Усилитель на tda2611a своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 05.10.2024

При минимуме необходимых внешних компонентов микросхема обеспечивает возможность построения четырехканального усилителя, реализации функций оперативного бесшумного выключения выходного сигнала ("Mute") и перехода в ждущий режим ("Stand-By"). Усилитель обладает низким уровнем собственных шумов и малым коэффициентом гармоник. Благодаря построению выходных ступеней усилителя по мостовой схеме нет необходимости в разделительных конденсаторах.
Микросхема TDA7384 снабжена встроенными узлами защиты от замыкания выхода и выходных проводников на плюсовой провод питания и общий провод, а также от подачи напряжения питания в обратной полярности и перегревания. Предусмотрено подключение нагрузки с большим индуктивным сопротивлением. Микросхеме не грозит отключение общего провода.
На рис. 2 представлены структурная схема усилителя, его цоколевка и типовая схема его включения. С выводом 1 электрически соединена теп-лоотводящая пластина корпуса. Вывод 25 — свободный. Минимальная рекомендуемая емкость конденсатора С10— 10 мкФ.
Управлять усилителем на TDA7560 по входам "Mute" и "Stand-By" можно сигналами, снимаемыми непосредственно (без промежуточного усиления) с портов микропроцессора или с выходов логических элементов микросхем структуры КМОП. Усилитель переключается в указанные режимы при подаче на выводы 22 и 4 напряжения низкого уровня.
Высокий уровень управляющих сигналов соответствует напряжению 3,5 В и более, низкий — 1,5 В и менее. Если режимы "Mute" и "Stand-By" не используют, соответствующие выводы микросхемы (22 и 4) следует подключить непосредственно к плюсовому выводу питания.
На рис. 3—5 показаны зависимости потребляемого одним каналом микросхемы TDA7384A тока Iпот, выходного напряжения Uвых и максимальной выходной мощности одного канала Рвых для двух значений коэффициента гармоник Кг от напряжения питания Uип. На рис. 6 и 7 представлены частотные характеристики коэффициента гармоник и подавления пульсаций напряжения питания Un.n (Rвых— выходное сопротивление источника сигнала; U.эфф — эффективное напряжение пульсаций), а на рис. 8, 9 — зависимости коэффициента гармоник для двух значений частоты сигнала и суммарной рассеиваемой мощности Ррвс.сумм при одновременной работе всех каналов и КПД усилителя от суммарной выходной мощности Рвых. сумм.

По материалам О. ДОЛГОВ, В. ЧУДНОВ Московская область

Микросхемы TDA7384 TDA7560 TDA7384.pdf TDA7560.pdf мостовой четырехканальный усилитель мощности ЗЧ с высокой выходной мощностью в режиме АВ

ПЕРЕЧЕНЬ МИКРОСХЕМ С ОДИНАКОВОЙ ЦОКОЛЕВКОЙ (ЗАМЕНА)

FLEXIWATT25

История появления этой конструкции такова. Как-то ко мне подошли два друга–студента, вчерашние школьники, которым я преподавал на компьютерных курсах, и сообщили, что вытащили из телевизора, найденного в крупногабаритном мусоре по микросхеме TDA2616, и теперь хотели бы изготовить на ней усилитель для компьютерных акустических систем. Просили нарисовать схему простого, но качественного усилителя.

Содержание / Contents

↑ Разберемся вместе!

↑ Что за микросхема TDA2616?

Интегральная микросхема TDA2616 производства фирмы Philips (NXP) разработана для применений в стереофонических усилителях радио- и телевизионной техники и содержит два канала с максимальной выходной мощностью каждого 12 Вт [1].

Хотя параметры микросхемы отвечают стандарту Hi-Fi по требованиям IEC 268 и DIN 45500, по нынешним меркам с неба звезд не хватают. Если бы я предварительно взглянул на характеристики микросхемы, то находясь в здравом уме и светлой памяти, вряд ли стал рекомендовать ее для использования в усилителе мощности звуковой частоты.

Но дело было сделано, обещание дано. Кроме того, следует вспомнить самое главное, ради чего проектируется усилитель — обеспечение натурального и качественного звучания. Инструментальные методы оценки параметров, без сомнения, являются необходимым условием, но не достаточным. Для полной оценки качества звучания усилителя попытаюсь воспользоваться субъективными методами оценки, рекомендации по которым даны, например, в [2].

Кроме того, в микросхеме предусмотрена защита от короткого замыкания выходов, а также температурная защита. Для предотвращения неприятных щелчков во время включения и выключения усилителя в микросхеме имеется схема отключения звука, которая закрывает входы, если напряжение питания опускается ниже ±6 В. Кроме того, схема отключения звука может быть активирована принудительно по входу Mute (вывод 2 микросхемы), путем нагрузки током около 300 мкА.

При симметричном питании напряжение Uп может достигать ±21 В, при несимметричном — +28 В. Максимальный ток в нагрузке составляет 2,2 А.

↑ Принципиальная схема стереофонического усилителя на микросхеме TDA2616

приведена на рис. 2. Отличие от типовой схемы включения TDA2616 минимально: на входах каждого канала установлены фильтры нижних частот R3, C1 и R4, C2, предотвращающие попадание высокочастотных помех и уменьшающие динамические искажения в усилителе. Эти цепи следует признать обязательными, учитывая тот факт, что уровень радиочастотного загрязнения в квартирах в последнее время значительно возрос. Например, такой довольно мощный источник радиочастотного излучения как мобильный телефон имеется практически у каждого члена семьи.

Переходные конденсаторы С3, С4 на входе каждого канала усилителя совместно с внутренними резисторами, подключенными к неинвертирующим входам (20 кОм, см. рис. 1) образуют фильтр верхних частот с частотой среза 2,4 Гц, что позволило получить хорошую фазочастотную и переходную характеристики на нижних частотах.

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

Усилитель имеет следующие характеристики:

Усилитель имеет равномерную АЧХ в диапазоне от 3 Гц до 60 кГц по уровню — 3 дБ. Разделение между каналами не хуже 70 дБ.
Следует отметить, что в обеспечение натуральности и естественности звучания полоса частот усилителя играет важную роль. Человеческий слух обладает высокой чувствительностью к импульсным сигналам с фронтом длительностью до единиц микросекунд. Исходя из этого, верхняя граничная частота усилителя должна составлять 100…200 кГц. Данный факт подтверждается психоакустическими исследованиями, которые показали что, несмотря на то, с возрастом у людей верхняя граница восприятия звука уменьшается (к 30 годам составляет 15…17 кГц, к 40 годам — 10…14 кГц, а к 60 годам — 8…10 кГц), они без труда распознают недостаток высоких частот в музыкальных произведениях и голосе.

В данной конструкции я применил компоненты, использование которых не является экономически обоснованным для серийного производства.
Детали усилителя мощности звуковой частоты на микросхеме TDA2616:

DA1 — TDA2616 NXP, Корпус: SIL9P — 1 шт.,
R1, R2 — Рез.-0,25-2,2 МОм (Красный, красный, зеленый, золотистый) — 2 шт.,
R3, R4 — Рез.-0,25-680 Ом (Синий, серый, коричневый, золотистый) — 2 шт.,
R5, R6 — Рез.-2-8,2 Ом (Серый, красный, золотистый, золотистый) — 2 шт.,
C1, C2 — Конд.390p/63V J EVOX (NPO 390 пФ 5% керам. имп.) — 2 шт.,
C3, C4 — К73-17 имп. 2,2 мкФ х 100В 5% POLYESTER BOXED, B32522C1225J000 — 2 шт.,
C5, C6 — Конд.0,022/100V К73-24 — 2 шт.,
C7 — Конд.0,1/100V MKT-HQ (0,1/63V К73-17) — 1 шт.,
C8, C9 — Конд.2200/25V 1626+105°С EXR (2200/35V 1632+105°С) — 2 шт.,
X1, X2; X3, X4; X8, X9; X10, X11 — TB-01A клеммник 2к шаг 5 мм на плату — 4 шт.,
X5, X6, X7 — TB-3 (300) клеммник 3к шаг 5 мм на плату — 1 шт.,
XT1, XT2 — WF-2 на плату 2,54 мм вилка — 1 шт.

↑ Блок питания для усилителя

Усилитель требует для питания двухполярное напряжение ±20 В. Схема источника питания приведена на рис. 3.

В экспериментальном образце усилителя я использовал тороидальный трансформатор мощностью 50 Вт. Вторичная обмотка напряжением 2Ч15 В рассчитана на ток нагрузки 1,5 А. Применен простой нестабилизированный двухполярный источник питания, состоящий из трансформатора Т1, выпрямителя на диодах VD1…VD4 и накопительных конденсаторов С1, С2.

Конденсатор С0, подключенный к первичной обмотке силового трансформатора Т1, ослабляет помехи, поступающие из сети, а также помехи, попадающие в сеть из усилителя. Польза от его применения заключается и в уменьшении перенапряжений, вызванных включениями — выключениями усилителя, что увеличивает срок службы выключателя SA1.

В цепь первичной обмотки включен также предохранитель FU1, защищающий устройство в аварийных случаях.
Во вторичной цепи блока питания установлены предохранители FU2, FU3. Оксидные конденсаторы шунтированы пленочными С3, С4.

Детали блока питания

Конденсатор С0 может быть как специализированный снабберный MKP X2 на рабочее напряжение 275 В, так и общего применения, например, К73-17 на напряжение 630 В.
DA1 — 7815API (15V;1,0A) — 1 шт.,
DA2 — 7915CV (-15V;1A) — 1 шт.,
Радиатор U-образный FK301, алюминий, 13,3Ч19,1Ч12,7 мм, для корпусов типа TO-220 — 2 шт.,
VD1…VD4 — Диод P600M PBF — 4 шт.,
HL1, HL2 — Светодиод LED L354ED кр. d=3 — 2 шт.,
R1, R2 — Рез.-1-2,2 к (Красный, красный, красный, золотистый) — 2 шт.,
C0 — Конд.0,22/275V MKPX2 (0,22/630V К73-17) — 1 шт.,
C1, C2 — Конд.10000/25V 2535 +85°С (Конд.10000/35V 2550 +105°С) — 2 шт.,
C3, C4 — Конд.1/63V К73-17 — 2 шт.,
C5…C8 — Конд.0,1/100V MKT — 4 шт.,
C9, C10 — Конд.100/25V 0812 ELR — 2 шт.,
X1, X2, X3; X4, X5, X6; X7, X8, X9; X10, X11, X12 — TB-3 (300) клеммник 3к шаг 5 мм на плату (16A, 250V, AWG 22-14) — 4 шт.,
Держ. пред. 5Ч20 на плату (пара) FH-100 — 2 шт.,
FU2, FU3 — Пред.3,15А (d=5; L=20) — 2 шт.,
Гнездо для БП с предохранителем AS-7 (10A/250V) — 1 шт.,
FU1 — Пред.0,5А (d=5; L=20) — 1 шт.,
Т1 — Трансформатор тороидальный ТТП50 (2Ч15 В, 1,5 А) — 1 шт.

↑ Сборка усилителя и БП

проста (рис. 4 — 6). Микросхема TDA2616 в усилителе мощности (рис. 4) размещается на радиаторе с площадью охлаждающей поверхности около 200 кв. см. Применение теплопроводной пасты приветствуется.

↑ Немного общей теории о прослушивании

↑ Комната прослушивания по рекомендациям МЭК и наше жилище

↑ Аудиофил? Меломан? Филофонист?

При обсуждении звучания усилителя мы пытались разобраться, для какой категории людей он предназначен: аудиофилов, меломанов или филофонистов [3].

Еще одни приверженцы музыки — филофонисты, увлекаются коллекционированием фонограмм. Они непривередливы к аппаратуре, а сама музыка, как правило, интересует их лишь в части демонстрации редких записей.

