Tda7293 схема: Усилитель 140 Вт на TDA7293 с предварительным усилителем на NE5532

Содержание

Универсальный блок УНЧ на микросхеме TDA7293 (TDA7294), схема и печатная плата

Принципиальная схема усилителя низкой частоты на микросхеме TDA7293 (TDA7294), которую можно использовать для построения стерео и мостовых УНЧ.

Казалось бы, тема усилителей на этой микросхеме уже настолько избита, что придумать что то новое довольно проблематично – были описаны усилители и по типовой схеме включения, по инвертирующему усилителю было описание, и про мостовые варианты тоже были схемы.

Однако это были все-таки разные усилители, на своих печатных платах и для различной реализации требовалось изготовление новой платы и демонтаж-монтаж элементов.

Однако можно выполнить усилитель по универсальной схеме и на универсальной печатной плате и уже выбрать индивидуально какой именно данному, конкретному слушателю, нравится режим работы, ведь не смотря на одну и ту же элементную базу усилители звучат по разному.

Принципиальная схема

Принципиальная схема усилителя приведена на рисунке 1. Усилитель имеет инвертирующий (поз 4) и не инвертирующий (поз 1) входа, выведенные отдельно входы управления режимами работы MUTE (поз 9) и STBY (поз 8), а так же управление общим включением, при использовании нескольких усилителей (поз 5, 6) и джампер шунта R13 (поз 15 – 16).

Рис. 1. Принципиальная схема универсального блока усиления звука на микросхеме TDA7293 (TDA7294).

Схемы включения микросхем TDA7293 и TDA7294 практически одинаковые, единственным отличием является подключение конденсатора С8.

Для TDA7294 минусовой вывод этого конденсатора должен идти на 14-й вывод микросхемы, а для TDA7293 – на 12-й. Номиналы конденсаторов C3 и С7 могут быть одинаковыми, либо 22 мкФ, либо 47 мкФ, главное – чтобы номинал C3 был больше или равен номиналу С7.

Детали и печатная плата

Чертеж печатной платы в масштабе 1:1 приведен на рисунке 2 (вид со стороны дорожек), расположение деталей на плате приведено на рисунке 3, там же указана рекомендуемая емкость конденсаторов фильтра питания для максимальной выходной мощности.

Технические характеристики усилителя от заявленных заводом изготовителем отличаются не сильно, посмотреть можно в журнале РК-06-2003г., стр. 16-17, поэтому на них отвлекаться не будем, а вот по вариантам включения стоит сказать несколько слов. Все варианты использования данного усилителя приведены на рисунке 4.

Рис. 2. Печатная плата для схемы УНЧ на микросхеме TDA7293 (TDA7294).

Для типового режима работы необходимо запаять перемычку между 15 и 16 точками, а движок подстроечного резистора необходимо перевести в крайнее левое по схеме положение.

Таким образом усилитель будет охвачен типовой ООС, ну а будет ли он инвертирующим или нет зависит от того на какой вход буден подан сигнал. Необходимо отметить, что инвертирующий вход имеет довольно низкое входное сопротивление, и на это надо давать поправку.

Для перевода усилителя в режим ИТУН (источник тока управляемый напряжением) необходимо удалить перемычку между 15 и 16 точками и движок подстроечного резистора перевести в крайнее правое положение.

Теперь в качестве сигнала ООС будет использоваться напряжение, которое падает на резисторе R13, а величина этого напряжения пропорциональна протекающему через акустическую систему току.

Таким образом, усилитель уже не просто выдает в акустику напряжение, а контролирует протекающий через нее ток. Подобный режим работы идеально подходит при использовании усилителя с широкополосной акустической системой, не имеющей LC фильтров, которые вносят сдвиг фаз и уже не позволяют данной ООС корректно работать.

Рис. 3. Размещение деталей на печатной плате для УНЧ с TDA7293 (TDA7294).

Рис. 4. Варианты подключения модуля на микросхеме TDA7293 (TDA7294) в стерео и мостовом режимах.

Казалось бы, что было бы логичней поставить вместо подстроечного резистора джампер, однако многочисленные эксперименты показали, что это не совсем так.

Действительно, при подключении к усилителю в режиме ИТУН трехполосной АС получается в буквальном смысле слова каша, а не звук. Перевод усилителя в типовой режим работы, но с не замкнутыми контактами 15-16 делает звук несколько мягким, т.е. ООС получается типовая, но последовательно с АС стоит резистор на 0,22 Ома.

И вот собственно тут можно немного «поиграться» подстроечным резистором, т.е. изменять степень влияния типовой обратной связи и токовой.

В подавляющем большинстве случаев удавалось найти «золотую середину», когда токовая обратная связь уже оказывает некоторое влияние на работу усилителя, но происходящие в фильтрах АС сдвиги фаз еще не сказываются на работе усилителя.

И как только движок подстроечного резистора попадал «на свое место» звучание усилителя менялось кардинально – звук становился значительно прозрачней, басы напористые, но и в тоже время достаточно мягкие.

Конечно уровень искажений усилителя в таком режиме работы несколько выше по отношению к типовому, но они абсолютно не напрягают слух, а как раз наоборот -происходит наилучшее согласование между усилителем и АС.

Мостовой режим работы данного варианта усилителя особых пояснений не требует, единственно, на что надо обратить внимание, так это на небольшую разницу собственного коэф. усиления в инвертирующем и не инвертирующим вариантах. Однако этот перекос полностью устраняется регулировкой все того же подстроечного резистора R10.

На последок, несколько слов о параллельном включении усилителей (только для TDA7293). Усилителю, работающему в качестве «ведущего» (master) никаких изменений на печатной плате не требуется, а вот для усилителей работающих «ведомыми» (slave) необходимо немного изменить печатную плату, чтобы как раз перевести микросхему в режим slave.

Необходимые изменения показаны на рисунке 5. Так же необходимо введение устройства задержки подключения АС, точнее устройства соединяющего выхода включенных параллельно усилителей.

Подобная необходимость вызвана тем, что довольно часто в момент включения у микросхем с соединенными выходами просто разрывало кристалл.

Причина такого поведения видимо кроется в имеющихся, пусть и небольших, переходных процессах на выходе микросхемы в момент подачи питания. И, скорее всего, разность длительности этих процессов и вызывает перегрузку оконечного каскада, что влечет за собой его разрушение вместе с корпусом микросхемы.

Рис. 5. Изменения на печатной плате.

ВАЖНО!!! На теплоотводящем фланце микросхемы находится «минус» напряжения питания, поэтому устанавливать микросхему на радиатор необходимо через теплопровдящую прокладку (слюду).

РК-06-08.

Схемы УНЧ на TDA7293, TDA7294 мощностью 200 Вт

Поговорили мы на странице ссылка на страницу о том, как выжать из TDA7293 максимальную мощность, порассуждали, вроде как даже и ложки отыскались – а осадок остался.
Соединять в параллель несколько микросхем, а потом колдовать, чтобы при включении они не отправились к праотцам… Как то не очень радует такой поворот событий, я бы даже сказал – вообще огорчает.
А поскольку пустячок огорчает не только меня, свои возражения поимел в жунале Радио №11, 2005 и господин Чивильча А., пос. Мостовой, Краснодарский край, дополнив микросхему двумя мощными биполярными транзисторами, работающими в режиме В.

Схема эта, хотя и получила широкое распространение в интернет сообществе – не сказать, что очень хороша. Отлично подойдёт разве что для раскачки матюгальника, установленного на крыше бронетранспортёра.

А что? Вещь нелишняя в современной действительности. Поколесит такое транспортное средство по Старушке Европе, поорёт сиплым голосом в сторону охреневших европейцев: ” Путин – наш президент! “… Красота, однако.

Что не так с опубликованным изделием?

1. А то, что мощные выходные транзисторы, работающие в режиме В, даже при условии авторских ухищрений в виде низкоомного резистора, сильно подпортят весьма не плохие THD характеристики микросхемы, обогатив звучание усилителя малосимпатичными для уха биполярными гармоническими составляющими.
2. Отрицательная обратная связь, снимаемая с выхода TDA7293 в штатном режиме работы микросхемы, была зверски перекинута на выход транзиторного каскада, что не преминуло сказаться на устойчивости усилителя. Схема склонна к возбуду, как лбом не бейся ты о стенку!
«Если нет возможности заменить “неудачную” микросхему.

..» – успокаивает нас автор и предлагает перечень мер по устранению самовозбуждения.

Э нет, мил человек, так дело не пойдёт! “Неудачную” микросхему мы менять не станем, поменяем, пожалуй, сразу “неудачную” схему электрическую принципиальную.

Рис.1

Микросхема TDA7293 включена в полном соответствии с рекомендациями производителя.
В качестве нагрузки для неё служит комплементарная пара мощных, но недорогих полевых транзисторов, работающих в режиме АВ.
Напряжения на затворах полевых транзисторов фиксируются посредством стабилитронов D2, D3 с напряжением стабилизации 5,6В (может быть выбрано любым в пределах 5-12В при токе стабилизации – около 20мА) и регулируются посредством подстроечных резисторов R11-R12. Данные резисторы задают смещение на затворах полевых транзисторов и тем самым определяют выбранный ток покоя выходного каскада в пределах 200-250 мА.

В принципе, поменяв типовую схему включения (подключив минусовой вывода конденсатора С7 не к 12, а 14 выводу микросхемы), и снизив напряжение питания до ±40V, ничего не мешает нам произвести замену ИМС TDA7293 на TDA7294.

Некоторые китайские экземпляры TDA7293 не хотят устойчиво работать даже при условии включения в соответствии с datasheet-ом производителя и полном отсутствии нагрузки на выходе. Поэтому, при неимении какой-либо возможности проверить осциллографом форму сигнала на выходе, советую сразу подключить к 14 выводу микросхемы цепочку Цобеля, показанную на схеме синим цветом.

Выходная мощность усилителя, ограниченная коэффициентом нелинейных искажений 1%, при напряжении питания ±45V составляет:
200 Вт для Rн = 4 Ом,

120 Вт для Rн = 8 Ом.
Приведённые значения верны при условии запитывания усилителя стабилизированным источником питания с постоянным выходным напряжением, не зависящем от потребляемой мощности. Понятно, что при просадке питающего напряжения (на пиковых уровнях) снизится и максимальная выходная мощность агрегата (ватт до 160) – этот эффект характерен для любых типов усилителей.

В чём плюсы такого схемотехнического построения?
1. Микросхема работает в штатном режиме, мало того, за счёт отсутствия низкоомной нагрузки обладает лучшими характеристиками, по сравнению с цифирями, указанными в datasheet-е.
2. Мощные комплементарные полевые транзисторы Т1 и Т2 прекрасно сочетаются с не менее полевыми транзисторами внутри микросхемы, что в сравнении с биполярными аналогами, позволяет порадовать себя более мягким и комфортным звучанием.

3.Выходные транзисторы включены по схеме истоковых повторителей, которые представляют собой каскады, охваченные 100% обратной связью (как по переменному, так и по постоянному току) и вполне успешно справляются с функцией стабилизации выходного напряжения при умеренном коэффициенте нелинейных искажений.

Теперь, что касается настройки схемы.
Для желающих сберечь время и финансовые накопления на приобретении умерших выходных транзисторов, дам простой, понятный и нравоучительный совет: «Торопиться не надо! ».
И прежде всего, не надо торопиться подпаивать транзисторы! Кстати, плавкие предохранители в цепях питания в большинстве случаев также помогут избежать летального исхода у полевиков.
Для начала установите подстроечные резисторы в положение, соответствующее минимальным значениям напряжений, подаваемых на затворы транзисторов.

Для схемы, приведённой на Рис.1, эти значения будут равны – 0 Вольт.
Ввиду высоких значений крутизны применяемых транзисторов, очень желательно, чтобы эти подстроечники были многооборотными.
Установили? Не почтите за труд, потыкаться измерительным прибором в указанные точки и проверить получившиеся напряжения.

Теперь можно подпаять транзисторы и приступить к магическому ритуалу настройки схемы.
Включаем амперметр между плюсом питания и стоком верхнего транзистора. Замыкаем выход усилителя на землю. Страшно? Да ничего страшного – транзисторы закрыты.
Аккуратно крутим верхний подстроечник до момента достижения показания прибора – 200 мА. Весь ток верхнего транзистора замыкается на землю, больше ему течь некуда, так как нижний транзистор закрыт.

Теперь рамыкаем выход от земли, подключаем туда вольтметр и крутим второй подстроечник, постепенно приоткрывая нижний транзистор до тех пор, пока показания прибора не покажут нулевое значение.

Казалось бы, ничем не примечательная история… Но на этом – всё!

А куда деваться любителям шибануть по рогам децибелом, маньяков самой мощной мощности в мире? Им 200Вт, как ни крути – как слону дробина.

Но об этом мы поговорим на следующей странице.

Нужна помощь по этой схеме TDA7293

15 апреля 2007 г. 21:57

15-04-2007 21:57

У меня есть пара модулей питания Velleman для использования в низкопрофильных шасси для монтажа в стойку, и они имеют (10 000 мкФ X 2) = 20 000 мкФ на шину, как вы говорите … довольно недорого, насколько я помню, и у них есть диодный мост плюс светодиодные индикаторы питания … … хорошо подходят для TDA7293 … есть также несколько точек пайки для пластиковых демпфирующих колпачков 100 нФ, но я бы поместил их ближе к микросхеме усилителя, а не к модулю блока питания. ..

16.04.2007 2:57
#10
16.04.2007 2:57

06.2007 15:47
#11
12.06.2007 15:47

Подходит к чипу. Может быть, еще можно провести какие-нибудь интересные эксперименты. Обратите внимание на отделение питания входного каскада от источника питания выходного каскада. Вы могли бы иметь очень чистый источник питания для входного каскада и улучшить звук усилителя. Однако загвоздка в том, что напряжение питания входного каскада не должно отличаться более чем на 0,6 В (я думаю) от напряжения питания выходного каскада. Если это произойдет, то чип самоуничтожится! (Это я уверен, что это не правильное условие).
Прочтите примечание к приложению. Там это описано. Я думаю, что некоторые форумчане обсуждали это подробно. Ищите TDA7294 или TDA7293 на этом форуме и найдете.
Для раздельного питания имелась диодная вставка, которая поддерживала состояние, предотвращающее пробой.
Большинство полупроводников работают с немного большим напряжением, чем указано, поэтому я думаю, что этот чип может работать с более высоким напряжением, хотя я не уверен в номинальной мощности. Вы «должны» внимательно прочитать примечание к приложению. В любом случае между 100 Вт и 80 Вт разница составляет всего 0,9.разница 7дб. Это будет плохо слышно.
Гитарные усилители Marshall успешно используют этот чип в своих 100-ваттных усилителях. Я ремонтировал несколько из них в прошлом. Вечером приеду домой, найду модель и выложу схему. Они используют пару 12AX7 спереди и двойной усилитель мощности 729.3 с. Подождите, я помню, это были Valvestates. Модель
АВТ 150.
Модель была правильная AVT-150 или AVT 275, но они не называются клапанами (извините) Я получил эти схемы от Dr. Tube. (Очень приятный человек.) У усилителя есть две платы усилителя мощности, каждая из которых оснащена TDA729.3. Одна из схем — это плата усилителя мощности (62-02). На другом показано их параллельное соединение на стр. 4 (61-02). Я был удивлен, увидев их в гитарном усилителе. Во всяком случае, вы должны быть в состоянии понять всю параллельную вещь из этого. удачи и дайте мне знать, если это помогло.
Обратите внимание на разделение питания входного каскада и питания выходного каскада. Вы могли бы иметь очень чистый источник питания для входного каскада и улучшить звук усилителя. Однако загвоздка в том, что напряжение питания входного каскада не должно отличаться более чем на 0,6 В (я думаю) от напряжения питания выходного каскада. Если это произойдет, то чип самоуничтожится! (Это я уверен, что это не правильное условие).
Прочтите примечание к приложению. Там это описано. Я думаю, что некоторые форумчане обсуждали это подробно. Ищите TDA7294 или TDA7293 на этом форуме и найдете.
Входной каскад может иметь отдельную мощность, и настоятельно рекомендуется, чтобы она была выше, чем для выходного каскада. ОДНАКО! Поскольку V-вывод входного каскада привязан к подложке микросхемы, следует соблюдать осторожность при выборе последовательности подачи питания. Подложка ВСЕГДА должна быть самой отрицательной точкой чипа, иначе чип защелкнется и сгорит. Это легко обеспечить с помощью диода от входного каскада V- к выходному каскаду V-, который подтягивает входной каскад V- всегда в пределах 0,5 В или около того положительно по отношению к выходному каскаду V-, и это максимально возможное значение. При нормальной работе он должен быть равен или ниже.
Аналогично, параллельный TDA7293 НИКОГДА не должен питаться от разных источников питания, а соединительная линия должна быть как можно короче. Входной сигнал на ведомое устройство никогда не должен появляться до подачи питания.
Что касается V+ входного каскада, то он также является общим для драйверного каскада. Если оно достаточно выше, чем V+ выходного каскада, больше нет необходимости использовать заглушки начальной загрузки или загрузчика. Однако это будет означать небольшую потерю максимально доступной мощности, поскольку напряжение выходного каскада V+ должно составлять около 42 В или меньше, а входного каскада V+ — 50 В. На самом деле это уже выходит за рамки абсолютно безопасной спецификации, следует позаботиться о последовательности питания. К сожалению, не очевидно, насколько выше входной каскад V+ может быть по сравнению с выходным каскадом V+, единственным ключом к разгадке является пример реализации «класса G» (который я предлагаю потенциальным пользователям этого чипа внимательно изучить), где он около 20В. До сих пор я обнаружил, что около 8 В всегда достаточно, чтобы получить размах выходного каскада вблизи выходной шины V +, поэтому понятно, что больше не нужно. Несмотря на это, в моих реализациях есть стабилитрон, который удерживает входной каскад V+ не более чем на 15 В выше, если выходной каскад V+ выходит из строя или слишком сильно падает.
Писать напыщенные красные посты о том, что ST лжёт, – действительно дурной тон. Вместо этого я предлагаю внимательно прочитать характеристики максимальных перепадов напряжения между входами и линиями электропередач. Отсюда становится ясно, что для абсолютной безопасности (если только вы не хотите добавить много защиты по разным выводам) выходной каскад V- и V+ не должен быть выше +-45В ни при каких обстоятельствах. Если вы хотите использовать полные +-60 В без нагрузки, вы должны быть очень осторожны в отношении того, как вы обрабатываете сигнальные и управляющие входы во время включения и выключения питания.
Во-вторых, +-43В достаточно для 100Вт на 8Ом на правильно реализованной схеме, т. к. TDA7293 может иметь выходной размах практически от рельса до рельса. Также полезно прочитать ПОЛНУЮ спецификацию выходной мощности, а это 100 Вт при 10% THD на 8 Ом от источника питания +-40 В. 10% THD означает, что уже происходит отсечение, поэтому среднеквадратичное значение напряжения и тока больше не составляет 0,707… пикового значения. производителям разрешено указывать спецификации своих чипов по своему усмотрению, пользователи, которые неправильно читают спецификации и вместо этого полагаются на принятие желаемого за действительное, получают то, что заслуживают.
Полная выходная мощность на TDA7293 возможна, но только в контролируемых условиях из-за относительно ограниченного рассеивания мощности чипа (опять же, читайте примечания по применению!). Я собрал несколько усилителей с 7294 и 7293, большинство с отдельными регулируемыми шинами входного каскада, некоторые с еще более неортодоксальными усовершенствованиями. До сих пор я находил чип полностью надежным, если вы читали спецификации и производили консервативный дизайн, который удовлетворит их при любых обстоятельствах. Я обнаружил, что TDA7294 будет работать сам по себе даже со сложными нагрузками, реализованными в виде усилителя мощностью до 40-50 честных консервативных ватт (что обычно означает около 70-80 пиковых), 7293 лишь немного лучше из-за того же ограниченного рассеивания, но имеет больше универсальности, которая приходит на других фронтах.
С регулируемым передним каскадом звук на самом деле очень-очень хороший, хотя и немного расслабленный, а усилитель практически бесшумный.
Для уточнения по теме:
TDA7293 новее, чем 7294, и более надежна, рассчитана на 120 В без сигнала и 100 В при работе, а 7294 предназначен для 100 В без сигнала и 80 В для работы.
Еще несколько очень важных отличий:
– Только TDA7293 может иметь параллельный выходной каскад.
– Только TDA7293 имеет выход индикатора ограничения/перегрузки.
– Только TDA7293 имеет выбор “бутстрап” или “загрузчик”. продукт для использования в регионах со слишком большими колебаниями переменного тока и для получения максимальной пиковой музыкальной мощности с плохо отрегулированным трансформатором (читай: бережливый. ..)
Илимзн : большое спасибо за ваши соображения по поводу использования отдельного внешнего питания. javascript:smilie(”)
У меня возникла эта идея, когда я впервые увидел таблицу данных, но я еще не пробовал. на первый взгляд эта возможность казалась очень хорошей, чтобы быть правдой…
TL; DR Модуль представляет собой простой способ подключения широко используемого (по крайней мере, в Германии) блока управления Buderus Logamatic 2107M для систем отопления на жидком топливе к вашей домашней сети и вашей домашней автоматизации. Этот…
WheelOfJoy — это открытый аппаратный адаптер джойстика для 8 игроков для Commodore 16 и Plus/4. Первоначальная цель состояла в том, чтобы выяснить, как работает адаптер Solder для 3 джойстиков. Это было довольно легко, как только я понял…
В течение 3 лет я пробовал несколько ножных механизмов, сначала я решил сделать простую конструкцию с большеберцовым двигателем, размещенным на бедренном суставе. У этой конструкции было несколько проблем, так как она была не очень…
ESP32-S в форм-факторе Arduino ESP32-S, по крайней мере, на мой взгляд, является одним из самых универсальных микроконтроллеров, доступных производителям на данный момент. Он отвечает почти всем моим требованиям по функциям, требуемым …