Zvýšenie výkonu zosilňovača na čipe TDA7294. Nízkofrekvenčný zosilňovač na čipe TDA7384 Vyrobte si audio zosilňovač z TDA 72 94

Nízkofrekvenčný výkonový zosilňovač triedy Hi-Fi vyrobený pomocou mostíkového obvodu pomocou dvoch integrovaných obvodov TDA7294. Umožňuje vám získať výstupný výkon až 170 wattov, čo je ideálne pre subwoofer.

technické údaje

• Výstupný výkon pri záťaži 8 Ohm a napájaní ±25V - 150 W;
• Výstupný výkon pri záťaži 16 Ohm a napájaní ±35V - 170W.

Schematický diagram

Zosilňovač má ochranu koncového stupňa proti skratu, tepelnú ochranu (prepnutie na znížený výkon v prípade prehriatia, ku ktorému dochádza pri veľkom zaťažení), prepäťovú ochranu, režim vypnutia (Standby), režim zapnutia/vypnutia vstupného signálu (Mute) a ochranu pred „kliknutie“ pri zapínaní/vypínaní. To všetko už bolo implementované v integrovaných obvodoch TDA7294.

Ryža. 1. Mostíkový obvod na prepojenie dvoch mikroobvodov TDA7294 - výkonný mostíkový nízkofrekvenčný zosilňovač.

Diely a PCB

Ryža. 2. Doska plošných spojov pre mostíkovú verziu zahrnutia mikroobvodov TDA7294.

Ryža. 3. Umiestnenie komponentov pre mostovú verziu zahrnutia mikroobvodov TDA7294.

Na napájanie takéhoto výkonového zosilňovača potrebujete zdroj energie s transformátorom s výkonom najmenej 250-300 wattov. V obvode usmerňovača je vhodné nainštalovať na každé rameno elektrolytické kondenzátory 10 000 μF alebo viac.

Mostový obvod z údajového listu

Ryža. 4. Mostíkový obvod na prepojenie dvoch mikroobvodov TDA7294 (z datasheetu).

V režime mosta musí byť odpor záťaže najmenej 8 ohmov, inak sa mikroobvody spália nadprúdom!

Vytlačená obvodová doska

Univerzálna doska plošných spojov pre možnosti dvojkanálového a premosteného výkonového zosilňovača.

Mostíkový obvod na zapnutie UMZCH pozostáva z dvoch identických kanálov, z ktorých jeden je signálový vstup pripojený k zemi a spätnoväzbový vstup (noha 2) je pripojený cez 22K odpor k výstupu druhého kanála.

Tiež 10. vetva mikroobvodov (Mute) a 9. vetva (Stand-By) musia byť pripojené k obvodu riadenia režimu zostaveného pomocou odporov a kondenzátorov (obrázok 6).

Ryža. 5. Doska plošných spojov pre výkonový zosilňovač na báze čipov TDA7294.

Dosky majú mierne odchýlky (k lepšiemu) od schémy z údajového listu:

• Na vstupoch mikroobvodov (kolík 3) sú nainštalované kondenzátory 4 µF, nie 0,56 µF;
• 470 µF kondenzátor je zapojený medzi 680 Ohmový odpor (ktorý ide na kolík 2) a zem;
• Kondenzátory medzi nohami 6 a 14 sú 470 uF, nie 22 uF;
• Pre napájanie sa namiesto 0,22 µF kondenzátorov navrhuje inštalovať 680 nF (0,68 µF);

V mostíkovom zapojení sú kolíky 10 a 9 navzájom spojené a pripojené k obvodu riadenia režimu.

Ryža. 6. Jednoduchý riadiaci obvod pre režimy Standby-Mute pre čipy TDA7294.

Ak chcete zapnúť mikroobvody (vypnúť ich z tichého a energeticky úsporného režimu), kontakty „VM“ a „VSTBY“ stačí pripojiť ku kladnému kolíku napájania +Vs.

Táto doska plošných spojov je univerzálna, možno ju použiť pre dvojkanálový aj mostový režim prevádzky zosilňovača na čipoch TDA7294. Pozemné vedenie (GND) je tu veľmi dobre urobené, čo zlepší spoľahlivosť a odolnosť UMZCH proti hluku.

Literatúra:

1. Datasheet pre čip TDA7294 - na stiahnutie (archív 7-Zip, 1,2 MB).
2. Časté otázky pre TDA7294 - cxem.net/sound/amps/amp129.php

Vytvorenie dobrého výkonového zosilňovača bolo vždy jednou z ťažkých etáp pri navrhovaní audio zariadenia. Kvalita zvuku, jemnosť basov a čistý zvuk stredných a vysokých frekvencií, detailnosť hudobných nástrojov - to všetko sú prázdne slová bez kvalitného nízkofrekvenčného koncového zosilňovača.

Predslov

Z rôznych domácich nízkofrekvenčných zosilňovačov na tranzistoroch a integrovaných obvodoch, ktoré som vyrobil, obvod na čipe vodiča fungoval najlepšie zo všetkých. TDA7250 + KT825, KT827.

V tomto článku vám poviem, ako vytvoriť zosilňovač zosilňovača, ktorý je ideálny na použitie v domácich audio zariadeniach.

Parametre zosilňovača, pár slov o TDA7293

Hlavné kritériá, podľa ktorých bol obvod ULF vybraný pre zosilňovač Phoenix-P400:

• Výkon približne 100 W na kanál pri zaťažení 4 Ohm;
• Napájanie: bipolárne 2 x 35V (do 40V);
• Nízka vstupná impedancia;
• Malé rozmery;
• Vysoká spoľahlivosť;
• Rýchlosť výroby;
• Vysoká kvalita zvuku;
• Nízka hladina hluku;
• Nízke náklady.

Toto nie je jednoduchá kombinácia požiadaviek. Najprv som vyskúšal možnosť založenú na čipe TDA7293, ale ukázalo sa, že to nie je to, čo som potreboval, a tu je dôvod ...

Za celý ten čas som mal možnosť zostaviť a otestovať rôzne ULF obvody - tranzistorové z kníh a publikácií časopisu Radio, na rôznych mikroobvodoch...

Rád by som povedal svoje slovo o TDA7293 / TDA7294, pretože na internete sa o ňom veľa popísalo a viackrát som videl, že názor jedného človeka je v rozpore s názorom druhého. Po zostavení niekoľkých klonov zosilňovača pomocou týchto mikroobvodov som pre seba urobil niekoľko záverov.

Mikroobvody sú naozaj celkom dobré, aj keď veľa závisí od úspešného usporiadania dosky plošných spojov (najmä uzemňovacích vedení), dobrého napájania a kvality elektroinštalačných prvkov.

Čo ma na ňom hneď potešilo, bol pomerne veľký výkon dodaný do záťaže. Čo sa týka jednočipového integrovaného zosilňovača, nízkofrekvenčný výstupný výkon je veľmi dobrý, rád by som tiež poznamenal veľmi nízku hladinu šumu v režime bez signálu. Je dôležité postarať sa o dobré aktívne chladenie čipu, keďže čip pracuje v režime „kotla“.

Čo sa mi na zosilňovači 7293 nepáčilo, bola nízka spoľahlivosť mikroobvodu: z niekoľkých zakúpených mikroobvodov na rôznych predajných miestach zostali funkčné iba dva! Jeden som vypálil preťažením vstupu, 2 vyhoreli hneď po zapnutí (vyzerá to na továrenskú závadu), ďalší sa mi z nejakého dôvodu vypálil, keď som ho znova zapol 3. krát, hoci predtým fungoval normálne a neboli pozorované žiadne anomálie... Možno som mal len smolu.

A teraz, hlavným dôvodom, prečo som v mojom projekte nechcel použiť moduly založené na TDA7293, je „kovový“ zvuk, ktorý je viditeľný pre moje uši, nie je v ňom žiadna jemnosť a sýtosť, stredné frekvencie sú trochu nudné.

Dospel som k záveru, že tento čip je ideálny pre subwoofery alebo nízkofrekvenčné zosilňovače, ktoré budú hukotať v kufri auta alebo na diskotékach!

Téme jednočipových koncových zosilňovačov sa ďalej nebudem dotýkať, potrebujeme niečo spoľahlivejšie a kvalitnejšie, aby to nebolo také drahé na pokusy a omyly. Zostavenie 4 kanálov zosilňovača pomocou tranzistorov je dobrá voľba, ale je dosť ťažkopádna pri vykonávaní a môže byť tiež náročná na konfiguráciu.

Čo by ste teda mali použiť na zostavenie, ak nie tranzistory alebo integrované obvody? - na oboch, šikovne ich kombinuj! Zostavíme výkonový zosilňovač pomocou budiaceho čipu TDA7250 s výkonnými kompozitnými Darlingtonovými tranzistormi na výstupe.

Obvod LF výkonového zosilňovača založený na čipe TDA7250

Čip TDA7250 v balení DIP-20 je spoľahlivý stereo driver pre Darlington tranzistory (high-gain kompozitné tranzistory), na základe ktorého si môžete postaviť kvalitný dvojkanálový stereo UMZCH.

Výstupný výkon takéhoto zosilňovača môže dosiahnuť alebo aj presiahnuť 100 W na kanál pri záťažovom odpore 4 Ohmy, závisí od typu použitých tranzistorov a napájacieho napätia obvodu.

Po zostavení kópie takéhoto zosilňovača a prvých testoch som bol príjemne prekvapený kvalitou zvuku, výkonom a tým, ako hudba produkovaná týmto mikroobvodom „ožila“ v kombinácii s tranzistormi KT825, KT827. V skladbách sa začali ozývať veľmi malé detaily, nástroje zneli bohato a „ľahko“.

Tento čip môžete napáliť niekoľkými spôsobmi:

• Obrátenie polarity elektrického vedenia;
• Prekročenie maximálneho povoleného napájacieho napätia ±45V;
• Vstupné preťaženie;
• Vysoké statické napätie.

Ryža. 1. Mikroobvod TDA7250 v balení DIP-20, vzhľad.

Datasheet pre čip TDA7250 - (135 KB).

Pre každý prípad som si kúpil 4 mikroobvody naraz, z ktorých každý má 2 zosilňovacie kanály. Mikroobvody boli zakúpené v internetovom obchode za cenu približne 2 doláre za kus. Na trhu chceli za takýto čip viac ako 5 dolárov!

Schéma, podľa ktorej bola moja verzia zostavená, sa príliš nelíši od schémy uvedenej v údajovom liste:

Ryža. 2. Obvod stereo nízkofrekvenčného zosilňovača na báze mikroobvodu TDA7250 a tranzistorov KT825, KT827.

Pre tento obvod UMZCH bol zostavený domáci bipolárny napájací zdroj +/- 36V s kapacitami 20 000 μF v každom ramene (+Vs a -Vs).

Časti výkonového zosilňovača

Poviem vám viac o vlastnostiach častí zosilňovača. Zoznam rádiových komponentov pre zostavenie obvodov:

Indukčné cievky na výstupe UMZCH sú navinuté na ráme s priemerom 10 mm a obsahujú 40 závitov smaltovaného medeného drôtu s priemerom 0,8-1 mm v dvoch vrstvách (20 závitov na vrstvu). Aby sa cievky nerozpadli, je možné ich upevniť tavným silikónom alebo lepidlom.

Kondenzátory C22, C23, C4, C3, C1, C2 musia byť navrhnuté pre napätie 63V, zvyšné elektrolyty - pre napätie 25V alebo viac. Vstupné kondenzátory C6 a C5 sú nepolárne, filmové alebo sľudové.

Rezistory R16-R19 musia byť navrhnuté na výkon min 5 Watt. V mojom prípade boli použité miniatúrne cementové odpory.

Odolnosti R20-R23, ako aj R.L. možno inštalovať s výkonom od 0,5W. Rezistory Rx - výkon najmenej 1W. Všetky ostatné odpory v obvode je možné nastaviť na výkon 0,25W.

Je lepšie vybrať páry tranzistorov KT827 + KT825 s najbližšími parametrami, napríklad:

1. KT827A(Uke=100V, h21E>750, Pk=125W) + KT825G(Uke=70V, h21E>750, Pk=125W);
2. KT827B(Uke=80V, h21E>750, Pk=125W) + KT825B(Uke=60V, h21E>750, Pk=160W);
3. KT827V(Uke=60V, h21E>750, Pk=125W) + KT825B(Uke=60V, h21E>750, Pk=160W);
4. KT827V(Uke=60V, h21E>750, Pk=125W) + KT825G(Uke=70V, h21E>750, Pk=125W).

V závislosti od písmena na konci označenia pre tranzistory KT827 sa menia iba napätia Uke a Ube, ostatné parametre sú identické. Ale tranzistory KT825 s rôznymi písmenovými príponami sa už v mnohých parametroch líšia.

Ryža. 3. Pinout výkonných tranzistorov KT825, KT827 a TIP142, TIP147.

Odporúča sa skontrolovať použiteľnosť tranzistorov použitých v obvode zosilňovača. Darlington tranzistory KT825, KT827, TIP142, TIP147 a ďalšie s vysokým ziskom obsahujú dva tranzistory, pár odporov a diódu vo vnútri, takže bežný test multimetrom tu nemusí stačiť.

Ak chcete otestovať každý z tranzistorov, môžete zostaviť jednoduchý obvod s LED:

Ryža. 4. Schéma testovania tranzistorov štruktúry P-N-P a N-P-N na prevádzkyschopnosť v kľúčovom režime.

V každom z okruhov by sa po stlačení tlačidla mala rozsvietiť LED dióda. Napájanie je možné od +5V do +12V.

Ryža. 5. Príklad testovania výkonu tranzistora KT825, štruktúra P-N-P.

Každá dvojica výstupných tranzistorov musí byť inštalovaná na radiátoroch, pretože už pri priemernom výstupnom výkone ULF bude ich zahrievanie celkom zreteľné.

Technický list pre čip TDA7250 ukazuje odporúčané páry tranzistorov a výkon, ktorý je možné pomocou nich získať v tomto zosilňovači:

Montáž tranzistorov KT825, KT827 (puzdro TO-3)

Osobitná pozornosť by sa mala venovať inštalácii výstupných tranzistorov. Na puzdro tranzistorov KT827, KT825 je pripojený kolektor, takže ak dôjde k náhodnému alebo úmyselnému skratu puzdier dvoch tranzistorov v jednom kanáli, dôjde ku skratu v napájacom zdroji!

Ryža. 6. Tranzistory KT827 a KT825 sú pripravené na montáž na radiátory.

Ak sa tranzistory plánujú namontovať na jeden spoločný radiátor, ich puzdrá musia byť izolované od radiátora pomocou sľudových tesnení, ktoré boli predtým na oboch stranách potiahnuté tepelnou pastou, aby sa zlepšil prenos tepla.

Ryža. 7. Radiátory, ktoré som použil pre tranzistory KT827 a KT825.

Aby som dlho neopisoval, ako nainštalovať izolované tranzistory na radiátory, uvediem jednoduchý nákres, ktorý všetko podrobne zobrazuje:

Ryža. 8. Izolovaná montáž tranzistorov KT825 a KT827 na radiátory.

Vytlačená obvodová doska

Teraz vám poviem o doske s plošnými spojmi. Nebude ťažké ho oddeliť, pretože obvod je takmer úplne symetrický pre každý kanál. Musíte sa pokúsiť čo najviac vzdialiť vstupné a výstupné obvody od seba - zabránite tým samobudeniu, veľkému rušeniu a ochránite sa pred zbytočnými problémami.

Sklolaminát je možné odoberať s hrúbkou 1 až 2 milimetre, doska v zásade nepotrebuje špeciálnu pevnosť. Po vyleptaní stopy ich musíte dobre pocínovať spájkou a kolofóniou (alebo tavidlom), tento krok neignorujte - je to veľmi dôležité!

Dráhy pre dosku s plošnými spojmi som rozložil ručne na hárok kockovaného papiera pomocou jednoduchej ceruzky. To je to, čo robím od čias, keď sa o SprintLayout a LUT technológii mohlo len snívať. Tu je naskenovaná šablóna návrhu dosky plošných spojov pre ULF:

Ryža. 9. Doska plošných spojov zosilňovača a umiestnenie súčiastok na nej (kliknutím otvoríte plnú veľkosť).

Kondenzátory C21, C3, C20, C4 na ručne kreslenej doske nie sú, sú potrebné na filtrovanie napájacieho napätia, osadil som ich do samotného zdroja.

UPD:Ďakujem Alexandru pre rozloženie PCB v Sprint Layout!

Ryža. 10. Doska plošných spojov pre UMZCH na čipe TDA7250.

V jednom z mojich článkov som povedal, ako vyrobiť túto dosku plošných spojov pomocou metódy LUT.

Stiahnite si plošný spoj od Alexandra vo formáte *.lay(Sprint Layout) - (71 KB).

UPD. Tu sú ďalšie dosky plošných spojov uvedené v komentároch k publikácii:

Čo sa týka pripojovacích vodičov pre napájanie a na výstupe obvodu UMZCH, mali by byť čo najkratšie a s prierezom minimálne 1,5 mm. V tomto prípade, čím kratšia dĺžka a väčšia hrúbka vodičov, tým menšie straty prúdu a rušenie v obvode zosilnenia výkonu.

Výsledkom boli 4 zosilňovacie kanály na dvoch malých prúžkoch:

Ryža. 11. Fotografie hotových dosiek UMZCH pre štyri kanály zosilnenia výkonu.

Nastavenie zosilňovača

Správne zostavený obvod vyrobený z opraviteľných častí začne okamžite fungovať. Pred pripojením konštrukcie k zdroju energie je potrebné dôkladne skontrolovať dosku plošných spojov na prípadné skraty a tiež odstrániť prebytočnú kolofóniu pomocou kúska vaty namočenej v rozpúšťadle.

Reprosústavy odporúčam zapájať do obvodu už pri prvom zapnutí a pri pokusoch s použitím rezistorov s odporom 300-400 Ohmov, tým ušetríte reproduktory pred poškodením, ak sa niečo pokazí.

Na vstup je vhodné pripojiť regulátor hlasitosti – jeden duálny variabilný odpor alebo dva samostatne. Pred zapnutím UMZCH dáme prepínač odporu (rezistorov) do ľavej krajnej polohy, ako na schéme (minimálna hlasitosť), potom pripojením zdroja signálu k UMZCH a privedením napájania do obvodu môžete hladko zvýšte hlasitosť a sledujte, ako sa zostavený zosilňovač správa.

Ryža. 12. Schematické znázornenie zapojenia premenných rezistorov ako regulátorov hlasitosti pre ULF.

Variabilné odpory je možné použiť s akýmkoľvek odporom od 47 KOhm do 200 KOhm. Pri použití dvoch premenných odporov je žiaduce, aby ich odpory boli rovnaké.

Poďme teda skontrolovať výkon zosilňovača pri nízkej hlasitosti. Ak je s obvodom všetko v poriadku, poistky na elektrických vedeniach je možné vymeniť za výkonnejšie (2-3 ampéry); dodatočná ochrana počas prevádzky UMZCH neublíži.

Pokojový prúd výstupných tranzistorov je možné merať pripojením ampérmetra alebo multimetra v režime merania prúdu (10-20A) ku kolektorovej medzere každého tranzistora. Vstupy zosilňovača musia byť pripojené na spoločnú zem (úplná absencia vstupného signálu) a reproduktory musia byť pripojené k výstupom zosilňovača.

Ryža. 13. Schéma zapojenia ampérmetra na meranie kľudového prúdu výstupných tranzistorov audio zosilňovača.

Pokojový prúd tranzistorov v mojom UMZCH pomocou KT825+KT827 je približne 100mA (0,1A).

Výkonové poistky je možné nahradiť aj výkonnými žiarovkami. Ak sa niektorý z kanálov zosilňovača správa nevhodne (hučanie, šum, prehrievanie tranzistorov), je možné, že problém spočíva v dlhých vodičoch vedúcich k tranzistorom, skúste zmenšiť dĺžku týchto vodičov.

Na záver

To je zatiaľ všetko, v nasledujúcich článkoch vám poviem ako vyrobiť zdroj pre zosilňovač, indikátory výstupného výkonu, ochranné obvody reproduktorových sústav, o skrinke a prednom paneli...

– Sused prestal klopať na radiátor. Pustila som si hudbu, aby som ho nepočula.
(Z audiofilského folklóru).

Epigraf je ironický, ale audiofil nemusí byť nevyhnutne „chorý v hlave“ s tvárou Josha Ernesta na brífingu o vzťahoch s Ruskou federáciou, ktorý je „nadšený“, pretože jeho susedia sú „šťastní“. Niekto chce doma počúvať vážnu hudbu ako v sále. Na tento účel je potrebná kvalita aparatúry, ktorá sa medzi milovníkov decibelovej hlasitosti ako takej jednoducho nezmestí tam, kde rozumní ľudia majú rozum, no na to druhé ide nad rozum z cien vhodných zosilňovačov (UMZCH, audio frekvencia Výkonový zosilňovač). A niekto na tejto ceste má túžbu pripojiť sa k užitočným a vzrušujúcim oblastiam činnosti - technológii reprodukcie zvuku a elektronike všeobecne. Ktoré sú v dobe digitálnych technológií neoddeliteľne spojené a môžu sa stať vysoko výnosným a prestížnym povolaním. Optimálnym prvým krokom v tejto veci vo všetkých ohľadoch je vyrobiť zosilňovač vlastnými rukami: Práve UMZCH umožňuje s úvodným školením na základe školskej fyziky na tom istom stole prejsť od najjednoduchších návrhov na pol večera (ktoré však dobre „spievajú“) až po najzložitejšie celky, cez ktoré sa rocková kapela bude hrať s radosťou.Účelom tejto publikácie je poukázať na prvé fázy tejto cesty pre začiatočníkov a možno sprostredkovať niečo nové tým, ktorí majú skúsenosti.

Protozoa

Takže najprv skúsme vyrobiť zosilňovač zvuku, ktorý jednoducho funguje. Na to, aby ste sa do zvukovej techniky dôkladne dostali, budete musieť postupne zvládnuť pomerne veľa teoretického materiálu a nezabúdať si pri postupe obohacovať svoju vedomostnú základňu. Ale každá „šikovnosť“ sa ľahšie osvojí, keď vidíte a cítite, ako to funguje „v hardvéri“. Ani v tomto článku sa ďalej nezaobídeme bez teórie – o tom, čo potrebujete vedieť na začiatku a čo sa dá vysvetliť bez vzorcov a grafov. Medzitým bude stačiť vedieť používať multitester.

Poznámka: Ak ste ešte nespájali elektroniku, majte na pamäti, že jej komponenty sa nemôžu prehriať! Spájkovačka - do 40 W (najlepšie 25 W), maximálny povolený čas spájkovania bez prerušenia - 10 s. Spájkovaný kolík chladiča je držaný 0,5-3 cm od miesta spájkovania na boku tela prístroja pomocou lekárskej pinzety. Kyslé a iné aktívne tavivá sa nemôžu použiť! Spájka - POS-61.

Vľavo na obr.- najjednoduchší UMZCH, „ktorý jednoducho funguje“. Môže byť zostavený pomocou germánových aj kremíkových tranzistorov.

Na tomto dieťati je vhodné naučiť sa základy nastavenia UMZCH s priamymi prepojeniami medzi kaskádami, ktoré poskytujú najčistejší zvuk:

• Pred prvým zapnutím napájania vypnite záťaž (reproduktor);
• Namiesto R1 prispájkujeme reťaz konštantného odporu 33 kOhm a premenného odporu (potenciometer) 270 kOhm, t.j. prvá poznámka štyrikrát menej a druhý cca. dvojnásobok nominálnej hodnoty v porovnaní s originálom podľa schémy;
• Dodávame energiu a otáčaním potenciometra v bode označenom krížikom nastavíme udávaný kolektorový prúd VT1;
• Odstránime napájanie, rozpájkujeme dočasné odpory a zmeriame ich celkový odpor;
• Ako R1 nastavíme rezistor s hodnotou zo štandardnej série najbližšie k meranej;
• R3 nahradíme konštantným reťazcom 470 Ohm + potenciometer 3,3 kOhm;
• Rovnako ako podľa paragrafov. 3-5, V. A nastavíme napätie rovné polovici napájacieho napätia.

Bod a, odkiaľ je signál odvádzaný do záťaže, je tzv. stred zosilňovača. V UMZCH s unipolárnym napájaním je nastavená na polovicu svojej hodnoty a v UMZCH s bipolárnym napájaním - nula vzhľadom na spoločný vodič. Toto sa nazýva nastavenie vyváženia zosilňovača. V unipolárnych UMZCH s kapacitným oddelením záťaže ho nie je potrebné pri nastavovaní vypínať, ale je lepšie si na to zvyknúť reflexívne: nesymetrický 2-pólový zosilňovač s pripojenou záťažou môže spáliť vlastný výkon a drahé výstupné tranzistory alebo dokonca „nový, dobrý“ a veľmi drahý výkonný reproduktor.

