Stručna zajednica za preuređenje kupaonice

Niskofrekventno pojačalo na TDA2030. Preklopni sklop mosta TDA2030

ST Microelectronics je zasluženo popularan među radioamaterima. Ona ima visoko električne karakteristike i niske cijene, što omogućuje minimalni trošak prikupite na njemu visokokvalitetni ULF snage do 18 vata. No, ne znaju svi za njegove “skrivene prednosti”: pokazalo se da se na ovaj IC može sastaviti niz drugih korisnih uređaja. Čip TDA2030A je pojačalo snage Hi-Fi klase AB od 18 W ili VLF drajver do 35 W (sa snažnim vanjskim tranzistorima). Omogućuje veliku izlaznu struju, ima nisko harmonijsko i intermodulacijsko izobličenje, širok pojas pojačanog signala, vrlo nisku razinu inherentnog šuma, ugrađenu zaštitu od kratki spoj Izlaz, automatski sustav ograničavanje rasipanja snage, čuvanje radne točke izlaznih tranzistora IC-a u sigurnom području. Ugrađena toplinska zaštita osigurava da se IC isključi kada se kristal zagrije iznad 145°C. Mikrokrug je izrađen u paketu Pentawatt i ima 5 pinova. Prvo, ukratko razmotrimo nekoliko shema za standardnu ​​upotrebu IC-ova - bas pojačala. Tipični sklopni krug TDA2030A prikazan je na slici 1.

Mikrokrug je spojen prema shemi neinvertirajućeg pojačala. Pojačanje je određeno omjerom otpora otpornika R2 i R3 koji tvore krug OOS. Izračunava se po formuli Gv=1+R3/R2 i lako se mijenja izborom otpora jednog od otpornika. To se obično radi s otpornikom R2. Kao što se može vidjeti iz formule, smanjenje otpora ovog otpornika uzrokovat će povećanje pojačanja (osjetljivosti) ULF-a. Kapacitet kondenzatora C2 odabran je na temelju činjenice da je njegov kapacitet Xc=1/2?fC na najnižoj radnoj frekvenciji najmanje 5 puta manji od R2. U ovom slučaju, na frekvenciji od 40 Hz, Xs 2 \u003d 1 / 6,28 * 40 * 47 * 10 -6 \u003d 85 Ohma. Ulazni otpor određen je otpornikom R1. Kao VD1, VD2, možete koristiti bilo koje silicijske diode sa strujom I PR 0,5 ... 1 A i U OBR više od 100 V, na primjer KD209, KD226, 1N4007. Strujni krug za uključivanje IC u slučaju korištenja unipolarnog napajanja prikazan je na sl. 2.

Razdjelnik R1R2 i otpornik R3 tvore prednaponski krug kako bi se na izlazu IC (pin 4) dobio napon jednak polovici napona napajanja. Ovo je neophodno za simetrično pojačanje oba poluvala ulaznog signala. Parametri ovog kruga na Vs = +36 V odgovaraju parametrima kruga prikazanog na slici 1, kada se napaja iz izvora od ± 18 V. Primjer korištenja mikro kruga kao pokretača za ULF sa snažnim vanjskim tranzistorima je prikazano na sl. 3.

Pri Vs = ± 18 V pri opterećenju od 4 ohma pojačalo razvija snagu od 35 vata. Otpornici R3 i R4 uključeni su u strujni krug IC, čiji se pad napona otvara za tranzistore VT1, odnosno VT2. Uz malu izlaznu snagu (ulazni napon), struja koju troši IC je mala, a pad napona na otpornicima R3 i R4 nije dovoljan za otvaranje tranzistora VT1 i VT2. Interni tranzistori mikro kruga rade. Kako se ulazni napon povećava, izlazna snaga i struja koju troši IC rastu. Kada dosegne vrijednost od 0,3 ... 0,4 A, pad napona na otpornicima R3 i R4 bit će 0,45 ... 0,6 V. Tranzistori VT1 i VT2 će se početi otvarati, dok će biti spojeni paralelno s unutarnjim tranzistorima IK-a. Struja koja se dovodi do opterećenja će se povećati, a izlazna snaga će se povećati u skladu s tim. Kao VT1 i VT2 možete koristiti bilo koji par komplementarnih tranzistora odgovarajuće snage, na primjer, KT818, KT819. Premosni sklop za uključivanje IC prikazan je na sl. 4.


Signal s izlaza IC DA1 dovodi se kroz razdjelnik R6R8 na invertirajući ulaz DA2, koji osigurava rad mikro krugova u antifazi. U tom se slučaju povećava napon na opterećenju, a kao rezultat toga povećava se izlazna snaga. Pri Vs=±16 V pri opterećenju od 4 ohma izlazna snaga doseže 32 vata. Za ljubitelje dvo-, tropojasnog ULF-a, ovaj IC je idealna opcija, jer je moguće sastaviti aktivne niskopropusne i visokopropusne filtre izravno na njega. Shema tropojasnog ULF-a prikazana je na slici 5.

Niskofrekventni kanal (LF) izrađen je prema shemi sa snažnim izlaznim tranzistorima. Na ulazu IC DA1 uključen je niskopropusni filtar R3C4, R4C5, a prva veza niskopropusnog filtra R3C4 uključena je u krug pojačala. Takva shema dopušta jednostavna sredstva(bez povećanja broja veza) kako bi se dobio dovoljno visok nagib frekvencijskog odziva filtra. Srednjefrekventni (MF) i visokofrekventni (HF) kanali pojačala sastavljeni su prema standardna shema na ICs DA2 odnosno DA3. Na ulazu srednjeg kanala uključeni su visokopropusni filtar C12R13, C13R14 i niskopropusni filtar R11C14, R12C15, koji zajedno osiguravaju propusnost od 300 ... 5000 Hz. Filtar RF kanala sastavljen je na elementima C20R19, C21R20. Granična frekvencija svake veze niskopropusnog filtra ili visokopropusnog filtra može se izračunati formulom fCP \u003d 160 / RC, gdje je frekvencija f izražena u hercima, R - u kiloohmima, C - u mikrofaradima. Navedeni primjeri ne iscrpljuju mogućnosti korištenja IMC TDA2030A kao bas pojačala. Tako, na primjer, umjesto bipolarnog napajanja za mikrokrug (slika 3,4), možete koristiti unipolarni izvor napajanja. Da biste to učinili, minus izvora napajanja treba uzemljiti, prednapon treba primijeniti na neinvertirajući (pin 1) ulaz, kao što je prikazano na slici 2 (elementi R1-R3 i C2). Konačno, na izlazu IC između pina 4 i opterećenja, potrebno je uključiti elektrolitički kondenzator i isključiti blokirajuće kondenzatore duž -Vs kruga iz kruga.

Razmotrite druge moguće opcije korištenje ovog čipa. TDA2030A IC nije ništa više od operacijskog pojačala sa snažnim izlaznim stupnjem i vrlo dobrim performansama. Na temelju toga dizajnirano je i testirano nekoliko shema za njegovo nestandardno uključivanje. Neki su sklopovi testirani “uživo”, na maketi, a neki su simulirani u programu Electronic Workbench.

Snažan repetitor signala:

Signal na izlazu uređaja na sl. 6 po obliku i amplitudi ponavlja ulazni signal, ali ima veću snagu, tj. krug može raditi na opterećenju niskog otpora. Repetitor se može koristiti, na primjer, za pojačavanje izvora napajanja, povećanje izlazne snage niskofrekventnih generatora (tako da možete izravno testirati glave zvučnika ili akustični sustavi). Propusnost repetitora je linearna od istosmjerna struja do 0,5 ... 1 MHz, što je više nego dovoljno za niskofrekventni generator.

Pojačanje napajanja:

Mikrokrug je uključen kao repetitor signala, izlazni napon (pin 4) jednak je ulazu (pin 1), a izlazna struja može doseći 3,5 A. Zahvaljujući ugrađenoj zaštiti, krug se ne bojikratki spojevi u opterećenju. Stabilnost izlaznog napona određena je stabilnošću referentnog, tj. zener dioda VD1 sl. 7 i integralni stabilizator DA1 sl. 8. Naravno, prema shemama prikazanim na sl. 7 i sl. 8, moguće je sastaviti stabilizatore za drugačiji napon, samo trebate uzeti u obzir da ukupna (ukupna) snaga koju rasipa mikrokrug ne smije prelaziti 20 vata . Na primjer, trebate izgraditi stabilizator za 12 V i struju od 3 A. Postoji gotov izvor napajanja (transformator, ispravljač i filter kondenzator) koji daje U IP \u003d 22 V pri potrebnoj struji opterećenja. Tada dolazi do pada napona na mikro krugu U IC \u003d U IP - U OUT \u003d 22 V -12 V \u003d 10V, a pri struji opterećenja od 3 A, rasipana snaga će doseći vrijednost P PAC \u003d U IC * I H \u003d 10V * 3A \u003d 30 W, što premašuje najveću dopuštenu vrijednost za TDA2030A. Maksimalni dopušteni pad napona na IC može se izračunati po formuli: U IC = P RAS.MAX / I H.

U našem primjeru, U IC = 20 W / 3 A = 6,6 V, stoga bi maksimalni napon ispravljača trebao biti U IP = U OUT + U IC = 12 V + 6,6 V = 18,6 V. Broj okreće se u transformatoru sekundarni namot morat će se smanjiti. Otpor balastnog otpornika R1 u krugu prikazanom na slici 7 može se izračunati po formuli: R1 \u003d (U IP - U ST) / I ST, gdje su U ST i I ST stabilizacijski napon i struja zener dioda, respektivno. Granice stabilizacijske struje mogu se naći u priručniku, u praksi se za zener diode male snage odabire unutar 7 ... 15 mA (obično 10 mA). Ako je struja u gornjoj formuli izražena u miliamperima, tada će se vrijednost otpora dobiti u kiloomima.

Jednostavno laboratorijsko napajanje:

Električni krug napajanja prikazan je na sl. 9. Promjenom napona na ulazu IC potenciometrom R1 dobiva se kontinuirano podesiv izlazni napon. Maksimalna struja koju daje mikrokrug ovisi o izlaznom naponu i ograničena je istom maksimalnom disipacijom snage na IC. Može se izračunati pomoću formule:

I MAX \u003d P RAS.MAX / U IC

Na primjer, ako je izlazni napon postavljen na U OUT = 6 V, dolazi do pada napona na mikro krugu U IC = U IP - U OUT = 36 V - 6 V = 30 V, stoga će maksimalna struja biti I MAX = 20 W / 30 V = 0,66 A. S U OUT = 30 V, maksimalna struja može doseći najviše 3,5 A, budući da je pad napona na IC beznačajan (6 V).

Stabilizirano laboratorijsko napajanje:

Električni krug napajanja prikazan je na sl.10. Izvor stabiliziranog referentnog napona - DA1 čip - napaja se parametarskim stabilizatorom od 15 V sastavljenim na VD1 zener diodi i otporniku R1. Ako se IC DA1 napaja izravno iz +36 V izvora, može pokvariti (maksimalni ulazni napon za IC 7805 je 35 V). IC DA2 spojen je prema shemi neinvertirajućeg pojačala, čiji je dobitak definiran kao 1 + R4 / R2 i jednak 6. Stoga izlazni napon, kada se podešava potenciometrom R3, može poprimiti vrijednost od gotovo nule do 5 V * 6 = 30 V. Što se tiče maksimalne izlazne struje, za ovaj krug, sve gore navedeno vrijedi za jednostavno laboratorijsko napajanje (Sl. 9). Ako se pretpostavi niži regulirani izlazni napon (na primjer, od 0 do 20 V pri U IP = 24 V), elementi VD1, C1 mogu se isključiti iz kruga, a umjesto R1 može se postaviti kratkospojnik. Ako je potrebno, maksimalni izlazni napon se može promijeniti odabirom otpora otpornika R2 ili R4.

Podesivi izvor struje:

Električni krug stabilizatora prikazan je na sl. 11. Na invertirajućem ulazu IC DA2 (pin 2), zbog prisutnosti OOS kroz otpor opterećenja, održava se napon U BX. Pod utjecajem ovog napona struja teče kroz opterećenje I H \u003d U BX / R4. Kao što se može vidjeti iz formule, struja opterećenja ne ovisi o otporu opterećenja (naravno, do određenih granica, zbog konačnog napona napajanja IC). Stoga, promjenom U BX od nule do 5 V pomoću potenciometra R1, s fiksnom vrijednošću otpora R4 = 10 Ohma, možete podesiti struju kroz opterećenje unutar 0 ... 0,5 A. Ovaj uređaj može se koristiti za punjenje baterija i galvanskih članaka. Struja punjenja je stabilna tijekom cijelog ciklusa punjenja i ne ovisi o stupnju pražnjenja akumulatora ili o nestabilnosti mreže. Maksimalna struja punjenja, postavljena pomoću potenciometra R1, može se promijeniti povećanjem ili smanjenjem otpora otpornika R4. Na primjer, kod R4=20 Ohma ima vrijednost od 250 mA, a kod R4=2 Ohma doseže 2,5 A (vidi gornju formulu). Za ovaj krug vrijede ograničenja maksimalne izlazne struje, kao i za krugove stabilizatora napona. Još jedna primjena snažnog stabilizatora struje je mjerenje niskih otpora voltmetrom na linearnoj skali. Doista, ako postavite vrijednost struje, na primjer, 1 A, tada spajanjem otpornika s otporom od 3 ohma u krug, prema Ohmovom zakonu, dobivamo pad napona na njemu U = l * R = l A * 3 ohma = 3 V, a spajanjem, recimo, otpornika s otporom od 7,5 ohma, dobivamo pad napona od 7,5 V. Naravno, na ovoj struji mogu se mjeriti samo snažni otpornici niskog otpora (3 V po 1 A je 3 W, 7,5 V * 1 A \u003d 7,5 W), međutim, možete smanjiti izmjerenu struju i koristiti voltmetar s nižom granicom mjerenja.

Snažan generator kvadratnog vala:

Sheme snažnog generatora pravokutnih impulsa prikazane su na sl. 12 (s bipolarnim napajanjem) i sl. 13 (s unipolarnim napajanjem). Krugovi se mogu koristiti, na primjer, u uređajima protuprovalni alarm. Mikrokrug je uključen kao Schmittov okidač, a cijeli krug je klasični relaksacijski RC oscilator. Razmotrite rad kruga prikazanog na sl. 12. Pretpostavimo da u trenutku uključivanja izlazni signal IC prelazi na razinu pozitivnog zasićenja (U OUT = + U IP). Kondenzator C1 počinje se puniti preko otpornika R3 s vremenskom konstantom Cl R3. Kada napon na C1 dosegne polovinu napona pozitivnog izvora napajanja (+U IP /2), IC DA1 prelazi u negativno zasićenje (U OUT = -U IP). Kondenzator C1 će se početi prazniti kroz otpornik R3 s istom vremenskom konstantom Cl R3 na napon (-U IP / 2) kada se IC vrati na pozitivno zasićenje. Ciklus će se ponoviti s periodom od 2,2C1R3, bez obzira na napon napajanja. Brzina ponavljanja pulsa može se izračunati po formuli:

f=l/2,2xR3Cl.

Ako se otpor izrazi u kiloomima, a kapacitet u mikrofaradima, tada dobivamo frekvenciju u kilohercima.

Snažan niskofrekventni sinusni generator:

Električni krug snažnog niskofrekventnog generatora sinusoidnih oscilacija prikazan je na sl.14. Generator je sastavljen prema shemi Wien mosta, koju čine elementi DA1 i C1, R2, C2, R4, osiguravajući potreban fazni pomak u POS krugu. Naponski dobitak IC pri istim vrijednostima Cl, C2 i R2, R4 mora biti točno jednak 3. S manjom vrijednošću Ku, oscilacije prigušuju, s većom vrijednošću, izobličenje izlaznog signala naglo se povećava. Pojačanje napona određeno je otporom žarnih niti žarulja ELI, EL2 i otpornika Rl, R3 i jednako je Ky = R3 / Rl + R EL1.2. Svjetiljke ELI, EL2 rade kao elementi s promjenjivim otporom u OOS krugu. S povećanjem izlaznog napona povećava se otpor žarnih niti žarulja zbog zagrijavanja, što uzrokuje smanjenje pojačanja DA1. Tako se amplituda izlaznog signala generatora stabilizira, a izobličenje sinusoidnog valnog oblika minimizira. Minimalno izobličenje pri najvećoj mogućoj amplitudi izlaznog signala postiže se korištenjem otpornika za ugađanje R1. Kako bi se uklonio utjecaj opterećenja na frekvenciju i amplitudu izlaznog signala, na izlazu generatora uključuje se krug R5C3.Frekvencija generiranih oscilacija može se odrediti formulom:

f=1/2piRC.

Generator se može koristiti, na primjer, prilikom popravka i testiranja glava zvučnika ili akustičnih sustava.

Zaključno, treba napomenuti da se mikro krug mora ugraditi na radijator s hlađenom površinom od najmanje 200 cm2. Kod ožičenja vodiča isprintana matična ploča za niskofrekventna pojačala, potrebno je osigurati da su "uzemljene" sabirnice za ulazni signal, kao i napajanje i izlazni signal spojene s različitih strana (vodiči na ove stezaljke ne smiju biti nastavak međusobno, ali povezani zajedno u obliku "zvijezde"). Ovo je neophodno kako bi se minimalizirao šum izmjenične struje i eliminiralo moguće samouzbuđivanje pojačala pri izlaznoj snazi ​​blizu maksimuma.

Na temelju materijala iz časopisa "Radioamator"

Krug pojačala na TDA2030 je najjednostavnije i najkvalitetnije pojačalo koje čak i školarac može ponoviti.

Opis TDA2030A čipa

U ulozi mikro kruga pojačala u ovom ćemo članku uzeti mikro krug TDA2030A, koji se može kupiti u apsolutno svakoj radio trgovini po cijeni ne većoj od štruce crnog kruha.

TDA2030A je IC koji proizvodi Pentawatt (paket s pet pinova za linearne integrirane sklopove velike snage). Uglavnom se koristi kao niskofrekventno pojačalo (ULF) u klasi pojačanja AB. Maksimalni pojedinačni napon je 44 volta. Malo je vjerojatno da ćete takav napon pronaći u svom kućnom laboratoriju. Stoga je korištenje ovog čipa sasvim prikladno za vaše elektroničke sitnice bez štete za spaljivanje čipa.

TDA2030A također ima veliku izlaznu struju do vršnih 3,5 ampera i ima nisko harmonično izobličenje i preslušavanje. To znači da će pojačalo sastavljeno na ovom čipu imati vrlo dobar zvuk. Osim toga, čip uključuje zaštitu od i automatski ograničava rasipanje snage. Uključena je i zaštita od pregrijavanja, u kojoj se mikro krug automatski isključuje kada je kućište prevruće.

p.s. Budući da su kineski TDA uglavnom preplavili tržište, moguće je da ove zaštite neće raditi kako bi trebale ili uopće neće raditi. Stoga ne preporučujem da ih provjeravate na kratki spoj i pregrijavanje.

Najjednostavniji krug pojačala na TDA2030A


Kao što vidite, ovdje nema ništa komplicirano. Prilikom sastavljanja kruga ne zaboravite na elektrolitičke, koji imaju polaritet i maksimalni napon. Kao što se sjećate, ne smije premašiti + Upit. + Upit u ovom krugu može se uzeti od 12 do 44 volta.

Snažni krug pojačala na TDA2030A

Ako želite, možete sastaviti krug s parom komplementarnih tranzistora, čime se povećava izlazna snaga. Drugim riječima, vaš zvučnik će tutnjati još jače ako je, naravno, dizajniran za takvu snagu. Shema nije ništa kompliciranija od prethodne:


Ako ne pronađete strane tranzistore BD907 i BD908, onda ih možete zamijeniti domaćim kolegama KT819, odnosno KT818.

Sve gore predložene sheme pojačavaju samo jedan kanal. Da bismo pojačali stereo signal, moramo napraviti još jedno takvo pojačalo. Također, ne zaboravite na hladnjake, jer se čip jako zagrijava pri velikoj snazi.

Zaključak

Dugo sam skupljao te sklopove i uvjerio sam se u njihove performanse. Iako mi je medvjed stao na uho, sa sigurnošću mogu reći da po kvaliteti zvuka ovakva pojačala nimalo ne zaostaju nekim fensi Hi-Fi pojačalima. Sasvim je prikladan za svaku malu sobu ili garažu srednje veličine za ples uz omiljene pjesme.

Također možete pronaći sve ove sheme u podatkovnoj tablici za mikro krug. Podatkovnu tablicu možete preuzeti s poveznice ili je lako pronaći na internetu.

Gdje kupiti pojacalo

Aliexpress ima čak i gotov pojednostavljeni jednostavni krug pojačala


Možete ga pogledati na ovaj veza.

Ako se uopće ne želite zamarati lemljenjem pojačala, onda možete kupiti gotove module koji će biti nekoliko puta jeftiniji od gotovih pojačala u kućištu

Glavne karakteristike i karakteristike kruga pojačala TDA2030. Upute za sastavljanje raznih uređaja na mikro krugu, potrebni dijelovi, savjeti.


Čip za bas pojačalo TDA2030A zasluženo je popularan među radio amaterima. Ona ima dobra izvedba i niske cijene, što omogućuje sastavljanje visokokvalitetnog ULF-a snage do 18 W uz minimalne troškove. No, ne znaju svi za njegove "skrivene vrline". Ispostavilo se da se na ovaj IC može sastaviti niz drugih korisnih uređaja.

Čip TDA2030A - karakteristike

Ovaj čip je pojačalo snage Hi-Fi klase AB od 18 W ili VLF drajver do 35 W sa snažnim vanjskim tranzistorima.

TDA2030A ne samo da pruža veliku izlaznu struju, već ima i:

  • mala harmonijska i intermodulacijska izobličenja;
  • široka propusnost pojačanog signala;
  • vrlo niska razina vlastite buke;
  • ugrađena izlazna zaštita od kratkog spoja;
  • sustav za automatsko ograničavanje rasipanja snage koji održava radnu točku IC izlaznih tranzistora u sigurnom području.
Ugrađena toplinska zaštita osigurava da se IC isključi kada se kristal zagrije iznad 145°C. Mikrokrug je izrađen u paketu Pentawatt i ima 5 pinova. Prvo, ukratko razmotrimo nekoliko shema za standardnu ​​upotrebu IC-ova - bas pojačala.

TDA2030A - sklopni krug


Tipični dijagram ožičenja TDA2030A


detalji:
  • 4 elektrolitska kondenzatora (C1, C2, C3 i C6) - 1 uF, 47 uF i 2x220 uF, redom.
  • 2 kondenzatora (C4, C5) - 100 nF.
  • 4 otpornika - R1 (47 kOhm), R2 (680 Ohm), R3 (13 kOhm), R4 (1 Ohm).
  • Dinamička glava (BA1).
Mikrokrug je spojen prema shemi neinvertirajućeg pojačala. Pojačanje je određeno omjerom otpora otpornika R2 i R3 koji tvore krug OOS. Izračunava se po formuli Gv=1+R3/R2 i lako se mijenja izborom otpora jednog od otpornika. To se obično radi s otpornikom R2. Kao što se može vidjeti iz formule, smanjenje otpora ovog otpornika uzrokovat će povećanje pojačanja (osjetljivosti) ULF-a.

Kapacitet kondenzatora C2 odabran je na temelju činjenice da je njegov kapacitet Xc = 1/2xfC na najnižoj radnoj frekvenciji najmanje 5 puta manji od R2. U ovom slučaju, na frekvenciji od 40 Hz, Xc2 = 1 / 6,28x40x47x10 do 6. stupnja = 85 ohma.

Ulazni otpor određen je otpornikom R1. Kao VD1, VD2, možete koristiti bilo koje silikonske diode sa strujom IPR0,5 ... 1 A i UOBR više od 100 V, na primjer, KD209, KD226, 1N4007

Dijagram povezivanja TDA2030A prikazan je ispod u slučaju korištenja unipolarnog napajanja:


detalji:
  • Audio pojačalo (DA1) - TDA2030A.
  • 2 ispravljačke diode (VD1, VD2) - 1N4001.
  • 4 elektrolitska kondenzatora (C1, C2, C4 i C3) - 3x10 uF odnosno 1x220 uF.
  • 2 kondenzatora (C5, C7) - 100 nF.
  • 6 otpornika - R1–R3, R5 (100 kOhm); R4 (4,7 kOhm), R6 (1 Ohm).
  • Dinamička glava (BA1).
Razdjelnik R1R2 i otpornik R3 tvore prednaponski krug kako bi se na izlazu IC (pin 4) dobio napon jednak polovici napona napajanja. Ovo je neophodno za simetrično pojačanje oba poluvala ulaznog signala. Parametri ovog kruga pri Vs = +36 V odgovaraju parametrima kruga prikazanog na prvom dijagramu, kada se napaja iz izvora od ±18 V. Primjer korištenja mikro kruga kao pokretača za ULF sa snažnim vanjskim tranzistorima je prikazano na donjem dijagramu:


detalji:
  • Audio pojačalo (DA1) - TDA2030A.
  • 2 ispravljačke diode (VD1, VD2) - 1N4001.
  • 4 elektrolitska kondenzatora (C1, C2, C3 i C4) - 1 uF, 47 uF i 2x100 uF, redom.
  • 4 kondenzatora (C5, C6, C8 i C7) - 3x100 nF i 220 nF.
  • 6 otpornika - R1 (47 kOhm), R2 (1,5 kOhm), R3, R4 (1,5 Ohm), R5 (30 kOhm), R6 (1 Ohm).
  • Dinamička glava (BA1).
Pri Vs = ±18 V pri opterećenju od 4 ohma pojačalo razvija snagu od 35 vata. Otpornici R3 i R4 uključeni su u strujni krug IC, čiji se pad napona otvara za tranzistore VT1, odnosno VT2.

Uz malu izlaznu snagu (ulazni napon), struja koju troši IC je mala, a pad napona na otpornicima R3 i R4 nije dovoljan za otvaranje tranzistora VT1 i VT2. Interni tranzistori mikro kruga rade.

Kako se ulazni napon povećava, izlazna snaga i struja koju troši IC rastu. Kada dosegne vrijednost od 0,3 ... 0,4 A, pad napona na otpornicima R3 i R4 bit će 0,45 ... 0,6 V. Tranzistori VT1 i VT2 će se početi otvarati, dok će biti spojeni paralelno s unutarnjim tranzistorima IK-a. Struja koja se dovodi do opterećenja će se povećati i, sukladno tome, izlazna snaga će se povećati. Kao VT1 i VT2 možete koristiti bilo koji par komplementarnih tranzistora odgovarajuće snage, na primjer, KT818, KT819.

Krug mosta TDA2030A prikazan je ispod:


detalji:
  • 2 audio pojačala (DA1, DA2) - TDA2030A.
  • 4 ispravljačke diode (VD1–VD4) - 1N4001.
  • 5 elektrolitskih kondenzatora - C1 (1 uF); C2, C9 (47 uF); C3, C5 (100 uF).
  • 4 kondenzatora (C4, C8 i C6, C7) - 2x100 nF, odnosno 2x220 nF.
  • 9 otpornika - R1, R9 (47 kOhm); R2, R8 (1 kΩ); R3, R6, R7 (22 kΩ); R4, R5 (1 ohm).
  • Dinamička glava (BA1).
Signal s izlaza IC DA1 dovodi se kroz razdjelnik R6R8 na invertirajući ulaz DA2, koji osigurava rad mikro krugova u antifazi. U tom se slučaju povećava napon na opterećenju, a kao rezultat toga povećava se izlazna snaga. Pri Vs = ±16 V pri opterećenju od 4 ohma, izlazna snaga doseže 32 vata. Za ljubitelje dvo-, tropojasnog ULF-a, TDA2030A mikro krug je idealna opcija, jer se aktivni niskopropusni i visokopropusni filtri mogu sastaviti izravno na njega.
  • Pročitajte i o 1,2-35 V
Krug tropojasnog bas pojačala prikazan je u nastavku:


detalji:
  • 3 audio pojačala (DA1–DA3) - TDA2030A.
  • 2 bipolarna tranzistora (VT1, VT2) - BD908, odnosno BD907.
  • 6 ispravljačkih dioda (VD1-VD6) - 1N4007.
  • 6 elektrolitskih kondenzatora - C1, C9, C16 (100 uF); C6 (10 uF); C7 (220 uF); C22 (47 uF).
  • 18 kondenzatora - C2, C3, C10, C12, C13, C19, C24 (100 nF); C4 (33 nF); C5 (15 nF); C8, C11, C17, C18, C23 (220 nF); C14, C20, C21 (1,5 nF); C15 (750 pF).
  • 20 otpornika - R1, R8 (1,5 Ohm, 2 W); R2 (100 kOhm); R3, R4, R11, R12, R20 (22 kOhm); R5, R13 (3,3 kOhm); R7, R17 (100 ohm); R9, R15, R21 (1 ohm); R14 (6,8 kOhm); R16, R23 (2,2 kOhm); R19 (12 kOhm); R22 (150 Ohma).
  • 3 promjenjiva otpornika (R6, R10, R18) - 47 kOhm.
  • 3 dinamičke glave (BA1-BA3).
Niskofrekventni kanal (LF) izrađen je prema shemi sa snažnim izlaznim tranzistorima. Na ulazu IC DA1 uključen je niskopropusni filtar R3C4, R4C5, a prva veza niskopropusnog filtra R3C4 uključena je u krug pojačala. Takav dizajn strujnog kruga omogućuje jednostavnim sredstvima (bez povećanja broja veza) da se dobije dovoljno visok nagib frekvencijskog odziva filtra.

Srednjefrekventni (MF) i visokofrekventni (HF) kanali pojačala sastavljeni su prema tipičnoj shemi na TDA2030A DA2, odnosno DA3. Na ulazu srednjeg kanala uključeni su visokopropusni filtar C12R13, C13R14 i niskopropusni filtar R11C14, R12C15, koji zajedno osiguravaju propusnost od 300 ... 5000 Hz. Filtar RF kanala sastavljen je na elementima C20R19, C21R20. Granična frekvencija svake veze niskopropusnog filtra ili visokopropusnog filtra može se izračunati formulom fCP = 160 / RC, gdje je frekvencija f izražena u hercima, R - u kiloomima, C - u mikrofaradima.

