5 najboljših raziskanih vezij ojačevalnikov 40 W

V tem prispevku bomo govorili o 5 izjemnih, enostavno izdelanih, 40-vatnih ojačevalnih vezjih Hi-Fi z nizkim popačenjem, ki jih je mogoče z nekaj manjšimi popravki še nadgraditi na višjo moč.

Ta članek mi je po e-pošti prispeval predan spremljevalec

Čeprav boste morda našli na voljo več hibridnih izhodnih modulov, komaj kateri od teh lahko preprostost združi s cenovno dostopnostjo in odlično splošno zmogljivostjo.

Eden izmed njih je SGS-ov čip TDA2030, ki je zaposlen v sedanjem ojačevalniku. Postavitev ojačevalnika ni zapletena: napajalnik, ki ga spremljata dva izhodna tranzistorja, vezana na most. Zvočni signal se daje na neinvertirajoči vhod močnostnega opampa lC1 skozi vtičnico K1 in kondenzator C1.

Napajalni tok v IC niha glede na vhodni signal.

Zaradi tega kaže enako spreminjajoč se padec napetosti okoli uporov R6, R7. R8 in R9, glede na to, da sta ti v izvornih linijah do opampa. Dokler je tok pod 1 A, padec napetosti na uporih ne bo ustrezen za vklop tranzistorjev T1 in T2. Kar pomeni, da izhod do 2 W v 4 Ohmske zvočnike v celoti dobavlja opamp.

Takoj, ko izhodni tok postane višji od ravni 1 A, se tranzistorji vklopijo in okrepijo izhodno moč ojačevalnika.

Če je vhodni signal nizek, povzroči nezadosten mirovalni tok skozi tranzistor, vendar se to sčasoma izogne ​​skozi križno omrežje opampa.

IC dodatno zagotavlja toplotno kompenzacijo in tako zagotavlja zajamčeno stabilnost delovne točke.

Napajalna napetost se lahko giblje med 12 V in absolutno največ 44 V. Izdelava ojačevalnika na tiskani plošči mora biti enostavna.

Tranzistorje skupaj z IC je treba namestiti in izolirati na hladilnik približno 2 k W-1. Nanesite veliko toplotno prevodnega kompozita. Napajalni vod mora varovati varovalka 3,15 A. vod mora biti zaščiten z varovalko 3,15 A.

Shema vezja

Oblika PCB

Seznam delov

Upori, vsi 1/4 vata 5%, če ni določeno

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

Kondenzatorji

• C1 = 470 nF
• C2 = 10uF, 63V radialno
• C3 = 4,7uF, 63V radialno
• C4, C5, C7 = 220 nF MKT ali keramika
• C6 = 2200uF, 50V radialno

Polprevodniki

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

Razno

• K1 = Zvočna vtičnica ali vtičnica
• Hladilnik = 2K W ^ -1
• Izolacijske podložke itd. Za IC1, T1, T2

Tehnične specifikacije

Delovna napetost: največ 44V

Izhodna moč = 22 vatov v 8 ohmskem zvočniku in 40 vatov v 4 ohmskem zvočniku s THD = 0,1%

Tabela harmoničnih popačenj

• 1 kHz v 8 ohmih pri 11 vatih = 0,012%
• 1 kHz v 4 ohmih pri 20 vatih = 0,032%
• 20 kHz pri 8 ohmih pri 11 vatih = 0,074%
• 1 kHz v 8 ohmih pri 1 vatu = 0,038%
• 1 kHz v 4 ohmih pri 1 vatu = 0,044%
• Tok = 38mA približno Quiscent
• Učinkovitost = 8 Ohm 62,5%
• Največja obremenitev = 4 Ohm 64%

2) 40-vatni ojačevalnik z uporabo IC LM391

Ta druga zasnova je močan, brezhiben ojačevalnik srednje moči, ki ga je mogoče posebej prilagoditi za uporabo v kombiniranih prenosnih ojačevalnikih, ki so priljubljeni med kitaristi in izvajalci jazz glasbe.

Ojačevalnik je učinkovita mešanica vgrajenega IC gonilnika zvoka LM391-80 in izhodne stopnje potisne moči, zgrajene z bipolarnimi tranzistorji.

Nekaj ​​edinstvenih vidikov zasnove je pregledanih spodaj.

NTC, ki je v fizičnem stiku z izhodnimi tranzistorji, omogoča LM391, da izklopi stopnjo moči, ko se ta pregreje. Izhodišče te toplotne varnosti je pri NTC toku približno 200 pA.

Elektrolitski kondenzator, ki ozemljuje NTC, deluje tako, da predstavlja 'mehak zagon', to je, da se izogne ​​hrupnemu kliku ali drugemu begajočemu hrupu iz zvočnika ob vklopu ojačevalnika.

Zdi se, da je zaščita preveč občutljiva, zato bodo morda potrebne nekatere metode poskusov in napak za vrednost R4 ali vrednost NTC. V ojačevalnik je enostavno uporabiti povratne informacije, tako da priključite R23 na linijsko omrežje C5-R7.

Druge komponente skupaj z R10 določajo frekvenčni odziv ojačevalnika, ki bo morda potreboval natančno uglasitev, da bo izpolnil posebne zahteve. Številke komponent, predstavljene v tem članku, so lahko v večini primerov v redu.

Rezultat eksperimentiranja z različnimi vrednostmi C5 in R7 je enostavno določiti (ali slišati) tako, da R23 na kratko omilimo. Za 4 ohmske zvočnike je treba R23 zmanjšati na 0,18 Ohm. Na žalost je LM391-80 občutljiv na nihanja, ki jih je treba nadzorovati s komponentami RX, C6, C8 in C9 (v mnogih primerih bi lahko C6 odstranili).

Upor RX posebej zmanjša ojačanje odprte zanke. Če je uporabljen RX, mora biti Ry pritrjen za kompenzacijo nastale nastavljene napetosti. Komponenti R22 in C12 tvorita Boucherotovo mrežo, ki deluje tako, da stabilizira ojačevalnik pri visokih frekvencah. Vhod ojačevalnika mora upravljati vir z nizko impedanco, ki lahko oddaja zvočne signale na ravni 'line' (0 dB].

Omrežje R1-C1 oslabi amplitude nad 50 kHz ali tako. Tok mirovanja ojačevalnika določa prednastavitev P1. Na začetku prilagodite ta nadzor na 0 Ohm in ga natančno nastavite, dokler se ne vzpostavi mirovalni tok 50 mA.

Če iščete majhno popačenje, lahko to povečate na 400 mA. Vsi močnostni tranzistorji so nameščeni na istem odseku PCB, da jih je mogoče skupaj z NTC vpeti v skupni hladilnik.

Hladilnik mora biti precej velik s toplotno upornostjo 1 K Wsl ali manj. Upoštevajte, da je L1 narejen iz 20 obratov premera 0,8 mm. emajlirana bakrena žica, navita okoli R21. C9 je keramični kondenzator.

Shema vezja

Tehnični podatki

Zdaj pa si oglejmo nekaj preizkušenih podatkov:

Z napajalno napetostjo: 35 V R23 kratkostični:

3-dB pasovna širina (8 Q): približno 11 Hz do 20 kHz

THD (prehodno harmonsko popačenje) pri 1 kHz:. 1 W na 8 Ohm: 0,006% (Iq = 400mA) 1 W na 8 Ohm: 0,02% (Iq = 50 mA) 65 W na 8 Ohm: 0,02% (Um = 873 mV) 80 W na 4 Ohm: 0,2% ( Um = 700 mV začetna raven tokovne meje).

Postavitev PCB in komponent

Seznam delov

3) 40-vatni ojačevalnik z uporabo IC LM2876 podjetja Texas Instruments

Tretja zasnova je še eno kul Hi-Fi 40-vatno ojačevalno vezje, ki uporablja en čip LM2876 za oddajanje določene količine glasbe prek 8 ohmskega zvočnika.

IC LM2876 je visokokakovosten ojačevalni avdio čip, ki je zasnovan tako, da neprekinjeno obvladuje 40 vatov povprečne moči prek 8 Ohmov zvočnika s THD 0,1% in frekvenčnim območjem od 20 Hz do 20 kHz.

Zmogljivost tega IC je veliko boljša od drugih hibridnih IC, ker ima vgrajeno funkcijo, imenovano Self Peak Instant-Temperature Control Circuit, ali SPIKe.

'SPiKe' vključuje popolno zaščito čipa pred izhodno prenapetostjo, podnapetostjo, preobremenitvijo in naključnimi kratkimi stiki.

IC LM2876 kaže odlično razmerje signal / šum nad 95 dB, kar zagotavlja odlično jasnost in reprodukcijo zvoka Hi-Fi.

Diagram pinout LM2876

Shema vezja

Popoln diagram vezja tega 40-vatnega ojačevalnika na osnovi LM2876 je predstavljen spodaj:

Za več informacij o tem obiščite podatkovni list IC

4) 40-vatno stereo ojačevalno vezje z uporabo IC TDA7292

Doslej smo razpravljali o ojačevalcih z mono močjo 40 vatov, vendar je to četrto vezje na seznamu zasnovano tako, da ponuja stereo 40 + 40 vatov izhod z enim čipom IC TDA7292. Torej, če iščete stereo različico 40-vatnega ojačevalnika, bo ta zasnova zelo enostavno izpolnila vaše zahteve.

Ta izjemni stereo ojačevalnik z enim čipom proizvaja ST mikroelektronika .

Vezje zahteva skoraj nobene komponente in bi ga lahko hitro konfigurirali z dobro oblikovanim tiskanim vezjem, ki je v podatkovnem listu sam.

Glavne značilnosti

• Širok razpon napajalne napetosti (od +/- 12 V ± 33 V)
• Deluje z dvojnim napajanjem za optimalno izhodno moč
• Zasnovan za zagotavljanje polne izhodne moči 40 W + 40 W v 8 Ω z napajalno napetostjo = ± 26 V in skupnim harmoničnim popačenjem ne več kot = 10%
• Notranje odstranjen 'pop' zvok ob vklopu / izklopu napajanja
• Vključite možnost za izklop zvoka, ki je tudi (brez pop-a)
• Ko je zatič Mute ozemljen, IC preide v stanje pripravljenosti z nizko porabo.
• Interno je IC zaščiten pred kratkim stikom, kar pomeni, da IC ne bo zagorel ali se poškodoval, če bo izhod nenamerno kratek stik ali preobremenjen.
• IC ima tudi vgrajeno toplotno zaščito pred preobremenitvijo, zato pregrevanje tudi ne bo poškodovalo IC.

Popoln diagram vezja

Absolutna najvišja ocena

Sledi največja absolutna ocena IC TDA7292, ki je ne smete preseči, da se zaščiti IC pred trajnimi poškodbami:

• Enosmerna napajalna napetost ± 35 V
• (JAZ_ALI) Najvišji izhodni tok (interno omejen) 5 A
• (Str_do) Odvajanje moči Tcase = 70 ° C 40 W
• (T_na) Delovna temperatura -20 do 85 ° C
• (T_j) Temperatura stičišča -40 do 150 ° C
• (T_stg) Temperatura skladiščenja -40 do 150 ° C

Referenca: Za več podrobnosti in celotno zasnovo PCB lahko preberete na izvirni podatkovni list IC.

5) 40 W ojačevalnik s samo tranzistorji

Vsi zgoraj razloženi modeli so odvisni od integriranih vezij in vsi vemo, kako enostavno lahko te IC-je zastarejo kadar koli. Morda je najboljši način za oblikovanje univerzalnega zimzelenega ojačevalnika ta, da je v obliki diskretne tranzistorizirane različice, kot je prikazano v tej peti končni zasnovi:

To je pravzaprav skrajšana različica priljubljenega 100-vatnega ojačevalnika s te spletne strani. Poenostavljeno je bilo z odstranitvijo nekaj MOSFET-ov in zmanjšanjem dovoda napajanja na 24V.

Deli, navedeni v zgornjem tranzistoriziranem vezju ojačevalnika 40 vatov, so videti nekoliko nekonvencionalno in morda niso na voljo na trgu. Vendar pa je lepota takšnih tranzistoriziranih različic v tem, da lahko aktivne komponente enostavno nadomestimo z enakovrednimi vrednostmi. Tudi za to zasnovo lahko najdemo ustrezne ustreznike in jih tukaj zamenjamo, da dobimo enake brezhibne rezultate.

Ojačevalnik so Hitachijevi inženirji izvrstno zasnovali za izjemno jasnost z minimalnimi popačenji. Preizkusil sem ga in bil sem zelo navdušen nad velikim nastavljivim obsegom moči in izjemno kakovostjo izhoda.

Za celoten seznam delov obiščite Ta članek.