Заказать прошивку

 





 

Вступление

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

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

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

 

Основные параметры

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


Схема


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

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

Описание схемы

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

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

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

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

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

Ку = R4 / R3 + 1 = 28,5 раза = 29 дБ

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Источник питания

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

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

Сопротивление нагрузки, Ом

Максимальное напряжение питания, В

4

27

6

31

8

35

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


 

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

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

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

Фото и печатка от Fermer12







Источник
 
Дата: 31-07-2010, 20:10, Просмотров: 31883, Автор: Fermer12
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти под своим именем.

   
zaa-1978 # 1
31 июля 2010 21:03  
 
да усилитель бомба!!! но есть одно но если кто надумает собрать то разница в 93 и 94 есть и очень уж большая!!! тда7294 намного лудше по внутренней защите да и качество звучания полудше чем в тда7293!!!
хотя 7293 выдаёт немного больше чем 7294!!!
А в целом усилок работает супер!!! и ищо одно по питанию електролиты ставте хорошые!!! всем удачи! biggrin
  •    •     


   
Fermer12 # 2
1 августа 2010 17:01  
 
в принцыпе она работает от 12 - 38в если амперы нармальные то выдаёт 70W
если всё зделать па уму то качает у меня 4гб S90 radiotehnika
но тогда надо большои радиатор от 700кв.см. и выше, если ето проблема то спасает кулер с отдельным питанием
  •    •     


   
atmicandr # 3
3 августа 2010 12:14  
 
Я много чего собирал на этой микросхеме для звуко усиления, и считаю - что это одна из самых удачных микросхем, разработанных фирмой STMicroelectronics и все усилители на этой микросхеме пашут великолепно сразу с момента включения без всякой настройки и подбора номиналов деталей во входной цепи. Единственное что мне пока не совсем понятно дак это то, отчего же меня оберегает система защиты которая смоделирована внутри микросхемы - но знаю на своем опыте что точно не от переполюсовки по питанию
  •    •     


   
KiFFiR # 4
5 августа 2010 10:29  
 
Еще один совет по сборке. Ни в коем случае не ставьте керамику во входные цепи, иначе получается каша и срез по высоким. В моем случае после замены на неэлектролиты полипропиленовые либо лавсанавовые-к73-17, к73-9 и т.д. - даже стерео звучание появилось biggrin По блоку питания: на каждое плечо поставьте по банке на 10000 мкФ совкового производства и зашунтировать на 4700 мкФ буржуйским очевиден подъем на низких.
  •    •     


   
Leosis # 5
6 августа 2010 13:34  
 
Итак!
Есть у меня динамик чисто для низких частот
И хотелось бы обойтись без фильтра
Внимание вопрос:
Кикие конденса ставить для того чтоб на воходе были одни басы или добится этого без фильтра невозможно?
  •    •     


   
Fermer12 # 6
6 августа 2010 15:36  
 
В принципе он УНЧ я ево собирал для саббуфера с динамиком ГД-75 и всё идёт без фильтра (я на этой микрухи муху сел!!! biggrin ) cxem.net/sound/dinamics/dinamic56.php вот такой я собрал и не парюсь!!! ааа насчёт кандёров (как говарил KIFFIR, у кого траф маленький тот пускай ставит, но у меня стоит 2500 ) но у меня кочает всё ая даже 250W питерские кочал!!! cool
  •    •     


   
Leosis # 7
7 августа 2010 17:24  
 
У меня то динамик на 25 ватт так что пойдёт и этот! (надеюсь)
Кстати делал этот masterkit.ru/main/set.php?code_id=209271 работает не плохо НО когда к нему подключаешь фильтр появляется гул...
Усилок 22Вт
Динамик 25 Вт
Трансформатор 30Вт (2 канала) на 1 запитал усилок на другой фильтр
кстати вот они masterkit.ru/main/set.php?code_id=70848 и
masterkit.ru/main/set.php?code_id=35751

Вчём же дело и как избавится от гула??
Может сделать стабилизатор напряжения или запитать от аккумулятора (но его нет, точнее есть но слабый )

