Отличный усилитель для дома на tda7294

↑ Введение

Усилитель MF1 — давно обещанный результат моей разработки в области токового управления — инвертирующий полу-ИТУН с F-образной гибридной ООС. Включает в себя как ОС по напряжению, так и по току. Ураганное, чистое и динамичное звучание. Основа — популярная микросхема TDA7294 или любая из семейства, однако схемотехника может использоваться и с любой другой.

— Ураганное, динамичное и собранное звучание— Полный контроль работы динамика— Уникальная схемотехника, сочетающая в себе лучшие веяния в достижении живого звучания— Схемотехническая надежность даже в самых экстремальных режимах— Доступность к повторению. Основа — популярная ИМС TDA729x— Уникальная топология печатной платы, позволяющая собрать не менее 4 разных вариантов усилителей, не меняя разводки.— Учтены все требования даже самых придирчивых критиков-аудиофилов.

Блок питания усилителя TDA7294

Для питания усилитель с нагрузкой 4 Ома питание должно составлять 27 вольт, при сопротивлении динамиков 8 Ом напряжение должно быть уже 35 вольт.

Блок питания для усилителя TDA7294 состоит из понижающего трансформатора Тр1 имеющего вторичную обмотку на 40 вольт (50 вольт при нагрузке 8 Ом) с отводом посередине либо две обмотки по 20 вольт (25 вольт при нагрузке 8 Ом) с током нагрузки до 4 ампер. Диодный мост должен отвечать следующим требованиям: прямой ток не менее 20 ампер и обратное напряжение не менее 100 вольт. С успехом диодный мост можно заменить четырьмя выпрямительными диодами с соответствующими показателями.

Электролитические конденсаторы фильтра C3 и C4 предназначены в основном для снятия пиковой нагрузки усилителя и устранению пульсации напряжения идущего с выпрямительного моста. Данные конденсаторы обладают ёмкостью 10000 мкф с рабочим напряжением не менее 50 вольт. Неполярные конденсаторы (пленочные) C1 и C2 могут быть емкостью от 0,5 до 4 мкф с напряжением питания не менее 50 вольт.

Нельзя допускать перекосов напряжения, напряжение в обоих плечах выпрямителя обязательно должно быть равным.

Принцип работы УМЗЧ на TDA7496SA

Напряжение звуковой частоты поступает на входы микросхемы DA2 через защитные резисторы R7, R8, R12, R13. Последовательно включенные маломощные стабилитроны VD13, VD14 и VD15, VD16 защищают входы микросхемы от перегрузки. Наличие защитных цепей на входах микросхем УНЧ обязательно при отсутствии на входах УМЗЧ относительно высокоомных резисторов и регулятора громкости. Конденсаторы С15, С16 предотвращают поступление на вход УМЗЧ радиочастот. В этом усилителе установлены два входных гнезда XS1, XS2 разных типов, необходимые для подключения различных источников сигнала. Оба двухканальных входа включены параллельно, что позволяет использовать устройство как пассивный переходник-удлинитель.

Электронный регулятор громкости выполнен на переменном резисторе R10. С подвижного контакта этого резистора управляющее напряжения через резистор R14 поступает на вывод 3 DA1. Конденсатор С20 устраняет «шорохи» переменного резистора. Для питания узла регулятора громкости достаточно напряжения +5 В, но в этой конструкции используется напряжение +6,8 В, выбранное с целью возможной дальнейшей модернизации конструкции, например, оснащение усилителя мощности предварительным УНЧ.

Динамические головки подключены к выходам DA2 через разделительные конденсаторы С27-С30, замкнутые контакты выключателя SA2 и дроссели L1, L2. Демпфирующие цепочки R15С25 и R16C26 устраняют возможное самовозбуждение DA2 на ультразвуковых частотах. Дроссели L1, L2 уменьшают влияние на работу DA2 мобильных телефонных аппаратов и радиомодемов. К выходу УМЗЧ (гнездо XS3) могут быть подключены головные телефоны. Резисторы R19, R20 ограничивают поступающую на наушники мощность. Резисторы R17, R18 предназначены для устранения щелчка в момент подключения к работающему усилителю динамических телефонов или наушников.

Наушники не отключаются при подключенных динамических головках, что удобнее, в сравнение с тем, когда динамики и наушники могут работать только попеременно. Конденсатор С22 установлен ёмкостью в десять раз меньшей, чем рекомендовано типовой схемой включения микросхемы TDA7496SA, это необходимо для ускорения установления половинного напряжения на обоих выходах DA2. Модуль УМЗЧ питается нестабилизированным напряжением около 20В постоянного тока. При таком напряжении питания размах амплитуды сигнала на подключенных к выходу УМЗЧ динамических головках будет около 17 В.

Выходная мощность музыкального сигнала на подключенных нагрузках сопротивлением 8 Ом составит честные (не «китайские») 2×2 Вт. Это для небольшой комнаты будет гораздо громче и качественнее, чем «китайско-калининградские» 2×10 Вт (звуковой мощности) у LED телевизоров с экраном 32-42 дюйма.

Источник питания для усилителя на микросхеме TDA7294 своими руками

Усилитель питается двухполярным напряжением (то есть это два одинаковых источника, соединенных последовательно, а их общая точка подключена к земле).

Минимальное напряжение питания по даташиту +/- 10 Вольт. Можно попробовать запитать микросхему от +/-14 вольт. Работать она будет. Но стоит ли так делать? Проблема в том, что выходная мощность получается мизерной!

Максимальное напряжение питания зависит от сопротивления нагрузки (это напряжение каждого плеча источника). Ниже в таблице представлено соотношение между сопротивлением и предельным напряжением питания:

Сопротивление нагрузки, Ом	Максимальное напряжение питания, В
4	27
6	31
8	35

Эта зависимость вызвана допустимым нагревом микросхемы. Если микросхема установлена на маленьком радиаторе, напряжение питания лучше снизить. Максимальная выходная мощность, получаемая от усилителя, приблизительно описывается формулой:

Мощность блока питания должна быть Ватт на 20 больше, чем выходная мощность. Диоды выпрямителя рассчитаны на ток не менее 10 Ампер. Ёмкость конденсаторов фильтра не менее 10 000 мкФ на плечо (можно и меньше, но максимальная мощность снизится, а искажения возрастут).

Нужно помнить, что напряжение выпрямителя на холостом ходу в 1,4 раза выше, чем напряжение на вторичной обмотке трансформатора, поэтому не спалите микросхему. Ниже можно скачать простую, но довольно точную программу для расчета блока питания.

Файлы для скачивания: powersup.zip

И не забывайте, что для стереоусилителя нужен вдвое более мощный блок питания (при расчете по предлагаемой программе все учитывается автоматически).

Описание микросхемы TDA7294

Микросхема TDA7294 представляет собой монолитную интегральную схему в корпусе MULTIWATT15. Она предназначена для использования в качестве AB усилителя звука класса Hi-Fi. Благодаря широкому диапазону питающего напряжения и высокому выходному току, TDA7294 способна обеспечивать высокую выходную мощность при сопротивлении динамиков 4 Ом и 8 Ом.

TDA7294 имеет низкий уровень шума, низкий уровень искажений, хорошее подавление пульсаций и может работать от широкого диапазона питающего напряжения. Микросхема имеет встроенную защиту от короткого замыкания и схему отключения при перегреве. Встроенная функция подавления (Mute) упрощает дистанционное управление усилителем, предотвращая появления шумов.

Этот интегральный усилитель прост в использовании и для его полноценной работы требуется не так много внешних компонентов.

Мощный усилитель на TDA7294, собранный по схеме ИТУН

Одним из первых мною был собран усилитель на TDA7294 по схеме предложенной производителем.

Вместе с тем, качество воспроизведения звука особенно в области высоких частот меня не очень устраивало

В сети интернет мое внимание привлекла статья LINCOR, размещенная на сайте datagor.ru. Восторженные отзывы автора о звучании УМЗЧ на TDA7294, собранного по схеме источника тока, управляемого напряжением (ИТУН), меня заинтриговали. В результате мной был собран УМЗЧ по следующей схеме

Схема работает следующим образом. Сигнал со входа IN поступает через проходной конденсатор C1 на низкоомное плечо обратной связи R1 R3, которое вместе с конденсатором C2 образует ФНЧ, препятствующий проникновению наводок и ВЧ шумов в звуковой тракт. Вместе с резистором R4, входная цепь создает первый сегмент ООС, Ку которого равен 2.34. Далее, если бы не токовый датчик R7, коэффициент усиления второй цепи задавался бы отношением R5/R6 и равнялся бы 45.5. Итоговый Ку был бы около 100. Однако, токовый датчик в схеме все-таки есть, и его сигнал суммируясь с падением напряжения на R6, создает частичную ООС по току. При наших номиналах схемы Ку=15.5.

Характеристики усилителя при работе на нагрузку 4 Ома:

– Рабочий диапазон частот (Гц) – 20-20000;

– Напряжение питания (В) – ±30;

– Номинальное входное напряжение (В) – 0.6;

– Номинальная выходная мощность (Вт) – 73;

– Входное сопротивление (кОм) – 9.4;

– THD при 60Вт, не более (%) – 0.01.

Мы получили неприхотливый усилитель со звучанием, характерным для ИТУН–а, без паразитных призвуков, мощное и динамичное, однако усилитель остался устойчив, легче переносит комплексную нагрузку фильтров АС и, кроме того, задранный Ку ИТУН–а на резонансной частоте ГД в предлагаемой схеме проявляется в гораздо меньшей степени.

На печатной плате разведен параметрический стабилизатор на 12В, для питания сервисных цепей 9 и 10 TDA7294, представлен на рисунке.

В положении «Play!», усилитель находится в разблокированном состоянии и готов к работе ежесекундно. В положении «Mute» блокируются входные и выходные каскады микросхемы, а ее потребление снижается до минимальных дежурных токов. Емкости C11 C12 увеличены вдвое по сравнению со штатными для обеспечения большей задержки при включении и предотвращении щелчка в АС даже при длительном заряде конденсаторов блока питания.

Детали усилителя

Все резисторы, кроме R7 и R8, угольные или металлопленочные на 0.125–0.25Вт, типа С1-4, С2-23 или МЛТ–0.25. Резистор R7 – проволочный резистор на 5Вт. Рекомендуются белые SQP–резисторы в керамическом корпусе. R8 – резистор цепи Цобеля, угольный, проволочный или металлопленочный на 2Вт.

C1 – пленочный, максимально доступного качества, лавсановый или полипропиленовый. Удовлетворительный результат даст и К73–17 на 63В. C2 – керамический дисковый или любого другого типа, например К10–17Б. С3 – электролит максимально доступного качества на напряжение не менее 35 В, C4 C7, C8, C9 — пленочные типа К73–17 на 63 В. C5 C6 – электролитические на напряжение не менее 50 В. C11 C12 – любые электролитические на напряжение не менее 25 В. D1 – любой стабилитрон на 12…15 В мощностью не менее 0.5 Вт. Вместо микросхемы TDA7294 можно использовать TDA7296…7293. В случае использования TDA7296, TDA7295, TDA7293, необходимо откусить или отогнуть и не впаивать 5 ножку микросхемы.

Обе выходные клеммы усилителя «горячие», ни одна из них не заземлена, т.к. акустическая система также является звеном обратной связи. АС включается между и .

Ниже представлена компоновка платы с видами со стороны элементов и проводников, созданная с помощью программы Sprint-Layout_6.0:

Размер платы – 55х50 мм.

В сети интернет также можно найти макет платы, спроектированоой в Sprint-Layout_4.0 от Lincor:

Размер платы – 65х55 мм.

Как показала практика, усилитель собранный по предложеннойLINCOR схеме действительно звучит значительно лучше, чем в стандартном включении микросхемы.

В архиве находится схема усилителя, а также указанные платы в формате программы Sprint-Layout, которые помогут желающим самостоятельно изготовить УМЗЧ на TDA7294T. Желаю успехов!

Усилитель Hi-Fi на микросхеме TDA7294: схема и её описание

Подробная схема усилителя Hi-Fi на микросхеме TDA7294

Схема данного усилителя — это практически повторение схемы включения, предлагаемой производителем. И это неслучайно — уж кто лучше знает, как ее включать. И наверняка не будет никаких неожиданностей из-за нестандартного включения или режима работы.