↑ Файлы

Желающие могут взять схемы и печатные платы
🎁The_amplifier_on_a_microcircuit_TDA2616.7z 32.19 Kb ⇣ 150

На настоящее время изготовление хорошего квадроусилителя с автомобильным 12-ти вольтовым питанием представляется делом, простым даже для начинающих радиолюбителе. Тем более, что на рынке можно купить десятки типов 4-х канальных микросхем УНЧ, от таких известных производителей, как SANYO и TOSHIBA. Все эти микросхемы характеризуются простотой подключения, хорошей выходной мощностью – до 40 ватт на канал, низким коэффициентом гармоник. Усилители работают в классе АВ и содержат комплиментарную пару биполярных транзисторов на выходе. Имеется режим отключения звука (mute) и отключения питания (st-by).

Несмотря на большое разнообразие номенклатуры выпускаемых микросхем – около полусотни видов, все они имеют похожую схему подключения и технические характеристики. Благодаря простоте схемы включения и универсальном питании 12 вольт, эти УНЧ могут быть установлены и в музыкальные центры, и в отдельные 4-х канальные усилители, и в автомобиль.

Более подробно о параметрах 4-х канальных УНЧ читайте в статье про работу микросхемы TDA7388. Ниже приводится таблица параметров и назначений выводов микросхем для 4-х канальных усилителей.

DET ON/OFF
ACCONT1
AUX IN

ACCONT1
AUX IN
DET ON/OFF
DET ON/OFF

RIPPLE
RIPPLE
RIPPLE

RIPPLE
RIPPLE
RIPPLE
RIPPLE

ONTIME
ONTIME
ONTIME

ONTIME
ONTIME
ONTIME
ONTIME

OFFSET DET
ACCONT2
CLIP DET

ACCONT2
CLIP DET
OFFSET DET
OFFSET DET

Учитывая невысокую цену данных интегральных усилителей, покупка такой микросхемы окажется очень оправданной, особенно для ремонта многоканальных УНЧ в различной аудиотехнике.

Немного нетрадиционный корпус SIL-9, но достаточно удобный для крепления радиатора охлаждения микросхемы TDA2616 может стать причиной для сборки простого двухканального УМЗЧ. Её длинные выводы можно изогнуть, адаптировав под определенный корпус усилителя.

Усилитель на микросхеме TDA2616 может питаться от источника с симметричным и асимметричным напряжением. В этой статье будет приведена схема и адаптированная под нее печатная плата УНЧ именно для асимметричного источника.

В свой функционал микросхема включает защиту от перегрева, которая с ростом температуры плавно ограничивает выходную мощность, а также защиту от короткого замыкания на выходе усилителя.

Основные характеристики микросхемы TDA2616

Максимальное напряжение питания (симметричное) ……… ±21В

*Типовое напряжение питания (несимметричное) ………. +24В

Сопротивление нагрузки ………. 4-8Ом (зависит от Vp)

Выходная мощность (на каждый канал при THD=0.5%):

Vp=±16В, Rout=8Ом ……. 12Вт

Vs=+24В, Rout=8Ом ……… 6Вт

Vs=+24В, Rout=4Ом …….. 10Вт

*Максимальное напряжение Vs (несимметричное) составляет 32 Вольта постоянного тока.

Подробные характеристики указаны в Datasheet. Обозначение выводов представлено ниже.

Схема стерео усилителя на TDA2616

Резисторы R1 и R2 мощностью 0.25Вт. Неполярные конденсаторы C1 и C2 желательно использовать пленочные, я установил такие в качестве всех неполярных конденсаторов. Если эксплуатировать усилитель при напряжении питания более 20В, то для повышения его надежности рекомендую использовать электролитический конденсатор C4 на 35В.

Не забываем установить перемычку между 3 и 8 выводами.

При тестировании усилителя, он начинал запускаться при 14В.

Для охлаждения микросхемы, необходимо к её фланцу через теплопроводящую пасту прикрепить радиатор. Площадь его поверхности должна быть более 150см 2 .

Функция MUTE

У каждого радиолюбителя есть мечта, собрать мощный усилитель низкой частоты своими руками. Благодаря современным технологиям любую мечту легко осуществить. Например, собрать высококачественный усилитель мощности HI-FI класса устанавливаемый в дорогой радиоаппаратуре на микросхеме TDA7850. Эта микросхема представляет собой 4-х канальный усилитель НЧ с максимальной выходной мощностью 4х50 Вт на каждый канал при подключении динамических головок с сопротивлением 4 Ом, что в сумме составляет 200 Вт. Номинальная мощность усилителя 4х30 Вт. Чем отличается максимальная мощность от номинальной? Тем, что максимальную мощность усилитель выдает кратковременно, например во время воспроизведения баса. Номинальная мощность, это мощность при которой усилитель может работать без повреждений длительное время, например воспроизводить музыку.

На этом рисунке изображена схема усилителя низкой частоты на микросхеме TDA7850.

Усилитель звука НЧ на микросхеме TDA7850

Чтобы собрать эту схему, вам понадобится минимальное количество радиодеталей. Процессором усилителя является микросхема TDA7850 заменить её можно только на TDA7560, других аналогов нет. Ни в коем случае не ставьте сюда микросхемы TDA7850A, TDA7850EP, TDA7850H у них совершенно другая распиновка. Все резисторы металлоплёночные мощностью 0.125 Вт или 0.25 Вт. Чтобы не было искажения звука конденсаторы лучше всего поставить полиэстеровые с рабочим напряжением не менее 25 вольт. Конденсаторы С5, С7, С8 обычные электролитические. Кстати С7 и С8 можно заменить одним конденсатором емкостью 10000 мкФ 25В. Большая емкость нужна, чтобы не было просадки напряжения и хрипов во время сочного баса. У микросхемы имеется функция бесшумного включения ST-BY устраняющая щелчки при включении усилителя и функция MUTE, которая устраняет шипение во время отсутствия сигнала на входе усилителя.

По умолчанию эти две функции желательно включить поставив две перемычки в местах отмеченных на схеме Jmp1 и Jmp2. К усилителю можно подключать четыре динамические головки с сопротивлением катушки 4 Ом и номинальной мощностью 50 Вт. Напряжение питания усилителя однополярное от 12 до 16В. Для питания усилителя лучше всего использовать блок питания от компьютера или бортовую сеть автомобиля. На максимальной громкости с четырьмя динамиками усилитель потребляет более 6А. Во время работы, особенно на максимальной громкости микросхема TDA7850 очень сильно нагревается, поэтому необходимо поставить большой радиатор от компьютерного процессора или принудительное охлаждение в виде небольшого вентилятора.

Детали усилителя разместите на печатной плате размером 80х53 мм. Жёлтыми линиями на печатной плате отмечены перемычки, которые необходимо установить. Если вы хотите подключить усилитель к 4-х канальной магнитоле, тогда необходимо удалить две перемычки соединяющие входы IN1, IN2 и IN3, IN4. При подключении к МП3 плееру, телефону, 2-х канальной магнитоле, перемычки должны стоять на своих местах.

В качестве источника звука я подключил универсальный МП3 плеер. Провода соединяющие вход усилителя с источником звука обязательно должны быть экранированными, иначе будет присутствовать противный фоновый шум.

К усилителю можно подключать 4 динамика с сопротивлением катушки 4 Ом и номинальной мощностью 50 Вт. Я подключил всего два динамика АС JVC CS-DR1720, для моих целей вполне достаточно. Звук очень громкий и качественный, как в дорогих автомобильных магнитолах. Осталось установить динамики на свои места и наслаждаться великолепным звучанием.

Радиодетали для сборки усилителя звука низкой частоты

Микросхема TDA7850 или TDA7560
Резисторы 0.125 — 0.25 Вт R1, R5 470K, R2, R3 10K, R4 47K
Конденсаторы C1, C2, C3, C4 0.1mf, C5 47mf 50V, C6, C9 1mf, C7, C8 4700mf 35V, C10 0.47mf
Динамики 4 шт. сопротивление катушки 4 Ом номинальная мощность 50 Вт из недорогих и качественных АС JVC CS-DR1720

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как сделать усилитель звука своими руками

Читайте также: