Усилитель низкой частоты на микросхеме. Усилитель низкой частоты (УНЧ) на микросхеме TDA7250. Разделение входной и выходной земли

Микросхема TDA7294, представляющая интегральный усилитель низкой частоты, который очень популярен среди электронщиков, как начинающих, так и профессионалов. В сети полно разных отзывов о данной микросхеме. Решил и я собрать усилитель на ней. Схему я взял из даташита.

Питается данная “микруха” двухполярным питанием. Для новичков поясню, что не достаточно иметь “плюс” и “минус”.

Нужен источник с плюсовым выводом, минусовым выводом и общим. Например, относительно общего провода должно быть плюс 30 Вольт, а в другом плече минус 30 Вольт.

Усилитель на TDA7294 достаточно мощный. Максимальная паспортная мощность 100 Вт, но это с нелинейными искажениями в 10% и при максимальном напряжении (в зависимости от сопротивления нагрузки). Надежно снимать можно 70Вт. Таким образом, на свой день рождения я прослушивал две параллельно соединенные колонки “Радиотехника S30” на одном канале TDA 7294. Весь вечер и половину ночи, колонки звучали, иногда вводя их в перегруз. Но усилитель спокойно выдержал, хоть и порой перегревался (из-за плохого охлаждения).

Основные характеристики TDA 7294

Подаваемое напряжение +-10В…+-40В

Пиковый выходной ток до 10А

Рабочая температура кристалла до 150 градусов Цельсия

Выходная мощность при d=0.5%:

При +-35В и R=8Ом 70Вт

При +-31В и R=6Ом 70Вт

При +-27В и R=4Ом 70Вт

При d=10% и повышенном напряжении (смотрите ) можно добиться и 100Вт, но это будут грязные 100Вт.

Схема усилителя на ТДА7294

Приведенная схема взята из паспорта, все номиналы сохранены. При правильном монтаже и правильно выбранных номиналов элементов, усилитель запускается с первого раза и не требует никаких настроек.

Элементы усилителя

Номиналы всех элементов указаны на схеме. Мощность резисторов 0,25 Вт.

Саму “микруху” следует установить на радиатор. Если радиатор соприкасается с другими металлическими элементами корпуса, либо радиатором является сам корпус, то необходимо установить диэлектрическую прокладку между радиатором и корпусом TDA7294.

Прокладка может быть силиконовая или слюдяная.

Площадь радиатора должна составлять не менее 500 кв.см., чем больше, тем лучше.

Изначально я собирал два канала усилителя, так как источник питания позволял, но я не правильно подобрал корпус и оба канала просто не влезли в корпус по габаритам. Пытался я уменьшить печатную плату, но ничего не вышло.

После полной сборки усилителя я понял, что корпуса не достаточно для охлаждения и одного канала усилителя. Корпус у меня являлся радиатором. Короче говоря, раскатал губу на два канала.

При прослушивании моего устройства на полную громкость, кристалл начинал перегреваться, но я убавлял уровень громкости и продолжал тестировать. В итоге, до полуночи слушал я музыку на умеренной громкости, периодически вгоняя усилитель в перегрев. Усилитель на ТДА7294 оказался очень даже надежным.

Режим STAND - BY TDA 7294

Если на 9 ногу подать 3,5В и более, то микросхема выходит из спящего режима, если подать менее 1,5В, то войдет в спящий режим.

Для того, чтобы устройство вывести из спящего режима, нужно 9 ногу через резистор 22 кОм подключить к плюсовому выводу (источника двухполярного питания).

А если 9 ногу через тот же резистор подключить к выводу GND (источника двухполярного питания), то устройство войдет в спящий режим.

Печатная плата, находящаяся под статьей, разведена так, что 9 нога через резистор 22 кОм соединена дорожкой с плюсовым выводом источника питания. Следовательно, при включении источника питания, усилитель сразу же начинает работать не в спящем режиме.

Режим MUTE TDA 7294

Если на 10 ногу TDA7294 подать 3,5В и более, то устройство выйдет из режима приглушения. Если же подать менее 1,5В, то устройство войдет в режим приглушения.

Практически это делается так: через резистор 10 кОм 10 ногу микросхемы подключаем к плюсу двухполярного источника питания. Усилитель “запоет”, то есть не будет приглушен. На печатной плате, которая прикреплена к статье, так сделано с помощью дорожки. При подаче питания на усилитель, он сразу начинает петь, без всяких перемычек и тумблеров.

Если через резистор 10 кОм 10 ногу ТДА7294 соединить с выводом GND источника питания, то наш “усилок” войдет в режим приглушения.

Источник питания.

Источником напряжения для устройства послужил собранный , который себя показал очень даже хорошо. При прослушивании одного канала ключи теплые. Так же теплые и диоды Шоттки, хоть и не установлены на них радиаторы. ИИП без защит и софтстарта.

Схему данного ИИП многие критикуют, но она очень проста в сборке. Работает она надежно без плавного включения. Эта схема очень подходит начинающим электронщикам из-за своей простаты.

Корпус.

Корпус был куплен.

Усилитель на микросхеме TDA 2003

Всем знакома схема моноусилителя на микросхеме TDA 2003. Используется она в различной радиоаппаратуре: в телевизорах, колонках для компьютера, автомагнитолах и т. д. Данная микросхема - усилитель питается от напряжения 8 - 18 вольт, потребление тока в покое -50мА., максимальный же 3А. Выходная мощность (Uп=14В): - RL=4,0 Ом - 6 Вт - RL=3,2 Ом - 7,5 Вт - RL=2,0 Ом - 10 Вт Аналог - К174УН14.

Совсем несложный УНЧ на двух микросхемах и двух транзисторах

Усилитель развивает выходную мощность до 25 вт на канал. Может работать на нагрузку 3-10 ом. В общем, неплохой аналоговый HI-FI усилитель КНИ не более 0,03%

Простой усилитель НЧ

Технические характеристики усилителя:

Номинальный диапазон частот, Гц...............................63...12500. Номинальное входное напряжение, В................................... 0,25. Номинальная входная мощность, Вт, на нагрузке сопротивлением 4 Ом при коэффициенте гармоник не более 1% .............................. 2.

УМЗЧ на TDA2005

Простой УМЗЧ на дешевой микросхеме TDA2005. Развивает мощность до 18W, хорошо работает от автомобильной борт-сети и от лабораторного источника. Налаживания не требует, - нужно только правильно собрать, и не забыть о радиаторе. Печать дана «в зеркале» под «лазерный утюг». Конденсаторы на напряжение не ниже питающего. Надеюсь, кому-нибудь пригодится.

Мощный УНЧ для аудиоцентра

При самостоятельном изготовлении аудио-центра или модернизации имеющегося, разработке усилителя для домашнего театра может понадобится компактный и мощный модуль УМЗЧ. Очень удобен в этом смысле усилитель, выполненный на основе микросхемы TDA 7294, такие достоинства микросхемы, как ысокая выходная мощность, широкий диапазон питающего напряжения и

низкий уровень гармонических искажений, в сочетании с вполне доступной ценой, делают привлекательным использование этого

усилителя во многих самодельных конструкциях аудиотехники, а так же, при ремонте и модернизации УНЧ аппаратуры промышленного производства.

Технические характеристики:

2. Номинальное напряжение питания +30V.

3. Максимальная выходная мощность при номинальном напряжении питания на нагрузке 4 От, - 100W.

4. Входное сопротивление 22 кОт.

5. Чувствительность 750 mV.

6. Коэффициент гармонических искажений при мощности 60W, не более 0,5%.

7. Сопротивление нагрузки от 4 до 8 От.

Подбором R1 или R2 можно подкорректировать чувствительность усилителя мощности Усилитель включается «мягким способом»

при помощи выключателя S1. Выключатель S1 один на оба канала, если канала два, в схеме второго канала просто не будет

резисторов R7 и R6, а точка соединения R4 и R5 соединена с аналогичной точкой другого канала.

Выводы 5, 12 и 11 микросхемы не используются, чтобы не усложнять разводку платы они никуда не подключены. Под них даже нет отверстий. Их нужно загнуть вверх или удалить. Радиатор крайне необходим, так как при работе микросхема нагревается весьма быстро и ощутимо.

Включать усилитель без радиатора нельзя даже кратковременно. При мощности около 100W площадь поверхности радиатора должна быть не менее 500 см2. Можно использовать и радиатор меньшей поверхности, но обеспечить его принудительный обдув при помощи вентилятора, например, от источника питания

персонального компьютера

Изолировать радиатор от микросхемы не обязательно, но только

если он не соединен с общим проводом питания или другими токоведущими частями, кроме отрицательной шины питания. Дело в том, что у TDA7294 с радиаторной пластиной «контачит» цепь отрицательного питания.

УНЧ на микросхеме TDA7294

TDA7294 - детище компании SGS-THOMSON Microelectronics, эта микросхема представляет собой усилитель низкой частоты AB класса, и построена на полевых транзисторах. Вывести из строя, проще говоря, спалить, ее практически невозможно, в ней реализована защита от КЗ и перегрева.

Из достоинств TDA7294 можно отметить следующее:

выходная мощность 70Вт для нагрузки сопротивлением 4Ом, при искажениях 0,3-0,8%;

функции приглушения (Mute) и режима ожидания (Stand-By);

низкий уровень шумов, малые искажения, диапазон частот 20-20000Гц, широкий диапазон рабочих напряжений - ±10 - ±40В.

Мощный мостовой УНЧ 4х40 ВТ на TDA8571J

УНЧ выполнен на интегральной микросхеме TDA8571J (DA1). Эта ИМС представляет собой УНЧ класса В и устанавливается в авто-аудиоустройствах для получения высококачественного выходного музыкального сигнала средней мощности. Микросхема содержит четыре идентичных мостовых усилителя развивающих мощность до 40 Вт на нагрузке 4 Ом.

Характеристики усилителя

• рабочее напряжение Upаб = 14.4B (8-18B);
• номинальное сопротивление Rн = 4 Ом;
• частотный диапазон F = 20... 20000 ГЦ

Замыканием контактов SW1 осуществляется перевод микросхемы из дежурного режима в рабочий и наоборот.

Характерная особенность данной микросхемы - наличие диагностического выхода 9, который в свою очередь позволил отобразить следующие аварийные ситуации:

Перегрузка ИМС

Перегрев ИМС

КЗ в нагрузке

Особое внимание следует обратить на подключение усилителя к источнику питания: ИМС чрезвычайно чувствительна к напряжению питания – максимум 18 В. Переполюсовка источника напряжения питания приводит к выходу ИМС из строя.

Микросхему усилителя необходимо установить на теплоотвод. В качестве радиатора можно использовать металлический корпус или шасси устройства, в которое производится установка УНЧ. При монтаже рекомендуется использовать теплопроводную пасту типа КТП-8.

Вместо транзистора VT1 вполне подходит КТ3102,КТ315 и им подобные; вместо VT2 пойдёт КТ3107,КТ361; светодиод - любой

Не требует наладки. Он только требует немного времени на сборку и монтирование в корпус при желании.

Технические характеристики усилителя на TDA2005 следующие:

• Напряжение питания (В) - 6-18
• Пиковое значение выходного тока (А) - 3
• Ток в режиме покоя (мА) - 75
• Диапазон воспроизводимых частот (Гц) - 40-20000
• Коэффициент нелинейных искажений (%) - 1
• Сопротивление нагрузки номинальное (Ом) - 3,2
• Сопротивление нагрузки минимальное (Ом) - 2
• Выходная мощность (Вт при напряжении питания 18 В) - 22
• Входная чувствительность (мВ) - 300
• Коэффициент усиления (Дб) - 50

В статье я предложу вам три варианта платы для моно усилителя и один вариант для стерео усилителя.

Данный усилитель превосходно себя зарекомендовал как простой, надёжный и непривередливый. Его чаще всего встраивают в самодельные домашние гитарные кабинеты (т.е. подходит для гитаристов), а так же в автомобильные магнитолы малой мощности (особенно в 90-х годах). Пусть фраза "малой мощности" вас не пугает - коэффициента усиления этой микросхемы хватит, чтобы напугать соседей. Просто 20 Вт для авто сейчас - это действительно ничто, по сравнению с киловаттными усилителями и динамиками, от которых при включении на полную мощность запросто могут лопнуть барабанные перепонки.

Начнём с платы, у которой самая удачная, на мой взгляд, разводка "земли".

Вот схема, плата, расстановка деталей на плате и параметры деталей усилителя на TDA2005 :

Плата простого моно усилителя на TDA2005

Схема расстановки деталей на простом моно усилителе на TDA2005

Список деталей:

Именно вариант с этой платой я встраивал в свою переделку советской колонки S30 в гитарный комбоусилитель.

Плату зеркалить не нужно.

После сборки получилось вот так:

Только на фото очень маленький радиатор. Для усилителя на TDA2005 нужен побольше. Поэтому он был заменён на радиатор большего размера.

Теперь перейдём к остальным вариантам разводки печатной платы.

Второй вариант платы моно усилителя на TDA2005 .

Как припаивать регулятор громкости и сигнальные провода:

Третий вариант платы моно усилителя на TDA2005 .

Выбирайте любой вариант:) Мне больше понравился самый первый.

Теперь к стерео усилителю на TDA2005 .

Плата его чуть больше:

И схема немного другая:

Напомню, что стерео усилитель на TDA2005 развивает мощность вдвое меньшую, чем моно усилитель. Однако, всегда можно собрать две платы моно усилителя и получить стерео. Только питание нужно с тем же вольтажом, но силой тока около 5-6 А.

Осталось показать ещё один вариант схемы моно усилителя, рекомендуемый производителем.

Довольно простая, Повторить ее сможет даже человек, не очень сильный в электротехнике. УНЧ на этой микросхеме будет идеальным для использования в составе акустической системы для домашнего компьютера, телевизора, кинотеатра. Преимущество его в том, что не требуется тонкая наладка и настройка, как в случае с транзисторными усилителями. А уж что говорить про отличие от ламповых конструкций - габариты намного меньше.

Не требуется высокого напряжения для питания анодных цепей. Конечно, присутствует нагрев, как и в ламповых конструкциях. Поэтому в том случае, если планируется использование усилителя на протяжении долгого времени, лучше всего установить кроме алюминиевого радиатора еще и хотя бы небольшой вентилятор для осуществления принудительного обдува. Без него на микросборке TDA7294 схема усилителя будет работать, но велика вероятность перехода в защиту по температуре.

Почему TDA7294?

Эта микросхема пользуется большой популярностью уже более 20 лет. Она завоевала доверие у радиолюбителей, так как у нее очень высокие характеристики, усилители на ее основе простые, повторить конструкцию сможет любой, даже начинающий радиолюбитель. Усилитель на микросхеме TDA7294 (схема приведена в статье) может быть как монофоническим, так и стереофоническим. Внутреннее устройство микросхемы состоит из Усилитель звуковой частоты, построенный на этой микросхеме, относится к классу АВ.

Достоинства микросхемы

Преимущества использования микросхемы для :

1. Очень большая мощность на выходе. Порядка 70 Вт, если нагрузка имеет сопротивление 4 Ом. В данном случае применяется обычная схема включения микросхемы.

2. Около 120 Вт при нагрузке 8 Ом (в мостовой схеме).

3. Очень низкий уровень посторонних шумов, искажения несущественные, воспроизводимые частоты лежат в диапазоне, полностью воспринимаемом человеческим ухом — от 20 Гц до 20 кГц.

4. Питание микросхемы может производиться от источника постоянного напряжения 10-40 В. Но есть небольшой недостаток — необходимо использовать двухполярный источник питания.

Стоит обратить внимание на одну особенность — коэффициент искажений при этом не превышает 1 %. На микросборке TDA7294 схема усилителя мощности настолько простая, что даже удивительно, как она позволяет получить такое качественное звучание.

Назначение выводов микросхемы

А теперь более подробно о том, какие выводы имеются у TDA7294. Первая ножка — это «сигнальная земля», соединяется с общим проводом всей конструкции. Выводы «2» и «3» — инвертирующий и неинвертирующий входы соответственно. «4» вывод также является «сигнальной землей», соединенной с общим проводом. Пятая ножка в усилителях звуковой частоты не используется. «6» ножка - это вольт-добавка, к ней подключается электролитический конденсатор. «7» и «8» выводы — плюс и минус питания входных каскадов соответственно. Ножка «9» — режим ожидания, используется в блоке управления.

Аналогично: «10» ножка - режим приглушения, также применяется при конструировании усилителя. «11» и «12» выводы не используются в конструкции усилителей звуковой частоты. С «14» вывода снимается выходной сигнал и подается на акустическую систему. «13» и «15» выводы микросхемы — это «+» и «-» для подключения питания выходного каскада. На микросхеме TDA7294 схема ничем не отличается от предложенных в статье, дополняется она только который соединяется со входом.

Особенности микросборки

При конструировании усилителя звуковой частоты нужно обращать внимание на одну особенность — минус питания, а это ножки «15» и «8», электрически связаны с корпусом микросхемы. Поэтому необходимо изолировать его от радиатора, который в любом случае будет использоваться в усилителе. Для этой цели необходимо использовать специальную термопрокладку. Если используется мостовая схема усилителя на TDA7294, обращайте внимание на вариант исполнения корпуса. Он может быть вертикального или горизонтального типа. Наиболее распространенным является вариант исполнения, обозначаемый как TDA7294V.

Защитные функции микросхемы TDA7294

В микросхеме предусмотрено несколько видов защиты, в частности, от перепада питающего напряжения. Если вдруг изменится напряжение питания, то микросхема уйдет в режим защиты, следовательно, не будет электрического повреждения. Выходной каскад также имеет защиту от перегрузок и короткого замыкания. Если корпус прибора нагревается до температуры 145 градусов, отключается звук. При достижении 150 градусов происходит переход в режим ожидания. Все выводы микросхемы TDA7294 защищены от электростатики.

Усилитель мощности

Просто, доступно каждому, а самое главное — дешево. Буквально за несколько часов вы можете собрать очень хороший усилитель звуковой частоты. Причем большую часть времени вы потратите на то, чтобы осуществить травление платы. Структура всего усилителя состоит из блоков питания и управления, а также 2-х каналов УНЧ. Старайтесь как можно меньше проводов использовать в конструкции усилителя. Придерживайтесь простых рекомендаций:

1. Обязательное условие — это подключение источника питания проводами к каждой плате УЗЧ.

2. Свяжите питающие провода в жгут. С помощью этого получится немного компенсировать магнитное поле, которое создается электрическим током. Для этого необходимо взять все три питающих провода — «общий», «минус» и «плюс», с небольшим натяжением сплести их в одну косичку.

3. Ни в коем случае не используйте в конструкции так называемые «земляные петли». Это случай, когда общий провод, соединяющий все блоки конструкции, замыкается в петлю. Провод массы необходимо подводить последовательно, начиная от входных далее к плате УЗЧ, и заканчиваться должен на выходных разъемах. Крайне важно входные цепи подключать при помощи экранированных проводов в изоляции.

Блок управления режимами ожидания и приглушения

В этой микросхеме имеется и приглушения. Осуществлять управление функциями нужно при помощи выводов «9» и «10». Включение режима происходит в том случае, если на этих ножках микросхемы нет напряжения, либо оно менее полутора вольт. Чтобы включить режим, необходимо подать на ножки микросхемы напряжение, значение которого превосходит 3,5 В. Чтобы управление платами усилителя происходило одновременно, что актуально для схем, построенных по типу моста, собирается один блок управления для всех каскадов.

Когда усилитель включается, в блоке питания заряжаются все конденсаторы. В блоке управления также один конденсатор накапливает заряд. При накапливании максимально возможного заряда происходит отключение режима ожидания. Второй конденсатор, применяемый в блоке управления, отвечает за функционирование режима приглушения. Он заряжается немного позже, поэтому режим приглушения отключается вторым.

Уходят в прошлое, и теперь, чтобы собрать какой-либо простой усилитель, уже не надо мучаться с расчетами и клепать печатную плату больших размеров.

Сейчас почти вся дешевая усилительная техника делается на микросхемах. Самое большое распространение получили микросхемы TDA для усиления аудиосигнала. В настоящее время они используются в автомагнитолах, в активных сабвуферах, в домашней акустике и во многих других аудиоусилителях и выглядят примерно вот так:

Плюсы микросхем TDA

1. Для того, чтобы собрать на них усилитель, достаточно подвести питание, подключить динамики и несколько радиоэлементов.
2. Габариты этих микросхем совсем небольшие, но надо будет их ставить на радиатор, иначе будут сильно греться.
3. Они продаются в любом радиомагазине. На Али что-то дороговатые, если брать в розницу.
4. В них встроены различные защиты и другие опции, типа отключения звука и тд. Но по моим наблюдениям, защиты срабатывают не очень хорошо, поэтому микросхемы часто дохнут или от перегрева, либо от . Так что желательно не замыкать выводы микросхемы между собой и не перегревать микросхему, выжимая из нее все соки.
5. Цена. Я бы не сказал, что они очень дорогие. По цене и выполняемым функциям им нет равных.

Одноканальный усилитель на TDA7396

Давайте соберем простой одноканальный усилитель на микросхеме TDA7396. На момент написания статьи я ее взял по цене в 240 рублей. В даташите на микросхему говорилось, что эта микросхема может выдать до 45 Ватт в нагрузку 2 Ома. То есть если замерить сопротивление катушки динамика и оно будет равняться около 2 Ом, то на динамике вполне можно получить пиковую мощность в 45 Ватт. Этой мощности вполне хватит, чтобы устроить дискотеку в комнате не только для себя, но и для соседей и при этом получить посредственное звучание, что, конечно же, не сравнить с hi-fi усилителями.

Вот распиновка микросхемы:

Собирать наш усилитель будем по типичной схеме, которая была приложена в самом даташите:

На ножку 8 подаем +Vs, а на 4 ножку ничего не подаем. Следовательно, схема примет вот такой вид:

Vs – это напряжение питания. Оно может быть от 8 и до 18 Вольт. “IN+” и “IN-” – сюда подаем слабый звуковой сигнал. К 5 и 7 ноге цепляем динамик. Шестую ногу садим на минус.

Вот моя сборка навесным монтажом

Конденсаторы на входе питания 100нФ и 1000мкФ я не использовал, так как у меня с блока питания итак идет чистое напряжение.

Раскачивал динамик с такими параметрами:

Как видите, сопротивление катушки 4 Ома. Полоса частот говорит о том, что он сабвуферного типа.

А вот так у меня выглядит саб в самопальном корпусе:

Пробовал снять видео, но звук на видео у меня снимает очень плохо. Но все-таки могу сказать, что с телефона на средней мощности уже долбило так, что уши заворачивались, хотя потребление всей схемы в рабочем виде составило всего около 10 Ватт (умножаем 14,3 на 0,73). В этом примере я взял напряжение, как в автомобиле, то есть 14,4 Вольта, что вполне укладывается в наш рабочий диапазон от 8 и до 18 Вольт.

Если у вас нет мощного источника питания, то его можно собрать вот по этой схеме.

Не зацикливайтесь именно на этой микросхеме. Этих микросхем TDA, как я уже говорил, существует множество видов. Некоторые из них усиливают стереосигнал и могут выдавать звук сразу на 4 динамика, как это сделано в автомагнитолах. Так что не поленитесь порыться в интернете и найти подходящую ТДАшку. После окончания сборки дайте заценить соседям ваш усилитель, выкрутив ручку громкости на всю балалайку и прислонив мощный динамик к стене).

А вот в статье я собирал усилитель на микросхеме TDA2030A

Получилось очень даже неплохо, так как TDA2030A обладает лучшими характеристиками, чем TDA7396

Также приложу для разнообразия еще схему от подписчика, у которого усилитель на TDA 1557Q работает исправно уже более 10 лет подряд:

Усилители на Алиэкспресс

На Али я также находил кит наборы на TDA. Например, вот этот стерео усилитель по 15 Ватт на канал по цене 1$. Этой мощности вполне хватит, чтобы потусить под любимые треки в комнатушке

Купить можно .

А вот он уже сразу готовый

Да и вообще, этих модулей усилителей на Алиэкпресс ну очень много. Нажимаете на эту ссылку и выбираете любой понравившийся усилитель.