Профессиональные усилители мощности. Транзисторный УНЧ с малыми динамическими искажениями (20 Ватт) Трансформаторный усилитель нч 20 ватт

Изготавливаемый с применением микросхемы TDA2003. А теперь попробуем взяться за другую, более мощную микросхему. Этот аудио усилитель на основе LM1876 может выдавать до 20 Вт на канал, на 4 Ом нагрузку и гарантирует менее 0,1% общих гармонических искажений.

Усилитель питается от двухполярного источника тока ±15 В. После диодного моста и сглаживающих конденсаторов получится примерно ±20 В постоянного тока, которое и используется для питания LM1876. Индуктивности L1 и L2 по входной линии БП уменьшают помехи, возникающие от сети.

Аудио вход подключен к плате через обычный 3,5 мм стерео разъем. Стерео потенциометр регулирует амплитуду звукового сигнала. Потенциометр также включает в себя переключатель, который позволяет усилителю перейти в режим ожидания. В этом режиме LM1876 потребляет всего 4 мА. Выходы усилителей на АС подключены к RCA-разъемам на плате.

Эта микросхема в работе производит достаточно большое количество тепла, поэтому радиатор необходим для охлаждения размером от 100 мм.кв. Если выходная мощность усилителя достигает 20 Вт, потребляемая мощность становится около 40 Вт при 4 Ом динамике и 20 Вт при 8 Ом. Максимально допустимая температура кристалла составляет 165°с. поэтому радиатор должен быть выбран большой. К счастью, LM1876 обеспечивает отключение при перегреве. Для уменьшения общего теплового сопротивления, должна быть применена термопаста между микросхемой и радиатором. Что касается рисунков, даташита на м/с и файлов печатной платы, вы можете скачать их .

Полностью собранная схема УНЧ

Два электролитических конденсатора C7 и C8 по 6800uF 50V сглаживают выпрямленное напряжение. Резисторы R7 и R8 подключены между их выводами, для разрядки конденсаторов после отключения питания, во избежание поражения электрическим током. Плюс 20 В обозначен как VCC, а минус обозначен VEE. Светодиод D1 помещен между VCC и VEE линиями, чтобы указать на состояние питания. Шунтирующие конденсаторы 100uF и 100nF подключены к VCC и VEE контактам как можно ближе к микросхеме. Конденсаторы C9 и C10 блокируют постоянное напряжение с микросхемы. Аудио выходы каждого усилителя подключены к RCA разъемам J2 и J3.

• 21.09.2014

  Эта схема автоматического выключателя освещения в темное время суток автоматически включит свет и выключается его утром. В качестве датчика освещения используется фоторезистор LDR. К схеме могут быть подключены любые лампы (люминесцентные, накаливания…). Основа автоматического выключателя триггер Шмитта на таймере 555. LDR и таймер 555 используются совместно для автоматического переключения. Свет …

• 26.06.2018

  В данном примере показана возможность взаимодействия php и Arduino. Тест проводится на Ubuntu 14.04, установлен веб сервер Apachе 2, php 5.5. В тесте опробована включение и выключение цифрового выхода, а так же опрос состояния выхода при помощи php. test.php

  …

  06.10.2014

  Схема приведенная здесь имеет три микрофонных входа, схема выполнена на микросхеме LM348 IC.LM348 обладает высоким коэффициентом усиления, схема выполнена на четырех операционных усилителя с выходным каскадом класса AB. Микросхемы имеет очень низкий ток покоя (0.6mA) и работают от двухполярного источника питания. Заметки. * Сборка схемы на хорошее качество печатной плате. …

  23.09.2014

  Назначение: на основе предложенной схемы можно собрать уст-во которое будет считать прохожих, включать свет при проходе через дверь, охранную сигнализацию и тому подобное. Излучатель ИК VD4 на АЛ147А (он установлен в пультах ДУ ТВ типа 4-УСЦТ) излучает сигнал промодулированный импульсами 1000Гц. Генератор — источник импульсов выполнен на VT2 VT3. Частота …

  Всех приветствую, кто заглянул на огонек. Речь в обзоре пойдет, как вы наверно уже догадались, о бюджетном стереоусилителе AB класса (автомобильный усилитель), который можно легко использовать в качестве усилителя к домашним колонкам, на даче, в автомобиле и т.д. Благодаря наличию темброблока (низкие и высокие частоты), регуляторов громкости и баланса, а также стильному внешнему виду, хорошему качеству звучания и достаточно высокой выходной мощности, он легко впишется в домашний интерьер в качестве бюджетного усилителя для стереоколонок, если таковые имеются.
  
  Общий вид стереоусилителя Kinter MA-180:
  
  
  Краткие ТТХ:
  - Номинальная выходная мощность - 2х20 Вт (4 Ом)
  - Максимальная выходная мощность - 2х35 Вт (4 Ом)
  - Специализированная микросхема - - TDA7377, AB класс
  - Коэффициент нелинейных искажений (режим стерео, 10Вт) – 0,3%
  - Отношение сигнал/шум - 100 дБ
  - Чувствительность - 0,25-50 мВ
  - Питание - 12V/5A
  - Сопротивление нагрузки - 4-16 Ом
  - Частотный диапазон: 20Гц-20кГц
  - Входные разъемы: RCA вход (тюльпан), mini Jack 3,5мм
  - Выходные разъемы: самозажимная колодка для стереозвука, USB 5V
  - Регулировка: громкость/баланс/высокие/низкие частоты
  - Наличие защиты – да (температура, переполюсовка, перенапряжение, КЗ)
  - Размеры - 155мм*102мм*42мм
  - Вес - 247гр

  Комплектация:

  Поставляется стереоусилитель в компактной картонной коробке в синих тонах, на ней присутствуют основные характеристики:
  
  
  Внутри коробки, кроме самого усилителя ничего нет, сам усилок окутан пупыркой, инструкции также нет:
  
  
  Размеры усилителя совсем небольшие, всего 155мм*102мм*42мм:
  
  
  
  
  Вес также мизерный, всего 247гр:
  
  
  Теперь непосредственно сам стереоусилитель:

  Как видим, внешний вид довольно стильный:
  
  
  На передней панели расположены все необходимые регуляторы (басы/высокие/баланс/громкость), а также кнопка включения питания. На боковых ребрах присутствуют отверстия для крепления усилителя к чему-либо:
  
  
  Регуляторы мягкие, при поворотах ручки нет абсолютно никакого треска и постороннего шума. Также при подаче питания начинает гореть подсветка регулятора громкости. Выглядит довольно эффектно, она не зависит ни от положения регулятора, ни от громкости, т.е. меняется плавно сама по себе в произвольном порядке:
  
  
  На задней панели стандартные разъемы для подключения:
  
  
  - слева входной разъем под стандартный миниждек (наушники) – можно подавать сигнал от ПК, смартфона, плеера или любого устройства с выходом AUX (магнитола, к примеру). Т.е. тот сигнал, который нужно усилить
  - далее два аналоговых RCA разъема (тюльпаны, белый для левого канала, красный для правого) – в основном для подключения старенькой видеоаппаратуры: видеомагнитофоны, DVD плееры и т.д.
  - колодка с 4-мя подпружиненными выходными разъемами – для непосредственного подключения колонок (правый и левый канал, плюс красный, минус черный)
  - 5V USB выход – для зарядки электронных гаджетов
  - справа DC Port питания 12V/5A. Выходная мощность и качество звучания напрямую зависят от качества БП/адаптера. Маломощный адаптер не сможет выдать всю заявленную мощность, БП без должной фильтрации помех будет «фонить», поэтому используйте надежные проверенные БП с заявленным током, как минимум 2А (БП/Адаптеры от ЗУ для аккумуляторов, ноутбуков, светодиодных лент и т.д., либо на худой конец выход 12V с разъема ПК). Я использую БП от ЗУ Opus BT-C3100 V2.2 на 12V/3А, о нетипичном применении упоминал в той статье:
  
  
  С данным блоком питания практически нет никакого постороннего шума. Для моих советских 8Вт колонок 8АС-3 хватает за глаза (два 4Вт динамика 4ГД-35/8ГДШ-1):
  
  
  Разборка стереоусилителя:
  
  
  Как видим, обвязка деталей минимальная, да и то благодаря тому, что используется темброблок на ОУ TL072CP:
  
  
  Непосредственно в качестве усилителя используется специализированная микросхема AB класса TDA7377, номинальной мощностью 40ВТ в мостовом режиме:
  
  
  В качестве радиатора используется корпус стереоусилителя, т.к. он алюминиевый и хорошо отдает тепло. Между корпусом и микросхемой присутствует термопаста, чем-то напоминающая нашу российскую КПТ-8:
  
  
  На средней выходной мощности корпус практически не греется, на практически максимальной – чуть теплый, что говорит о достаточно неплохом КПД микросхемы.

  Вот даташит на микросхему:
  
  
  Как видим, она содержит минимальную обвязку деталей и имеет всевозможную защиту от КЗ, переполюсовки, перенапряжения, перегрева и может включаться в различных комбинациях, поэтому если есть желание и навыки работы с паяльником, то можно переделать разводку под конфигурацию 2.1 (стереоколонки и сабвуфер) или 4 (квадроаккустика):
  
  
  Для подключения используйте по возможности медный акустический кабель:
  
  
  Достаточно немного зачистить изоляцию кабеля и просто воткнуть жилы в соответствующий разъем – благодаря подпружиненным колодкам, контакт получается отличный и держится крепко. По возможности не путайте полярность динамиков, иначе колонки будут играть в «противофазе», что не очень хорошо сказывается на звучании.
  Входной провод можно использовать подобный (два mini Jack «папа»):
  
  
  Выходной разъем USB расположен очень неудобно - на задней панели рядом с разъемом питания, да и при небольшой мощности БП/адаптера лучше не подключать прожорливые девайсы. В данном случае USB предназначен только для заряда:
  
  
  Небольшой видеоролик работы (громкость максимум, басы на максимуме колонки не вытягивают, начинают «хлюпать», запись на смартфон SGS3):
  

  
  Смартфон всю громкость не передает, на самом деле довольно громко. На средней громкости базы отличные, «сочные». До этого был самопал на TDA8561Q, басы совсем не нравились…

  Пожелания разработчикам:
  - встроить в корпус БП достаточной мощности
  - добавить переключатель для различных конфигураций (2, 2.1, 4)
  - подсветку регулятора сделать меняющейся в такт с музыкой, либо в зависимости от положения регулятора (максималка - горит красный, средняя громкость - зеленый)
  - добавить выход на наушники
  - добавить прорезиненные ножки

  Плюсы:
  + Хорошее качество звучания
  + Стильный внешний вид
  + Универсальный (благодаря компактным размерам и распространенному питанию, можно взять загород, подключить автоаккустику)
  + Достаточная выходная мощность
  + Практически не греется
  + Наличие темброблока
  + Наличие USB выхода
  + Легко переделывается под нужную конфигурацию
  + Корпус можно использовать для более мощной микросхемы (класс D, 50-100W)

  Минусы:
  - чуток великовата цена
  - не у всех в хозяйстве найдется лишний БП/адаптер на 12V/2-5А
  - нет прорезиненных ножек (можно поцарапать стол, лечится наклеиванием 2-3 слоев скотча/изоленты)

  Вывод: неплохой готовый усилитель для тех, кому лень собирать своими руками. Лично мне звук понравился, мощности хватает с запасом. В качестве бюджетного стереоусилителя подходит идеально, рекомендую к покупке!

  
  Добрый день! Сейчас мы соберём усилитель низкой частоты. За основу взята микросхема TDA2004.
  
  Она имеет два выхода, но мощность каждого по отдельности – 8 Ватт, а это не так уж много. Поэтому мы воспользуемся мостовым включением. Такое включение позволит повысить мощность более чем в два раза.

  Характеристики усилителя

  Итак, основные характеристики нашего усилителя:
  • Напряжение питания: 8-18 вольт;
  • Номинальная выходная мощность: 20 Ватт;
  • Максимальная выходная мощность: 25 Ватт.
  Схема выглядит следующим образом:
  

  

  Необходимые детали

  • DD.1 – TDA2004;
  • C1, C2, C3, C7, C8 – 0.1 мкФ;
  • C4 – 470 мкФ, 25 Вольт;
  • C5 – 10 мкФ;
  • C6 – 1 нФ;
  • R1 – 470 Ом;
  • R2, R3 – 22 Ом.

  

  Печатная плата

  Для печатной платы нам понадобится кусочек текстолита размером 3х2 см, а также рисунок платы:
  

  (cкачиваний: 133)

  
  

  

  Изготовление усилителя низкой частоты

  Вырезаем и переносим лазерно-утюжным методом. Всё, что не до конца перенеслось, дорисовываем лаком.
  

  

  
  Травить будем в растворе перекиси водорода и лимонной кислоты. В большой одноразовый стаканчик наливаем три столовые ложки перекиси, сыпем столовую ложку лимонной кислоты и добавляем щепотку обычной соли, она – катализатор, и в процессе реакции не расходуется. Перемешиваем раствор до полного растворения веществ и бросаем туда плату. Начинают выделяться пузырьки водорода, а раствор окрашивается в голубой цвет.
  

  

  
  Плата травится около получаса. Чуть ускорить процесс можно, поставив раствор на солнце.
  Когда лишняя медь растворится, достаём плату и промываем её водой.
  

  

  
  Использованный раствор следует вылить в общую канализацию.
  Далее ацетоном очищаем плату от тонера и лудим дорожки.
  

  

  
  Вначале впаиваем на своё место микросхему, затем остальные компоненты.
  Монтаж производите, ориентируясь на картинку:
  
  На данном этапе усилитель готов. Перед включением микросхему следует установить на теплоотвод.
  

  

  
  

  

  
  Вот такой получился компактный, но довольно мощный усилитель. Подключал к нему НЧ головку на 25 Ватт 4 Ома – справился отлично, на полной громкости никаких хрипов, щелчков и прочих искажений звука не наблюдалось. За час работы радиатор нагрелся до 60 градусов.
  А на этом моя статья подошла к концу, всем удачи в повторении!

  Усилители, работающие от 12В постоянного тока, как правило, не имеют большой мощности, а также, они не HiFi класса. Но этот маленький усилитель имеет хорошие характеристики. При питании 14,4В он выдает 20Вт на канал на нагрузке 4 Ом, а коэффициент гармоник при более низких уровнях мощности, как правило, меньше, чем 0,03%.

  Это идеальный проект для желающих иметь компактный стерео усилитель, который может работать от батареи 12В. Он может использоваться в автомобилях, для отдыха на природе, дачных домиках или где-либо еще.

  Конструкция проста и безопасна для повторения начинающими радиолюбителями, т. к. нет опасности поражения током от сети.

  По сравнению с версией на TDA1519A, в этом усилителе, построенном на TDA¬7377, значительно улучшено отношение сигнал-шум, а коэффициент гармонических искажений примерно в 50 раз лучше – при типичных условиях не более 0,03%.

  

  Кроме того, расход энергии усилителя в режиме ожидания низок – не более чем 1 Вт. В результате, если вы не будете выжимать из него максимум, а будете использовать в номинальном режиме, то он не будет разряжать батарею слишком быстро.

  

  И потому, что усилитель имеет схему самозащиты, то он практически “несгораемый”. При перегреве или коротком замыкании, соответственно включится самоограничение или отключение нагрузки.

  Основные характеристики TDA7377:

  Параметр Мин. Тип. Макс. Напряжение питания 8V 14,4V 18V Ток покоя 150mA Постоянное напряжение на выходе 150mV Ток потребления в режиме “Stand by” 100µA Коэффициент усиления (раздельные каналы) 19dB 20dB 21dB Коэффициент усиления (мостовое включение) 25dB 26dB 27dB Выходная мощность в мостовом режиме максимальная (Uп=14,4V) 2x31W 2x35W Выходная мощность в мостовом режиме по стандарту EIAJ (Un=13,7V, Кни=1%) 2x27W 2x30W Выходная мощность в мостовом режиме (Un=14,4V, Rн=4om, Кни=10%) 2х20W Выходная мощность раздельных каналов (Un=14,4V, Rн=2om, Кни=10%) 4х10W Kни (P=0,1..10W мост) 0,03% 0,3% Полоса пропускания 22…22000 Hz Входное сопротивление (раздельно) 20Kom 30Kom Входное сопротивление (мост) 10Kom 15Kom Напряжение включения режима Stand-By 1,5V Напряжение рабочего режима на входе ST-BY 3,5V

  Принципиальная схема:
  
  

  Назначение выводов TDA7377:

  1	OUT1	Выход 1
  2	OUT2	Выход 2
  3	Vcc	“+” питания
  4	IN1	Вход 1
  5	IN2	Вход 2
  6	SVR	Выход 1
  7	Stand-By	Вход переключения “Mute/Stand by”
  8	PW-GND	Земля выходных каскадов
  9	S-GND	Сигнальная земля
  10	DIAG	Диагностический выход
  11	IN4	Вход 4
  12	IN3	Вход 3
  13	Vcc	“+” питания
  14	OUT4	Выход 4
  15	OUT3	Выход 3

  С 12В питанием, максимальная амплитуда, которую обычный усилитель может генерировать это ± 6В. Это приводит к скудным 4.5Вт на 4 Ом нагрузке или 2,25 Вт на 8Ом, не считая потери в выходных транзисторах. . Даже если питание постоянного тока составляет около 14,4 (максимум, что обычно можно ожидать от автомобильного аккумулятора 12В), то мощность увеличится до 6.48Вт и 3.24Вт для 4 Ом и 8 Ом нагрузок соответственно – что не совсем достаточно для потребителей.

  

  Есть три распространенных решения этой проблемы. Первый – использование DC преобразователя в ключевом режиме для повышения напряжения питания. Однако это значительно увеличивает стоимость и сложность усилителя, хотя это один из способов получить гораздо больше мощности от источника 12В. Но мы хотели, чтобы этот проект оставался простым, что исключает эту технику.

  Компоновка деталей:

  Есть варианты для повышения мощности усилителя, например применение Н -архитектуры, но с некоторым ухудшением коэффициента гармонических искажений. В этом случае сам усилитель обеспечивает ключевой режим.

  Второй способ заключается в снижении сопротивления громкоговорителей. Некоторые автомобильные колонки имеют импеданс 2 Ом, что позволяет в два раза увеличить мощность, при том же напряжении питания. Тем не менее, мы не стали ограничивать применение этого усилителя громкоговорителями в 2 Ома.