Маленькая хитрость микросхемы TDA2003 (К174УН14)
Во многих устройствах применяется микросхема УМЗЧ TDA2003 (К174ун14), обычно это только устройства, питаемые от осветительной или автомобильной сети. Применение интегральной микросхемы TDA2003 (К174ун14) в портативной технике ограничено её большим током покоя.
Причем, большая часть тока покоя расходуется не на саму микросхему, а на нагрев постоянных резисторов в цепи отрицательной обратной связи по переменному току, поскольку эти резисторы, образуя суммарное сопротивление около 20 Ом (по типовой схеме) находится под постоянным напряжением выхода микросхемы, равным половине напряжения источника питания.
В результате при напряжении питания 9 вольт получается лишний ток 0,023 Ампера. Кардинально решить проблему можно, если разрезать по постоянному току отрицательную обратную связь от выхода, так как это показано на рисунке. При этом работа микросхемы никак не нарушится, а ток покоя значительно снижается.
НЧ усилитель на TDA2005 — описание конструкции
В его основе применена интегральная микросхема TDA2005 , имеющая в своей структуре два самостоятельных выхода. Схема достаточно проста, так что не составит особого труда собрать ее своими руками.
Схема функционирует в стандартном включении. Степень усиления НЧ каждого из отдельных каналов обусловливается сопротивлением резисторов R3 и R5, которое возможно изменять в диапазоне от 10 до 47 Ом. Для отвода тепла интегральную микросхему TDA2005 необходимо установить на радиатор площадью не менее 20 кв. см. Радиатор затем нужно соединить с общим проводом схемы.
Технические характеристики усилителя TDA2005
- Напряжение питания: от 8В до 18 В;
- Максимальный потребляемый ток: 3,5 А;
- Выходная мощность: RL=4 Ом — 20 Вт;
- Полоса пропускания (по уровню -3 дБ): 40…20000 Гц;
- Ток покоя — 50 мА.
Сборка усилителя НЧ
Сборка схемы усилителя НЧ достаточно проста и не представляет особой сложности. Монтаж деталей выполняется на плате, изготовленной из одностороннего фольгировнного стеклотекстолита. Подробно как ее сделать своими руками, написано
В начале производится пайка резисторов и конденсаторов, обращая внимание на правильность их полярности и на исправность конденсаторов, которые желательно
Микросхему TDA2005 вначале необходимо прикрепить к радиатору, а затем установить на плату. После тщательной проверки монтажа и отсутствия ошибок, подсоединяем колонки, и на 12 В. Далее необходимо замерить ток потребления. В состоянии покоя он должен быть на уровне 60 мА. Источник питания напряжением 12 — 15В и с током нагрузки более 1,5 А. Конденсатор в фильтре блока питания должен быть емкостью не менее 4700 мкФ.
Оставшись довольным после сборки , пришло решение собрать стерео усилитель на том же чипе.
Сразу перечислим характеристики которые заявляет производитель:
- 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
ТДА 2005 усилитель с хорошими характеристиками.
Кроме этого нужно учесть его полезные качества:
- защита от КЗ нагрузки;
- защита от перегрева;
- защита от бросков напряжения питания в диапазоне до 40 В;
- усилитель имеет широкий диапазон питающих напряж-й от 6 до 18 В.
Печатная плата тда 2005 сделана в lay. Построена с учетом применения удобных клеммников.
Один из методов снижения помех будет подключение корпуса микросхемы на минус общего питания.
- конденсаторы желательно приобрести на 25 Вольт;
- резисторы, оптимальным вариантом являются по 0,25 ватт;
- входные провода приобретайте обязательно с экранировкой, это позволит защититься от дополнительных помех и посторонних звуков
Данная схема автомобильного усилителя на TDA2005 имеет ряд преимуществ:
- быстрота изготовления;
- получения вполне достойного оборудования;
- дешевизна изготовления.
На выходе получаем усилитель размером 70мм х 41мм:
Качество звука приемлемо. Попса и металл отыгрываются хорошо. Басы не смешиваются в кашу.
Стерео усилитель 12Вт на TDA2004
Поговорим о стерео усилителе своими руками который собрал Владислав Фёдоров из Вконтакте с оф.группы.Усилитель был собран на базе усилительной микросхемы tda2004. В статье полный фотоотчет который сделал в процессе сборки Владислав. Он подойдет хорошо для сборки так же начинающим радиолюбителям.
Усилитель собирался из готовых плат в радиомагазине,блока питания и самого усилителя.Но нетрудно все изготовить самому.Цена самой платы обошлась 44грн.
И так переходим к делу.
Сама микросхема tda2004 стоит не более 100 рублей. И имеет следующий внешний вид
Характеристики усилителя следующие:
Uпит. — 8-16V Рвых.(2 Ом) — 2*12 W Рвых.(4 Ом) — 2*6 W Fраб. — 20…20000 Hz Uвх. — 50 mV Кгарм. (Рвых = 2 Ом) -0.1% S теплоотвода 150sm^2
Схема усилителя на тда2004:
Как видим, выводы тоже обозначены на картинке сверху.
Начал с изготовления корпуса.. под рукой имелись уже готовые нарезанные куски пластмассы, которые я и взял за основу. Для начала прикинул месторасположение каждого элемента и только после этого занялся изготовлением передней и задней панелек.
Отверстия сверлил обычным сверлом, которое было закреплено в шуруповерте.. отверстия более мелкого диаметра, буквально «ковырял» отверткой.. ( ну не было у меня под рукой соответствующего инструмента, поэтому все делал из подручных материалов ).
Обычным «супер» клеем приклеил части друг к другу и затем для более надежной фиксации частей корпуса воспользовался таким маневром. Немного укрепив корпус.
Сдесь рассматривается один из вариантов сборки такого устройства.В интернете возможно можно найти большее.
Далее приступил непосредственно к монтажу всех составляющих. Плата самого усилителя продавалась уже готовая, вместе с схемой подключения. Заранее купил блок питания, обязательно стабилизированный, на 12 V..и 1.2 Ампера. Вытянул его с корпуса и у меня на столе лежал уже трансформатор с кренкой. Ещё понадобились основной выключатель питания, а так же регулятор громкости, не знаю кто как, а я взял на 50 кОм.
Сетевой шнур нашёл дома, видимо ранее откуда то его снял . Затем спаял шнур, через которые будет подаваться входной сигнал. Использовал «миниджек» на 3.5 мм, т.к. у меня везде именно такие и стоят.
Для начала решил закрепить сам трансформатор, т.к. он более габаритный. Долго не мог определится, как именно его прикрепить к корпусу. В итоге, мой друг, подсказал мне вариант, сделать из пластмасы для него как бы стенки, именно так и сделал.
Затем привинтил акустические выходы. И установил теплоотвод с платой самого усилителя. После этого кнопку выключения\включения, а так же регулятор громкости. Пользуясь схемой, все это между собой соеденил. И в конце этого всего припаял сетевой и входной шнуры.
Комментарии
Social Comments
Сборка усилителя на TDA2003
Вся схема собирается на небольшой печатной плате размерами 45 х 55 мм, сделать которую можно методом ЛУТ. Печатная плата полностью готова к печати на лазерном принтере и не требует отзеркаливания. После перевода платы кладём ей в травильный раствор и после травления получаем такой результат, как на фото ниже.
Теперь остаётся лишь стереть слой тонера, просверлить отверстия и залудить дорожки и можно приступать к запаиванию деталей. В первую очередь устанавливаются мелкие детали – резисторы и небольшие конденсаторы, после них всё остальное. Для подключения проводов питания, динамика и источника аудиосигнала удобнее всего использовать винтовые клеммники, как я и сделал. В самую последнюю очередь на микросхему устанавливается радиатор, можно использовать абсолютно любой, подходящий на плату по размерам.
Принципиальная схема и печатная плата
Принципиальная схема мостового усилителя низкой частоты(УНЧ) на микросхеме TDA2005 приведена ниже:
Рис. 2. Принципиальная схема мостового усилителя мощности (УМЗЧ) на микросхеме TDA2005.
Перечень радиоэлектронных компонентов, используемых на схеме:
- R1 — 220 Ом 1;
- R2, R3 — 1,1 Ом;
- C1 1000 пФ;
- C2, C3 — 10 мкФ/25…50 В;
- C4, C6…C9 — 0,1 мкФ;
- C5 — 1000 мкФ/25…35 В;
- DA1 — TDA2005.
Печатная плата для усилителя на микросхеме TDA2005 является достаточно компактной по размерам, а разводка наиболее удачной в плане разводки земли(общего).
Рис. 3. Печатная плата (вид со стороны дорожек) для усилителя на микросхемеTDA2005.
Рис. 4. Расположение электронных компонентов на печатной плате интегрального усилителя.
Спасибо за печатную плату разработчикам МастерКит (MasterKit A057).
Последние добавленные datasheet
AM2434 AM2432 AM2431 MAX4295 HK19F AO3400A AO3400 PAM8907 ADSP-TS101S MAX4635 MAX4636 2N3053 MAX4100 MAX4101 1N5817 AO3401A ST662AC ST662AB HT7350 HT7341 HT7335 HT7333 HT7330 HT7327 HT7325 HT7318 L165 L165 PMG1-S2 PMG1-S1 PMG1-S0 TIP127 TIP126 TIP125 TIP125 TIP121 TIP120 TIP120 TIP122 TIP122 MRD821 CD4049A CD4050A CRD E ARL-5613RGBW/4A CRD S STL200N45LF7 L200 LM4780TABD LM4780 G2RL PIC16F688 PC817 6A8 6A6 6A4 6A2 6A1 6A05 6A10 1N5399 1N5399 1N5398 1N5398 1N5397 1N5397 1N5395 1N5395 1N5393 1N5393 1N5392 1N5392 1N5391 1N5391 IRF9530N ADIN1110 ADIN1100 DEIC420 ADUM1100 CYW43455 PCM1821 PCM1820 PVT412 2N1653 2N1652 2N1651 2N2285 2N2286 2N2287 2N7071 ALED6000 RDA5807FP RDA5807M RDA5807MP BD139 NXH010P120MNF1 GMICP2731-10 MAX4574 MAX4573 MAX4571 MAX4572 MAX4563 MAX4562 T24 ISO1644 ISO1641 ISO1640 L99VR01 MAX98396 STM32L5 nPM1100 GD32E503 GD32E505 GD32E507 MMBTA63 MMBTA64 FMB2227A FFB2227A FDS7788 TEC1-12706 MAX4271 MAX4273 MAX4272 STP9NK90Z STB9NK90Z STW9NK90Z BC640 BC640 AEM30330 AEM10330 TMP114 AOZ8S305BLS-24 AOZ8S303BLS-24 6EDL7141 2N3819 AL5873Q LP5860 MAX38889 UF3SC120040B7S UF3SC065030B7S UF3C120150B7S UF3C065080B7S LTC3337 AOZ5279QI AOZ5277QI AOZ5277QI AOZ5276QI AOZ5273QI AOZ5273QI RP2040
Первый запуск и испытания
Для начала стоит проверить правильность монтажа, прозвонить соседние дорожки на замыкание. Если всё собрано правильно – подаём на плату питание, подключив динамик, а вход сигнала оставив неподключенным. Регулятор громкости при этом желательно повернуть в минимальное положение, чтобы вход микросхемы замыкался в землёй. Подаём на плату питание, сразу же должен загореться светодиод.
Теперь аккуратно поворачиваем регулятор громкости, должен быть слышен небольшой треск в динамике, ведь вход теперь «висит в воздухе». Это означает, что микросхема работает – теперь можно подавать на вход музыку, например, с плеера, телефона или компьютера. Подключать такой усилитель можно к любым колонкам сопротивлением 4-16 Ом, чем ниже будет сопротивление динамика, тем больше будет выходная мощность, соответственно и нагрев микросхемы. Удачной сборки!
Скачано: 371, размер: 15.7 KB, дата: 25.Фев.2019
Теперь перейдем к самому интересному, к тестированию.
Замечу сразу, что схема и печатная плата на которых собран усилитель взяты из интернета и позиционируются как самые популярные. Приступим.
Усилитель тестировался на советских колонках импедансом 4 Ом. Питание трансформаторное 18 вольт.
По питанию: усилитель начинает работать уже с 3-х вольт, правда не очень хорошо, на низких частотах захлебывается. Уже на напряжении в 19 вольт срабатывает защита. Оптимальное питание 14 вольт 3 ампера.
Микросхема сильно греется, так что позаботьтесь о хорошем радиаторе, не лишним будет использовать термопасту.
Выходное сопротивление усилителя: как ни странно, но показания равны 0 Ом.
АЧХ меня удивила, довольно прямолинейна
Схема усилителя
Схема усилителя проста и не содержит никаких дефицитных деталей. VR1 – переменный резистор с одной группой контактов, служит для регулирования громкости звука. Желательно использовать резистор с логарифмической характеристикой для плавности регулировки, но работать будет и обычный линейный.
Светодиод HL1 служит для индикации включения усилителя и загорается сразу при подаче на плату питания. Напряжение питания данной схемы лежит в пределах 8-18 вольт самый оптимальный вариант – 12 вольт, поэтому все электролитические конденсаторы нужно брать на напряжение не ниже 16 вольт, желательно установить больше – 25 вольт.
Микросхема, особенно при работе на большой громкости, ощутимо нагревается, поэтому ей необходим хотя бы небольшой радиатор. Конденсатор С5 подключается последовательно с динамиком и отсекает постоянную составляющую в сигнале, поэтому постоянное напряжение никак не появится на динамике, даже при выходе микросхемы из строя.
Теперь подключим к генератору и посмотрим что будет.
1. Производитель обещает диапазон 40Гц-20кГц
Я решил пустить синусоиду в 10 Гц и усилитель с ней справился, правда с искажениями
Частота 10 Гц
С частотой 100Гц справляется без проблем
Частота 100 Гц
На 1кГц заметно уменьшился кни
Ну а на 10кГц творится что-то страшное и непонятное
Как видно высокие частоты это не его, с ними усилитель не справляется. На 20кГц синусоида совсем перестает быть синусоидой.
Теперь отправим на испытуемого прямоугольный сигнал 1кГц
На графике видим сильный звон, возбуждение на пиках сигнала ВЧ.
Что мы имеем в итоге — УНЧ на тда 2005.
Сам по себе усилитель не плох. Низкая стоимость, простая элементная база, легкая повторяемость делает этот усилитель «народным». Его нельзя ругать, так как он и не претендовал место среди Hi-Fi усилителей.
Кроме того его простота позволит использовать его для любых применений. Хоть в простой компьютерной АС, хоть встроить его на скутер или катер.
Всем добра!
