Схемы низковольтных унч для телефона. Низковольтный унч

Когда речь заходит про усилители звука, мы сразу представляем мощную конструкцию с питанием в десятки вольт и иногда столько же ампер. Но ведь бывают ситуации, когда нужно наоборот понизить питание усилителя до минимально возможного значения, желательно вообще до одной пальчиковой батарейки. Это может быть при использовании такого УНЧ в , мобильном телефоне или другом аналогичном устройстве с низковольтным питанием. Данная и представляет собой бестрансформаторный усилитель низкой частоты, работающий от одного гальванического элемента 1,5В. Часто в таких случаях используют трансформаторный выходной каскад, который позволяет получить бОльшую выходную мощность. Но на дворе 21-й век, поэтому обойдёмся без всяких трансформаторов. Предлгаемый усилитель рассчитан на работу при питании в пределах 0,9-3В на нагрузку сопротивлением 8 Ом. Конечно мощность получится около 50 мВт, но во многих случаях и этого хватает.

Принципиальная схема усилителя с низковольтным питанием показана на рисунке выше. Для проверки работоспособности собираем УНЧ на макетной плате.

УНЧ состоит из входного каскада на транзисторе BC547 и составного выходного каскада на транзисторах BC557, BC547. Установка тока покоя выходного каскада производится с помощью резистора смещения базовой цепи входного транзистора — 220к. Его уменьшение увеличивает ток покоя, увеличение — уменьшает.

В данном усилителе можно применить любые маломощные кремниевые транзисторы, подходящие по проводимости, в том числе и КТ315-КТ361.

Но для максимального снижения напряжения желательно применить германиевые, с малым напряжениям падения. Например отечественные транзисторы серии МП или аналогичные импортные.

Эксперименты с различным питанием данного усилителя показали, что он сохраняет работоспособность даже при 0,85 вольт! На схеме УНЧ стоит по входу микрофон, так что если нужно подать сигнал с другого источника звука — ставим вместо него регулятор громкости. Для тестирования к УНЧ подключалась динамическая головка на 1 ватт. Стены конечно не тряслись — но слушать музыку было можно:)

Обсудить статью ПИТАНИЕ УСИЛИТЕЛЯ

Данная конструкция — попытка реализовать свою давнюю мечту: сделать бестрансформаторный усилитель низкой частоты, работающий от одного гальванического элемента или аккумулятора. Конечно, оптимальный вариант для усилителя с таким низким питанием — трансформаторный выходной каскад. Он позволяет получить гораздо большую выходную мощность. Но малогабаритный НЧ трансформатор — весьма нетехнологичная деталь, очень трудоемкая в выполнении. Именно поэтому проектировался бестрансформаторный усилитель. Еще один момент. Данная схема не собиралась «вживую», а лишь моделировалась в MicroCap8. И хотя испытания в модели показали ее работоспособность, это не исключает проявления каких-либо неожиданных проблем на практике. Область применения такого усилителя в первую очередь — в громкоговорящих приемниках с низковольтным питанием (конструкция для начинающих радиолюбителей). Низковольтных приемников имеется великое множество, а вот бестрансформаторных усилителей — нет. Подойдет он и для проекта 1-вольтового трансивера немецких радиолюбителей, то, что у них нарисовано — не проще, и не лучше.

Итак, предлагаемый усилитель рассчитан на работу при напряжении питания 1.5 … 1.1 В на нагрузку в виде динамической головки 8 Ом (и даже 4 Ома). Мощность на 8-омной головке получится около 30-40 мВт, на 4-омной раза в два больше.

Принципиальная схема:

Усилитель состоит из входного каскада на транзисторах VT1,VT2 и несколько нетрадиционного двухтактного выходного каскада на транзисторах VT3,VT4,VT5,VT6. Весь усилитель охвачен отрицательной обратной связью через резистор R4. На транзисторах VT7,VT8 собран стабилизатор напряжения величиной 1.1 В (он стабилизирует ток покоя выходного каскада при изменении напряжения питания). Благодаря отрицательной обратной связи режимы всех транзисторов устанавливаются автоматически. Может лишь потребоваться установка тока покоя выходного каскада (величиной 2…4 мА) с помощью резистора R3. Его уменьшение увеличивает ток покоя, увеличение — уменьшает. Коэффициент усиления напряжения определяется отношением R4/R1. Его не следует делать слишком большим — возрастут искажения, но до 10-20 довести вполне реально. А надо ли больше усилителю мощности?

Детали. Поскольку речь идет о мощностях 20-40 мВт, то везде в усилителе можно применить любые современные маломощные кремниевые транзисторы, подходящие по проводимости, или старые добрые КТ315-КТ361 с любой буквой. Однако на месте выходных транзисторов VT5,VT6 желательно применить что-то помощнее, с маленьким напряжением насыщения, может, КТ814-КТ815, или что-то современное. Возможное возбуждение на высокой частоте можно попытаться устранить подключением конденсатора небольшой емкости (100-2000 пФ) между коллектором и базой транзистора VT1 (VT3,VT4) или между выходом усилителя и общим проводом, и т. д. Это скорее искусство, чем наука.

Результат моделирования в MicroCap при напряжении источника питания 1.2 В.

12

Старый друг лучше новых двух! Пословица

Интегральная микросхема TDA2822M благодаря небольшому числу элементов обвязки относится к числу простых усилителей, которые можно собрать за короткое время, подключить к МР3 плееру, ноутбуку, радиоприемнику – и тут же оценить результат своей работы.

Вот как привлекательно выглядит описание : «TDA2822M — стереофонический, двухканальный низковольтный усилитель для портативной техники и пр. Возможно мостовое включение, использование в качестве наушникового или контрольного усилителя и многое другое. Рабочее напряжение питания: от 1,8 В до 12 В

, мощность до 1 Вт на канал, искажения до 0,2%. Радиатор не требуется. Вопреки суперминиатюрным размерам выдаёт честный бас. Идеальный чип для бесчеловечных опытов начинающих».

Своей статьёй я постарался помочь коллегам-радиолюбителям сделать эксперименты с этим интересным чипом более осознанными и гуманными.

Разберемся с корпусом микросхемы

Различают две микросхемы: одну TDA2822, другую с индексом «М» — TDA2822М. Интегральная микросхема TDA2822
(Philips) предназначена для создания простых усилителей мощности звуковой частоты. Допустимый диапазон питающих напряжений 3…15 В; при Uпит=6 В, Rн=4 Ом выходная мощность составляет до 0,65 Вт на канал, в полосе частот 30 Гц…18 кГц. Корпус микросхемы Powerdip 16.
Микросхема TDA2822M
выполнена в ином корпусе Minidip 8 и имеет отличающуюся цоколевку при несколько меньшей максимальной рассеиваемой мощности (1 Вт против 1,25 Вт у TDA2822).

Три схемы УНЧ для новичков

После освоения азов электроники, начинающий радиолюбитель готов паять свои первые электронные конструкции. Усилители мощности звуковой частоты, как правило самые повторяемые конструкции. Схем достаточно много, каждая отличается своими параметрами и конструкцией. В этой статье будут рассмотрены несколько простейших и полностью рабочих схем усилителей, которые успешно могут быть повторены любым радиолюбителем. В статье не использованы сложные термины и расчеты, все максимально упрощено, чтобы не возникло дополнительных вопросов.

Начнем с более мощной схемы. Итак, первая схема выполнена на известной микросхеме TDA2003. Это монофонический усилитель с выходной мощностью до 7 Ватт на нагрузку 4 Ом. Хочу сказать, что стандартная схема включения этой микросхемы содержит малое количество компонентов, но пару лет назад мною была придумана иная схема на этой микросхеме. В этой схеме количество комплектующих компонентов сведено к минимуму, но усилитель не потерял свои звуковые параметры. После разработки данной схемы, все свои усилители для маломощных колонок стал делать именно на этой схеме.

Схема представленного усилителя имеет широкий диапазон воспроизводимых частот, диапазон питающих напряжений от 4,5 до 18 вольт (типовое 12-14 вольт). Микросхему устанавливают на небольшой теплоотвод, поскольку максимальная мощность достигает до 10 Ватт.

Микросхема способна работать на нагрузку 2 Ом, это значит, что к выходу усилителя можно подключать 2 головки с сопротивлением 4 Ом. Входной конденсатор можно заменить на любой другой, с емкостью от 0,01 до 4,7 мкФ (желательно от 0,1 до 0,47 мкФ), можно использовать как пленочные, так и керамические конденсаторы. Все остальные компоненты желательно не заменять.

Регулятор громкости от 10 до 47 кОм. Выходная мощность микросхемы позволяет применять его в маломощных АС для ПК. Очень удобно использовать микросхему для автономных колонок к мобильному телефону и т.п. Усилитель работает сразу после включения, в дополнительной наладке не нуждается. Советуется минус питания дополнительно подключить к теплоотводу. Все электролитические конденсаторы желательно использовать на 25 Вольт.

Вторая схема собрана на маломощных транзисторах, и больше подойдет в качестве усилителя для наушников.

Это наверное самая качественная схема такого рода, звук чистый, чувствуются весь частотный спектр. С хорошими наушниками, такое ощущение, что у вас полноценный сабвуфер.

Усилитель собран всего на 3-х транзисторах обратной проводимости, как самый дешевый вариант, были использованы транзисторы серии КТ315, но их выбор достаточно широк.

Усилитель может работать на низкоомную нагрузку, вплоть до 4-х Ом, что дает возможность, использовать схему для усиления сигнала плеера, радиоприемника и т.п. В качестве источника питания использована батарейка типа крона с напряжением 9 вольт. В окончательном каскаде тоже применены транзисторы КТ315. Для повышения выходной мощности можно применить транзисторы КТ815, но тогда придется увеличить напряжение питания до 12 вольт. В этом случае мощность усилителя будет достигать до 1 Ватт. Выходной конденсатор может иметь емкость от 220 до 2200 мкФ. Транзисторы в этой схеме не нагреваются, следовательно, какое-либо охлаждение не нужно. При использовании более мощных выходных транзисторов, возможно, понадобятся небольшие теплоотводы для каждого транзистора.

И наконец — третья схема. Представлен не менее простой, но проверенный вариант строения усилителя. Усилитель способен работать от пониженного напряжения до 5 вольт, при таком случае выходная мощность УМ будет не более 0,5 Вт, а максимальная мощность при питании 12 вольт достигает до 2-х Ватт.

Выходной каскад усилителя построен на отечественной комплементарной паре. Регулируют усилитель подбором резистора R2. Для этого желательно использовать подстроечный регулятор на 1кОм. Медленно вращаем регулятор до тех пор, пока ток покоя выходного каскада не будет 2-5 мА.

Усилитель не обладает высокой входной чувствительностью, поэтому желательно перед входом применить предварительный усилитель.

Немало важную роль в схеме играет диод, он тут для стабилизации режима выходного каскада. Транзисторы выходного каскада можно заменить на любую комплементарную пару соответствующих параметров, например КТ816/817. Усилитель может питать маломощные автономные колонки с сопротивлением нагрузки 6-8 Ом.

Список радиоэлементов

Прикрепленные файлы:

• 3amps.rar (21 Кб)

Теги:

• УНЧ
• Sprint-Layout

Функциональная схема TDA2822M

приведена в документации . Как видно из рис. 1, каждый канал усилителя по структуре близок к типовой схеме Лина.
Усилители имеют общие функциональные узлы: цепи задания опорного тока I REF для генераторов стабильного тока (ГСТ) в цепях эмиттеров дифференциальных каскадов, цепь задания смещения R3, D6 на базах ключей Q12, Q13 и цепи поддержания токов покоя I0 CONTROL выходных каскадов усилителя.

Данное решение способствует улучшению стабильности работы усилителя в мостовом режиме. Каждый канал усилителя состоит из дифференциального каскада Q9…Q11 (Q14…Q16), усилителя напряжения Q7 (Q18) и выходного каскада Q1…Q6 (Q18…Q24).

Рис. 1. Функциональная схема TDA2822M из Datasheet

Дифференциальный каскад имеет динамическую нагрузку в виде токового зеркала на элементах Q8, D5 (Q17, D6).

Обратите внимание, что другие цепи встроенной защиты выходного каскада отсутствуют, что сделано из соображений лучшего использования источника питания, к сожалению, в ущерб надежности.

Выводы 5 и 8 микросхемы соединяются с общим проводом по переменному току. В этом случае коэффициент передачи усилителя с отрицательной обратной связью составит:

Ku=20lg(1+R1/R2)= 20lg(1+R5/R4)=39 дБ.

Структурная схема ИС представлена на рис. 2.

Рис. 2. Структурная схема TDA2822M

Экспериментально определено, что сумма сопротивлений резисторов R1+R2 и R5+R4 равна 51,575 кОм. Зная коэффициент усиления, несложно вычислить, что R1=R5=51 кОм, а R2=R4=0,575 кОм.

Чтобы уменьшить коэффициент усиления микросхемы с ООС, обычно последовательно с R2 (R4) включают дополнительный резистор. В данном случае такому схемотехническому приему «мешают» открытые транзисторные ключи на транзисторах Q12 (Q13).

Но даже, если предположить, что ключи не оказывают влияния на коэффициент передачи с обратной связью, маневр по уменьшению коэффициента усиления незначителен – не более 3 дБ; в противном случае не гарантируется устойчивость усилителя, охваченного ООС.

Поэтому можно поэкспериментировать с изменением коэффициента передачи усилителя, учтя, что сопротивление дополнительного резистора лежит в пределах 100…240 Ом.

Стереофонический и монофонический усилители на микросхеме TDA2822M

Широкий диапазон питающих напряжений 1,8…15 В позволяет «приспособить» микросхему для обширного круга портативных устройств с батарейным питанием.
Несложно изготовить как стереофонический усилитель, так и монофонический, с мостовым включением микросхемы.

При этом в стерео варианте выходная мощность при напряжении питания 6 В и использовании двух динамиков с сопротивлением 4 Ом составит 2х0,65 Вт, в мостовом варианте при напряжении питания 9 В и сопротивлении нагрузки 16 Ом позволяет получить 2 Вт выходной мощности. Во всех случаях коэффициент гармоник не превысит 0,2 %.

Ba5412 схема включения характеристики

Разделы сайта

DirectAdvert NEWS

Друзья сайта

Осциллографы

Мультиметры

Купить паяльник

Статистика

Усилитель 2х5W на BA5406.

Усилитель 2х5W на BA5406

В этой статье мы рассматриваем схему стереофонического усилителя мощностью 2 х 5W (тип.), реализованного на микросхеме BA5406 Class AB в корпусе SIP-M12.

Согласно Datasheet при напряжении питания 12 Вольт на нагрузку 3R мощность усилителя составит 5 Ватт, на ту же нагрузку при Uпит 9V получите 2 х 2,8W мощности. Микросхема работоспособна в диапазоне питающих напряжений от 5 до 15 Вольт. 15V – это максимум, который может выдержать микросхема, поэтому, чтобы не эксплуатировать ее на пике возможностей, рекомендую 12V. Более подробную информацию по техническим характеристикам найдете в файле Datasheet_BA5406, который найдете в архиве для скачивания материалов.

Принципиальная схема усилителя на BA5406:

Печатная плата усилителя на BA5406 в формате LAY6:

AMP BA5406 2x5W LAY6

AMP BA5406 2x5W LAY6 FOTO

Список элементов для повторения усилителя:

• U1 – BA5406 – 1 шт.

• R1, R2 – 2,2R/0,5W – 2 шт. • R3, R4 – 120R/0,25W – 2 шт. • R5 – 560R/0,25W – 1 шт.

• C1, C2 – 2,2mF/63V электролит – 2 шт. • C3, C4 – 470mF/25V электролит – 2 шт. • C5, C6, C11 – 47mF/25V электролит – 3 шт. • C7, C8 – 0,22mF – 2 шт. • C9, C10 – 33mF/35V электролит – 2 шт. • C12 – 100mF/25V электролит – 1 шт. • C13 – 1000mF/25V электролит – 1 шт. • C14 – 0,1mF – 1 шт.

• D1 – LED – красный светодиод 5mm – 1 шт. • SL1, SL2, SN2 – Разъем 2Pin 5mm – 3 шт. • SN1 – Разъем 3Pin 2,54mm (вход) – 1 шт.

Эксперименты со стереофоническим усилителем

проводились в соответствии со схемами, изображенными на рис. 3 и 8. Стереофонический усилитель, показанный на рис. 3, может использоваться как с небольшими акустическими системами, так и с наушниками.
Кратко о назначении элементов.

Резисторы R1 и R2 определяют входное сопротивление усилителя. Конденсаторы С1, С2 в цепи ООС включены последовательно с резисторами R5, R6, которые позволяют в небольших пределах уменьшить коэффициент усиления в каждом из каналов усилителя. Как уже указывалось выше, сопротивление резисторов R5, R6 может находиться в диапазоне 100…240 Ом.

Поскольку на выходах УМЗЧ присутствует постоянное напряжение, примерно равное половине напряжения источника питания, соединение с нагрузкой выполнено через разделительные конденсаторы С3, С4.

На выходе каждого канала включены цепи Зобеля R3, C6 и R4, C7, обеспечивающие устойчивую работу усилителя. Кстати, без указанных цепей усилитель неработоспособен.

По цепи питания усилителя установлены два конденсатора: керамический С8 и оксидный С5.

Рис. 3. Принципиальная схема экспериментального стереофонического усилителя

Усилитель имеет следующие характеристики:

Напряжение питания Uп=1,8…12 В Выходное напряжение Uвых=2…4 В Потребляемый ток в режиме покоя Io=6…12 мА Выходная мощность Pвых=0,45…1,7 Вт Коэффициент усиления Ku=36…41 (39) дБ Входное сопротивление Rвх=9,0 кОм Переходное затухание между каналами 50 дБ.

С практической точки зрения для надежной эксплуатации усилителя целесообразно установить напряжение питания не более 9 В; при этом для нагрузки Rн=8 Ом выходная мощность составит 2х1,0 Вт, для Rн=16 Ом – 2х0,6 Вт и для Rн=32 Ом – 2х0,3 Вт. При сопротивлении нагрузки Rн=4 Ом оптимальным будет напряжение питания до 6 В (Pвых=2х0,65 Вт).

Коэффициент усиления микросхемы в 39 дБ даже с учетом небольшой корректировки резисторами R5, R6 в сторону уменьшения, оказывается чрезмерным для современных источников сигнала напряжением 250…750 мВ. Например, для Uп=9 В, Rн=8 Ом чувствительность со входа составляет около 30 мВ.

На рис. 4, а показана схема включения усилителя, позволяющая подключить персональный компьютер, MP3 плеер или радиоприемник с уровнем сигнала около 350 мВ. Для устройств с выходным сигналом 250 мВ сопротивления резисторов R1, R2 необходимо уменьшить до 33 кОм; при уровне выходного сигнала 0,5 В следует поставить резисторы R1=R2=68 кОм, 0,75 В – 110 кОм.

Сдвоенным резистором R3 устанавливают необходимый уровень громкости. Конденсаторы С1, С2 – переходные.

Рис. 4. Схема подключения УМЗЧ: а) — к акустическим системам, б) – к головным телефонам (наушникам)

На рис. 4, б показано подключение к усилителю разъема для наушников. Резисторы R4, R5 устраняют щелчки при подключении стереотелефонов, резисторы R6, R7 ограничивают уровень громкости.

В процессе экспериментов я пытал питал УМЗЧ как от стабилизированного блока питания (на интегральной микросхеме и транзисторе BD912), рис. 5, так и от аккумуляторной батареи емкостью 7,2 А ч на напряжение 12 В с источником питания на фиксированные напряжения, рис. 6.

Напряжение питания подается по возможности короткой парой свитых вместе проводов. Правильно собранное устройство в наладке не нуждается.

Рис. 5. Принципиальная схема стабилизированного блока питания

Рис. 6. Аккумуляторная батарея – лабораторный источник питания

Субъективная оценка уровня шумов показала, что при установке регулятора громкости на максимальный уровень шум едва заметен. Субъективная оценка качества звуковоспроизведения производилась без сравнения с эталоном. Результат – звук неплохой, прослушивание фонограмм не вызывает раздражения.

Я ознакомился с форумами по микросхеме в Интернете, на которых встретил множество сообщений о поисках непонятных источников шумов, самовозбуждения и других неприятностей. В результате разработал печатную плату, отличительной особенностью которой является заземление элементов «звездой». Фотовид печатной платы из программы Sprint-Layout показан на рис. 7.

Рис. 7. Размещение деталей на экспериментальной печатной плате

При экспериментах на этой печатке ни с одним из описанных на форумах артефактов встретиться не удалось.

Детали стереофонического УМЗЧ на микросхеме TDA2822M

Печатная плата рассчитана на установку самых распространенных деталей: резисторов МЛТ, С2-33, С1-4 или импортных мощностью 0,125 или 0,25 Вт, пленочных конденсаторов К73-17, К73-24 или импортных МКТ, импортных оксидных конденсаторов.

Я применил недорогие, но надежные электролитические конденсаторы с низким импедансом, большим сроком службы (5000 часов) и возможностью работы при температуре до +105°С фирмы Hitano серий ESX, EHR и EXR. Следует помнить, что чем больше внешний диаметр конденсатора в серии, тем выше срок его службы.

Микросхема DA1 установлена в восьмивыводную панельку. Микросхему TDA2822M можно заменить на KA2209B (Samsung) или К174УН34 (ОАО «Ангстрем», г. Зеленоград) . ЧИП конденсатор С8 (SMD) размещен со стороны печатных дорожек.

R5, R6 — Рез.-0,25-160 Ом (Коричневый, синий, коричневый, золотистый) — 2 шт.,

С3 — С5 — Конд.1000/16V 1021+105°C — 3 шт., С6, С7 — Конд.0,1/63V К73-17 — 2 шт., С8 — Конд.0805 0,1µF X7R smd – 1 шт.

Многие радиолюбители не без основания полагают, что лучше всего включать микросхемы в соответствии с Datasheet и использовать предлагаемые разработчиками печатные платы. Ниже приведены схемы и печатные платы, выполненные на основе документации с единственной доработкой — для повышения устойчивости работы усилителя параллельно оксидному конденсатору по цепи питания включен пленочный (рис. 8, 9).

Рис. 8. Типовая схема включения микросхемы в стереофоническом режиме

Рис. 9. Размещение элементов типового стереофонического УМЗЧ

Детали типового стереофонического УМЗЧ

При установке элементов на печатную плату советую воспользоваться простыми технологическими приемами, описанными в Датагорской статье .

DA1 — TDA2822M ST Корпус: DIP8-300 — 1 шт., SCS-8 Розетка dip узкая — 1 шт., R1, R2 — Рез.-0,25-10к (Коричневый, черный, оранжевый, золотистый) — 2 шт., R3, R4 — Рез.-0,25-4,7 Ом (Желтый, фиолетовый, золотистый, золотистый) — 2 шт., С1, С2 — Конд.100/16V 0611 +105°C — 2 шт., С3 — Конд.10/16V 0511 +105°C (Емкость может быть увеличена до 470 мкФ) — 1 шт., С4, С5 — Конд.470/16V 1013+105°C — 2 шт., С6 – С8 — Конд.0,1/63V К73-17 — 3 шт.

УНЧ малой мощности

PT2305 — усилитель с регулятором громкости, характеристики, даташит
Микросхема PT2305 фирмы Princeton Technology Согр. предназначена дляприменения в аудиотехнике. Микросхема представляет собой двухканальный УНЧ с регулятором громкости, управляемым с помощью переменного резистора, изменяющего напряжение на выводе 10. Несмотря на применение переменного резистора регулировка цифровая, осуществляется 31 ступенями …

1 2043 0

Микросхема MCS1157 — маломощный УНЧ (питание 2-6В)

Микросхема MCS1157 представляет собою маломощный усилитель низкой частоты. Напряжение питания = 2…6 В ; Максимальный выходной ток = 0,35 А ; Минимальное сопротивление нагрузки = 8 Ом ; Коэффициент усиления = 5 ; Потребляемый ток (Vcс = 3 В): в режиме покоя = 1,6 мА, в дежурном…

0 2959 0

Микросхема uPC1260G — стерео-мостовой УНЧ (40-430мВт при 3-8В)

uPC1260G — двухканальный/мостовой усилитель низкой частоты. Напряжение питания: номинальное = ЗВ, максимальное = 8 В; Номинальный коэффициент усиления: при двухканальном включении = 42 дБ, при мостовом включении = 46 дБ; Диапазон рабочих температур = -20…+75°C. Выходная мощность:…

0 1927 0

Микросхема uPC1218H — маломощный УНЧ (250мВт при 3В)

Микросхема uPC1218H представляет собою маломощный усилитель низкой частоты. Напряжение питания: номинальное = ЗВ, максимальное = 10 В ; Максимальная выходная мощность: (Vсс = 3 В, HL = 8 Ом, КНИ = 10%) = 250 мВт (min); Коэффициент усиления = 75 дБ; Потребляемый ток (Vcc = 3 В): в режиме…

0 2283 0

Микросхема uPC1032H/HA — стерео УНЧ (13-18В)

Микросхема uPC1032H, uPC1032HA представляет собою двухканальный усилитель низкой частоты. Совместимость по выводам с КА2221; Напряжение питания = 13,2…18В; Ток потребления = 7 мА; Коэффициент усиления = 81 дБ; Среднеквадратичное напряжение шума, приведенное ко входу …

0 2819 0

Микросхема TDA1308 — двухканальный предусилитель

Микросхема TDA1308, TDA1308T — двухканальный предусилитель низкой частоты. Напряжение питания = 3…7 В; Потребляемый ток = З мА; Выходная мощность по каждому каналу (Vсс = 5 В, КНИ = 0,1%) = 60 мВт; Защита от короткого замыкания выхода; Диапазон рабочих температур =…

0 4951 0

Микросхема NJM2135D/E/L/M/V — УНЧ (55-400мВт при 2-16В)

Микросхема NJM2135D, NJM2135E, NJM2135L, NJM2135M, NJM2135V представляет собою усилитель низкой частоты. Напряжение питания = 2…16В; Коэффициент усиления = 83 дБ; Потребляемый ток (Vcc = 3 В): в режиме покоя = 2,7 мА, в дежурном режиме = 0,1 мкА; Диапазон рабочих температур =…

0 2209 0

Микросхема NJM2128M — УНЧ для диктофона с АРУ (220мВт при 1,8-6В)

Микросхема NJM2128M представляет собою УНЧ для диктофона с АРУ. Напряжение питания = 1,8…6В; Коэффициент усиления: предварительного усилителя = 38 дБ, выходного усилителя = 44 дБ; Выходная мощность (Vсс = 3 В, RL = 4 Ом, КНИ = 10%) = 220 мВт; Диапазон рабочих температур =…

0 2445 0

Микросхема NJM2113D/L/M/V — усилитель НЧ (55-400мВт при 2-16В)

Микросхема NJM2113D, NJM2113L, NJM2113M, NJM2113V представляет собою усилитель низкой частоты. Напряжение питания = 2… 16 В; Максимальный выходной ток = 0,25 А; Максимальная выходная мощность: (Vсс = 3 В, Ru= 16 Ом, КНИ = 10%) = 55 мВт (min) (Vсс = 6 В, Rl = 32 Ом, КНИ = 10%) = 250 мВт…

0 2431 0

Микросхема NJM2096D/M/S — стерео УНЧ для наушников (2мВт при 1-3В)

Микросхема NJM2096D/M/S представляет собою двухканальный усилитель низкой частоты. Напряжение питания = 1 …3 В; Потребляемый ток (Vсс = 1,5 В) = 4,7 мА; Выходная мощность (Vсс = 1,5 В, КНИ = 10%) = 20 мВт; Коэффициент усиления = 28 дБ; Диапазон рабочих температур =…

0 2847 0

1

Опыты с мостовым усилителем

проводились по схемам, показанным на рис. 10 и 12. На рис. 10 приведена схема экспериментального мостового усилителя.
Рис. 10. Принципиальная схема экспериментального мостового усилителя

В отличие от схемы стереофонического усилителя (рис. 3), в которой предполагается, что разделительные конденсаторы имеются на выходе предыдущего устройства, на входе мостового усилителя включен разделительный конденсатор, определяющий нижнюю частоту, воспроизводимую усилителем.

В зависимости от конкретного применения емкость конденсатора С1 может быть от 0,1 мкФ (fн = 180 Гц) до 0,68 мкФ (fн = 25 Гц) и более. При емкости С1, указанной на принципиальной схеме нижняя частота воспроизводимых частот составляет 80 Гц.

Внутренние резисторы, подключенные к инвертирующим входам усилителя через разделительный конденсатор С2 соединены между собой, что обеспечивает на выходах равные по величине, но противоположные по фазе сигналы.

Конденсатор С3 осуществляет коррекцию частотной характеристики усилителя на высоких частотах.

Поскольку потенциалы выходов усилителя по постоянному току равны, стало возможным непосредственное подключение нагрузки, без разделительных конденсаторов.

Назначение остальных элементов описывалось ранее.

Для стереофонического варианта потребуется два мостовых усилителя на микросхеме TDA2822M. Схему включения несложно получить, взяв за основу рис. 4.

Надежная работа усилителя в мостовом режиме обеспечивается выбором соответствующего напряжения питания в зависимости от сопротивления нагрузки (см. таблицу).

Все детали мостового усилителя размещены на печатной плате размерами 32 х 38 мм из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. Чертеж возможного варианта платы изображен на рис. 11.

Рис. 11. Размещение элементов на плате мостового усилителя

DA1 — TDA2822M ST Корпус: DIP8-300 — 1 шт., SCS-8 Розетка dip узкая — 1 шт.,

С1 — Конд.0,22/63V К73-17 — 1 шт., С2 — Конд.10/16V 0511 +105°C — 1 шт., С3 — Конд.0,01/630V К73-17 — 1 шт., С4 – С6 — Конд.0,1/63V К73-17 — 3 шт., С7 — Конд.1000/16V 1021+105°C — 1 шт.

Принципиальная схема типового мостового УМЗЧ и размещение элементов на печатной плате показаны соответственно на рис. 12 и 13.

Рис. 12. Типовая схема включения микросхемы в мостовом режиме

Рис. 13. Размещение элементов типового мостового УМЗЧ

DA1 — TDA2822M ST Корпус: DIP8-300 — 1 шт., SCS-8 Розетка dip узкая — 1 шт., R1 — Рез.-0,25-10к (Коричневый, черный, оранжевый, золотистый) — 1 шт., R2, R3 — Рез.-0,25-4,7 Ом (Желтый, фиолетовый, золотистый, золотистый) — 2 шт., С1, С3 — Конд.10/16V 0511 +105°C (Емкость С3 может быть увеличена до 470 мкФ) — 2 шт., С2 — Конд.0,01/630V К73-17 — 1 шт., С4 – С6 — Конд.0,1/63V К73-17 — 3 шт.

Расчет значений компонентов усилителя

Теперь найдем наилучшие значения для радиокомпонентов в схеме. Для этого будем использовать принципиальную схему ниже, которая почти такая же как в даташите, но с несколькими дополнительными компонентами, чтобы лучше отфильтровать шумы:

Вот схема распиновки TDA2050:

Минимальное усиление УНЧ

Усиление TDA2050 должно быть установлено выше 24 дБ для поддержания стабильности, но также есть и минимальное усиление, необходимое для получения желаемой выходной мощности. Это зависит от вашего входного напряжения, сопротивления динамика и желаемой выходной мощности в соответствии с формулой:

Будем в данном примере использовать смартфон в качестве источника звука для усилителя. Выходное напряжение телефона составляет около 1 В, поэтому чтобы получить выходную мощность 24,6 Вт нужно установить усиление как минимум:

Это выражается как усиление напряжения (V o / V i ) или как коэффициент усиления. Чтобы преобразовать усиление напряжения в усиление в децибелах, используйте следующую формулу:

Так что установка усиления выше 21,7 дБ обеспечит выходную мощность 24,6 Вт. Но минимальное усиление TDA2050 составляет 24 дБ, поэтому нужно установить его как минимум на 24 дБ.

Установить усиление схемы

Значения резисторов R4 и R5 устанавливают коэффициент усиления TDA2050:

Настройки со слишком высоким усилением вызовут искажения, а настройки со слишком низким могут не обеспечивать достаточную громкость. Если минимальное значение усиления позволяет это сделать, хорошее усиление для домашнего прослушивания составляет от 27 до 30 дБ. Это значение недостаточно высоко, чтобы вызвать искажения, и даст хороший диапазон громкости.

Лучшие резисторы для R4 и R5 — это металлопленочные с точными допусками. Допуск 0,1% является идеальным. Для установки усиления важно использовать резисторы с малым допуском, особенно если собираете стереоусилитель. Если значения сопротивления между двумя каналами отличаются на несколько Ом, усиления м/с также будут отличаться, и один канал будет громче, чем другой.

Усиление рассчитывается по формуле:

Установим усиление этого усилителя 27 дБ. По ходу тестов пробовались различные значения резисторов и приблизилось к желаемому усилению R4 1 кОм и R5 22 кОм. Эти сопротивления установят усиление на:

Теперь будет нормально работать, поскольку 27,2 дБ выше минимального усиления рассчитанного ранее и выше минимума 24 дБ TDA2050.

Сбалансировать входной ток смещения

Следующим шагом является балансировка тока смещения на входе усилителя. Входной ток смещения — это разница в токах, текущих на неинвертирующий вход (контакт 1) и инвертирующий вход (контакт 2). Данную разницу в токе необходимо минимизировать, поскольку на входах будет создаваться постоянное напряжение, что будет усиливаться как ненужный шум.

Ток на инвертирующем входе определяется сопротивлением R5. Ток на неинвертирующем входе определяется сопротивлениями R2 и R3 последовательно:

Чтобы сделать токи на каждом входе одинаковыми, устанавливаем:

R2 + R3 = R5

Для усилителя уже найдено значение R5, когда установили усиление. Для R3 начнём с произвольного значения 1 кОм, а затем изменим формулу, чтобы найти значение для R2:

R2 + R3 = R5

R2 = R5 — R3

R2 = 22000 Ом — 1000 Ом

R2 = 21000 Ом

Таким образом резистор 21 кОм для R2 и резистор 1 кОм для R3 будут уравновешивать входной ток смещения.

Нижний предел полосы пропускания на входе

Конденсатор C1 предотвращает попадание постоянного тока источника звука на вход усилителя. Если постоянному току разрешить достигать входа, он будет усиливаться вместе со звуковым сигналом и создавать лишний шум.

Конденсатор C1 также формирует фильтр верхних частот с резистором R2 (RC), который определяет нижний предел полосы пропускания усилителя:

Частота среза (F c) это частота, на которой фильтр начинает работать. В фильтре верхних частот частоты ниже F c отключаются.

Полезное: Как сделать компрессор из холодильника для покраски

Частота среза этого фильтра может быть найдена с помощью уравнения:

Мы уже нашли значение для R2 ??когда уравновесили входные токи смещения. Чтобы найти значение для C1, просто нужно определить частоту среза. Поскольку нижний предел человеческого слуха составляет 20 Гц, F c должна быть значительно ниже 20 Гц, чтобы слышимые низкие частоты не были приглушены.

Вышеприведенное уравнение F c можно изменить, чтобы найти значение для C1 на определенной частоте среза:

Здесь использовали F c 3,5 Гц для усилителя, но вы можете использовать чуть более высокие или более низкие значения если хотите. Может потребоваться некоторое экспериментирование, чтобы найти идеальное значение для вашего слуха, но в любом случае убедитесь что оно намного ниже нижнего предела человеческого слуха (20 Гц), иначе низкочастотный отклик вашего усилителя будет слабым.

При F c 3,5 Гц значение нашего C1 составляет:

Конденсатор C1 находится непосредственно на пути входного сигнала, так что это повлияет на качество звука усилителя. Для лучшего звучания используйте полипропиленовую металлическую пленку или даже маслянный конденсатор.

Нижний предел полосы пропускания в петле ОС

Конденсаторы C3 и R4 образуют еще один фильтр верхних частот в контуре обратной связи:

Частота среза этого фильтра должна быть установлена в 3-5 раз ниже, чем частота среза входного фильтра верхних частот. Если частота среза будет выше чем у фильтра на входе, низкие частоты будут передаваться в фильтр контура обратной связи, которые находятся ниже его частоты среза. Это создаст постоянное напряжение на С3 появленное на инвертирующем входе и усилится как шум.

Несмотря на то что входной фильтр устанавливает нижний предел полосы пропускания усилителя, C3 по-прежнему влияет на низкие частоты. Меньшие значения C3 приведут к более мягким басам, а более высокие значения сделают низкие частоты более сильными.

Используйте эту формулу чтобы найти идеальное значение для C3:

Раннее уже рассчитали значения R2, R3, R4 и C1, поэтому C3 должен быть больше чем:

Будет трудно найти конденсатор на 68 мкФ, поэтому округлим до 100 мкФ. Давайте посмотрим какая частота среза будет с ним:

Теперь проверим будет ли 1,59 Гц в 3–5 раз ниже 3,5 Гц F c входного фильтра:

Это в 2,2 раза ниже, поэтому лучше выбрать конденсатор 220 мкФ. F c с конденсатором 220 мкФ составляет 0,72 Гц.

Таким образом, значение 220 мкФ для C3 устанавливает частоту среза петлевого фильтра обратной связи в 4,9 раза ниже, чем частота среза входного фильтра. Такой и будем использовать.

Верхний предел пропускной способности УНЧ

Детали R1, R3 и C2 формируют низкочастотный RC-фильтр на входе усилителя, который определяет верхний предел полосы пропускания УНЧ:

В фильтре нижних частот частоты выше среза отключены. Этот фильтр имеет две функции.

1. Во-первых, он устанавливает верхний предел полосы пропускания усилителей,
2. а во-вторых, он фильтрует высокочастотные радио- и электромагнитные помехи от входа.

Частота среза этого фильтра должна быть больше верхнего предела 20 кГц человеческого слуха. Она также должна быть ниже, чем любые частоты радиовещания, которые могут быть уловлены входными проводами.

Самая низкая частота радиовещания — AM на 550 кГц. Выберем частоту среза 350 кГц, которая значительно ниже 550 кГц и намного выше верхнего предела 20 кГц человеческого слуха.

Чтобы найти значение C2 с F c 350 кГц, изменим формулу частоты среза:

Ёмкость 227 пФ не является типовым значением конденсатора. А вот 220 пФ даст частоту среза 362 кГц, так что он будет отлично работать.

Цепь Зобеля

Цепь Зобеля помогает предотвратить колебание, которое может произойти от паразитной индукции акустических проводов. Она также действует как фильтр предотвращающий попадание радиопомех, вызванных проводами динамика, на инвертирующий вход через контур обратной связи.

C4 и R6 образуют цепь Зобеля на выходе усилителя:

Поскольку конденсаторы имеют очень низкое сопротивление на высоких частотах, радиочастоты замыкаются на землю через C4. R6 ограничивает ток высокой частоты, поэтому нет прямого короткого замыкания на землю, которое может превысить предел тока TDA2050. Относительно низкочастотный звуковой ток блокируется C4.

Частота среза может быть рассчитана с помощью уравнения:

Даташит дает значения для R6 = 10 Ом и C4 = 100 нФ, значит F c:

Частота 159 кГц выше предела 20 кГц человеческого слуха и значительно ниже радиочастот, поэтому эти значения будут работать нормально.

Если усилитель возбуждается, R6 будет передавать большие токи на землю, поэтому его мощность должна быть не менее 1 Вт. В идеале C4 должен представлять собой металлический пленочный конденсатор с низким ЭПС и номинальным напряжением, превышающим размах выходного напряжения.

Конденсаторы источника питания

C5 — C10 — это развязывающие конденсаторы блока питания. Они действуют как резервуар тока который может быть быстро подан на усилитель при необходимости. Для каждого плеча напряжения питания имеется свой набор развязывающих конденсаторов.

Конденсаторы с большим значением ёмкости (C9 и C10) обеспечивают резервный ток в течение длительных периодов низкочастотного выхода сигнала. Большие значения улучшат басовые характеристики усилителя.

Фильтрующие конденсаторы меньшего значения (C6 и C5) могут быстро подавать резервный ток в течение периодов интенсивного высокочастотного выхода сигнала. Они также фильтруют высокочастотный шум и электромагнитные помехи от источника питания.

Фильтрующие конденсаторы также компенсируют индуктивность и сопротивление проводов питания и цепей, ведущих к микросхеме. Индуктивность и сопротивление препятствуют протеканию тока, а поскольку основной источник питания находится относительно далеко от TDA2050, эффект может быть значительным. Расположение этих конденсаторов как можно ближе к контактам микросхемы максимизирует протекание тока к микросхеме.

Лучшие типы конденсаторов будут иметь меньшее эквивалентное последовательное сопротивление и эквивалентную последовательную индуктивность (ESL).

Итог

Несомненно, старая и добрая микросхема TDA2822M еще послужит радиолюбителям во многих интересных конструкциях. Выбирайте любую из предложенных разводок печатных плат. Лично мне по душе печатные платы с радиальным расположением общих проводников. В настоящее время имеется солидный список «последователей» TDA2822M: TDA7050, TDA7052, TDA7053, TDA7231, TDA7233, TDA7233D, K174УН31 и другие интегральные схемы.
Довольно часто возникает необходимость в усилении электрического сигнала в низковольтных цепях. Ниже представленна принципиальная схема низковольтного УНЧ

.

