Tda7851L схема включения: TDA7851L Datasheet(PDF) – STMicroelectronics

Микросхема TDA7388. Часть 1 – описание и характеристики

Микросхема TDA7388 представляет новую технологию четырехканальных (4 x 45 Вт) усилителей мощности класса AB для систем HI-END в автомобильных приложениях.

Благодаря полностью комплементарной структуре PNP/NPN выходной сигнал TDA7388 может практически достигать значения питающего напряжения (Rail to Rail) без применения вольтодобавочного конденсатора.

ОСОБЕННОСТИ

• Высокая выходная мощность 4 x 45W @ 4R
• Малые искажения и минимальный выходной шум
• Функции STD-BY и MUTE
• Автоматическое включения режима MUTE при детектировании пониженного напряжения питания
• Минимум внешних компонентов
• Фиксированный коэффициент усиления 26 dB
• Отсутствует внешняя обратная связь и вольтодобавочный конденсатор
• Корпус Flexiwatt25

ЗАЩИТЫ

• Короткое замыкание выхода на общий или питающий провод
• Большая индуктивность нагрузки
• Перегрев кристалла
• Пропадание нагрузки
• Обрыв общего провода
• Переполюсовка
• Статическое напряжение 

Таблица максимальных значений
Символ	Параметр	Величина
VS	Рабочее напряжение питания	18 V
VS(DC)	Напряжение питания (микросхема в ждущем режиме)	28 V
VS(pk)	Напряжение питания (импульс t = 50 ms)	50 V
IO	Выходной ток – периодический (D = 10%, f = 10 Гц) – непереодический (t = 100 мкС)	4.5 A 5.5 A
Ptot	Мощность рассеивания (температура корпуса 70 0С)	80 W
Tj	Температура кристалла	150 0С
Tstg	Температура хранения	– 55 … + 150 0С
Rth j-case	Тепловое сопротивление кристалл-корпус (max)	1 0C/W

Распиновка микросхемы TDA7388

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Условия теста (если не указано другое): V_S = 14.4 В; f = 1 кГц; R_g = 600 Ом; R_L = 4 Ом; T_amb = 25 °C.

Параметр	Условия теста	Значение
Ток покоя	RL = ∞	120 – 350 mA
Выходное смещение	Режим воспроизведения	±100 mV
Скачек напряжения во время вкл./выкл.		±80 mV
Усиление по напряжению		25 – 27 dB
Выходная мощность	THD = 10 %, Vs= 14.4 V	26 W (typ)
Максимальная выходная мощность (немузыкальная)	Vs= 14.4 V Vs= 15.2 V	41 W 45 W
Гармонические искажения	POUT = 4 W	0.04 % (typ)
Подавление пульсаций источника питания	f = 100 Hz, VR = 1 VRMS	50 – 65 dB
Верхняя частота среза	POUT = 0.5 W	100 – 200 kHz
Входное сопротивление		70 – 100 kOhm
Стереоразделение	f = 1 kHz, POUT= 4 W	60 – 70 dB
Потребляемый ток в ждущем режиме	VST-BY = 0	20 uA (max)

Зависимость выходной мощности от напряжения питания (R_LOAD = 4 Ом)

СОВЕТЫ ПО ПРИМЕНЕНИЮ

На рисунке ниже приведена типовая схема включения микросхемы TDA7388 для использования в четырехканальном режиме.

SVR конденсатор C6 регулирует время включения и выключения микросхемы, а, следовательно, играет существенную роль в оптимизации щелчков во время переходных процессов. Минимальная рекомендуемая величина составляет 10 мкФ.

Входной сигнал для TDA7388 подается относительно общего провода (ground-compatible inputs) и может достигать пиковой величины до ±8 В без боязни вывести микросхему из строя. При использовании входных конденсаторов C1 – C4 по 0,1 мкФ нижняя частота среза будет 16 Гц.

Для управления режимами ST-BY и MUTE может быть использованы CMOS выводы микроконтроллера или любые внешние маломощные транзисторы. RC цепи (R1C9 и R2C10) используются для сглаживания управляющих сигналов, что препятствуют возникновению каких-либо слышимых щелчков при управлении микросхемы.

