Микросхема усилителя звука: Микросхемы для усилителя звука купить в Мастер Кит

Содержание

МИКРОСХЕМЫ УСИЛИТЕЛЕЙ ЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ

LA4460   LA4460 — 12ВТ Автомобильный усилитель мощности  
TDA1520A   TDA1520A — 20ВТ Hi-Fi аудио усилитель мощности  
TDA1521   TDA1521 — 2х12ВТ Hi-Fi аудио усилитель мощности  
TDA1521A   TDA1521A — 2х6ВТ Hi-Fi аудио усилитель мощности  
TDA1557Q   TDA1557Q — 2х22ВТ автомобильный стерео аудио усилитель мощности с защитой по нагрузке  
TDA1562   TDA1562 — 70ВТ высоко эффективный усилитель мощности  
TDA2003   TDA2003 — 10ВТ автомобильный аудио усилитель мощности  
TDA2004A   TDA2004A — 2х10ВТ автомобильный стерео аудио усилитель мощности  
TDA2005   TDA2005 — 20ВТ автомобильный аудио усилитель мощности  
TDA2030A Contek Microelectronics   TDA2030A — 14ВТ Hi-Fi аудио усилитель мощности  
TDA2030A SGS-THOMSON Microelectronics   TDA2030A — 18ВТ Hi-Fi аудио усилитель мощности  
TDA2040   TDA2040 — 20ВТ Hi-Fi аудио усилитель мощности  
TDA2050   TDA2050 — 32ВТ Hi-Fi аудио усилитель мощности  
TDA2052   TDA2052 — 60ВТ Hi-Fi аудио усилитель мощности c режимом без звука и режимом ожидания  
TDA2613   TDA2613 — 6ВТ Hi-Fi аудио усилитель мощности  
TDA2614   TDA2614 — 6ВТ Hi-Fi аудио усилитель мощности  
TDA2615   TDA2615 — 2х6ВТ Hi-Fi аудио усилитель мощности  
TDA2822   TDA2822 — маломощный двойной аудио усилитель мощности  
TDA7293   TDA7293 — 120В 100Вт DMOS аудио усилитель мощности c режимом без звука и режимом ожидания  
TDA7294   TDA7294 — 100В 100Вт DMOS аудио усилитель мощности c режимом без звука и режимом ожидания  
TDA7372B   TDA7372B — 4х6Вт аудио усилитель мощности для автомобильного радио  
TDA7384A
  TDA7384A — 4х35Вт аудио усилитель мощности для автомобильного радио  
TDA8560Q   TDA8560Q — 2х40Вт 2 Ом аудио стерео усилитель мощности с возможностью диагностики  

Мощная микросхема усилителя звука

   Сейчас мало кто отваживается собирать мощные УМЗЧ исключительно на транзисторах, тем более, что в продаже есть прекрасные проверенные специальные микросхемы, в десятки раз упрощающие сборку усилителей звука. Например микросхема

TDA7294 является таким монофоническим усилителем низкой частоты. Выходная мощность микросхемы составляет 70 ватт, максимальная выходная мощность доходит до 100 ватт. Микросхема может работать как на стандартной нагрузки 4 Ом, так и на нагрузки 8 Ом. На этой микросхеме часто строятся самодельные усилители для широкополосной акустики или мощные усилители сабвуферов. 

   Микросхема имеет несколько вариантов включения. Чаще всего используют традиционное включение с двухполярным питанием. Имеется несколько вариантов увеличения выходной мощности микросхемы. В последнее время в интернете часто встречается вариант предложенный Чивильчем. В схеме микросхема играет роль предварительного усилителя, а всю основную мощность вырабатывает мощные силовые транзисторы. По идее это простой эмиттерный повторитель. Схема позволяет получить выходную мощность до 140 ватт. В схеме желательно использовать высококлассные комплиментарные пары

2SC5200 и 2SA1943 от TOSHIBA.

Мощная микросхема для усилителя звука — схема подключения


   Существует вариант параллельного включения двух микросхем. Этот вариант радиолюбителями применяется крайне редко. Наиболее часто используется мостовое включение двух микросхем. Данный вариант позволяет получить выходную мощность до 200 ватт, на нагрузку 8 Ом. Мостовое включение суммирует выходные мощности двух микросхем для получения более мощного канала. Такая схема отлично подходит для питания мощных автомобильных сабвуферных головок, но нужно учитывать то, что сопротивление подключенных нагрузки не должно быть меньше 8 Ом.

   Стандартная схема включения применяется наиболее часто. На маленьком кусочке фольгированного стеклотекстолита можно построить полноценных усилитель разряда Hi-Fi с минимальными затратами с применением этой микросхемы. Микросхема TDA 7294 является самым дешевым вариантом построения полноценного

сабвуферного усилителя.

   В случае, если усилитель создан для совместной работы с сабвуферной головкой, следует учесть, что имеется нужда отдельного фильтра низких частот, который будет срезать все средние и высокие частоты, оставляя только низкие частоты.


   Встроенный выходной каскад микросхемы работает в классе АВ, следовательно, микросхеме понадобится довольно большой теплоотвод. Все электролитические конденсаторы в схеме следует подобрать с рабочим напряжением не ниже 50 Вольт, резисторы можно использовать на 0,25 ватт.

   Рабочее напряжения микросхемы двухполярное, от 10 до 40 Вольт, можно питать микросхему от нестабилизированного источника, подойдет любой сетевой трансформатор с мощностью 120-150 ватт, отлично подходят также и импульсные блоки питания.


Понравилась схема — лайкни!

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ

Смотреть ещё схемы усилителей

       УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ  

   

УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ   

    

УМЗЧ на 1000 Вт | Микросхема

Это, пожалуй, самый мощный усилитель, схема которого имеется у нас. Хотя для качественной домашней акустической системы вполне хватит 100-150 Вт, в некоторых случаях до 200 Вт, радиолюбителей всегда привлекают сверхмощные УМЗЧ. Выходная мощность 1 кВт на нагрузку 4 Ом. Напряжение питания двуполярное ±15…±75 В. Схема приведена ниже.

Теперь поговорим подробнее о главном элементе усилителя — микросхеме. Основой УНЧ может служить микросхема фирмы APEX типа PA03. Она обеспечивает заданную выходную мощность при соответствующем напряжении питания. Однако, вместо PA03 схему можно собрать и на другом, целом ряде микросхем. При этом принципиальная схема остается прежней. Итак, ниже приведена табличка, в которой представлены типы микросхем и рабочие характеристики.

Тип Напряжение Мощность Нагрузка
OPA511 ±10…±45 60 4
OPA512 ±10…±45 60 4
PA01 ±10…±28 50 4
PA03 ±15…±75 1000 4
PA04 ±15…±100 400 4
PA10 ±10…±45 60 4
PA12 ±10…±45 120 4
TSC1468 ±10…±45 120 4

Почему я выбрал именно этот УНЧ для публикования? Очень просто. Микросхему PA03 фирмы APEX очень сложно найти. Пишут, что она очень дорогая. Но не в этом дело. Даже неизвестно, где её можно купить. Если Вы знаете о PA03, то, огромная просьба, напишите в комментариях.

Вот ещё одна схема усилителя на PA03 и PA03A с выходной мощностью 1 кВт. Прислал zoikah.

Таблица с характеристикой вышеприведенной схемы:

Параметр PA03 PA03A
Vmin ±12 V ±12 V
Vmax ±75 V ±80 V
I (при Uin=0) 125 mA 125 mA
Pout (±75 V/4 Ohm) 1000 W 1200 W
Ioutmax 50 A 60 A
Rin 1 TOhm 1 TOhm
Au 102 dB 102 dB
BW 10 Hz — 1 MHz 10 Hz — 1 MHz
THD (Pout=50 W, f=1 kHz) 0,005% 0,005%
Rnom 4 Ohm 4 Ohm

Обсуждайте в социальных сетях и микроблогах

Метки: УНЧ

Радиолюбителей интересуют электрические схемы:

Автомобильный усилитель Mystery MK-4. 80
Проигрыватель из CD-ROM

Любой усилитель звука своими руками ⋆ diodov.net

Рассмотрим, как сделать любой усилитель звука своими руками на примере микросхемы TEA2025B.

Первым делам следует понимать, что усиление любого сигнала, в том числе и сигнала звуковой частоты, происходит за счет мощности источника питания. В качестве источника питания чаще всего применяют батарейки, они же гальванические элементы, аккумуляторы, блок питания постоянного тока.

Блок питания для усилителя звука

К блокам питания, предназначенных для работы в усилителях мощности звуковой частоты (УМЗЧ), предъявляют особые требования. И чем выше класс усилителя звука, тем выше эти требования. Важнейшие из них – это минимум пульсаций и различного рода электромагнитных излучений. По этой причине в аудиотехнике даже низкого класса применяются исключительно трансформаторные блоки питания. Импульсным блокам питания (ИБП) в аудиотехнике не место.

ИБП в процессе работы создают широкий спектр электромагнитных излучений, которые пагубно сказываются на качестве звука. Это объясняется работой полупроводниковых приборов в ключевом режиме. Вследствие чего возникают импульсы тока. Которые в конечном итоге распространяются в виде электромагнитных излучений и пульсаций. По этой причине ИБП подлежат обязательному экранированию.