Описание схемы УНЧ

Усилитель состоит из четырех каскадов. Особенностью схемы является отсутсвие каких либо трансформаторных связей. Связь между каскадами осуществляется непосредственно. На транзистрое VT1 и VT2 собран дифференциальный усилитель. Транзистор VT5 подключен по схеме с общим эммитером. VT6 и VT7 фазоинверская пара транзисторов.

Выходной каскад представляет собой двухтактную схему усиления выполненную по схеме с общим эммитером на транзистрах VT8 и VT9 которые работают в режиме «АВ».

Интегральные УНЧ

Интегральные УНЧ ESM231N, TBA790, TCA150, TDA1042, UL1490, UL1492 (1-18Вт)
Интегральные микросхемы ESM231N, ТВА790, TBA790LA, TBA790LB, TBA790LC, TBA790KD, (Thomson), ТСА150КА, ТСА150КВ, (Milliard), TDA 1042, TDA1042В, (SGS), UL1490N,UL1491R, UL1492R,UL1493R (Unitra) выполнены в корпусах DIP (кроме ESM231N, которая выполнена в корпусе TABS7) с 14 выводами и представляют…

0 2213 0

Интегральные УНЧ DBL1034, KA2206, LA4180, LA4182, LA4550, LA4555, LA4558

Интегральные микросхемы DBL1034-A (Gold Star), КА2206 и КА22061 (Samsung), LA4180, LA4182, LA4183, LA4190, LA4192, LA4550, LA455S и LA4558 (Sanyo) с идентичными схемами и различными параметрами выполнены в корпусах TABS7 с 12 выводами. Представляют собой двух-канальные усилители мощности низкой частоты …

2 4678 4

Схемы УНЧ на чипах СА1131, САЗ131, SN76Q03, SN76013, SN76023 (4-12Вт)

Интегральные микросхемы СА1131, САЗ 131, САЗ 132 (RCA), SN76003, SN76013 и SN76023 (Texas Instrument) выполнены в корпусах TABS6 с 16 выводами и представляют собой усилители мощности низкой частоты с идентичными схемами (цоколевками) и различными параметрами. Предназначены для использования в…

0 1617 0

Схема стерео УНЧ на микросхеме ВА5412 (6-16В, 5Вт) Интегральная микросхема BAS412 фирмы Rohm выполнена в корпусе SIP1 с 12 выводами и представляет со-бой двухканальный усилитель мощности низкой частоты. Предназначена для использования в магнитофонах, электрофонах, телевизионных и радиоприемниках, другой аудиоаппаратуре среднего класса. Некоторые…

1 4138 0

Двухканальный усилитель на микросхеме ВА5410 (6-14В, 3Вт) Интегральная микросхема ВА5410 фирмы Rohm выполнена в корпусе SIP1 с 10 выводами и представляет собой двухканальный усилитель мощности низкой частоты. Предназначена для использования в магнитофонах, электрофонах, телевизионных и радиоприемниках, другой аудиоаппаратуре среднего класса. Некоторые…

0 1772 0

Схема маломощного УНЧ на микросхеме ВА5404 (3-12В, 500мВт) Интегральная микросхема ВА5404 фирмы Rohm выполнена в корпусе SIL с 9 выводами и представляет собой усилитель мощности низкой частоты. Предназначена для использования в магнитофонах, электрофонах, телевизионных и радиоприемниках, другой аудиоаппаратуре низкого класса с батарейным питанием. В…

0 1660 0

Простой одноканальный УНЧ на микросхеме ВА5386 (3В, 320мВт) Интегральная микросхема ВА5386 фирмы Rohm выполнена в корпусе DIP с 8 выводами и представляет собой усилитель мощности низкой частоты. Предназначена для использования в магнитофонах, электрофонах, телевизионных и радиоприемниках, другой аудиоаппаратуре низкого класса с батарейным питанием. В…

0 2386 0

Схема стерео усилителя НЧ на микросхемах ВА5302А, ВА5304 (6-16В, 2-3Вт) Интегральные микросхемы ВА5302А и ВА5304 фирмы Rohm выполнены в корпусах TABS7 с 12 выводами и представляют собой двухканальные усилители мощности низкой частоты с идентичными схемами (цоколевками) и различными параметрами. Предназначены для использования в магнитофонах, электрофонах,…

0 1865 0

Усилитель мощности низкой частоты на микросхеме BA5208AF (2-4В, 120мВт) Интегральная микросхема BA5208AF фирмы Rohm выполнена в корпусе SO с 16 выводами и представляет собой двухканальный (стерео) усилитель мощности низкой частоты. Предназначена для использования в переносных кассетных магнитофонах (плэйерах) высокого класса. Переключатель SW1 выполняет функцию…

0 1910 0

Стерео усилитель для плеера на микросхеме BA5206, BA5206F (2-4В, 64мВт) Интегральные микросхемы ВА5206 и BA5206F фирмы Rohm выполнены в корпусах DIP (BAS206) или SO (BA5206F) с 16 выводами и представляют собой двухканальные (стерео) усилители мощности низкой частоты с идентичными схемами (цоколевками) и параметрами. Предназначены для использования в переносных…

0 1452 0

… 24 …

Схема низковольтного усилителя низкой частоты

Сопротивления R1-R4 необходима для выбора рабочей точки транзистора VT1. Конденсатор C1 является входным конденсатором первого каскада. C2 «шунтирует» резистор R2 по переменной составляющией сигнала. Данная схема выполнена с отрицательной обратной связью на резисторе R7 и делителя R6 ,С3.

Сигнал подается через конденсатор С1 емкостью 10 нанофарад и поступает на базу транзистора VT1. Схема обладает хорошими усилительными качествами. Все детали вполне доступны и могут с легкостью приобретены в ближаешем магазине радиотоваров.

Схема питаеться от блока питания в 3В.