5 geriausios ištirtos 40 vatų stiprintuvų grandinės

Šiame įraše kalbėsime apie 5 išskirtines, lengvai pastatomas, mažo iškraipymo „Hi-Fi 40 vatų“ stiprintuvo grandines, kurias dar galima patobulinti iki didesnio galingumo per kai kuriuos nedidelius patobulinimus.

Šį straipsnį man atsiuntė el. Paštu paskirtas sekėjas

Nors galite rasti keletą hibridinių išvesties modulių, vargu ar bet kuris iš jų gali derinti paprastumą su prieinamumu ir puikų bendrą našumą.

Vienas iš jų yra SGS lustas TDA2030, naudojamas dabartiniame stiprintuve. Stiprintuvo išdėstymas nesudėtingas: maitinimo šaltinis, kurį lydi du tiltiniai surišti išėjimo tranzistoriai. Garso signalas per elektros lizdą K1 ir kondensatorių C1 įjungiamas į inverterį.

Tiekimo srovė į IC svyruoja pagal įvesties signalą.

Dėl to jis turi vienodai kintantį įtampos kritimą aplink rezistorius R6, R7. R8 ir R9, atsižvelgiant į tai, kad jie yra opampo šaltinio linijose. Kol srovė yra mažesnė nei 1 A, įtampos kritimas virš rezistorių bus nepakankamas įjungti tranzistorius T1 ir T2. Tai reiškia, kad iki 2 W išėjimo į 4 omų garsiakalbius iš viso teikia „Opamp“.

Kai tik išėjimo srovė tampa didesnė nei 1 A, tranzistoriai įjungiami ir sustiprina stiprintuvo galingumą.

Jei įvesties signalas yra žemas, per tranzistorių neveikia nepakankama ramybės srovė, tačiau kadangi tai vyksta per „Opamp“ kryžminį tinklą, galų gale išvengiama problemų.

IC papildomai suteikia terminę kompensaciją, todėl užtikrina garantuotą darbo taško stabilumą.

Maitinimo įtampa gali svyruoti nuo 12 V iki absoliučios maksimalios 44 V. Stiprintuvą ant plokštės turi būti lengva pastatyti.

Transistoriai kartu su IC turėtų būti sumontuoti ir izoliuoti maždaug iki 2 k W-1 šilumos kriauklės. Užtepkite daug šilumos laidžių kompozitų. Tiekimo liniją reikia apsaugoti 3,15 A saugikliu. linija turėtų būti apsaugota 3,15 A saugikliu.

Grandinės schema

PCB dizainas

Dalių sąrašas

Rezistoriai, visi 1/4 vatų 5%, jei nenurodyta

• R1 iki R4 = 100K
• R5 = 8k2
• Nuo R6 iki R9 = 1. 4 omai 1%
• R10 = 1 omas

Kondensatoriai

• C1 = 470 nF
• C2 = 10uF, 63V radialinis
• C3 = 4,7 uF, 63 V radialinis
• C4, C5, C7 = 220 nF MKT arba keramika
• C6 = 2200uF, 50 V radialinis

Puslaidininkiai

• D1, D2 = 1N4007
• T1 = BD712
• T2 = BD711
• IC1 = TDA2030

Įvairūs

• K1 = garso lizdas arba lizdas
• Radiatorius = 2K W ^ -1
• Izoliacinės poveržlės ir kt. IC1, T1, T2

Techninės specifikacijos

Darbinė įtampa: maks. 44 V

Išėjimo galia = 22 vatų 8 omų garsiakalbyje ir 40 vatų 4 omų garsiakalbyje su THD = 0,1%

Harmoninių iškraipymų diagrama

• 1 kHz 8 omuose, esant 11 vatų = 0,012%
• 1 kHz 4 omuose, esant 20 vatų = 0,032%
• 20 kHz 8 omuose, esant 11 vatų = 0,074%
• 1 kHz 8 omuose, esant 1 vatui = 0,038%
• 1 kHz 4 omuose, esant 1 vatui = 0,044%
• Srovė = 38mA maždaug pusiau
• Efektyvumas = 8 Ohm 62,5%
• Maksimali apkrova = 4 omai 64%

2) 40 vatų stiprintuvas naudojant IC LM391

Šis antrasis dizainas yra galingas vidutinio galingumo stiprintuvas, kuris gali būti pritaikytas naudoti „combo“ tipo nešiojamuose stiprintuvuose, kurie yra populiarūs gitaristų ir džiazo muzikos atlikėjų tarpe.

Stiprintuvas yra efektyvus įmontuoto garso tvarkyklės IC „LM391-80“ ir „push-pull“ galios išvesties etapo, pastatyto su bipoliniais tranzistoriais, mišinys.

Keletas unikalių dizaino aspektų apžvelgiami žemiau.

NTC, kuris turi fizinį kontaktą su išėjimo tranzistoriais, leidžia LM391 išjungti maitinimo etapą, kai tai perkaista. Šios šilumos saugos pradinis taškas yra esant maždaug 200 pA NTC srovei.

NTC įžeminantis elektrolitinis kondensatorius veikia kaip „minkštas paleidimas“, tai yra, kad būtų išvengta triukšmingo spragtelėjimo ar kitokio triukšmo iš garsiakalbio, kai įjungiamas stiprintuvas.

Gali atrodyti, kad apsauga yra pernelyg jautri, todėl gali prireikti R4 arba NTC vertės bandymų ir klaidų. Stiprintuve lengva pritaikyti grįžtamąjį ryšį, prijungus R23 prie linijinio tinklo C5-R7.

Kiti komponentai kartu su R10 nustato stiprintuvo dažnio atsaką, kurį gali tekti tiksliai sureguliuoti, kad būtų įvykdyti konkretūs reikalavimai. Vis dėlto šiame straipsnyje pateikti komponentų numeriai daugumai programų gali būti netinkami.

Eksperimentavimo su skirtingomis C5 ir R7 reikšmėmis rezultatą lengva nustatyti (arba išgirsti) trumpai sutrumpinant R23. 4 omų garsiakalbiams R23 reikia sumažinti iki 0,18 omų. Deja, LM391-80 yra pažeidžiama svyravimų, kuriuos reikia kontroliuoti per komponentus RX, C6, C8 ir C9 (daugeliu atvejų C6 gali būti pašalintas).

Rezistorius RX specialiai sumažina atviros kilpos padidėjimą. Jei naudojamas RX, Ry turi būti pritvirtintas, kad būtų kompensuota nustatyta įtampa. Komponentai R22 ir C12 sudaro Boucherot tinklą, kuris stabilizuoja stiprintuvą aukštais dažniais. Stiprintuvo įvestį turi valdyti mažos varžos šaltinis, galintis perduoti „linijos“ lygio garso signalus (0 dB).

Tinklas R1-C1 silpnina amplitudes, didesnes kaip 50 kHz. Stiprintuvo ramybės srovę apibrėžia iš anksto nustatytas P1. Pradžioje nustatykite šį valdiklį iki 0 omų ir tiksliai sureguliuokite, kol bus nustatyta 50 mA ramybės srovė.

Jei ieškote mažų iškraipymų, tai galite padidinti iki 400 mA. Visi galios tranzistoriai yra išdėstyti tame pačiame PCB skyriuje, kad juos būtų galima pritvirtinti prie bendro radiatoriaus kartu su NTC.

Radiatorius turi būti gana didelis, o šiluminė varža yra 1 K Wsl arba mažesnė. Atkreipkite dėmesį, kad L1 yra pagamintas iš 20 posūkių, kurių skersmuo yra 0,8 mm. emaliuota varinė viela, suvyniota aplink R21. C9 yra keraminis kondensatorius.

Grandinės schema

Techniniai duomenys

Dabar patikrinkime keletą patikrintų duomenų:

Su maitinimo įtampa: 35 V R23 trumpasis jungimas:

3 dB pralaidumas (8 Q]: apytiksliai nuo 11 Hz iki 20 kHz

THD (trumpalaikis harmoninis iškraipymas) esant 1 kHz: 1 W į 8 Ohm: 0,006% (Iq = 400mA) 1 W į 8 Ohm: 0,02% (Iq = 50 mA) 65 W į 8 Ohm: 0,02% (Um = 873 mV) 80 W į 4 Ohm: 0,2% ( Um = 700 mV srovės ribos pradinis lygis).

PCB ir komponentų išdėstymas

Dalių sąrašas

3) 40 vatų galios stiprintuvas, naudojant „IC Instruments LM2876“ iš „Texas Instruments“

Trečiasis dizainas yra dar viena puiki „Hi-Fi“ 40 vatų galios stiprintuvo grandinė, kuri naudoja vieną mikroschemą „LM2876“, kad perduodamas nurodytą muzikos galią per 8 omų garsiakalbį.

„IC LM2876“ yra aukštos kokybės garso stiprintuvo lustas, sukurtas nuolat valdyti 40 vatų vidutinę galią per 8 omų garsiakalbį, kurio THD yra 0,1%, o dažnių diapazonas yra nuo 20 Hz iki 20 kHz.

Šio IC veikimas yra kur kas geresnis nei kitų hibridinių IC dėl savo įmontuotos funkcijos, vadinamos „Self Peak“ momentinės temperatūros valdymo grandinėmis, arba Spiglys.

„SPiKe“ apima visišką lusto apsaugą nuo išėjimo įtampos, per mažos įtampos, perkrovos ir atsitiktinių trumpųjų jungimų.

IC LM2876 signalo ir triukšmo santykis yra didesnis nei 95 dB, užtikrinantis puikų Hi-Fi lygio garso aiškumą ir atkūrimą.

LM2876 pinouto schema

Grandinės schema

Visa šio LM2876 pagrįsto 40 vatų stiprintuvo grandinės schema pateikta žemiau:

Norėdami gauti daugiau informacijos apie tai, apsilankykite IC duomenų lapas

4) 40 vatų stereo stiprintuvo grandinė naudojant IC TDA7292

Iki šiol aptarėme stiprintuvus su mono 40 vatų išėjimu, tačiau ši ketvirtoji sąrašo grandinė skirta pasiūlyti stereofoninę 40 + 40 vatų išvestį per vieną lustą IC TDA7292. Taigi, jei ieškote stereo 40 vatų stiprintuvo versijos, šis dizainas labai lengvai įvykdys jūsų reikalavimus.

Šį išskirtinį vieno lusto stereo stiprintuvą gamina ST mikroelektronika .

Grandinei beveik nereikia komponentų ir ją galima greitai sukonfigūruoti naudojant gerai suprojektuotą PCB, kuri yra pateikta duomenų lape.

Pagrindinės funkcijos

• Platus maitinimo įtampos diapazonas (nuo +/- 12 V ± 33 V)
• Veikia su dvigubu maitinimu, kad būtų užtikrinta optimali išėjimo galia
• Sukurtas tiekti visą išėjimo galią 40 W + 40 W į 8 Ω, kai maitinimo įtampa = ± 26 V ir bendrasis harmoninis iškraipymas ne didesnis kaip = 10%
• Iš vidaus pašalinamas „pop“ garsas, kai maitinimas įjungiamas / išjungiamas
• Pateikite nutildymo parinktį, kuri taip pat yra be „pop“
• Kai nutildymo kaištis yra įžemintas, IC pereina į mažo vartojimo budėjimo režimą.
• Viduje IC yra apsaugotas nuo trumpojo jungimo, o tai reiškia, kad IC nesudegs ir nesugadins, kai netyčia išvestis yra trumpam arba per daug apkrauta.
• Be to, IC yra įmontuota šiluminė apsauga nuo perkrovos, todėl perkaitimas taip pat nepakenks IC.

Visa grandinės schema

Absoliutus maksimalus įvertinimas

Toliau pateikiamas maksimalus absoliutus IC TDA7292 įvertinimas, kurio negalima viršyti, kad apsaugotumėte IC nuo visiško pažeidimo:

• Nuolatinės srovės maitinimo įtampa ± 35 V
• (Aš_ARBA) Išėjimo didžiausia srovė (viduje ribota) 5 A
• (P_iki) Galios išsklaidymas Tcase = 70 ° C 40 W
• (T._ant) Darbinė temperatūra nuo -20 iki 85 ° C
• (T._j) Sandūros temperatūra nuo -40 iki 150 ° C
• (T._stg) Laikymo temperatūra nuo -40 iki 150 ° C

Nuoroda: Norėdami gauti daugiau informacijos ir išsamų PCB dizainą, galite kreiptis į originalus IC duomenų lapas.

5) 40 vatų stiprintuvas su tik tranzistoriais

Visi aukščiau paaiškinti dizainai priklauso nuo integrinių grandynų, ir mes visi žinome, kaip lengvai šie IC gali pasenti bet kuriuo metu. Galbūt geriausias būdas sukurti universalų visžalio stiprintuvo dizainą yra turėti atskirą tranzistoriaus versiją, kaip parodyta šiame penktame galutiniame projekte:

Tai iš tikrųjų sutrumpinta populiaraus 100 vatų stiprintuvo versija iš šios svetainės. Tai buvo supaprastinta pašalinus porą mosfetų ir sumažinant maitinimo įvestį iki 24V.

Dalys, nurodytos aukščiau esančioje tranzistorizuotoje 40 vatų stiprintuvo grandinėje, atrodo šiek tiek netradicinės ir gali būti, kad jos nėra lengvai prieinamos rinkoje. Tačiau tokių tranzistorių versijų grožis yra tas, kad aktyviuosius komponentus galima lengvai pakeisti lygiavertėmis vertėmis. Šiam dizainui taip pat galime rasti tinkamus atitikmenis ir juos pakeisti čia, kad gautume tuos pačius nepriekaištingus rezultatus.

Puikiai „Hitachi“ inžinieriai suprojektavo stiprintuvą, užtikrinantį išskirtinį aiškumą ir kuo mažiau iškraipymų. Aš jį išbandžiau ir buvau labai sujaudintas dėl savo didžiulės reguliuojamos galios diapazono ir išskirtinės išvesties kokybės.

Visą dalių sąrašą rasite apsilankę Šis straipsnis.