Для сглаживания пульсаций выпрямленного тока в трансформаторных (линейных) блоках питания применяются электролитические конденсаторы большой емкости. Более того, для БП усилителей звука рекомендуется применять специальные конденсаторы. Однако влияние их на улучшение качества звука до сих пор остается спорным. Но стоимость таких конденсаторов явно превышает стоимость «обычных» конденсаторов.

Ключевым элементом большинства усилителей звука является операционный усилитель ОУ. ОУ зачастую питаются двухполярным напряжением, хотя могут получать питания и от однополярного источника. Но все же мощные усилители питаются, как правило, от двухполярних источников тока.

Стерео усилитель звука своими руками

И так, чтобы сделать усилитель звука достаточно понимать следующее. Любой УМЗЧ имеет как минимум один вход, один выход и два вывода для подключения питания.

Поскольку мы будем собирать стерео усилитель звука на микросхеме TEA2025B, то будет использоваться два входа. Каждый вход на отдельный канал. А соответственно будут использоваться два выхода для подключения двух динамиков: левого и правого.

Теперь мы можем сделать следующий вывод. Любая микросхема стерео усилителя звука должна иметь минимум шесть выводов. Два входа, два выхода, два питания. Как правило, микросхемы подобного типа имеют больше выводов. К ним подпаиваются дополнительные элементы: конденсаторы, резисторы, которые в народе называют “обвязкой” или “рассыпухой”.

Усилитель звука на TEA2025B

TEA2025B питается в широком диапазоне однополярного напряжения: 3…15 В. Выходная мощность в режиме стерео 2 по 2,3 Вт. Нагрузкой являются два динамика, сопротивлением звуковой катушки 4 Ом. Также на микросхему можно подавать и моно сигнал. Тогда нагрузкой будет служить один динамик.

Важно!!! Приучите себя проверять схемы, найденные в интернете, с типовыми схемами включения, приведенными в даташите соответствующей микросхемы. Очень часто встречают ошибки. Поэтому не лишним будет заглянуть в первоисточник. Поскольку производители микросхем в технической документации ошибок не допускают, в отличие от сайтов радиолюбителей.

Мы будем делать стерео усилитель.

Прежде всего, для подключения к выходу звуковой карты компьютера или смартфона или просто к аудиовыходу другого устройства, например приемника или тюнера, нам понадобится аудио штекер.

Аудио штекеры бывают для моно сигнала (однопиновый), стереосигнала (2-х пиновый), стерео с микрофоном (4-х пиновый). В нашем случае необходимо использовать аудио штекер 2-х пиновый и без микрофона.

Один пин – это левый канал. Второй пин – правый канал. Третий контакт – это общий провод для двух каналов.

Во избежание ошибки, место пайки проводов проще всего прозвонить с соответствующими пинами.

И так, штекер готов, но пока что мы его никуда не припаиваем.

Также нам понадобятся два самых простых, но одинаковых по характеристикам динамика. Вполне подойдут динамики, мощность по 3 Вт, сопротивлением звуковой катушки 4 Ом.

Обратите внимание, динамики также имеют полярность, которая обозначает начало и конец звуковой катушки. В дальнейшем нам ее также необходимо придерживаться.

Следующий обязательный компонент любого усилителя звука – это блок питания. Подойдет блок питания на 9 В или 12 В, мощностью от 9 Вт. Чтобы узнать, как сделать такой блок питания, перейдите по ссылке.

Я буду применять блок питания с регулировкой выходного напряжения, который я показывал, как сделать в своем курсе для начинающих электронщиков.

Собираем усилитель звука на TEA2025B

Теперь, когда все дополнительные элементы собраны, мы можем сосредоточить внимание на микросхеме TEA2025B.

Посмотрев внимательней на схему, мы обнаружим один положительный момент. Шесть электролитических конденсаторов имеют одинаковый номинал – 100 мкФ. Это замечательно, ведь часто во многих микросхемах «обвязка» состоит из радиодеталей разного номинала, что создает некоторое неудобство.

Обратите внимание, хотя микросхема и рассчитана на питания максимум 12 В, но электролитические конденсаторы следует применять с напряжением не менее 25 В.

Для регулировки уровня громкости одновременно обоих каналов применяют сдвоенный переменный  резистор с логарифмической зависимостью. Тогда постоянные резисторы, которые приведены на фото выше — не нужны.

С разводкой печатной платы я не заморачивался и сделал ее по-быстрому в программе Sprint Layout. Если Вам не лень сделать более качественную разводку с нуля, то можете поделиться ей с остальными начинающими электронщиками. Выслать ее можно на мою почту, а я приложу ее к данной статье. Думаю, все скажут спасибо.

Теперь осталось сделать самое приятно – впаять все радиодетали в печатную плату и подключить выводы штекера и динамиков.

Я надеюсь, теперь вы сможете сделать любой усилитель своими руками.

Скачать разводку платы TEA2025B_

Еще статьи по данной теме

Усилитель мощности звуковой частоты на микросхеме TDA7388 класса AB

 TDA7388 (усилитель класса AB)

 Тест, обзор, осциллограммы


Четырёхканальный усилитель мощности звуковой частоты на микросхеме TDA7388 (4 x 41 W) — мощный УНЧ класса AB


 

Обзор посвящен одноплатному усилителю мощности звуковой частоты (УМЗЧ, УНЧ) класса AB на основе микросхемы TDA7388 номинальной мощностью 4 x 41 Вт.

В обзоре будут приведены технические характеристики микросхемы усилителя низкой частоты TDA7388, кратко разобрана схемотехника тестируемого одноплатного усилителя, показаны осциллограммы работы усилителя, а также сделаны полезные выводы и критические замечания.

Купить плату усилителя на основе TDA7388 можно на Алиэкспресс, например, здесь. Цена на дату обзора — около $10.

Схема подключения тестируемого одноплатного усилителя (вид сверху):

(тестируемый усилитель низкой частоты на TDA7388; изображение с официального сайта AliExpress)

Примечание: величина питающего напряжения на изображении (12-28 V) указана с ошибкой. Напряжение в 28 Вольт — это не рабочее, а предельно-допустимое в режиме покоя. Рабочий диапазон напряжений составляет 8 — 18 Вольт. Напряжение 28 В нельзя подавать на плату даже в состоянии покоя, поскольку на плате под напряжением питания находится электролитический конденсатор с номинальным напряжением в 25 В.

Усилитель (микросхема) TDA7388 — технические характеристики:

Максимальная выходная мощность на канал  4 x 41 Вт (RL = 4 Ohm)
Максимально-допустимая рассеиваемая мощность  80 Вт (при температуре корпуса до 70 градусов)
Подключение нагрузки  Мостовая схема, 4 независимых канала
Максимально-допустимый ток выхода 4. 5 А (5.5 А для одиночных импульсов до 0.1 мс)
Номинальное напряжение питания  8…18 В
Рекомендуемое сопротивление нагрузки  >= 4 Ом
Коэффициент нелинейных искажений < 0.15% (PO=4 W, RL = 4 Ohm)
Шум на выходе  100 мкВ (макс.), 70 мкВ (тип)

Здесь надо обратить внимание, что, хотя согласно первой строке таблицы, микросхема может отдавать одновременно по 4-м каналам суммарно 164 Вт, этот режим — кратковременный. Во 2-ой строке таблицы указано, что рассеиваемая мощность микросхемы не должна превышать 80 Вт; а это, при типовом КПД усилителей класса AB до 70%, делает невозможной длительную работу при суммарной мощности в нагрузке свыше 100 — 120 Вт.

Полосу пропускания производитель не указал. Видимо, предполагается, что полоса частот не хуже стандартного звукового диапазона 20 Гц — 20 кГц.

Полностью все характеристики и типовая схема включения TDA7388 приведены в техническом описании (datasheet) TDA7388 (PDF, 210 Kb).

Теперь — углубимся в практику и обратимся к внешнему виду тестируемого усилителя.
 

Внешний вид и конструкция одноплатного 4-канального усилителя класса AB на микросхеме TDA7388 с однополярным питанием

Никакой документации в комплекте усилителя не было, но на плате и на странице продавца на Алиэкспресс всё подписано достаточно подробно, поэтому с подключением проблем не было.

Единственное замечание: в комплекте, к сожалению, не было кабелей для подключения входного сигнала. Лично у меня подходящий кабель нашелся; но тем, у кого подходящего кабеля нет, следует заранее озаботиться этой проблемой (или подключить входной сигнал банальной пайкой).

Посмотрим на плату усилителя в различных ракурсах (кликнуть для увеличения, откроется в новом окне):

Подробно назначение элементов будет описано позднее, а пока только отметим, что номинал «большого» электролита в центре платы составляет 4700 мкФ * 25 В; что вполне соответствует предельно-допустимому напряжению для микросхемы и всей платы (18 В).

Следующий ракурс:


 

Все внешние подключения осуществляются без помощи пайки — с помощью клеммников под винт и разъёмов для входящих аудиосигналов и управления. По крайней мере, так задумано. Реальность же будет упираться в отсутствие надлежащих кабелей в комплекте.

Теперь — вид сзади (на радиатор):


 

Обратная сторона платы:

Обратная сторона платы почти полностью покрыта слоем металлизации, соединённым с «землёй» — это очень полезно для защиты от помех.

Но плохо то, что печатный проводник, идущий от положительного клеммника питания к микросхеме, довольно узкий и длинный. А ведь по нему при высокой мощности на выходе могут течь большие токи от всех 4-х каналов сразу! Возможно, есть смысл в параллель этому печатному проводнику припаять дополнительно обычный провод.

Флюс отмыт хорошо.

По углам платы видны отверстия для прикрепления платы в используемой конструкции.

Несмотря на весь гламур платы, обнаружился и недостаток в теплоотводе от микросхемы. Откручивание радиатора показало, что между ним и микросхемой TDA7388 нет никакого термоинтерфейса.

В связи с этим перед дальнейшими испытаниями задняя поверхность микросхемы была слегка зачищена и на неё было нанесено немного термопасты для процессоров.

В следующей главе разберём, что к чему и зачем на этой плате усилителя.
 

Схемотехника одноплатного 4-канального усилителя класса AB на микросхеме TDA7388

Посмотрим на плату усилителя вертикально сверху:


 

Теперь посмотрим на саму плату без радиатора и разберёмся, что на ней для чего.

По краям слева и справа — клеммники для подключения 4-х выходов усилителя. Если нужно использовать только два или три выхода, то лишние можно не подключать, но запараллеливать с «рабочими» выходами для повышения мощности их нельзя.

Элементов на плате — не много.

В центре — электролит 4700 мкФ * 25 В, необходимый для сглаживания пульсаций питания, предотвращения самовозбуждения и т.п.

Керамические конденсаторы C2, C11…C13 соединены в параллель между собой и в параллель электролиту. Их задача — подавление высокочастотных помех и, опять же, подавление самовозбуждения.

Конденсаторы C6…C8 служат для отрезания постоянной составляющей от входного сигнала.

Резистор R2 и светодиод в нижней части платы (на снимке) отвечают просто за индикацию факта подачи питания.

Электролит C4 — времязадающий для функций плавного включения/выключения усилителя.

Белый двухконтактный разъём «MUTE» предназначен для кратковременного прерывания звука (активизируется замыканием контактов).

Два белых разъёма (IN1 и IN2) справа внизу — входы для 4-х каналов, L (левый), G (земля), R (правый).

Сдвоенный микропереключатель над ними запараллеливает каналы L-L и R-R, если сигнал — не четырёхканальный, а двухканальный (стерео). Прослушивать его в таком режиме можно аж на 4-х колонках (по две на каждый канал, но не параллельно, а каждая на своих выходах).

На фотографии микрики показаны в состоянии «замкнуто».

Белый двухконтактный разъём с обозначением DCout предназначен для передачи питания с платы на другие устройства, например, на темброблок или предусилитель.

И, наконец, трёхконтактный клеммник слева внизу, предназначенный для подачи питания: у него есть особенность.

Эта особенность — третий контакт, обозначенный как REM, и выполняющий функцию «Stand-BY», т.е. перехода в «спящий» режим с малым потреблением. Активизируется низким уровнем (соединением с «землёй» или низким уровнем цифрового сигнала). Если управление этим сигналом не требуется, то следует соединить его с плюсом питания.

Важное замечание: на плате нет диода «защиты от дурака» в цепи питания, в связи с чем перепутывать полярность питания нельзя ни разу!!!

Схема применения микросхемы из даташит на микросхему TDA7388 такова (блок-схема и пример принципиальной схемы):


 

Микросхема снабжена различными видами защит: от перегрева, от короткого замыкания на землю или на питание, от перегрузки по току и др.

Примечание: нумерация элементов «обвязки» на схеме не совпадает с нумерацией на плате.

Остальную «мелочёвку» на плате рассматривать не будем.
 

Испытания УНЧ на микросхеме TDA7388

При измерениях использовались лабораторный блок питания LW-K3010D (обзор), генератор FY6800 (обзор), цифровой осциллограф Hantek DSO5102P (обзор).

Испытания проводились при двух напряжениях питания: 12 В (наиболее распространённый вариант в автомобилях и при аккумуляторном питании) и 18 В (максимально-допустимое).

Сначала было замерено потребление платы усилителя без подачи сигнала. Ток потребления холостого хода менялся в зависимости от напряжения питания и составлял следующие значения (округлённо):
     8 В — 170 мА
   12 В — 180 мА
   18 В — 200 мА.
   Такие значения тока покоя — умеренные, но назвать их пренебрежимо-малыми нельзя (имеется небольшой нагрев радиатора даже в состоянии покоя).

При напряжении питания ниже 8.0 В терялась работоспособность усилителя: искажалась форма сигнала, падала амплитуда даже для небольших сигналов.

Шумы усилителя оказались очень малы и практически не заметны (можно услышать, только вплотную приблизив ухо к колонке).

 

Испытания при напряжении питания 18 В, нагрузка 4 Ом

Эту часть испытаний проводим в максимально-допустимом режиме: с питанием 18 Вольт и с нагрузкой 4 Ом (нагрузка — только в испытуемом канале, остальные каналы — без нагрузки).

Начинаем, как обычно, с синуса. Частота сигнала, где это не оговорено особо, составляет 1 кГц.

На осциллограмме показан предельный уровень сигнала, когда искажения синуса малы и находятся на грани обнаружения. Мощность на нагрузке в таком режиме составила 30.8 Вт.

Потребляемая мощность от источника питания — 43.2 Вт, КПД = 71% (возможна ошибка в несколько процентов из-за неточности измерений с помощью осциллографа).

Ещё немного добавляем уровень сигнала. Искажения уже становятся хорошо заметны «невооруженным глазом» (изменён масштаб по оси времени):

При длительном прогоне этого теста радиатор усилителя нагревался очень сильно, корпус микросхемы разогрелся до 79 градусов (измерено инфракрасным термометром Benetech GM531).

Теперь — сигнал треугольной формы для оценки линейности в предельном режиме.

Первая картинка — при сигнале, близком к ограничению, но не доходящем до него:


 

Осциллограмма — вполне благопристойная.

Следующая картинка — треугольник, но немного превышающий уровень ограничения:

Вблизи вершин наблюдается клиппинг, но в окрестностях клиппинга никаких нештатных явлений нет.

Для красоты — ещё картинки с пилой и обратной пилой (без клиппинга):

Линейность — на очень хорошем уровне.

Теперь запускаем прямоугольник 10 кГц на максимальной амплитуде, близкой к клиппингу:

Мощность на нагрузке в этом режиме составила 58. 5 Вт. Это кажется превышением максимально-допустимой мощности по спецификациям, но в спецификациях мощность указана для синуса (прямоугольник более выгоден энергетически).

Фронты прямоугольного сигнала:

Фронты крутыми на назовёшь, но они вполне приемлемы.

Далее исследуем поведение усилителя на синусоидальных сигналах высокой частоты (>= 20 кГц). Они выходят за границы слышимости, но интересны для анализа работы усилителя.

При небольших амплитудах синусоидальный сигнал 20 кГц сохраняет чистоту, но чем ближе к ограничению, тем сильнее искажается форма:


 

Ещё сильнее этот эффект проявляется на частоте 50 кГц:

На этой осциллограмме заметна сильная несимметричность вершин: острая верхняя вершина и тупая нижняя.

Теперь изучим форму сигнала отдельно на положительном и отрицательном плечах выхода (выход там — мостовой, поэтому нагрузка подключается не между выходом и землёй, а между положительным и отрицательным плечами выхода).

При небольших уровнях сигнала его форма на разных плечах строго симметрична, но при подходе к уровню ограничения симметричность теряется: верхняя вершина заостряется, нижняя — затупляется.

Но, тем не менее, на нагрузке за счёт «взаимоуничтожения» этих искажений результирующий сигнал (разность между плечами) получается симметричным:

 

Испытания при напряжении питания 12 В, нагрузка 4 Ом

Напряжение питания в 12 Вольт — одно из самых распространённых в природе, поэтому хотя бы одно измерение при таком напряжении сделать надо.

Синус 1 кГц, амплитуда выше уровня ограничения (клиппинга):

Эта осциллограмма приведена просто для того, чтобы показать, какую мощность можно «выжать» из усилителя при стандартном питании в 12 Вольт.

Отдаваемая в нагрузку мощность в таком режиме составила 17.1 Вт.

 

Амплитудно-частотная характеристика (напряжение питания 18 В, нагрузка
 4 Ом)

АЧХ снималась с помощью подачи на вход усилителя сигнала с линейно-нарастающей частотой; а затем фиксировалась осциллограмма, снятая по максимумам сигнала. Она и представляет собой АЧХ усилителя.

Первый проход, диапазон 10 Гц — 50 кГц:

Один период повторения сигнала с линейно-нарастающей частотой отмечен красной рамкой, он и представляет собой АЧХ в диапазоне 10 Гц — 50 кГц.

Масштаб графика по горизонтали — 4.3 кГц/деление.

Падение АЧХ к концу измеряемого диапазона — заметное, но в допустимое отклонение минус 3 дБ вполне укладывается. А в диапазоне до 20 кГц — тем более.

Второй проход, диапазон 10 Гц — 1000 Гц (для более детального просмотра нижних частот):

Масштаб графика по горизонтали — 87 Гц/деление.

В начале полосы частот (вблизи 10 Гц) заметен существенный спад; граница по уровню минус 3 дБ проходит на частоте 32 Гц.

Эта проблема поправима, если заменить конденсаторы во входных цепях на более ёмкие (можно повысить в 2-3 раза, не более).

 

Окончательный диагноз одноплатного 4-канального усилителя мощности звуковой частоты на микросхеме TDA7388

В целом усилитель показал себя положительно, но не без оговорок.

Вблизи уровня ограничения (клиппинга) его поведение не идеально.

Кроме того, он искажает форму сигнала на высоких частотах. Формально они находятся за пределом порога слышимости; но, тем не менее, можно сказать, что «что-то здесь не так».

В «плюсы» можно записать высокую отдаваемую мощность и хорошую работу на уровнях сигнала, находящихся на уровне хотя бы на 10% ниже уровня клиппинга.

Благодаря необходимости в лишь самой минимальной обвязке, микросхема TDA7388 может использоваться во многих малогабаритных аудио-устройствах с низковольтным и автономным питанием.

Надо сказать, что у микросхемы TDA7388 есть близкий аналог, совпадающий даже по цоколёвке: это — микросхема TDA7850 (обзор).

TDA7850 имеет более высокую отдаваемую мощность и улучшенные характеристики в области высоких частот; а её выход построен на транзисторах MOSFET, имеющих малое остаточное напряжение в открытом состоянии.

В то же время, общий вклад цены микросхемы в окончательную стоимость устройства не слишком высок; поэтому использование TDA7850 будет предпочтительнее TDA7388 (если есть выбор).

Рекомендации

В первую очередь, помним о теплоотводе. При использовании этого одноплатного усилителя на мощности вблизи максимума (особенно — по всем каналам одновременно) штатного теплоотвода может быть недостаточно.

В таких случаях рекомендуется заменить теплоотвод на другой с большей эффективной поверхностью, либо создать принудительную вентиляцию.

Также следует помнить и о том, что микросхема имеет относительно небольшой коэффициент усиления (26 дБ, т.е. 20 раз). В связи с этим необходимо позаботиться о предварительном усилителе, желательно, с темброблоком.

Кроме того, для усилителей на основе этой микросхемы подойдёт не всякий блок питания. Он должен быть способным отдавать на усилитель достаточно высокий ток, рассчитанный на максимальный сигнал по всем используемым каналам одновременно.

Для стационарных устройств можно использовать, например, достаточно мощный импульсный блок питания (банальный трансформатор с выпрямителем — далеко не лучший вариант).

При питании от автономного источника это должен быть аккумулятор (или батарея) с высоким током выхода.

Купить протестированную плату усилителя на основе TDA7388 можно на Алиэкспресс, например, здесь. Цена на дату обзора — около $10.

Если у других продавцов эта плата найдётся дешевле, то тоже можно брать — товар одинаковый.
 

Обзоры других усилителей класса AB — здесь.
 

Обзоры усилителей класса D — здесь.
 

Весь раздел «Сделай сам! (DIY)» — здесь.
 

Вступайте в группу SmartPuls.Ru  Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.

   Искренне Ваш,
   Доктор
  
28 ноября 2020 г.

 

                Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам                      

 

 

При копировании (перепечатке) материалов активная ссылка на источник (сайт SmartPuls.ru) обязательна!

Каталог продукции — Полупроводниковые приборы, микросхемы, радиолампы — Микросхемы — Усилители низкой частоты

Каталог продукции

Обновлен: 07. 06.2021 в 12:30

  • Aвтоматика, Робототехника, Микрокомпьютеры
  • Акустические компоненты
  • Блоки питания, батарейки, аккумуляторы
  • Датчики
  • Двигатели, вентиляторы
  • Измерительные приборы и модули
  • Инструмент, оборудование, оснастка
    • Аксессуары для пайки
    • Антистатические принадлежности
    • Бокорезы, ножницы, резаки
    • Дрели, фрезеры, бормашины
    • Жала для паяльников и станций
    • Инструмент для зачистки изоляции
    • Инструмент для обжима
    • Лупы, микроскопы
    • Нагреватели инфракрасные
    • Ножи, скальпели
    • Отвёртки
    • Отсосы для припоя
    • Паяльники газовые и горелки
    • Паяльники электрические
    • Паяльные станции и ванны, сварочные автоматы
    • Пинцеты, зажимы
    • Плоскогубцы, круглогубцы
    • Подставки для паяльников и штативы
    • Принадлежности для паяльников и станций
    • Прочий инструмент и оснастка
    • Сверла, фрезы, боры
    • Термоклеевые пистолеты
    • Тиски, станины
    • Штангенциркули, линейки
  • Источники света и индикация
  • Кабель, провод, шнуры
  • Коммутация, реле
  • Конструктивные элементы, корпуса, крепеж
  • Материалы и расходники
  • Пассивные элементы
  • Полупроводниковые приборы, микросхемы, радиолампы
  • Разъёмы, клеммы, соединители, наконечники
  • Текстолит, платы
  • Товары бытового назначения
  • Трансформаторы, сердечники, магниты
Информация обновлена 07. 06.2021 в 12:30

Вид:

Сортировка:

По наличиюпо алфавитупо цене

Кол-во на странице: 244860120

Страницы:

[1]2345

Страницы:

[1]2345

Усилитель звукового сигнала мощностью 600 Вт / Хабр

Предлагаю вашему вниманию разработку прототипа усилителя звука мощностью 600 Вт

В усилителе используется микросхема TPA3255 производства компании Texas Instruments. Это высокоэффективный, высококачественный четырехканальный усилитель класса D. 

Модель платы усилителя

Принцип работы достаточно простой. На вход микросхемы подается аналоговый сигнал, он преобразуется в PWM и подается на выходные силовые каскады.

Нас интересует один из режимов работы микросхемы, PBTL параллельное мостовое включение выходных каскадов. Этот режим обеспечивает максимальную выходную мощность.

Конфигурирование режимов работы микросхемы осуществляется подключением входов управления в заданные состояния, что позволяет работать усилителю без управляющего микроконтроллера.

Кроме режима PBTL микросхема поддерживает другие режимы работы, основные из них:

  • SE – четыре отдельных канала с выходной мощностью до 148 Вт на канал в зависимости от выходной нагрузки и допустимых искажениях;

  • PBL – два канала с выходной мощностью до 315 Вт на канал в зависимости от выходной нагрузки и допустимых искажениях.

Кроме этого, внешние входы синхронизации позволяют включать несколько микросхем параллельно и суммировать выходную мощность  для получения более 600 Вт.

Схема включения микросхемы TPA3255

Рассмотрим включение микросхемы более детально

Питание микросхемы:

  • PVDD силовое питание выходных каскадов усилителя 53.5 В;

  • GVDD питание драйверов затворов 12 В;

  • VDD питание схемы управления и подготовки сигнала 12 В.

Кроме этого, внутри микросхемы есть источник опорного напряжения VBG, источник питания аналоговой части AVDD 7.75 В, источник питания цифровой части DVDD 3.3 В. Эти источники не предназначены для использоваться снаружи микросхемы, но должны быть подключены к внешним фильтрующим конденсаторам емкостью 1 мкФ.

Входы питания PVDD, GVDD, VDD микросхемы защищены схемой контроля понижения напряжения питания (UVP — Under Voltage Protection) При срабатывании этой защиты будут отключены выходные каскады усилителя и выход статуса состояния FAULT будет переключен в логический 0, вплоть до устранения причины.

Режим работы PBTL задается подключением входов M1 и M2 к общему проводу, и заземлением аналоговых  входов INPUTC и INPUTD. В этом режиме на входы INPUTA и INPUTB подается балансный аудиосигнал с номинальным уровнем 2 V RMS. Выходы OUTA и OUTC включаются параллельно, выходы OUTB и OUTD включаются параллельно.

Время задержки при включении задается конденсатором на выводе C_START, для режима PBTL его емкость должна быть 47 нФ.

Частота PWM сигнала задается резистором на выводе FREQ_ADJ

Номинал резистора на выводе FREQ_ADJ

Частота PWM

30 кОм

450 кГц

20 кОм

500 кГц

10 кОм

600 кГц

Чем выше частота, тем больше динамические потери в выходных каскадах. И тем легче отфильтровать частоту PWM в выходном сигнале.

Защита от перегрузки и короткого замыкания выходных каскадов настраивается резистором на выводе OC_ADJ .

Контроль перегрузки реализован отдельно для верхнего и нижнего транзистора каждого выходного полумоста.

Схема защиты от перегрузки может работать в двух режимах CB3C (Cycle By Cycle  Current Control) и Latching Over Current.

В режиме CB3C ограничение тока происходит непосредственно на каждом цикле PWM с выводом нулевого сигнала на выход статуса CLIP_OTW, при этом для каждого цикла, в котором сработала защита, увеличивается счетчик перегрузки для каждого цикла PWM, без перегрузки – счетчик перегрузки уменьшается. Когда счетчик перегрузок доходит до максимального значения (например, при коротком замыкании на выходе) каскад полностью отключается, устанавливается статус на выходе FAULT в ноль, вплоть до сброса состояния микросхемы сигналом RESET.

В режиме Latching Over Current при обнаружении перегрузки выходной каскад отключается, устанавливается статус на выходе FAULT в ноль, вплоть до сброса состояния микросхемы сигналом RESET.

