УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