(5 głosujących) Prezentowany tutaj wzmacniacz pracuje w standardzie 2+1 (stereo + subwoofer). Oparty jest o popularne układy scalone z serii TDA20X0. W projekcie modelowym pracuje TDA2050 co daje moc wyjściową około 30W na kanał przy impedancji obciążenia równej 4R i zasilaniu +/-22V. Układ nadaje się do współpracy z dowolnym źródłem sygnału, takim jak odtwarzacz mp3 bądź komputer, gdyż został wyposażony w stereofoniczny przedwzmacniacz z regulacją barwy dźwięku. Sygnał trafiający na subwoofer jest dodatkowo kształtowany za pomocą dolnoprzepustowego filtru aktywnego drugiego rzędu. Składowe sygnału powyżej 200Hz są obcinane po czym sygnał trafia na wzmacniacz mocy. Układ może być zasilany napięciem symetrycznym nie większym niż +/-25V (górna granica zasilania zależy od tego czy jako wzmacniacz mocy będzie pracował TDA2030, TDA2040 czy TDA2050).
Projekt został opublikowany w Elektronice dla Wszystkich 12/2011 i jest dostępny w postaci kitu AVT2995 Działanie:Schemat ideowy układu znajduje się na rysunku poniżej: Sygnał wejściowy podawany jest na złącze InP (kanał prawy, w kanale lewym jest to złącze InL) trafia prosto na filtr górnoprzepustowy CR złożony z C1 (1uF) oraz R1 (100k). Wartości tych elementów zapewniają częstotliwość graniczną tego filtru na poziomie rzędu 1,5Hz co skutecznie wycina składową stałą i najniższe częstotliwości. Dalej sygnał trafia na wzmacniacz nieodwracający U3A (NE5532) a elementy R6 (10k) i R11 (4,7k) zapewniają wzmocnienie sygnału na poziomie rzędu 1,5 (1+4,7k/10k). Kondensator C6 zapobiega wzbudzeniom, natomiast C2 (1uF) separuje wstępny wzmacniacz U3A od układu regulacji tonów zbudowanego na wzmacniaczu U4A (NE5532). Regulacja tonów zbudowana jest w sposób klasyczny, elementy modyfikujące charakterystykę znajdują się w pętli ujemnego sprzężenia zwrotnego wzmacniacza U4A. Gdy suwaki obu potencjometrów znajdują się w położeniu centralnym to impedancja X1 między wejściem sygnału a wejściem odwracającym wzmacniacza U4A jest równa impedancji X2 między wyjściem wzmacniacza U4A a jego wejściem odwracającym. W efekcie wzmocnienie A wyrażone: $$\large A = - \frac{X2}{X1}$$ jest równe -1 dla całego zakresu częstotliwości pracy układu. Posiada on zatem płaską charakterystykę przenoszenia (nie powoduje osłabienia ani wzmocnienia żadnej częstotliwości sygnału). Na impedancję X1 składają się kondensatory C17 (4,7nF), C20 (33nF) oraz rezystor R7 (10k), "połowa" potencjometrów P1A (100k), P2A (100k) i elementów R8 (10k) i R13 (3,3k). Impedancję X2 stanowią kondensatory C18 (4,7nF), C21 (33nF), rezystor R9 (10k), "połowa" potencjometrów P1A, P2A i elementów R8 i R13. Pomocą w zrozumieniu może okazać się rysunek poniżej:
Cały wzmacniacz zasilany jest napięciem symetrycznym o wartości w granicach 17-25V. Napięcie zasilania dla wzmacniaczy operacyjnych uzyskiwane jest za pomocą stabilizatorów U1 (78L15/L12) i U2 (79L15/L12) i filtrowane za pomocą pojemności C4-C5 (100uF) i C7-C8 (47uF). Dodatkowo zasilanie każdego z czterech wzmacniaczy operacyjnych wygładzane jest za pomocą kondensatorów C9-C16 (100nF). Po dwa kondensatory leżące blisko każdego ze wzmacniaczy. Wzmacniacz mocy zbudowany jest w oparciu o układ U7 (TDA2050). Jest to bardzo popularny monolityczny wzmacniacz audio pracujący w klasie AB. Przy całkowitych zniekształceniach harmonicznych na poziomie 0,5% pozwala on osiągnąć moc rzędu 30W na obciążeniu 4R. Kondensator C8 (1uF) odcina składową stałą sygnału i jednocześnie stanowi filtr górnoprzepustowy na wejściu. R20 (22k) ustala rezystancję wejściową wzmacniacza mocy. W sprzężeniu zwrotnym pracują rezystory R21 (680R) i R22 (22k) zmiana ich stosunku powoduje zmianę wzmocnienia, przy czym zmniejszenie R22 lub zwiększenie R21 powoduje redukcję wzmocnienia. W karcie katalogowej układu TDA2050 producent zastrzega iż wzmocnienie powinno być zawsze większe niż 24dB. Kondensator C29 (22uF) odcina składową stałą na wejściu odwracającym wzmacniacza. Rezystor R19 (2,2R) oraz kondensator C32 (470nF) zapobiega wzbudzaniu się wzmacniacza. Zasilanie końcówki mocy filtrują kondensatory C26-C27 (2200uF) i C30-C31 (100nF). Pozostałe dwa kanały działają analogicznie a elementy w nich użyte zostały oznaczone dodatkowo literą "b" oraz "c". Budowa:Układ z powodzeniem można zbudować w oparciu o płytkę drukowaną dostępną tutaj. Rysunek w odbiciu lustrzanym dostępny jest tutaj. Pomocą w konstrukcji wzmacniacza będzie rysunek montażowy dostępny tutaj. W pierwszej kolejności dobrze jest wlutować wszystkie zworki. Zwracając uwagę na fakt iż zworki zasilania końcówek mocy powinny być wykonane grubszym drutem. W dalszej kolejności można przystąpić do lutowania rezystorów. Wszystkie są typowe o mocy 0.25W i montowane w pozycji leżącej. Dalej mocujemy na płytce podstawki pod wzmacniacze operacyjne i lutujemy kondensatory stałe. Na samym końcu umieszczamy na płytce stabilizatory napięcia, kondensatory elektrolityczne i potencjometry. Przy zakupie potencjometrów należy zwrócić uwagę na długość ich ośki, gdyż wlutowane w płytkę muszą wystawać poza nią na długość umożliwiającą poprawne zamontowanie w obudowie. Przy montażu potencjometrów należy zwrócić uwagę aby były one w jednej linii ze względów estetycznych. Metalowe obudowy potencjometrów należy podłączyć do masy za pomocą odcinków przewodów. Powoduje to ekranowanie potencjometrów a tym samym zmniejszy zakłócenia i przydźwięk sieciowy przy dotykaniu pokrętła potencjometru. Co do końcówek mocy montaż należy rozpocząć od elementów najmniejszych, rezystorów i kondensatorów stałych. Na samym końcu trzeba wlutować układy scalone U7 i kondensatory elektrolityczne filtrujące zasilanie. Wszystkie TDA250 mogą być przykręcone do wspólnego radiatora, jednak będzie na nim potencjał ujemnej szyny zasilania. Aby tego uniknąć koniecznym będzie zastosowanie podkładek izolacyjnych. W przeciwnym wypadku należy uważać aby nie zewrzeć radiatora do ewentualnej metalowej obudowy wzmacniacza. W miejsce złącz głośnikowych należy wlutować przewody bezpośrednio w płytkę. Można to zrobić od strony druku lub elementów w zależności od tego gdzie będą leżeć złącza głośnikowe i jak będzie łatwiej ominąć przewodami radiator. W roli złącza zasilającego także najlepiej sprawdzą się przewody wlutowane w płytkę. Układ wzmacniacza najlepiej zasilać z zasilacza symetrycznego niestabilizowanego złożonego z transformatora o mocy około 120W i napięciu 2x16V, mostka prostowniczego i dwóch kondensatorów filtrujących, zgodnie z rysunkiem poniżej: W pierwszej fazie uruchomienia dobrze jest nie wkładać w podstawki wzmacniaczy operacyjnych i po włączeniu zasilania sprawdzić czy na każdej z podstawek występują poprawne napięcia zasilania. Potem przystępujemy do uruchomienia całości. Potencjometr głośności powinien być skręcony na minimum (maksymalnie w lewo) a na wejście należy podać sygnał z odtwarzacza mp3, radia, komputera itp. Wzmacniacz dobrze pracuje zarówno z głośnikami (kolumnami głośnikowymi) o impedancji 4R jak i 8R. W roli końcówek mocy w projekcie modelowym pracują układy TDA2050. Porównując jednak karty katalogowe układów TDA2030, TDA2040 i TDA2050 można dostrzec, iż schematy aplikacyjne wszystkich tych kostek są prawie takie same. W projekcie można więc użyć dowolnego z tych układów w zależności od potrzeb, zapewniając sobie moc wyjściową odpowiednio 14W, 20W lub 30W na kanał. W przypadku zamiany na TDA2030 (14W) należy wlutować R19a o wartości 1R i kondensator C32a o pojemności 220nF, pozostałe elementy bez zmian. Gdy chcemy zastosować TDA2040 (20W) to R19a powinien mieć wartość 4.7R, a kondensator C32a pojemność równą 100nF. W pozostałych dwóch kanałach należy dokonać takiej samej zmiany elementów. Nie zawsze wszystkie końcówki mocy muszą być jednakowe. Można zamontować słabsze układy w roli wzmacniacza stereo, a silniejszy wzmacniacz do subwoofera. Pozwoli to podbić jeszcze bardziej najniższe częstotliwości. Należy jeszcze zwrócić uwagę na istotny fakt odnośnie zasilania końcówek mocy. Wymiana układu TDA na inny pociąga za sobą ograniczenie w wysokości napięcia zasilania. Dla TDA2030 maksymalne napięcie pracy to +/-18V a dla TDA2040 będzie to +/-20V. Stabilizatory napięcia U1 i U2 dostarczają symetrycznego napięcia zasilania na poziomie +/-15V. Można z powodzeniem zastosować tutaj stabilizatory na napięcie 12V lub nawet 9V. Nie spowoduje to zmian w działaniu przedwzmacniacza. Taki zabieg będzie konieczny w przypadku gdy chcemy zasilać wzmacniacz niższym napięciem niż około +/-18V. Stabilizatory 7815 i 7915 mogą nie chcieć pracować dobrze z małym spadkiem napięcia. Częstotliwość graniczną filtru do subwoofera można dostosować do swoich potrzeb korzystając z dostępnego w sieci oprogramowania i zmieniając wartości elementów w odpowiedni sposób. Można też wykorzystać ogólnie znane wzory na wartości rezystancji przy założonych wartościach pojemności dla filtru o charakterystyce Butterworth'a i konfiguracji Sallen-Key'a. Wykaz Elementów:2x Listwa Goldpin 1x2 (InL) Zdjęcia Projektu:
|
|||||||||||||||||||
Re: Zasilanie
Nie nadaje się... za duże napiecie.... Czytałeś jakie parametry ma to trafo? w opisie za to napisane jest jak nalezy i jakie podłaczyć zasilanie.... Zasilacz symetryczny może być ten od 2x100W... Maksymalna wartość napięcia zasilania podana jest w katalogu, zależnie od wersji TDA.... tak czy inaczej nie powinna przekraczać 2x24V a najlepiej 2x22V max dla TDA2050, dla innych jeszcze mniej.. Są to wartości wyprostowane i po filtrze a nie to co trafo daje
UWAGA! Możliwy jest zakup zaprogramowanych uC i zestawów elementów itp. do niektórych projektów. O dostępność proszę pytać via email. Konkretne oferty pojawiają się w cenniku.
Zasilanie
Zgadza się, sprawdziłem jakie parametry ma to trafo. Ale spróbowałem odwinąć kilka zwojów. Odwijałem do tej pory aż wyszło mi 2x 15,5V po pomiarze multimetrem. Więcej nie odwijałem chociaż w każdej chwili mogę. Czy teraz to trafo "po przeróbce" się nada?
Zasilanie
15.5V po wyprostowaniu nie powinno przekroczyć maksymalnego dopuszczalnego napięcia dla tego układu :) Tak mi się przynajmniej wydaje :)
Wzmacniacz
2x 15.5V napewno bedzie dobre
UWAGA! Możliwy jest zakup zaprogramowanych uC i zestawów elementów itp. do niektórych projektów. O dostępność proszę pytać via email. Konkretne oferty pojawiają się w cenniku.
TDA
Witam. Zbudowałem owy wzmacniacz, wszystko działało idealnie aż do pory kiedy radiator przykręcony do układów TDA dotknął metalowej obudowy głośnika.. robiłem wtedy testy i przypadkiem odsunąłęm wzmacniacz w stronę głośnika. Lewa i prawa kostka TDA działa lecz środkowa nie. I tylko środkowa nie była na podkładce izolującej. Gdy podłączę do niej głośnik to opada tylko na chwilkę membrana do dołu i tyle w temacie.... Co robić? Czy kostka idzie do wymiany?
Re: TDA
Najpewniej wywaliłeś kostkę w kosmos z racji że radiator w TDA2030 jest podłączony do pinu nr3 czyli do -Vs a głośnik prawdopodobnie miał potencjał masy...
Moja strona w powijakach
TDA
Tyle że ja mam w swoim układzie TDA2050. Czy to jest jakaś różnica?
Re: TDA
Niestety kostka do wymiany... Dla bezpieczeństwa daj podkładki pod każdy z układów i sprawdź czy się nie zwierają do radiatora... Sam radiator podłącz do masy
UWAGA! Możliwy jest zakup zaprogramowanych uC i zestawów elementów itp. do niektórych projektów. O dostępność proszę pytać via email. Konkretne oferty pojawiają się w cenniku.
Pomysł
Witam. Chciałem zapytać czy była by możliwość zamontowania gdzieś w płytkę sygnalizującej diody led że wzmacniacz działa? Chodzi mi o miejsca w płytce gdzie mógłbym się wlutować. Wzmacniacz chcę wrzucić do obudowy i mam też pomysł na podświetlane gałki potencjometrów lecz nie mam pojęcia skąd mam wyprowadzić napięcie na te diody.. bo z transformatora jest chyba za wysokie :/ Ostatnie pytanie dotyczy kostki która zasila subwoofer. Chciałbym zrobić subwoofer na włącznik. Nie pytajcie po co. Po prostu tak chcę i chciałbym wiedzieć czy to możliwe? Czy napięcie które dociera do kostki mam zrobić przez włącznik czy wystarczy tylko włącznik na wyjściu sygnału do głośnika? Czy te trzy pomysły są możliwe do zrealizowania? Oczywiście jeśli wzmacniacz na tym nie ucierpi. Pozdrawiam.
LM1875
Dzień dobry.Czy zamiast kostek TDA można by było zamontować LM-y? Ponieważ mają mniejsze zakłócenia, a mają podobne parametry.
LM
To jest pytanie na które musisz sam sobie odpowiedzieć.... nie miałem w ręce układów LM o których piszesz. Otwierasz kartę katalogową do tego LM'a i porównujesz schemat i wyprowadzenia z moim schematem. Jesli się zgadza to możesz uzyć... Ewentualnie zamienisz wartości rezystorów itp.
UWAGA! Możliwy jest zakup zaprogramowanych uC i zestawów elementów itp. do niektórych projektów. O dostępność proszę pytać via email. Konkretne oferty pojawiają się w cenniku.
Transformator
Czy transformator, który ma posłużyć do zasilenia tego wspaniałego wzmacniacza, na prawdę musi mieć aż 120W? Transformator 16V 5A (80W) na aliexpress kosztuje aż $80.