5 labākās izpētītās 40 vatu pastiprinātāju shēmas

Šajā ziņojumā mēs runāsim par 5 izcilām, viegli uzbūvējamām, ar zemu izkropļojumu Hi-Fi 40 vatu pastiprinātāju shēmām, kuras var vēl vairāk uzlabot līdz lielākai jaudai, izmantojot dažus nelielus pielāgojumus.

Šo rakstu man nosūtīja pa e-pastu veltīts sekotājs

Lai gan jūs, iespējams, atradīsit vairākus hibrīda izvades moduļus, diez vai kāds no tiem spēj apvienot vienkāršību ar pieejamību un lielisku kopējo veiktspēju.

Viens no tiem ir SGS mikroshēma TDA2030, kas izmantota pašreizējā pastiprinātājā. Pastiprinātāja izkārtojums nav vienkāršs: barošanas avots, kam pievienoti divi ar tiltu saistīti izejas tranzistori. Audio signāls tiek ievadīts strāvas opamp lC1 neinvertējošajai ieejai caur kontaktligzdu K1 un kondensatoru C1.

Barošanas strāva IC svārstās atbilstoši ieejas signālam.

Sakarā ar to tam ir tikpat mainīgs sprieguma kritums ap rezistoriem R6, R7. R8 un R9, ņemot vērā, ka tie atrodas opamp avota līnijās. Kamēr strāva ir zemāka par 1 A, sprieguma kritums pāri rezistoriem būs nepietiekams, lai ieslēgtu tranzistorus T1 un T2. Tas nozīmē, ka opamp nodrošina pilnībā 2 W izejas 4 omu skaļruņos.

Tiklīdz izejas strāva kļūst lielāka par 1 A līmeni, tranzistori tiek ieslēgti un pastiprina pastiprinātāja jaudu.

Ja ieejas signāls ir zems, tranzistora caurlaidīgā strāva ir nepietiekama, tomēr, tā kā tas notiek caur opamp šķērsošanas tīklu, jautājumi galu galā tiek novērsti.

IC papildus nodrošina termisko kompensāciju un tādējādi nodrošina garantētu darbības punkta stabilitāti.

Barošanas spriegums var svārstīties no 12 V līdz absolūtam maksimumam 44 V. Pastiprinātājam jābūt viegli veidotam uz PCB.

Transistori kopā ar IC jāuzstāda un jāizolē apmēram 2 k W-1 siltuma izlietnē. Uzklājiet daudz siltumvadoša kompozīta. Padeves līniju nepieciešams apsargāt ar 3,15 A drošinātāju. vads jāaizsargā ar 3,15 A drošinātāju.

Ķēdes shēma

PCB dizains

Detaļu saraksts

Rezistori, visi 1/4 vati 5%, ja vien nav norādīts

• R1 līdz R4 = 100K
• R5 = 8k2
• R6 līdz R9 = 1. 4 omi 1%
• R10 = 1 omi

Kondensatori

• C1 = 470 nF
• C2 = 10uF, 63V radiāls
• C3 = 4,7uF, 63V radiāls
• C4, C5, C7 = 220 nF MKT vai keramikas
• C6 = 2200uF, 50V radiāls

Pusvadītāji

• D1, D2 = 1N4007
• T1 = BD712
• T2 = BD711
• IC1 = TDA2030

Dažādi

• K1 = Audio ligzda vai domkrats
• Radiators = 2K W ^ -1
• Izolējošās paplāksnes utt. IC1, T1, T2

Tehniskās specifikācijas

Darba spriegums: maksimums 44 V

Izejas jauda = 22 vati 8 omu skaļrunī un 40 vati 4 omu skaļrunī ar THD = 0,1%

Harmonisko kropļojumu diagramma

• 1 kHz 8 omos ar 11 vatu = 0,012%
• 1 kHz 4 omos ar 20 vatu = 0,032%
• 20 kHz 8 omos ar 11 vatu = 0,074%
• 1 kHz 8 omos ar 1 vatu = 0,038%
• 1 kHz 4 omos ar 1 vatu = 0,044%
• Pašreizējais = 38mA aptuveni Quiscent
• Efektivitāte = 8 Ohm 62.5%
• Maksimālā slodze = 4 Ohm 64%

2) 40 vatu pastiprinātājs, izmantojot IC LM391

Šis otrais dizains ir spēcīgs, bez frills vidējas jaudas pastiprinātājs, kuru var īpaši pielāgot lietošanai ģitāristu un džeza mūzikas mākslinieku iecienītos portatīvajos pastiprinātājos “combo”.

Pastiprinātājs ir efektīvs maisījums no iebūvēta audio draivera IC LM391-80 un ar bipolāriem tranzistoriem uzbūvētas push-pull jaudas izejas pakāpes.

Daži unikāli dizaina aspekti ir apskatīti zemāk.

NTC, kas ir fiziskā kontaktā ar jaudas izejas tranzistoriem, ļauj LM391 izslēgt jaudas posmu, kad tas pārkarst. Šīs siltuma drošības sākumpunkts atrodas pie NTC strāvas aptuveni 200 pA.

Elektrolītiskais kondensators, kas iezemē NTC, darbojas kā „mīksts sākums”, tas ir, lai izvairītos no trokšņaina klikšķa vai cita skaļruņa skaļruņa, kad tiek ieslēgts pastiprinātājs.

Var šķist, ka aizsardzība ir pārāk jutīga, un tāpēc var būt nepieciešami daži izmēģinājumi un kļūdas attiecībā uz R4 vai NTC vērtību. Pastiprinātājā ir viegli pielietot atgriezenisko saiti, savienojot R23 ar līnijas tīklu C5-R7.

Pārējie komponenti kopā ar R10 izlemj pastiprinātāja frekvences reakciju, kurai, iespējams, būs jāpielāgo īpašas prasības. Šajā rakstā norādītie komponentu numuri lielākajā daļā lietojumu tomēr var būt pareizi.

Eksperimentu ar dažādām C5 un R7 vērtībām rezultātu ir viegli noteikt (vai dzirdēt), īsi saīsinot R23. 4 Ohm skaļruņiem R23 jāsamazina līdz 0,18 Ohm. Diemžēl LM391-80 ir neaizsargāts pret svārstībām, kas jātur kontrolē, izmantojot komponentus RX, C6, C8 un C9 (daudzos gadījumos C6 varētu noņemt).

Rezistors RX īpaši samazina atvērtās cilpas pieaugumu. Ja tiek izmantots RX, Ry ir jāpiestiprina, lai kompensētu iegūto izslēgto spriegumu. Komponenti R22 un C12 veido Boucherot tīklu, kas darbojas, lai stabilizētu pastiprinātāju augstās frekvencēs. Pastiprinātāja ieeja jāpārvalda ar zemas pretestības avotu, kas spēj piegādāt “līnijas” līmeņa audio signālus (0 dB).

Tīkls R1-C1 vājina amplitūdas, kas pārsniedz aptuveni 50 kHz. Pastiprinātāja mierīgo strāvu nosaka iepriekš iestatītais P1. Sākumā noregulējiet šo vadību uz 0 Ohm un precīzi noregulējiet, līdz tiek izveidota 50 mA klusējošā strāva.

Ja meklējat zemus traucējumus, to var palielināt līdz 400 mA. Visi strāvas tranzistori ir novietoti vienā un tajā pašā PCB sadaļā, lai tos varētu piestiprināt pie kopēja radiatora kopā ar NTC.

Siltuma izlietnei jābūt diezgan lielai ar 1 K Wsl vai mazāku siltuma pretestību. Ievērojiet, ka L1 ir izgatavots no 20 pagriezieniem ar diametru 0,8 mm. emaljēta vara stieple, kas savīta ap R21. C9 ir keramikas kondensators.

Ķēdes shēma

Tehniskie dati

Tagad pārbaudīsim dažus pārbaudītus datus:

Ar barošanas spriegumu: 35 V R23 īssavienojums:

3 dB joslas platums (8 Q]: aptuveni no 11 Hz līdz 20 kHz

THD (pārejoši harmoniski traucējumi) pie 1 kHz: 1 W - 8 Ohm: 0,006% (Iq = 400mA) 1 W - 8 Ohm: 0,02% (Iq = 50 mA) 65 W - 8 Ohm: 0,02% (Um = 873 mV) 80 W - 4 Ohm: 0,2% ( Um = 700 mV strāvas robežas sākuma līmenis).

PCB un komponentu izkārtojums

Detaļu saraksts

3) 40 vatu jaudas pastiprinātājs, izmantojot IC LM2876 no Texas Instruments

Trešais dizains ir vēl viena atdzist Hi-Fi 40 vatu jaudas pastiprinātāja shēma, kas izmanto vienu mikroshēmu LM2876, lai piegādātu noteikto mūzikas jaudu, izmantojot 8 omu skaļruni.

IC LM2876 ir augstas kvalitātes audio pastiprinātāja mikroshēma, kas paredzēta, lai nepārtraukti apstrādātu 40 vatu vidējo jaudu 8 Ohm skaļrunī ar THD 0,1% un frekvenču diapazonu no 20 Hz līdz 20 kHz.

Šīs mikroshēmas veiktspēja ir daudz labāka nekā citām hibrīda mikroshēmām, pateicoties tās iebūvētajai funkcijai, ko sauc par momentānās temperatūras vadības automātiskās vadības maksimālo shēmu vai SPiKe.

“SPiKe” ietver mikroshēmas pilnīgu aizsardzību pret izejas pārspriegumu, nepietiekamu spriegumu, pārslodzi un nejaušu īssavienojumu.

IC LM2876 ir lieliska signāla un trokšņa attiecība virs 95 dB, kas garantē izcilu Hi-Fi līmeņa skaņas skaidrību un reproducēšanu.

LM2876 pinout diagramma

Ķēdes shēma

Pilna šī LM2876 bāzes 40 vatu pastiprinātāja shēma ir parādīta zemāk:

Lai iegūtu vairāk informācijas par šo, lūdzu, apmeklējiet vietni IC datu lapa

4) 40 vatu stereo pastiprinātāja shēma, izmantojot IC TDA7292

Līdz šim mēs esam apsprieduši pastiprinātājus ar mono 40 vatu izeju, tomēr šī saraksta ceturtā shēma ir paredzēta, lai piedāvātu 40 + 40 vatu stereo izeju caur vienu mikroshēmu IC TDA7292. Tātad, ja jūs meklējat 40 vatu pastiprinātāja stereo versiju, šis dizains ļoti viegli izpildīs jūsu prasības.

Šo izcilo vienas mikroshēmas stereo pastiprinātāju ražo ST mikroelektronika .

Shēmai gandrīz nav nepieciešami komponenti, un to var ātri konfigurēt, izmantojot labi izstrādātu PCB, kas pats ir iekļauts datu lapā.

Galvenās iezīmes

• Plašs barošanas sprieguma diapazons (no +/- 12 V ± 33 V)
• Darbojas ar divkāršu barošanu, lai nodrošinātu optimālu izejas jaudu
• Paredzēts piegādāt pilnu izejas jaudu 40 W + 40 W 8 Ω ar barošanas spriegumu = ± 26 V un kopējo harmonisko kropļojumu ne vairāk kā = 10%
• Iekšēji izslēgta “pop” skaņa, kad barošana tiek ieslēgta / izslēgta
• Piedāvājiet opciju Mute, kas ir arī bez “pop”
• Kad skaņas izslēgšanas tapa ir iezemēta, IC pārslēdzas uz mazu patēriņa gaidīšanas režīmu.
• Iekšēji IC ir aizsargāts pret īssavienojumu, tas nozīmē, ka IC nedeg un nesabojājas, ja izeja ir nejauši īssavienota vai pārslogota.
• Arī IC ir iebūvēta siltuma pārslodzes aizsardzība, tāpēc pārkaršana arī nesabojās IC.

Pilnīga shēmas diagramma

Absolūtais maksimālais vērtējums

Tālāk ir norādīts IC maksimālais absolūtais vērtējums TDA7292, kuru nedrīkst pārsniegt, lai pasargātu IC no neatgriezeniskas bojāšanas:

• Līdzstrāvas barošanas spriegums ± 35 V
• (Es_VAI) Izejas maksimālā strāva (iekšēji ierobežota) 5 A
• (P_līdz) Jaudas izkliede Tcase = 70 ° C 40 W
• (T._ieslēgts) Darba temperatūra no -20 līdz 85 ° C
• (T._j) Krustojuma temperatūra no -40 līdz 150 ° C
• (T._stg) Uzglabāšanas temperatūra no -40 līdz 150 ° C

Atsauce: Lai iegūtu sīkāku informāciju un pilnīgu PCB dizainu, varat atsaukties uz oriģinālā IC datu lapa.

5) 40 vatu pastiprinātājs ar tikai tranzistoriem

Visi iepriekš paskaidrotie dizaini ir atkarīgi no integrētajām shēmām, un mēs visi zinām, cik viegli šie IC var jebkurā brīdī novecot. Iespējams, ka labākais veids, kā izveidot universālu mūžzaļo pastiprinātāju, ir tas, ka tas ir diskrētas tranzistorētas versijas veidā, kā parādīts šajā piektajā galīgajā dizainā:

Šī faktiski ir saīsinātā populārā 100 vatu pastiprinātāja versija no šīs vietnes. Tas ir vienkāršots, noņemot pāris mosfetus un samazinot barošanas ievadi līdz 24V.

Daļas, kas norādītas iepriekšminētajā 40 vatu pastiprinātāja tranzistorizētajā shēmā, izskatās nedaudz netradicionālas un, iespējams, nav viegli pieejamas tirgū. Tomēr šādu tranzistorizētu versiju skaistums ir tāds, ka aktīvos komponentus var viegli aizstāt ar līdzvērtīgām vērtībām. Arī šim dizainam mēs varam atrast piemērotus ekvivalentus un tos šeit aizstāt, lai iegūtu tādus pašus nevainojamus rezultātus.

Pastiprinātāju lieliski izstrādājuši Hitachi inženieri, lai nodrošinātu izcilu skaidrību ar minimāliem traucējumiem. Esmu to pārbaudījis un biju diezgan saviļņots ar savu milzīgo regulējamo jaudas diapazonu un izcilo izejas kvalitāti.

Visu detaļu sarakstu, lūdzu, apmeklējiet Šis raksts.