Poznámka: komponenty, ktoré vyžadujú výber pri nastavovaní zariadenia v rozložení, sú na diagramoch označené buď hviezdičkou (*) alebo apostrofom (‘).

V strede toho istého obr.- jednoduchý UMZCH na tranzistoroch, už vyvíjajúci výkon až 4-6 W pri zaťažení 4 ohmy. Hoci funguje ako ten predchádzajúci, v tzv. triedy AB1, nie sú určené pre Hi-Fi zvuk, ale ak vymeníte dvojicu týchto zosilňovačov triedy D (pozri nižšie) v lacných čínskych počítačových reproduktoroch, ich zvuk sa citeľne zlepší. Tu sa naučíme ďalší trik: výkonné výstupné tranzistory musia byť umiestnené na radiátoroch. Komponenty, ktoré vyžadujú dodatočné chladenie, sú na diagramoch vyznačené bodkovanými čiarami; nie však vždy; niekedy - označujúce požadovanú disipatívnu plochu chladiča. Nastavenie tohto UMZCH je vyváženie pomocou R2.

Vpravo na obr.- ešte nie 350 W monštrum (ako sa ukázalo na začiatku článku), ale už celkom solídne zviera: jednoduchý zosilňovač s 100 W tranzistormi. Môžete cez ňu počúvať hudbu, ale nie Hi-Fi, prevádzková trieda je AB2. Je však celkom vhodný na ohodnotenie miesta na piknik alebo vonkajšieho stretnutia, školskej montážnej haly alebo malej nákupnej haly. Amatérska rocková kapela, ktorá má taký UMZCH na nástroj, môže úspešne vystupovať.

V tomto UMZCH sú ďalšie 2 triky: po prvé, vo veľmi výkonných zosilňovačoch je potrebné chladiť aj hnací stupeň silného výstupu, takže VT3 je umiestnený na chladiči 100 kW alebo viac. pozri Pre výkon VT4 a VT5 sú potrebné radiátory od 400 m2. pozri Po druhé, UMZCH s bipolárnym napájaním nie sú vôbec vyvážené bez zaťaženia. Prvý jeden alebo druhý výstupný tranzistor prejde do prerušenia a príslušný prejde do saturácie. Potom pri plnom napájacom napätí môžu prúdové rázy pri vyvažovaní poškodiť výstupné tranzistory. Preto je pre vyváženie (R6, uhádli ste?) zosilňovač napájaný z +/–24 V a namiesto záťaže je zapnutý drôtový rezistor 100...200 Ohmov. Mimochodom, vlnovky v niektorých rezistoroch v diagrame sú rímske číslice, ktoré označujú ich požadovaný výkon na odvádzanie tepla.

Poznámka: Zdroj energie pre tento UMZCH potrebuje výkon 600 W alebo viac. Kondenzátory antialiasingového filtra - od 6800 µF pri 160 V. Paralelne s elektrolytickými kondenzátormi IP sú zahrnuté 0,01 µF keramické kondenzátory, ktoré zabraňujú samobudeniu pri ultrazvukových frekvenciách, ktoré môžu okamžite spáliť výstupné tranzistory.

Na terénnych pracovníkoch

Na koľajniciach. ryža. - ďalšia možnosť pre pomerne výkonný UMZCH (30 W a s napájacím napätím 35 V - 60 W) na výkonných tranzistoroch s efektom poľa:

Zvuk z neho už spĺňa požiadavky na Hi-Fi vstupnej úrovne (ak samozrejme UMZCH funguje na zodpovedajúcich akustických systémoch, reproduktoroch). Výkonné budiče v teréne nevyžadujú veľa energie na pohon, takže neexistuje žiadna kaskáda pred zapnutím. Ani výkonnejšie tranzistory s efektom poľa nezhoria reproduktory v prípade akejkoľvek poruchy - rýchlejšie sa zhoria samotné. Tiež nepríjemné, ale stále lacnejšie ako výmena drahej basovej hlavy reproduktora (GB). Tento UMZCH vo všeobecnosti nevyžaduje vyváženie alebo nastavenie. Ako dizajn pre začiatočníkov má iba jednu nevýhodu: výkonné tranzistory s efektom poľa sú oveľa drahšie ako bipolárne tranzistory pre zosilňovač s rovnakými parametrami. Požiadavky na individuálnych podnikateľov sú podobné ako v predchádzajúcich. puzdro, ale jeho výkon je potrebný od 450 W. Radiátory - od 200 m2. cm.

Poznámka: napríklad pre spínané zdroje nie je potrebné stavať výkonné UMZCH na tranzistoroch s efektom poľa. počítač Keď sa ich pokúšate „uviesť“ do aktívneho režimu požadovaného pre UMZCH, buď jednoducho vyhoria, alebo zvuk produkuje slabý zvuk a „vôbec žiadnu kvalitu“. To isté platí napríklad pre výkonné vysokonapäťové bipolárne tranzistory. z riadkového skenovania starých televízorov.

Priamo hore

Ak ste už urobili prvé kroky, potom je celkom prirodzené chcieť stavať Hi-Fi trieda UMZCH, bez toho, aby ste zachádzali príliš hlboko do teoretickej džungle. K tomu budete musieť rozšíriť prístrojové vybavenie – potrebujete osciloskop, generátor audio frekvencie (AFG) a AC milivoltmeter s možnosťou merania jednosmernej zložky. Ako prototyp na zopakovanie je lepšie vziať E. Gumeli UMZCH, podrobne popísaný v Rádiu č. 1, 1989. Na jeho zostavenie budete potrebovať niekoľko lacných dostupných komponentov, ale kvalita spĺňa veľmi vysoké požiadavky: zapnutie do 60 W, pásmo 20-20 000 Hz, nerovnomernosť frekvenčnej odozvy 2 dB, faktor nelineárneho skreslenia (THD) 0,01 %, úroveň vlastného šumu –86 dB. Nastavenie zosilňovača Gumeli je však dosť ťažké; ak to zvladnes, mozes si zobrat hociktore ine. Niektoré v súčasnosti známe okolnosti však značne zjednodušujú založenie tohto UMZCH, pozri nižšie. Vzhľadom na to a skutočnosť, že nie každý sa môže dostať do rozhlasového archívu, by bolo vhodné zopakovať hlavné body.

Schémy jednoduchého vysokokvalitného UMZCH

Obvody Gumeli UMZCH a ich špecifikácie sú zobrazené na obrázku. Radiátory výstupných tranzistorov – od 250 m2. pozri UMZCH na obr. 1 a od 150 m2. pozri možnosť podľa obr. 3 (pôvodné číslovanie). Tranzistory predvýstupného stupňa (KT814/KT815) sú inštalované na radiátoroch ohýbaných z hliníkových platní 75x35 mm s hrúbkou 3 mm. Nie je potrebné nahrádzať KT814/KT815 za KT626/KT961; zvuk sa výrazne nezlepší, ale nastavenie sa stáva vážne zložitým.

Tento UMZCH je veľmi dôležitý pre napájanie, topológiu inštalácie a všeobecne, takže musí byť inštalovaný v štrukturálne kompletnej forme a len so štandardným zdrojom napájania. Pri pokuse o napájanie zo stabilizovaného zdroja okamžite zhoria výstupné tranzistory. Preto na obr. K dispozícii sú výkresy originálnych dosiek plošných spojov a pokyny na nastavenie. K nim môžeme dodať, že po prvé, ak je pri prvom zapnutí badateľné „vzrušenie“, bojujú proti nemu zmenou indukčnosti L1. Po druhé, vodiče častí inštalovaných na doskách by nemali byť dlhšie ako 10 mm. Po tretie, je mimoriadne nežiaduce meniť topológiu inštalácie, ale ak je to skutočne potrebné, na strane vodičov musí byť rámové tienenie (uzemňovacia slučka, na obrázku farebne zvýraznená) a cesty napájania musia prechádzať mimo neho.

Poznámka: prestávky v dráhach, ku ktorým sú pripojené základy výkonných tranzistorov - technologické, na úpravu, po ktorej sú zapečatené kvapkami spájky.

Nastavenie tohto UMZCH je výrazne zjednodušené a riziko „vzrušenia“ počas používania sa zníži na nulu, ak:

• Minimalizujte inštaláciu prepojenia umiestnením dosiek na radiátory výkonných tranzistorov.
• Úplne opustite konektory vo vnútri a všetku inštaláciu vykonajte iba spájkovaním. Potom nebudú potrebné R12, R13 vo výkonnej verzii alebo R10 R11 v menej výkonnej verzii (v schémach sú vybodkované).
• Na vnútornú inštaláciu použite medené audio káble bez obsahu kyslíka s minimálnou dĺžkou.

Ak sú splnené tieto podmienky, nie sú žiadne problémy s budením a nastavenie UMZCH sa riadi rutinným postupom opísaným na obr.

Drôty pre zvuk

Zvukové káble nie sú nečinným vynálezom. Potreba ich využívania v súčasnosti je nepopierateľná. V medi s prímesou kyslíka sa na čelách kovových kryštalitov vytvára tenký oxidový film. Oxidy kovov sú polovodiče a ak je prúd v drôte slabý bez konštantnej zložky, jeho tvar je skreslený. Teoreticky by sa deformácie na myriádach kryštalitov mali navzájom kompenzovať, ale zostáva len veľmi málo (zrejme kvôli kvantovým neistotám). Dostatočné na to, aby si ho nároční poslucháči všimli na pozadí najčistejšieho zvuku moderného UMZCH.

Výrobcovia a obchodníci bezostyšne nahradzujú bežnú elektrickú meď namiesto bezkyslíkatej medi - nemožno jedno od druhého rozlíšiť okom. Existuje však oblasť použitia, kde falšovanie nie je jasné: krútená dvojlinka pre počítačové siete. Ak umiestnite mriežku s dlhými segmentmi naľavo, buď sa nespustí vôbec, alebo bude neustále chybovať. Rozptyľovanie hybnosti, viete.

Autor, keď sa hovorilo len o zvukových kábloch, si uvedomil, že v zásade nejde o nečinné táranie, najmä preto, že dovtedy bezkyslíkové drôty sa už dlho používali v špeciálnych zariadeniach, s ktorými bol dobre oboznámený. jeho línii práce. Potom som vzal a nahradil štandardný kábel mojich slúchadiel TDS-7 domácim vyrobeným z „vitukha“ s flexibilnými viacžilovými drôtmi. Zvuk sa z hľadiska sluchu neustále zlepšuje pre analógové stopy typu end-to-end, t.j. na ceste od štúdiového mikrofónu na disk, nikdy nedigitalizovaný. Vinylové nahrávky vyrobené pomocou technológie DMM (Direct Metal Mastering) zneli obzvlášť jasne. Potom bola prepojená inštalácia všetkého domáceho audia prevedená na „vitushku“. Potom úplne náhodní ľudia, ľahostajní k hudbe a vopred neoznámení, si začali všímať zlepšenie zvuku.

Ako vytvoriť prepojovacie vodiče z krúteného páru, pozri ďalej. video.

Video: prepojovacie vodiče krútených párov pre domácich majstrov

Bohužiaľ, flexibilná „vitha“ čoskoro zmizla z predaja - nedržala dobre v krimpovaných konektoroch. Pre informáciu čitateľov však flexibilný „vojenský“ drôt MGTF a MGTFE (tienený) je vyrobený len z bezkyslíkatej medi. Falošný je nemožný, pretože Na bežnej medi sa pásková fluoroplastová izolácia šíri pomerne rýchlo. MGTF je teraz široko dostupný a stojí oveľa menej ako značkové audio káble so zárukou. Má to jednu nevýhodu: nedá sa to urobiť farebne, ale dá sa to opraviť tagmi. Existujú aj drôty vinutia bez kyslíka, pozri nižšie.

Teoretická medzihra

Ako vidíme, už v ranom štádiu osvojovania si audiotechniky sme sa museli vysporiadať s konceptom Hi-Fi (High Fidelity), teda s vysokou vernosťou reprodukcie zvuku. Hi-Fi prichádza v rôznych úrovniach, ktoré sú zoradené podľa nasledujúceho. hlavné parametre:

1. Reprodukovateľné frekvenčné pásmo.
2. Dynamický rozsah - pomer v decibeloch (dB) maximálneho (špičkového) výstupného výkonu k hladine hluku.
3. Hladina vlastného hluku v dB.
4. Faktor nelineárneho skreslenia (THD) pri menovitom (dlhodobom) výstupnom výkone. Predpokladá sa, že SOI pri špičkovom výkone je 1 % alebo 2 % v závislosti od techniky merania.
5. Nerovnomernosť amplitúdovo-frekvenčnej odozvy (AFC) v reprodukovateľnom frekvenčnom pásme. Pre reproduktory - samostatne pri nízkych (LF, 20-300 Hz), stredných (MF, 300-5000 Hz) a vysokých (HF, 5000-20 000 Hz) zvukových frekvenciách.

