TDA2030'da düşük frekanslı amplifikatör.

TDA2030 entegre devresindeki amplifikatör ve bu mikro devre A2030N, B165, ECG1376, ECG1378, ECG1380, TDA2006, TDA2030A, TDA2030, TDA2040, TDA2051 analogları. Herhangi bir özel yatırım yapmadan 100-150$ fiyat aralığındaki amplifikatörlerin sesini almanızı sağlar. Bu makalede TDA2030 yongasının özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz:.

Amplifikatörün ana özellikleri:
Besleme voltajları ................................. ±4,5 ila ±25 V
Akım tüketimi (Vin=0) ..................... 90 mA maks.
Çıkış gücü .................................18 W tip. ±18 V, 4 ohm ve d = %10'da
................................................ . .................... 14 W tipi. ±18 V, 4 ohm ve d = 0,5%
Nominal frekans aralığı..........20 - 80.000 Hz

Amplifikatör devre şeması:

Köprü devresi:

Devre kartı, stereo/mono anahtarlama için tasarlanmıştır, bu sayede hem uydular hem de subwoofer kanalları için sorunsuz şekilde kullanılabilir. Düşük frekansları çok iyi üretir.

Gerekli parçalar (kart başına):
- her biri 4,7 mikrofaradlık iki seramik kapasitör (tercihen K73-17)
- 0.1 mikrofaradlık altı seramik kapasitör
- 2200 mikrofaradlık dört elektrolitik kapasitör
- 22 mikrofaradlık iki elektrolitik kapasitör
- beş 22kΩ direnç
- iki 680 ohm direnç
- iki 2.2 ohm direnç, 5W güç
- iki cips

Böyle bir amplifikatörün toplam maliyeti yaklaşık 200 ruble.

radyo elemanlarının listesi

ST Mikroelektronik radyo amatörleri arasında haklı olarak popülerdir. Yüksek elektriksel özelliklere ve düşük maliyete sahiptir, bu da minimum maliyet 18 watt'a kadar güç ile yüksek kaliteli ULF toplayın. Bununla birlikte, herkes “gizli avantajları” hakkında bilgi sahibi değildir: bu IC'ye bir dizi başka yararlı cihazın monte edilebileceği ortaya çıktı. TDA2030A yongası, 18 W Hi-Fi AB Sınıfı güç amplifikatörü veya 35 W'a kadar (güçlü harici transistörlerle) VLF sürücüsüdür. Büyük bir çıkış akımı, düşük harmonik ve intermodülasyon bozulması, güçlendirilmiş sinyalin geniş bir bant genişliği, çok düşük bir içsel gürültü seviyesi, yerleşik çıkış kısa devre koruması, çalışma noktasını tutan otomatik bir güç kaybı sınırlama sistemi sağlar. IC çıkış transistörleri güvenli bir alanda. Yerleşik termal koruma, kristal 145 °C'nin üzerine ısıtıldığında IC'nin kapatılmasını sağlar. Mikro devre bir Pentawatt paketinde yapılmıştır ve 5 pime sahiptir. Önce birkaç şemaya bakalım. standart uygulama IC - bas yükselticiler. Tipik bir TDA2030A anahtarlama devresi Şekil 1'de gösterilmiştir.

Mikro devre, ters çevirmeyen bir amplifikatör şemasına göre bağlanır. Kazanç, OOS devresini oluşturan R2 ve R3 dirençlerinin dirençlerinin oranı ile belirlenir. Gv=1+R3/R2 formülü ile hesaplanır ve dirençlerden birinin direnci seçilerek kolaylıkla değiştirilebilir. Bu genellikle bir direnç R2 ile yapılır. Formülden de anlaşılacağı gibi, bu direncin direncindeki bir azalma ULF'nin kazancında (hassasiyetinde) bir artışa neden olacaktır. C2 kondansatörünün kapasitansı, en düşük çalışma frekansında Xc=1/2?fC kapasitansının R2'den en az 5 kat daha az olduğu gerçeğine göre seçilir. Bu durumda, 40 Hz frekansında, Xs 2 \u003d 1 / 6.28 * 40 * 47 * 10 -6 \u003d 85 Ohm. Giriş direnci, direnç R1 tarafından belirlenir. VD1, VD2 olarak, I PR 0,5 ... 1 A ve U OBR'si 100 V'tan fazla olan herhangi bir silikon diyotu kullanabilirsiniz, örneğin KD209, KD226, 1N4007. Tek kutuplu bir güç kaynağı kullanılması durumunda IC'yi açma devresi Şekil 2'de gösterilmiştir.

Bölücü R1R2 ve direnç R3, IC'nin çıkışında (pim 4) besleme voltajının yarısına eşit bir voltaj elde etmek için bir öngerilim devresi oluşturur. Bu, giriş sinyalinin her iki yarım dalgasının simetrik amplifikasyonu için gereklidir. Bu devrenin Vs = +36 V'deki parametreleri, ± 18 V'luk bir kaynaktan güç verildiğinde Şekil 1'de gösterilen devrenin parametrelerine karşılık gelir. Güçlü harici transistörlere sahip ULF için bir mikro devrenin sürücü olarak kullanılmasına bir örnek gösterilmiştir. Şekil 3.

4 ohm yükte Vs = ± 18 V'ta, amplifikatör 35 watt'lık bir güç geliştirir. Dirençler R3 ve R4, sırasıyla VT1 ve VT2 transistörleri için açılan voltaj düşüşü olan IC güç devresine dahildir. Düşük bir çıkış gücüyle (giriş voltajı), IC tarafından tüketilen akım küçüktür ve R3 ve R4 dirençleri arasındaki voltaj düşüşü, VT1 ve VT2 transistörlerini açmak için yeterli değildir. Mikro devrenin dahili transistörleri çalışır. Giriş voltajı arttıkça, IC tarafından tüketilen çıkış gücü ve akım artar. 0,3 ... 0,4 A değerine ulaştığında, R3 ve R4 dirençleri arasındaki voltaj düşüşü 0,45 ... 0,6 V olacaktır. VT1 ve VT2 transistörleri dahili transistörlere paralel bağlanırken açılmaya başlayacaktır. IC'nin. Yüke verilen akım artacak ve buna göre çıkış gücü artacaktır. VT1 ve VT2 olarak, uygun güce sahip herhangi bir çift tamamlayıcı transistör kullanabilirsiniz, örneğin KT818, KT819. IC'yi açmak için köprü devresi Şekil 4'te gösterilmektedir.

IC DA1'in çıkışından gelen sinyal, bölücü R6R8 üzerinden, mikro devrelerin antifazda çalışmasını sağlayan ters çevirme girişi DA2'ye beslenir. Bu durumda, yük üzerindeki voltaj artar ve bunun sonucunda çıkış gücü artar. 4 ohm yükte Vs=±16 V'ta, çıkış gücü 32 watt'a ulaşır. İki, üç bantlı ULF hayranları için bu IC ideal bir seçenektir, çünkü aktif alçak geçiren ve yüksek geçiren filtreleri doğrudan üzerine monte etmek mümkündür. Üç bantlı bir ULF'nin şeması Şekil 5'te gösterilmektedir.

Düşük frekanslı kanal (LF), şemaya göre güçlü çıkış transistörleri ile yapılır. IC DA1 girişinde bir alçak geçiren filtre R3C4, R4C5 bulunur ve alçak geçiren filtre R3C4'ün ilk bağlantısı amplifikatör devresine dahil edilir. Böyle bir şema izin verir basit araçlar(bağlantı sayısını artırmadan) filtre frekans yanıtının yeterince yüksek bir eğimini elde etmek için. Amplifikatörün orta frekans (MF) ve yüksek frekans (HF) kanalları, sırasıyla IC'ler DA2 ve DA3 üzerindeki tipik bir devreye göre monte edilir. Orta kademe kanalının girişinde, birlikte 300 ... 5000 Hz bant genişliği sağlayan yüksek geçişli filtre C12R13, C13R14 ve alçak geçişli filtre R11C14, R12C15 dahildir. RF kanal filtresi, C20R19, C21R20 elemanlarına monte edilmiştir. Alçak geçiren filtrenin veya yüksek geçiren filtrenin her bir bağlantısının kesme frekansı, f'nin frekansının hertz, R - kiloohm cinsinden, C - mikrofarad cinsinden ifade edildiği fCP \u003d 160 / RC formülü ile hesaplanabilir. Verilen örnekler, IMC TDA2030A'yı bas yükseltici olarak kullanma olanaklarını tüketmez. Örneğin, bir mikro devre için bipolar güç kaynağı yerine (Şekil 3,4), tek kutuplu bir güç kaynağı kullanabilirsiniz. Bunu yapmak için, güç kaynağının eksi değeri topraklanmalı, evirmeyen (pin 1) girişine Şekil 2'de gösterildiği gibi bir önyargı uygulanmalıdır (R1-R3 ve C2 elemanları). Son olarak, pin 4 ile yük arasındaki IC'nin çıkışında, elektrolitik kapasitörü açmak ve -Vs devresi boyunca blokaj kapasitörlerini devreden çıkarmak gerekir.

Bu çip için diğer olası kullanımları düşünün. TDA2030A IC, güçlü bir çıkış aşamasına ve çok iyi bir performansa sahip operasyonel bir amplifikatörden başka bir şey değildir. Buna dayanarak, standart dışı dahil edilmesi için çeşitli şemalar tasarlanmış ve test edilmiştir. Devrelerin bazıları bir breadboard üzerinde “canlı” olarak test edildi ve bazıları Electronic Workbench programında simüle edildi.

Güçlü sinyal tekrarlayıcı:

Şekil 6'daki cihazın çıkışındaki sinyal, giriş sinyalini şekil ve genlik olarak tekrar eder, ancak daha yüksek bir güce sahiptir, yani. devre düşük dirençli bir yükte çalışabilir. Tekrarlayıcı, örneğin güç kaynaklarını yükseltmek, düşük frekanslı jeneratörlerin çıkış gücünü artırmak için kullanılabilir (böylece hoparlör kafaları veya akustik sistemler doğrudan test edilebilir). Tekrarlayıcının çalışma frekans bandı DC'den 0,5 ... 1 MHz'e kadar doğrusaldır, bu düşük frekanslı bir jeneratör için fazlasıyla yeterlidir.

Güç kaynağı artışı:

Mikro devre bir sinyal tekrarlayıcı olarak dahildir, çıkış voltajı (pin 4) girişe (pin 1) eşittir ve çıkış akımı 3,5 A'ya ulaşabilir. Dahili koruma sayesinde devre korkmuyoryükte kısa devreler. Çıkış voltajının kararlılığı, referansın kararlılığı ile belirlenir, yani. zener diyot VD1 Şekil 7 ve entegre stabilizatör DA1 Şekil 8. Doğal olarak, Şekil 7 ve Şekil 8'de gösterilen şemalara göre, farklı bir voltaj için stabilizatörler monte etmek mümkündür, sadece mikro devre tarafından dağıtılan toplam (toplam) gücün 20 watt'ı geçmemesi gerektiğini dikkate almanız gerekir. . Örneğin, 12 V ve 3 A akım için bir dengeleyici oluşturmanız gerekir. Gerekli yük akımında U IP \u003d 22 V sağlayan hazır bir güç kaynağı (trafo, doğrultucu ve filtre kondansatörü) vardır. Ardından, mikro devre U IC \u003d U IP - U OUT \u003d 22 V -12 V \u003d 10V üzerinde bir voltaj düşüşü meydana gelir ve 3 A'lık bir yük akımında, harcanan güç P PAC \u003d U IC değerine ulaşacaktır. * TDA2030A için izin verilen maksimum değeri aşan I H \u003d 10V * 3A \u003d 30 W. IC boyunca izin verilen maksimum voltaj düşüşü şu formülle hesaplanabilir: U IC = P RAS.MAX / I H.

Örneğimizde U IC = 20 W / 3 A = 6,6 V, bu nedenle doğrultucunun maksimum voltajı U IP = U OUT + U IC = 12V + 6,6 V = 18,6 V olmalıdır. ikincil sargının dönüşlerinin azaltılması gerekecektir. Şekil 7'de gösterilen devredeki balast direnci R1'in direnci, aşağıdaki formülle hesaplanabilir: R1 \u003d (U IP - U ST) / I ST, burada U ST ve I ST, stabilizasyon voltajı ve akımıdır. sırasıyla zener diyot. Stabilizasyon akımı limitleri referans kitabında bulunabilir, pratikte düşük güçlü zener diyotlar için 7 ... 15 mA (genellikle 10 mA) içinde seçilir. Yukarıdaki formüldeki akım miliamper olarak ifade edilirse, direnç değeri kiloohm olarak elde edilecektir.

Basit laboratuvar güç kaynağı:

Güç kaynağının elektrik devresi Şekil 9'da gösterilmiştir. IC'nin girişindeki voltajı R1 potansiyometresi kullanarak değiştirerek, sürekli olarak ayarlanabilen bir çıkış voltajı elde edilir. Mikro devre tarafından verilen maksimum akım, çıkış voltajına bağlıdır ve IC'deki aynı maksimum güç kaybı ile sınırlıdır. Aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

I MAX \u003d P RAS.MAX / U IC

Örneğin, çıkış voltajı U OUT = 6 V olarak ayarlanırsa, mikro devrede bir voltaj düşüşü oluşur U IC = U IP - U OUT = 36 V - 6 V = 30 V, bu nedenle, maksimum akım I MAX \u003d 20 W / 30 V \u003d 0,66 A olacaktır. U OUT \u003d 30 V'ta, IC'deki voltaj düşüşü önemsiz (6 V) olduğundan maksimum akım maksimum 3,5 A'ya ulaşabilir.

Stabilize laboratuvar güç kaynağı:

Güç kaynağının elektrik devresi Şekil 10'da gösterilmiştir. Stabilize edilmiş referans voltajının kaynağı - DA1 çipi - VD1 zener diyodu ve R1 direnci üzerine monte edilmiş 15 V'luk bir parametrik stabilizatör tarafından desteklenmektedir. IC DA1'e doğrudan +36 V'luk bir kaynaktan güç verilirse arızalanabilir (IC 7805 için maksimum giriş voltajı 35 V'tur). DA2 IC, kazancı 1 + R4 / R2 olarak tanımlanan ve 6'ya eşit olan evirmeyen amplifikatör devresine göre bağlanır. Bu nedenle, R3 potansiyometresi ile ayarlandığında çıkış voltajı sıfıra yakın bir değer alabilir. 5 V * 6 = 30 V'a kadar. Maksimum çıkış akımına gelince, bu şema için, yukarıdakilerin tümü basit bir laboratuvar bloğu beslenme (Şekil 9). Daha düşük regüle edilmiş bir çıkış voltajı varsayılırsa (örneğin, U IP = 24 V'de 0 ila 20 V), VD1, C1 elemanları devreden çıkarılabilir ve R1 yerine bir jumper takılabilir. Gerekirse, R2 veya R4 direncinin direnci seçilerek maksimum çıkış voltajı değiştirilebilir.

Ayarlanabilir akım kaynağı:

Stabilizatörün elektrik devresi Şekil 11'de gösterilmiştir. IC DA2'nin (pim 2) ters çevrilen girişinde, yük direnci boyunca OOS'nin varlığı nedeniyle, U BX voltajı korunur. Bu voltajın etkisi altında, I H \u003d U BX / R4 yükünden bir akım akar. Formülden de anlaşılacağı gibi, yük akımı yük direncine bağlı değildir (elbette, IC'nin son besleme voltajı nedeniyle belirli sınırlara kadar). Bu nedenle, sabit direnç değeri R4 = 10 Ohm olan R1 potansiyometresini kullanarak U BX'i sıfırdan 5 V'a değiştirerek, yük üzerinden akımı 0 ... 0,5 A aralığında ayarlayabilirsiniz. Bu cihaz pilleri şarj etmek için kullanılabilir. ve galvanik hücreler. Şarj akımı, tüm şarj döngüsü boyunca sabittir ve pilin deşarj derecesine veya şebekenin dengesizliğine bağlı değildir. Potansiyometre R1 kullanılarak ayarlanan maksimum şarj akımı, direnç R4'ün direnci artırılarak veya azaltılarak değiştirilebilir. Örneğin, R4=20 Ohm'da 250 mA değerine sahiptir ve R4=2 Ohm'da 2.5 A'ya ulaşır (yukarıdaki formüle bakın). Bu devre için, voltaj stabilizatör devrelerinde olduğu gibi maksimum çıkış akımı üzerindeki kısıtlamalar geçerlidir. Güçlü bir akım stabilizatörünün başka bir uygulaması, lineer bir ölçekte bir voltmetre ile düşük dirençlerin ölçülmesidir. Gerçekten de, mevcut değeri ayarlarsanız, örneğin 1 A, o zaman Ohm yasasına göre devreye 3 ohm dirençli bir direnç bağlayarak, üzerindeki voltaj düşüşünü elde ederiz U = l * R = l A * 3 ohm = 3 V ve örneğin 7,5 ohm dirençli bir direnç bağlayarak 7,5 V'luk bir voltaj düşüşü elde ederiz. Tabii ki, bu akımda yalnızca güçlü düşük dirençli dirençler ölçülebilir (1 başına 3 V) A, 3 W, 7,5 V * 1 A \u003d 7,5 W'dir), ancak ölçülen akımı azaltabilir ve daha düşük ölçüm limitine sahip bir voltmetre kullanabilirsiniz.

Güçlü kare dalga üreteci:

Güçlü bir dikdörtgen darbe üretecinin şemaları, Şekil 12'de (bipolar beslemeli) ve Şekil 13'te (tek kutuplu beslemeli) gösterilmiştir. Devreler, örneğin hırsız alarm cihazlarında kullanılabilir. Mikro devre bir Schmitt tetikleyicisi olarak dahil edilmiştir ve tüm devre klasik bir gevşeme RC osilatörüdür. Şekilde gösterilen devrenin çalışmasını düşünün. 12. Güç verildiği anda, IC'nin çıkış sinyalinin pozitif doygunluk seviyesine gittiğini varsayalım (U OUT = + U IP). Kapasitör C1, Cl R3 zaman sabiti ile R3 direnci üzerinden şarj etmeye başlar. C1'deki voltaj, pozitif güç kaynağının voltajının yarısına ulaştığında (+U IP /2), IC DA1 negatif doygunluğa geçer (U OUT = -U IP). IC pozitif doygunluğa geri döndüğünde Kapasitör C1, aynı zaman sabiti Cl R3 ile voltaja (-U IP / 2) R3 direnci üzerinden deşarj olmaya başlayacaktır. Güç kaynağının voltajından bağımsız olarak döngü 2.2C1R3 periyodu ile tekrarlanacaktır. Nabız tekrarlama oranı şu formülle hesaplanabilir:

f=l/2.2*R3Cl.

Direnç kiloohm cinsinden ve kapasitans mikrofarad cinsinden ifade edilirse, frekansı kilohertz cinsinden alırız.

Güçlü düşük frekanslı sinüs dalgası üreteci:

Sinüzoidal salınımların güçlü bir düşük frekanslı jeneratörünün elektrik devresi Şekil 14'te gösterilmektedir. Jeneratör, PIC devresinde gerekli faz kaymasını sağlayan DA1 ve C1, R2, C2, R4 elemanlarından oluşan Wien köprü şemasına göre monte edilmiştir. IC'nin aynı Cl, C2 ve R2, R4 değerlerinde voltaj kazancı tam olarak 3'e eşit olmalıdır. Daha küçük bir Ku değeriyle, salınımlar, daha büyük bir değerle, çıkış sinyalinin bozulmasını sönümler. keskin bir şekilde artar. Voltaj kazancı, ELI, EL2 lambalarının filamanlarının ve Rl, R3 dirençlerinin direnci ile belirlenir ve Ky = R3 / Rl + R EL1.2'ye eşittir. Lambalar ELI, EL2, OOS devresinde değişken dirençli elemanlar olarak çalışır. Çıkış voltajındaki bir artışla, ısıtma nedeniyle lambaların filamentlerinin direnci artar, bu da DA1 kazancında bir azalmaya neden olur. Böylece, jeneratörün çıkış sinyalinin genliği stabilize edilir ve sinüzoidal dalga biçiminin bozulması en aza indirilir. Çıkış sinyalinin mümkün olan maksimum genliğinde minimum bozulma, bir ayar direnci R1 kullanılarak elde edilir. Yükün çıkış sinyalinin frekansı ve genliği üzerindeki etkisini ortadan kaldırmak için, jeneratörün çıkışında R5C3 devresi açılır.Oluşturulan salınımların frekansı aşağıdaki formülle belirlenebilir:

f=1/2piRC.

Jeneratör, örneğin hoparlör kafalarını veya akustik sistemleri onarırken ve test ederken kullanılabilir.

Sonuç olarak, mikro devrenin soğutulmuş yüzey alanı en az 200 cm2 olan bir radyatöre kurulması gerektiğine dikkat edilmelidir. Düşük frekanslı amplifikatörler için baskılı devre kartını bağlarken, giriş sinyali için "toprak" buslarının yanı sıra güç kaynağı ve çıkış sinyalinin farklı taraflardan bağlanmasını sağlamak gerekir (bu terminallere giden iletkenler olmalıdır). birbirinin devamı değil, bir “yıldız” şeklinde birbirine bağlı). ”)). Bu, AC uğultusunu en aza indirmek ve maksimuma yakın çıkış gücünde amplifikatörün olası kendi kendine uyarılmasını ortadan kaldırmak için gereklidir.

Dergideki materyallere dayanarak "Radyoamatör"

100 watt çıkış gücüne sahip TDA2030'da çok basit ve yüksek kaliteli düşük frekanslı bir amplifikatörün devresi

Söz verdiğim gibi, sana nasıl yapılacağını anlatacağım TDA2030, ULF'yi 100 watt gücünde yapıyor.
Şema orijinal olduğunu iddia etmiyor, uzun süredir internette dolaşıyor.
Birçok kez ve farklı versiyonlarda tekrarladım:

R1, R2 ve R3 - 100 kOhm
R4 - 3,3 kOhm
R5 - 30 kOhm
R6, R7 - 1.5 ohm, 2 W
R8 - 1 ohm
C1 - 1 mikrofarad
C2, C7 - 2200 mikrofarad
C3 - 10 mikrofarad
C4, C5, C6 - 0.22 mikrofarad
D1, D2 - KD209, KD226
Transistörlerin daha ayrıntılı olarak söylenmesi gerekiyor.

Dirençler R6 ve R7, voltaj düşüşü VT1 ve VT2 transistörleri için açılan mikro devrelerin güç kaynağı devresine dahildir.
Düşük çıkış gücünde, R6 ve R7 dirençleri arasındaki voltaj düşüşü, VT1 ve VT2 transistörlerini açmak için yeterli değildir. Mikro devrenin dahili transistörleri çalışır. Çıkış gücü ve akım tüketimi arttıkça, R6 ve R7 dirençleri arasındaki voltaj düşüşü, mikro devrenin dahili transistörlerine paralel olarak bağlanırken VT1 ve VT2 transistörlerinin açılış değerine ulaşacaktır. Yüke verilen akım artacak ve buna göre çıkış gücü artacaktır.
VT1 ve VT2 olarak metalde KT818GM ve KT819GM ​​​​kullandım:
Mikro devre TDA2030A - “A” harfiyle kullanılmalıdır, çünkü bu mikro devre ± 22 volt sağlamak üzere tasarlanmıştır, bizim durumumuzda +44 volt tek kutuplu voltaj.
2 ohm'luk bir yük ile çıkış gücü yaklaşık 100 watt'tır.
Güç kaynağı stabilize değil, yüke 5 amperlik bir akım iletebiliyor. Daha zayıf bir güç kaynağı ile, ses tepe noktalarında hırıltı ve bozulma gözlemlenir. Güç filtresi kapasitörü - en az 5000 mikrofarad.
UV ile. Beşenyi.