Поскольку нормальный ток управления 22 вывода (цепь MUTE) составляет около 10 мкА, то максимальное значение резистора R2 равно 70 кОм. Данный факт позволяет использовать небольшой по величине конденсатор 1 мкФ (C10).

Для бесшумного (без щелчков) возврата усилителя из режима ожидания (ST-BY) скорость напряжения перехода должна быть меньше 2.5 В/мс. Если использовать режимы ST-BY и MUTE не планируются, то соответствующие выводы можно подключить непосредственно к шине питания.

При появлении паразитных шумов на выходе усилителя, следует на вход микросхемы подключить ФНЧ первого порядка (1 кОм плюс конденсатор 220 пФ).

За более подробной информацией следует обратиться к заводскому техническому описанию.

АНАЛОГИ (PIN TO PIN)

В таблице приведены микросхемы, имеющие одинаковую распиновку (pin-to-pin аналоги). Прежде чем менять одну микросхему на другую, следует внимательно изучить заводское техническое описание на предмет совместимости.

Автор не несет ответственности за достоверность информации по аналогам, приведенную в данной таблице. Тщательно проверяйте соответствие микросхем по техническому описанию.

ИМС	Описание	Примечание
TDA7381	4 x 25 W quad bridge car radio amplifier	Отличие: 25 вывод – диагностика
TDA7382	4 x 22 W four bridge channels car radio amplifier	Отличие: 25 вывод – клип-детектор
TDA7383	4 x 30 W quad bridge car radio amplifier	Отличие: 25 вывод – клип-детектор
TDA7384A	4 x 46 W quad bridge car radio amplifier
TDA7385	4 x 42 W quad bridge car radio amplifier	Отличие: 25 вывод – диагностика
TDA7386	4 x 45W quad bridge car radio amplifier
TDA7387	4 x 41 W quad bridge car radio amplifier
TDA7388	4 x 45 W quad bridge car radio amplifier
TDA7389	4 x 45W quad bridge car radio amplifier	отличие: 25 вывод – клип-детектор
TDA7454	4 x 35 W high efficiency quad bridge car radio amplifier	отличие: 16 вывод – переключение режимов и 25вывод – клип-детектор
TDA7850	4 x 50 W MOSFET quad bridge power amplifier	отличие: 25 вывод – выход HSD/OD
TDA7851F	4 x 48 W MOSFET quad bridge power amplifier	отличие: 25 вывод – выход OD
TDA7854	4 x 47W MOSFET quad bridge power amplifier	отличие 25 вывод – выход клип-детектор
STPA001	4 x 50 W MOSFET quad bridge power amplifier	Только в корпусеFlexiwatt25. Отличие: 25 вывод – OFFSET DETECTOR OUT
STPA002	4 x 52 W quad bridge power amplifier with low voltage operation	Только в корпусеFlexiwatt25. Отличие: 25 вывод – OFFSET DETECTOR OUT

ПОХОЖИЕ МАТЕРИАЛЫ

Микросхема TDA8561Q (datasheet на русском)

TDA8561Q представляет собой интегральный усилитель мощности класса B в 17-выводном корпусе SOT243-1. Содержит 4 усилителя по 12 Вт с несимметричными выходами (SE – Single-Ended), которые можно объединить в мостовые схемы (BTL – Bridge Tied Load), получив 2 канала по 24 Вт. Устройство разработано в первую очередь для автомобильных приложений, поэтому имеет минимум внешних компонентов, очень высокую надежность и широкий диапазон рабочих температур.

ОСОБЕННОСТИ

• Требует всего нескольких компонентов
• Высокая выходная мощность
• Четыре канала SE (4 x 12 Вт) или стерео BTL (2 x 24 Вт)
• Низкое напряжение смещения
• Фиксированный коэффициент усиления
• Диагностический выход (искажения, короткое замыкание и температурный детектор)
• Прекрасное подавление пульсаций напряжения источник
• Выбор режима MODE (активный, приглушение (MUTE) или режим ожидания (STD-BY))
• Аварийное отключение нагрузки
• Низкая мощность рассеивания в любом состоянии короткого замыкания
• Тепловая и электростатическая защиты
• Не боится переполюсовки
• Бесшумное включение/выключение
• Низкое температурное сопротивление
• Идентичные входы (инвертирующий и неинвертирующий)

 КРАТКИЕ СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ

Параметр	Значение
Напряжение питания	6 … 18 В
Максимальный импульсный выходной ток	4 А
Ток покоя	80 мА
Потребляемый ток в режиме ожидания	0,1 … 100 мкА
Включение с мостовыми выходами (стерео)
Выходная мощность (RLOAD = 4 Ом, THD = 10%)	24 Вт (typ)
Подавление пульсаций напряжения питания	48 дБ (min)
Уровень выходных шумов (RIN = 0)	70 мкВ
Входной импеданс	25 кОм
Максимальное напряжение смещения	150 мВ
Включение с несимметричными выходами (четыре канала)
Выходная мощность (RLOAD = 4 Ом, THD = 10%)	7 Вт
Выходная мощность (RLOAD = 2 Ом, THD = 10%)	12 Вт
Подавление пульсаций напряжения питания	48 дБ (min)
Уровень выходных шумов (RIN = 0)	50 мкВ
Входной импеданс	50 кОм

Рис. 1. Структура микросхемы TDA8561Q 

Вывод	Символ	Описание
1	-INV 1	Неинвертирующий вход 1
2	GND(S)	Общий провод (сигнальный)
3	INV 2	Инвертирующий вход 2
4	RR	Подавление пульсаций напряжения питания
5	VP1	Питание
6	OUT 1	Выход 1
7	GND 1	Общий провод 1 (силовой)
8	OUT 2	Выход 2
9	n.c.	Не используется
10	OUT 3	Выход 3
11	GND 2	Общий провод 2 (силовой)
12	OUT 4	Выход 4
13	VP2	Питание
14	MODE	Выбор режима работы
15	INV 3	Инвертирующий вход 3
16	VDIAG	Диагностический выход
17	-INV 4	Неинвертирующий вход 4

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ

Усиления каждого из каналов TDA8561Q фиксировано и составляет 20 дБ (26 дБ – BTL).

Использование вывода 14 (MODE) позволяет получить:

• режим ожидания с потребляемым током меньше 100 мкА
• малый ток управления включением, удешевляющим схему коммутации
• режим MUTE

Чтобы избежать щелчка при включении, производитель рекомендует держать усилитель с отключенным звуком (вывод 14) не менее 100 мс (для того чтобы успели зарядиться входные конденсаторы). Для этого можно использовать микроконтроллер или внешнюю цепь задержки. На рис. 2 показана схема, медленно увеличивающая управляющее напряжение для 14 вывода микросхемы.

Рис. 2. Схема задержки включения для TDA8561Q

TDA8561Q имеет на своем борту динамический детектор искажений (DDD – Dynamic Distortion Detector), который активируется в случае появления значительных искажений выходного сигнала в любом из каналов. Происходит это ввиду эффекта насыщения: когда с увеличением входного сигнала выходной перестает увеличиваться, «упираясь» в напряжение питания усилителя. На графике такого процессы будет виден сигнал, теряющий свою форму за счет «обрезания» в граничных значениях (рис. 3). В зарубежной литературе такой процесс называется клиппингом (англ. clipping – обрезание, срезывание).

Рис. 3. Работа схема DDD (слева BTL режим, справа – SE)

При срабатывании DDD напряжение на 16 выводе микросхемы становится близкой к нулю. Эта информация может быть использована аудио процессором для уменьшения уровня подаваемого сигнала на усилитель, чтобы ограничить искажения. Уровень напряжения на 16 выводе не зависит от того, какое количество каналов имеют искаженные сигналы, достаточно появления искажений в любом из них. При проектировании следует знать, что 16 вывод имеет выход с открытым коллектором.

При замыкании одного или нескольких выводов на силовые цепи (GND или Vp) выходные каскады сразу выключаются, и 16 вывод TDA8561Q переходит в низкий уровень. В таком состоянии микросхема будет находиться до момента снятия КЗ. Время восстановления составляет 20 мс.

Если КЗ происходит в нагрузке, то выходные каскады отключаются на 20 мс. В последующих 50 мкс схема контроля проверяет состояние нагрузки на присутствие КЗ. Если ситуация не изменилась, то схема вновь отключает выходные каскады на 20 мс, и так далее. Благодаря рабочему циклу 20 мс / 50 мкс средний ток потребления при КЗ в нагрузке составляет около 40 мА, при этом мощность рассеивания очень мала. Состояние 16 вывода так же периодически меняется: 20 мс низкого уровня, затем 50 мкс высокого (рис. 4).

Рис. 4. Осциллограма диагностического выхода при КЗ в нагрузке

К диагностическому выходу так же подведен температурный детектор. При нагревании кристалла микросхемы до T_vj = 150⁰ C, вывод 16 становиться активным и переходит низкий уровень.

МАКСИМАЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ (в соответствии с IEC 134)

Параметр	Значение
Напряжение питания в активном режиме	18 В
Напряжение питания в неактивном режиме	30 В
Пиковый выходной ток (непериодический)	6 А
Пиковый выходной ток (периодический)	4 А
Температура хранения	-55 … +150 0С
Температура окружающей среды	-40 … +85 0С
Температура кристалла	+150 0С
Безопасное напряжение КЗ	18 В
Обратное напряжение (переполюсовка)	6 В
Общая мощность рассеивания	60 Вт

Тепловое сопротивление (в соответствии с IEC 747-1) «кристалл – окружающая среда» R_{th j–a} = 40 К/Вт, сопротивление «кристалл – корпус» R_{th j–c} = 1.3 К/Вт. На рис. 5 показаны эквивалентные схемы тепловых сопротивлений.

Рис. 5. Эквивалентные схемы тепловых сопротивлений (слева BTL режим, справа – SE)

DC ХАРАКТЕРИСТИКИ (V_P = 14.4 В, T_amb = 25⁰ C, схема измерения на рис. 6)

Параметр	Значение
Напряжение питания	6 … 18 В
Ток покоя	80 … 160 мА
Выходное напряжение (DC) (прим. 1)	6.9 В
Напряжение смещения (DC)	150 мВ
Вывод 14 (MODE)
Напряжение включения	8.5 В (min)
Напряжение для активации режима MUTE	3,3 … 6,4 В
Выходное напряжение в режиме MUTE	2 мВ
Напряжение для активации режима STD-BY	0 … 2 В
Ток управления для STD-BY	100 мкА
Ток включения	12 … 40 мкА
Вывод 16 (диагностический выход)
Напряжение активного состояния выхода (КЗ или клиппинг)	0.6 В

AC ХАРАКТЕРИСТИКИ (V_P = 14.4 В, T_amb = 25⁰ C, R_LOAD = 4 Ом, f = 1 кГц)

Параметр	Значение
Стерео BTL схема (рис. 6)
Выходная мощность THD = 0.5% (прим. 5)	15 … 19 Вт
Выходная мощность THD = 10% (прим. 5)	20 … 24 Вт
Коэффициент нелинейных искажений POUT = 1 Вт	0.1%
Полоса пропускания (THD = 0.5%, POUT = 15 Вт)	20 … 15 000 Гц
Завал на низких частотах по уровню -1 дБ	45 Гц
Завал на высоких частотах по уровню -1 дБ	20 кГц
Коэффициент усиления по напряжению	26 дБ (typ)
Подавление пульсаций источника питания (прим. 2)	48 дБ
Входной импеданс	25 … 38 кОм
Уровень шумов на выходе RIN = 0 (прим. 3)	70 мкВ (typ)
Уровень шумов на выходе RIN = 10 кОм (прим. 3)	100 мкВ (typ)
Уровень шумов на выходе в режиме MUTE (прим. 3 и 4)	60 мкВ (typ)
Разделение каналов RIN = 10 кОм	40 дБ
Разбаланс каналов	1 дБ (max)
Четыре канала SE выход (рис. 7)
Выходная мощность THD = 0.5% (прим. 5)	4 … 5 Вт
Выходная мощность THD = 10% (прим. 5)	5,5 … 7 Вт
Коэффициент нелинейных искажений POUT = 1 Вт	0.1%
Выходная мощность RLOAD = 2 Ом THD = 0.5% (прим. 5)	7,5 … 10 Вт
Выходная мощность RLOAD = 2 Ом THD = 10% (прим. 5)	10 … 12 Вт
Завал на низких частотах по уровню -3 дБ	45 Гц
Завал на высоких частотах по уровню -1 дБ	20 кГц
Коэффициент усиления по напряжению	20 дБ
Подавление пульсаций источника питания (прим. 2)	48 дБ
Входной импеданс	50 … 75 кОм
Разделение каналов RIN = 10 кОм	40 дБ

Примечания

1. В диапазоне 18 В < V_P < 30 В постоянное напряжение на выходе ≤ V_P/2

2. Подавление пульсаций (RR) измеряется на выходе микросхемы при подключении источника сигнала с импедансом 0 Ом с максимальным значение амплитуды 2 В (пик-пик) и частотой от 100 Гц до 10 кГц

3. Измерение шума производиться в диапазоне 20 … 20 000 Гц

4. Уровень шума на выходе при V_i = 0 В

5. Выходная мощность измеряется непосредственно с выводов микросхемы

Рис. 6. Схема BTL включения TDA8561Q

Рис. 7. Схема SE включения TDA8561Q

Рис. 8. Схема SE включения (вариант 2)

Рис. 9. Чертеж корпуса SOT243-1

На рис. 6 показана схема включения TDA8561Q для BTL (мостового) выхода, которая используется чаще всего, так как с микросхемы можно снять максимально возможную мощность 2 х 24 Вт. Для такой схемы минимальное сопротивление нагрузки 4 Ом. 

На рис. 7 и 8 в двух вариантах показаны схемы с SE выходами. Отличаются они построением выходных цепей, а именно, использованием конденсаторов. Как видно, на рис. 7 к каждому выходу подключен свой конденсатор, а в следующей схеме такой конденсатор всего один, но имеющий большую емкость – 2200 мкФ. Если этот конденсатор выйдет из строя и произойдет КЗ его пластин, то через открытый диод D1 (катод окажется на общем проводе) сигнал придет на внутреннюю схему TDA8561Q, которая в свою очередь, активирует режим MUTE, что позволяет микросхеме снизить выходной ток и не перегреться. 

За более подробной информацией следует обратиться к заводскому техническому описанию TDA8561Q Datasheet 

ПОХОЖИЕ МАТЕРИАЛЫ

МИКРОСХЕМА TDA8560

   Одна из самых популярных и рекомендуемых для самостоятельного повторения схем усилителей звука, подходящих как для домашней акустики, так и автомагнитол – это микросхема TDA8560 (она же TDA8563). По соотношению цена/качество/простота – она вне конкуренции. Мощности в 20 (заявлено 40) ватт хватит средней для домашней аккустической системе в качестве усилителя АС. Питается данная микросхема от 12 вольт, что упрощает вопрос с БП.

Достоинства микросхемы 8560

>>  Низковольтное питание позволяет использовать конструкцию и в качестве автомобильного усилителя. 

>>  Достаточно мощное, неискаженное звучание, хороший запас по НЧ, высоких тоже достаточно, причем, они не захлебываются, как это часто бывает в случае со многими УНЧ на ИМС.

>>  К усилителю возможно подключать самую серьезную акустику.

>>  Практически полное отсутствие пассивных элементов обвязки.

>>  Корпус микросхемы соединён с массой.

>>  Низкая цена – от 5 долларов.

Схема включения TDA8560

   Приводим электрическую схему и несколько вариантов в архиве печатных плат двухканального усилителя. Простейший вариант включения:

   Принципиальная схема усилителя с дополнительными НЧ каналами. На схеме показана задержка подключения нагрузки на реле. Можно устроить электронную задержку по выводу 11, как в стандартной схеме, но на практике подавление щелчков происходит не всегда и не полностью. Лучше всего использовать именно релейную коммутацию АС.

   Особенных правил в монтаже не устанавлено, остановимся только на самых важных моментах. Микросхему устанавливайте на радиатор, контактную площадку зачистьте мелкой наждачной бумагой (нулёвкой), сверлите в нужных местах два отверстия сверлом 2,6 – 2,7 мм. и нарежьте резьбу под винт М3, под винты подложите подходящего размера шайбы. Радиатор должен выступать за пределы корпуса усилителя – для лучшего отвода тепла. 

   Можно спаять УНЧ навесным монтажём, что большинство и делает, а лучше изготовить простейшую монтажную плату, для предотвращения изгибо и отламывания выводов микросхемы. Как вариант, берите кусок двустороннего фольгированного текстолита, прикладывайте к нему микросхему, отмечайте карандашом промежутки между выводами и в этих местах удаляйте фольгу резаком. На этой же платке паяем резисторы, конденсаторы и перемычки, согласно схемы. Каждая ножка микросхемы припаивается к своей фольгированной полоске. Конструкция получается очень прочная и удобная. 12-й вывод микросхемы можно удалить – он не используется. 

Список деталей для самостоятельной сборки УМЗЧ

   Элементы необходимые для сборки усилителя:

 1. Силовой трансформатор 220/10…14 в с током 3-5 А. 
 2. Электролитический конденсатор 4700 мкФ х 25в.
 3. Сетевой выключатель.
 4. Четыре мощных диода типа Д245
 5. Регуляторы громкости и баланса.
 6. Микросхема TDA 8560Q.
 7. Радиатор охлаждения площадью 300кв.см.
 8. Резисторы и конденсаторы 10к и 0,2мкф.
 9. Входные и выходные разъемы.

Питание микросхемы TDA8560

   При сетевом питании, достаточно простого мостового выпрямителя, только не забываем шунтировать каждый диод конденсатором 0,1мкф на 50В. 

   При питании от автомобильной ссети 12В, следует спаять простой фильтр помех. Схема фильтра по питанию, для предотвращения возможных помех от
системы зажигания на рисунке ниже.

   
В связи с массовым распространением LCD телевизоров, имеющих мягко говоря слабую акустику (вспомним с ностальгией звук советских телевизоров), собранная для них пара УМЗЧ на ТДА8560 + качественная, средней цены АС – будет разумным выбором.
Материал подготовил – ГУБЕРНАТОР.

   Форум по микросхемам для усилителей

   Обсудить статью МИКРОСХЕМА TDA8560

Техническое описание TDA7851 – усилитель MOSFET 4 x 48 Вт

Номер детали: TDA7851, TDA7851F, TDA7851A

Функция: Четырехмостовой усилитель MOSFET 4 x 48 Вт

Упаковка: Flexiwatt25 (вертикальный) Тип выводов

Производитель: www. .st.com)

Image

Описание

TDA7851 – это революционный усилитель мощности класса MOSFET, разработанный для мощных автомобильных аудиосистем. Полностью дополняющая выходная структура P-Channel / N-Channel обеспечивает размах выходного напряжения между шинами, что в сочетании с высоким выходным током и минимизированными потерями насыщения задает новые опорные значения мощности в автомобильном радиоприемнике с непревзойденными характеристиками искажения.

Распиновка

Характеристики

1. Технология BCD с несколькими мощностями
2. Высокая выходная мощность:
– 4 x 48 Вт / 4 Ом макс.
– 4 x 28 Вт / 4 Ом при 14,4 В, 1 кГц, 10%
– 4 x 72 Вт / 2 Ом макс.
3. Ступень выходной мощности MOSFET
4. Превосходные характеристики вождения 2 Ом
5. Искажения класса Hi-Fi
6. Низкий выходной шум
7. Функция ожидания
8. Функция отключения

Официальная домашняя страница: http: // www.st.com/en/automotive-infotainment-and-telematics/tda7851l.html

TDA7851 Лист данных

Статьи по теме в сети

.