Poznámka: pomer absolútnych hladín akýchkoľvek hodnôt I v (dB) je definovaný ako P(dB) = 20 log(I1/I2). Ak I1

Pri navrhovaní a konštrukcii reproduktorov musíte poznať všetky jemnosti a nuansy Hi-Fi, a pokiaľ ide o domáce Hi-Fi UMZCH pre domácnosť, skôr ako prejdete k nim, musíte jasne pochopiť požiadavky na ich výkon potrebný na ozvučenie danej miestnosti, dynamický rozsah (dynamika), hladina hluku a SOI. Dosiahnuť frekvenčné pásmo 20-20 000 Hz z UMZCH s nábehom na okrajoch 3 dB a nerovnomernou frekvenčnou odozvou v strednom pásme 2 dB na modernej elementárnej základni nie je veľmi ťažké.

Objem

Sila UMZCH nie je samoúčelná, musí poskytnúť optimálnu hlasitosť reprodukcie zvuku v danej miestnosti. Dá sa určiť krivkami rovnakej hlasitosti, pozri obr. V obytných oblastiach nie sú žiadne prirodzené zvuky tichšie ako 20 dB; 20 dB je divočina v úplnom pokoji. Úroveň hlasitosti 20 dB vo vzťahu k prahu počuteľnosti je prahom zrozumiteľnosti – šepot je stále počuť, ale hudba je vnímaná len ako fakt jej prítomnosti. Skúsený hudobník vie rozoznať, na ktorom nástroji sa hrá, ale nie na akom.

40 dB - bežný hluk dobre izolovaného mestského bytu v tichej oblasti alebo vidieckeho domu - predstavuje prah zrozumiteľnosti. Hudbu od prahu zrozumiteľnosti až po prah zrozumiteľnosti možno počúvať s hlbokou korekciou frekvenčnej odozvy primárne v basoch. K tomu sa do moderných UMZCH zavádza funkcia MUTE (mute, mutation, not mutation!), vrátane, resp. korekčných obvodov v UMZCH.

90 dB je úroveň hlasitosti symfonického orchestra vo veľmi dobrej koncertnej sále. 110 dB dokáže vyprodukovať rozšírený orchester v sále s unikátnou akustikou, ktorých na svete nie je viac ako 10, to je prah vnímania: hlasnejšie zvuky sú stále vnímané ako významovo rozlíšiteľné s úsilím vôle, ale už nepríjemný hluk. Zóna hlasitosti v obytných priestoroch 20-110 dB predstavuje zónu úplnej počuteľnosti a 40-90 dB je zóna najlepšej počuteľnosti, v ktorej netrénovaní a neskúsení poslucháči plne vnímajú význam zvuku. Ak je, samozrejme, v ňom.

Moc

Výpočet výkonu zariadení pri danej hlasitosti v oblasti počúvania je možno hlavnou a najťažšou úlohou elektroakustiky. Pre seba je v podmienkach lepšie ísť z akustických systémov (AS): vypočítajte ich výkon pomocou zjednodušenej metódy a vezmite nominálny (dlhodobý) výkon UMZCH rovný špičkovému (hudobnému) reproduktoru. V tomto prípade UMZCH výrazne nepridá svoje skreslenia k skresleniam reproduktorov, sú už hlavným zdrojom nelinearity v audio ceste. UMZCH by však nemal byť príliš silný: v tomto prípade môže byť úroveň vlastného hluku vyššia ako prah počuteľnosti, pretože Vypočítava sa na základe úrovne napätia výstupného signálu pri maximálnom výkone. Ak to zvážime veľmi zjednodušene, potom pre miestnosť v bežnom byte alebo dome a reproduktory s normálnou charakteristickou citlivosťou (zvukový výstup) môžeme stopu. Optimálne hodnoty výkonu UMZCH:

• Až 8 štvorcových. m – 15-20 W.
• 8-12 m2 m – 20-30 W.
• 12-26 m2 m – 30-50 W.
• 26-50 m2 m – 50-60 W.
• 50-70 m2 m – 60-100 W.
• 70-100 m2 m – 100-150 W.
• 100-120 m2 m – 150-200 W.
• Viac ako 120 m2. m – určuje sa výpočtom na základe akustických meraní na mieste.

Dynamika

Dynamický rozsah UMZCH je určený krivkami rovnakej hlasitosti a prahových hodnôt pre rôzne stupne vnímania:

1. Symfonická hudba a jazz so symfonickým sprievodom - 90 dB (110 dB - 20 dB) ideálne, 70 dB (90 dB - 20 dB) prijateľné. Žiadny odborník nerozozná zvuk s dynamikou 80-85 dB v mestskom byte od ideálneho.
2. Iné vážne hudobné žánre – 75 dB výborných, 80 dB „cez strechu“.
3. Pop music akéhokoľvek druhu a filmové soundtracky - 66 dB je dosť pre oči, pretože... Tieto opusy sú už pri nahrávaní komprimované na úroveň až 66 dB a dokonca až 40 dB, takže ich môžete počúvať na čomkoľvek.

Dynamický rozsah UMZCH, správne zvolený pre danú miestnosť, sa považuje za rovný jeho vlastnej hladine hluku, branej so znamienkom +, ide o tzv. odstup signálu od šumu.

TAKŽE JA

Nelineárne skreslenia (ND) UMZCH sú zložky spektra výstupného signálu, ktoré neboli prítomné vo vstupnom signáli. Teoreticky je najlepšie „stlačiť“ JZ pod úroveň vlastného hluku, ale technicky je to veľmi náročné na realizáciu. V praxi berú do úvahy tzv. maskovací efekt: pri úrovniach hlasitosti pod cca. Pri 30 dB sa rozsah frekvencií vnímaných ľudským uchom zužuje, rovnako ako schopnosť rozlišovať zvuky podľa frekvencie. Hudobníci počujú tóny, ale je ťažké posúdiť farbu zvuku. U ľudí bez sluchu na hudbu sa maskovací efekt pozoruje už pri 45-40 dB hlasitosti. Preto UMZCH s THD 0,1 % (–60 dB z úrovne hlasitosti 110 dB) bude priemerným poslucháčom hodnotený ako Hi-Fi a s THD 0,01 % (–80 dB) nemožno považovať za skreslenie zvuku.

Lampy

Posledné tvrdenie pravdepodobne vyvolá odmietnutie, ba až zúrivosť medzi prívržencami elektrónkových obvodov: hovoria, že skutočný zvuk vytvárajú iba elektrónky, a nie len niektoré, ale určité typy osmičkových. Upokojte sa, páni – zvláštny lampový zvuk nie je výmysel. Dôvodom sú zásadne odlišné spektrá skreslenia elektróniek a tranzistorov. Ktoré sú zasa spôsobené tým, že v lampe sa prúd elektrónov pohybuje vo vákuu a kvantové efekty sa v ňom neprejavujú. Tranzistor je kvantové zariadenie, kde sa v kryštáli pohybujú menšinové nosiče náboja (elektróny a diery), čo je bez kvantových efektov úplne nemožné. Preto je spektrum elektrónkových skreslení krátke a čisté: sú v ňom zreteľne viditeľné iba harmonické do 3. - 4. a kombinačných zložiek je veľmi málo (súčty a rozdiely vo frekvenciách vstupného signálu a ich harmonických). Preto sa v časoch vákuových obvodov SOI nazývalo harmonické skreslenie (CHD). V tranzistoroch možno spektrum skreslení (ak sú merateľné, rezervácia náhodná, viď nižšie) vysledovať až po 15. a vyššie zložky a kombinačných frekvencií je v ňom viac než dosť.

Na začiatku polovodičovej elektroniky používali konštruktéri tranzistorových UMZCH obvyklé „elektrónkové“ SOI 1-2%; Zvuk so spektrom elektrónkového skreslenia takejto veľkosti je bežným poslucháčom vnímaný ako čistý. Mimochodom, samotný koncept Hi-Fi ešte neexistoval. Ukázalo sa, že znejú nudne a nudne. V procese vývoja tranzistorovej technológie sa vyvinulo pochopenie toho, čo je Hi-Fi a čo je na to potrebné.

V súčasnosti sú rastúce bolesti tranzistorovej technológie úspešne prekonané a bočné frekvencie na výstupe dobrého UMZCH sú ťažko detekovateľné pomocou špeciálnych meracích metód. A obvody lámp možno považovať za umenie. Jeho základom môže byť čokoľvek, prečo tam nemôže ísť elektronika? Tu by sa hodila analógia s fotografiou. Nikto nemôže poprieť, že moderná digitálna zrkadlovka produkuje obraz, ktorý je nezmerateľne jasnejší, detailnejší a hlbší v rozsahu jasu a farieb ako preglejková škatuľka s harmonikou. Ale niekto s tým najlepším Nikonom „klikne na obrázky“ ako „toto je môj tučný kocúr, opil sa ako bastard a spí s vystretými labkami“ a niekto pomocou Smena-8M použije Svemov čiernobiely film na odfotiť, pred ktorým je dav ľudí na prestížnej výstave.

Poznámka: a zase sa ukludni - nie je vsetko take zle. Nízkoenergetickým lampám UMZCH dnes ostáva minimálne jedno uplatnenie, a to v neposlednom rade dôležité, pre ktoré sú technicky nevyhnutné.

Experimentálny stojan

Mnoho milovníkov zvuku, ktorí sa sotva naučili spájkovať, okamžite „ide do elektrónok“. To si v žiadnom prípade nezaslúži cenzúru, práve naopak. Záujem o pôvod je vždy opodstatnený a užitočný a elektronika sa tak stala s elektrónkami. Prvé počítače boli elektrónkové a palubné elektronické vybavenie prvej kozmickej lode bolo tiež elektrónkové: vtedy už existovali tranzistory, ktoré však nemohli odolať mimozemskému žiareniu. Mimochodom, v tom čase boli pod najprísnejším utajením vytvorené aj mikroobvody lámp! Na mikrolampách so studenou katódou. Jediná známa zmienka o nich v otvorených zdrojoch je vo vzácnej knihe Mitrofanova a Pickersgila „Moderné prijímacie a zosilňovacie elektrónky“.

Ale dosť bolo textov, poďme k veci. Pre tých, ktorí sa radi pohrávajú so svietidlami na obr. – schéma stolovej lampy UMZCH, určenej špeciálne na experimenty: SA1 spína prevádzkový režim výstupnej lampy a SA2 spína napájacie napätie. Obvod je dobre známy v Ruskej federácii, menšia úprava ovplyvnila iba výstupný transformátor: teraz môžete nielen „riadiť“ natívny 6P7S v rôznych režimoch, ale tiež vybrať faktor prepínania mriežky obrazovky pre iné lampy v ultra-lineárnom režime. ; pre veľkú väčšinu výstupných pentód a lúčových tetrod je buď 0,22-0,25 alebo 0,42-0,45. Výrobu výstupného transformátora pozri nižšie.

Gitaristi a rockeri

To je ten prípad, keď sa bez lámp nezaobídete. Ako iste viete, elektrická gitara sa stala plnohodnotným sólovým nástrojom po tom, čo predzosilnený signál zo snímača začal prechádzať cez špeciálny nástavec – fuser – ktorý zámerne skresľoval jej spektrum. Bez toho bol zvuk struny príliš ostrý a krátky, pretože elektromagnetický snímač reaguje len na režimy svojich mechanických vibrácií v rovine ozvučnice nástroja.

Čoskoro sa objavila nepríjemná okolnosť: zvuk elektrickej gitary s fixačnou jednotkou nadobúda plnú silu a jas až pri vysokých hlasitostiach. To platí najmä pre gitary so snímačom typu humbucker, ktorý vydáva najviac „nahnevaný“ zvuk. Čo však začiatočník, ktorý je nútený skúšať doma? Nemôžete ísť hrať do sály bez toho, aby ste presne vedeli, ako tam bude nástroj znieť. A skalní fanúšikovia chcú len počúvať svoje obľúbené veci v plnej šťave a rockeri sú vo všeobecnosti slušní a nekonfliktní ľudia. Aspoň tých, ktorých zaujíma rocková hudba, a nie šokujúce okolie.

Ukázalo sa teda, že fatálny zvuk sa objavuje pri úrovniach hlasitosti prijateľných pre obytné priestory, ak je UMZCH založený na trubici. Dôvodom je špecifická interakcia spektra signálu z fixačnej jednotky s čistým a krátkym spektrom harmonických elektrónky. Tu je opäť vhodné prirovnanie: čiernobiela fotografia môže byť oveľa výraznejšia ako farebná, pretože ponecháva len obrys a svetlo na prezeranie.

Tí, ktorí potrebujú elektrónkový zosilňovač nie na experimenty, ale z technickej nevyhnutnosti nemajú čas dlho zvládať zložitosti elektrónkovej elektroniky, sú zapálení pre niečo iné. V tomto prípade je lepšie urobiť UMZCH bez transformátora. Presnejšie, s jednokoncovým prispôsobeným výstupným transformátorom, ktorý pracuje bez konštantnej magnetizácie. Tento prístup výrazne zjednodušuje a urýchľuje výrobu najzložitejšieho a najkritickejšieho komponentu lampy UMZCH.

„Beztransformátorový“ elektrónkový koncový stupeň UMZCH a predzosilňovače k ​​nemu

Vpravo na obr. je uvedená schéma beztransformátorového koncového stupňa elektrónky UMZCH a vľavo sú k nemu možnosti predzosilňovača. V hornej časti - s ovládaním tónu podľa klasickej schémy Baxandal, ktorá poskytuje pomerne hlboké nastavenie, ale do signálu vnáša mierne fázové skreslenie, ktoré môže byť významné, keď UMZCH pracuje na 2-pásmovom reproduktore. Nižšie je predzosilňovač s jednoduchším ovládaním tónu, ktorý neskresľuje signál.

Ale vráťme sa na koniec. V mnohých zahraničných zdrojoch je táto schéma považovaná za zjavenie, ale identická, s výnimkou kapacity elektrolytických kondenzátorov, sa nachádza v sovietskej „Radio Amateur Handbook“ z roku 1966. Hrubá kniha s 1060 stranami. Vtedy neexistovali žiadne internetové a diskové databázy.

Na tom istom mieste, vpravo na obrázku, sú stručne, ale jasne opísané nevýhody tejto schémy. Vylepšený, z rovnakého zdroja, je uvedený na trase. ryža. napravo. V ňom je mriežka L2 napájaná zo stredu anódového usmerňovača (anódové vinutie výkonového transformátora je symetrické) a mriežka L1 je napájaná cez záťaž. Ak namiesto vysokoimpedančných reproduktorov zapnete zodpovedajúci transformátor s bežnými reproduktormi, ako v predchádzajúcom. obvod, výstupný výkon je cca. 12 W, pretože aktívny odpor primárneho vinutia transformátora je oveľa menší ako 800 ohmov. SOI tohto koncového stupňa s výkonom transformátora - cca. 0,5 %

Ako vyrobiť transformátor?

Hlavnými nepriateľmi kvality výkonného signálového nízkofrekvenčného (zvukového) transformátora sú magnetické zvodové pole, ktorého siločiary sú uzavreté, obchádzajúce magnetický obvod (jadro), vírivé prúdy v magnetickom obvode (Foucaultove prúdy) a v menšej miere magnetostrikcia v jadre. Kvôli tomuto javu neopatrne zostavený transformátor „spieva“, bzučí alebo pípa. Proti Foucaultovým prúdom sa bojuje znížením hrúbky dosiek magnetického obvodu a ich dodatočnou izoláciou lakom počas montáže. Pre výstupné transformátory je optimálna hrúbka dosky 0,15 mm, maximálna povolená je 0,25 mm. Pre výstupný transformátor by ste nemali brať tenšie dosky: faktor plnenia jadra (stredová tyč magnetického obvodu) oceľou klesne, prierez magnetického obvodu sa bude musieť zväčšiť, aby sa získal daný výkon, čo len zvýši skreslenia a straty v ňom.

V jadre audio transformátora pracujúceho s konštantným predpätím (napríklad anódový prúd koncového stupňa s jedným koncom) musí byť malá (určená výpočtom) nemagnetická medzera. Prítomnosť nemagnetickej medzery na jednej strane znižuje skreslenie signálu konštantnou magnetizáciou; na druhej strane v bežnom magnetickom obvode zvyšuje rozptylové pole a vyžaduje jadro s väčším prierezom. Preto musí byť nemagnetická medzera vypočítaná optimálne a vykonaná čo najpresnejšie.

Pre transformátory pracujúce s magnetizáciou je optimálny typ jadra vyrobený z dosiek Shp (rezaných), poz. 1 na obr. V nich sa pri rezaní jadra vytvára nemagnetická medzera, a preto je stabilná; jeho hodnota je uvedená v pase pre platne alebo meraná súpravou sond. Bludné pole je minimálne, pretože bočné vetvy, cez ktoré sa uzatvára magnetický tok, sú plné. Transformátorové jadrá bez predpätia sú často zostavené z dosiek Shp, pretože Shp dosky sú vyrobené z vysoko kvalitnej transformátorovej ocele. V tomto prípade je jadro zostavené cez strechu (dosky sú položené s rezom v jednom alebo druhom smere) a jeho prierez sa zväčší o 10% v porovnaní s vypočítaným.

Je lepšie navíjať transformátory bez predpätia na jadrách USH (znížená výška s rozšírenými oknami), poz. 2. V nich sa zníženie rozptylového poľa dosiahne zmenšením dĺžky magnetickej dráhy. Keďže dosky USh sú dostupnejšie ako Shp, často sa z nich vyrábajú jadrá transformátorov s magnetizáciou. Potom sa zostava jadra rozreže na kusy: zostaví sa balík W-doštičiek, umiestni sa pás nevodivého nemagnetického materiálu s hrúbkou rovnajúcou sa veľkosti nemagnetickej medzery, pokrytý strmeňom z balíka svetrov a stiahnuté spolu s klipom.

Poznámka: Magnetické obvody „zvukového“ signálu typu ShLM sú pre výstupné transformátory kvalitných elektrónkových zosilňovačov málo použiteľné, majú veľké rozptylové pole.

Na poz. 3 znázorňuje schému rozmerov jadra na výpočet transformátora na poz. 4 prevedenie rámu navíjania, a na poz. 5 – vzory jeho častí. Pokiaľ ide o transformátor pre koncový stupeň „bez transformátora“, je lepšie ho vyrobiť na ShLMm cez strechu, pretože predpätie je zanedbateľné (prúd predpätia sa rovná prúdu mriežky obrazovky). Hlavnou úlohou je urobiť vinutia čo najkompaktnejšie, aby sa znížilo rozptylové pole; ich aktívny odpor bude stále oveľa menší ako 800 ohmov. Čím viac voľného miesta zostalo v oknách, tým lepšie dopadol transformátor. Preto sa vinutia navíjajú na otáčanie (ak nie je navíjací stroj, je to hrozná úloha) z čo najtenšieho drôtu; koeficient uloženia anódového vinutia pre mechanický výpočet transformátora sa berie 0,6. Drôt vinutia je PETV alebo PEMM, majú jadro bez kyslíka. Nie je potrebné brať PETV-2 alebo PEMM-2, vďaka dvojitému lakovaniu majú zväčšený vonkajší priemer a väčšie rozptylové pole. Primárne vinutie je navinuté ako prvé, pretože je to jeho rozptylové pole, ktoré najviac ovplyvňuje zvuk.

Pre tento transformátor musíte hľadať železo s otvormi v rohoch dosiek a upínacími konzolami (pozri obrázok vpravo), pretože „pre úplné šťastie“ je magnetický obvod zostavený nasledovne. poradie (samozrejme, vinutia s vodičmi a vonkajšou izoláciou by už mali byť na ráme):

1. Pripravte akrylový lak zriedený na polovicu alebo, staromódnym spôsobom, šelak;
2. Doštičky s prepojkami sú rýchlo natreté na jednej strane lakom a čo najrýchlejšie umiestnené do rámu bez prílišného stláčania. Prvá doska sa položí lakovanou stranou dovnútra, ďalšia nelakovanou stranou k prvej lakovanej atď.;
3. Keď je okno rámu naplnené, aplikujú sa svorky a pevne sa priskrutkujú;
4. Po 1-3 minútach, keď sa vytláčanie laku z medzier očividne zastaví, opäť pridajte taniere, kým sa okno nenaplní;
5. Opakujte odseky. 2-4, kým nie je okno pevne zabalené oceľou;
6. Jadro sa opäť pevne stiahne a vysuší na batérii atď. 3-5 dní.

Jadro montované touto technológiou má veľmi dobrú doskovú izoláciu a oceľovú výplň. Magnetostrikčné straty sa vôbec nezistia. Majte však na pamäti, že táto technika nie je použiteľná pre permalloy jadrá, pretože Pod silnými mechanickými vplyvmi sa magnetické vlastnosti permalloy nenávratne zhoršia!

Na mikroobvodoch

UMZCH na integrovaných obvodoch (IC) najčastejšie vyrábajú tí, ktorí sa uspokoja s kvalitou zvuku až po priemerné Hi-Fi, no viac ich láka nízka cena, rýchlosť, jednoduchosť montáže a úplná absencia akýchkoľvek nastavovacích procedúr, ktoré vyžadujú špeciálne znalosti. Jednoducho, zosilňovač na mikroobvodoch je najlepšou voľbou pre figuríny. Klasikou žánru je tu UMZCH na TDA2004 IC, ktorý je na sérii, ak Boh dá, už asi 20 rokov, vľavo na obr. Výkon – až 12 W na kanál, napájacie napätie – 3-18 V unipolárne. Radiátorová plocha - od 200 m2. pozri maximálny výkon. Výhodou je schopnosť pracovať s veľmi nízkou odporovou, až 1,6 Ohmovou záťažou, ktorá umožňuje vyťažiť plný výkon pri napájaní z 12 V palubnej siete a 7-8 W pri dodaní so 6- voltové napájanie, napríklad na motorke. Výstup TDA2004 v triede B však nie je komplementárny (na tranzistoroch rovnakej vodivosti), takže zvuk určite nie je Hi-Fi: THD 1 %, dynamika 45 dB.

Modernejší TDA7261 neprodukuje lepší zvuk, ale je výkonnejší, až 25 W, pretože Horná hranica napájacieho napätia bola zvýšená na 25 V. Spodná hranica 4,5 V stále umožňuje napájanie z 6 V palubnej siete, t.j. TDA7261 je možné spustiť z takmer všetkých palubných sietí, okrem lietadla 27 V. Pomocou pripojených komponentov (páskovanie, vpravo na obrázku) môže TDA7261 pracovať v mutačnom režime a so St-By (Stand By ), ktorá prepne UMZCH do režimu minimálnej spotreby energie, keď po určitú dobu nie je k dispozícii žiadny vstupný signál. Pohodlie stojí peniaze, takže pre stereo budete potrebovať pár TDA7261 s radiátormi od 250 m2. pozri pre každého.

Poznámka: Ak vás nejako lákajú zosilňovače s funkciou St-By, myslite na to, že od nich nečakajte reproduktory širšie ako 66 dB.

„Super ekonomický“ z hľadiska napájania TDA7482, na obrázku vľavo, pracujúci v tzv. triedy D. Takéto UMZCH sa niekedy nazývajú digitálne zosilňovače, čo je nesprávne. Pre skutočnú digitalizáciu sa vzorky úrovne odoberajú z analógového signálu s kvantizačnou frekvenciou, ktorá nie je menšia ako dvojnásobok najvyššej reprodukovanej frekvencie, hodnota každej vzorky je zaznamenaná v kóde odolnom voči šumu a uložená pre ďalšie použitie. UMZCH trieda D – pulz. V nich je analóg priamo konvertovaný na sekvenciu vysokofrekvenčnej pulzne šírkovo modulovanej (PWM), ktorá je privádzaná do reproduktora cez dolnopriepustný filter (LPF).

Zvuk triedy D nemá nič spoločné s Hi-Fi: SOI 2% a dynamika 55 dB pre UMZCH triedy D sa považujú za veľmi dobré ukazovatele. A tu treba povedať, že TDA7482 nie je optimálnou voľbou: iné spoločnosti špecializujúce sa na triedu D vyrábajú integrované obvody UMZCH, ktoré sú lacnejšie a vyžadujú menej kabeláže, napríklad D-UMZCH série Paxx, vpravo na obr.