Режим работы схемы защиты устанавливается номиналом резистора подключенного к входу OC_ADJ

Сопротивление резистора подключенного к входу OC_ADJ

Режим работы схемы защиты

Уровень тока при срабатывании защиты

22 кОм

CB3C

17. 0 A

24 кОм

CB3C

15.7 A

27 кОм

CB3C

14.2 A

30 кОм

CB3C

12.9 A

47 кОм

Latched OC

17.0 A

51 кОм

Latched OC

15.7 A

56 кОм

Latched OC

14.2 A

64 кОм

Latched OC

12.9 A

Для нашего применения мы используем режим CB3C с током ограничения 17 А. Выбираем резистор сопротивлением 22 кОм.

Микросхема имеет защиту от перегрева с двумя уровнями:

  • Overtemperature Warning – OTW , температура кристалла микросхемы превысила 120°C с выводом нулевого уровня на выход статуса CLIP_OTW. При охлаждении микросхемы состояние возвращается в рабочий режим.

  • Overtemperature Error – OTE, температура кристалла микросхемы превысила 155°C, каждый выходной канал переводится в отключенный режим, на выход статуса FAULT выводится низкий уровень. Микросхема вернется в рабочий режим после сброса сигналом RESET.

Вход RESET предназначен для остановки усилителя, отключения выходных каскадов, сброса состояний защиты микросхемы. Активный уровень низкий. Вход требует внешней подтяжки к уровню 3.3 В. При переводе входа RESET в логическую единицу запускается процедура конфигурирования усилителя в соответствии с режимами заданными на входах управления.

Выходы FAULT и CLIP_OTW сообщают о состоянии внутренних схем защиты. Оба выхода типа ’открытый коллектор’ с внутренней подтяжкой к 3.3 В. Оба выхода имеют низкий активный уровень. По сути, выход CLIPOTW символизирует о необходимости уменьшить уровень входного сигнала, а выход FAULT означает о наличии серьезного сбоя в работе усилителя.

Выходы BSTA BSTB BSTC BSTD предназначены для подключения конденсаторов питания драйверов затворов верхних транзисторов соответствующего полумоста.

Входы OSCIOM и OSCIOP предназначены для синхронизации PWM нескольких микросхем усилителей работающих на общую нагрузку. Такой режим позволяет получить мощности на нагрузке более 600 Вт.

Описание схемы

принципиальная схема усилителя

Для питания усилителя требуется источник питания на 53,5 В. Пиковая мощность, которую может выдать усилитель 600 Вт. В зависимости от характера музыки средняя мощность может составлять 15% – 30% процентов от пиковой. Источник питания должен обеспечивать среднюю мощность, а пиковая мощность будет браться с конденсаторов, расположенных на плате усилителя. Нужно обратить внимание, что при пиковой мощности 600 Вт токи, протекающие по плате, превышают 10 А, сама плата и компоненты должны обеспечивать работоспособность при таких токах с запасом.

Суммарная емкость конденсаторов на плате по питанию 53.5 В превышает 10000 мкФ. Разряженная емкость для источника питания равносильна короткому замыканию, у большинства источников питания будет срабатывать перегрузка и они не смогут запуститься и выйти на рабочий режим. Для успешной работы с усилителем источник питания должен поддерживать два режима работы: стабилизации напряжения и ограничения по току. Такой источник при старте ограничивает ток в нагрузку, плавно заряжая емкости по питанию в схеме усилителя. Когда напряжение на емкостях достигает заданного уровня, источник переходит в режим стабилизации напряжения.

Для работы усилителя с любым источником питания в усилитель добавлена схема ограничения тока, реализованная на транзисторах Q3 и Q4.

Микросхеме усилителя требуется напряжение 12 В, понижающий преобразователь питания реализован на микросхеме LM2596HVS-ADJ (или LM2596HV-12), обратите внимание, что требуется применять высоковольтный вариант этой микросхемы, именно HV.

Напряжение 3.3 В получаем линейным стабилизатором LM1117-3.3 или ее аналогом.

Для управления вентилятором радиатора охлаждения реализована отдельная схема на терморезисторе Th2 10 кОм, операционном усилителе U1 и транзисторе Q6. Терморезистор начальным сопротивлением 10 кОм в корпусе 0603 размещен под микросхемой усилителя и косвенно измеряет температуру, исходя из этого, температуру включения вентилятора разумно выбрать в районе 45°C – 50°C , несмотря на то, что терморезисторы в таком типоразмере бывают с различными температурными коэффициентами, сопротивление этих резисторов уменьшается в два раза от начального в диапазоне температур от 40°C до 50°C В схеме я использую резистор R45 4,7 кОм для установки уровня срабатывания вентилятора, запаивая параллельный резистор R30 можно уменьшить сопротивление и тем увеличить температуру срабатывания. На операционном усилителе заведена положительная обратная связь для реализации гистерезиса на включение/отключение вентилятора.

Была мысль реализовать плавное включение вентилятора, пропорционально температуре. Сделать это можно либо плавно изменяя напряжение на вентиляторе, либо использовать вентилятор с входом PWM для управления оборотами. В случае с плавным изменением напряжения регулирующий транзистор придется ставить достаточно мощный и на нем будет рассеиваться мощность до трех ватт, что для любительского применения возможно, но вряд ли допустимо в серийном изделии на мой взгляд. Для варианта с регулировкой оборотов вентилятора через вход PWM необходим микроконтроллер, что для данного прототипа мне показалось избыточным, и требуется вентилятор с данным входом.

Охлаждение микросхемы усилителя. Сверху корпуса микросхемы расположена площадка для передачи тепла на радиатор, в отличии от микросхем у которых площадка расположена со стороны платы, такая схема отвода тепла позволяет сократить тепловое сопротивление между корпусом микросхемы и радиатором, тем самым понижая температуру и позволяя увеличить максимальную отдаваемую мощность. У производителя Texas Instruments есть варианты микросхем усилителей с площадкой со стороны платы с меньшей выходной мощностью. При ориентировочном КПД усилителя в 90%, при пиковой мощности, в радиаторе потребуется рассеять около 60 Вт.

Для охлаждения микросхемы заложено крепление штатного радиатора для процессоров Intel под сокет LGA1150/LGA1155/LGA1156. Для передачи тепла от микросхемы на радиатор используется дополнительная пластина.

На вход усилителя требуется подавать дифференциальный сигнал (балансный), это позволяет значительно сократить наводку синфазной помехи на сигнальный кабель.

Для ввода балансного сигнала в усилитель использован разъем профессиональной аудио аппаратуры типа XLR.

Балансный сигнал используется преимущественно в профессиональной звуковой аппаратуре, в других сферах довольно затруднительно найти источник дифференциального сигнала. Для подключения однопроводных источников сигнала в схеме реализована схема согласования на операционных усилителях U3, U4, U5.

Входной буфер на U3 обеспечивает высокое входное сопротивление усилителя и стабильные характеристики независимо от различных возможных источников звука. На входе реализован фильтр второго порядка для удаления из сигнала шумов выше звукового диапазона. Фильтр реализован на проходной емкости защитного супрессора VD2, резистора R27, конденсатора C33 и резистора R26. U3B включен инвертирующим усилителем с коэффициентом усиления равным единице, при необходимости им можно задать предварительное усиление.

На операционном усилителе U4 реализована классическая схема активного регулятора громкости профессиональной звуковой аппаратуры. Эта схема реализует логарифмическую функцию регулировки громкости от угла поворота переменного резистора линейного типа. Второй операционник U4B дополнительно усиливает сигнал в десять раз.

На операционном усилителе U5 реализовано формирование дифференциального сигнала для подачи на микросхему TPA3255.

Как и для большинства импульсных силовых микросхем трассировка печатной платы определяет характеристики и качество работы прибора в целом. Для платы усилителя следует применять стеклотекстолит FR-4 с медной фольгой двойной толщины (2 oz – двухунцевый стеклотекстолит).

Мне довольно трудно оценить насколько интересна тема разработки электроники читателям Хабра и насколько детально имеет смысл описывать устройство, конструкцию или принцип работы. Кроме того, так как при разработке данного проекта отсутствовало реальное техническое задание, то какие то аспекты могут показаться чрезмерными, а какие-то недостаточно проработанными. Если у вас возникло желание реализовать или встроить в свой прибор данный усилитель я готов внести изменения под реальные потребности.

Так же, если у вас есть предложения разработать какую-то плату или схему для публичного доступа, или совместной разработки, готов рассмотреть.

Проект схемы и платы в KiCAD можно найти здесь.

Внес мелкие корректировки в схему. Обновил репозитарий на github. В репозитарий добавил модели в LTspice симуляции схемы заряда емкостей питания и симуляции предусилителя. (LTspice успешно работает в Linux под wine)

Tales From the Chip: LM1875 Аудиоусилитель: 8 ступеней (с изображениями)

Вот простая схема для одного канала — для стерео вам понадобятся два таких.

R1 и R2 — резисторы усиления , подключенные к инвертирующему входу усилителя. Значения 22 кОм и 1 кОм соответствуют усилению 23:

 Усиление = 1 + (R1 / R2)
= 1 + (22/1)
= 23 

Чтобы изменить коэффициент усиления, просто замените R1 другим резистором в диапазоне кОм и вставьте его в формулу.

CIC1 — CIC4 — это разделительные конденсаторы для LM1875. Конденсатор меньшего размера (100 нФ) отфильтровывает высокочастотный шум на шине питания, а конденсатор большего размера (220 мкФ) обеспечивает источник питания для сглаживания провалов в блоке питания. В производственной схеме эти колпачки должны быть размещены как можно ближе к входным контактам микросхемы. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с этой на удивление простой для понимания статьей Analog Devices о правильных методах развязки.

Аналогично C1, C2, R2 и R3 предназначены для фильтрации шума , в то время как R5 действует как понижающий резистор, обеспечивая путь к земле, если сигнал не подключен ( гул снижение).

R6 и C3 образуют RC-цепь, фильтр, который удаляет радиочастоты из обратной связи в цепи и предотвращает возврат колебаний из динамика в усилитель.

____

Спецификация:

IC: LM1875

R1: 22 кОм

R2: 1 кОм

R3: 1 кОм

22 кОм

R6: 1 Ом, 1 Вт

C1: Электролитический 10 мкФ (или предпочтительно полиэфирно / полипропиленовая пленка)

C2: 47 мкФ электролитический

C3: 220nF X3: 220nF

C3: 220nF CIC3: 220 мкФ электролитический

CIC2, CIC4: 100 нФ X7R / пленка

___

Вам понадобится способ подачи звука — я собрал 3.5-миллиметровый разъем от старого устройства и сделал пролом, который подключается прямо к макетной плате, или вы можете отрезать голову от старого аудиокабеля 3,5 мм, прикрепить несколько разъемов на концах и подключить его напрямую.

Также вам понадобятся обычные перемычки, провода, громкоговоритель / фиктивная нагрузка и блок питания — приличный настольный блок питания переменного тока, который может обеспечить +/- 30V, будет полезен.

Наконец-то — радиатор! Большинству микросхем класса A / B требуется значительное охлаждение, поэтому приобретите радиатор большего размера, чем вы думаете, который вам понадобится, и сохраните его для целей прототипирования.

Руководство по выбору микросхем усилителя звука: типы, характеристики, применение

Описание

Микросхемы звукового усилителя используются в схемах, используемых для обработки звуковых сигналов.

Классы операций



Устройства класса A имеют конструкцию, в которой выходной каскад постоянно пропускает ток, даже когда входной каскад находится в режиме ожидания.

Устройства

класса B не пропускают ток, когда выходное устройство находится в режиме ожидания.

Микросхемы усилителя звука

класса AB сочетают работу класса A и класса B.

Конструкции

класса C используются для радиочастотной передачи.

Конструкции

класса D имеют устройства вывода, которые включаются и выключаются не менее двух раз за цикл.

Также широко доступны микросхемы звуковых усилителей

классов E, F, G и H.

Типы пакетов

  • Одинарный линейный пакет (SIP)

  • Двухрядный корпус (DIP)

  • Керамический DIP (CDIP)

  • Пластиковый DIP (PDIP)

  • Микросхема с малым контуром (SOIC)

  • Термоусадочная упаковка (SSOP)

  • Пакет малых набросков (СОП)

  • Шкала микросхемы или размер корпуса (DSP)

  • Пластиковый миниатюрный корпус (MSOP)

  • Малый контурный транзистор (SOT)

  • Блок питания малого размера (PSOP)

  • Тонкий термоусадочный корпус с Г-образными выводами малого формата (TSSOP)

  • Наброски размером в четверть (QSOP)

  • Пластиковый держатель микросхемы с выводами (PLCC)

Характеристики

Усилители звука

обладают такими характеристиками, как рабочая температура, выходная мощность, напряжение питания и ток питания.

Полный коэффициент гармонических искажений (THD) также является важным фактором. В микросхемах аудиоусилителя TDH является мерой чистоты сигнала. Это значение определяется как отношение суммы мощностей гармонических составляющих к мощности основной гармоники.

Ширина полосы пропускания, еще одно важное соображение, относится к способности микросхемы усилителя звука обеспечивать максимальный размах выходного напряжения с увеличением частоты.

Характеристики


Особенности являются важным фактором при выборе микросхем аудиоусилителя.Некоторые продукты имеют встроенное опорное напряжение или встроенную защиту от электростатического разряда (ESD). Другие имеют выход Rail-to-Rail или вход Rail-to-Rail.

Устройства с однополярным питанием могут работать только от одного источника питания. Микросхемы аудиоусилителя со встроенной схемой управления отключают устройство, когда температура превышает заданный предел. Также широко доступны микросхемы аудиоусилителей со встроенными ограничителями тока.

Стандарты

В Европе ИС должны соответствовать требованиям Директивы об ограничении использования опасных веществ (RoHS).

CEA-490 — Этот стандарт определяет условия испытаний и процедуры испытаний для определения различных характеристик производительности одноканальных и многоканальных усилителей мощности, предварительных усилителей, интегрированных усилителей, приемников и тюнеров / предварительных усилителей, которые используют питание от сети переменного тока. .

Список литературы

Кредиты изображений:

Электронные компоненты с 1 источником


Прочитать информацию о микросхемах усилителя звука для пользователей

Qualcomm добавляет еще один чип в пространство интеллектуальных аудиоусилителей

Аудиоусилители каждого поколения предназначены для создания более громких и четких звуков.Они также имеют ответвления, чтобы потреблять меньше энергии и лучше защищать от отказов из-за высоких температур или механических неисправностей. Но по мере того, как пространство для аудиосистем внутри динамиков, смартфонов и других устройств сокращается, компании от Qualcomm до Texas Instruments начали подключать обработку сигналов непосредственно к микросхемам усилителей.

Усилители звука

предназначены для усиления аудиосигналов при сохранении деталей. Сегодня в области аудиоусилителей преобладают цифровые устройства, которые объединяют ряд дискретных компонентов, которые обычно окружают линейные и другие аналоговые усилители.Многие производители аналоговых микросхем также начали добавлять DSP и другие микросхемы для регулировки характеристик усилителя на основе обратной связи от физического динамика и сохраненной модели характеристик динамика.

В прошлом месяце Qualcomm анонсировала свой новейший интеллектуальный аудиоусилитель на основе цифровой технологии DDFA, предназначенный для стереодинамиков внутри звуковых панелей и других продуктов. Компания Qualcomm, крупнейший поставщик чипов для смартфонов, заявила, что CSRA6640 предлагает более четкий и громкий звук, чем линейные и аналоговые усилители.Он объединяет DSP и усилитель класса D, который обеспечивает до 20 Вт на канал. Чип также может соединять выходные драйверы для создания одного усилителя мощностью 40 Вт.

Компания из Сан-Диего, Калифорния, заявила, что в чип интегрирован выходной компонент, который передает звук в динамик, что помогает сократить расходы на разработку для клиентов. Чип реагирует на изменения в выходе динамика, чтобы защитить от сбоев, сохраняя при этом звук с низким уровнем шума, низким уровнем искажений и высоким динамическим диапазоном.ИС усилителя также соответствует характеристикам его последнего поколения CSRA6620, для которого требуется отдельный выходной драйвер.

«Это решение открывает двери для OEM-производителей, чтобы помочь им привнести более энергоэффективные возможности усиления в более компактные и экономичные устройства», — сказал Роб Сондерс, менеджер по маркетингу продукции Qualcomm. Усилитель класса D внутри рассеивает меньше тепла, потребляет меньше энергии и меньше, чем линейные усилители класса A, класса B и класса AB, которые обеспечивают постоянный выходной ток.Устройства класса D работают за счет быстрого переключения между шинами питания.

Усилители

класса D предназначены для сохранения цифровых аудиосигналов от входа до выхода, сохраняя целостность сигнала и обеспечивая более высокую эффективность, чем устройства классов A, AB и B. Эти аудиоусилители могут достичь энергоэффективности выше 90% за счет исключения использования устройств с линейным усилением и других аналоговых компонентов, которые увеличивают рассеиваемую мощность линейных усилителей. Тем не менее, усилитель класса D не лишен недостатков.

Устройства

класса D более чувствительны к электромагнитным помехам, которые могут ухудшить качество звука по сравнению с линейными усилителями. В результате Qualcomm и другие поставщики начали продавать интеллектуальные усилители звука, которые объединяют DSP и устройства класса D для улучшения звука и предотвращения перегрева. Они также направлены на то, чтобы усилитель не подавал слишком большую мощность на физический драйвер динамика, что может привести к тепловым сбоям.

Cirrus Logic, один из крупнейших поставщиков усилителей звука, используемых в смартфонах, также начал интегрировать DSP в свои устройства класса D.В прошлом году компания представила свой первый 55-нанометровый интеллектуальный аудиоусилитель. Деталь не только меньше, но и обеспечивает более четкий и громкий звук, чем чипы последнего поколения. В прошлом месяце Cirrus Logic начала продавать свой последний усиленный аудиоусилитель CS35L41, который, по ее словам, на 50% меньше, чем конкурирующие ИС.

В новейшем чипе

Cirrus Logic используется усовершенствованная система управления питанием и усовершенствованные алгоритмы для адаптации к изменению состояния звука, динамика и аккумулятора в смартфонах и других портативных устройствах.По его словам, система предназначена для снижения энергопотребления без ухудшения качества звука. Компания Cirrus Logic из Остина, штат Техас, пытается расширить свою линейку звуковых усилителей, чтобы расширить свою клиентскую базу и уменьшить свою хрупкую зависимость от Apple.

«Все больше и больше потребителей обращаются к своим смартфонам в качестве основного устройства для потоковой передачи видео, игр и прослушивания музыки, в том числе в режиме громкой связи или громкой связи», — сказал Карл Альберти, вице-президент компании по продуктам смешанного сигнала.Cirrus Logic считает, что продажи усилителей звука растут по мере роста спроса на стереозвук в смартфонах высокого класса и мобильных устройствах среднего уровня, которые продаются от 200 до 500 долларов.

Поставки аудиоустройств — и количество аудиоканалов на устройство — продолжали расти за последнее десятилетие. По данным исследователя рынка SAR Insight, поставки микросхем аудиоусилителей в четвертом квартале 2018 года в три раза превысили общий объем поставок в четвертом квартале 2010 года. Питер Куни, главный аналитик SAR, оценивает, что к 2022 году в смартфонах среднего уровня будут использоваться 700 миллионов таких усилителей, по сравнению с примерно 500 миллионами в 2017 году.

Texas Instruments, крупнейший поставщик аналоговых полупроводников, в прошлом году представила линейку интеллектуальных аудиоусилителей для использования в устройствах с голосовым управлением. Усилители класса D в настоящее время поставляются в большом количестве. Первый продукт, TAS2770, повышает громкость и четкость звука при потреблении 15 Вт. По словам Texas Instruments, интегральная схема усилителя контролирует выходной сигнал физического динамика и использует свои уникальные алгоритмы обработки звука для обеспечения более насыщенного звука.

Микросхема объединяет цифровой микрофонный вход с усилителем считывания тока для захвата акустической информации окружающей среды, которая может использоваться для подавления эха.Это позволяет клиентам добавлять возможности голосовых команд без изменения конструкции аудиосистемы. Микросхема также предназначена для защиты от ограничения, которое происходит, когда усилитель пытается выдать выходное напряжение или ток выше возможных. Это может привести к проблемам с воспроизведением звука.

Второй усилитель, TAS5825M, передает информацию о выделенном последовательном аудиоинтерфейсе процессору приложений, который может использовать его для поддержки эхоподавления. По словам Texas Instruments, энергоэффективное устройство также обеспечивает тепловую защиту за счет добавления точного измерения напряжения и тока в реальном времени.TAS3251 — это интегрированное устройство цифрового ввода, которое поддерживает более высокие характеристики и выходную мощность, чем другие члены семейства аудиоусилителей.

Усилители звука

| Analog Devices

Некоторые файлы cookie необходимы для безопасного входа в систему, но другие необязательны для функциональной деятельности. Сбор наших данных используется для улучшения наших продуктов и услуг. Мы рекомендуем вам принять наши файлы cookie, чтобы обеспечить максимальную производительность и функциональность нашего сайта.Для получения дополнительной информации вы можете просмотреть сведения о файлах cookie. Узнайте больше о нашей политике конфиденциальности.

Принять и продолжить Принять и продолжить

Файлы cookie, которые мы используем, можно разделить на следующие категории:

Строго необходимые файлы cookie:
Это файлы cookie, которые необходимы для работы analog.com или определенных предлагаемых функций. Они либо служат единственной цели передачи данных по сети, либо строго необходимы для предоставления онлайн-услуг, явно запрошенных вами.
Аналитические / рабочие файлы cookie:
Эти файлы cookie позволяют нам выполнять веб-аналитику или другие формы измерения аудитории, такие как распознавание и подсчет количества посетителей и наблюдение за тем, как посетители перемещаются по нашему веб-сайту. Это помогает нам улучшить работу веб-сайта, например, за счет того, что пользователи легко находят то, что ищут.
Функциональные файлы cookie:
Эти файлы cookie используются для распознавания вас, когда вы возвращаетесь на наш веб-сайт.Это позволяет нам персонализировать наш контент для вас, приветствовать вас по имени и запоминать ваши предпочтения (например, ваш выбор языка или региона). Потеря информации в этих файлах cookie может сделать наши службы менее функциональными, но не помешает работе веб-сайта.
Целевые / профилирующие файлы cookie:
Эти файлы cookie записывают ваше посещение нашего веб-сайта и / или использование вами услуг, страницы, которые вы посетили, и ссылки, по которым вы переходили. Мы будем использовать эту информацию, чтобы сделать веб-сайт и отображаемую на нем рекламу более соответствующими вашим интересам.Мы также можем передавать эту информацию третьим лицам с этой целью.
Отклонить файлы cookie

MD8002A Распиновка аудиоусилителя, техническое описание, характеристики и характеристики

Усилитель звука MD8002A IC

Усилитель звука MD8002A IC

Распиновка усилителя звука MD8002A

нажмите на картинку для увеличения

MD8002A — это мостовой усилитель мощности звука с моно мостом, способный обеспечить непрерывную среднюю мощность 3 Вт на нагрузку BTL 3 Ом.Эта ИС имеет такие функции, как защита от теплового отключения, стабильность единичного усиления, набор внешнего усиления и напряжение питания этой ИС, равное 5 В.

Контакт Описание MD8002A

Номер контакта

Имя контакта

Описание

1

SD

Вывод выключения.Активный высокий

2

BYP

Вывод байпасного конденсатора

3

+ IN

Положительный вход первого усилителя

4

-IN

Отрицательный вывод первого усилителя

5

ВО1

Отрицательный выход

6

VDD

Положительный вывод питания

7

ЗЕМЛЯ

Контакт заземления

8

VO2

Положительный выход

MD8002A Характеристики и характеристики аудиоусилителя
  • Напряжение питания: от 2 В до 6 В
  • Выходная мощность: 3 Вт
  • Ток отключения:
  • 0.6 мкА (тип.)
  • Аудио — сопротивление нагрузки: 3 Ом
  • Улучшенный PSRR при 217 Гц и 1 кГц: 60 дБ
  • Доступен в упаковке SOP8

Примечание: Полную техническую информацию можно найти в таблице данных MD8002A, ссылка на которую приведена в конце этой страницы.

Эквивалент MD8002A : LM4871 , TDA2050

Альтернативные усилители звука : LM386, AD620, IC6283, JRC45558

Где использовать MD8002A

MD8002A — это усилитель мощности звука класса AB с функцией отключения.8002 разработан специально для обеспечения высококачественной выходной мощности с минимальным количеством внешних компонентов. Для него не требуются выходные конденсаторы связи или конденсаторы начальной загрузки. 8002 идеально подходит для аудиоколонок и других низковольтных устройств.

Итак, если вы ищете ИС двойного операционного усилителя с высоким коэффициентом усиления и широкой полосой пропускания для усиления звука, то эта ИС может быть для вас правильным выбором.

Как использовать MD8002A

Схема приложения из таблицы данных MD8002A приведена ниже.Как показано на схеме, MD8002A имеет два внутренних операционных усилителя, что позволяет использовать несколько различных конфигураций усилителя. Коэффициент усиления первого усилителя настраивается извне; второй усилитель внутренне зафиксирован в инвертирующей конфигурации с единичным усилением.

Коэффициент усиления с обратной связью первого усилителя устанавливается путем выбора отношения Rf к Ri, в то время как коэффициент усиления второго усилителя фиксируется двумя внутренними резисторами 40 кОм. На рисунке показано, что выход первого усилителя служит входом для второго усилителя, в результате чего оба усилителя выдают идентичные по величине сигналы, но сдвинутые по фазе на 180 °.

Приложения MD8002A
  • Портативные компьютеры
  • Настольные компьютеры
  • Аудиосистемы низкого напряжения

2D-модель MD8002A

Размеры для микросхемы MD8002A приведены ниже:

Создайте великолепно звучащий усилитель звука (с усилением низких частот) из LM386

В этом уроке я покажу вам, как создать отличный звуковой усилитель звука с помощью низковольтного усилителя мощности звука LM386.Я построил около дюжины различных схем аудиоусилителей с LM386, но в большинстве из них было слишком много шума, щелчков и других помех. Наконец я нашел ту, которая звучит великолепно, поэтому я покажу вам, как ее создать.

Это не аудиоусилитель с минимальным набором компонентов. Я добавил кучу дополнительных конденсаторов, чтобы уменьшить шум, а также добавил регулятор усиления низких частот, чтобы он звучал еще лучше. Но прежде чем мы начнем строить, может быть полезно сначала получить небольшую справочную информацию…

БОНУС: Загрузите мой список запчастей для усилителя LM386 со схемой усиления низких частот, чтобы увидеть, какие компоненты использовать для хорошего качества звука.

LM386 Основы

LM386 — довольно универсальный чип. Только пара резисторов и конденсаторов необходима, чтобы сделать рабочий усилитель звука. Чип имеет опции для регулировки усиления и усиления низких частот, а также его можно превратить в генератор, способный выдавать синусоидальные или прямоугольные волны.

Существует три разновидности LM386, каждая с разной выходной мощностью:

  • LM386N-1: 0,325 Вт
  • LM386N-3: 0,700 Вт
  • ЛМ386Н-4: 1.00 Вт

Фактическая выходная мощность будет зависеть от напряжения питания и сопротивления динамика. В таблице есть графики, которые вам расскажут. Я использовал батарею на 9 В для источника питания, и она отлично работает, но вы можете снизить ее до 4 или до 12 В.

Распиновка показана на схеме ниже:

Загрузите техническое описание для получения дополнительной информации о выходной мощности, характеристиках искажений и минимальных / максимальных номиналах:

LM386 Лист данных

LM386 — это операционный усилитель (операционный усилитель).У операционных усилителей есть основная задача. Они принимают входной потенциал (напряжение) и создают выходной потенциал, который в десятки, сотни или тысячи раз превышает величину входного потенциала. В схеме усилителя LM386 принимает входной аудиосигнал и увеличивает его потенциал от 20 до 200 раз. Это усиление называется усилением напряжения.

Прирост к объему

После того, как вы соберете этот усилитель и поиграете с регуляторами громкости и усиления, вы заметите, что оба этих параметра повышают или понижают интенсивность звука, выходящего из динамика.Так в чем же тогда разница? Коэффициент усиления — это усиление входного потенциала и характеристика усилителя. Громкость позволяет регулировать уровень звука в пределах диапазона усиления, установленного коэффициентом усиления. Усиление устанавливает диапазон возможных уровней громкости. Например, если для усиления установлено значение 20, диапазон громкости составляет от 0 до 20. Если для усиления установлено значение 200, диапазон громкости составляет от 0 до 200.

Регулировка усиления может быть достигнута путем подключения конденсатора 10 мкФ между контактами 1 и 8.Без конденсатора между контактами 1 и 8 коэффициент усиления будет установлен на 20. С конденсатором 10 мкФ коэффициент усиления будет установлен на 200. Коэффициент усиления можно изменить на любое значение от 20 до 200, поместив резистор (или потенциометр). ) последовательно с конденсатором.

Минимальный усилитель звука LM386

Теперь, когда у нас есть небольшая справочная информация о LM386, давайте начнем с создания простого усилителя LM386 с минимальным количеством компонентов, необходимых для его работы. Таким образом, вы сможете сравнить его с более звучащим вариантом, который мы создадим позже.

Вот схема:

Вот как подключить его, если вы используете макетную плату:

На схеме выше, заземление аудиовхода проходит по тому же пути, что и земля аудиовыхода. Выходное заземление «зашумлено» и вызовет искажение входного сигнала, если оно подключено таким образом. Заземление аудиовхода чувствительно к любым помехам, и любой уловленный шум будет усиливаться через усилитель.

Поставьте перед собой цель максимально отделить входное заземление от других путей заземления.Например, вы можете подключить заземление для источника питания, входа и выхода непосредственно к контакту заземления (контакт 4) LM386 следующим образом:

Это уменьшит расстояние, на которое входная земля проходит через выходную землю. Такое подключение должно звучать лучше, чем первая схема, но вы, вероятно, все равно заметите некоторый шум, статические помехи и хлопки. Мы исправим это в следующей схеме, добавив разделительные конденсаторы и пару RC-фильтров.

Усилитель звука LM386 с отличным звучанием

Теперь, когда вы увидели минимум того, что нужно для создания аудиоусилителя с LM386, давайте создадим более точную версию с регулируемым регулятором усиления.

Примечание. Большинство значений компонентов в этой цепи не являются критическими. Если у вас нет особой ценности, попробуйте заменить что-нибудь близкое, и это, вероятно, сработает.

Вот схема:

Несколько вещей в этой схеме улучшают звучание:

  1. Конденсатор емкостью 470 пФ между положительным входным сигналом и землей, который фильтрует радиопомехи, принимаемые проводами аудиовхода.
  2. Конденсаторы емкостью 100 мкФ и 0,1 мкФ между положительной и отрицательной шинами питания для развязки источника питания.Конденсатор 100 мкФ будет фильтровать низкочастотный шум, а конденсатор 0,1 мкФ будет фильтровать высокочастотный шум.
  3. Конденсатор 0,1 мкФ между контактами 4 и 6 для дополнительной развязки источника питания микросхемы.
  4. Резистор 10 кОм и конденсатор 10 мкФ, включенные последовательно между контактом 7 и землей для развязки входного аудиосигнала.

На этой схеме показано, как все подключить, если вы используете макетную плату:

При подключении любого аудиоусилителя следует помнить о том, что наилучший звук будет получен, если все провода и компоненты расположены как можно ближе к микросхеме.Сделайте провода как можно короче.

Усилитель звука LM386 с усилением низких частот

Замечательная особенность LM386 — возможность добавить к усилителю регулируемое усиление низких частот. Вы, вероятно, обнаружите, что это лучшая звуковая схема. Усиление низких частот — это просто фильтр нижних частот, который удаляет большую часть шума, не подаваемого разделительными конденсаторами. Все, что вам нужно для схемы усиления низких частот, — это конденсатор 0,033 мкФ и потенциометр 10 кОм, включенные последовательно между контактами 1 и 5:

.

Вот схема подключения:

Самый простой способ подключить аудиовход в этих схемах — отрезать 3.5-миллиметровый аудиоразъем от старого набора наушников и подключение к контактам макета. Прочтите статью «Как взломать разъем для наушников», чтобы узнать, как это сделать с некоторыми распространенными типами наушников.

Вот видео-версия этого руководства, если вы хотите посмотреть, как я создаю усилители и послушать их:

Спасибо за чтение! Надеюсь, вам так же понравилось экспериментировать с этими усилителями, как и мне. Если вы готовы создать еще более мощные усилители с еще лучшим звучанием, у нас есть руководства по нескольким другим:

LM3886 — безусловно, лучший по звучанию усилитель, но это довольно сложный проект.Если вы только начинаете создавать усилители звука, я бы порекомендовал заняться этим, начав с TDA2003, а затем перейдя к TDA2050.

Не забудьте подписаться, чтобы быть в курсе наших сообщений, как только они будут опубликованы. И не стесняйтесь оставлять комментарии, если у вас есть какие-либо вопросы или вам нужна помощь с чем-либо в этой статье.


STMicroelectronics представляет интегральную схему усилителя звука нового поколения класса D, разработанную в сотрудничестве с Alps Alpine

STMicroelectronics анонсировала новую интегральную схему усилителя звука класса D FDA901, новую конструкцию которой объединяет опыт мирового класса японского производителя автомобильного аудиооборудования. , Альпы Альпийские.Новый чип ST призван внести свой вклад в создание многофункциональных высококачественных автомобильных аудиосистем, в которых высокая эффективность усилителей класса D сочетается с высококачественным звуком усилителей ST класса AB.

STMicroelectronics анонсировала новую интегральную схему усилителя звука FDA901 класса D, новую конструкцию, которая объединяет в себе опыт мирового класса японского производителя автомобильного аудиооборудования Alps Alpine. Новый чип ST призван внести свой вклад в создание многофункциональных высококачественных автомобильных аудиосистем, в которых высокая эффективность усилителей класса D сочетается с высококачественным звуком усилителей ST класса AB.
Как поясняет STMicroelectronics, новый FDA901 IS сочетает в себе низкий остаточный шум с низким коэффициентом искажений, ровную частотную характеристику, достигаемую за счет технологии обратной связи, и низкие уровни электромагнитных помех. Новое решение оснащено рядом функций самодиагностики и других расширенных функций для измерения тока и импеданса динамиков в реальном времени — факторов, которые ценятся на рынке автомобильной аудиосистемы нового поколения для диагностики и компенсации дефектов динамиков.

В частности, FDA901 IC представляет собой новый четырехмостовой усилитель класса D с технологией BCD, в котором используется высокопроизводительный цифро-аналоговый преобразователь вместе с мощными выходами MOSFET класса D, что обеспечивает выдающуюся эффективность по сравнению со стандартным классом AB.Интегрированный цифро-аналоговый преобразователь с поддержкой частот дискретизации от 44,1 кГц до 192 кГц обеспечивает соотношение сигнал / шум 115 дБ при динамическом диапазоне 110 дБ. Контур обратной связи включает выходной L-C фильтр нижних частот, обеспечивающий превосходную линейность частотной характеристики и меньшие искажения независимо от качества катушки индуктивности и конденсатора.

FDA901 полностью конфигурируется через шину I2C и включает не только наиболее полную диагностическую матрицу нагрузки, но также уникальную регистрацию тока нагрузки в реальном времени по линиям передачи данных I2C и I2S, что позволяет выполнять сложные функции мониторинга громкоговорителей.Благодаря реализованным решениям по ограничению выбросов электромагнитных помех, устройство предназначено для использования в стандартном автомобильном радиоприемнике стандарта Single DIN вместе с тюнером. Наконец, FDA901 может работать с источником питания до 6 В, таким образом поддерживая самые последние спецификации производителей автомобилей с низким напряжением («старт-стоп»).


«На протяжении многих лет Alpine Electronics тесно сотрудничала с ST и делилась обширными знаниями в области звука, — говорит Юкихиро Кобори, Sound Meister, Отдел звукового дизайна Alps Alpine.«Мы очень рады, что интегральная схема усилителя звука ST и автомобильные аудиотехнологии и бизнес нашей компании смогли развиваться вместе. Мы работали с ST, чтобы разработать интегральную схему усилителя звука класса D, способную поднять уровень качества звука во всем мире. автомобильной аудиоиндустрии, внося свой вклад в достижение цели Alps Alpine по разработке автомобильной аудиосистемы высочайшего уровня ».

Начиная с внедрения в 39 моделей новой серии Alpine BigX послепродажных автомобильных навигационных систем, которые будут выпущены в первой половине 2020 года, FDA901 IS также будет использоваться несколькими крупными автопроизводителями.

«В автомобильной аудиосистеме интегральная схема усилителя является ключевым компонентом, который сильно влияет на качество звука», — заявляет Лука Селант, генеральный директор автомобильного информационно-развлекательного подразделения, Automotive & Discrete Group, STMicroelectronics.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *