Tda 7050 конструктор под наушники
Обновлено: 13.05.2024
Усилитель собирается на базе двухканального интегрального усилителя низкой частоты TDA7269a (класс AB). В нагрузку сопротивлением 8Ом он способен отдавать мощность до 14Ватт на каждый канал при 10% нелинейных искажениях. Кроме того усилитель может работать на нагрузку сопротивлением 4Ома. Взамен можно установить микросхему TDA7269 (без индекса «а»). При замене номиналы элементов схемы менять не требуется, так как данные интегральные усилители являются аналогами. Их отличие состоит в выходной мощности, у последней она составит 10Вт в каждом канале.
Микросхема TDA7269a собрала в себе стандартные функции (ST-BY, MUTE) и защиты. Тепловая защита отключает микросхему при росте температуры выше заданного порога (145 0 C). Помимо неё присутствует защита от короткого замыкания выходных контактов на общий провод GND.
Основные характеристики микросхемы TDA7269a
Напряжение питания (двухполярное):
для нагрузки 8 Ом ………. от ±5В до ±20В
для нагрузки 4 Ома ………. от ±5В до ±15В
Выходная мощность (одного канала):
Температура срабатывания защиты ………. 145 0 C
Выходной ток на пике ……… 3А
Внешне микросхема выполняется в корпусе MULTIWATT с 11 выводами. Их обозначение и расположение представлено ниже.
Схема стерео усилителя TDA7269a
Кроме стерео усилителя есть возможность включения мостового режима.
Усилитель может быть адаптирован под источник питания с однополярным напряжением, схема такого включения представлена в Datasheet.
Резисторы R2, R4, R7 и R10 я поставил мощностью 0.5Вт, потому что других не было. Все имеющиеся резисторы в схеме могут быть мощностью 0.25Вт. Электролитические конденсаторы напряжением 25В и больше, а конденсаторы C1 и C2 напряжением от 16В и более. Неполярные конденсаторы можно применить как пленочные, так и керамические, значительной разницы на слух не услышите, если вы конечно не аудио фил.
В качестве транзистора VT1 можно использовать BC107 или BC547.
При эксплуатации усилителя необходимо использовать радиатор для отвода тепла от микросхемы TDA7269a. Его площадь должна быть не менее 200см 2 .
Функции ST-BY и MUTE
За управление функциями отвечает вывод 5. Включение спящего режима (ST-BY) происходит при напряжении на пятом выводе равным Vs-2.5В и более. Включение функции приглушения происходит при напряжении на 5 выводе от Vs-2.5В до Vs-6В. И режим воспроизведения включается при напряжении менее Vs-6В.
В схеме, напряжением на 5 выводе управляет делитель напряжении, который посредством коммутации ключа SW2 меняется с R2R3 на R2R3R4, меняя при этом выходное напряжение, поступающее на управляющий функциями вывод (5) микросхемы TDA7269a. При разомкнутом ключе SW2 включается режим приглушения, при замкнутом ключе включается режим воспроизведения.
Когда транзистор VT1 закрыт (ключ SW1 замкнут на землю) то цепь вышеописанного делителя разомкнута, при этом полное напряжение Vs поступает только через резистор R2 на управляющий функциями вывод, включая спящий режим (ST-BY). При открытии транзистора VT1 включается в работу делитель напряжения и уже в зависимости от положения ключа SW2 включается функция MUTE или режим воспроизведения.
При испытаниях я установил вместо ключей перемычки, обеспечив автоматический запуск усилителя.
Каждого радиолюбителя, особенно начинающего, со временем заинтересовывает звуковоспроизведение. Хочется собрать свой собственный усилитель мощности звуковой частоты, например, для звуковой карты компьютера. С приходом новых технологий, усилитель звуковой частоты можно собрать всего на одной микросхеме. И это может быть не просто усилитель, а стереофонический или квадрофонический усилитель.
Как известно звук делится на несколько категорий - моно, стерео, квадро и толи еще будет. Монофонический звук уже давно ушел в прошлое, стереозвук тоже постепенно нас покидает, а вот остальные категории набирают все большую популярность. Технически они называются Digital Surround и Dolby Digital Pro Logic II. В народе эти категории называют звук 5.1 (5 и 1) или звук 7.1 (7 и 1). Это означает, что звук разделяется на несколько колонок - б и 8 соответственно. При этом колонки системы 5.1 имеют 5 сателлитов - маленьких колонок и 1 сабвуфер -большую колонку, а 7.1 - 7 сателлитов и 1 сабвуфер. На сателлиты усилитель звуковой частоты подает сигналы высоких и средних частот, а на сабвуфер - низких частот. Благодаря такому разделению звук получается насыщенным и живым, близким к реальному.
