Усилитель НЧ мощностью до 60 Вт на STK4038
Усилитель НЧ мощностью до 60 Вт на STK4038
STK4038 интегрированный усилитель мощности ЗЧ, который может усиливать до 60 Вт выходной мощности на 4-омной нагрузке. Внутренняя фиксированная токовая схема уменьшает щелчки при включении/выключении усилителя. Микросхема поддерживает добавление внешних цепей, имеет схему отключения при перегреве, уменьшение шумов и схему защиты от короткого замыкания.
Описание схемы усилителя
Усилитель мощностью 60 Вт, показанный на рисунке ниже, разработан на основе спецификации и работает очень хорошо. Конденсатор C1 является входным конденсатором развязки по постоянному току, который блокирует любой уровень постоянного тока, присутствующий на аудиовходе, C12 является входным фильтром высокочастотных составляющих. R1-входной ограничивающий резистор. C10 и C8 конденсаторы фильтра пульсации для положительных и отрицательных источников электропитания. R9 и R7 являются ограничивающими резисторами тока для внутренней ступени драйвера, в то время как C11 и C3 являются их соответствующими конденсаторами фильтра. Резистор R6 возвращает часть выходного сигнала на инвертирующий вход (PIN2). Усиление усилителя зависит от значения R6. С9 и R2 образует цепь, которая улучшает высокую стабильность частоты усилителя.
Электрическая схема усилителя
Питающие и выходные цепи проводников печатной платы должны быть достаточной толщины, что улучшает производительность усилителя.
При использовании громкоговорителя SP1 мощностью 4 Ом / 75 Вт блок питания не должен превышать постоянного напряжения +/- 32В.
Максимальное напряжение питания для STK4038 составляет +/- 48В постоянного тока.
Ниже, подробные технические характеристики IC STK4038 схема примерного БП.
Использованы материалы datasheet STK4038
П О П У Л Я Р Н О Е:
- Сереоусилитель своими руками быстро!
Усилитель НЧ 15Вт для телевизора, компьютера, телефона и т.д…
Сейчас современные LCD телевизоры по объёму намного меньше тех, что были раньше — кинескопных. Акустика совсем никакая. Динамики маленькие, объем небольшой, качество звучания отсутствует.
Для качественного воспроизведения звукового воспроизведения предлагаю сделать внешний УНЧ с акустическими системами. На его сборку у меня ушло не более часа.
Подробнее…
Три простых схемы усилителей на TDA2030
Для начинающих радиолюбителей представлены ниже три простые схемы усилителей на микросхеме TDA2030H,V.
Их можно использовать для компьютера, в качестве сабвуфера, DVD проигрывателя и других устройств.
Подробнее…
Ремонтируем привод оптических дисков игровых приставок, DVD проигрывателей и компьютеров.
У Вас плохо или совсем не «читаются» диски? На примере игровой приставки мы сейчас рассмотрим возможные неисправности устройства считывания информации с лазерных дисков. Все эти неисправности так же можно отнести и к DVD проигрывателям, и к приводам дисков компьютера и музыкальных центров. Подробнее…
Популярность: 736 просм.
Высококачественный усилитель на микросхеме STK4048II
Усилитель на микросхеме STK4048II
Усилитель на микросхемеSTK4048II это более дешевый аналог микросхемы от SANYO — STK4048V. STK4048II — микросхема на который можно собрать даже начинающему радиолюбителю профессиональный высококачественный усилитель не уступающий промышленным транзисторным усилителям высокого качества.
Однажды для “раскачки” громкоговорителя сопротивлением 8 Ом потребовался усилитель мощностью около 100 Вт. После изучения справочников выбор пал на микросхему STK4048II
. Я радиолюбитель любопытный и не люблю повторяться, а тут — новая для меня серия микросхем. STK и ругают за отсутствие защит, и хвалят за “неплохой звук”. Справочные данные оказались довольно скудноваты, да и ошибки в схемах встречаются. Чтобы “не было мучительно больно” за сгоревшую микросхему и зря потраченные деньги, советую воспользоваться моими рекомендациями.
Римская цифра “II” в обозначении отражает коэффициент гармоник, в данном случае — 0,4%. У микросхем с цифрой “XI” коэффициент гармоник — 0,007% в полосе частот 20 Гц…50 кГц. Выходная мощность на нагрузке 8 Ом — 120 Вт. На нагрузке 4 Ом я микросхему не проверял, но, по отзывам из Интернета, получается 60 Вт, и она сильно греется. Питание ИМС — двухполярное, от ±55 до ±75 В. Если взглянуть на структуру микросхемы (рис.1), то, с учетом наружной “обвязки” деталями, увидим классический УМЗЧ
80-90-х годов.
рис.1 Структура микросхемы STK4048II
Теперь о характерных ошибках применения STK: 1. Коэффициент усиления исходной схемы — 100. Это очень много, и есть вероятность самовозбуждения. Так у меня и получилось, но я был к этому готов и уменьшил сопротивление R7 с 68 кОм до 20 кОм (рис.2). Усилитель тут же перестал возбуждаться. Некоторые радиолюбители рекомендуют снизить сопротивление R7 вообще до 13 кОм.
Рис. 2 Схема усилителя на микросхеме STK4048II
2. В исходной схеме используются 5-ваттные проволочные резисторы R10…R13 сопротивленйем 0,22 Ом. Такие резисторы обладают большой индуктивностью, и последствия этого для “звука” непредсказуемы. Тем более, что мощность этих резисторов явно завышена. Здесь вполне подойдут 2-ваттные металлопленочные.
Как показывает мой опыт, чем меньше индуктивностей в звуковом тракте, тем лучше звук! Исключение составляет только LR-фильтр L1-R14 на выходе усилителя, необходимый для компенсации реактивности нагрузки. Катушка L1 намотана на оправке Ф10 мм и содержит 18 витков в один слой. Диаметр провода — 0,8 мм. Внутри катушки расположен резистор R14. Все конденсаторы в схеме УМЗЧ и в блоке питания — с рабочим напряжением 100 В.
В усилитель дополнительно введена схема защиты от постоянного напряжения на выходе усилителя и задержка подключения акустической системы (рис.З).
Рис. 3 Схема защиты от постоянного напряжения на выходе усилителя на микросхеме STK4048II
Литература УМЗЧ Антона Космела. — Радиохобби, 1999, №4, С. 10
С,МАСЛЕННИКОВ г.Темиртау Аудиотехника УМЗЧ STK4048II усилители на микросхеме
Прошивка
В сети достаточно руководств по сборке приемников на SI4735, однако большинство авторов делают акцент на схемотехнику и сборку на макете, после чего туда заливают один из вариантов готовой прошивки. Мы же попробуем разобраться, как написать такую прошивку самостоятельно почти с нуля, поэтому все нижесказанное достаточно легко перенести на любой другой микроконтроллер, лишь бы у него хватало памяти для хранения патча.
Итак, что же за зверь SI4734 и с чем его едят? Этот чип управляется по шине I2C, и каждая посылка представляет собой адрес микросхемы (с битом переключения запись/чтение), 1 байт команды и до 7 байт аргументов. У каждой команды свое количество аргументов, впрочем, даташит говорит, что посылки можно сделать и фиксированной длины, если вместо неиспользуемых аргументов слать . Для наших целей понадобится не так много команд, поэтому мы можем позволить себе написать для каждой свою функцию. Результатом выполнения команды можно считать ответ, состоящий из байта статуса и до 7 байт собственно ответа, причем и здесь допускается унификация длины: можно читать по 8 байт, все неиспользуемые будут .
Но тут есть нюанс: команда выполняется не мгновенно, а с задержкой, до истечения которой микросхема будет отвечать только нулями. Поэтому, когда нам необходим ответ, мы с некоторой периодичностью будем его считывать, пока первый байт ответа не будет равен , что свидетельствует о завершении исполнения команды. Следом можно считать байты ответа и/или отправлять следующую команду.
Для отправки и чтения пакетов по I2C мы будем использовать уже известную нам команду библиотеки LibopenCM3 , где — используемая шина I2C (I2C1), а — семибитный адрес . О бите записи/чтения за нас позаботится библиотека. В итоге работа с микросхемой вкратце будет представлять собой следующую последовательность действий: инициализация, настройка режима работы, настройка на нужную частоту. Все описанное ниже опирается на содержание документов AN332 «Si47XX Programming Guide» и AN332SSB.
Инициализация
Прежде всего SI4734 нужно инициализировать. Сделать это можно в одном из трех режимов: AM, FM или SSB. Перед началом инициализации документация рекомендует выполнить сброс. Делается это тривиально: надо ненадолго подтянуть к земле REST-пин SI4734. Для задержки используется совершенно ленивая функция, благо точность тут не имеет особого значения.
Для инициализации используется команда , которая требует два параметра. Первый включает тактирование и определяет режим работы, а второй настраивает аудиовыходы. Мы используем часовой кварц и аналоговые выходы, поэтому для FМ применяются параметры , , а для АM — , . После отправки команды, опрашивая чип, дожидаемся ответа . Обычно на это уходит один‑два запроса.
В ответ на команду чип может выдать еще 8 байт, которые даташит рекомендует проверять, однако на это можно забить и даже их не считывать. На данном этапе уже можно проверить качество работы микросхемы: исправная вернет ответ и запустит кварцевый генератор, что проверяется осциллографом. Если команды отправлены верно, а генератор не запустился, то, вероятно, чип битый.
↑ Усилитель для наушников на микросхеме BA5417
Также как и предыдущая, микросхема BA5417 предназначена для построения усилителей для радиоприемников и кассетных плееров с напряжением питания от 6 до 15 В. Схема усилителя для наушников изображена на рис. 8.
Рис. 8. Усилитель для наушников на микросхеме BA5417
В микросхеме BA5417 мое внимание привлекло наличие отдельных общих сигнальных «земель» в каждом из каналов (выводы 14 и 15 микросхемы), а также силового общего провода (вывод 7 микросхемы), что позволяет надеяться на лучшие характеристики усилителя. Коэффициент передачи схемы с обратной связью (43…47 дБ) определяется отношением резисторов внутри микросхемы и внешних резисторов:
Коэффициент передачи схемы с обратной связью (43…47 дБ) определяется отношением резисторов внутри микросхемы и внешних резисторов:
Ku=20lg[1+30000/(45+R1(R2))], где R1 (R2) — сопротивление резистора, Ом.
Конденсаторы С5 и С6 работают в цепях «вольтодобавки», имеются цепи Зобеля (R3, C9 и R4, C10) для предотвращения самовозбуждения при реактивном характере нагрузки.
Микросхема снабжена входом Stand by, при напряжении на нем выше 3,5 В включается рабочий режим, а при напряжении менее 1,2 В усилитель переходит в режим малого энергопотребления (20 мкА).
Характеристики усилителя на микросхеме ВА5417:
Выходная мощность: 3,5 Вт (4 Ом) Чувствительность: 20…50 мВ Входное сопротивление: 33 кОм Диапазон воспроизводимых частот: 20…20000 Гц Сопротивление нагрузки: 3…250 Ом Коэффициент нелинейных искажений (Rн=32 Ом, Рвых=0,25 Вт): 0,08% Соотношение сигнал/шум: 85 дБ (А) Ток покоя: 22 мА
Следует помнить, что величины емкостей оксидных конденсаторов в схеме влияют на время установления режимов работы усилителя по постоянному току после включения питания. При номиналах конденсаторов, указанных на схеме (рис.
Детали усилителя для наушников на BA5417
DA1 — Микросхема BA5417, корпус HSIP15 — 1 шт., R1, R2 — Рез.-0,25-160 Ом — 2 шт., R3, R4 — Рез.-0,5-2,2 Ом — 2 шт., R5, R6 — Рез.-0,25-1,0 кОм — 2 шт., R7, R8 — Рез.-0,5-1,5 Ом — 2 шт., C1, C2 — Конд.10/25V 0511 +105°C — 2 шт., C3, C4 — Конд.330/25V 0812 +105°C — 2 шт., C5, C6, C8 — Конд.100/25V 0812 105°C — 3 шт., C7, C11, C12 — Конд.1000/25V 1321 (1021) +105°C — 3 шт., C9, C10 — Конд.0,15/63V К73-17 — 2 шт., Вилка 3к. на плату PLS-3 2,54 — 1 шт., Джампер JP-2 для штыревых линеек и соединителей, шаг 2,54 мм — 1 шт., Печатная плата 70×50 мм — 1 шт.
На рис. 9 представлено размещение деталей на печатной плате усилителя на микросхеме BA5417.
Рис. 9. Расположение элементов на печатной плате усилителя
Попробуйте изготовить два блока питания, чтобы на практике оценить его влияние на звучание усилителя.
Усилитель на STK402-020…STK402-120
Сегодня хотелось бы вам рассказать об усилителе который, по моему мнению, является отличным решением по соотношению цена-мощность-качество. И так, в главной роли у нас сегодня микросхема серии STK. Микросхемы stk – гибридные микросхемы которые выполнены на бескорпусных транзисторах по толсто пленочной технологии и лазерной подгонкой номиналов всех сопротивлений. Я, как и довольно большое количество радиолюбителей считаю эти усилители, одним из лучших и обходящие по качеству звучания всем известные TDA и LM. Конечно можно вспомнить и ламповые усилители но это довольно размытая тема да и к тому же сегодня уже становится не просто найти стоящие лампы и трансформаторы, а если и удается то цены на подобные экспонаты не самые низкие. Ну что касается микросхем, так они только набирают оборот и, найти необходимые детали обвязки к ним не составляет никакого труда. Если копнуть в глубь промышленности и рассмотреть спектр микросхем которые устанавливают на свои звуковоспроизводящие устройства большинство фирм то можно увидеть занимательную тенденцию, к примеру если рассмотреть практически любую акустическую систему бюджетного уровня (1000-2000 руб.) то в лучшем случае вы там найдете tda7294 или tda2050. Производители прибегают к подобным решением в виду того что микросхемы этого ряда не придирчивы к питанию, им требуется крайне малое количество внешней обвязки (резисторов, конденсаторов, катушек), а порой и не требуют вообще. Если же попытаться рассмотреть уже более дорогие и качественные АС то в большинстве случаев можно увидеть либо транзисторные усилители, либо те самые STK. В этой статье мы рассмотрим микросхему STK402-120S одним из достоинств линейки “STK402-020…STK402-120” является то, что каждая из этих микросхемы имеет абсолютно одинаковую обвязку, а последнее значение (..120) обозначает максимальную мощность которую эта микросхема способна предоставить (120W). А значит каждый сможет выбрать ту мощность, которая нужна именно ему, а если она перестанет его устраивать будет достаточно заменить только микросхему на более высокий наминал ну и в некоторых случаях и силовой трансформатор на более высокое напряжение.И так думаю стоит переходить с практике и начнем мы с параметров всего модельного ряда:
И характеристики конкретного нашего усилителя:
После оглашения всех характеристик думаю можно перейти к сборке. И сборку как полагается мы начнем с питания. Здесь используется система двуполярного питания или как его еще называют питание со средней точкой. Вот схема нашего блока питания:
В блоках питания подобного типа есть и минус и плюс и земля (корпус). Напряжение указанное в параметрах а именно +-39 В это напряжение которое должно быть между плюсомминусом и землей т.е. между плюсом и минусом должно быть 78 В.Затем рассмотрим схему самого усилителя:
Выходные резисторы на 0,22 Ом и 4,7 Ом должны иметь мощность минимум 2 Вт остальные можно взять по 0,25 Вт. Так же максимальное напряжение электролитических конденсаторов на 100 и 10 Мкф должно быть выше напряжения питания.Ну теперь думаю можно перейти к сборке. Мне частично повезло и в руки попал старый музыкальный центр из которого и была позаимствована не малая часть деталей.Опять таки начнем с блока питания. Это и была основная часть которую я позаимствовал.
Трансформатор выдавал +- 50 но это вполне входит в допустимые параметры нашей микросхемы. Возникла лишь одна проблема.. В виду того что сглаживающие конденсаторы находились на другой плате их пришлось выпаивать и изготавливать собственную плату:
Дальше стоит взяться за сам усилитель, в виду того что элементов слишком много о навесном монтаже (как в случае с TDA) не может идти и речи. И так вот фотографии сборки усилителя:
Вот итоговая фотография, чтобы не возникло вопросов сразу скажу что большая часть неполярных конденсаторов в данном случае в таких же корпусах как и резисторы. Ко всему прочему на этой фотографии не достает двух выходных резисторов на 4,7 Ом. На этом большая часть работы подошла к концу, осталось лишь убрать все компоненты в корпус и закрепить микросхему на радиатор. В моем случае я решил воспользоваться все тем же корпусом от музыкального центра.
Если вся схема была спаяна верно и подано верное питание то усилитель заработает сразу без всяких настроек. И в итоге мы получили довольно качественный усилитель который вполне может удовлетворить потребность в мощном и качественном звуке. Думаю многие как и я после использования усилителей на STK вряд ли уже вернутся к TDA или LM.
↑ Файлы
Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года. Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.
— Спасибо за внимание! Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»
Блок питания ▼ pitanie.zip 🕗 19/08/08 ️ 4,23 Kb ⇣ 365
Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года. Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.
— Спасибо за внимание! Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»
Плата УМЗЧ на STK4231 ▼ stk-plata.zip 🕗 19/08/08 ️ 66,12 Kb ⇣ 590
Здравствуй, читатель! Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель. Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года. Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.
— Спасибо за внимание! Игорь Котов, главный редактор журнала «Датагор»
↑ Идея от Санио — STK4231
Около год назад я купил две микросхемы фирмы SANYO — STK4231. Хотел собрать усилитель по статье И.Короткова «Усилитель мощностю 320 Вт на микросхеме STK4231», опубликованную в журнале РАДИО No 11, 2005. Тогда возникли проблемы с платой- просто несмог сделать достаточно качественно так как рисовал ее маркером (плата видна в моей статье про фоторезист) а перерисовать в SPRINT LAYOUT небыло желания. Так микрухи и отлежали в коробочке до недавнего времени.
В интернете нашел интересную статю финна Mikko Esala. Вот и собрал такой усилок- добавил правда индикатор уровня на Самсунговской микрухе.
Усилитель собран по схеме, близкой к той, которая в datasheet. Надо иметь ввиду то что имеется две модификаций СТКашек – STK4231-II и STK4231-V. Различия в том что STK4231-II выводы 1, 2, 21, 22 не используются и у второй меньше коэффициент гармоник- 0,08%. Схема включения для STK4231-V незначительно отличается- просто подсоединяются дополнительные элементы как показано на рисунке.
Усилитель STK402-070 60Вт+60Вт
Оригинальные микросхемы фирмы Sanyo, серии STK402 являются гибридными микросхемами и выполнены они по толстопленочной технологии на бескорпусных транзисторах. Еще одной особенностью является лазерная подгонка номиналов сопротивлений.
Данные усилители имеют отличное звучание и характеристики, и многими любителями ставятся на первое место перед усилителями, собранными на микросхемах TDA и LM, хотя иногда мнения расходятся.
Ниже представлена таблица некоторых параметров одних из самых популярных микросхем линейки STK402.
Остальные параметры и характеристики можете посмотреть в даташите на STK402-070.
STK402-070 и другие микросхемы данной серии имеют достаточно большие, даже огромные корпуса. Все микросхемы указанные в таблице являются полными аналогами и полностью взаимозаменяемы, но, как вы могли заметить, они имеют разные напряжения питания, а также разные размеры корпусов.
Сопротивление нагрузки не должно быть меньше 6 Ом, это особенность данных микросхем.
Источник питания должен быть биполярным, то есть иметь положительный и отрицательный потенциал относительно средней точки. Читайте статью «Импульсный источник питания для TDA7294 на IR2153».
Схема усилителя STK402-070
Элементы схемы
Резисторы на 0,22 Ома и на 4,7 Ома должны быть мощностью 2Вт, остальные мощностью 0,25Вт.
Электролитические конденсаторы (все) должны быть рассчитаны на напряжение больше чем напряжение питания в полтора раза. Я применил электролиты на 50В.
Неполярные конденсаторы, емкостью 0,1мкФ я применил полипропиленовые, хотя это необязательно (установил для красоты), так что ставим керамику. Все остальные неполярные конденсаторы также ставим керамические.
Дроссели наматываются на оправку (сверло) диаметром 6-8мм и имеют 25-30 витков, провода диаметром 0.6-1.2 мм. Я намотал проводом 1.2мм, им удобнее мотать, дроссель не разматывается, а также на максимальной мощности хорошо будет держать большие токи. Дроссели мотаются в два слоя 15+15 витков.
При прослушивании усилитель на STK402-070 мне очень понравился, особенно на предельной громкости слышно очень мало искажений, звук чистый и насыщенный. После определенного прослушивания я решил повысить мощность усилителя и установил STK402-120, а также повысил напряжение питания, при этом мощность значительно возросла, а звук остался таким же отличным.
Радиатор на STK402-070 устанавливается без каких-либо силиконовых прокладок и диэлектрических втулок через теплопроводную пасту. Для надежного охлаждения, площадь радиатора должна быть не менее 500см.кв.
Печатная плата взята с одного из форумов по электронике и многократно на ее базе был повторен данный усилитель разными любителями.
Почему SI4734
SI4735 отличается от других упомянутых чипов тем, что поддерживает патчи прошивки, а это открывает доступ к дополнительным функциям. Так, в сети есть патч, который позволяет принимать сигналы с SSB-модуляцией. Что в ней такого, спросишь ты? Да в общем, ничего особенного, просто на ней работают любители в КВ‑диапазонах, и их порой интересно послушать. И это, наверное, самый простой вариант такого приемника.
Хорошо, с SI4735 разобрались, а почему в заголовке значится SI4734? Дело в том, что все микросхемы SI473X совместимы «pin в pin» и отличаются только набором функций. Младшие модели (SI4730, SI4731) поддерживают длинные волны и FM, а старшие модели (SI4732, SI4735) поддерживают еще и короткие волны и RDS. SI4734 поддерживает КВ, но не умеет RDS. Кроме всего прочего, они здорово различаются по цене: SI4730 стоит примерно 100 рублей, SI4734 — 150, SI4735 — порядка 500 рублей. Правда, всего год назад они были минимум в три раза дешевле, ну да это известная сейчас проблема.
Патч официально поддерживает только SI4735, на ней я и хотел экспериментировать. Но купленный мною экземпляр оказался нерабочим, поэтому я поставил SI4734-D60, который имелся в загашнике. А заодно попробовал скормить этому чипу патч, и, к моему удивлению, он сработал. Так что, если тебе не нужен RDS, можно сэкономить.
Обрадовавшись такому успеху, я попробовал поковырять SI4730-D60, тем более что в сети проскальзывала информация, будто некоторые из этих чипов могут работать на КВ. Однако у меня они не заработали и патч на них тоже не встал. Очень вероятно, что патч сработает и на SI4732, поскольку китайцы часто добавляют эту микросхему в наборы своих приемников и заявляют о поддержке SSB.
