Усилитель на tda: Hi-Fi усилитель на микросхеме TDA7294 / TDA7293

Hi-Fi усилитель на микросхеме TDA7294 / TDA7293

Hi-Fi усилитель на микросхеме TDA7294 (TDA7293) имеет хорошие параметры и великолепное звучание. Этот усилитель легко сделать самому. Можно купить печатную плату усилителя, а можно печатную плату сделать самостоятельно – получится не хуже.

Hi-Fi усилитель TDA7294

Можно даже сказать, что это Hi-End усилитель на микросхеме TDA7294, потому что в Hi-End существуют усилители на таких же или подобных микросхемах (например Gain Card), но этот усилитель значительно лучше. Фактически из микросхемы выжато все, на что она способна. А эта микросхема очень неплохая и усилитель на TDA7294 звучит намного лучше, чем все усилители производства СССР, и не хуже, чем многие европейские, американские и японские усилители производства не только XX, но и XXI века.

Работает с колонками сопротивлением 4…16 ом. В принципе может работать с нагрузкой сопротивлением от 2 ом, но при напряжении питания 24…26 вольт и с хорошим охлаждением.

Вот отзыв из Дании о звучании усилителя:

First impression on your TDA7293 is a much more detailed and open way of playing music.
This is compared against a traditional PCB for 2 x TDA without your improvements.
——————————————————————————–
Первое впечатление на вашем TDA7293 – более детальный и открытый способ воспроизведения музыки.
Это сравнивается с традиционной печатной платой для 2-х TDA без ваших улучшений.

Усилитель, собранный в Дании

К усилителю можно подключить клип-детектор (clip-detector). Он показывает даже небольшую перегрузку усилителя, при которой начинает снижаться качество звучания.

Микросхема TDA7293 немного лучше, чем микросхема TDA7294, поэтому рекомендую использовать именно ее.

Об усилителе

Этот усилитель сделан не по типовой схеме из даташита (datasheet), которая всегда является максимально простой и максимально дешевой. В основе этого усилителя лежат многочисленные исследования, некоторые из них вы можете найти на моем сайте. Hi-Fi усилитель на TDA7294 использует инвертирующее включение микросхемы (инвертирующий усилитель имеет небольшие преимущества перед неинвертирующим) и используется много лет. За это время изготовлено несколько сотен экземпляров усилителя, и я получил множество отзывов о высоком качестве его звучания. Также эта схема скопирована на разных сайтах и обсуждается на многих интернет-форумах. Но кто может рассказать об этой схеме лучше, чем ее автор?

В этой статье вы найдете всю необходимую информацию, чтобы не только самостоятельно собрать усилитель своими руками, но и сделать его таким, как вам нужно.

Важно! Здесь не дается никаких рекомендаций по использованию «правильных проводов», «волшебных конденсаторов» и прочих выдумок и маркетинговой ерунды. На самом деле большинство аудиофильских мифов бессмысленно. А некоторые из них являются реально вредными. Я расскажу, как сделать технически правильный усилитель, который будет хорошо работать. Ведь то, что плохо работает, хорошо звучать не может.

Я не буду приводить все параметры усилителя, а только самые главные:

• Реально достижимая максимальная выходная мощность – 20…80 Вт.  Она зависит от сопротивления нагрузки и напряжения питания.
• Коэффициент усиления усилителя – 23 раза (27 дБ). Такой коэффициент усиления достаточен для того, чтобы можно было работать без предусилителя – в подавляющем большинстве случаев нет необходимости дополнительно усиливать входной сигнал. При работе от обычной звуковой карты, величины входного сигнала достаточно, чтобы получить максимальную выходную мощность до 70 Вт на нагрузке 8 ом и более 100 Вт на нагрузке 4 ома. Реальная мощность будет меньше, так как выходная мощность будет ограничиваться возможностями самой микросхемы и блока питания. Поэтому можно поставить регулятор громкости на вход усилителя и обойтись без предусилителя.
• Рабочий диапазон частот – 20 Гц … 50 кГц. Вы можете отрегулировать его самостоятельно.
• Коэффициент нелинейных искажений Кг (коэффициент гармоник, THD) – 0,003…0,02%.

Коэффициент гармоник – это один из главных параметров, характеризующий качество звучания, поэтому в рекламных целях его стараются сделать наиболее красивым. Для этого прибегают к различным ухищрениям: измеряют на частоте, на которой он наименьший; измеряют при «удобном» значении выходной мощности, где Кг наименьший; учитывают не все гармоники спектра искажений. Иногда даже измеряют Кг без нагрузки. При этом искажения, вносимые выходным каскадом усилителя, значительно снижаются – ведь выходной ток усилителя равен нулю. Часто при измерении Кг усилитель питают от специального стабилизированного источника питания, что также позволяет получить более красивые рекламные числа.

Я измерял искажения честно. При измерениях усилитель работал на нагрузку 6 ом и питался от реального источника питания. Кроме того, я измерял Кг на разных частотах таким образом, чтобы учитывалось максимальное количество гармоник спектра искажений (измерялись все гармоники с частотами до 95 кГц). И еще я измерял Кг при различных значениях выходной мощности усилителя. Так что вместо одного числа – значения коэффициента гармоник в каких-то одних условиях измерений, я получил графики.

Зависимость Кг от частоты тестового сигнала при выходной мощности 20 Вт. Учитывались все гармоники в полосе частот до 95 кГц. Разрядность измерений 24 бита.

Hi-Fi усилитель на TDA7294. Зависимость коэффициента гармоник THD от частоты тестового сигнала.

Зависимость Кг от выходной мощности при частоте тестового сигнала, равной 1 кГц.

Hi-Fi усилитель на TDA7294. Зависимость коэффициента гармоник THD от выходной мощности.

Обратите внимание, что на этом графике коэффициент гармоник значительно растет при выходной мощности, более 30 Вт. Дело в том, что усилитель при измерениях питался от реального источника питания, рассчитанного на максимальную выходную мощность 25 Вт. Поэтому усилитель работает отлично при выходной мощности не больше 25 Вт.

Спектр искажений усилителя при выходной мощности 20 Вт на нагрузке 6 ом очень узкий.

Hi-Fi усилитель на TDA7294. Спектр искажений THD.

В нем содержится не более семи высших гармоник, причем амплитуда гармоники убывает с ростом ее номера (амплитуды 6-й и 7-й гармоник меньше -100 дБ и на график эти гармоники не попали). Это означает, что в усилителе отсутствует неприятный «транзисторный звук».

Спектр интермодуляционных искажений (IMD), измеренный на частотах 18 кГц и 19 кГц при выходной мощности 20 Вт на нагрузке 6 ом. Это очень жесткий тест, когда усилитель работает в самых плохих условиях. Тем не менее, в спектре присутствует только одна пара боковых частот (17 кГц и 20 кГц), что характерно только для высококачественных усилителей.

Hi-Fi усилитель на TDA7294. Спектр интермодуляционных искажений.

Все спектры узкие, что доказывает высокую линейность усилителя.

В этом Hi-Fi усилителе на микросхеме TDA7294 практически исключена возможность появления динамических искажений при работе совместно с реальными звуковоспроизводящими устройствами.

Усилитель отлично справляется с «трудной» нагрузкой. Такой нагрузкой являются колонки, причем некоторые из них «более легкие», а некоторые «более трудные». Результаты, демонстрируемые усилителем, и сравнение его с некоторыми дорогими усилителями описано в статье Работа усилителя на микросхеме TDA7294 на трудную нагрузку.

Важно! Работа усилителя очень сильно зависит от источника питания. Фактически усилитель занимается тем, что передает энергию из источника питания в колонки. Но делает это под управлением звукового сигнала. Передача энергии происходит так, чтобы в колонках сигнал был точно такой же, как и на входе усилителя.

Hi-Fi усилитель на микросхеме TDA7294 (TDA7293) – схема

Схема Hi-Fi усилителя на микросхеме TDA7293 (TDA7294) показана на рисунке. Конденсатор Cx не имеет порядкового номера. Это сделано для совместимости с самодельной печатной платой: я добавил конденсатор Cx позже.

Hi-Fi усилитель на TDA7294. Принципиальная схема.

Схема Hi-Fi усилителя на TDA7293.

Описание усилителя, его свойства и принцип работы описаны в статье Усилитель на TDA7293 / 7294 с Т-образной ООС.

Усилитель не содержит дефицитных деталей и каких-нибудь сложных вещей. Поэтому собрать усилитель своими руками может даже начинающий.

Чертеж печатной платы для самостоятельного изготовления усилителя приведены в статье по ссылке выше. Можно купить печатную плату усилителя, изготовленную промышленным способом: Купить печатную плату. Далее описывается вариант с печатной платой промышленного изготовления, но все это подходит и для усилителя на самодельной печатной плате.

На что обратить внимание

В усилителе можно использовать как TDA7294, так и TDA7293. В зависимости от того, какая микросхема используется, на плате в соответствующем месте устанавливается перемычка.

1. Важно! Микросхема TDA7293 может работать в режиме микросхемы TDA7294. Если перемычка на плате установлена в положение TDA7294, то можно устанавливать как микросхему TDA7294, так и микросхему TDA7293. При этом не все преимущества микросхемы TDA7293 будут использованы.
2. Микросхема TDA7294 в режиме TDA7293 работать не может! Если перемычка на плате установлена в положение TDA7293, то микросхему TDA7294 использовать нельзя!

Микросхема TDA7293 немного лучше, чем TDA7294: у нее чуть больше выходная мощность и качество звучания, поэтому я рекомендую использовать именно TDA7293.

Емкости конденсаторов C1, C2, Cx не обязательно должны быть такими, как на схеме. Вы их выбираете самостоятельно, исходя из того, какие именно свойства усилителя вы хотите получить.

Емкость конденсатора С1 зависит от сопротивления регулятора громкости.

Усилитель будет иметь максимальное качество только в том случае, если абсолютно все его части правильно сделаны и соединены. Об этом в конце статьи.

Используемые детали

Усилитель доступен для сборки даже начинающими и малочувствителен к качеству комплектующих. Но для получения наилучших параметров и максимально хорошего звука усилитель должен быть собран из качественных деталей. Качественные – это не обязательно дорогие.

Комплектующие неизвестного производителя лучше не использовать: они могут иметь плохие параметры. При применении таких комплектующих, усилитель может работать плохо или вообще не работать.

Список используемых деталей (BOM List) можно загрузить по ссылкам:

На русском языке:

In English:

Резисторы

В усилителе используются недорогие металлопленочные резисторы. Все резисторы кроме R9 мощностью 0,125…0,25 Вт. Если R9 российского производства, то  достаточна мощность 0,5 Вт. Если R9 не российского производства, то рекомендуется устанавливать R9 мощностью 1 Вт. Это надежнее для работы на максимальной мощности или в качестве измерительного усилителя.

Если планируется стерео усилитель или многоканальный усилитель, то резисторы, включенные в цепь отрицательной обратной связи (R2…R5), желательно использовать с точностью 1% или лучше (более точные, чем 0,25% не нужны). В этом случае разбаланс громкости стереоканалов будет минимальным. Если доступны только резисторы точностью 5%, то их следует по возможности подобрать одинакового сопротивления во всех каналах. Другие резисторы не критичны к величине точности.

Большое значение имеет резистор R10. Этот резистор служит для разделения земли в усилителе. Но входная и выходная земли должны быть не только разделены, но и обязательно связаны. Если резистор R10 отсутствует, имеет плохой контакт или слишком большое сопротивление, то усилитель работать не будет. Поэтому важно, чтобы этот резистор был надежным и качественным и имел требуемое сопротивление. Аудио качество этому резистору не нужно.

В принципе, резистор R10 можно заменить перемычкой.

Керамические конденсаторы

Конденсаторы C1 и Cx керамические из качественной низковольтной керамики, с максимальным рабочим напряжением 50 вольт. Качественная керамика определяется по температурному коэффициенту емкости конденсатора (ТКЕ, TCC). Эти конденсаторы должны быть с ТКЕ класса НП0 (NP0). Иногда вместо цифры 0 пишут букву О (НПО, NPO) – это то же самое. Производитель конденсаторов является важным. Конденсаторы noname лучше не использовать. Подойдут, например, Murata, Vishay. Можно использовать конденсаторы российского производства.

Выбор емкости конденсаторов C1 и Cx

Конденсатор С1 обрезает высокие частоты, поступающие на вход усилителя (он образует фильтр нижних частот), и тем самым подавляет высокочастотные помехи. Однако при этом сужается диапазон рабочих частот усилителя в области высоких частот. Емкость конденсатора С1 выбирается исходя из величины сопротивления регулятора громкости и требуемой частоты среза фильтра нижних частот (ФНЧ, LPF), который образует этот конденсатор совместно с резистором R1 и сопротивлением регулятора громкости. Я предлагаю на выбор одну из двух частот: 50 кГц и 70 кГц.

Частота среза 50 кГц выбирается для более сильного подавления возможных высокочастотных помех, поступающих на вход. Источниками таких помех может быть как аппаратура связи (мобильные устройства, Wi-Fi и Bluetooth, радиосвязь, телевидение), так и другие промышленные и бытовые устройства. При выборе частоты среза входного фильтра равной 50 кГц усилитель может иметь максимальную рабочую частоту примерно 40 кГц.

Если вы уверены в отсутствии высокочастотных помех, то частоту среза входного фильтра можно выбрать равной 70 кГц. В этом случае усилитель может иметь максимальную рабочую частоту примерно 50 кГц.

Значения емкости конденсатора C1 в зависимости от величины сопротивления регулятора громкости и требуемой частоты среза входного фильтра.

Сопротивление регулятора громкости, кОм	Емкость конденсатора С1, необходимая для получения частоты среза входного фильтра 50 кГц, пФ	Емкость конденсатора С1, необходимая для получения частоты среза входного фильтра 70 кГц, пФ
Регулятор громкости на входе усилителя отсутствует, используется предусилитель	2200	1500
5	1200	820
10	820	560
20	510	360
30	360	240
50	220	160
100	120	82

Конденсатор Cx выполняет несколько функций одновременно:

• – улучшает устойчивость усилителя;
• – увеличивает глубину отрицательной обратной связи (ООС) на высоких частотах и снижает искажения;
• – на высоких частотах форсирует сигнал в цепи ООС, что уменьшает возможность появления динамических искажений.

Конденсатор Cx также как и C1 уменьшает верхнюю граничную частоту усилителя.

Оба конденсатора работают на частотах выше 20 кГц, поэтому на воспроизведение высоких звуковых частот они практически не влияют. Совместное использование этих конденсаторов приводит к тому, что динамические искажения в усилителе вообще не возникают. Однако некоторые люди хотят получить усилитель с частотным диапазоном до 40…50 кГц. Это их право, несмотря на то, что большинство людей не слышит сигналов выше частоты 20 кГц (небольшое исследование на эту тему опубликовано в статье Исследование верхней границы слуха). Кроме того, влияние любых фильтров на частотную характеристику происходит плавно, поэтому даже если верхняя граничная частота усилителя равна 50 кГц, на частоте 20 кГц амплитудно-частотная характеристика усилителя (АЧХ) имеет завал, хоть и микроскопический.

Выбор величины емкости конденсатора Cx.

Вариант 1. Частота среза входного фильтра НЧ равна 70 кГц.

Емкость конденсатора Cx, пФ	Верхняя граничная частота усилителя по уровню -3 дБ, кГц	Завал АЧХ усилителя на частоте 20 кГц, дБ
47	54	0,5
56	50	0,6
68	46	0,65
75	44	0,7
82	42	0,8

Вариант 2. Частота среза входного фильтра НЧ равна 50 кГц.

Емкость конденсатора Cx, пФ	Верхняя граничная частота усилителя по уровню -3 дБ, кГц	Завал АЧХ усилителя на частоте 20 кГц, дБ
47	42	0,8
56	40	0,9
68	37	1

Завал АЧХ на частоте 20 кГц величиной 0,8 дБ, а тем более 1 дБ может показаться слишком большим. Но на самом деле он незаметен:

• он ниже порога чувствительности слуха на этой частоте,
• на частоте 20 кГц уже практически нет никакого звука,
• не все люди эту частоту слышат

Пленочные конденсаторы

Конденсаторы C2, C4, C6, C7, C9 пленочные лавсановые (другие названия диэлектрика – майлар, полиэстер, MKT).

Самым важным для звука является конденсатор C2. Он должен быть хорошего качества. На этом месте можно применить конденсатор с диэлектриком из полипропилена (MKP). Разницы в звуке вы, скорее всего, не заметите, но все равно будет приятно, что вы сделали максимум для получения высокого качества звучания.

На самом деле, для получения хорошего звука гораздо важнее использовать правильный блок питания и правильный монтаж блоков усилителя внутри корпуса. Но в любом случае конденсатор C2 не должен быть плохим.

Конденсатор С6 меньше всего влияет на качество звучания. В принципе, его даже можно исключить из схемы. Тем не менее, даже на этом месте использовать плохой конденсатор не рекомендуется.

Конденсатор C4 улучшает устойчивость усилителя. Его максимальное рабочее напряжение может быть до 250 вольт. Если есть возможность выбора, то этот конденсатор рекомендуется выбирать наибольшего размера из всех доступных, но такой, чтобы его можно было нормально установить на плату. При работе усилителя через этот конденсатор проходит сравнительно большой высокочастотный ток, и конденсатор может нагреваться. Чем больше размер конденсатора, тем меньше нагрев. Будьте благоразумными! Размер конденсатора 7,5 мм вполне достаточен!

Конденсаторы C7 и C9 помогают конденсаторам C8 и C10 снабжать усилитель энергией на высоких частотах. Емкость этих конденсаторов 2,2…4,7 мкФ, максимальное рабочее напряжение не менее 63 вольт. Конденсаторы должны быть качественными, чтобы хорошо работать. Чем больше емкость, тем лучше, но будьте разумными. Важно, чтобы длина выводов этих конденсаторов была минимальной – индуктивность длинных выводов будет мешать их работе. Поэтому конденсатор меньшей емкости с короткими выводами будет работать лучше, чем конденсатор большей емкости, но с длинными выводами.

«Зеленые» конденсаторы можно использовать в позициях C4 и C6.

Хорошие конденсаторы не обязательно дорогие. Более того, лучше использовать «обычные» конденсаторы известного производителя, чем конденсаторы неизвестного производителя, заявленные «For Audio».

Выбор емкости конденсатора C2

Величина емкости конденсатора C2 определяет как нижнюю граничную частоту усилителя, так и завал АЧХ усилителя на низких частотах. Этот конденсатор совместно с входным сопротивлением усилителя образует фильтр верхних частот (ФВЧ, HPF), пропускающий частоты выше 10…25 Гц и подавляющий частоты, лежащие ниже этого значения.

Как выглядит амплитудно-частотная характеристика в области низких частот при различных значениях емкости конденсатора C2, показано на рисунке (высокие частоты на этом рисунке изображены условно).

АЧХ усилителя при разных значениях C2.

Параметры усилителя в зависимости от емкости конденсатора C2.

Емкость конденсатора C2, мкФ	Нижняя граничная частота усилителя по уровню -3 дБ, Гц	Завал АЧХ усилителя на частоте 20 Гц, дБ	Завал АЧХ усилителя на частоте 25 Гц, дБ	Завал АЧХ усилителя на частоте 30 Гц, дБ
0,22	22	3,3	2,5	1,8
0,33	14	1,8	1,3	0,9
0,47	10	0,9	0,6	0,5
0,68	7	0,5	0,3	0,2
1,0	5	0,2	0,2	0,1
1,5	3	0,1	0,1	0,05

Стратегия выбора величины емкости конденсатора C2

Чем емкость C2 больше, тем меньше нижняя частота среза усилителя (то есть усилитель достаточно сильно усиливает более низкие частоты), и тем меньше завал АЧХ на низких звуковых частотах.

Но сказать, что чем емкость C2 больше, тем низкие частоты воспроизводятся лучше, будет неверно. Правильнее будет сказать так: если емкость конденсатора C2 меньше некоторого значения, то громкость самых низких частот звукового диапазона будет уменьшаться. Например, если C2 = 0,68 мкФ, то завал АЧХ на частоте 20 Гц составляет 0,5 дБ – это намного меньше, чем предел чувствительности слуха на этой частоте, так что такой завал мы наверняка не услышим. При этом усилитель воспроизводит частоты, начиная с 7 герц. Если же емкость конденсатора C2 уменьшить до 0,1 мкФ, то громкость на самых-самых низких частотах немного снизится. Мы заметим это лишь на очень хорошей фонограмме и отличных колонках. И то, только при сравнительном прослушивании. Но ведь заметим!

А нужны ли настолько низкие частоты?

Утверждают, что если усилитель воспроизводит абсолютно все низкие частоты, начиная с постоянного напряжения, то это улучшает звук. Рассказывают даже о постоянной составляющей звука. Это все рекламные и маркетинговые уловки, не имеющие ничего общего с действительностью.

Постоянная составляющая звука – это атмосферное давление, и изменить его неспособна ни одна колонка. А инфразвуковые частоты, которые могут попасть на выход усилителя и воспроизвестись колонками, вредны для человека. Например, инфразвуковые частоты, совпадающие с частотой альфа-ритма головного мозга (частоты 7…15 Гц), могут вызвать головную боль, дезориентацию и даже панику.

Большое количество инфразвуковых частот образуется при воспроизведении виниловых грампластинок. Особенно старых: покоробленных и имеющих эксцентриситет. Но даже при воспроизведении новых грампластинок инфразвук все же возникает: он создается и двигателем проигрывателя (рокот) и физическими процессами трения иглы в канавке. Подробно об этом писал Дуглас Селф (Douglas Self) в книге Electronics for Vinyl.

К счастью, большинство звуковых колонок на таких частотах не могут создать значительного звукового давления, но лучше, если эти частоты обрезать еще в усилителе.

Другой причиной для отказа от воспроизведения очень низких частот, являются физические процессы в громкоговорителях. Для равной громкости при снижении частоты, ход диффузора растет пропорционально второй степени. То есть, если частота снизилась вдвое, ход диффузора должен вырасти в 4 раза. На самом деле ход диффузора растет еще сильнее из-за уменьшения чувствительности слуха на самых низких частотах. Но диапазон линейного хода громкоговорителя ограничен, поэтому низкие частоты значительного уровня могут перегрузить громкоговоритель, и будет искажаться весь звук вообще.

Особенно подвержены этому явлению колонки с фазоинвертором (ФИ) – на частотах ниже частоты настройки ФИ, ход диффузора ничем не ограничен. При этом колонка звук практически не излучает, так как происходит акустическое короткое замыкание: звук, излучаемый громкоговорителем и звук, излучаемый фазоинвертором, вычитаются друг из друга практически до нуля.

В результате получается, что слышимая перегрузка отсутствует, а звук плохой. Так что с этой точки зрения, ограничение воспроизведения очень низких частот положительно сказывается на работе всей системы, на качестве звучания и на восприятии звука человеком.

С другой стороны, чем выше частота среза усилителя, тем хуже переходные процессы при воспроизведении низкочастотного музыкального сигнала (не бесконечно, а до определенных пределов). Басы, особенно в колонках с фазоинвертором, получаются немного более затянутыми.

Так что с этой точки зрения сильно увеличивать нижнюю граничную частоту усилителя тоже нежелательно.

Что же делать?

Выход такой: частота среза фильтра верхних частот, образованного конденсатором C2, должна быть в 2…3 раза меньше, чем нижняя рабочая частота колонок, подключенных к этому усилителю. Но не ниже 10 Гц. И не бойтесь завала АЧХ на низких частотах! Завал в 1 дБ на частотах ниже 30 Гц на слух незаметен.

Лично я чаще всего использую конденсатор C2 емкостью 0,33 мкФ, и реже емкостью 0,47 мкФ.

Для выбора емкости конденсатора C2 воспользуйтесь этой таблицей.

Назначение усилителя	Емкость конденсатора C2, мкФ
Колонки среднего качества с нижней рабочей частотой 50…80 Гц. Особенно рекомендуется при воспроизведении винила	0,22
Колонки более высокого качества с нижней рабочей частотой 30…40 Гц Высококачественные колонки с мощными басами и нижней рабочей частотой 20…30 Гц при воспроизведении винила	0,33
Высококачественные колонки с мощными басами и нижней рабочей частотой 20…30 Гц. Качественный сабвуфер при воспроизведении винила	0,47
Качественный сабвуфер при воспроизведении винила Качественный сабвуфер	0,68
Высококачественный сабвуфер	1,0
Сабвуфер для маньяков	1,5

Для себя и обычно на заказ (по согласованию с заказчиками после изучения их требований и их аппаратуры) я делаю два варианта усилителя:

1. “Стандартный” с таким набором номиналов элементов: С1 = 2200 пФ (частота среза входного фильтра 50 кГц), Cx = 47 пФ, C2 = 0,33 мкФ полипропиленовый (MKP) Epcos или К78-19.
2. “С расширенным частотным диапазоном”. С таким набором номиналов элементов: С1 = 1500 пФ (частота среза входного фильтра 70 кГц), Cx = 47 пФ, C2 = 0,47 мкФ полипропиленовый (MKP) Epcos или К78-19.

Амплитудно-частотные характеристики этих двух вариантов усилителя показаны на рисунке.

Электролитические конденсаторы

В позициях C3 и C5 должны быть обычные качественные конденсаторы. Конденсатор C3 задает время включения усилителя и на звук не влияет. Но если он некачественный или имеет большую утечку, то усилитель может не включиться. При некачественном конденсаторе C5 максимальная неискаженная выходная мощность оказывается намного меньше, чем могла бы быть.

Конденсаторы C8 и C10 выполняют сразу три функции:

1. Дополнительно подавляют пульсации напряжения питания.
2. Подпитывают усилитель на пиках громкости. Конденсаторы C8 и C10 установлены очень близко к микросхеме, и проводники, идущие от этих конденсаторов, очень короткие. Поэтому эти проводники имеют очень маленькое сопротивление и индуктивность. В результате при необходимости вся энергия этих конденсаторов быстро поступает в микросхему и передается на выход в громкоговорители.
3. Пропускают через себя ток громкоговорителей на средних и высоких частотах. В результате этот ток замыкается наиболее коротким путем.

Все эти функции на самом деле объединены. Физически это одна функция. Я их разделяю мысленно, чтобы удобнее было их анализировать.

Функции конденсаторов C8 и C10 очень важны, поэтому эти конденсаторы должны иметь хорошее качество. Очень полезно в этой позиции использовать конденсаторы типа Low ESR или Low Impedance.

Однако будьте благоразумны! Важность качества конденсаторов C8 и C10 зачастую преувеличивается. Нет смысла применять экзотические «волшебные» суперконденсаторы. Вполне достаточно хороших конденсаторов от надежного производителя. Важно, чтобы эти конденсаторы были правильно впаяны с плату. При этом они имеют выводы минимальной длины, а значит минимальное сопротивление и индуктивность.

Использовать конденсаторы C8 и C10 емкостью меньше, чем 1000 мкФ не рекомендуется. Значительно увеличивать их емкость тоже не рекомендуется. Можно использовать конденсаторы емкостью 2200 мкФ, но при качественном источнике питания разницы не будет.

На высоких частотах электролитическим конденсаторам C8 и C10 помогают пленочные конденсаторы C7 и C9, поэтому эти конденсаторы также должны иметь хорошее качество.

Установка микросхемы TDA7294

В зависимости от применяемой микросхемы на плате устанавливается перемычка в нужной позиции.

Установка перемычки TDA7294 или TDA7293

Если перемычка установлена в положение TDA7293, то пустую квадратную контактную площадку с надписью TDA7294 можно залить припоем.

Заливка контактной площадки

Так будет совсем-совсем немного, но лучше.

Микросхема должна быть установлена на радиаторе площадью не менее 700 квадратных сантиметров. При установке микросхемы на радиатор необходимо использовать термопасту. Радиатор должен свободно охлаждаться воздухом.

Важно! Корпус микросхемы соединен с минусом источника питания, поэтому, чтобы избежать короткого замыкания источника питания, надо либо устанавливать микросхему через изолирующую прокладку (и изолировать винт, которым микросхема крепится к радиатору), либо надежно изолировать радиатор от корпуса.

В первом варианте микросхема охлаждается немного хуже.

Поступайте так, как вам удобнее.

На один радиатор можно установить несколько микросхем, при этом площадь радиатора увеличить в столько раз, сколько микросхем на него установлено.

Крепить плату к радиатору можно просто прикрутив к нему микросхему. Этот способ применим, если на плате не используются тяжелые экзотические компоненты и если при эксплуатации усилителя отсутствует вибрация. Пример такого крепления платы в корпусе усилителя показан на странице Четырехканальный усилитель.

Габариты платы и присоединительные размеры показаны на рисунке. Фланец микросхемы выступает за габариты платы на 1…2 миллиметра в зависимости от того, как микросхема сориентирована при пайке.

Для более надежного крепления можно использовать специальное крепежное отверстие под винт с резьбой М3. Это отверстие изолировано от схемы.

Подключение регулятора громкости

Если предусилитель отсутствует, то регулятор громкости подключается непосредственно к усилителю. Важно, чтобы входные цепи не имели контакта с «землей» или с корпусом усилителя. 

В качестве регулятора рекомендуется использовать переменный резистор (потенциометр) сопротивлением 30…50 кОм. Предельные значения сопротивления регулятора громкости 5…100 кОм, но при этом возможно ухудшение качества звучания.

Переменный резистор лучше использовать с экспоненциальной зависимостью сопротивления от угла поворота. Тогда при вращении ручки регулятора, громкость будет изменяться пропорционально углу поворота. Такие переменные резисторы российского производства имеют в обозначении букву В, а резисторы произведенные не в России – букву A.

Правильное подключение блоков внутри усилителя

Взаимное соединение блоков усилителя является очень важным. Если сделать неправильно, то можно получить очень плохой звук. Усилитель даже может самовозбуждаться. В правильном подключении блоков нет никакого волшебства, чистая физика.

Подробно описано в статье Подключение блоков внутри усилителя.

Источник питания для усилителя

Работа усилителя очень сильно зависит от источника питания. Фактически усилитель занимается тем, что передает энергию из источника питания в колонки. Но делает это под управлением звукового сигнала. Передача энергии происходит так, чтобы в колонках сигнал был точно такой же, как и на входе усилителя. Как сделать правильный и хороший блок питания описано в статье Блок питания для TDA7294.

О том, как правильно сделать усилитель и источник питания, чтобы получить максимальное качество звучания, написано в этих статьях:

Дополнительная информация об усилителях и повышении качества звучания:

Ссылки приведенные в статье

Усилитель на TDA7293 / 7294 с Т-образной ООС

Блок питания для TDA7294

Разделение земли в усилителе

Подключение блоков внутри усилителя

Работа усилителя на микросхеме TDA7293 (TDA7294) на “трудную” нагрузку

Клип-детектор (clip-detector) для усилителя на TDA7293

Исследование верхней границы слуха

Информация, позволяющая лучше понять работу усилителя и получить максимум качества звучания

Hi-Fi усилитель на микросхеме TDA7294

Клиппинг (cliping) в усилителе

Расчет источника питания усилителя

Трансформатор для питания усилителя

Правильный выпрямитель

Выпрямитель для усилителя или сага о быстром диоде

Раздельное питание каналов стерео усилителя

Массив конденсаторов – мифы и реальность

Режимы Mute и StandBy в микросхеме TDA7294 / TDA7293

Дополнительная полезная информация

Сравнительное прослушивание усилителей

Звучание конденсаторов в фильтрах акустических систем

Реальный скин-эффект в кабелях

25.03.2020

Total Page Visits: 357 – Today Page Visits: 7

Микросхемы серии TDA | AmpExpert

TDA1010 TDA1010 datasheet	Моно усилитель 6(10) Вт Напряжение питания — 6…24 B Максимальный потребляемый ток — 3 A Выходная мощность (Un =14,4 В,.КНИ=10%): RL=2 Ом — 6,4 Вт RL=4 Ом — 6,2 Вт RL=8 Ом — 3,4 ВтКНИ (Р=1 Вт, RL=4 Ом) — 0,2 %Ток покоя — 31 мА
TDA1011 TDA1011 datasheet	Моно усилитель 2(6) Вт Напряжение питания — 3,6…20 B Максимальный потребляемый ток — 3 A Выходная мощность (RL=4 Ом, КНИ=10%): Un=16B — 6,5 Вт Un=12В — 4,2 Вт Un=9В — 2,3 Вт Un=6B — 1,0 ВтКНИ (Р=1 Вт, RL=4 Ом) — 0,2 %Ток покоя — 14 мА
TDA1013B  TDA1013 datasgeet	Моно усилитель 4 Вт Напряжение питания — 10…40 B Максимальный потребляемый ток — 1,5 A Выходная мощность (КНИ=10%) — 4,2 ВтКНИ (Р=2,5 Вт, RL=8 Ом) — 0,15 %
TDA1015 TDA1015 datasheet	Моно усилитель 1(4) Вт Напряжение питания — 3,6…18 В Максимальный потребляемый ток — 2,5 А Выходная мощность (RL=4 Ом, КНИ=10%): Un=12В — 4,2 Вт Un=9В — 2,3 Вт Un=6B — 1,0 ВтКНИ (Р=1 Вт, RL=4 Ом) — 0,3 %Ток покоя — 14 мА
TDA1020  TDA1020 datasheet	Моно усилитель 12 Вт Напряжение питания — 6…18 В Максимальный потребляемый ток — 4 А Выходная мощность (Un =14,4 В, КНИ=10%): RL=2 Oм — 12 Вт RL=4 Ом — 7 Вт RL=8 Ом — 3,5 ВтТок покоя — 30 мА
TDA1510  TDA1510 datasheet	Моно\стерео усилитель 24 Вт, 2х12 Вт Напряжение питания — 6…18 В Максимальный потребляемый ток — 4 А Выходная мощность (Un=14,4B RL=4 Oм): КНИ=0,5% — 5,5 Вт КНИ=10% — 7,0 ВтТок покоя — 120 мА
TDA1514 TDA1514 datasheet	Моно усилитель 50 Вт Напряжение питания — ±10…±30 В Максимальный потребляемый ток — 6,4 А Выходная мощность: Un =±27,5 В, R=8 Ом — 40 Вт Un =±23 В, R=4 Ом — 48 ВтТок покоя — 56 мА
TDA1515  TDA1515 datasheet	Моно\стерео усилитель 24 Вт, 2х12 Вт Напряжение питания — 6…18 В Максимальный потребляемый ток — 4 А Выходная мощность (Un =14,4 В, КНИ=0,5%): RL=2 Ом — 9 Вт RL=4 Ом — 5,5 Вт Выходная мощность (Un=14,4 В, КНИ=10%): RL=2 Oм — 12 Вт RL4 Ом — 7 ВтТок покоя — 75 мА
TDA1516  TDA1516 datasheet	Моно\стерео усилитель 24 Вт, 2х12 Вт  Напряжение питания — 6…18 В Максимальный потребляемый ток — 4 А Выходная мощность (Un =14,4 В, КНИ=0,5%): RL=2 Ом — 7,5 Вт RL=4 Ом — 5 Вт Выходная мощность (Un =14,4 В, КНИ=10%): RL=2 Oм — 11 Вт RL=4 Ом — 6 ВтТок покоя — 30 мА
TDA1517 TDA1517 datasheet	Стерео усилитель 2х6 Вт Напряжение питания — 6…18 В Максимальный потребляемый ток — 2,5 А Выходная мощность (Un=14,4B RL=4 Oм): КНИ=0,5% — 5 Вт КНИ=10% — 6 ВтТок покоя — 80 мА
TDA1518  TDA1518 datasheet	Моно\стерео усилитель 24 Вт, 2х12 Вт Напряжение питания — 6…18 В Максимальный потребляемый ток — 4 А Выходная мощность (Un =14,4 В, КНИ=0,5%): RL=2 Ом — 8,5 Вт RL=4 Ом — 5 Вт Выходная мощность (Un =14,4 В, КНИ=10%): RL=2 Oм — 11 Вт RL=4 Ом — 6 ВтТок покоя — 30 мА
TDA1519 TDA1519 datasheet	Стерео усилитель 2х6 Вт Напряжение питания — 6…18 В Максимальный потребляемый ток — 4 А Выходная мощность (Uп=14,4 В, КНИ=0,5%): RL=2 Ом — 6 Вт RL=4 Ом — 5 Вт Выходная мощность (Un =14,4 В, КНИ=10%): RL=2 Ом — 11 Вт RL=4 Ом — 8,5 Вт Ток покоя — 80 мА
TDA1551  TDA1551 datasheet	Стерео усилитель 2х22 Вт Напряжение питания -6…18 В Выходная мощность (Un =14,4 В, RL=4 Ом): КНИ=0,5% — 5 Вт КНИ=10% — 6 ВтТок покоя — 160 мА
TDA1552  TDA1552 datasheet	Стерео усилитель 2х22 Вт Напряжение питания — 6…18 В Максимальный потребляемый ток — 4 А Выходная мощность (Un =14,4 В, RL=4 Ом): КНИ=0,5% — 17 Вт КНИ=10% — 22 ВтТок покоя — 160 мА
TDA1553  TDA1553 datasheet	Стерео усилитель 2х22 Вт Напряжение питания — 6…18 В Максимальный потребляемый ток — 4 А Выходная мощность (Uп=4,4 В, RL=4 Ом): КНИ=0,5% — 17 Вт КНИ=10% — 22 Вт Ток покоя — 160 мА
TDA 1554  TDA1554 datasheet	Квадро\стерео усилитель 4х11 Вт\ 2х22 Вт Напряжение питания — 6…18 В Максимальный потребляемый ток — 4 А Выходная мощность (Uп =14,4 В, RL=4 Ом): КНИ=0,5% — 5 Вт КНИ=10% — 6 ВтТок покоя — 160 мА
TDA2004  TDA2004 datasheet	Стерео усилитель 2х10 Вт Напряжение питания — 8…18 В Максимальный потребляемый ток — 3,5 А Выходная мощность (Un=14,4 В, КНИ=10%): RL=4 Ом — 6,5 Вт RL=3,2 Ом — 8,0 Вт RL=2 Ом — 10 Вт RL=1,6 Ом — 11 ВтKHИ (Un=14,4B, Р=4,0 Вт, RL=4 Ом)- 0,2%;Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) — 35…15000 Гц Ток покоя — <120 мА
TDA2005  TDA2005 datasheet Готовое устройство	Моно\стерео усилитель 20 Вт\ 2х10 Вт Напряжение питания — 8…18 В Максимальный потребляемый ток — 3,5 А Выходная мощность (Uп =14,4 В, КНИ=10%):RL=4 Ом — 20 Вт RL=3,2 Ом — 22 ВтКНИ (Uп =14,4 В, Р=15 Вт, RL=4 Ом) — 10 %Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) — 40…20000 Гц Ток покоя — <160 мА
TDA2006  TDA2006 datasheet	Моно усилитель 12 Вт Напряжение питания — ±6…±15 В Максимальный потребляемый ток — 3 А Выходная мощность (Еп=±12В,КНИ=10%): при RL=4 Oм — 12 Вт при RL=8 Ом — 6…8 Вт КНИ (Еп=±12В): при Р=8 Вт, RL= 4 Ом — 0,2 % при Р=4 Вт, RL= 8 Ом — 0,1 % Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) — 20…100000 ГцТок потребления: при Р=12 Вт, RL=4 Ом — 850 мА при Р=8 Вт, RL=8 Ом — 500 мА
tda2007  TDA2007 datasheet	Стерео усилитель 2х6 Вт Напряжение питания — +6…+26 В Ток покоя (Eп=+18 В) — 50…90 мА Выходная мощность (КНИ=0,5 %): при Еп=+18 В, RL=4 Ом — 6 Вт при Еп=+22 В, RL=8 Ом — 8 ВтКНИ: при Еп=+18 В Р=3 Вт, RL=4 Ом — 0,1 % при Еп=+22 В, Р=3 Вт, RL=8 Ом — 0,05 %Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) — 40…80000 Гц Максимальный ток потребления — 3 А
TDA2008  TDA2008 datasheet	Моно усилитель 12 Вт Напряжение питания — +10…+28 В Ток покоя (Еп=+18 В) — 65…115 мА Выходная мощность (Еп=+18В, КНИ= 10%): при RL=4 Oм — 10…12 Вт при RL=8 Ом — 8 ВтКНИ (Еп= +18 В): при Р=6 Вт, RL=4 Ом — 1 % при Р=4 Вт, RL=8 Ом — 1 % Максимальный ток потребления — 3 А
TDA2009  TDA2009 datasheet	Стерео усилитель 2х10 Вт Напряжение питания — +8…+28 В Ток покоя (Еп=+18 В) — 60…120 мА Выходная мощность (Еп=+24 В, КНИ=1 %): при RL=4 Oм — 12,5 Вт при RL=8 Ом — 7 Вт Выходная мощность (Еп=+18 В, КНИ=1 %): при RL=4 Oм — 7 Вт при RL=8 Ом — 4 ВтКНИ: при Еп= +24 В, Р=7 Вт, RL=4 Oм — 0,2 % при Еп= +24 В, Р=3,5 Вт, RL=8 Oм — 0,1 % при Еп= +18 В, Р=5 Вт, RL=4 Oм — 0,2 % при Еп= +18 В, Р=2,5 Вт, RL=8 Ом — 0,1 % Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) — 20…80000Гц Максимальный ток потребления — 3,5 А
TDA2030  TDA2030 datasheet	Hi-Fi моно усилитель 14 Вт Напряжение питания — ±6…±18 В Ток покоя (Еп=±14 В) — 40…60 мА Выходная мощность (Еп=±14 В, КНИ = 0,5 %): при RL=4 Oм — 12…14 Вт при RL=8 Ом — 8…9 ВтКНИ (Еп=±12В): при Р=12 Вт, RL=4 Ом — 0,5 % при Р=8 Вт, RL=8 Ом — 0,5 % Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) — 10…140000 ГцТок потребления: при Р=14 Вт, RL=4 Ом — 900 мА при Р=8 Вт, RL=8 Ом — 500 мА
TDA2040  TDA2040 datasheet	Hi-Fi моно усилитель 25 Вт Напряжение питания — ±2,5…±20 В Ток покоя (Еп=±4,5…±14 В) — мА 30…100 мА Выходная мощность (Еп=±16 В, КНИ = 0,5 %): при RL=4 Oм — 20…22 Вт при RL=8 Ом — 12 ВтКНИ(Еп=±12В, Р=10 Вт, RL = 4 Ом) — 0,08 % Максимальный ток потребления — 4 А
TDA2050  TDA2050 datasheet	Hi-Fi моно усилитель 32 Вт Напряжение питания — ±4,5…±25 В Ток покоя (Еп=±4,5…±25 В) — 30…90 мА Выходная мощность (Еп=±18, RL = 4 Ом, КНИ = 0,5 %) — 24…28 ВтКНИ (Еп=±18В, P=24Bт, RL=4 Ом) — 0,03…0,5 % Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) — 20…80000 Гц Максимальный ток потребления — 5 А
TDA2051  TDA2051 datasheet	Hi-Fi моно усилитель 40 Вт Напряжение питания — ±18…±25 В Выходная мощность: при Еп=±18 В, RL=4 Ом, КНИ=10% — 40 Вт при Еп=±22 В, RL=8 Ом, КНИ=10% — 33 Вт
TDA2052  TDA2052 datasheet	Hi-Fi моно усилитель 60 Вт Напряжение питания — ±6…±25 В Ток покоя (En = ±22 В) — 70 мА Выходная мощность (Еп = ±22 В, КНИ = 10%): при RL=8 Ом — 22 Вт при RL=4 Ом — 40 Вт Выходная мощность (En = 22 В, КНИ = 1%): при RL=8 Ом — 17 Вт при RL=4 Ом — 32 ВтКНИ (при полосе пропускания по уровню -3 дБ 100… 15000 Гц и Рвых=0,1…20 Вт): при RL=4 Ом — <0,7 % при RL=8 Ом — <0,5 %
TDA2611  TDA2611 datasheet	Моно усилитель 5 Вт Напряжение питания — 6…35 В Ток покоя (Еп=18 В) — 25 мА Максимальный ток потребления — 1,5 А Выходная мощность (КНИ=10%): при Еп=18 В, RL=8 Ом — 4 Вт при Еп=12В, RL=8 0м — 1,7 Вт при Еп=8,3 В, RL=8 Ом — 0,65 Вт при Еп=20 В, RL=8 Ом — 6 Вт при Еп=25 В, RL=15 Ом — 5 Вт КНИ (при Рвых=2 Вт) — 1 % Полоса пропускания — >15 кГц
TDA2613  TDA2613 datasheet	Hi-Fi моно усилитель 6 Вт Напряжение питания — 15…42 ВКНИ: (Еп=24 В, RL=8 Ом, Рвых=6 Вт) — 0,5 % (Еп=24 В, RL=8 Ом, Рвых=8 Вт) — 10 %Ток покоя (Еп=24 В) — 35 мА Максимальный ток потребления — 2,2 А
TDA2614  TDA2614 datasheet	Hi-Fi моно усилитель 6 Вт Напряжение питания — 15…42 В Максимальный ток потребления — 2,2 А Ток покоя (Еп=24 В) — 35 мАКНИ: (Еп=24 В, RL=8 Ом, Рвых=6,5 Вт) — 0.5 % (Еп=24 В, RL=8 Ом, Рвых=8,5 Вт) — 10 % Полоса пропускания (по уровню -3 дБ) — 30…20000 Гц
TDA2615  TDA2615 datasheet	Hi-Fi стерео  усилитель 2х6 Вт Напряжение питания — ±7,5…21 В Максимальный потребляемый ток — 2,2 А Ток покоя (Еп=7,5…21 В) — 18…70 мА Выходная мощность (Еп=±12 В, RL=8 Ом): КНИ=0,5% — 6 Вт КНИ=10% — 8 Вт Полоса пропускания (по уровню-3 дБ и Рвых=4 Вт) — 20…20000 Гц
TDA2822  TDA2615 datasgeet	Стерео усилитель 2х1,7 Вт Напряжение питания — 3…15 В Максимальный потребляемый ток — 1,5 А Ток покоя (Еп=6 В) — 12 мА Выходная мощность (КНИ=10%, RL=4 Ом): Еп=9В — 1,7 Вт Еп=6В — 0,65 Вт Еп=4.5В — 0,32 Вт
TDA7052  TDA7052 datasheet	Моно усилитель 1 Вт Напряжение питания — 9…18 В Максимальный потребляемый ток — 1,5 А Ток покоя 100 мА Выходная мощность: КНИ=10% — 1,2 Вт
TDA7053  TDA7053 datasheet	Стерео усилитель 2х1 Вт Напряжение питания — 6…18 В Максимальный потребляемый ток — 1,5 А Ток покоя 100 мА Выходная мощность: КНИ=10% — 1 Вт
TDA2824  TDA2824 datasheet	Стерео усилитель 2х2 Вт Напряжение питания — 3…15 В Максимальный потребляемый ток — 1,5 А Ток покоя (Еп=6 В) — 12 мА Выходная мощность (КНИ=10%, RL=4 Oм) Еп=9 В — 1,7 Вт Еп=6 В — 0,65 Вт Еп=4,5 В — 0,32 Вт КНИ (Еп=9 В, RL=8 Ом, Рвых=0,5 Вт) — 0,2 %
TDA7231  TDA7231 datasheet	Моно усилитель 1,6 Вт Напряжение питания — 1,8…16 В Максимальный потребляемый ток — 1,0 А Ток покоя (Еп=6 В) — 9 мА Выходная мощность (КНИ=10%): En=12B, RL=6 Oм — 1,8 Вт En=9B, RL=4 Ом — 1,6 Вт Еп=6 В, RL=8 Ом — 0,4 Вт Еп=6 В, RL=4 Ом — 0,7 Вт Еп=З В, RL=4 Oм — 0,11 Вт Еп=3 В, RL=8 Ом — 0,07 Вт КНИ (Еп=6 В, RL=8 Ом, Рвых=0.2 Вт) — 0,3 %
TDA7235  TDA7235 datasheet	Моно усилитель 1,6 Вт Напряжение питания — 1,8…24 В Максимальный потребляемый ток — 1,0 А Ток покоя (Еп=12 В) — 10 мА Выходная мощность (КНИ=10%): Еп=9 В, RL=4 Oм — 1,6 Вт Еп=12 В, RL=8 Oм — 1,8 Вт Еп=15 В, RL=16 Ом — 1,8 Вт Eп=20 B, RL=32 Oм — 1,6 Вт КНИ (Еп=12В, RL=8 Oм, Рвых=0,5 Вт) — 1,0 %
TDA7240  TDA7240 datasheet	Моно усилитель 20 Вт Максимальное напряжение питания — 18 В Максимальный потребляемый ток — 4,5 А Ток покоя (Еп=14,4 В) — 120 мА Выходная мощность (Еп=14,4 В, КНИ=10%): RL=4 Ом — 20 Вт RL=8 Ом — 12 Вт КНИ: (Еп=14,4 В, RL=4 Ом, Рвых=12 Вт) — 0,1 % (Еп=14,4 В, RL=8 Ом, Рвых=12Вт) — 0,05 % Полоса пропускания по уровню -3 дБ (RL=4 Ом, Рвых=15 Вт) — 30…25000 Гц
TDA7241  TDA7241 datasheet	Моно усилитель 20 Вт Максимальное напряжение питания — 18 В Максимальный потребляемый ток — 4,5 А Ток покоя (Еп=14,4 В) — 80 мА Выходная мощность (Еп=14,4 В, КНИ=10%): RL=2 Ом — 26 Вт RL=4 Ом — 20 Вт RL=8 Ом — 12 Вт КНИ: (Еп=14,4 В, RL=4 Ом, Рвых=12 Вт) — 0,1 % (Еп=14,4 В, RL=8 Ом, Рвых=6 Вт) — 0.05 % Полоса пропускания по уровню -3 дБ (RL=4 Ом, Рвых=15 Вт) — 30…25000 Гц
TDA1555Q  TDA1555 datasheet	Квадро\стерео усилитель 4х11 Вт\2х22 Вт Напряжение питания — 6…18 B Максимальный потребляемый ток — 4 А Выходная мощность (Uп =14,4 В. RL=4 Ом): — КНИ=0,5% — 5 Вт — КНИ=10% — 6 Вт Ток покоя — 160 мА
TDA1557Q  TDA1557 datasheet	Стерео усилитель 2х22 Вт Напряжение питания — 6…18 В Максимальный потребляемый ток — 4 А Выходная мощность (Uп =14,4 В, RL=4 Ом): — КНИ=0,5% — 17 Вт — КНИ=10% — 22 Вт Ток покоя, мА 80
TDA1556  TDA1556 datasheet	Стерео усилитель 2х22 Вт Напряжение питания -6…18 В Максимальный потребляемый ток -4 А Выходная мощность: (Uп=14.4 В, RL=4 Ом): — КНИ=0,5%, — 17 Вт — КНИ=10% — 22 ВтТок покоя — 160 мА
TDA1558  TDA1558 datasheet	Квадро\стерео усилитель 4х11 Вт\ 2х22 Вт Напряжение питания — 6..18 В Максимальный потребляемый ток — 4 А Выходная мощность (Uп=14 В, RL=4 Ом): — КНИ=0.6% — 5 Вт — КНИ=10% — 6 ВтТок покоя — 80 мА
TDA1561Q  TDA1561 datasheet	Стерео усилитель 2х23 Вт Напряжение питания — 6…18 В Максимальный потребляемы ток — 4 А Выходная мощность (Uп=14В, RL=4 Ом): — КНИ=0.5% — 18 Вт — КНИ=10% — 23 Вт Ток покоя — 150 мА
TDA1904  TDA1904 datasheet	Моно усилитель 4 Вт Напряжение питания — 4…20 В Максимальный потребляемы ток — 2 А Выходная мощность (RL=4 Ом, КНИ=10%): — Uп=14 В — 4 Вт — Uп=12В — 3,1 Вт — Uп=9 В — 1,8 Вт — Uп=6 В — 0,7 Вт КНИ (Uп=9 В, P<1,2 Вт, RL=4 Ом) — 0,3 % Ток покоя — 8…18 мА
TDA1905  TDA1905 datasheet	Моно усилитель 5 Вт Напряжение питания — 4…30 В Максимальный потребляемы ток — 2,5 А Выходная мощность (КНИ=10%) — Uп=24 В (RL=16 Ом) — 5,3 Вт — Uп=18В (RL=8 Ом) — 5,5 Вт — Uп=14 В (RL=4 Ом) — 5,5 Вт — Uп=9 В (RL=4 Ом) — 2,5 Вт КНИ (Uп=14 В, P<3,0 Вт, RL=4 Ом) — 0,1 % Ток покоя — <35 мА
TDA1910  TDA1910 datasheet	Моно усилитель 10 Вт Напряжение питания — 8…30 В Максимальный потребляемы ток — 3 А Выходная мощность (КНИ=10%): — Uп=24 В (RL=8 Ом) — 10 Вт — Uп=24 В (RL=4 Ом) — 17,5 Вт — Uп=18 В (RL=4 Ом) — 9,5 Вт КНИ (Uп=24 В, P<10,0 Вт, RL=4 Ом) — 0,2 % Ток покоя — <35 мА
TDA2003  TDA2003 datasheet Готовое устройство	Моно усилитель 10 Вт Напряжение питания — 8…18 В Максимальный потребляемый ток — 3,5 А Выходная мощность (Uп=14В, КНИ=10%): — RL=4,0 Ом — 6 Вт — RL=3,2 Ом — 7,5 Вт — RL=2,0 Ом — 10 Вт — RL=1,6 Ом — 12 Вт КНИ (Uп=14,4 В, P<4,5 Вт, RL=4 Ом) — 0,15 % Ток покоя — <50 мА
TDA7293  TDA7293 datasheet	Моно усилитель 100 Вт Напряжение питания — ±12…50 В Максимальный потребляемы ток — 10 А Выходная мощность : VS = ±45V; RL = 8Ω; THD = 10% — 140 Вт VS = ±30V; RL = 4Ω; THD = 10% — 110 Вт КНИ (PO = 5W; f = 1kHz PO = 0.1 to 50W; f = 20Hz to 15kHz) — 0,1 %
TDA7294  TDA7294 datasheet	Моно усилитель 100 Вт Напряжение питания — ±12…40 В Максимальный потребляемы ток — 10 А Выходная мощность : d = 10% RL = 8Ω ; VS = ±38V RL = 6Ω ; VS = ±33V RL = 4Ω ; VS = ±29V- 100 Вт КНИ (VS = ±27V, RL = 4Ω: PO = 5W; f = 1kHz PO = 0.1 to 50W; f = 20Hz to 20kHz) — 0,1 %

Hi-Fi усилитель на микросхеме TDA7294

Самая новая и самая лучшая схема с детальным описанием и выбором компонентов находится здесь: Hi-Fi усилитель на микросхеме TDA7294.

И это реально! Усилитель, несмотря на относительную простоту, обеспечивает довольно высокие параметры. Вообще-то, по правде говоря, у “микросхемных” усилителей есть ряд ограничений, поэтому усилители на “рассыпухе” могут обеспечить более высокие показатели. В защиту микросхемы (а иначе почему я и сам ее использую, и другим рекомендую?) можно сказать:

• схема очень простая
• и очень дешевая
• и практически не нуждается в наладке
• и собрать ее можно за один вечер
• а качество превосходит многие усилители 70-х … 80-х годов, и вполне достаточно для большинства применений (да и современные системы до 300 долларов могут ей уступить)
• таким образом, усилитель подойдет и начинающему, и опытному радиолюбителю (мне, например, как-то понадобился многоканальный усилитель проверить одну идейку. Угадайте, как я поступил?).

В любом случае, плохо сделаный и неправильно настроенный усилитель на “рассыпухе” будет звучать хуже микросхемного. А наша задача – сделать очень хороший усилитель. Надо отметить, что звучание усилителя очень хорошее (если его правильно сделать и правильно питать), есть информация, что какая-то фирма выпускала Hi-End усилители на микросхеме TDA7294! И наш усилитель ничуть не хуже!!!

Основные параметры

Я специально проведу замеры параметров микросхемы и опубликую отдельно (Работа усилителя на микросхеме TDA7294 на “трудную” нагрузку). Здесь же скажу, что микросхема устойчиво работала на активную нагрузку 2…24 ома, на активное сопротивление 4 ома плюс либо емкость ~15 мкФ, либо индуктивность ~1,5 мГн. Причем на емкостной и индуктивной нагрузках (не таких сильных, как описано выше) искажения оставались малыми. Нужно отметить, что величина искажений сильно зависит от источника питания, особенно на емкостной нагрузке.

Параметр	Значение	Условия измерения
Рвых.макс, Вт (долговременная синусоидальная)	36	Напряжение питания +- 22В, Rн = 4 Ома
Диапазон частот по уровню -3 дБ	9 Гц – 50 кГц	Rн = 8 Ом, Uвых = 4 В
Кг, % (программой RMAA 5.5)	0,008	Rн = 8 Ом, Рвых = 16 Вт, f = 1 кГц
Чувствительность, В	0,5	Рвых.макс = 50 Вт, Rн = 4 Ом, Uип = +-27 В

Схема

Схема этого усилителя – это практически повторение схемы включения, предлагаемой производителем. И это неслучайно – уж кто лучше знает, как ее включать. И наверняка не будет никаких неожиданностей из-за нестандартного включения или режима работы. Вот она, схема:

Признаюсь сразу – никаких 80-ти ватт (и тем более 100 Вт) от нее не получишь. Реально 40-60, но зато это будут честные долговременные ваты. В кратковременном импульсе можно получить гораздо больше, но это уже будет РМРО мощность, кстати, тоже честная (80-120 Вт). В “китайских” ватах это будет несколько тысяч, если кого интересует. Тысяч пять.  Тут все сильно зависит от источника питания, и позже, я напишу, как увеличить мощность, при этом улучшив еще и качество звучания. Следите за рекламой!

Описание схемы

Входная цепочка R1C1 представляет собой фильтр нижних частот (ФНЧ), обрезающий все выше 90 кГц. Без него нельзя – ХХI век – это в первую очередь век высокочастотных помех. Частота среза этого фильтра довольно высока. Но это специально – я ведь не знаю, к чему будет подключаться этот усилитель. Если на входе будет стоять регулятор громкости, то в самый раз – его сопротивление добавится к R1, и частота среза снизится (оптимальное значение сопротивления регулятора громкости ~10 кОм, больше – лучше, но нарушится закон регулирования).

Далее цепочка R2C2 выполняет прямо противоположную функцию – не пропускает на вход частоты ниже 7 Гц. Если для вас это слишком низко, емкость С2 можно уменьшить. Если сильно увлечься снижением емкости, можно остаться совсем без низких. Для полного звукового диапазона С2 должно быть не менее 0,33 мкф. И помните, что у конденсаторов разброс емкостей довольно большой, поэтому если написано 0,47 мкф, то запросто может оказаться, что там 0,3! И еще. На нижней границе диапазона выходная мощность снижается в 2 раза, поэтому ее лучше выбирать пониже:

С2[мкФ] = 1000 / ( 6,28 * Fmin[Гц] * R2[кОм])

Резистор R2 задает входное сопротивление усилителя. Его величина несколько больше, чем по даташиту, но это и лучше – слишком низкое входное сопротивление может “не понравиться” источнику сигнала. Учтите, что если перед усилителем включен регулятор громкости, то его сопротивление должно быть раза в 4 меньше, чем R2, иначе изменится закон регулирования громкости (величина громкости от угла поворота регулятора). Оптимальное значение R2 лежит в диапазоне 33…68 кОм (большее сопротивление снизит помехоустойчивость).

Схема включения усилителя – неинвертирующая. Резисторы R3 и R4 создают цепь отрицательной обратной связи (ООС). Коэффициент усиления равен:

Ку = R4 / R3 + 1 = 28,5 раза = 29 дБ

Это почти равно оптимальному значению 30 дБ. Менять коэффициент усиления можно, изменяя резистор R3. Учтите, что делать Ку меньше 20 нельзя – микросхема может самовозбуждаться. Больше 60 его также делать не стОит – глубина ООС уменьшится, а искажения возрастут. При значениях сопротивлений, указанных на схеме, при входном напряжении 0,5 вольт выходная мощность на нагрузке 4 ома равна 50 Вт. Если чувствительности усилителя не хватает, то лучше использовать предварительный усилитель.

Значения сопротивлений несколько больше, чем рекомендовано производителем. Это во-первых, увеличивает входное сопротивление, что приятно для источника сигнала (для получения максимального баланса по постоянному току нужно чтобы R4 было равно R2). Во-вторых, улучшает условия работы электролитического конденсатора С3. И в-третьих, усиливает благотворное влияние С4. Об этом поподробнее. Конденсатор С3 последовательно с R3 создает 100%-ю ООС по постоянному току (так как сопротивление постоянному току у него бесконечность, и Ку получается равным единице). Чтобы влияние С3 на усиление низких частот было минимально, его емкость должна быть довольно большой. Частота, на которой влияние С3 становится заметной равна:

f [Гц] = 1000 / (6,28 * R3 [кОм] * С3 [мкФ] ) = 1,3 Гц

Эта частота и должна быть очень низкая. Дело в том, что С3 – электролитический полярный, а на него подается переменное напряжение и ток, что для него очень плохо. Поэтому чем меньше значение этого напряжения, тем меньше искажения, вносимые С3. С этой же целью его максимально допустимое напряжение выбирается довольно большим (50В), хотя напряжение на нем не превышает 100 милливольт. Очень важно, чтобы частота среза цепи R3С3 была намного ниже, чем входной цепи R2С2. Ведь когда проявляется влияние С3 из-за роста его сопротивления, то и напряжеине на нем увеличивается (выходное напряжение услителя перераспределяется между R4, R3 и С3 пропорционально их сопротивлениям). Если же на этих частотах выходное напряжение падает (из-за падения входного напряжения), то и напряжение на С3 не растет. В принципе, в качестве С3 можно использовать неполярный конденсатор, но я не могу однозначно сказать, улучшится от этого звук, или ухудшится: неполярный конденсатор это “два в одном” полярных, включенных встречно.

Конденсатор С4 шунтирует С3 на высоких частотах: у электролитов есть еще один недостаток (на самом деле недостатков много, это расплата за высокую удельную емкость) – они плохо работают на частотах выше 5-7 кГц (дорогие лучше, например Black Gate, ценой 7-12 евро за штуку неплохо работает и на 20 кГц). Пленочный конденсатор С4 “берет высокие частоты на себя”, тем самым снижая искажения, вносимые на них конденсатором С3. Чем больше емкость С4 – тем лучше. А его максимальное рабочее напряжение может быть сравнительно небольшим.

Цепь С7R9 увеличивает устойчивость усилителя. В принципе усилитель очень устойчив, и без нее можно обойтись, но мне попадались экземпляры микросхем, которые без этой цепи работали хуже. Конденсатор С7 должен быть рассчитан на напряжение не ниже, чем напряжение питания.

Конденсаторы С8 и С9 осуществляют так называемую вольтодобавку. Через них часть выходного напряжения поступает обратно в предоконечный каскад и складывается в напряжением питания. В результате напряжение питания внутри микросхемы оказывается выше, чем напряжение источника питания. Это нужно потому, что выходные транзисторы обеспечивают выходное напряжение вольт на 5 меньше, чем напряжение на их входах. Таким образом, чтобы получить на выходе 25 вольт, нужно подать на затворы транзисторов напряжение 30 вольт, а где его взять? Вот и берем его с выхода. Без цепи вольтодобавки выходное напряжение микросхемы было бы вольт на 10 меньше, чем напряжение питания, а с этой цепью всего на 2-4. Пленочный конденсатор С9 берет работу на себя на высоких частотах, где С8 работает хуже. Оба конденсатора должны выдерживать напряжение не ниже, чем 1,5 напряжения питания.

Резисторы R5-R8, конденсаторы С5, С6 и диод D1 управляют режимами Mute и StdBy при включении и выключении питания (см. Режимы Mute и StandBy в микросхеме TDA7294). Они обеспечивают правильную последовательность включения/выключения этих режимов. Правда все отлично работает и при “неправильной” их последовательности , так что такое управление нужно больше для собственного удовольствия.

Конденсаторы С10-С13 фильтруют питание. Их использование обязательно – даже с самым наилучшим источником питания сопротивления и индуктивности соединительных проводов могут повлиять на работу усилителя. При наличии этих конденсаторов никакие провода не страшны (в разумных пределах)! Уменьшать емкости не стОит. Минимум 470 мкФ для электролитов и 1 мкФ для пленочных. При установке на плату необходимо, чтобы выводы были максимально короткими и хорошо пропаяны – не жалейте припоя. Все эти конденсаторы должны выдерживать напряжение не ниже, чем 1,5 напряжения питания.

И, наконец, резистор R10. Он служит для разделения входной и выходной земли. “На пальцах” его назначение можно объяснить так. С выхода усилителя через нагрузку на землю протекает большой ток. Может так случиться, что этот ток, протекая по “земляному” проводнику, протечет и через тот участок, по которому течет входной ток (от источника сигнала, через вход усилителя, и далее обратно к источнику по “земле”). Если бы сопротивление проводников было нулевым, то и ничего страшного. Но сопротивление хоть и маленькое, но не нулевое, поэтому на сопротивлении “земляного” провода будет появляться напряжение (закон Ома: U=I*R), которое сложится со входным. Таким образом выходной сигнал усилителя попадет на вход, причем эта обратная связь ничего хорошего не принесет, только всякую гадость. Сопротивление резистора R10 хоть и мало (оптимальное значение 1…5 Ом), но намного больше, чем сопротивление земляного проводника, и через него (резистор) во входную цепь попадет в сотни раз меньший ток, чем без него.

В принципе, при хорошей разводке платы (а она у меня хорошая) этого не произойдет, но с другой стороны, что-то подобное может случиться в “макромасштабе” по цепи источник_сигнала-усилитель-нагрузка. Резистор поможет и в этом случае. Впрочем, его можно вполне заменить перемычкой – он использован исходя из принципа “лучше перебдеть, чем недобдеть”.

Микросхема TDA7293 практически такая же, как и 7294 (она подробно описана здесь). Но не совсем. В отличии от 7295 и 7296, которые являются следствием разбраковки 7294, 73-я микросхема сделана несколько по-другому. То ли это следующая, более совершенная модификация; то ли 7294 – это упрощенная версия 73-й… Это знают только производители, но тщательно скрывают. 

Во всяком случае, судя по даташиту, некоторые параметры 7293 несколько лучше, чем у 7294. Пусть и мелочь, а приятно. Например, чуть выше напряжения питания:

Сопротивление нагрузки, Ом	Максимальное напряжение питания, В
4	29
6	33
8	37

Кроме того, микросхема имеет несколько другую внутреннюю структуру – в нее добавлены блоки, отсутствующие в TDA7294. Причем, что очень приятно, сохранена полная совместимость по выводам с микросхемой TDA7294, что обеспечивает их взаимозаменяемость (вместо 7294 всегда и везде можно применять 7293; а вот вместо 7293 можно применять 7294 только там, где не используются ее отличительные особенности):

1. Отключение звука при превышении температуры без отключения микросхемы (переход в режим Mute).
2. Clip Detector, сигнализирующий об ограничении (клиппинге) сигнала.
3. Буферный усилитель для вольтодобавки.
4. Цепи для “параллельного” включения двух (или больше) микросхем.

Подробнее об этих вещах:

1. Если TDA7294 просто отключается, когда ее температура превышает 145 градусов, то в 7293 отключение производится в два этапа: сначала при температуре 150 градусов микросхема переходит в режим Mute, т.е. только лишь отключает звук, чтобы остыть. Если же нагрев продолжается, то при температуре 160 градусов происходит отключение всей микросхемы (я так полагаю, что это режим SdtBy). То есть, управление более гибкое, и максимальная рабочая температура выше на 5 градусов.

2. Процесс ограничения сигнала (клиппинг) вызывает изменение напряжения на выводе 5 микросхемы, причем эта цепь достаточно чувствительна, чтобы сигнализировать вовремя, когда перегрузка еще не велика. Про работу этой цепи я напишу отдельно.

3. Работа цепи вольтодобавки объясняется в описании усилителя на TDA7294. Ее недостаток в том, что напряжение для подпитки микросхемы отбирается прямо с выхода усилителя. Т.е. к выходу помимо нагрузки подключается еще дополнительный шибко нелинейный потребитель, отбирающий выходной ток. Пусть этот ток имеет небольшую величину, но если требуется получать коэффициент гармоник порядка 0,005%, то этот ток должен составлять 0,001% от выходного. А это не так. В 7293 между выходом усилителя и цепью вольтодобавки включен буферный усилитель. При этом ток, отбираемый от выхода снижается во много раз, как и влияние цепи вольтодобавки на качество звучания (т.е. происходит как бы разделение труда – для нагрузки свой усилитель, для вольтодобавки – свой).

4. Для увеличения выходного тока, микросхемы можно соединить “параллельно”. Причем если использовать обычное настоящее параллельное соединение, то получится плохо: из-за того, что микросхемы хоть чуть-чуть отличаются друг от друга, они и работать будут по-разному, неизбежные при этом фазовые (и еще какие-нибудь) сдвиги ухудшат и звучание, и режим работы микросхем. Здесь же правильнее говорить не “параллельная работа”, и даже не “совместная”. В английском варианте это называется “master-slave” – “ведущий-ведомый” (правильный перевод “хозяин-раб”, но в советские времена такие слова употреблять было нельзя, и называли “мастер-помошник”). Одна из микросхем при этом работет как обычно (ведущая), а у второй (ведомой) отключаются почти все ее потроха, за исключением мощного выходного каскада. Сам выходной каскад подключается параллельно выходному каскаду ведущей микросхемы. Т.е. грубо говоря, просто запараллеливаются выходные транзисторы, которые дополнительно “берутся” из второй микросхемы. Через каждую микросхему при этом протекает половина выходного тока, и, следовательно, общий ток нагрузки (и выходная мощность) может быть в 2 раза больше (или в 3…), чем у одной микросхемы. Это хорошо при работе на низкоомную (или сильно реактивную) нагрузку, и об этом я напишу отдельно.

А так схема усилителя отличается от схемы на TDA7294 только тем, что конденсаторы С8С9 подключены не к выходу (вывод 14), а к специальному выводу 12 BootLoad (который у 7294 не используется):

Источник питания

Усилитель питается двухполярным напряжением (т.е. это два одинаковых источника, соединенных последовательно, а их общая точка подключена к земле).

Минимальное напряжение питания по даташиту +- 10 вольт. Я лично пробовал питать от +-14 вольт – микросхема работает, но стОит ли так делать? Ведь выходная мощность получается мизерной! Максимальное напряжение питания зависит от сопротивления нагрузки (это напряжение каждого плеча источника):

Сопротивление нагрузки, Ом	Максимальное напряжение питания, В
4	27
6	31
8	35

Эта зависимость вызвана допустимым нагревом микросхемы. Если микросхема установлена на маленьком радиаторе, напряжение питания лучше снизить. Максимальная выходная мощность, получаемая от усилителя приблизительно описывается формулой:

где единицы: В, Ом, Вт (я отдельно исследую этот вопрос и опишу), а Uип – напряжения одного плеча источника питания в режиме молчания.

Мощность блока питания должна быть ватт на 20 больше, чем выходная мощность. Диоды выпрямителя рассчитаны на ток не менее 10 Ампер. Емкость конденсаторов фильтра не менее 10 000 мкФ на плечо (можно и меньше, но максимальная мощность снизится а искажения возрастут).

Нужно помнить, что напряжение выпрямителя на холостом ходу в 1,4 раза выше, чем напряжение на втоичной обмотке трансформатора, поэтому не спалите микросхему! Простая, но довольно точная программа для расчета блока питания. И не забывайте, что для стереоусилителя нужен вдвое более мощный блок питания (при расчете по поредлагаемой программе все учитывается автоматически).

Обязательно должен быть предохранитель как минимум в первичной обмотке трансформатора! Помните, что высокое напряжение опасно для жизни, а короткое замыкание может привести к пожару!

В цепь “земли” предохранитель включать нельзя!

От импульсного источника схема тоже работает, но тут высокие требования предъявляются к самому источнику – малые пульсации, возможность отдавать ток до 10 ампер без проблем, сильных “просадок” и срывов генерации. Помните, что высокочастотные пульсации подавляются микросхемой гораздо хуже, поэтому уровень искажений может повысится в 10-100 раз, хотя “на вид” там все в порядке. Хороший импульсный источник, пригодный для Hi-Fi аудио – это сложное и недешевое устройство, поэтому изготовить “старомодный” аналоговый блок питания будет зачастую проще и дешевле.

Конструкция и детали

Весь набор документации (печатная плата в формате Sprint-Layout 4.0, схема в формате pdf, расположение деталей на плате в формате gif) упакованный в архив zip ~ 120 кбайт.

Печатная плата односторонняя и имеет размеры 65х70 мм:

Не пугайтесь внешнего вида, это делал начинающий радиолюбитель под моим руководством. Для первого раза получилось очень даже неплохо. Кстати, как видите сборка хорошего усилителя под силу даже начинающему! (На фото показана плата с микросхемой 7293, отличающаяся только расположением конденсаторов С8, С9).

Плата разведена с учетом всех требований, предъявляемых к разводке высококачественных усилителей. Вход разведен максимально далеко от выхода, и заключен в “экран” из разделенной земли – входной и выходной. Дорожки питания, обеспечивают максимальную эффективность фильтрующих конденсаторов (при этом длинна выводов конденсаторов С10 и С12 должна быть минимальна). В своей экспериментальной плате я установил клемники для подключения входа, выхода и питания – место под них предусмотрено (может несколько мешать конденсатор С10), но для стационарных конструкций лучше все эти провода припаять – так надежнее.

Широкие дорожки кроме низкого сопротивления обладают еще тем преимуществом, что труднее отслаиваются при перегреве. Да и при изготовлении “лазерно-утюжным” методом если где и не “пропечатается” квадрат 1 мм х 1 мм, то не страшно – все равно проводник не оборвется. Кроме того, широкий проводник лучше держит тяжелые детали (а тонкий может просто отклеиться от платы).

Дорожки рекомендуется облудить – и сопротивление меньше, и коррозия.

На плате всего одна перемычка. Она лежит под выводами микросхемы, поэтому ее нужно монтировать первой, а под выводами оставить достаточно места, чтобы не замкнуло.