Spomedzi TDA si treba všimnúť 4-kanálový TDA7385, viď obrázok, na ktorý sa dá zostaviť dobrý zosilňovač pre reproduktory až po stredné Hi-Fi vrátane, s frekvenčným rozdelením na 2 pásma alebo pre systém so subwooferom. V oboch prípadoch sa na vstupe na slabom signáli robí dolnopriepustná a stredná vysokofrekvenčná filtrácia, čo zjednodušuje konštrukciu filtrov a umožňuje hlbšie oddelenie pásiem. A ak je akustika subwoofer, potom 2 kanály TDA7385 môžu byť pridelené pre sub-ULF mostový obvod (pozri nižšie) a zvyšné 2 môžu byť použité pre MF-HF.

UMZCH pre subwoofer

Subwoofer, ktorý možno preložiť ako „subwoofer“ alebo doslova „boomer“, reprodukuje frekvencie až do 150 – 200 Hz, v tomto rozsahu ľudské uši prakticky nedokážu určiť smer zdroja zvuku. V reproduktoroch so subwooferom je „sub-basový“ reproduktor umiestnený v samostatnom akustickom prevedení, ide o subwoofer ako taký. Subwoofer je umiestnený v zásade čo najvýhodnejšie a stereo efekt zabezpečujú samostatné MF-HF kanály s vlastnými reproduktormi malých rozmerov, na ktorých akustický dizajn nie sú kladené žiadne zvlášť vážne požiadavky. Odborníci sa zhodujú, že je lepšie počúvať stereo s úplným oddelením kanálov, ale subwooferové systémy výrazne šetria peniaze alebo prácu na basovej dráhe a uľahčujú umiestnenie akustiky v malých miestnostiach, a preto sú obľúbené medzi spotrebiteľmi s normálnym sluchom a nie zvlášť náročné.

„Únik“ stredných vysokých frekvencií do subwoofera az neho do vzduchu veľmi kazí stereo, ale ak ostro „odstrihnete“ subbasy, čo je mimochodom veľmi ťažké a drahé, potom dôjde k veľmi nepríjemnému efektu preskakovania zvuku. Kanály v subwooferových systémoch sú preto filtrované dvakrát. Na vstupe elektrické filtre zvýrazňujú stredné a vysoké frekvencie s basovými „chvosty“, ktoré nepreťažujú stredo-vysokofrekvenčnú dráhu, ale poskytujú plynulý prechod na subbasy. Basy so stredotónovými „chvostmi“ sú kombinované a privádzané do samostatného UMZCH pre subwoofer. Stredové pásmo je dodatočne filtrované, aby sa stereo nezhoršovalo, v subwooferi je už akustický: v priečke medzi rezonančnými komorami subwoofera je napríklad umiestnený subbasový reproduktor, ktorý neprepúšťa stredy von , pozri vpravo na obr.

Na UMZCH pre subwoofer sa vzťahuje množstvo špecifických požiadaviek, z ktorých „figuríny“ považujú za najdôležitejšie čo najvyšší výkon. To je úplne nesprávne, ak povedzme výpočet akustiky pre miestnosť udával špičkový výkon W pre jeden reproduktor, tak výkon subwoofera potrebuje 0,8 (2W) alebo 1,6W. Napríklad, ak sú reproduktory S-30 vhodné do miestnosti, potom subwoofer potrebuje 1,6 x 30 = 48 W.

Oveľa dôležitejšie je zabezpečiť absenciu fázových a prechodných skreslení: ak k nim dôjde, určite dôjde k skoku vo zvuku. Pokiaľ ide o SOI, je prípustné do 1 %. Vlastné skreslenie basov tejto úrovne nie je počuteľné (pozri krivky rovnakej hlasitosti) a zo subwoofera nevychádzajú „chvosty“ ich spektra v najlepšie počuteľnej oblasti stredného pásma. .

Aby nedochádzalo k fázovým a prechodovým skresleniam, zosilňovač pre subwoofer je zostrojený podľa tzv. mostíkový obvod: výstupy 2 rovnakých UMZCH sa zapínajú proti sebe cez reproduktor; signály na vstupy sú dodávané v protifáze. Absencia fázových a prechodných skreslení v obvode mostíka je spôsobená úplnou elektrickou symetriou ciest výstupného signálu. Identita zosilňovačov tvoriacich ramená mostíka je zabezpečená použitím párových UMZCH na IC, vyrobených na rovnakom čipe; Toto je možno jediný prípad, keď je zosilňovač na mikroobvodoch lepší ako diskrétny.

Poznámka: Výkon mosta UMZCH sa nezdvojnásobuje, ako si niektorí ľudia myslia, je určený napájacím napätím.

Príklad mostového okruhu UMZCH pre subwoofer v miestnosti do 20 m2. m (bez vstupných filtrov) na IC TDA2030 je uvedený na obr. vľavo. Dodatočné filtrovanie stredného pásma je vykonávané obvodmi R5C3 a R'5C'3. Radiátorová plocha TDA2030 – od 400 m2. pozri Premostené UMZCH s otvoreným výstupom majú nepríjemnú vlastnosť: keď je mostík nevyvážený, v zaťažovacom prúde sa objavuje konštantná zložka, ktorá môže poškodiť reproduktor a často zlyhajú obvody ochrany subbasov, ktoré vypínajú reproduktor, keď nie potrebné. Preto je lepšie chrániť drahú dubovú basovú hlavu nepolárnymi batériami elektrolytických kondenzátorov (farebne zvýraznených a schéma jednej batérie je uvedená vo vložke).

Trochu o akustike

Akustický dizajn subwoofera je špeciálna téma, ale keďže je tu uvedený nákres, sú potrebné aj vysvetlenia. Materiál púzdra – MDF 24 mm. Rúry rezonátora sú vyrobené z pomerne odolného plastu bez zvonenia, napríklad polyetylénu. Vnútorný priemer rúrok je 60 mm, výstupky smerom dovnútra sú 113 mm vo veľkej komore a 61 mm v malej komore. Pre konkrétnu reproduktorovú hlavu bude musieť byť subwoofer prekonfigurovaný na čo najlepšie basy a zároveň čo najmenší vplyv na stereo efekt. Na ladenie fajok si vezmú fajku, ktorá je zjavne dlhšia a jej zatlačením a vysunutím dosiahnu požadovaný zvuk. Výčnelky rúr smerom von neovplyvňujú zvuk, sú potom odrezané. Nastavenia potrubia sú vzájomne závislé, takže sa budete musieť pohrať.

Slúchadlový zosilňovač

Slúchadlový zosilňovač sa najčastejšie vyrába ručne z dvoch dôvodov. Prvý je na počúvanie „za pochodu“, t.j. mimo domova, keď sila zvukového výstupu prehrávača alebo smartfónu nestačí poháňať „tlačidlá“ alebo „lopúchy“. Druhý je určený pre špičkové domáce slúchadlá. Hi-Fi UMZCH do bežnej obývačky je potrebný s dynamikou do 70-75 dB, dynamický rozsah najlepších moderných stereo slúchadiel však presahuje 100 dB. Zosilňovač s takouto dynamikou stojí viac ako niektoré autá a jeho výkon bude od 200 W na kanál, čo je príliš veľa pre bežný byt: počúvanie pri výkone, ktorý je oveľa nižší ako menovitý výkon, kazí zvuk, pozri vyššie. Preto má zmysel vyrobiť nízkoenergetický, ale s dobrou dynamikou, samostatný zosilňovač špeciálne pre slúchadlá: ceny za domáce UMZCH s takouto dodatočnou hmotnosťou sú zjavne absurdne nafúknuté.

Obvod najjednoduchšieho slúchadlového zosilňovača pomocou tranzistorov je uvedený v poz. 1 obr. Zvuk je len na čínske “tlačidlá”, funguje v triede B. Nie je tomu inak ani z hľadiska účinnosti - 13mm lítiové batérie vydržia pri plnej hlasitosti 3-4 hodiny. Na poz. 2 – Klasika TDA pre slúchadlá na cesty. Zvuk je však celkom slušný, až priemerný Hi-Fi v závislosti od parametrov digitalizácie stopy. Na postroji TDA7050 existuje nespočetné množstvo amatérskych vylepšení, ale nikto ešte nedosiahol prechod zvuku na ďalšiu úroveň triedy: samotný „mikrofón“ to neumožňuje. TDA7057 (položka 3) je jednoducho funkčnejší, ovládanie hlasitosti môžete pripojiť k bežnému, nie duálnemu potenciometru.

UMZCH pre slúchadlá na TDA7350 (položka 4) je navrhnutý tak, aby poskytoval dobrú individuálnu akustiku. Práve na tomto IC sú namontované slúchadlové zosilňovače vo väčšine domácich UMZCH strednej a vyššej triedy. UMZCH pre slúchadlá na KA2206B (položka 5) sa už považuje za profesionálne: jeho maximálny výkon 2,3 W stačí na pohon takých vážnych izodynamických „hrnčekov“, ako sú TDS-7 a TDS-15.

V tomto článku vám poviem o mikroobvode, ako je TDA1514A

Úvod

Začnem niečím smutným... Momentálne je výroba mikroobvodu ukončená... To však neznamená, že má teraz „cenu zlata“, nie. Môžete ho získať takmer v každom obchode s rádiom alebo na rádiovom trhu za 100 - 500 rubľov. Súhlasím, trochu drahé, ale cena je úplne spravodlivá! Mimochodom, na globálnych internetových stránkach, ako sú tieto, sú oveľa lacnejšie...

Mikroobvod sa vyznačuje nízkou úrovňou skreslenia a širokým rozsahom reprodukovaných frekvencií, preto je lepšie ho použiť na reproduktoroch s plným rozsahom. Ľudia, ktorí zostavili zosilňovače pomocou tohto čipu, si ho pochvaľujú pre jeho vysokú kvalitu zvuku. Toto je jeden z mála mikroobvodov, ktoré skutočne „znejú dobre“. Kvalita zvuku nie je v žiadnom prípade nižšia ako v súčasnosti populárny TDA7293/94. Ak sa však pri montáži vyskytnú chyby, kvalitná práca nie je zaručená.

Stručný popis a výhody

Tento čip je jednokanálový Hi-Fi zosilňovač triedy AB, ktorého výkon je 50W. Čip má zabudovanú ochranu SOAR, tepelnú ochranu (ochranu proti prehriatiu) a režim "Mute".

Medzi výhody patrí absencia cvakaní pri zapínaní a vypínaní, prítomnosť ochrany, nízke harmonické a intermodulačné skreslenie, nízky tepelný odpor a ďalšie. Medzi nedostatkami nie je prakticky nič, čo by sa dalo vyzdvihnúť, okrem poruchy pri „beží“ napätia (napájanie musí byť viac-menej stabilné) a relatívne vysokej ceny

Stručne o vzhľade

Čip je dostupný v balení SIP s 9 dlhými nožičkami. Rozteč nožičiek je 2,54 mm. Na prednej strane sú nápisy a logo a na zadnej strane je chladič - je pripojený k 4. nohe a 4. noha je napájací zdroj „-“. Na bokoch sú 2 oká na pripevnenie radiátora.

Originál alebo fake?

Túto otázku si kladie veľa ľudí, pokúsim sa vám odpovedať.

Takže. Mikroobvod musí byť starostlivo vyrobený, nohy musia byť hladké, je povolená malá deformácia, pretože nie je známe, ako sa s nimi manipulovalo v sklade alebo obchode

Nápis... Dá sa vyrobiť buď bielou farbou, alebo obyčajným laserom, dva čipy hore slúžia na porovnanie (oba sú originál). Ak je nápis namaľovaný, VŽDY by mal byť na čipe zvislý pruh oddelený očkom. Nenechajte sa zmiasť nápisom "TAIWAN" - je to v poriadku, kvalita zvuku takýchto kópií nie je o nič horšia ako tých bez tohto nápisu. Mimochodom, takmer polovica rádiových komponentov sa vyrába na Taiwane a v susedných krajinách. Tento nápis sa nenachádza na všetkých mikroobvodoch.

Tiež vám odporúčam venovať pozornosť druhému riadku. Ak obsahuje iba čísla (malo by ich byť 5) - ide o „staré“ výrobné mikroobvody. Nápis na nich je širší a chladič môže mať aj iný tvar. Ak je nápis na mikroobvode aplikovaný laserom a druhý riadok obsahuje iba 5 číslic, na mikroobvode by mal byť zvislý prúžok

Logo na mikroobvode musí byť prítomné a iba „PHILIPS“! Pokiaľ viem, výroba sa zastavila dávno pred založením NXP, a to je rok 2006. Ak sa stretnete s týmto mikroobvodom s logom NXP, je tu jedna z dvoch vecí – začali mikroobvod vyrábať znova alebo je to typický „ľavičiar“

Je tiež potrebné mať priehlbiny v tvare kruhov, ako na fotografii. Ak tam nie sú, ide o falošné.

Možno stále existujú spôsoby, ako identifikovať „ľavičiara“, ale nemali by ste sa týmto problémom toľko stresovať. Existuje len niekoľko prípadov manželstva.

Technické vlastnosti mikroobvodu

* Vstupná impedancia a zisk sa nastavujú externými prvkami

Nižšie je uvedená tabuľka približných výstupných výkonov v závislosti od napájacieho zdroja a odporu záťaže

Schematický diagram

Diagram je prevzatý z údajového listu (máj 1992)

Je to príliš objemné... Musel som to prekresliť:

Obvod sa mierne líši od obvodu poskytnutého výrobcom, všetky vyššie uvedené charakteristiky sú presne pre TENTO obvod. Existuje niekoľko rozdielov a všetky sú zamerané na zlepšenie zvuku - v prvom rade boli nainštalované filtračné kondenzátory, odstránené „zvýšenie napätia“ (viac o tom trochu neskôr) a zmenená hodnota odporu R6.

Teraz podrobnejšie o každom komponente. C1 je vstupný väzbový kondenzátor. Prechádza iba signálom striedavého napätia. Ovplyvňuje aj frekvenčnú odozvu – čím menšia kapacita, tým menšie basy a teda čím väčšia kapacita, tým väčšie basy. Neodporúčal by som to nastaviť na viac ako 4,7 µF, pretože výrobca počítal so všetkým - pri kapacite tohto kondenzátora rovnajúcej sa 1 µF zosilňovač reprodukuje deklarované frekvencie. Použite fóliový kondenzátor, v extrémnych prípadoch elektrolytický (požaduje sa nepolárny), nie však keramický! R1 znižuje vstupný odpor a spolu s C2 tvorí filter proti vstupnému šumu.

Ako pri každom operačnom zosilňovači, aj tu sa dá nastaviť zosilnenie. To sa vykonáva pomocou R2 a R7. Pri týchto hodnotách je zisk 30 dB (môže sa mierne líšiť). C4 ovplyvňuje aktiváciu ochrany SOAR a Mute, R5 ovplyvňuje plynulé nabíjanie a vybíjanie kondenzátora, a preto nedochádza k cvakaniu pri zapnutí a vypnutí zosilňovača. C5 a R6 tvoria takzvaný Zobelov reťazec. Jeho úlohou je zabrániť samovoľnému budeniu zosilňovača, ako aj stabilizovať frekvenčnú charakteristiku. C6-C10 potláča vlnenie napájania a chráni pred poklesom napätia.
Odpory v tomto obvode je možné odobrať s akýmkoľvek výkonom, napríklad ja používam štandardných 0,25W. Kondenzátory pre napätie aspoň 35V, okrem C10 - v mojom obvode používam 100V, aj keď 63V by malo stačiť. Pred spájkovaním je potrebné skontrolovať funkčnosť všetkých komponentov!

Obvod zosilňovača s "napäťovým zosilnením"

Táto verzia obvodu je prevzatá z údajového listu. Od vyššie opísanej schémy sa líši prítomnosťou prvkov C3, R3 a R4.
Táto možnosť vám umožní získať až o 4W viac, ako je uvedené (pri ±23V). Ale s týmto zahrnutím sa skreslenie môže mierne zvýšiť. Rezistory R3 a R4 by mali byť použité pri 0,25W. Nezvládol som to pri 0,125W. Kondenzátor C3 - 35V a vyššie.

Tento obvod vyžaduje použitie dvoch mikroobvodov. Jeden dáva na výstupe pozitívny signál, druhý negatívny. S týmto pripojením môžete odobrať viac ako 100 W do 8 ohmov.

Podľa tých, čo sa zhromaždili, je táto schéma absolútne funkčná a mám dokonca podrobnejšiu tabuľku približných výstupných výkonov. Je to nižšie:

A ak experimentujete, napríklad pri ±23V pripojíte 4 ohmovú záťaž, môžete získať až 200W! Za predpokladu, že sa radiátory príliš nezohrievajú, 150W mikroobvod sa ľahko vtiahne do mostíka.

Tento dizajn je dobré použiť v subwooferoch.

Prevádzka s externými výstupnými tranzistormi

Mikroobvod je v podstate výkonný operačný zosilňovač a môže byť ďalej posilnený pridaním dvojice komplementárnych tranzistorov na výstup. Táto možnosť ešte nebola testovaná, ale teoreticky je možná. Mostový obvod zosilňovača môžete zapnúť aj pripojením páru komplementárnych tranzistorov k výstupu každého mikroobvodu

Prevádzka s unipolárnym napájaním

Na samom začiatku údajového listu som našiel riadky, ktoré hovoria, že mikroobvod funguje aj s jedným napájaním. Kde je potom diagram? Ále, v datasheete to nie je, na internete som to nenašiel... neviem, možno taký obvod niekde existuje, ale nevidel som... Jediné, čo môžem odporučiť, je TDA1512 alebo TDA1520. Zvuk je výborný, ale sú napájané z jednopólového zdroja a výstupný kondenzátor môže mierne pokaziť obraz. Nájsť ich je dosť problematické, vyrábali sa už veľmi dávno a už dávno sa prestali vyrábať. Nápisy na nich môžu mať rôzne tvary, nie je potrebné ich kontrolovať, či nie sú „falošné“ - nevyskytli sa žiadne prípady odmietnutia.

Oba mikroobvody sú zosilňovače Hi-Fi triedy AB. Výkon je cca 20W pri +33V do 4ohmovej záťaže. Nebudem dávať diagramy (téma je stále o TDA1514A). Dosky plošných spojov si k nim môžete stiahnuť na konci článku.

Výživa

Pre stabilnú prevádzku mikroobvodu potrebujete napájací zdroj s napätím od ±8 do ±30V s prúdom najmenej 1,5A. Napájanie musí byť napájané hrubými vodičmi, vstupné vodiče by mali byť čo najďalej od výstupných vodičov a zdroja energie
Napájať ho môžete obyčajným jednoduchým zdrojom, ktorý obsahuje sieťový transformátor, diódový mostík, filtračné nádrže a na želanie aj tlmivky. Na získanie ±24V potrebujete transformátor s dvoma sekundárnymi vinutiami 18V s prúdom väčším ako 1,5A pre jeden mikroobvod.

Na IR2153 môžete použiť spínané zdroje, napríklad ten najjednoduchší. Tu je jeho diagram:

Tento UPS je vyrobený pomocou polovičného mostíka, frekvencia 47 kHz (nastavená pomocou R4 a C4). Diódy VD3-VD6 ultrarýchle alebo Schottkyho

Je možné použiť tento zosilňovač v aute pomocou boost prevodníka. Na rovnakom IR2153 je diagram:

Prevodník je vyrobený podľa schémy Push-Pull. Frekvencia 47 kHz. Usmerňovacie diódy potrebujú ultrarýchle alebo Schottkyho diódy. Výpočty transformátora je možné vykonávať aj v ExcelentIT. Tlmivky v oboch schémach vám „odporúča“ sám ExcellentIT, treba ich spočítať v programe Drossel. Autor programu je ten istý -

Chcel by som povedať pár slov o IR2153 - napájacie zdroje a prevodníky sú celkom dobré, ale mikroobvod neposkytuje stabilizáciu výstupného napätia, a preto sa bude meniť v závislosti od napájacieho napätia a bude tiež klesať.

Nie je potrebné používať IR2153 alebo spínané zdroje všeobecne. Môžete to urobiť jednoduchšie - ako za starých čias, bežný transformátor s diódovým mostíkom a obrovskými kapacitami napájania. Takto vyzerá jeho diagram:

C1 a C4 aspoň 4700 µF, pre napätie aspoň 35V. C2 a C3 - keramika alebo film.

Dosky plošných spojov

Teraz mám nasledujúcu zbierku dosiek:
a) hlavný - je to vidieť na fotografii nižšie.
b) najprv mierne upravený (hlavný). Všetky dráhy sa zväčšili do šírky, silové sú oveľa širšie, prvky sa mierne posunuli.
c) mostíkový obvod. Tabuľa nie je veľmi dobre vykreslená, ale je funkčná
d) prvá verzia PP je prvá skúšobná verzia, nie je dostatok reťaze Zobel, ale takto som to zložil a funguje to. Existuje dokonca aj fotografia (nižšie)
d) doska plošných spojov zXandR_man - našiel to na fóre stránky Soldering Iron. Čo môžem povedať... Presne schéma z údajového listu. Navyše som na vlastné oči videl súpravy založené na tomto pečate!
Okrem toho si môžete dosku nakresliť sami, ak nie ste spokojní s poskytnutými.

Spájkovanie

Po vytvorení dosky a skontrolovaní prevádzkyschopnosti všetkých častí môžete začať spájkovať.
Pocínujte celú dosku a pocínujte výkonové stopy čo najhrubšou vrstvou spájky
Všetky prepojky sú najskôr prispájkované (ich hrúbka by mala byť vo výkonových častiach čo najväčšia) a potom sa všetky komponenty zväčšia. Mikroobvod je spájkovaný ako posledný. Radím vám, aby ste nestrihali nohy, ale ich spájkovali tak, ako sú. Potom ho môžete ohnúť, aby ste ho ľahšie nasadili na radiátor.

Mikroobvod je chránený pred statickou elektrinou, takže môžete spájkovať so zapnutou spájkovačkou, aj keď sedíte vo vlnenom oblečení.

Je však potrebné spájkovať, aby sa čip neprehrial. Pre spoľahlivosť ho môžete pri spájkovaní pripevniť k radiátoru jedným okom. Môžete to urobiť v dvoch, nebude v tom žiadny rozdiel, pokiaľ sa kryštál vo vnútri neprehreje.

Nastavenie a prvé spustenie

Po prispájkovaní všetkých prvkov a vodičov je potrebná „skúšobná prevádzka“. Naskrutkujte mikroobvod na radiátor a pripojte vstupný vodič k zemi. Budúce reproduktory môžete pripojiť ako záťaž, ale vo všeobecnosti, aby ste zabránili ich „vyleteniu“ v zlomku sekundy v dôsledku chýb alebo chýb pri inštalácii, použite ako záťaž výkonný odpor. Ak havaruje, viete, že ste urobili chybu, alebo ste dostali defekt (myslí sa mikroobvod). Našťastie sa takéto prípady takmer nikdy nestávajú, na rozdiel od TDA7293 a iných, ktorých v obchode dostanete kopu z jednej šarže a ako sa neskôr ukáže, všetky sú chybné.

Chcem však urobiť malú poznámku. Udržujte káble čo najkratšie. Stalo sa, že som len predĺžil výstupné vodiče a v reproduktoroch som začal počuť bzučanie, podobné „konštantnému“. Navyše, keď bol zosilňovač zapnutý, v dôsledku „konštantného“ režimu reproduktor produkoval bzučanie, ktoré po 1-2 sekundách zmizlo. Teraz mi z dosky vychádzajú vodiče, maximálne 25 cm a idú priamo do reproduktora - zosilňovač sa ticho zapne a funguje bez problémov! Dávajte pozor aj na vstupné vodiče – použite tienený vodič, nemal by byť ani dlhý. Postupujte podľa jednoduchých požiadaviek a budete úspešní!

Ak sa s odporom nič nestalo, vypnite napájanie, pripojte vstupné vodiče k zdroju signálu, pripojte reproduktory a zapnite napájanie. V reproduktoroch je počuť jemné bzučanie – to znamená, že zosilňovač funguje! Dajte signál a vychutnajte si zvuk (ak je všetko dokonale zmontované). Ak „hrčí“ alebo „prdí“ - pozrite sa na jedlo, na správnosť montáže, pretože, ako sa v praxi zistilo, neexistujú také „nechutné“ exempláre, ktoré by pri správnej montáži a výbornej výžive fungovali krivo. ..

Ako vyzerá hotový zosilňovač

Tu je séria fotografií z decembra 2012. Dosky sú tesne po spájkovaní. Potom som to zostavil, aby som sa uistil, že mikroobvody fungujú.

Ale môj prvý zosilňovač, iba doska prežila dodnes, všetky časti išli do iných obvodov a samotný mikroobvod zlyhal kvôli striedavému napätiu, ktoré sa s ním dostalo do kontaktu

Nižšie sú najnovšie fotografie:

Bohužiaľ, môj UPS je vo výrobnom štádiu a mikroobvod som predtým napájal z dvoch rovnakých batérií a malého transformátora s diódovým mostíkom a malými kapacitami napájacieho zdroja, nakoniec to bolo±25V. Dva takéto mikroobvody so štyrmi reproduktormi z hudobného centra Sharp hrali tak dobre, že aj predmety na stoloch „tancovali na hudbu“, okná zvonili a telo celkom dobre cítilo silu. Teraz to neviem odstrániť, ale je tam napájanie ±16V, z ktorého sa dá dostať až 20W pri 4 ohmoch... Tu je pre vás video ako dôkaz, že zosilňovač absolútne funguje!

Poďakovanie

Vyjadrujem svoju hlbokú vďaku používateľom fóra stránky „Soldering Iron“ a konkrétne veľké poďakovanie používateľovi za pomoc a tiež ďakujem mnohým ďalším (prepáčte, že som vám nevolal prezývkou) za ich úprimnú spätnú väzbu , čo ma prinútilo postaviť tento zosilňovač. Bez vás všetkých by tento článok možno nevznikol.

Dokončenie

Mikroobvod má množstvo výhod, predovšetkým vynikajúci zvuk. Mnohé mikroobvody tejto triedy môžu mať dokonca horšiu kvalitu zvuku, ale to závisí od kvality zostavy. Zlá montáž - zlý zvuk. Zostavu elektronických obvodov berte vážne. Dôrazne neodporúčam spájkovať tento zosilňovač povrchovou montážou - môže to len zhoršiť zvuk, prípadne viesť k samovybudeniu a následne úplnému zlyhaniu.

Zozbieral som takmer všetky informácie, ktoré som si sám overil a mohol som sa opýtať iných ľudí, ktorí tento zosilňovač zostavili. Škoda, že nemám osciloskop - bez neho moje vyjadrenia o kvalite zvuku nič neznamenajú... Ale aj naďalej budem tvrdiť, že to znie jednoducho skvele! Tí, ktorí zbierali tento zosilňovač, ma pochopia!

Ak máte nejaké otázky, napíšte mi na fórum stránky Spájkovačka. ak chcete diskutovať o zosilňovačoch na tomto čipe, môžete sa opýtať tam.

Dúfam, že článok bol pre vás užitočný. Veľa šťastia! S pozdravom, Yuri.

Zoznam rádioelementov

Článok je venovaný milovníkom hlasnej a kvalitnej hudby. TDA7294 (TDA7293) je mikroobvod nízkofrekvenčného zosilňovača vyrábaný francúzskou spoločnosťou THOMSON. Obvod obsahuje tranzistory s efektom poľa, čo zaisťuje vysokú kvalitu zvuku a jemný zvuk. Jednoduchý obvod s niekoľkými prídavnými prvkami robí obvod dostupný každému rádioamatérovi. Správne zostavený zosilňovač z opraviteľných častí začne okamžite fungovať a nevyžaduje nastavenie.

Zosilňovač zvuku na čipe TDA 7294 sa líši od ostatných zosilňovačov tejto triedy:

• vysoký výstupný výkon,
• široký rozsah napájacieho napätia,
• nízke percento harmonického skreslenia,
• "jemný zvuk,
• niekoľko „pripojených“ častí,
• nízke náklady.

Možno použiť v amatérskych rádiových audio zariadeniach, pri úpravách zosilňovačov, reproduktorových sústav, audio zariadení atď.

Obrázok nižšie ukazuje typická schéma zapojenia výkonový zosilňovač pre jeden kanál.

Mikroobvod TDA7294 je výkonný operačný zosilňovač, ktorého zisk je nastavený obvodom so zápornou spätnou väzbou zapojeným medzi jeho výstup (kolík 14 mikroobvodu) a inverzný vstup (kolík 2 mikroobvodu). Priamy signál sa privádza na vstup (kolík 3 mikroobvodu). Obvod pozostáva z rezistorov R1 a kondenzátora C1. Zmenou hodnôt odporu R1 môžete nastaviť citlivosť zosilňovača na parametre predzosilňovača.

Bloková schéma zosilňovača na TDA 7294

Technické vlastnosti čipu TDA7294

Technické vlastnosti čipu TDA7293

Schéma zosilňovača na TDA7294

Na zostavenie tohto zosilňovača budete potrebovať nasledujúce diely:

1. Čip TDA7294 (alebo TDA7293)
2. Rezistory s výkonom 0,25 wattu
R1 – 680 ohmov
R2, R3, R4 – 22 kOm
R5 – 10 kOhm
R6 – 47 kOhm
R7 – 15 kOhm
3. Fóliový kondenzátor, polypropylén:
C1 – 0,74 mkF
4. Elektrolytické kondenzátory:
C2, C3, C4 – 22 mkF 50 voltov
C5 – 47 mkF 50 voltov
5. Dvojitý premenlivý odpor - 50 kOm

Mono zosilňovač môže byť zostavený na jednom čipe. Na zostavenie stereo zosilňovača je potrebné vyrobiť dve dosky. Aby sme to dosiahli, vynásobíme všetky potrebné časti dvoma, okrem duálneho variabilného odporu a napájacieho zdroja. Ale o tom neskôr.

Doska plošných spojov zosilňovača založená na čipe TDA 7294

Prvky obvodov sú osadené na doske plošných spojov z jednostrannej fóliovej sklolaminátovej dosky.

Podobný obvod, ale s niekoľkými ďalšími prvkami, hlavne kondenzátormi. Obvod oneskorenia zapnutia na vstupe „mute“ pin 10 je aktivovaný. Toto sa robí pre jemné zapnutie zosilňovača bez praskania.

Na doske je nainštalovaný mikroobvod, z ktorého boli odstránené nepoužité kolíky: 5, 11 a 12. Inštalujte pomocou drôtu s prierezom najmenej 0,74 mm2. Samotný čip musí byť inštalovaný na radiátore s plochou najmenej 600 cm2. Žiarič by sa nemal dotýkať tela zosilňovača tak, aby na ňom bolo záporné napájacie napätie. Samotné puzdro musí byť pripojené k spoločnému vodiču.

Ak používate menšiu plochu radiátora, musíte zabezpečiť nútené prúdenie vzduchu umiestnením ventilátora do skrinky zosilňovača. Ventilátor je vhodný z počítača s napätím 12 voltov. Samotný mikroobvod by mal byť pripevnený k radiátoru pomocou tepelne vodivej pasty. Nepripájajte radiátor k živým častiam, s výnimkou zápornej napájacej zbernice. Ako je uvedené vyššie, kovová doska na zadnej strane mikroobvodu je pripojená k obvodu záporného prúdu.

Čipy pre oba kanály je možné inštalovať na jeden spoločný radiátor.

Napájanie zosilňovača.

Napájací zdroj je znižovací transformátor s dvoma vinutiami s napätím 25 voltov a prúdom najmenej 5 ampérov. Napätie na vinutiach by malo byť rovnaké a kondenzátory filtra tiež. Nerovnováha napätia by nemala byť povolená. Pri privádzaní bipolárneho napájania do zosilňovača musí byť napájaný súčasne!

Do usmerňovača je lepšie inštalovať ultrarýchle diódy, ale v zásade sú vhodné aj obyčajné ako D242-246 s prúdom aspoň 10A. Ku každej dióde je vhodné pripájať paralelne kondenzátor s kapacitou 0,01 μF. Môžete použiť aj hotové diódové mostíky s rovnakými prúdovými parametrami.

Filtračné kondenzátory C1 a C3 majú kapacitu 22 000 mikrofaradov pri napätí 50 voltov, kondenzátory C2 a C4 majú kapacitu 0,1 mikrofaradov.

Napájacie napätie 35 voltov by malo byť len pri záťaži 8 ohmov, ak máte záťaž 4 ohmy, tak napájacie napätie treba znížiť na 27 voltov. V tomto prípade by napätie na sekundárnych vinutiach transformátora malo byť 20 voltov.

Môžete použiť dva rovnaké transformátory s výkonom 240 wattov. Jeden z nich slúži na získanie kladného napätia, druhý - záporný. Výkon dvoch transformátorov je 480 wattov, čo je celkom vhodné pre zosilňovač s výstupným výkonom 2 x 100 wattov.

Transformátory TBS 024 220-24 je možné nahradiť akýmikoľvek inými s výkonom najmenej 200 wattov. Ako je napísané vyššie, výživa by mala byť rovnaká - transformátory musia byť rovnaké!!! Napätie na sekundárnom vinutí každého transformátora je od 24 do 29 voltov.

Obvod zosilňovača zvýšený výkon na dvoch čipoch TDA7294 v mostíkovom obvode.

Podľa tejto schémy budete pre stereo verziu potrebovať štyri mikroobvody.

Špecifikácie zosilňovača:

• Maximálny výstupný výkon pri záťaži 8 Ohm (napájanie +/- 25V) - 150 W;
• Maximálny výstupný výkon pri zaťažení 16 Ohmov (napájanie +/- 35V) - 170 W;
• Záťažový odpor: 8 - 16 Ohmov;
• Coef. harmonické skreslenie, pri max. výkon 150 wattov, napr. 25V, kúrenie 8 Ohm, frekvencia 1 kHz - 10 %;
• Coef. harmonické skreslenie, napríklad pri výkone 10-100 wattov. 25V, kúrenie 8 Ohm, frekvencia 1 kHz - 0,01 %;
• Coef. harmonické skreslenie, napríklad pri výkone 10-120 wattov. 35V, kúrenie 16 Ohm, frekvencia 1 kHz - 0,006 %;
• Frekvenčný rozsah (s nefrekvenčnou odozvou 1 db) - 50Hz ... 100kHz.

Pohľad na hotový zosilňovač v drevenom obale s priehľadným vrchným krytom z plexiskla.

Aby zosilňovač fungoval na plný výkon, musíte na vstup mikroobvodu priviesť požadovanú úroveň signálu, a to najmenej 750 mV. Ak signál nestačí, musíte na zosilnenie zostaviť predzosilňovač.

Obvod predzosilňovača na TDA1524A

Nastavenie zosilňovača

Správne zostavený zosilňovač nepotrebuje nastavovanie, ale nikto nezaručuje, že všetky diely sú absolútne v poriadku, pri prvom zapnutí si treba dávať pozor.

Prvé zapnutie sa vykonáva bez záťaže a s vypnutým zdrojom vstupného signálu (lepšie je skratovať vstup prepojkou). Bolo by fajn zaradiť do napájacieho obvodu poistky cca 1A (aj v pluse aj mínuse medzi zdrojom energie a samotným zosilňovačom). Krátko (~0,5 sek.) Pripojte napájacie napätie a uistite sa, že prúd spotrebovaný zo zdroja je malý - poistky sa neprepália. Je vhodné, ak má zdroj LED indikátory - pri odpojení od siete LED ďalej svietia aspoň 20 sekúnd: filtračné kondenzátory sa dlhodobo vybíjajú malým pokojovým prúdom mikroobvodu.

Ak je prúd spotrebovaný mikroobvodom veľký (viac ako 300 mA), môže to byť veľa dôvodov: skrat v inštalácii; slabý kontakt v „zemnom“ vodiči zo zdroja; „plus“ a „mínus“ sú zmätené; kolíky mikroobvodu sa dotýkajú prepojky; mikroobvod je chybný; kondenzátory C11, C13 sú nesprávne spájkované; kondenzátory C10-C13 sú chybné.

Keď sme sa uistili, že je všetko normálne s pokojovým prúdom, bezpečne zapneme napájanie a zmeriame konštantné napätie na výstupe. Jeho hodnota by nemala presiahnuť +-0,05 V. Vysoké napätie indikuje problémy s C3 (menej často s C4), alebo s mikroobvodom. Vyskytli sa prípady, keď bol odpor „zem-zem“ buď zle spájkovaný, alebo mal odpor 3 kOhm namiesto 3 ohmov. Súčasne bol výstup konštantný 10...20 voltov. Pripojením striedavého voltmetra na výstup sa presvedčíme, že striedavé napätie na výstupe je nulové (najlepšie sa to robí pri uzavretom vstupe, alebo jednoducho s nezapojeným vstupným káblom, inak bude na výstupe šum). Prítomnosť striedavého napätia na výstupe naznačuje problémy s mikroobvodom alebo obvodmi C7R9, C3R3R4, R10. Žiaľ, bežné testery často nedokážu zmerať vysokofrekvenčné napätie, ktoré sa objaví pri samobudení (do 100 kHz), preto je tu najlepšie použiť osciloskop.

Všetky! Môžete si vychutnať svoju obľúbenú hudbu!