  •    •     


   
Fermer12 # 8
7 августа 2010 21:45  
 
Leosis, папробуй отдельное питание для фильтра cool
  •    •     


   
Leosis # 9
10 августа 2010 19:20  
 
Я запитывал усилок от транса а фильтр от аккумулятора => гуллллл
  •    •     


   
Leosis # 10
10 августа 2010 20:15  
 
masterkit.ru/main/set.php?code_id=42044
ничего не напоминает??
И откуда они 140 Вт взяти то????!!!!!!!!!!
  •    •     


   
Leosis # 11
27 августа 2010 20:17  
 
А вот и 7294 masterkit.ru/main/set.php?code_id=70851
  •    •     


   
NEOua # 12
31 октября 2010 13:24  
 
А нафига такой большой радиатор еесли можно поставить поменьше но с куллером?! но это для кого как.
кто может помочь с динамиками я немогу найти динамики для такого уселка.
  •    •     


   
NEOua # 13
31 октября 2010 13:25  
 
biggrin
  •    •     


   
NEOua # 14
31 октября 2010 13:27  
 
класный уселок я бы сюда ешоб добавил тембр блок свето музыку и стрелочную шкалу 2 штуки
  •    •     


   
tadzhik # 15
4 января 2011 02:26  
 
Кто-нибудь измерял выходное сопротивление такого усилителя?
  •    •     


   
Panda8953 # 16
5 января 2011 00:54  
 
Сама микросхема ничего так.
Но схема сборки и печатная плата гуно полное !!!!!!!!!!!
93 лучше 94 (даже не обсуждается)
  •    •     


   
Win32 # 17
12 января 2011 21:21  
 
Собрал по этой схеме,усилитель работает отлично из за недостатков конденсаторов 1000мкф поставил на 820 мкф 200v .
  •    •     


   
dmitromakar1 # 18
27 января 2011 00:11  
 
140 ват це пікова мочность а не номінальна по натурі я ставив 2 тда 1974 в мостовому режимі то советску колонку 150 ват такі полностю не розкачав
  •    •     


   
MC_Zver # 19
4 февраля 2011 21:53  
 
А сколько выдаст данная микросхема при питании +-17 ??? Думаю подключить 2 колонки S30 соединенные последовательно (8 Ом получается).
P.S. Если можно ответ в ЛС =)
  •    •     


   
manter # 20
25 февраля 2011 23:42  
 
корое собрал я эту схему мне понравилась к питанию она не капризна. но в плечо надо ставить кондюки по 10000 мкф и провода питания по короче и по толще чтоб не посидало наприжение
  •    •     


   
manter # 21
28 февраля 2011 22:59  
 
как избавится от фона
angry достал уже!
  •    •     


   
Fermer12 # 22
4 марта 2011 17:16  
 
(в плечо надо ставить кондюки по 10000 мкф )
согласен.
но если маленький блок питание то хоть 60000 мкф ставь, не паможет!!! cool
  •    •     


   
Fermer12 # 23
4 марта 2011 17:19  
 
он фонит без входного аудио провода ??? cool
  •    •     


   
Fermer12 # 24
4 марта 2011 17:25  
 
может быть так и есть, я 93 не пробывал не могу судить cool
  •    •     


   
Fermer12 # 25
4 марта 2011 17:28  
 
можно и с кулером, но я незнаю как фон от кулера убрать если ты знаеш то поделись!!! cool
  •    •     


   
vit_al # 26
23 апреля 2011 21:59  
 
Микросхема говно, дешёвка. И откуда такие мощности (типа 70W, максимум 25W), кто нибудь реально снимал характеристики данной микросхемы (лично)? Я бы ещё понял, если бы в данной теме рассматривались микросхемы УМЗЧ типа STK.
  •    •     


   
manter # 27
28 апреля 2011 12:19  
 
уселок прошол все испытания и показал хороший результат вобщем жена похвалила smile
  •    •     


   
Jamie # 28
23 марта 2012 16:04  
 
кто собирал поделитесь впечатлением о звуке
какие минусы какие плюсы??
  •    •     

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
 

Обновления

Конкурсные работы:

Сообщения Форума Ответов
бaкoмeтр 1804
Сколько мужчина может потратит ... 4
Настенные часы - термометр 258
PICKIT2 и AVR 5
RGB подсветка приборной панели 4
Бакометр 2 200
Индикаторы температуры и давле ... 22
Универсальный бортовой компьют ... 298
Простой автоматический выключа ... 18
Помогите пожалуйста с CAN инте ... 2