Резисторы все, кроме R9 мощностью 0,12 Вт, Конденсаторы С9, С10, С12 К73-17 63В, С4 я использовал К10-47в 6,8 мкФ 25В (в кладовке завалялся… С такой емкостью даже без конденсатора С3 частота среза по цепи ООС получается 20 Гц – там, где не нужно глубоких басов, одного такого конденсатора вполне достаточно). Однако я рекомендую все конденсаторы использовать типа К73-17. Использование дорогих “аудиофильских” я считаю неоправданным экономически, а дешевые “керамические” дадут худший звук (это по идее, в принципе – пожалуйста, только помните, что некоторые из них выдерживают напряжение не более 16 вольт и в качестве С7 их использовать нельзя). Электролиты подойдут любые современные. На плате нанесена полярность подключения всех электролитических конденсаторов и диода. Диод – любой маломощный выпрямительный, выдерживающий обратное напряжение не менее 50 вольт, например 1N4001-1N4007. Высокочастотные диоды лучше не использовать.

В углах платы предусмотрено место для отверстий крепежных винтов М3 – можно крепить плату только за корпус микросхемы, но все же надежнее еще и прихватить винтами.

Микросхему обязательно установить на радиатор площадью не менее 350 см2. Лучше больше. В принципе в нее встроена тепловая защита, но судьбу лучше не искушать. Даже если предполагается активное охлаждение, все равно радиатор должен быть достаточно массивным: при импульсном тепловыделении, что характерно для музыки, тепло более эффективно отбирается теплоемкостью радиатора (т.е. большая холодная железка), нежели рассеиванием в окружающую среду.

Металлический корпус микросхемы соединен с “минусом” питания. Отсюда возникают два способа установки ее на радиатор:

1. Через изолирующую прокладку, при этом радиатор может быть электрически соединен с корпусом.
2. Напрямую, при этом радиатор обязательно электрически изолирован от корпуса.

Первый вариант рекомендуется, если вы собираетесь ронять в корпус металлические предметы (скрепки, монеты, отвертки), чтобы не было замыкания. При этом прокладка должна быть по возможности тоньше, а радиатор – больше.

Второй вариант (мой любимый) обеспечивает лучшее охлаждение, но требует аккуратности, например не демонтировать микросхему при включенном питании.

В обоих случаях нужно использовать теплопроводящую пасту, причем в 1-м варианте она должна быть нанесена и между корпусом микросхемы и прокладкой, и между прокладкой и радиатором.

Налаживание усилителя

Общение в интернете показывает, что 90% всех проблем с аппаратурой составляет ее “неналаженность”. То есть, спаяв очередную схему, и не сумев ее наладить, радиолюбитель ставит на ней крест, и вовсеуслышанье объявляет схему плохой. Поэтому наладка – самый важный (и зачастую самый сложный) этап создания электронного устройства.

Правильно собранный усилитель в налаживании не нуждается. Но, поскольку никто не гарантирует, что все детали абсолютно исправны, при первом включении нужно соблюдать осторожность.

Первое включение проводится без нагрузки и с отключенным источником входного сигнала (лучше вообще закоротить вход перемычкой). Хорошо бы в цепь питания (и в “плюс” и в “минус” между источником питвния и самим усилителем) включить предохранители порядка 1А. Кратковременно (~0,5 сек.) подаем напряжение питания и убеждаемся, что ток, потребляемый от источника небольшой – предохранители не сгорают. Удобно, если в источнике есть светодиодные индикаторы – при отключении от сети, светодиоды продолжают гореть не менее 20 секунд: конденсаторы фильтра долго разряжаются маленьким током покоя микросхемы.

Если потребляемый микросхемой ток большой (больше 300 мА), то причин может быть много: КЗ в монтаже; плохой контакт в “земляном” проводе от источника; перепутаны “плюс” и “минус”; выводы микросхемы касаются перемычки; неисправна микросхема; неправильно впаяны конденсаторы С11, С13; неисправны конденсаторы С10-С13.

Убедившись, что с током покоя все ОК, смело включаем питание и измеряем постоянное напряжение на выходе. Его величина не должна превышать +-0,05 В. Большое напряжение говорит о проблемах с С3 (реже с С4), или с микросхемой. Бывали случаи, когда “межземельный” резистор либо был плохо пропаян, либо вместо 3 Ом имел сопротивление 3 кОм. При этом на выходе была постоянка 10…20 вольт. Подключив к выходу вольтметр переменного тока, убеждаемся, что переменное напряжение на выходе равно нулю (это лучше всего делать с замкнутым входом, или просто с неподключенным входным кабелем, иначе на выходе будут помехи). Наличие на выходе переменного напряжения говорит о проблемах с микросхемой, или цепями С7R9, С3R3R4, R10. К сожалению, зачастую обычные тестеры не могут измерить высокочастотное напряжение, которое появляется при самовозбуждении (до 100 кГц), поэтому лучше всего здесь использовать осциллограф.

Если и тут все в порядке, подключаем нагрузку, еще раз проверяем на отсутствие возбуждения уже с нагрузкой, и все – можно слушать!

Но лучше все же провести еще один тест. Дело в том, что самым, на мой взгляд, мерзким видом возбуждения усилителя, является “звон” – когда возбуждение появляется только при наличии сигнала, причем при его определенной амплитуде. Потому что его трудно обнаружить без осциллографа и звукового генератора (да и устранить непросто), а звук портится коллосально из-за огромных интермодуляционных искажений. Причем на слух это обычно воспринимается как “тяжелый” звук, т.е. без всяких дополнительных призвуков (т.к. частота очень высокая), поэтому слушатель и не знает, что у него усилитель возбуждается. Просто послушает, и решит, что микросхема “плохая”, и “не звучит”.При правильной сборке усилителя и нормальном источнике питания такого быть не должно.

Однако иногда бывает, и цепь С7R9 как раз и борется с такими вещами. НО! В нормальной микросхеме все ОК и при отсутствии С7R9. Мне попадались экземпляры микросхемы со звоном, в них проблема решалась введением цепи С7R9 (поэтому я ее и использую, хоть в даташите ее и нет). Если подобная гадость имеет место даже при наличии С7R9, то можно попробовать ее устранить, “поигравшись” с сопротивлением (его можно уменьшить до 3 Ом), но я бы не советовал использовать такую микросхему – это какой-то брак, и кто его знает, что в ней еще вылезет.

Проблема в том, что “звон” можно увидеть только на осциллографе, при подаче на усилитель сигнала со звукового генератора (на реальной музыке его можно и не заметить) – а это оборудование есть далеко не у всех радиолюбителей. (Хотя, если хотите эти делом хорошо заниматься, постарайтесь такие приборы заметь, хотя бы где-то ими пользоваться). Но если желаете качественного звука – постарайтесь провериться на приборах – “звон” – коварнейшая вещь, и способен повредить качеству звучания тысячей способов.

Заметно лучшим качеством обладает Инвертирующий Hi-Fi усилитель на микросхеме TDA7294 / TDA7293.

10.12.2005

Total Page Visits: 743 – Today Page Visits: 8

Подборка простых УНЧ на ИМС серии TDA

УМЗЧ на ИМС TDA7053

Ниже приведена принципиальная схема усилителя с выходной мощностью до 1 Вт на канал, собранного на одной интегральной микросхеме TDA7053 производства фирмы Philips в корпусе DIP-16, а также двух переменных резисторов, двух керамических и одного оксидного конденсаторов. Особенностью усилителя является наличие в каждом канале не одной, а двух динамических головок сопротивлением по 8 Ом. Здесь возможно использование самых распространенных головок 1ГД-40 старого производства или подобных по конструкции головок с эллиптическим диффузором, например 2ГДШ-2-8. Другой особенностью усилителя является то, что его выходы нигде не соединены с общим проводом питания. Это характерно для мостовых усилителей мощности с бесконденсаторным выходом.

С регулятором громкости:

Без регулятора громкости:

Интегральная микросхема рассчитана на работу при напряжении питания 3-15 В и токе покоя около 5 мА. Минимальное сопротивление нагрузки – 8 Ом.

эскизы Печатных плат:

УМЗЧ на ИМС К174УН14 (TDA2003)

Ниже дана принципиальная схема самого простого, надежного, экономичного и широко распространенного в промышленной аппаратуре усилителя мощности звуковой частоты на отечественной интегральной микросхеме К174УН14, имеющей десятки аналогов за рубежом, среди которых самым популярным является ТДА2003. Микросхема предназначена для работы при напряжении источника питания 8-18 В и сопротивлении нагрузки не менее 2 Ом. При этом достигается равномерное усиление сигнала в полосе частот 30 Гц – 20 кГц, а ток покоя составляет 40-60 мА. Чувствительность усилителя – около 50 мВ. Микросхема снабжена собственным теплоотводом, допускающим работу с выходной мощностью не более 2 Вт. Для получения большей мощности обязательно требуется установка дополнительного пластинчатого либо ребристого или игольчатого теплоотвода.

УМЗЧ на ИМС К174УН20 (TDA2004)

Стереофонический усилитель на основе микросхемы К174УН20 (TDA2004). Он обеспечивает выходную мощность 4 Вт по каждому каналу при напряжении питания 12 В и сопротивлении нагрузки 4 Ом. При увеличении сопротивления нагрузки до 8 Ом в каждом канале выходная мощность уменьшается до 2,2 Вт на канал при том же напряжении питания.

УМЗЧ на ИМС TDA7370

Двухканальный усилитель мощности звуковой частоты на одной интегральной микросхеме фирмы Philips TDA7370. При наличии дополнительного теплоотвода и достаточно мощном источнике напряжения постоянного тока 12 В он способен развивать номинальную выходную мощность по каждому каналу 10 Вт при коэффициенте нелинейных искажений 1%.
И приятная особенность – почти не требует обвеса.

УМЗЧ на ИМС TDA7240A

Главное отличие его от предыдущего в том, что имеется только один канал усиления на 20 Вт. Такой усилитель потребляет большой ток (до 3,5 А), поэтому его можно питать или от достаточно мощного выпрямителя, или от автомобильного аккумулятора напряжением 13,6 В.

Ну и я думаю не будет лишним, если я покажу готовые УНЧ которые можно заказать у наших Китайских друзей:

Усилитель на TDA2030

Усилитель на TDA 7293 (2 канала)

Усилитель на TDA 7850 (4 канала)

Еще записи по теме

Усилитель 100 Вт на TDA7294

Усилитель мощности НЧ на TDA7294

Статья посвящается любителям громкой и качественной музыки. TDA7294 (TDA7293) – микросхема усилителя низкой частоты производства французской фирмы THOMSON. Схема содержит полевые транзисторы, что обеспечивает высокое качество звучания и мягкий звук. Простая схема, мало добавочных элементов делает схему доступной для изготовления любому радиолюбителю. Правильно собранный усилитель из исправных деталей начинает работать сразу и в наладке не нуждается.

Усилитель мощности звуковой частоты на микросхеме TDA 7294 отличается от остальных усилителей такого класса:

• высокая выходная мощность,
• широкий диапазон напряжения питания,
• низкий процент гармонических искажений,
• «мягкий» звук,
• мало «навесных» деталей,
• невысокая стоимость.

Применять можно в радиолюбительских аудиоустройствах, при доработке усилителей, акустических систем, устройств аудиотехники и т.д.

На рисунке ниже показана типовая принципиальная схема усилителя мощности для одного канала.

Микросхема TDA7294 это мощный операционный усилитель, коэффициент усиления которого устанавливается цепью отрицательной обратной связи, включенной между его выходом (14 выв. микросхемы) и инверсионным входом (выв. 2 микросхемы). Прямой сигнал поступает на вход (выв. 3  микросхемы). Цепь состоит из резисторов R1 и конденсатора С1. Изменяя значения сопротивлений R1 можно подстроить чувствительность усилителя под параметры предварительного усилителя.

Структурная схема усилителя на TDA 7294

Технические характеристики микросхемы TDA7294

Напряжение питания	7,5 — 40 вольт
Номинальное напряжение питания	30 вольт
Максимальная выходная мощность на нагрузке 4 Ом (пит +/-30В)	100 Ватт
Максимальная выходная мощность на нагрузке 8 Ом(пит +/-37В)	100 Ватт
Входное сопротивление	22 кОм
Чувствительность	750 мВ
Коэф.гармонических искажений, при мощности 60 ватт	не более 0,5%
Частотный диапазон	40Гц — 20кГц
Сопротивление нагрузки	4 — 8 Ом

Технические характеристики микросхемы TDA7293

Напряжение питания	12 — 50 вольт
Номинальное напряжение питания	30 вольт
Максимальная выходная мощность на нагрузке 4 Ом( пит +/-30В)	110 Ватт
Максимальная выходная мощность на нагрузке 8 Ом( пит +/-45В)	140 Ватт
Входное сопротивление	22 кОм
Чувствительность	700 мВ
Коэф.гармонических искажений, при мощности 60 ватт	не более 0,1%
Частотный диапазон	40Гц — 20кГц
Сопротивление нагрузки	4 — 8 Ом

Принципиальная схема усилителя на TDA7294

Для сборки этого усилителя понадобятся следующие детали:

1. Микросхема TDA7294 (или TDA7293)
2. Резисторы мощностью 0.25 вата
R1 – 680 Om
R2, R3, R4 – 22 kOm
R5 – 10 kOm
R6 – 47 kOm
R7 – 15 kOm
3. Конденсатор плёночный, полипропиленовый:
C1 – 0.74 mkF
4. Конденсаторы электролитические:
C2, C3, C4 – 22 mkF 50 volt
C5 – 47 mkF 50 volt
5. Резистор переменный сдвоенный — 50 kOm

На одной микросхеме можно собрать моно усилитель. Чтобы собрать стерео усилитель, надо сделать две платы. Для этого все необходимые детали умножаем на два, кроме сдвоенного переменного резистора и БП. Но об этом позже.

Печатная плата усилителя на микросхеме TDA 7294

Монтаж элементов схемы выполнен на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита.

Похожая схема, но немного побольше элементов, в основном конденсаторов. Включена схема задержки включения по входу «mute» выв.10. Это сделано для мягкого, без хлопков, включения усилителя.

На плату устанавливается микросхема, у которой удалены не использующиеся выводы: 5, 11 и 12. Производите монтаж проводом с сечением не менее 0,74 мм2. Саму микросхему необходимо установить на радиатор площадью не менее 600 см2. Радиатор не должен касаться корпуса усилителя так, как на нём будет отрицательное напряжение питания. Сам же корпус необходимо соединить с общим проводом.

Если использовать меньшую площадь радиатора, необходимо сделать принудительный обдув, поставив вентилятор в корпус усилителя. Вентилятор подойдёт от компьютера, напряжением на 12 вольт. Саму микросхему следует крепить на радиатор с помощью теплопроводной пасты. Радиатор не соединять с токоведущими частями, кроме шины отрицательного питания. Как писали выше, металлическая пластина сзади микросхемы соединена с цепью отрицательного питания.

Микросхемы для обоих каналов можно установить на один общий радиатор.

Блок питания для усилителя.

Блок питания представляет собой понижающий трансформатор с двумя обмотками напряжением 25 вольт и силой тока не менее 5 ампер. Напряжение на обмотках должно быть одинаковым и конденсаторы фильтра тоже. Нельзя допускать перекоса напряжения. При подаче двухполярного питания на усилитель, оно должно подаваться одновременно!

Диоды в выпрямителе лучше поставить сверхбыстрые, но в принципе подойдут и обычные типа Д242-246 на ток не менее 10А. Желательно параллельно каждому диоду припаять конденсатор ёмкостью 0,01 мкф. Также можно использовать готовые диодные мосты с такими же параметрами по току.

Конденсаторы фильтра C1 и C3 имеют ёмкость 22.000 мкф на напряжение 50 вольт, конденсаторы C2 и C4 имеют ёмкость 0,1 мкф.

Напряжение питания в 35 вольт должно быть только при нагрузке 8 Ом, если у вас нагрузка 4 Ома, то напряжение питания надо уменьшить до 27 вольт. В этом случае напряжение на вторичных обмотках трансформатора должно быть 20 вольт.

Можно использовать два одинаковых трансформатора мощностью 240 ватт каждый. Один из них служит для получения положительного напряжения, второй — отрицательного. Мощность двух трансформаторов составляет 480 ватт, что вполне подойдет для усилителя с выходной мощностью 2 х 100 Ватт.

Трансформаторы ТБС 024 220-24 можно заменить на любые другие мощностью не менее 200 Ватт каждый. Как писали выше питание должно быть одинаковое — транcформаторы должны быть одинаковые!!! Напряжение на вторичной обмотке каждого трансформатора от 24 до 29 вольт.

Схема усилителя повышенной мощности на двух микросхемах TDA7294 по мостовой схеме.

По такой схеме для стерео варианта понадобится четыре микросхемы.

Технические характеристики усилителя:

• Максимальная выходная мощность на нагрузке 8 Ом (пит. +/- 25В) — 150 Вт;
• Максимальная выходная мощность на нагрузке 16 Ом (пит. +/- 35В) — 170 Вт;
• Сопротивление нагрузки: 8 — 16 Ом;
• Коэф. гармонических искажений, при макс. мощности 150 ватт, напр. 25В, нагр. 8 Ом, частоте 1 кГц — 10%;
• Коэф. гармонических искажений, при мощности 10-100 ватт, напр. 25В, нагр. 8 Ом, частоте 1 кГц — 0,01%;
• Коэф. гармонических искажений, при мощности 10-120 ватт, напр. 35В, нагр. 16 Ом, частоте 1 кГц — 0,006%;
• Частотный диапазон (при нер. АЧХ 1 db) —  50Гц … 100кГц.

Вид готового усилителя в деревянном корпусе с прозрачной верхней крышкой из оргстекла.

Для работы усилителя в полную мощность нужно подать необходимый уровень сигнала на вход микросхемы, а это не менее 750мВ. Если сигнала не хватает, то нужно собрать для раскачки предварительный усилитель.

Схема предварительного усилителя на TDA1524A

Налаживание усилителя

Правильно собранный усилитель в налаживании не нуждается, но  никто не гарантирует, что все детали абсолютно исправны, при первом включении нужно соблюдать осторожность.

Первое включение проводится без нагрузки и с отключенным источником входного сигнала (лучше вообще закоротить вход перемычкой). Хорошо бы в цепь питания (и в «плюс» и в «минус» между источником питания и самим усилителем) включить предохранители порядка 1А. Кратковременно (~0,5 сек.) подаем напряжение питания и убеждаемся, что ток, потребляемый от источника небольшой — предохранители не сгорают. Удобно, если в источнике есть светодиодные индикаторы — при отключении от сети, светодиоды продолжают гореть не менее 20 секунд: конденсаторы фильтра долго разряжаются маленьким током покоя микросхемы.

Если потребляемый микросхемой ток большой (больше 300 мА), то причин может быть много: КЗ в монтаже; плохой контакт в «земляном» проводе от источника; перепутаны «плюс» и «минус»; выводы микросхемы касаются перемычки; неисправна микросхема; неправильно впаяны конденсаторы С11, С13; неисправны конденсаторы С10-С13.

Убедившись, что с током покоя все нормально, смело включаем питание и измеряем постоянное напряжение на выходе. Его величина не должна превышать +-0,05 В. Большое напряжение говорит о проблемах с С3 (реже с С4), или с микросхемой. Бывали случаи, когда «межземельный» резистор либо был плохо пропаян, либо вместо 3 Ом имел сопротивление 3 кОм. При этом на выходе была постоянка 10…20 вольт. Подключив к выходу вольтметр переменного тока, убеждаемся, что переменное напряжение на выходе равно нулю (это лучше всего делать с замкнутым входом, или просто с не подключенным входным кабелем, иначе на выходе будут помехи). Наличие на выходе переменного напряжения говорит о проблемах с микросхемой, или цепями С7R9, С3R3R4, R10. К сожалению, зачастую обычные тестеры не могут измерить высокочастотное напряжение, которое появляется при самовозбуждении (до 100 кГц), поэтому лучше всего здесь использовать осциллограф.

Далее подключаем нагрузку и ещё раз проверяем на отсутствие возбуждения с нагрузкой.

Всё! Можно наслаждаться любимой музыкой!

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ

П О П У Л Я Р Н О Е:

• Радиомикрофон своими руками

В статье, ниже рассмотрим несколько простых схем самодельных  радиомикрофонов. Схемы простые из доступных радиодеталей, их может сделать даже начинающий радиолюбитель!

Беспроводной микрофон можно использовать вместо обычного проводного микрофона на разных мероприятиях, для караоке, как жучок для прослушки, радионяни (радиомикрофон размещается рядом с Вашим маленьким ребенком, а приёмник находится у Вас) и т.п.

Радиомикрофон работает в диапазоне FM88-108МГц. Сигнал, передаваемый радиомикрофоном можно прослушать на приёмнике с FM диапазоном. 

Подробнее…

• Звуковой сигнализатор для автомобиля.

Звуковой сигнализатор дублирования контрольных ламп в щитке автомобиля двухтональным сигналом. 

Звуковой сигнализатор автомобиля предназначен для дублирования двухтональным сигналом всех аварийных и «поворотной» контрольных ламп автомобиля, а также сигнализирования о превышении бортового напряжения свыше 17в.

Подробнее…

• Говорилка — Kortana.

Скачать бесплатно Kortana для Windows




Небольшая программа, умеющая зачитывать текст вслух, или записывать его в аудиофайл. Может пригодиться, если Ваши глаза уже устали, а читать предстоит ещё много. Подробнее…

Популярность: 78 964 просм.

Усилитель низкой частоты на микросхеме TDA7294

Собранный модуль УНЧ на микросхеме TDA7294

В комплекте поставки — два модуля. Для стерео усилителя. По описанию товара обещают 85 Вт при двухполярном питании 30 В.

Модули весьма компактного размера:

Мои фото модулей:

На этой фотке видно, что прокладки из комплекта годятся для мощных транзисторов, а не для этой микросхемы:

Аккуратно все собрано, флюс отмыт:

Фото микросхемы:

Электролиты Noname на 50 В, 22 мкФ и 10 мкФ;


Микросхема TDA7294 — мощный УНЧ класса АВ на полевых транзисторах. Есть защита от перегрева, от короткого замыкания выхода. Есть режим Stand by, Mute — тут в этом наборе все это отключено. Весьма популярная микросхема. Микросхема может выдать 100 Ватт при двухполярном питанием 40 В на нагрузку 8 Ом. Обычно на микросхему подают двухполярку в 35-37 В — микросхема может взорваться, если напряжение будет больше 40 В. Для нагрузки в 4 Ома — двухполярное питание в 27 В. Иначе микросхема не успевает отдавать тепло на радиатор, перегревается и срабатывает защита от перегрева. На радиатор устанавливать микросхему нужно обязательно.

На странице товара зачем-то привели мостовую схему включения этой микросхемы. Тут обычное включение. Вот схема — восстановил по плате. Могут быть ошибки:

В микросхеме есть возможность раздельного питания сигнального каскада и силовых транзисторов УНЧ. Тут судя по схеме эта возможность не используется. Цепей Буше и Зобеля тоже нет.

Для тестов использовал двухполярное питание +26/-26 вольт.

Трансформатор 250 ВА, переменка 18 В, диодный мост и две батареи из конденсаторов 18800 мкФ на шину.
После подключения питания проверим постоянку на выходе (тестер одним щупом на выход и вторым — на землю)

Тесты на нагрузку 4 Ом:

Pmax=70.56 Ватт Prms=35.3 Ватт. На входе — напряжение 1.1 В между мин и макс сигнала.
Если подать больше — начинается клиппинг:

Прямоугольник:

Пила:

Нагрузка 8 Ом:

Pmax=50 Ватт Prms=25 Ватт. На входе — напряжение 1.3 В между мин и макс сигнала.

Прямоугольник:

Пила:

Замеры в программе RMAA (8 Ом нагрузка, Pmax=30 Ватт )

Выводы по УНЧ на этой микросхеме:
Как видно по измерениям — очень качественный УНЧ. Послушал на колонках — играет хорошо, чисто. Фона нет, высокие немного цикают. Барабан (например, в композиции Amon Amarth — First Kill (Jomsviking)) звучит как-то не жестко, ватно немного. НЧ-СЧ-ВЧ достаточно сбалансированны. Слушал пару усилителей на конкуренте — LM3886 — там середина выделялась — не комфортно слушать было. Тут все ок.

Вывод — TDA7294 мне понравилась.
На плате есть место для замены конденсаторов-фильтров по питанию на емкость в 220 мкФ.

Компактный размер. Набор из подобных микросхем можно включать параллельно и в мост. Если использовать 6 таких комплектов (по три параллельно и в мост) — то можно получить при соотв. питании мощность под 300 ВТ — УНЧ АB класса.

Хотя знатоки говорят, что древние оригиналы TDA7294 звучали лучше, чем современные китайские.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Простой усилитель на TDA7294 мощностью 100 Вт

Разновидностей бюджетных усилителей довольно много и это один из них. Схема очень проста и содержит в своем составе всего одну микросхему, несколько резисторов и конденсаторов. Характеристики усилителя довольно серьезные, при столь незначительных затратах. Выходная мощность достигает 100 Вт в максимальной мощности. Абсолютно чистый выход равен 70 Вт.

Характеристики усилителя

Более подробные характеристики усилителя на TDA7294:

• Питание двухполярное со средней точкой от 12 до 40 В.
  
• F вых. – 20-20000 Гц
  
• Р вых. макс. (пит.+-40V, Rн=8 Ом) – 100 Вт.
  
• Р вых. макс. (пит.+-35V, Rн=4 Ом) – 100 Вт.
  
• К гарм. (Рвых.=0.7 Р макс.) – 0.1%.
  
• Uвх – 700 мВ.

Микросхема TDA7294 дешевая и стоит копейки, покупал – ТУТ.

Схема усилителя на TDA7294

Такие усилители отлично работают в паре, поэтому делайте таких таких два и у вас получится простой стерео усилитель. Более подробные характеристики усилителя и схем включения можно посмотреть в даташит на микросхему TDA7294.
Блок питания для усилителя желательно выбирать в полтора раза мощнее, так что учтите.

Печатная плата усилителя

Рисунок расположения элементов:

Скачать в плату в формате lay:
plata.zip [16,13 Kb] (cкачиваний: 1722)
При печати выставить масштаб 70%.

Готовый усилитель

Микросхему необходимо устанавливать на радиатор, лучше с вентилятором, так как он будет меньше в размерах. Делать печатную плату совсем не обязательно. Можно взять макетную с большим количеством отверстий и собрать усилитель минут за 30.
Я советую вам собрать столь простой усилитель, который себя отлично зарекомендовал.

Блок питания

Блок питания полнен по классической схеме с трансформатором 150 Вт. Рекомендую брать трансформатор с кольцевым сердечником, так как он мощнее, меньше и излучает минимум сетевых помех и электромагнитного фона переменного напряжения. Фильтрующие конденсаторы каждого плеча 10000 мкФ.

Собирайте свой усилитель и до новых встреч!

A Руководство по созданию мостовых и стереофонических усилителей TDA2003

Примечание. Для этого проекта доступны печатные платы стереофонических и мостовых усилителей.

TDA2003 – это недорогой усилитель звукового чипа, который может издавать действительно приятные звуки. Обычно он используется для автомобильных усилителей звука, но он также отлично работает в качестве усилителя в спальне или в любом другом месте, где вам нужен хороший звук без излишней мощности.

В этом уроке я покажу вам, как создать два разных усилителя с TDA2003.Первый – это стереоусилитель, который будет выдавать 7 Вт на канал. Вторым является мостовой усилитель , который может выдавать 14 Вт на канал.

Если у вас его еще нет, я рекомендую загрузить и прочитать таблицу данных для TDA2003. На самом деле есть две разные таблицы данных. Спецификация ST Microelectronics является исходной таблицей производителя, но таблица данных Contek содержит дополнительные схемы для усилителя с мостовым соединением:

ST Microelectronics TDA2003 Лист данных

Contek TDA2003 Лист данных

Вот схема распиновки TDA2003 9003

0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 Усилитель

Этот стереоусилитель будет выдавать около 7 Вт на канал на 2-омные громкоговорители с источником питания 12 В, но большую мощность можно получить при большем напряжении питания.

БОНУС: Загрузите мой список деталей, чтобы увидеть компоненты, которые я использовал, чтобы получить действительно хорошее качество звука от этих усилителей.

Посмотрите короткое видео, где я объясняю некоторые принципы проектирования и подключаю его, чтобы вы могли услышать, как оно звучит:

Схема усилителя стерео

Эта схема аналогична приведенной в спецификации , но у него есть пара других деталей, которые помогают уменьшить шум:

• Конденсаторы C15 и C17: уменьшают гул, вызванный радиочастотными помехами.
• Резисторы R9 и R10: Предотвратить громкий гудящий звук, когда источник не подключен.

Настройка усиления

Коэффициент усиления левого канала задается резисторами R1 и R2, а коэффициент усиления правого канала задается значениями R6 и R7. Усиление установлено на 101 В _или / В _и на обоих каналах, но вы можете изменить его, используя разные значения для R1 и R6. Используйте формулу ниже, чтобы найти значения сопротивления для желаемого усиления:

Левый канал:

Правый канал:

Усиление напряжения можно рассматривать как коэффициент усиления или сколько раз входной сигнал усиливается.

Вы можете рассчитать усиление, которое вы получите с определенным набором резисторов, по следующей формуле:

Левый канал:

Правый канал:

Важно использовать резисторы с малым допуском для R1, R2, R6 и R7. Если их сопротивления не точны, усиление будет отличаться для каждого канала и сделает одну сторону громче другой. Ваша лучшая ставка будет на 0,1% толерантности металлических пленочных резисторов.

Настройка ширины полосы

Полоса пропускания усилителя определяет, какие частоты усиливаются, а какие игнорируются.TDA2003 имеет фильтр нижних частот резистор-конденсатор (RC) на выходе, который отфильтровывает все частоты выше определенной частоты среза (F _c ) . Все частоты ниже частоты среза передаются на динамики.

Фильтр нижних частот образован C6 и R4 в левом канале и C11 и R5 в правом канале. Вы можете рассчитать частоту среза с помощью следующего уравнения:

Например, этот усилитель имеет C6 и C11 при 39 нФ; и R4 и R5 при 39 Ом.Частота среза:

Таким образом, все частоты выше 104,6 кГц отфильтровываются, а частоты ниже 104 кГц выводятся на динамики. Если вы хотите поэкспериментировать с более высокими или более низкими частотами отсечки, приведенное выше уравнение можно изменить, чтобы определить значение резистора или конденсатора в зависимости от желаемой частоты отсечки.

Конденсаторы развязки блока питания

Конденсаторы C7 и C3 в левом канале и C9 и C10 в правом канале являются конденсаторами развязки блока питания.Они обеспечивают быструю и длительную подачу тока на микросхему в периоды высокой мощности, а также фильтруют электромагнитные помехи в источнике питания. Вы можете использовать другие значения, отличные от показанных на схеме, но каждая микросхема должна иметь, по крайней мере, один конденсатор малого значения между 1 мкФ и 100 нФ и один конденсатор большего значения, превышающий примерно 47 мкФ.

Bass Response

TDA2003 имеет отличные высокочастотные характеристики, но для некоторых людей бас может быть немного слабым.Одним из способов улучшения низких частот является увеличение размера выходных конденсаторов (C4 и C12). Вы можете подняться до 2000 мкФ или 4700 мкФ и даже выше, если позволяет пространство.

Другим способом получения лучшего отклика низких частот является увеличение размера разделительных конденсаторов большего размера, C7 и C10. Эти конденсаторы действуют как резервуар энергии в периоды повышенной выходной частоты низких частот, поэтому более высокие значения позволят усилителю лучше справляться с тяжелыми басами.

Компоновка печатной платы

Ниже я объясню некоторые концепции, которые были использованы при разработке печатной платы, которую я использовал для моего стереофонического усилителя TDA2003.

Печатная плата была разработана с помощью онлайн-инструмента редактирования EasyEDA. EasyEDA – это полный пакет программного обеспечения и услуг по разработке и проектированию печатных плат, который можно использовать бесплатно и предлагает отличные цены на изготовление печатных плат на заказ. Нажмите на изображение ниже, чтобы отредактировать компоновку, контуры компонентов и порядок печатных плат:

Примечание. Метки компонентов на печатной плате соответствуют меткам на схеме выше.

Заказ печатной платы

Чтобы заказать печатную плату в EasyEDA, нажмите кнопку «Изготовление вывода» в окне редактора печатной платы.Вы попадете на страницу, где вы можете настроить такие параметры, как толщина печатной платы и медь, цвет и задать количество:

Я заказал 5 печатных плат за 17,10 долл. США, и они прибыли примерно через 10 дней. Качество отличное. Все следы направлены точно, и печать очень четкая. Вот печатная плата после изготовления:

Советы по проектированию печатной платы

Конденсаторы развязки блока питания расположены прямо напротив вывода напряжения питания TDA2003 (контакт 5).Это должно уменьшить длину следов, соединяющих конденсаторы с чипом. Более длинные следы имеют больше , паразитная индуктивность , которая препятствует протеканию тока.

Паразитная индуктивность также может вызывать колебания усилителя, когда конденсатор соединен с длинной трассой. Колебание создаст шум на выходе усилителя и может привести к его перегреву. Вы можете избежать этого, держа компоненты близко к чипу и используя короткие следы.

TDA2003 может быть немного сложнее, когда дело доходит до заземления.Плохо спроектированные схемы заземления являются распространенным источником шума и шума. Чтобы свести к минимуму шум, заземление сильноточного источника питания и выхода должно быть отделено от заземления входа и контура обратной связи. Это может быть достигнуто с использованием звездного основания . Я использовал звездную землю с земной плоскостью на нижнем слое печатной платы. В звёздном заземлении каждое заземляющее соединение имеет отдельный путь к центральной точке заземления. На этой печатной плате клемма, к которой подключена отрицательная мощность постоянного тока, служит центральной точкой заземления.

Плоскости земли помогают уменьшить шум, потому что они защищают цепь от радиочастот. Они также уменьшают площадь контура цепи, что препятствует передаче и приему следов электромагнитных полей.

Для получения дополнительных советов по дизайну печатных плат, ознакомьтесь с нашей статьей Как изготовить печатную плату на заказ.

Вот компоненты стерео усилителя TDA2003 и PCB перед пайкой:

Вот усилитель после пайки компонентов:

TDA2003 Мостовой усилитель

В мостовой конфигурации два усилителя питаются от одного динамика.Выход одной микросхемы управляет положительным проводом динамика, а другой чип – отрицательным проводом динамика. Выход одной микросхемы не совпадает по фазе с другой микросхемой на 180 °, поэтому, когда выходное напряжение одной микросхемы положительное, выходное напряжение другой микросхемы отрицательное. Это приводит к удвоению выходного напряжения и удвоению выходной мощности в динамике с удвоенным сопротивлением. Например, в приведенном выше стереоусилителе мы получили 7 Вт на канал с источником питания 12 В и динамиками 2 Ом.В мостовом режиме мы получили бы 14 Вт на динамик 4 Ом с тем же источником питания.

Посмотрите видео с кратким описанием сборки и узнайте, как звучит готовый усилитель:

Схема мостового усилителя

Настройка усиления

Резисторы R2 и R5 set усиление усилителя. Используя ту же формулу, которую мы использовали для расчета усиления стереоусилителя, усиление этого усилителя составляет:

Вы можете увеличить или уменьшить усиление, изменив значение R2, но я обнаружил, что 13.5 В _или / В _и – хорошая настройка усиления для прослушивания в спальне.

Установка полосы пропускания

Как и стереоусилитель, мостовой усилитель имеет RC-фильтр низких частот на выходе. R6 и C6 образуют фильтр. Частота среза рассчитывается таким же образом:

При R6 при 10 Ом и C6 при 100 нФ частота среза этого фильтра составляет:

Таким образом, все частоты ниже 159 кГц будут передаваться на динамик.

Компоновка печатной платы

Вот схема мостового усилителя для одиночного канала. Для мостового стереоусилителя вам просто нужно создать отдельную плату для каждого канала:

Метки компонентов на плате соответствуют меткам на схеме выше.

Вы нажимаете на изображение выше, чтобы редактировать компоновку, изменять посадочные места компонентов и заказывать печатные платы.

Вот плата, которую я заказал для мостового усилителя:

Это компоненты усилителя и плата перед пайкой:

Вот усилитель после сборки:

Выбор компонентов

Используемые вами компоненты в вашем усилителе будет иметь большое влияние на качество звука.Информация ниже должна помочь вам получить лучшее звучание, не нарушая банк.

Резисторы

Металлические пленочные резисторы – лучший выбор для аудио. Они менее шумные, чем стандартные углеродные резисторы, и доступны в более жестких допусках. Лучшие резисторы будут иметь более низкий допуск и более низкие температурные коэффициенты. Более дорогие аудиорезисторы, такие как серии Vishay-Dale PTF или Welwyn RC, хороши, но вы, вероятно, не заметите большой разницы с более дешевыми металлическими пленками от TE Connectivity или KOA Speer.

Конденсаторы

Конденсаторы могут быть очень дорогими, если вы выбираете высококачественные аудиофильные бренды. Тем не менее, вы все равно можете получить отличный звук от менее дорогих. Для конденсаторов небольшого значения менее 1 нФ полистирол – ваш лучший выбор. Для значений от 1 нФ до 4 мкФ лучше всего подходят полипропиленовые пленочные конденсаторы. Полипропиленовые конденсаторы Wima MKP хороши (и дешевы) для развязывающих конденсаторов 100 нФ. Для конденсаторов с большим значением электролитика является единственным вариантом.Серия Panasonic FC – это отличное соотношение цены и качества, но на шаг впереди тех, кто стоит дороже, – серии Nichicon KZ или конденсаторы Elna Silmic II.

Блок питания

Для TDA2003 требуется не менее 8 В пост. Тока и он может обрабатывать до 18 В пост. Тока с помощью одного источника питания. Более высокое напряжение даст вам больше выходной мощности. На рис. 3 в таблице приведены кривые выходной мощности и напряжения питания для данного импеданса динамика:

Я использовал настенную вилку 12 В, 400 мА, которую я сломал от старой электробритвы, и она отлично работает:

С этим источником питания стереоусилитель TDA2003 будет выдавать около 7 Вт на 2 Ω-динамики, а мостовой усилитель будет выводить около 14 Вт на 4 Ω-динамики.

Теплоотвод

Каждый чип TDA2003 должен быть прикреплен к радиатору для отвода выделяемого тепла. Без радиатора микросхема очень быстро очень сильно нагревается и становится необратимо поврежденной. Алюминиевый радиатор размером около 150 х 60 х 25 мм должен хорошо работать на двух чипах.

Металлический выступ на задней панели TDA2003 соединен с контактом заземления (контакт 3). Если вы подключаете две микросхемы к одному и тому же радиатору, лучше всего изолировать их электрически с помощью изолирующей шайбы и прокладки, чтобы предотвратить гудение.Для лучшего отвода тепла используйте термопасту на обратной стороне чипа, изолирующую прокладку и радиатор.

В качестве стереоусилителя я использовал радиатор процессора, спасенный со старого настольного компьютера Dell, который я нашел в специализированном магазине:

Это мостовой усилитель, подключенный к другому радиатору, спасенного с того же компьютера:

Совет Pro: на старых настольных компьютерах есть много полезных компонентов, которые вы можете использовать в сборке усилителя, что сэкономит вам деньги.Один рабочий стол может иметь до четырех радиаторов, изолирующих шайб, пару вентиляторов, разъем IEC и шнур питания, а также множество крепежных элементов.

Шасси

Установка готового усилителя в корпус или шасси – это хороший способ сделать его более удобным для пользователя, и он будет выглядеть намного приятнее. Вы можете использовать любой тип коробки в зависимости от того, что вы можете найти, но металлические корпуса предпочтительнее, поскольку они обеспечивают защиту от помех, вызываемых флуоресцентными лампами, радиоприемниками и сотовыми телефонами.

Мой любимый источник корпусов – Hi-Fi 2000. У них есть несколько очень доступных и привлекательных корпусов, которые подходят для стереофонического усилителя и моста, например, их 180 x 150 мм. Экономичная модель:

Для немного более презентабельного корпуса их шасси Galaxy размером 124 x 170 также подходят для любого усилителя:

Как они звучат?

Оба усилителя звучат великолепно. Средние частоты очень подробны, а максимумы совсем не резкие.Басу не хватает небольшого удара, но общий звук очень хорошо сбалансирован. Стереоусилитель звучит немного чище, чем мостовой усилитель, но мостовой усилитель обладает заметно большей мощностью. Однако мощности обоих усилителей более чем достаточно для прослушивания в спальне. Это отличный проект, если вы никогда не создавали усилитель.

Если вы хотите что-то немного более мощное, чем эти усилители, ознакомьтесь с нашим руководством «Как спроектировать и построить усилитель с TDA2050», где мы создаем стереофонический усилитель TDA2050 мощностью 25 Вт.

Если вы ищете качество звука для аудиофилов, у нас также есть руководство по сборке усилителя Hi-Fi LM3886 мощностью 40 Вт. Эти усилители немного сложнее, чем TDA2003, поэтому, если это ваш первый проект на чиповых усилителях, я определенно рекомендую начать с TDA2003.

Что ж, спасибо за чтение и надеюсь, что вы получили что-то из этой статьи. Если у вас есть какие-либо вопросы, обязательно сообщите нам об этом в комментариях…

.

% PDF-1.3 % 1 0 объектов > endobj 4 0 объектов > endobj 2 0 объектов > поток endstream endobj 3 0 объектов > endobj 5 0 объектов 0 endobj 6 0 объектов > endobj 7 0 объектов > endobj 8 0 объектов > endobj 9 0 объектов > endobj 10 0 объектов > endobj 11 0 объектов > endobj 12 0 объектов > endobj 13 0 объектов > endobj 14 0 объектов > endobj 15 0 объектов > endobj 16 0 объектов > endobj 17 0 объектов > endobj 18 0 объектов > endobj 19 0 объектов > endobj 20 0 объектов > endobj 21 0 объектов > endobj 22 0 объекта > endobj 23 0 объектов [57 0 R 58 0 R 59 0 R 60 0 R 61 0 R 62 0 R 63 0 R 64 0 R 65 0 R 66 0 R 67 0 R 68 0 R 69 0 R 70 0 R] endobj 24 0 объектов > endobj 25 0 объектов [73 0 R 74 0 R 75 0 R 76 0 R 77 0 R 78 0 R 79 0 R] endobj 26 0 объектов > endobj 27 0 объектов [82 0 R 83 0 R 84 0 R 85 0 R 86 0 R 87 0 R 88 0 R] endobj 28 0 объектов > endobj 29 0 объектов [91 0 R 92 0 R 93 0 R 94 0 R 95 0 R 96 0 R 97 0 R] endobj 30 0 объектов > endobj 31 0 объектов [101 0 R 102 0 R 103 0 R 104 0 R 105 0 R 106 0 R 107 0 R] endobj 32 0 объектов > endobj 33 0 объектов [110 0 R 111 0 R 112 0 R 113 0 R 114 0 R 115 0 R 116 0 R] endobj 34 0 объектов > endobj 35 0 объектов [119 0 R 120 0 R 121 0 R 122 0 R 123 0 R 124 0 R 125 0 R] endobj 36 0 объектов > endobj 37 0 объектов [128 0 R 129 0 R 130 0 R 131 0 R 132 0 R 133 0 R 134 0 R] endobj 38 0 объектов > endobj 39 0 объектов [137 0 R 138 0 R 139 0 R 140 0 R 141 0 R 142 0 R 143 0 R] endobj 40 0 объектов > endobj 41 0 объектов [146 0 R 147 0 R 148 0 R 149 0 R 150 0 R 151 0 R 152 0 R] endobj 42 0 объектов > endobj 43 0 объектов [155 0 R 156 0 R 157 0 R 158 0 R 159 0 R 160 0 R 161 0 R] endobj 44 0 объектов > endobj 45 0 объектов [165 0 R 166 0 R 167 0 R 168 0 R 169 0 R 170 0 R 171 0 R] endobj 46 0 объектов > endobj 47 0 объектов [174 0 R 175 0 R 176 0 R 177 0 R 178 0 R 179 0 R 180 0 R] endobj 48 0 объектов > endobj 49 0 объектов [183 0 R 184 0 R 185 0 R 186 0 R 187 0 R 188 0 R 189 0 R] endobj 50 0 объектов > endobj 51 0 объектов [192 0 R 193 0 R 194 0 R 195 0 R 196 0 R 197 0 R 198 0 R] endobj 52 0 объектов > endobj 53 0 объектов [201 0 R 202 0 R 203 0 R 204 0 R 205 0 R 206 0 R 207 0 R] endobj 54 0 объектов > endobj 55 0 объектов [210 0 R 211 0 R 212 0 R 213 0 R 214 0 R 215 0 R 216 0 R] endobj 56 0 объектов > endobj 57 0 объектов > поток Q endstream endobj 58 0 объектов > поток Q endstream endobj 59 0 объектов > поток D ( ! 9Ng9Pp B @ 5 # a

.