В усилителях звука есть свое сокращение - УМЗЧ (усилитель мощности звуковой частоты) или УНЧ (усилитель низкой частоты). В последнее время чаще всего используется вторая аббревиатура, так как низкие частоты (басы) - это то, на что в первую очередь ориентируется покупать при выборе музыкального центра или домашнего кинотеатра.
Итак, приступим к сборке своего первого усилителя. Собирать его мы будем на специализированной микросхеме фирмы Philips - TDA7050. Эта микросхема имеет прекрасные частотные характеристики, защиту от переполюсовки (если вдруг вы неправильно подключите питание - она не сгорит), низкое напряжение питания и потребляемый ток, абсолютная неприхотливость в работе.
На Рис.1 показаны две принципиальные схемы усилителей мощности и схема увеличения басов. На Рис. 1а. представлен стереофонический усилитель для наушников, на Рис.16 - монофонический (так называемое мостовое включение), но на выходе подключена малогабаритная динамическая головка, что дает более мощный, громкий звук. Вы можете собрать любой из представленных усилителей. Так как питание УНЧ всего 3 вольта (две батарейки по 1.5 вольта, подключенные последовательно), эта микросхема частенько используется в CD-плеерах, правда в другом корпусе, более маленьком. В следующей таблице приведены некоторые технические характеристики усилителей.
Деталей в УНЧ использовано очень мало, на входах усилителей стоят переменные резисторы R1 и R4, которыми регулируется громкость.
На Рис.1а для регулирования громкости используется сдвоенный переменный резистор.
Большинство наушников при воспроизведении сигналов сильно ослабляют низкие звуковые частоты. Чтобы компенсировать этот недостаток, многие фирмы вводят в свои изделия системы Bass Boost. Для желающих использовать подобное усовершенствование для улучшения качества звучания, на Рис.1в представлена принципиальная схема простого пассивного Bass Boost. На каждый канал соберите по одному такому устройству и подключите к выводам 2 и 3 микросхемы (Рис.1а). Резистором R1 регулируется громкость, переключателем S1 включение/выключение Bass Boost (на схеме выключено). Переключатель поставьте такой, чтобы включение/выключение эффекта было одновременно для двух стереоканалов. Для усилителя, собранного по мостовой схеме, естественно, понадобится всего одно такое устройство.
УНЧ можно собрать навесным монтажом или на куске картона. При правильной сборке устройство начинает работать сразу. Для того чтобы на скорую руку проверить его работоспособность, подключите к усилителю питание и дотроньтесь пальцем любого из входов (обозначены буквами L, R, в мостовом включении - in). В наушниках или громкоговорителе вы услышите треск - это будет означать работоспособность устройства. А, подключив к входу усилителя линейный выход звуковой платы компьютера или телевизора, вы сможете прослушивать звук на своем УНЧ.
Для подключения источника сигнала (звуковой карты, телевизора и т.п.) к УНЧ используется экранированный провод. Это провод, защищенный от наводок фольгой или дополнительными проводниками в виде сетки - экрана. Экранированные провода могут быть одножильные (с одним контактом) и многожильные (два и более контакта). Нам понадобится двухжильный экранированный провод (см. Рис.1д). Здесь же чуть выше представлен штекер миниджек, с помощью которого мы будет подключать наш усилитель к источнику сигнала. Возможно, в вашем варианте нужен будет не джек, а другой штекер. Это зависит от вашего устройства. Главное запомните, что оплетка экранированного провода всегда подключается к общему проводу. Белый вывод экранированного провода был выбран в качестве левого канала (L), а черный - правого (R). Вы можете поменять их местами. Выбор за вами.
Во многих радиолюбительских конструкциях УМЗЧ удобно использовать микросхему TDA7050 (рис. 1). Особенностью микросхемы является низкое напряжение питания (1,6. 6 В) и минимальное количество дополнительных элементов.
Микросхема может работать как стереофонический усилитель (рис. 1, а). Максимальная выходная мощность каждого канала на нагрузке 32 Ом при питающем напряжении 3 В составляет 130 мВт. Микросхема имеет защиту выхода от короткого замыкания.
Схема усилителя упрощается, если использовать микросхему в мостовом включении (рис. 1, б). Для стереофонического УМЗЧ потребуется две микросхемы. В технических условиях на микросхему не рекомендуется подключать в мостовом режиме нагрузку сопротивлением менее 32 Ом.
На рис. 1 в, приведено включение микросхемы TDA7050 в качестве усилителя для наушников.
Отечественным аналогом микросхемы TDA7050 является микросхема К174УН23. Следует отметить лучшую работу отечественного аналога в мостовом включении, особенно на на-грузку сопротивлением ниже рекомендованного. При напряжении питания 3 В и сопротивлении нагрузки 8 Ом выходная мощность составила 300 мВт, а коэффициент гармоник не превысил 0,4%.
Одно важное предупреждение: во всех экспериментах с микросхемой никогда не превышайте напряжение питания более 6 В. Микросхема «не любит» этого!
На рис. 2 в качестве примера изображена печатная плата и размещение элементов стереофонического варианта УЗЧ на микросхеме TDA7050. В ней использованы оксидные конденсаторы С1—С4 зарубежного производства, конденсатор С5 — любой керамический (КМ, КЛС, К10).
Усилитель на TDA7050 может быть исполнен как в стерео варианте, так и в мостовом режиме. Самое минимальное количество компонентов и малые размеры микросхемы позволяют собрать миниатюрный УНЧ, с напряжением питания постоянного тока всего от 1.6 Вольт.
Диапазон питающих напряжений может быть в пределах 1.6-6В. Работая на нагрузку 32Ома, при напряжении питания 3 Вольта и 10% нелинейных искажений усилитель способен выдавать мощность 140мВт в мостовом режиме и по 35мВт на каждый канал в стерео режиме. С ростом температуры микросхемы происходит ограничение её выходной мощности, кривая снижения мощности представлена ниже.
Согласно документации разработчика усилитель может выдерживать короткое замыкание в течение 5 секунд, правда непонятно где, но я подразумеваю, что между выходом и общим проводом (GND).
Ток покоя при Vs=3В составляет 3.2мА, а пиковый выходной ток до 150мА. Максимальная температура кристалла 100 0 C.
Сопротивление нагрузки при стерео подключении не должно быть меньше 16Ом, а в мостовом режиме не менее 32Ом.
Из вышесказанного становится понятным, что предназначение микросхемы TDA7050 лежит в усилении сигнала в карманных радиоприемниках малых размеров и в головных наушниках.
Схемы усилителя на TDA7050
В статье представлены печатные платы для двух вариантов включения. Выполнены они на одностороннем фольгированном текстолите. Для удобства тестирования на плату можно установить клеммы для крепления проводов, но в случае постоянного использования усилителя я рекомендую все подключаемые провода припаять, иначе при ненадежном контакте сигнальных проводов в наушниках слышны очень сильные помехи, которые могут негативно повлиять на слух человека.
Описываемый УНЧ собран на довольно распространенной интегральной микросхеме TDA7388. Она удобна в применении для усиления звука в автомобиле или в акустике домашнего кинотеатра. Связано это с наличием у нее четырех независимых каналов усиления, которые можно объединить в необходимое количество.
Усилитель не требует сложного двухполярного источника питания, а работает от простого однополярного блока питания или аккумулятора напряжением от 8 до 18 Вольт постоянного тока.
Наличие защит от КЗ на выходе УНЧ и от перегрева кристалла микросхемы повысят надежность и безопасность усилителя. Также присутствие функций ST-BY и MUTE дает возможность управлять наличием выходного сигнала и потреблением тока (запуская спящий режим).
Множество аналогичных микросхем (TDA7850, TDA7560, TDA7386, TDA7384 и другие), отличающихся выходной мощностью, создают широкие возможности для замены под необходимые цели усилителя.
Основные характеристики микросхемы TDA7388
Сопротивление нагрузки ………. 4Ома
Количество каналов …….. 4шт
Выходная мощность (Vs=14.4В, Rout=4Ома, THD=10%) ……… 26Вт
Пиковый выходной ток ………. 4.5А
Детальные характеристики находятся в Datasheet.
Схема усилителя на TDA7388
Расположение, а также обозначение выводов микросхемы TDA7388.
Резисторы можно применить любой мощности, начиная с 0.125Вт и более. Разделительные конденсаторы C1, C3, C6, C8 рекомендуется установить пленочного типа, но за неимением и керамические сойдут.
Про управление режимами MUTE и ST-BY я писал в статье «Усилитель на TDA7384 (4 канала по 25Вт)». В печатной плате, приложенной к статье, исключено управление этими режимами и реализован автозапуск. При подаче напряжения питания на усилитель происходит автоматический выход из спящего и беззвучного режима.
Радиатор для усилителя необходим. Площадь его должна быть не менее 400см 2 . Также стоит заметить, что применение теплопроводной пасты при установке радиатора на фланец микросхемы TDA7388 повысит теплопередачу, а также надежность устройства в целом.
Печатная плата односторонняя. Вариант двухстороннего исполнения представлен в статье «Автомобильный усилитель на TDA7560 4 канала по 77Вт».
Для объединения каналов, например в стерео, нужно соединить входы перемычкой. Соединив перемычкой все четыре входа, получаем моно режим, в четырех колонках будет звучать один канал.
Читайте также: