20와트용 모노 사운드 증폭기 회로. 전문적인 파워앰프. LM1876 증폭기의 개략도

오디오 전력 증폭기 20W— 이 ULF는 LM1876 칩을 기반으로 생성되었으며 이는 잘 알려진 듀얼 저주파 증폭기 LM1875의 수정본입니다. LM1876 마이크로 회로는 원래 동적 드라이버용으로 제작되었으며 4Ω의 부하 저항에서 20W의 전력을 두 채널로 자유롭게 출력할 수 있는 반면 비선형 왜곡 계수는 0.09%에 불과합니다. 아래는 장치의 개략도, 인장 및 사양입니다.

얼마 전 한 사이트에서 TDA2003 칩을 사용하여 구현되었으며 헤드폰과 작은 방의 사운드 모두에서 작동할 수 있는 전력 증폭기의 회로도를 게시했습니다. 하지만 수많은 반응으로 볼 때 그 소리는 여전히 우리가 원하는 소리가 아닙니다. 그러므로 더 강력한 것을 반복하고 싶은 분들에게 제안합니다 UMZCH 옵션 LM1876 칩을 사용합니다. 피>

LM1876 증폭기의 개략도

이 장치는 바이폴라 전원 공급 장치로부터 공급 전압을 받습니다. 여기에는 권선이 2개 있는 토로이달 변압기가 포함되어 있습니다. 교류 전압중간점 출력이 있는 15v. 6800uF 용량의 전해 콘덴서 2개로 구성된 정류기 및 필터 회로 뒤에는, 일정한 압력이 마이크로회로에 전원을 공급하기 위한 범위는 이미 ±20v 이내입니다. 체인에 설치됨 다이오드 브리지인덕터 L1 및 L2는 네트워크 잡음을 줄이는 역할을 합니다.

오디오 신호는 인쇄 회로 기판에 내장된 일반 스테레오 입력 커넥터를 통해 들어옵니다. 사운드 레벨을 조정하기 위한 균형 잡힌 전위차계도 있습니다. 이 전위차계에는 증폭기를 대기 상태로 전환하는 기능도 있으며 마이크로 회로의 전류 소비는 3.8mA에 불과합니다. 스피커 시스템은 보드에 내장된 튤립형 커넥터를 통해 파워 앰프에 연결됩니다.

장치의 편안한 작동 조건을 만들려면 유효 방열 면적이 120mm2 이상인 냉각 라디에이터에 매우 뜨거워지는 미세 회로를 설치해야 합니다. 증폭기 출력 전력이 20W인 경우 전력 소비는 약 38W입니다. 이는 부하 저항이 4Ω인 경우, 저항이 8Ω인 경우 약 20W입니다. 미세 회로 결정의 임계 온도는 170C 이내입니다. 이를 바탕으로 방열판은 최대한 크게, 즉 케이스 크기가 허용하는 한 크게 선택해야 합니다. 이 경우 과열 시 칩 보호 시스템의 작동 횟수가 줄어듭니다. 또한 칩을 라디에이터에 부착할 때 기판에 KPT-8 열전도성 페이스트 층을 도포해야 합니다. 이렇게 하면 열 저항이 크게 감소합니다. 아래에서 파워 앰프를 만드는 데 필요한 모든 것을 다운로드할 수 있습니다..

완성된 ULF의 사진은 다음과 같습니다.

전문 오디오 시스템에 사용하기 위한 앰프는 다양한 특정 요구 사항을 충족해야 합니다. 우선, 이는 장치가 장기간에 걸쳐 개발해야 하는 증가된 출력 전력과 단순하고 안정적인 설계입니다.

전문가용 최신 앰프는 일반적으로 클래스 D에서 작동하므로 회로 가열이 거의 없이 높은 출력 전력이 가능합니다. 또한 그러한 모델은 효과적인 펄스 블록부하에 상당한 펄스 전류를 전달할 수 있는 전원 공급 장치입니다. 전문 증폭기 회로의 품질을 나타내는 중요한 지표는 부하 감쇠 계수입니다. 이 클래스의 장비는 일반적으로 스피커 케이블에서 작동하기 때문입니다. 긴 길이. 그리고 더 나은 잡음 내성을 위해서는 이러한 장치에 밸런스 입력 단자가 있어야 합니다. 전문 파워 앰프는 표준 랙 랙에 설치하도록 설계되어야 하며 일반적으로 시스템이 있습니다. 강제 냉각. 전문 전력 증폭기는 공공 기관의 점수를 매기고 콘서트 공연을 위한 오디오 시스템을 만드는 데 사용됩니다. 콘서트 앰프에는 연결을 위한 표준 커넥터와 특수 커넥터(Speakon, TRS)가 모두 있습니다. 음향 시스템저조도 조건에서도 명확하게 볼 수 있는 작동 모드의 신호 소스 및 조명 표시. 상당한 출력 전력으로 인해 콘서트 앰프에는 일반적으로 전원을 켤 때 주 전원에 과부하가 걸리는 것을 방지하는 "소프트 스타트" 회로가 장착되어 있습니다.

TDA2003 칩을 사용하여 제조되었습니다. 이제 또 다른 것을 시도해 봅시다. 강력한 칩. 이 LM1876 기반 오디오 증폭기는 4Ω 부하로 채널당 최대 20W를 제공할 수 있으며 총 고조파 왜곡을 0.1% 미만으로 보장합니다.


증폭기는 ±15V의 양극 전류 소스로 전력을 공급받습니다. 다이오드 브리지와 평활 커패시터 이후의 결과는 약 ±20V입니다. 직류 LM1876에 전원을 공급하는 데 사용됩니다. 전원 공급 장치의 입력 라인을 따라 인덕턴스 L1 및 L2는 네트워크에서 발생하는 노이즈를 줄입니다.


오디오 입력은 일반 3.5mm 스테레오 잭을 통해 보드에 연결됩니다. 스테레오 전위차계는 진폭을 조정합니다. 소리 신호. 전위차계에는 앰프를 대기 모드로 전환할 수 있는 스위치도 포함되어 있습니다. 이 모드에서 LM1876은 4mA만 소비합니다. 스피커의 앰프 출력은 보드의 RCA 커넥터에 연결됩니다.


이 초소형 회로는 작동 중에 상당히 많은 양의 열을 발생시키므로 냉각을 위해서는 100mm2 크기의 라디에이터가 필요합니다. 앰프 출력이 20W에 도달하면 전력 소비는 4옴 스피커의 경우 약 40W, 8옴 스피커의 경우 약 20W가 됩니다. 최대 허용 크리스탈 온도는 165°C입니다. 따라서 라디에이터는 커야 합니다. 다행히 LM1876은 과열 차단 기능을 제공합니다. 전체적인 열 저항을 줄이려면 칩과 방열판 사이에 열 페이스트를 도포해야 합니다. 도면의 경우 m/s 및 파일에 대한 데이터시트 인쇄 회로 기판, 다운로드할 수 있습니다.

완전히 조립된 ULF 회로


전해 콘덴서 6800uF 50V의 C7 및 C8은 정류된 전압을 부드럽게 합니다. 저항 R7과 R8은 단자 사이에 연결되어 전원을 끈 후 커패시터를 방전시켜 손상을 방지합니다. 전기 충격. 플러스 20V에는 VCC 라벨이 붙어 있고 마이너스에는 VEE 라벨이 붙어 있습니다. LED D1은 VCC와 VEE 라인 사이에 배치되어 전원 상태를 나타냅니다. 100uF 및 100nF 바이패스 커패시터는 칩에 최대한 가깝게 VCC 및 VEE 핀에 연결됩니다. 커패시터 C9 및 C10은 칩의 DC 전압을 차단합니다. 각 증폭기의 오디오 출력은 RCA 커넥터 J2 및 J3에 연결됩니다.

12V DC에서 작동하는 증폭기는 일반적으로 고성능또한 HiFi 클래스도 아닙니다. 하지만 이 작은 앰프에는 좋은 특성. 14.4V 전원을 사용하면 4Ω 부하로 채널당 20W를 생성하고 그 이상에서는 고조파 왜곡을 생성합니다. 낮은 수준전력은 일반적으로 0.03% 미만입니다.

이것은 컴팩트한 것을 원하는 사람들에게 이상적인 프로젝트입니다. 스테레오 앰프, 12V 배터리로 작동할 수 있습니다. 자동차, 야외 레크리에이션, 시골집 또는 기타 어느 곳에서나 사용할 수 있습니다.

네트워크로 인한 감전의 위험이 없기 때문에 설계가 간단하고 아마추어 무선 초보자도 반복해서 사용해도 안전합니다.

TDA1519A 버전에 비해 이 TDA¬7377 기반 증폭기는 신호 대 잡음비가 크게 향상되었으며 고조파 왜곡이 약 50배 향상되었습니다(일반적인 조건에서 0.03% 미만).

또한 대기 모드에서 앰프의 전력 소비는 1W 이하로 낮습니다. 결과적으로 최대 값을 짜내지 않고 공칭 모드에서 사용하면 배터리가 너무 빨리 소모되지 않습니다.

그리고 앰프에는 자체 보호 회로가 있으므로 사실상 "내화성"이 있습니다. 과열되거나 단락, 자체 제한 또는 부하 차단이 그에 따라 활성화됩니다.

TDA7377의 주요 특징:

매개변수 최소 유형. 최대.
전원 전압 8V 14.4V 18V
대기 전류 150mA
정전압 출력 150mV
"대기" 모드에서의 전류 소비 100μA

얻다

(별도의 채널)

19dB 20dB 21dB

얻다

(브릿지 연결)

25dB 26dB 27dB
브리지 모드의 출력 전력은 최대입니다(Uп=14.4V). 2x31W 2x35W

EIAJ 표준에 따른 브리지 모드의 출력 전력

(Un=13.7V, Kni=1%)

2x27W 2x30W

브리지 모드의 출력 전력

(Un=14.4V, Rн=4om, Kni=10%)

2x20W

개별 채널의 출력 전력

(Un=14.4V, Rн=2om, Kni=10%)

4x10W
Kni (P=0.1..10W 브리지) 0,03% 0,3%
대역폭 22~22000Hz
입력 임피던스(별도) 20Kom 30Kom
입력 임피던스(브리지) 10Kom 15Kom
대기 전압 1.5V
ST-BY 입력의 작동 전압 3.5V

개략도:

TDA7377 핀 할당:

1 아웃1 출력 1
2 아웃2 2번출구
3 Vcc "+" 전원 공급 장치
4 IN1 입력 1
5 IN2 입력 2
6 SVR 출력 1
7 대기 입력 "음소거/대기" 전환
8 PW-GND 출력단의 접지
9 S-GND 신호 접지
10 진단 진단 출력
11 IN4 입구 4
12 IN3 입구 3
13 Vcc "+" 전원 공급 장치
14 아웃4 4번출구
15 아웃3 3번출구

12V 전원을 사용하면 일반적인 증폭기가 생성할 수 있는 최대 진폭은 ±6V입니다. 이로 인해 출력 트랜지스터의 손실을 제외하고 4Ω 부하에 4.5W, 8Ω에 2.25W가 부족해집니다. . DC 전력이 약 14.4(일반적으로 예상할 수 있는 최대값)임에도 불구하고 자동차 배터리 12V), 그러면 4Ω 및 8Ω 부하에 대해 전력이 각각 6.48W 및 3.24W로 증가합니다. 이는 소비자에게 충분하지 않습니다.

이 문제에 대한 세 가지 일반적인 해결책이 있습니다. 첫 번째는 공급 전압을 높이기 위해 키 모드에서 DC 컨버터를 사용하는 것입니다. 그러나 이는 12V 소스에서 훨씬 더 많은 전력을 얻는 한 가지 방법이지만 증폭기의 비용과 복잡성을 크게 증가시킵니다. 그러나 우리는 이 기술을 제거하여 이 프로젝트를 단순하게 유지하고 싶었습니다.

부품 레이아웃:

예를 들어 H 아키텍처를 사용하는 등 증폭기 전력을 높이는 옵션이 있지만 고조파 왜곡 계수가 약간 저하됩니다. 이 경우 앰프 자체가 키 모드를 제공합니다.

두 번째 방법은 스피커의 임피던스를 줄이는 것입니다. 일부 자동차 스피커의 임피던스는 2Ω이므로 동일한 공급 전압으로 전력을 두 배로 늘릴 수 있습니다. 그러나 우리는 이 앰프의 사용을 2옴 스피커로 제한하지 않았습니다.

조정이 필요하지 않습니다. 원하는 경우 조립하고 케이스에 장착하는 데 약간의 시간만 필요합니다.

TDA2005의 앰프 사양은 다음과 같습니다.

  • 공급 전압(V) - 6-18
  • 피크 출력 전류(A) - 3
  • 대기 전류(mA) - 75
  • 재현 가능한 주파수 범위(Hz) - 40-20000
  • 총 고조파 왜곡(%) - 1
  • 공칭 부하 저항(Ω) - 3.2
  • 최소 부하 저항(Ω) - 2
  • 출력 전력 (공급 전압 18V에서 W) - 22
  • 입력 감도(mV) - 300
  • 게인(dB) - 50

이 기사에서는 모노 앰프용 보드 옵션 세 가지와 스테레오 앰프용 보드 옵션 한 가지를 소개하겠습니다.

이 증폭기는 단순하고 안정적이며 소박하다는 것이 입증되었습니다. 집에서 만든 홈 기타 캐비닛(예: 기타리스트에게 적합)과 기타 캐비닛에 가장 자주 내장됩니다. 자동차 라디오저전력 (특히 90년대). "저전력"이라는 말에 겁을 먹지 마십시오. 이 초소형 회로의 이득은 이웃을 겁주기에 충분합니다. 이제 자동차의 20W는 킬로와트 증폭기 및 스피커에 비하면 아무것도 아닙니다. 최대 전력고막이 쉽게 터질 수 있습니다.

제 생각에는 가장 성공적인 그라운드 레이아웃을 가지고 있는 보드부터 시작하겠습니다.

다음은 보드의 다이어그램, 보드, 부품 배열 및 TDA2005의 증폭기 부품 매개변수입니다.

TDA2005 기반의 간단한 모노 앰프 보드

TDA2005의 간단한 모노 앰프 부품 레이아웃

부품 목록:

내가 소련 S30 스피커를 기타 콤보 앰프로 변환할 때 내장한 것은 이 보드가 있는 버전이었습니다.

보드를 미러링할 필요가 없습니다.

조립 후 이렇게 생겼습니다.

사진에만 아주 작은 라디에이터가 있습니다. TDA2005 앰프의 경우 더 많은 것이 필요합니다. 따라서 더 큰 라디에이터로 교체되었습니다.

이제 나머지 PCB 레이아웃 옵션으로 넘어가겠습니다.

TDA2005의 모노 앰프 보드의 두 번째 버전입니다.

볼륨 조절 및 신호선을 납땜하는 방법:

TDA2005의 모노 앰프 보드의 세 번째 버전입니다.

아무 옵션이나 선택하세요 :) 저는 첫 번째 옵션이 더 마음에 들었습니다.

이제 TDA2005의 스테레오 앰프를 살펴보겠습니다.

그의 수수료는 조금 더 높습니다.

그리고 계획은 약간 다릅니다.

TDA2005의 스테레오 앰프는 모노 앰프의 절반 전력을 개발한다는 점을 상기시켜 드리겠습니다. 그러나 언제든지 두 개의 모노 앰프 보드를 조립하여 스테레오를 얻을 수 있습니다. 동일한 전압의 전원만 필요하지만 전류는 약 5-6A입니다.

제조업체가 권장하는 모노 증폭기 회로의 한 가지 버전을 더 보여 드리겠습니다.

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