Далее цепочка R2C2 выполняет прямо противоположную функцию — не пропускает на вход частоты ниже 7 Гц. Если для вас это слишком низко, емкость С2 можно уменьшить. Если сильно увлечься снижением ёмкости, можно остаться совсем без низких. Для полного звукового диапазона С2 должно быть не менее 0,33 мкф. И помните, что у конденсаторов разброс емкостей довольно большой, поэтому если написано 0,47 мкф, то запросто может оказаться, что там 0,3. И еще: на нижней границе диапазона выходная мощность снижается в 2 раза, поэтому ее лучше выбирать пониже:

Схема включения усилителя — неинвертирующая. Резисторы R3 и R4 создают цепь отрицательной обратной связи (ООС). Коэффициент усиления равен:

Это почти равно оптимальному значению 30 дБ. Менять коэффициент усиления можно, изменяя резистор R3. Учтите, что делать Ку меньше 20 нельзя, ведь микросхема может самовозбуждаться. Больше 60 его также делать не стоит, потому что глубина ООС уменьшится, а искажения возрастут. При значениях сопротивлений, указанных на схеме, при входном напряжении 0,5 вольт выходная мощность на нагрузке 4 Ома равна 50 Вт. Если чувствительности усилителя не хватает, то лучше использовать предварительный усилитель.

Эта частота и должна быть очень низкая. Дело в том, что С3 — электролитический полярный, а на него подается переменное напряжение и ток, что для него очень плохо. Поэтому чем меньше значение этого напряжения, тем меньше искажения, вносимые С3. С этой же целью его максимально допустимое напряжение выбирается довольно большим (50 В), хотя напряжение на нем не превышает 100 милливольт

Очень важно, чтобы частота среза цепи R3С3 была намного ниже, чем входной цепи R2С2. Ведь когда проявляется влияние С3 из-за роста его сопротивления, то и напряжение на нем увеличивается (выходное напряжение усилителя перераспределяется между R4, R3 и С3 пропорционально их сопротивлениям)

Если же на этих частотах выходное напряжение падает (из-за падения входного напряжения), то и напряжение на С3 не растет.

Цепь С7R9 увеличивает устойчивость усилителя. В принципе усилитель очень устойчив, и без нее можно обойтись, но нам попадались экземпляры микросхем, которые без этой цепи работали хуже. Конденсатор С7 должен быть рассчитан на напряжение не ниже, чем напряжение питания.

Конденсаторы С10–С13 фильтруют питание. Их использование обязательно, ведь даже с самым наилучшим источником питания сопротивления и индуктивности соединительных проводов могут повлиять на работу усилителя. При наличии этих конденсаторов никакие провода не страшны (в разумных пределах). Уменьшать емкости не стоит. Минимум 470 мкФ для электролитов и 1 мкФ для пленочных. При установке на плату необходимо, чтобы выводы были максимально короткими и хорошо пропаяны. Не жалейте припоя. Все эти конденсаторы должны выдерживать напряжение не ниже, чем 1,5 напряжения питания.

С выхода усилителя через нагрузку на землю протекает большой ток.

↑ Схема усилителя должна быть проста и универсальна

Для построения усилителя мощности была выбрана популярная, но мною лично не любимая микросхема TDA7294 производства SGS-Thomson. Поводом к такому отношению стали частые отказы и обилие поддельных микросхем. Однако потом выяснилось, что в смерти ИМС повинны мои собственные кривые руки, которые обеспечили явно завышенное питание и не заземлили радиатор. Это обязательное условие стабильной работы микросхемы. Она боится статики — ее надо изолировать от радиатора, а радиатор обязательно заземлить на среднюю точку питания.

Достаточно долгие построения и моделирования в Multisim 2001 позволили создать цепь обратной связи, воплощающую все эти, казалось, несовместимые требования.

Итак, перед вами схема «бешенной» обратной связи, MadFeedback1 (MF1) .

Описание микросхемы TDA7294

Недорогая микросхема TDA7294 представляет собой монолитную интегральную схему в корпусе MULTIWATT15. Она предназначена для использования в качестве AB усилителя звука класса Hi-Fi. Благодаря широкому диапазону питающего напряжения и высокому выходному току, TDA7294 способна обеспечивать высокую выходную мощность при сопротивлении динамиков 4 Ом и 8 Ом.

Блок питания усилителя TDA7294

Усилители, основным назначением которых является усиление сигнала по мощности, называют усилителями мощности. Как правило, такие усилители работают на низкоомную нагрузку, например, громкоговоритель.

жений 3-18 В (номинальное — 6 В) . Максимальный потребляемый ток — 1,5 А при токе покоя 7 мА (при 6 В) и 12 мА (при 18 В). Коэффициент усиления по напряжению 36,5 дБ. на уровне -1 дБ 20 Гц — 300 кГц. Номинальная выходная мощность при коэффициенте нелинейных искажений 10 %

временно отключать звуковое сопровождение. Удвоить выходную мощность TDA7233D можно при их включении по схеме, представленной на рис. 31.42 . С7 предотвращает самовозбуждение устройства в области

высоких частот. R3 подбирают до получения равной амплитуды выходных сигналов на выходах микросхем.

Рис. 31.43. КР174УНЗ 7

КР174УН31 предназначена для использования в качестве выходных маломощных бытовой РЭА.

При изменении напряжения питания от

2.1 до 6,6 В при среднем токе потребления 7 мА (без входного сигнала), коэффициент усиления микросхемы по напряжению меняется от 18 до 24 дБ .

Коэффициент нелинейных искажений при выходной мощности до 100 мВт не более 0,015 %, выходное напряжение шумов не превышает 100 мкВ. Входное микросхемы 35-50 кОм. нагрузки — не ниже 8 Ом. Диапазон рабочих частот — 20 Гц — 30 кГц, предельный — 10 Гц — 100 кГц. Максимальное напряжение входного сигнала — до 0,25-0,5 В.

Все о микросхемах TDA7293 / TDA7294

Усилители на микросхеме TDA7294, TDA7293 довольно популярны. Но форумах часто встречаются и сообщения о том, что они (микросхемы) плохие, плохо работают и часто горят. Я считаю, что 95% проблем с микросхемой вызвано либо “кривыми” руками тех, кто ее использует, либо их недостатком знаний, вызывающим ошибки (эта цифра 95% возникла не на пустом месте, а из анализа сообщений на форумах за последние 2-3 года). Однако, мне пришлось и самому столкнуться с некачественными микросхемами.

Поэтому я провел некоторое “расследование” в этой области, и вот что выяснилось:

1. Мне попался экземпляр микросхемы, самовозбуждающийся на ВЧ. Без нагрузки работает все ОК. В частотном диапазоне от 10 Гц до 100 кГц, при выходных амплитудах от 0,05 до 22 Вольт. Ограничение наступает чистенькое (я всегда в новых устройствах подключаю генератор и осциллограф и смотрю это все). Одако, при подключении нагрузки и выходном напряжении больше 0,5 В на отрицательной полуволне сигнала возникает ВЧ генерация – “звон” (на глаз 50-80 кГц, не мерял). Источник питания хороший, на него грешить нельзя. Кроме того, я всегда ставлю прямо на плату развязывающие конденсаторы в цепи питания не менее 0,47 мкФ, и электролиты не менее 470 мкФ. Так что со стороны питания никакого подвоха.Вылечилось это очень просто – установкой цепочки из последовательно соединенных резистора 10 Ом и конденсатора 0,1 мкФ 63В, идущих с выхода микросхемы на землю (я теперь ее ставлю во все схемы, и она предусмотрена на моей плате – ведь хуже не будет, даже если она не нужна). Но на душе осадок неприятный – производителем эта цепочка не предусмотрена, значит и без нее все должно хорошо работать (и у меня много микросхем работали как часы).

2. Еще в одном экземпляре микросхемы “звон” вообще не удалось победить.

3. По отзывам в Интернете грамотных людей (у которых руки 100% нормальные), существует много изначально в той или иной степени “кривых” микросхем.

Судя по всему, структура микросхемы оказалась легко воспроизводимой, и кто-то ее делает в весьма “упрощенном” виде. Эту продукцию из-за ее дешевизны к нам и везут.

Кроме того. В этой микросхеме изначально заложена небольшая бомба. Дело в том, в микросхемах для изоляции широко применяют n-p переходы. Т.е. изолятор – это обратно смещенный диод, не проводящий ток. Так вот, этот набор n-p переходов в определенном месте микросхемы TDA7294 (выходные транзисторы усилителя напряжения) образует структуру, эквивалентную тиристору. При подаче на него напряжения определенной величины, тиристор открывается, и начинает этот ток пропускать. Причем, закрываться тиристор сам не умеет, поэтому ток через него перестает течь только тогда, когда микросхема вся сгорит!

В нормальных качественных микросхемах напряжение открывания этого тиристора велико, и все работает ОК (то есть, тиристор просто вообще никогда не открывается). А вот в “левых”, где видимо сэкономили на толщине перехода, оно небольшое. И при резком повышении напряжения при включении (особенно при плохом блоке питания), тиристор открывается, и микросхема выходит из строя.

Надо сказать, что мне такие микросхемы не попадались. Или из-за того, что я использую достаточно хорошие источники питания, паразитный тиристор не открывался? Так что практического подтверждения открыванию паразитного тиристора у меня нет.

Точно также есть опасность спалить микросхему по этой причине (паразитная тиристорная структура) при раздельном питании. В этом случае необходимо одновременно подавать на микросхему сразу четыре напряжения, и тут еще больше шансов неугодить этому паразиту-тиристору.

Это все не значит, что микросхема однозначно плохая, и все вообще ужасно! То количество брака, с которым сталкивался я сам – не такое уж и большое. Поэтому не стОит бояться! Все свои схемы я стараюсь разрабатывать так, чтобы дать минимум шансов всем “вредным” микросхемам.

У меня еще ни одна не сгорела!!!

Печатная плата и сборка усилителя на микросхеме TDA7294

Печатная плата односторонняя и имеет размеры 65х70 мм:

Дорожки рекомендуется облудить — и сопротивление меньше, и коррозии они не так подвергаются.

На плате всего одна перемычка. Она лежит под выводами микросхемы, поэтому ее нужно монтировать первой, а под выводами оставить достаточно места, чтобы не замкнуло.

При монтаже применялись такие важные компоненты:

резисторы мощностью 0,12 Вт (кроме R9);
конденсаторы С9, С10, С12 К73-17 63В;
конденсаторы С4 К10-47в 6,8 мкФ 25В.

Электролиты подойдут любые современные. На плате нанесена полярность подключения всех электролитических конденсаторов и диода. Диод — любой маломощный выпрямительный, выдерживающий обратное напряжение не менее 50 Вольт (например 1N4001-1N4007). Высокочастотные диоды лучше не задействовать.

В углах платы предусмотрено место для отверстий крепежных винтов М3. Можно крепить плату только за корпус микросхемы, но все же надежнее ещё и прихватить винтами.

Микросхему обязательно установить на радиатор площадью не менее 350 см2. Лучше больше. В принципе в неё встроена тепловая защита, но судьбу лучше не искушать. Даже если предполагается активное охлаждение, все равно радиатор должен быть достаточно массивным: при импульсном тепловыделении, что характерно для музыки, тепло более эффективно отбирается теплоёмкостью радиатора (то есть большая холодная железка), нежели рассеиванием в окружающую среду.

Через изолирующую прокладку. При этом радиатор может быть электрически соединен с корпусом.

Второй вариант обеспечивает лучшее охлаждение, но требует аккуратности (например, нельзя демонтировать микросхему при включенном питании).

В обоих случаях нужно использовать теплопроводящую пасту, причем в 1-м варианте она должна быть нанесена как между корпусом микросхемы и прокладкой, так и между прокладкой и радиатором.

Печатную плату в формате Sprint-Layout 4.0, схему в формате pdf и расположение деталей на плате в формате gif вы найдете в архиве ниже:

Оценка мощности и звука

Оцениваю мощность первого усилителя в 2×70 Вт, а второго 2×60 Вт. Что касается затрат на сборку УМЗЧ, то за все электронные компоненты, интегральные микросхемы, транзисторы и трансформаторы для 2-х усилителей заплатил 4000 рублей с доставкой. Бесплатные были радиаторы, вентиляторы и корпус.

Теперь у всех легковых автомобилей есть регуляторы напряжения и колебания напряжения действительно незначительны. Единственное, что следует использовать, это дроссель от помех, потому что иногда при включении усилителя он тихо тянет какое-то радио. В следующей конструкции, которая наверняка будет на транзисторах, будет использоваться стабилизатор и система плавного пуска, а также разряда конденсатора при выключении УНЧ.

Описание микросхемы TDA7294

Цифровой мультиметр AN8009

Большой ЖК-дисплей с подсветкой, 9999 отсчетов, измерение TrueRMS…

Подробнее

↑ Анализ даташитов и реальных измерений TDA7379

TDA7379Али

Зависимость выходной мощности TDA7379 от питания на нагрузке 4 Ом

В скобках мощность TDA7297 для сравнения. Видно что при нагрузке 8 Ом разница минимальна, а при нагрузке 4 Ом — значительна.

TDA7379

Заявленные 2×38W/4Ω @18V, 1KHz возможны, если питание будет стабилизированным. Кроме того, мощность указана при искажениях 10%, а это невыносимые искажения при значительном ограничении. Реально, на пороге ограничения неискаженная мощность будет на 20…30% ниже, это 25…30 Вт на канал, очень неплохо для такой микросхемы. Кстати, ограничение наступает весьма мягко, по осциллографу куда лучше, чем в классе D.

Блок управления режимами ожидания и приглушения

В этой микросхеме имеется режим ожидания и приглушения. Осуществлять управление функциями нужно при помощи выводов «9» и «10». Включение режима происходит в том случае, если на этих ножках микросхемы нет напряжения, либо оно менее полутора вольт. Чтобы включить режим, необходимо подать на ножки микросхемы напряжение, значение которого превосходит 3,5 В. Чтобы управление платами усилителя происходило одновременно, что актуально для схем, построенных по типу моста, собирается один блок управления для всех каскадов.

Когда усилитель включается, в блоке питания заряжаются все конденсаторы. В блоке управления также один конденсатор накапливает заряд. При накапливании максимально возможного заряда происходит отключение режима ожидания. Второй конденсатор, применяемый в блоке управления, отвечает за функционирование режима приглушения. Он заряжается немного позже, поэтому режим приглушения отключается вторым.

Описание микросхемы TDA7294

↑ Схема усилителя MadFeedback1 (MF1)

Рассмотрим схему действия поподробнее. Сигнал со входа IN поступает через проходной конденсатор C1 на низкоомное плечо обратной связи R1 R3, которое вместе с конденсатором C2 образует ФНЧ, препятствующий проникновению наводок и ВЧ шумов в звуковой тракт. Вместе с резистором R4, входная цепь создает первый сегмент ООС, Ку которого равен 2.34. Далее, если бы не токовый датчик R7, коэффициент усиления второй цепи задавался бы отношением R5/R6 и равнялся бы 45.5. Итоговый Ку был бы около 100. Однако, токовый датчик в схеме все-таки есть, и его сигнал суммируясь с падением напряжения на R6, создает частичную ООС по току. Выражение полного коэффициента довольно сложно, поэтому для удобства радиолюбителя пришлось аппроксимировать реальную зависимость достаточно простой функцией.

где kп — коэффициент приведения, зависящий от номиналов элементов цепи ООС

Ниже представлен график реального и расчетного (по вышеприведенной формуле) коэффициента усиления. При наших номиналах схемы kп=15.5, что дает результат удовлетворительной точности при сопротивлениях нагрузки выше 1 Ома.

Совершенно очевидно, что ни один здравомыслящий человек акустику с таким низким сопротивлением подключать к микросхемному усилителю не будет, однако вглядитесь, при коротком замыкании Ку практически уходит в ноль, а ведь последовательно динамику стоит еще и R7, который также ограничивает ток.

Характеристики усилителя при работе на нагрузку 4 Ома (ИМС TDA7294): — Рабочий диапазон частот, Гц 20—20 000 — Напряжение питания @4 Ом, В ±30 — Напряжение питания @8 Ом, В ±40 — Номинальное входное напряжение, В 0.6 действ. — Номинальная выходная мощность, Вт 73 действ. — Входное сопротивление, кОм 9.4 — THD при 70Вт, не более, % 0.3* — THD при 60Вт, не более, % 0.01**характеристики производителя

Однако следует заметить, что в данном случае напряжение питания рассчитанное, скажем, для 8 Ом нагрузки не придется снижать для работы на более низкоомную, т. к. выходной ток уже ограничен схемотехнически. К слову сказать, у одного из радиолюбителей поддельная микросхема, встроенная токовая защита которой не сработала, 2 минуты работала на полную мощность на короткое замыкание. Т. е. случайный бросок тока, который привел бы к гибели усилителя, фактически исключен.

Рассмотрим графики выходной мощности и выходного тока от сопротивления нагрузки для входного сигнала 0.6В.

Как видно из графика, клиппинг по мощности практически не возможен при увеличении нагрузки, чем страдают классические схемы, реализующие принцип Источника Тока, Управляемого Напряжением (ИТУН). Если там эквивалентное выходное сопротивление практически бесконечно, то в случае MF1 оно вполне реально ограниченно примерно на 10 Омах.

Что же мы получили в итоге? Мы получили неприхотливый усилитель со звучанием, характерным для ИТУН-а, без паразитных призвуков, мощное и динамичное, однако усилитель остался устойчив, легче переносит комплексную нагрузку фильтров АС и, кроме того, задранный Ку ИТУН-а на резонансной частоте ГД в предлагаемой схеме проявляется в гораздо меньшей степени.

Назначение выводов микросхемы

А теперь более подробно о том, какие выводы имеются у TDA7294. Первая ножка — это «сигнальная земля», соединяется с общим проводом всей конструкции. Выводы «2» и «3» — инвертирующий и неинвертирующий входы соответственно. «4» вывод также является «сигнальной землей», соединенной с общим проводом. Пятая ножка в усилителях звуковой частоты не используется. «6» ножка – это вольт-добавка, к ней подключается электролитический конденсатор. «7» и «8» выводы — плюс и минус питания входных каскадов соответственно. Ножка «9» — режим ожидания, используется в блоке управления.

Аналогично: «10» ножка – режим приглушения, также применяется при конструировании блока управления усилителя. «11» и «12» выводы не используются в конструкции усилителей звуковой частоты. С «14» вывода снимается выходной сигнал и подается на акустическую систему. «13» и «15» выводы микросхемы — это «+» и «–» для подключения питания выходного каскада. На микросхеме TDA7294 схема усилителя для сабвуфера ничем не отличается от предложенных в статье, дополняется она только фильтром низких частот, который соединяется со входом.

↑ Итоги

И я до сих пор не отказываюсь от своих слов. За несколько месяцев усилитель мне нисколько не надоел, как у меня часто бывает

Звук не раздражает, хочется слушать всё и помногу, не важно, на малой или высокой громкости. Кстати, про малую громкость

Есть у этого УНЧ приятная особенность: на любом уровне громкости слушатель не испытывает недостатка НЧ, что можно сравнить с использованием ТКРГ, только с плавной (правильной) регулировкой и без завала СЧ.

Питание 2×23 В. В выпрямителе используются диоды КД213Б. Электролиты зашунтированы емкостью 100 нФ, вторички трансформатора — 47 нФ. Каждая МС изолирована от радиаторов слюдяной пластиной, радиаторы же в свою очередь заземлены на корпус. Все провода скручены между собой с целью уменьшения помех.

Фона не слышно даже с открытым входом даже вплотную у динамика. Цель, так сказать, достигнута! Далее в планах просверлить отверстия для забора воздуха в правой части нижней крышки корпуса, изготовить устройство регулировки оборотов вентилятора с контролем температуры радиаторов, возможно встроить предусилитель с регулятором тембров, ну и покрасить корпус.

Интегральная микросхема TDA7294 по своим характеристикам, представляет собой современный одноканальный аудиоусилитель от известной европейской компании ST Microelectronics. Его используют в качестве основы в УНЧ класса AB оборудования Hi-Fi. Имеет встроенные функции защиты от короткого замыкания, критического нагрева и электрических разрядов. Есть режим ожидания, при отсутствии сигнала на входе и задержка включения/выключения для снижения шумов на выходе.

За смешные деньги (цена устройства в России не превышает 400 руб.), c помощью небольшого количества электронных компонентов и парой таких TDA, можно своими руками собрать мощный стереоусилитель c хорошим и качественным звучанием. Стоит учитывать, что в настоящее время в радиомагазинах продаются уже готовые модули и конструкторы для пайки, но их стоимость на порядок выше.