Несколько схем усилителей нч большой мощности

Основные принципы работы УМЗЧ класса D с мостовым выходом без ФНЧ

Упрощенная схема этого УМЗЧ показана на рис. 3. Он также содержит два выходных усилителя (канала), НЧ-сигналы на выходах которых имеют одинаковый размах, но противоположные фазы.

Упрощенная схема УМЗЧ класса D с мостовым выходом без ФНЧ (Рис. 3)

Рис. 3. Упрощенная схема УМЗЧ класса D с мостовым выходом без ФНЧ

В каждом канале имеется свой ШИМ. Причем прямоугольные сигналы в режиме покоя на выходе схемы вовсе не противофазны, как в предыдущей схеме, а синфазны или имеют небольшой фазовый сдвиг (см. рис. 4).

Эпюры напряжений и выходного тока УМЗЧ класса D с мостовым выходом без фильтра в режиме покоя (вверху) и при положительном мгновенном значении НЧ-сигнала (внизу) (Рис. 4)

Рис. 4. Эпюры напряжений и выходного тока УМЗЧ класса D с мостовым выходом без фильтра в режиме покоя (вверху) и при положительном мгновенном значении НЧ-сигнала (внизу)

Это достигается с помощью инвертора (рис. 3) с коэффициентом усиления по напряжению равным 1 (K_U = 1). В результате на громкоговоритель в режиме покоя в худшем случае поступают противофазные симметричные импульсы малой длительности (рис. 4). Для их сглаживания используется небольшая емкость и индуктивность громкоговорителя. Сравнив рис. 4 и рис. 2, легко заметить, что ток нагрузки в режиме покоя заметно ниже в схеме рис. 3, чем в схеме рис. 1. В режиме усиления входного НЧ-сигнала звука ШИМы работают в противофазе, то есть если длительность импульсов на выходе одного ШИМ увеличивается, то на выходе другого— уменьшается, и наоборот (рис. 4). Это приводит к асимметрии импульсов, прикладываемых к нагрузке, а значит, к появлению в токе громкоговорителя составляющей, величина которой зависит от разности длительности импульсов ШИМ 1 и ШИМ2. Эта составляющая меняется по закону входного НЧ-сигнала звука и будет преобразовываться громкоговорителем в акустические колебания.

Усилитель 2х30Ватт 12 вольт, рабочая схема

1. Не дорого 2. Качественный звук 3. Мало деталей и легок в сборке 4. Не нуждается в настройке

Доброго времени суток Самоделкины!!!=) Сегодня предоставлю Вашему вниманию усилитель который я собрал из (практически) хлама лежащего у меня в загашнике. Давным давно работая на СТО мы часто снимали усилители с машин, так как приезжали они без магнитофонов (а стандартные двухдиновые майфуны часто шли через дополнительный усилитель) и чтобы поставить обычный магнитофон приходилось демонтировать усилители с них!!! У меня осталось с тех времен парочку усилителей с такими микросхемами как LA4708. Времени с тех пор прошло много пока сестра не попросила сделать что нибудь для своего ноутбука, чтобы играл во дворе с приемлемым качеством и громким звуком, так как колонки 2 шт простаивали дома!

Как только я вбил в гугле что-то на подобие «Усилитель на LA4708» меня перекидывало на зарубежные сайты где было уже готовое решение за денюжку. Схем небыло. Скачал Даташит, спаял по нему схемку и звук был просто У.Г!!! Немного еще полазив по сайтам, из разных схем было принято решение создать что-то хорошее, что действительно бы звучало, а не пукало и коверкало звук. В итоге я пользуясь интернетом, форумам (спасибо им) и головой сделал простенькую улучшенную схему:

Здесь половина взято с даташита, а половина просто от людей и схем которые проверенный годами!!! Если смотреть на схему, то конденсаторы С3 и С4 — это накопительные, стоящие на выходе усилителя, без них просто никак (звук как будто пропадает при высоких басах и не хватает для раскачки колонок). В усилителе откуда я выпаивал эту микросхему по входу стоял накопительный дроссель (но мне было лень его мотать, так как стандартный был немного великоват, а на картинке в самом верху его небыло) было решено делать без него!!! Увеличен был номинал в микрофарадах и конденсатора С7 до 3300 мкф, поставлены доп.конденсаторы по входу с источника звука ну и вместо стабилитрона я поставил креночку на 5В к 5 ноге (так как под рукой была она) Ну вот все компоненты которые нам понадобятся:

К сожалению забыл добавить пару смд конденсаторов туда, которые стоят на входе, но примерно размер понятен=) Сразу скажу что конденсаторы С1,С2,С5,С6 (майларовые или полипропиленовые). Далее лудим, сверлим, впаиваем элементы, от мелких к крупным. К сожалению у меня заглючила фешка и пропали фотографии с моим лужением и впаиванием =( Остался только результат и тест в течении 2 недель=)

Поставил на активное охлаждение, в печатке будет предусмотрено!!! Мой совет не ставить активное, а лучше увеличить площадь радиатора. Ниже печатки:

Тестдрайвер=)

Усилитель выдает свои чистые 20-30 ватт в канал! Испытывал на АС35! Имейте ввиду что это оконечник, никаких регуляторов громкости нету!!! Перед пуском громкость на минимум!!! Запускал усилитель от обычного БП компьютера, он до сих пор так и работает (времени нету в корпус воткнуть его=)

Архив с схемой и печаткой

For-usamodelcina.rar (скачиваний: 1705)

Всем успехов в сборке ну и конечно новых идей

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Устройство для наушников

Усилители для мобильного телефона питаются в основном за счет батареек, поэтому важно собрать прибор с низким потреблением энергии

Представленная далее инструкция соответствует этому требованию

Если владельцу не так важно портативность, можно встроить разъем для питания от электросети

Не рекомендуется использовать импульсные детали, так как они могут создавать помехи и ухудшать качество звука.

Для создания самодельного устройства лучше выбрать следующие элементы:

медный кабель 30-40 см;
вход для адаптера;
микросхема KA2209;
вход для штекера;
4 конденсатора 100 мкФ.

Схемой для сборки можно пользоваться от аналогичной платы TDA2822. От использования радиатора можно отказаться, выполнив устройство навесным монтажом.

Возможно, вам также будет интересно

Фазовая автоподстройка частоты (ФАПЧ) широко используется в радиотехнических устройствах и системах связи. На основе генераторов, управляемых напряжением (ГУН), и схем ФАПЧ строят синтезаторы частоты, которые позволяют получить сетку стабильных частот. Одним из применений синтезаторов является использование их в качестве опорных генераторов в преобразователях радиочастотных сигналов. В статье рассматриваются принципы ФАПЧ и структура синтезаторов на их

Данная статья посвящена вопросам компенсации реактивной мощности с помощью металлоплёночных конденсаторов компании Electronicon. Введение При нормальных рабочих условиях все электрические потребители, режим которых сопровождается постоянным возникновением и исчезновением магнитных полей (например, индукционные двигатели, оборудование для сварки), забирают от сети не только активную, но и индуктивную реактивную мощность. Эта реактивная мощность необходима для безупречной работы оборудования

Структурная схема микросхемы TDA1557Q

Монтаж усилителя на TDA 1558Q

Если сборку можно производить навесным монтажом без применения печатной платы, то сначала у микросхемы надо удалить не используемые выводы 4, 9 и 15. Потом аккуратно распрямите выводы. Далее отогните выводы 5, 13 и 14 вверх, все эти выводы подключаются к плюсу питания. Следующим шагом отогните выводы 3, 7 и 11 вниз – это минус питания, или «земля». После этих манипуляций прикрутите микросхему к теплоотводу, используя теплопроводную пасту. На рисунках виден монтаж с разных ракурсов, но я всё же поясню. Выводы 1 и 2 спаиваются вместе – это вход правого канала, к ним надо припаять конденсатор 0.33 мкФ. Точно так же надо поступить с выводами 16 и 17. Общий провод для входа это минус питания или «земля».
К выводам 5, 13 и 14 припаяйте провод плюса питания. Этот же провод припаивается к плюсу конденсатора 6800 мкФ. Отогнутые вниз выводы 3, 7 и 11 так же спаиваются вместе проводом, и этот провод припаивается к минусу конденсатора 6800 мкФ. Далее от конденсатора провода идут к источнику питания.
Выводы 6 и 8 – это выход правого канала, 6 вывод припаивается к плюсу динамика, а вывод 8 к минусу.
Выводы 10 и 12 – это выход левого канала, вывод 10 припаивается к плюсу динамика, а вывод 12 к минусу.
Конденсатор 0.22 мкФ надо припаять параллельно выводам конденсатора 6800 мкФ.

Варианты собранных усилителей

Микросхемы имеют довольно высокую выходную мощность (около 22Вт х 2) и для её охлаждения понадобится радиатор, площадью не менее 100кв см. Можно применить радиатор от процессора.

Прежде чем подавать питание, внимательно проверьте правильность монтажа.
На входе усилителя надо поставить сдвоенный переменный резистор 47-100 кОм для регулировки громкости.

Вышеизложенные схемы для начинающих радиолюбителей, вполне лёгкие в сборке и не нуждаются в настройке. Собраны на дешёвых деталях, которые можно купить в любом радиомагазине. Детали можно также найти в автомагнитолах.

Доработка усилителя «Радиотехника У-101-стерео»

У многих со времен СССР остались усилители мощности «Радиотехника У-101-стерео». В статье, ниже рассмотрены его схема, характеристики и доработки.

МЗЧ с малыми нелинейными искажениями

Основные технические характеристики:

Номинальная выходная мощность на нагрузке 8 Ом, Вт … 25
Коэффициент гармоник, %, не более ……………….. 0,003
Скорость нарастания выходного напряжения , В/мкс …. не менее 40
Номинальное входное напряжение, В ……………….. 0,7 Подробнее…

Активная акустическая система.

Всем хороши минимузыкальные центры, и широкий набор функциональных возможностей, и неплохие характеристики, мало места занимают в квартире. Одно плохо, — выходная мощность невысокая, обычно не более 5-10W. Конечно, можно купить более мощный аппарат, но музыкальный центр с выходной мощностью около 100W стоит на порядок дороже. А это существенно для кармана многих наших граждан. Подробнее…

Аннтенные усилители — SWA

В публикуемой здесь статье наш постоянный автор анализирует схемотехнику антенных усилителей польского производства и обосновывает свой осознанный подход к их выбору с точки зрения коэффициентов шума и усиления.

Он также дает рекомендации по ремонту таких устройств, довольно часто выходящих из строя от грозовых разрядов, и устранению самовозбуждения.

Это позволит, надеемся, многим радиолюбителям не только выбрать необходимый усилитель, но и улучшить его работу. Подробнее…

Популярность: 55 904 просм.

Разновидности

По типу элемента усиления

1. Ламповые.

Схемотехника базируется на использовании мощных радиоламп.

Основные преимущества:

качественный мягкий звук на высоких и средних частотах;
мало сторонних шумов;
без «шипения» при плавном ограничении сигнала при перегрузе;
редкие случаи коротких замыканий;
простая схема с применением небольшого количества радиодеталей;
хорошая ремонтопригодность.

В то же время недостатком становятся сложности при поисках полноценной замены вышедших из строя элементов.

2. Транзисторные.

Схемотехника основывается на использовании транзисторов, небольших микросхем или интегральных микропроцессоров.

Основные преимущества:
более высокая мощность;
насыщенность воспроизведения на низких частотах;
компактность;
минималистичный дизайн;
ремонтопригодность.

В качестве недостатка считается сложность устройства, требующая обращения к специалистам в случае неисправности.

3. Гибридные.

Усиление мощности выполняется путём комбинации ламповых и полупроводниковых схем. Такие модели сочетают в себе их преимущества с минимизацией общих недостатков. Обычно лампы ставятся в предусилителе, а полупроводники в оконечные каскады перед выводом на акустику.

По количеству каналов

Моно – для усиления по одному каналу. Как правило, присутствует в сабвуферах при обработке басов или в высококлассной аппаратуре.
Стерео – для применения в стереосистеме.
Многоканальные – для извлечения объёмного звучания. Для домашних кинотеатров обычно выпускаются модели с шестью каналами. Трёх- и пятиканальные варианты встречаются редко.

По типу сигнала

Аналоговые – работают только с аналоговыми источниками. При подключении цифрового устройства требуется соответствующий преобразователь. Качество звука нередко превосходит цифровые модели, однако возможности и функционал несколько слабее.
Цифровые – работают с цифровыми источниками. Перед выводом на акустику требуется преобразование в аналоговый вид. Модели более экономичные с отличными показателями сигнал/шум. Установка процессоров DSP позволяет корректировать акустику и получать различные другие полезных опции.

По классу

1. «А» – класс.

Однотактная схема с одним элементом (транзистором или лампой) для усиления обеих полуволн синусоидальной формы сигнала (положительной и отрицательной). Такая схема позволяет избежать необходимости их точной состыковки из двух различных элементов, что характерно для класса «АВ». Несмотря на высокое качество звучания, они довольно сильно греются, а мощность гораздо меньше.

2. «В» – класс.

Схема усиления только для одного полупериода: положительного (лампы, полупроводники-npn) или отрицательного (транзисторы-pnp).

3. «АВ» – класс.

Двухтактная схема с усилением положительных и отрицательных полуволн разными элементами. По сравнению с девайсами «А» у них в два раза больше мощность, они меньше выделяют тепла, а при работе имеют больше КПД и более экономичные. Однако при неудачном конструировании возможно искажения по причине неточности состыковки элементов, которые отвечают за усиление разных полуволн.

По размещению блока питания

Внутри общего корпуса вместе со всеми функциональными блоками.
В отдельном корпусе для уменьшения дополнительных помех из-за отрицательного влияния электромагнитного поля и вибрации трансформатора.

Радиосхема усилителя, схема усилителя для сабвуфера и другие

Усилитель звука на 60Вт своими руками

Вот пока есть немного времени, на сайте появляеться еще одна новенькая схема, все знаем что чем больше мощность усилителя,тем он дороже стоит. Но как сделать если нужен усилитель и мощный и в то же время не бьет сильно по карману.

Хочу представить многим знакомую схему постого усилителя мощностью 25 или 60 ватт, стоимость которого копейки. Как было уже сказано, мощность усилителя зависит от напряжения питания и номиналов резисторов (в скобках указаны номиналы на 60 ватт).

УМЗЧ был собран мной и многократно проверен в работе, он показал очень высокую надежность.

Был собран вариант на 60 ватт.

Подробнее…

Усилитель звука на микросхеме tda 2003

Немало схем в интернете на тему узч, к которым могут относиться схемы как мощных усилителей звука так и средних. Захотелось и мне чего погромче, покачественней. И подумав решил, что сойдёт усилитель на 10-20 Ватт. Думаю этого вполне достаточно.

Конструкция была предназначена для прослушивания музыки во времы игры на школьном футбольном поле. Эта выходная мощность как раз подходила для того, чтобы хорошо слышать музыку во всех частях поля. Данную схему соберёт даже начинающий, однако и опытный радиолюбитель захочет иногда себя побаловать таким отличным повторением. Схема довольно-таки лёгкая и стабильная в работе.

Подробнее…

Усилитель для сабвуфера своими руками

Усилитель для сабвуфера своими руками
Усилитель имеет защиту от перегрева, перегрузки и плавное включение, устраняющие хлопки в динамике при включении питания.
К сожалению печатной платы не осталось для данного усилителя.
Но для тех кто серьезно решил заняться его сборки, труда не составит.
Выходная мощность этого усилителя составляет 100Вт

Подробнее…

Схема усилителя на сабвуфер

Схема усилителя на сабвуфер
В интернете часто ищут схемы для сабвуфера,по таким запросам как схема НЧ, или схема усилителя для активного сабвуфера.
Но нет усилителя НЧ в чистом виде, берется обычный усилитель,даже например схему которого привожу тут, можно хоть те что есть на нашем сайте, например отличная схема испробованная и называется как усилитель Агеева

Просто что бы выводить звук на сабвуфер с низкими частотами, перед входом звукового канала ставится НЧ фильтр.А пока приступим к нашей схеме.

Подробнее…

Схема усилителя для колонки на К174УН14

Своими руками мы рассмотрим в статье схему как создать усилитель на к174ун14 звуковой частоты.

Выходная мощность усилителя от 5Вт,но в некоторых случаях пишут 8Вт,но не забываем что искажения звука бывают всегда.Особенно на простых схемах.

Подробнее…

Схема лампового усилителя с фото

Усилитель собран на известных лампах 6Н6П в драйвере и 2 х 6П14П в параллель в выходном каскаде.

Как многие и догадываются,звук в ламповых усилителях отличается от обычных микросхем, и транзисторов. Как мне кажется немного чем-то даже лучше.

И смотрится даже внешне усилитель очень красиво и впишется в любую обстановку.

Подробнее…

Транзисторные УНЧ

Транзисторные усилители мощности низкой частоты (УМЗЧ) для звуковой и аудио-аппаратуры. В разделе собраны принципиальные схемы самодельных усилителей мощности НЧ на биполярных и полевых транзисторах.

Здесь вы найдете схемы транзисторных усилителей разной сложности и с разным классом мощности:

низкой мощности — до 1,5 Ватт;
средней мощности — от 1,5 Ватт до 20 Ватт;
большой мощности — 25 Ватт, 50 Ватт, 100 Ватт, 200 Ватт, 300 Ватт и более.

Для самодельного аудио-комплекса или при ремонте музыкального центра можно изготовить многоканальный усилитель мощности в конфигурациях:

система 2.1 (сабвуфер + 2 сателлита);
система 5.1 (сабвуфер + 5 сателлитов);
стерео — два канала усиления;
квадро — четыре канала усиления.

На транзисторах можно без лишних сложностей собрать небольшой самодельный усилитель для наушников. Присутствуют очень простые и доступные по себестоимости конструкции усилителей, которые прекрасно подойдут для изготовления начинающими радиолюбителями.

Усилитель построен по простой схеме на трех транзисторах. На выходе, на нагрузке сопротивлением 4 От выдает мощность 2W при питании от источника напряжением 12V. Входное сопротивление усилителя мало, и составляет 470 Ом. Столь малое входное сопротивление позволяет ему хорошо согласовываться .

Схема самодельного гибридного усилителя звука на лампах и микросхемах с выходной мощностью 30 Ватт. Усилитель построен на лампе ECC88 (отечественный аналог — 6Н23П) и мощной микросхеме LM3875.

Принципиальная схема гитарного усилителя мощности низкой частоты с предусилителем и темброблоком. УМЗЧ собран на транзисторах TIP142 и TIP147, выходная мощность — 40Вт на 8 Ом, 60 Вт на 4 Ома.

Несколько принципиальных схем высококачественных УМЗЧ на полевых транзисторах, привлекающие своей простотой и техническими характеристиками. Применение полевых транзисторов в усилителе мощности позволяет значительно повысить качество звучания при общем упрощении схемы.

Схема электрическая принципиальная усилителя приведена на рисунке (в скобках приведены замененные элементы). Данная конструкция является модернизациейразработки . Принципиальная схема УМЗЧ на MOSFET транзисторах (200Вт). Все основные части усилителя — трансформатор, радиаторы .

При разработке усилителей ЗЧ с максимальной выходной мощностью более 100 Вт первостепенноезначение приобретает необходимость получения возможно большего КПД усилителя при достаточно малых нелинейных искажениях. Вопрос о допустимом проценте нелинейных искажений усилителя ЗЧ не раз обсуждался на .

Свое знакомство с мощными усилителями я начал в 1958 году, когда учился в энергетическомтехникуме, и мне поручили обслуживать радиоузел. Он состоял из трех частей: малогабаритной радиотрансляционной установки “ТУ-100″, магнитофона “Днепр 9” и ЛАТРа на .

Уже давно разработчики УМЗЧ задают себе вопрос: до какого уровня необходимо снижать нелинейность усилителя? . Если проанализировать рекламные журналы по аудиотехнике, то гармонические искажения даже “топовых” моделей УМЗЧ в основном лежат в диапазоне 0,003. 0,05% .

Всем доброго времени суток! Вот с чем я осмелюсь с Вами поделиться. Тема для многих известна, и понятна. В чём она состоит. Дальше чисто моё ИМХО. Давно любителям звука внушают – если лампы, то в любом проявлении, а если транзисторы, то чтобы их было o-очень много! Иначе лапового звука не добьёшься. Например советские стандарты сначала классифицировали аудио-аппаратуру по кассам 4-й, 3-й, 2-й, 1-й!, и наконец.

Принципиальная схема простого трехтранзисторного усилителя мощности для применения в разнообразной малогабаритной аппаратуре. Зачастую, от «компьютерных колонок» требуется только воспроизведение каких-то звуковых сигналов, речевых сигналов, не требующих HI-FI или Hl-end качества .

Как сделать самому

Усилитель звука в автомобиле можно сделать своими руками, используя готовые наборы. Это упростит проверку и наладку, сократит вероятность ошибок, способных привести к неправильной работе. Еще одно достоинство заключается в том, что не потребуются радиотехнические навыки.

Набор для самостоятельной сборки усилителя состоит из блоков ограничителя, предусилителя, усилителя мощности, кроссовера, стабилизатора и устройства управления. Другой вариант — сборка устройства из дискретных деталей по схеме.

Корпус

Он должен обеспечивать надлежащее охлаждение компонентов усилителя, которые могут нагреваться во время работы. Для этого следует предусмотреть щели или отверстия, которые должны располагаться как можно ближе к выходной микросхеме. Для улучшения охлаждения мощного усилителя устанавливается вентилятор, рассчитанный на 12 В. Он обеспечит дополнительную защиту от перегрева.

Корпус можно изготовить из фанеры или металла, например, листового алюминия или жести. В этом случае необходимо обеспечить изоляцию компонентов и платы устройства. Для улучшения экранирования можно соединить отрицательный полюс платы с корпусом. На нем нужно предусмотреть посадочные места под клеммы, которые прикрепляются с обратной стороны. Чтобы не ошибиться при подключении, следует нанести на корпус пояснительные надписи.

Усилитель для колонок

Вначале рекомендуется сделать фильтр питания с предохранителем. Его номинал составляет не менее 20 А. В состав самого фильтра входит дроссель, который можно взять с неисправной магнитолы, и конденсаторы. Они объединяются в батарею для повышения эффективности работы.

Емкость фильтра должна быть не менее 6000 мкФ. Чем она больше, тем лучше будет работать усилитель на большой громкости. Для автоматического включения устройства следует установить механическое или электронное реле управления. Обмотка подключается к массе и голубому с белой полосой проводу магнитолы. Контакты включаются в разрыв плюсового провода перед конденсатором фильтра.

Если собирается автоусилитель звука своими руками из готового набора, то следует соединить блоки в соответствии с инструкцией. Усилитель и предусилитель подключаются друг к другу прилагаемыми кабелями. К этим блокам подсоединяется стабилизатор питания или преобразователь напряжения, если для нормальной работы микросхемы необходимо более 14 В.

Если усилитель собирается на плате из отдельных деталей, то потребуется припаять их к нужным точкам. При подключении этого устройства напрямую к выходам динамиков магнитолы необходимо предусмотреть регулируемый делитель. Он не потребуется, если подключение осуществляется к линейному выходу низкого уровня. В разрыв выводов колонок включаются проволочные резисторы, необходимые для защиты и согласования. Их сопротивление — 1-2 Ом.

Обратная связь ОУ

Как я уже упоминал операционные усилители почти всегда используют с обратной связью (ОС). Но что представляет собой обратная связь и для чего она нужна? Попробуем с этим разобраться.

С обратной связью мы сталкиваемся постоянно: когда хотим налить в кружку чая или даже сходить в туалет по малой нужде Когда человек управляет автомобилем или велосипедом то здесь также работает обратная связь. Ведь для того, чтобы ехать легко и непринужденно мы вынуждены постоянно контролировать управление в зависимости от различных факторов: ситуации на дороге, технического состояния средства передвижения и так далее.

Если на дороге стало скользко ? Ага мы среагировали, сделали коррекцию и дальше двигаемся более осторожно. В операционном усилителе все происходит подобным образом

В операционном усилителе все происходит подобным образом.

Без обратной связи при подаче на вход определенного сигнала на выходе мы всегда получим одно и тоже значение напряжения. Оно будет близко напряжению питания (так как коэффициент усиления очень большой). Мы не контролируем выходной сигнал. Но если часть сигнала с выхода мы отправим обратно на вход то что это даст?

Мы сможем контролировать выходное напряжение. Это управление будет на столько эффективным, что можно просто забыть про коэффициент усиления, операционник станет послушным и предсказуемым потому что его поведение будет зависеть лишь от обратной связи. Далее я расскажу как можно эффективно управлять выходным сигналом и как его контролировать, но для этого нам нужно знать некоторые детали.

Положительная обратная связь, отрицательная обратная связь

Да, в операционных усилителях применяют обратную связь и очень широко. Но обратная связь может быть как положительной так и отрицательной. Надо бы разобраться в чем суть.

Положительная обратная связь в операционниках применяется не так широко как отрицательная. Более того положительная обратная связь чаще бывает нежелательным побочным явлением некоторых схем и положительной связи стараются избегать. Она является нежелательной потому, что эта связь может усиливать искажения в схеме и в итоге привести к нестабильности.

С другой стороны положительная обратная связь не уменьшает коэффициент усиления операционного усилителя что бывает полезно. А нестабильность также находит свое применение в компараторах, которые используют в АЦП (Аналого-цифровых преобразователях).

А вот отрицательная обратная связь просто создана для операционных усилителей. Несмотря на то, что она способствует некоторому ослаблению коэффициента усиления, она приносит в схему стабильность и управляемость. В результате схема становится независимой от коэффициента усиления, ее свойства полностью управляются отрицательной обратной связью.

При использовании отрицательной обратной связи операционный усилитель приобретает одно очень полезное свойство. Операционник контролирует состояния своих входов и стремится к тому, потенциалы на его входах были равны. ОУ подстраивает свое выходное напряжение так, чтобы результирующий входной потенциал (разность Вх.1 и Вх.2) был нулевым.

Подавляющая часть схем на операционниках строится с применением отрицательной обратной связи! Так что для того чтобы разобраться как работает отрицательная связь нам нужно рассмотреть схемы включения ОУ.

Микросхема TDA7294 и ее особенности

TDA7294 – детище компании SGS-THOMSON Microelectronics, эта микросхема представляет собой усилитель низкой частоты AB класса, и построена на полевых транзисторах.

Из достоинств TDA7294 можно отметить следующее:

выходная мощность, при искажениях 0,3–0,8 %:
- 70 Вт для нагрузки сопротивлением 4 Ом, обычная схема;
- 120 Вт для нагрузки сопротивлением 8 Ом, мостовая схема;
функция приглушения (Mute) и функция режима ожидания (Stand-By);
низкий уровень шумов, малые искажения, диапазон частот 20–20000 Гц, широкий диапазон рабочих напряжений — ±10–40 В.

Технические характеристики

Технические характеристики микросхемы TDA7294
Параметр	Условия	Минимум	Типовое	Максимум	Единицы
Напряжение питания		±10		±40	В
Диапазон воспроизводимых частот	Cигнал 3 dbВыходная мощность 1Вт	20-20000	Гц
Долговременная выходная мощность (RMS)	коэф-т гармоник 0,5%:Uп = ±35 В, Rн = 8 ОмUп = ±31 В, Rн = 6 ОмUп = ±27 В, Rн = 4 Ом	606060	707070		Вт
Пиковая музыкальная выходная мощность (RMS), длительность 1 сек.	коэф-т гармоник 10%:Uп = ±38 В, Rн = 8 ОмUп = ±33 В, Rн = 6 ОмUп = ±29 В, Rн = 4 Ом		100100100		Вт
Общие гармонические искажения	Po = 5Вт; 1кГцPo = 0,1–50Вт; 20–20000Гц		0,005	0,1	%
Uп = ±27 В, Rн = 4 Ом:Po = 5Вт; 1кГцPo = 0,1–50Вт; 20–20000Гц		0,01	0,1	%
Температура срабатывания защиты		145	°C
Ток в режиме покоя		20	30	60	мА
Входное сопротивление		100			кОм
Коэффициент усиления по напряжению		24	30	40	дБ
Пиковое значение выходного тока		10	А
Рабочий диапазон температур			70	°C
Термосопротивление корпуса				1,5	°C/Вт

Назначение выводов

Назначение выводов микросхемы TDA7294
Вывод микросхемы	Обозначение	Назначение	Подключение
1	Stby-GND	«Сигнальная земля»	«Общий»
2	In-	Инвертирующий вход	Обратная связь
3	In+	Неинвертирующий вход	Вход аудиосигнала через разделительный конденсатор
4	In+Mute	«Сигнальная земля»	«Общий»
5	N.C.	Не используется	–
6	Bootstrap	«Вольтодобавка»	Конденсатор
7	+Vs	Питание входного каскада (+)	Плюсовая клемма (+) блока питания
8	-Vs	Питания входного каскада (-)	Минусовая клемма (-) блока питания
9	Stby	Режим ожидания	Блок управления
10	Mute	Режим приглушения
11	N.C.	Не используется	–
12	N.C.	Не используется	–
13	+PwVs	Питания выходного каскада (+)	Плюсовая клемма (+) блока питания
14	Out	Выход	Выход аудиосигнала
15	-PwVs	Питания выходного каскада (-)	Минусовая клемма (-) блока питания

Обратите внимание. Корпус микросхемы связан с минусом питания (выводы 8 и 15)

Не забывайте про изоляцию радиатора от корпуса усилителя или изоляцию микросхемы от радиатора, установив ее через термопрокладку.

Также хочу заметить, что в моей схеме (как и в даташите) нет разделения входных и выходных «земель». Поэтому в описании и на схеме определения «общий», «земля», «корпус», GND следует воспринимать как понятия одного толка.

Отличие в корпусах

Микросхема TDA7294 выпускается двух видов – V (вертикальный) и HS (горизонтальный). TDA7294V, имея классическое вертикальное исполнение корпуса, первой сошла с конвейера и до настоящего времени является наиболее распространённой и доступной.

Комплекс защит

Микросхема TDA7294 имеет ряд защит:

защита от перепадов напряжения питания;
защита выходного каскада от короткого замыкания или перегрузки;
тепловая защита. При нагреве микросхемы до 145 °С включается режим приглушения (Mute), а при 150 °С включается режим ожидания (Stand-By);
защита выводов микросхемы от электростатических разрядов.

Несколько слов о деталях:

При сборке усилителя, в качестве конденсаторов постоянной ёмкости (помимо электролитических), желательно применять слюдяные конденсаторы. Например типа КСО, такие, как ниже на рисунке.

Транзисторы МП40А можно заменить на транзисторы МП21, МП25, МП26. Транзисторы ГТ402Г – на ГТ402В; ГТ404Г – на ГТ404В; Выходные транзисторы ГТ806 можно ставить любых буквенных индексов. Применять более низкочастотные транзисторы типа П210, П216, П217 в этой схеме не рекомендую, поскольку на частотах выше 10кГц они здесь работают плоховато (заметны искажения), видимо, из-за нехватки усиления тока на высокой частоте.

Площадь радиаторов на выходные транзисторы должна быть не менее 200 см2, на предоконечные транзисторы не менее 10 см2. На транзисторы типа ГТ402 радиаторы удобно делать из медной (латунной) или алюминиевой пластины, толщиной 0,5 мм, размером 44х26.5 мм.

Пластина разрезается по линиям, потом этой заготовке придают форму трубки, используя для этой цели любую подходящую цилиндрическую оправку (например сверло). После этого заготовку (1) плотно надевают на корпус транзистора (2) и прижимают пружинящим кольцом (3), предварительно отогнув боковые крепёжные ушки.

Кольцо изготовляется из стальной проволоки диаметром 0,5-1,0 мм. Вместо кольца можно использовать бандаж из медной проволоки. Теперь осталось загнуть снизу боковые ушки для крепления радиатора за корпус транзистора и отогнуть на нужный угол надрезанные перья.

Подобный радиатор можно также изготовить и из медной трубки, диаметром 8мм. Отрезаем кусок 6…7см, разрезаем трубку вдоль по всей длине с одной стороны. Далее на половину длины разрезаем трубку на 4 части и отгибаем эти части в виде лепестков и плотно надеваем на транзистор.

Так как диаметр корпуса транзистора где-то 8,2 мм, то за счёт прорези по всей длине трубки, она плотно оденется на транзистор и будет удерживаться на его корпусе за счёт пружинящих свойств. Резисторы в эмиттерах выходного каскада – либо проволочные мощностью 5 Вт, либо типа МЛТ-2 3 Ом по 3шт параллельно. Импортные пленочные использовать не советую – выгорают мгновенно и незаметно, что ведет к выходу из строя сразу нескольких транзисторов.