  • Vidi također o mikročipu
Navedeni primjeri ne iscrpljuju mogućnosti korištenja IMC TDA2030A kao bas pojačala. Tako, na primjer, umjesto bipolarnog napajanja mikro kruga (shema 3 i 4), možete koristiti unipolarno napajanje. Da biste to učinili, minus napajanja treba uzemljiti, prednapon treba primijeniti na neinvertirajući (pin 1) ulaz, kao što je prikazano na drugom dijagramu (elementi R1–R3 i C2). Konačno, na izlazu IC između pina 4 i opterećenja, potrebno je uključiti elektrolitički kondenzator i isključiti blokirajuće kondenzatore duž -Vs kruga iz kruga.

Razmotrite druge moguće namjene ovog čipa. TDA2030A nije ništa više od operacijskog pojačala sa snažnim izlaznim stupnjem i vrlo dobrim performansama. Na temelju toga dizajnirano je i testirano nekoliko shema za njegovo nestandardno uključivanje. Neki od sklopova testirani su "uživo", na maketi, neki su simulirani u programu Electronic Workbench.

Snažni repetitor signala na TDA2030A čipu


Signal na izlazu uređaja prema gornjoj shemi ponavlja ulaz u obliku i amplitudi, ali ima veliku snagu, odnosno krug može raditi na opterećenju s niskim otporom. Repetitor se može koristiti npr. za povećanje snage izvora napajanja i izlazne snage niskofrekventnih generatora (tako da se glave zvučnika ili zvučnici mogu izravno testirati). Radni frekvencijski pojas repetitora je linearan od DC do 0,5 ... 1 MHz, što je više nego dovoljno za niskofrekventni generator.
  • Pogledajte i kako to učiniti

TDA2030A - krug pojačala napajanja


Pojedinosti za dijagram s lijeve strane:
  • Audio pojačalo (DA1) - TDA2030A.
  • Zener dioda (VD1) - BZX55C5V1.
  • Elektrolitički kondenzator (C1) - 10 uF.
  • Kondenzator (C2) - 100 nF.
  • Otpornik (R1) - 470 Ohm.
Pojedinosti za dijagram s desne strane:
  • Elektrolitički kondenzator (C1) - 1 uF.
  • Kondenzator (C1) - 100 nF.
Mikrokrug je uključen kao repetitor signala, izlazni napon (pin 4) jednak je ulazu (pin 1), a izlazna struja može doseći 3,5 A. Zahvaljujući ugrađenoj zaštiti, krug se ne boji kratkog spoja krugova u opterećenju. Stabilnost izlaznog napona određena je stabilnošću reference, odnosno zener diode VD1 u krugu lijevo i integralnog stabilizatora DA1 u krugu desno.

Naravno, prema gore prikazanim dijagramima, moguće je sastaviti stabilizatore za drugačiji napon, samo trebate uzeti u obzir da ukupna (ukupna) snaga koju rasipa mikrokrug ne smije prelaziti 20 vata.

Na primjer, trebate izgraditi stabilizator za 12 V i struju od 3 A. Postoji gotov izvor napajanja (transformator, ispravljač i filterski kondenzator) koji daje Uip = 22 V pri potrebnoj struji opterećenja. Zatim dolazi do pada napona na mikro krugu Uims \u003d Uip - Uout \u003d 22 V -12 V \u003d 10V. Pri struji opterećenja od 3 A, disipirana snaga će doseći vrijednost Prac = Uims x In = 10V x 3A = 30 W, što premašuje najveću dopuštenu vrijednost za TDA2030A.

Maksimalni dopušteni pad napona na IC može se izračunati formulom: Uim = Rras.max / In. U našem primjeru, Uims = 20 W / 3A = 6,6 V. Stoga bi maksimalni napon ispravljača trebao biti Uip \u003d Uout + Uims \u003d 12V + 6,6V \u003d 18,6 V. U transformatoru će se morati smanjiti broj zavoja sekundarnog namota.

  • Vidi također dijagram
Otpor balastnog otpornika R1 u gore prikazanom krugu može se izračunati po formuli: R1 \u003d (Uip - Ust) / Ist, gdje su Ust i Ist napon i struja stabilizacije zener diode. Granice stabilizacijske struje mogu se naći u priručniku, u praksi se za zener diode male snage odabire unutar 7 ... 15 mA (obično 10 mA). Ako je struja u gornjoj formuli izražena u miliamperima, tada će se vrijednost otpora dobiti u kiloomima.

Jednostavno laboratorijsko napajanje na čipu TDA2030A



detalji:
  • Audio pojačalo (DA1) - TDA2030A.
  • 2 elektrolitska kondenzatora (C1, C2) - 10 uF i 100 uF.
  • Promjenjivi otpornik (R1) - 33 kOhm.
  • Otpornik (R2) - 4,3 kOhm.
Promjenom napona na ulazu IC potenciometrom R1 dobivamo kontinuirano podesiv izlazni napon. Maksimalna struja koju daje mikro krug ovisi o izlaznom naponu i ograničena je istom maksimalnom disipacijom snage na TDA2030A. Može se izračunati pomoću formule: Imax = Rras.max / Uims.

Na primjer, ako je na izlazu postavljen napon Uout = 6 V, dolazi do pada napona na mikro krugu Uims = Uip - Uout = 36 V - 6 V = 30 V, stoga će maksimalna struja biti Imax = 20 W / 30 V = 0,66 A. Pri Uout = 30 V, maksimalna struja može doseći najviše 3,5 A, budući da je pad napona na IC zanemariv (6 V).

Stabilizirano laboratorijsko napajanje na TDA2030A


Električna shema napajanja


detalji:
  • Linearni regulator (DA1) - LM78L05.
  • Audio pojačalo (DA2) - TDA2030A.
  • Zener dioda (VD1) - KS515A.
  • 3 elektrolitska kondenzatora (C1, C2 i C3) - 10, 1 i 100 mikrofarada, redom.
  • 3 otpornika (R1, R2, R4) - 2x2 kOhm, odnosno 1x10 kOhm.
  • Promjenjivi otpornik (R2) - 10 kOhm.
Izvor stabiliziranog referentnog napona (IC DA1) napaja parametarski stabilizator od 15 V sastavljen na VD1 zener diodu i otpornik R1. Ako se IC DA1 napaja izravno iz +36 V izvora, može pokvariti (maksimalni ulazni napon za IC 7805 je 35 V).

IC DA2 spojen je prema shemi neinvertirajućeg pojačala, čiji je dobitak definiran kao 1 + R4 / R2 i jednak 6. Stoga izlazni napon, kada se podešava potenciometrom R3, može poprimiti vrijednost od gotovo nule do 5 V x 6 = 30 V. Što se tiče maksimalne izlazne struje, za ovaj krug, sve gore navedeno vrijedi za jednostavno laboratorijsko napajanje, o kojem smo govorili gore.

Ako se pretpostavi niži regulirani izlazni napon (na primjer, od 0 do 20 V pri Uip = 24 V), elementi VD1, C1 mogu se isključiti iz kruga, a umjesto R1 može se postaviti kratkospojnik. Ako je potrebno, maksimalni izlazni napon se može promijeniti odabirom otpora otpornika R2 ili R4.

Učini sam podesivi izvor struje na TDA2030A


Električna shema stabilizatora


detalji:
  • Linearni regulator (DA1) - LM78L05.
  • Audio pojačalo (DA2) - TDA2030A.
  • Kondenzator (C2) - 100 nF.
  • Promjenjivi otpornik (R1) - 10 kOhm.
  • 2 otpornika (R4 i Rx) - 10 Ohma, 5 W.
  • Ampermetar.
  • Baterija - 1,2–12V.
Na invertirajućem ulazu IC DA2 (pin 2), zbog prisutnosti OOS kroz otpor opterećenja, održava se napon Uin. Pod utjecajem ovog napona struja In = Uin / R4 teče kroz opterećenje.

Kao što se može vidjeti iz formule, struja opterećenja ne ovisi o otporu opterećenja (naravno, do određenih granica, zbog konačnog napona napajanja IC). Stoga, promjenom Vin od nule do 5 V pomoću potenciometra R1, s fiksnom vrijednošću otpora R4 = 10 Ohma, moguće je regulirati struju kroz opterećenje unutar 0 ... 0,5 A.

Ovaj uređaj se može koristiti za punjenje baterija i galvanskih članaka. Struja punjenja je stabilna tijekom cijelog ciklusa punjenja i ne ovisi o stupnju pražnjenja akumulatora ili o nestabilnosti mreže. Maksimalna struja punjenja, postavljena pomoću potenciometra R1, može se promijeniti povećanjem ili smanjenjem otpora otpornika R4. Na primjer, s R4 = 20 ohma, ima vrijednost od 250 mA, a s R4 = 2 ohma doseže 2,5 A (vidi gornju formulu).

Za ovaj krug vrijede ograničenja maksimalne izlazne struje, kao i za krugove stabilizatora napona. Još jedna primjena snažnog stabilizatora struje je mjerenje niskih otpora voltmetrom na linearnoj skali. Doista, ako postavite vrijednost struje, na primjer, 1 A, tada spajanjem otpornika s otporom od 3 ohma u krug, prema Ohmovom zakonu, dobivamo pad napona na njemu U = l x R = l A x 3 ohma = 3 V, a spajanjem, recimo, otpornika otpora 7,5 ohma, dobivamo pad napona od 7,5 V.

Naravno, samo snažni otpornici niskog otpora mogu se mjeriti pri ovoj struji (3 V po 1 A je 3 W, 7,5 V x 1 A = 7,5 W), ali možete smanjiti izmjerenu struju i koristiti voltmetar s nižim mjerenjem ograničiti.

Snažan generator kvadratnog vala na TDA2030A


Gore su prikazani krugovi snažnog pravokutnog generatora - s bipolarnim napajanjem lijevo i s unipolarnim napajanjem desno. Krugovi se mogu koristiti, na primjer, u protuprovalnim alarmnim uređajima.

Pojedinosti za dijagram s lijeve strane:

  • Audio pojačalo (DA1) - TDA2030A.
  • Kondenzator C1 - 47 nF.
  • 3 otpornika R1–R3 - 10 kOhm).
  • Dinamička glava (BA1).
Pojedinosti za dijagram s desne strane:
  • Audio pojačalo (DA1) - TDA2030A.
  • Otpornik - 100 kOhm.
  • Elektrolitički kondenzator (C1) - 100 uF.
  • Dinamička glava (BA1).
Mikrokrug je uključen kao Schmittov okidač, a cijeli krug je klasični relaksacijski RC oscilator. Razmotrite rad kruga prikazanog na sl. 12. Pretpostavimo da u trenutku uključivanja izlazni signal IC prelazi na razinu pozitivnog zasićenja (Uout \u003d + Uip).

Kondenzator C1 počinje se puniti preko otpornika R3 s vremenskom konstantom Cl R3. Kada napon na C1 dosegne polovicu napona pozitivnog napajanja (+ Up / 2), DA1 IC će se prebaciti u negativno stanje zasićenja (Uout = -Up). Kondenzator C1 će se početi prazniti kroz otpornik R3 s istom vremenskom konstantom Cl R3 na napon (-Uip / 2) kada se IC vrati na pozitivno zasićenje. Ciklus će se ponoviti s periodom od 2,2C1R3, bez obzira na napon napajanja. Brzina ponavljanja pulsa može se izračunati po formuli: f = l / 2,2 x R3Cl.

Ako se otpor izrazi u kiloomima, a kapacitet u mikrofaradima, tada dobivamo frekvenciju u kilohercima.

Snažni niskofrekventni sinusni generator na TDA2030A


Električni krug snažnog niskofrekventnog generatora sinusoidnih oscilacija


detalji:
  • Audio pojačalo (DA1) - TDA2030A.
  • 2 kondenzatora (C1, C2) - 15 nF.
  • Elektrolitički kondenzator (C3) - 1000 uF.
  • 4 otpornika (R2, R4, R3 i R5) - 2x10 kOhm, 1x3 kOhm, 1x8,2 ​​Ohm (10 W).
  • 5 otpornika (R1–R5) - 10 kOhm.
  • 2 lampe (EL1, EL2) - SMN 6,3x50.
Generator je sastavljen prema shemi Wien mosta, koju čine elementi DA1 i C1, R2, C2, R4, osiguravajući potreban fazni pomak u POS krugu. Naponski dobitak IC pri istim vrijednostima Cl, C2 i R2, R4 mora biti točno jednak 3. Na nižoj vrijednosti Ku, oscilacije su prigušene, na višoj vrijednosti, izobličenje izlaznog signala naglo se povećava. Pojačanje napona određeno je otporom žarnih niti žarulja ELI, EL2 i otpornika Rl, R3 i jednako je Ky = R3 / Rl + REL1.2.

Svjetiljke ELI, EL2 rade kao elementi s promjenjivim otporom u OOS krugu. S povećanjem izlaznog napona povećava se otpor žarnih niti žarulja zbog zagrijavanja, što uzrokuje smanjenje pojačanja DA1. Tako se amplituda izlaznog signala generatora stabilizira, a izobličenje sinusoidnog valnog oblika minimizira. Minimalno izobličenje pri najvećoj mogućoj amplitudi izlaznog signala postiže se korištenjem otpornika za ugađanje R1.

Da bi se eliminirao utjecaj opterećenja na frekvenciju i amplitudu izlaznog signala, na izlazu generatora uključuje se krug R5C3.Frekvencija generiranih oscilacija može se odrediti formulom: f = 1 / 2piRC. Generator se može koristiti, na primjer, prilikom popravka i testiranja glava zvučnika ili akustičnih sustava.

Zaključno, treba napomenuti da se mikro krug mora ugraditi na radijator s hlađenom površinom od najmanje 200 cm2. Prilikom ožičenja tiskane pločice za niskofrekventna pojačala, potrebno je osigurati da su sabirnice "uzemljenja" za ulazni signal, kao i napajanje i izlazni signal spojeni s različitih strana (vodiči na ove stezaljke trebaju ne biti nastavak jedan drugog, već povezani zajedno u obliku "zvijezde")"). Ovo je neophodno kako bi se minimalizirao šum izmjenične struje i eliminiralo moguće samouzbuđivanje pojačala pri izlaznoj snazi ​​blizu maksimuma.

Video o montaži pojačala na TDA2030A čip:


TDA2030A je mikro krug dizajniran za obavljanje funkcija analognog jednokanalnog pojačala za Hi-Fi sustave snage do 18 W (ili pogonskog programa do 35 W). Pruža omjer signala i šuma od 106 dB. Opremljen ugrađenom toplinskom zaštitom (aktivira se pri zagrijavanju iznad 145 °C). Klasa pojačala - AB (kompromis).

Pinout mikro kruga je sljedeći.

Analozi koji se razlikuju po maksimalnom naponu napajanja:

  • TDA2040,
  • TDA2050
  • itd.

Osim TDA2030A postoje i druge vrste mikro krugova:

  • TDA2030AL (razlikuje se u kućištu i stoga možda neće stati na gotovu tiskanu ploču);
  • TDA2030 (standardna, osnovna verzija, razlikuje se od modifikacije "-A" nižim naponom napajanja);
  • TDA2030AV (dizajniran za okomitu montažu);
  • TDA2030AH (montiran paralelno s pločom).

LF pojačalo

Krug pojačala praktički se ne razlikuje od onog koji se preporučuje za uključivanje u podatkovnu tablicu mikro kruga.

Ispod je radni dijagram.

Stol. Tehnički podaci ovo niskofrekventno pojačalo bit će kako slijedi.

Napon napajanja

Vršna izlazna struja

Struja mirovanja

Dugoročni izlaz vlast

Na KG 0,5%, U jama \u003d 32V, R opterećenje. \u003d 4 Ohma

Na THD 0,5%, U pit \u003d 32V, R opterećenje. = 8 ohma

Na THD 0,5%, U pit \u003d 38V, R opterećenje. = 8 ohma

Dobitak za npr.

Ulazna impedancija

Raspon reprodukcije frekvencije

Ukupna vrijednost koeficijenta. nelinearna distorzija

Dijagram koristi sljedeće elemente:

Kondenzatori

C1 - 0,47 uF (1 kom);

C2 - 2,2 uF, nazivno za 50 V;

C3 - 22 uF, 50 V;

C4 - 1000 uF, 50 V;

C5 - 0,1 uF, 50 V;

C6 - 2200 uF, 50V;

C7 - 0,1 uF, 50 V;

Čip

DA je TDA2030A;

otpornost

R1, R2, R4, R5 - otpornici od 100 kΩ;

R3 - 4,7 kOhm;

VD1,2 - diode 1N4001;

Terminalne stezaljke.

Tiskana ploča bit će izrađena na jednoslojnom tekstolitu i izgledat će ovako.

Veličina tekstolita je samo 53x33 mm.

Gotov proizvod izgleda ovako.

Druga verzija pojačala na TDA2030A

Dakle, evo sheme.

PCB opcija (također jednostrana).

Sve potrebne stavke navedene su na kružni dijagram.

S toliko čvorova neki majstori izrađuju ovo pojačalo bez tiskanih pločica (spoj lemljenjem).

Ispada, na primjer, tako.

Mikrokrug je montiran na hladnjak sa unutra poklopci (radijator se puše izvana).

Napon napajanja za ovu opciju je 4,5...25 V.

Raspon frekvencija– 20...80 000 Hz.

Maks. snaga - 18 vata.

Neki savjeti

Ako nema vremena i mogućnosti za proizvodnju tiskane ploče, možete izgrebati utore na jednostranom tekstolitu tako da dobivena područja odgovaraju stazama na dijagramu. Ali ovdje biste trebali biti izuzetno oprezni kako biste izbjegli kratki spoj.

Gore navedeni sklopovi rade samo s jednim kanalom zvuka, pa ako vam je potreban stereo efekt, tada se broj dijelova i ploča množi s dva (izrađuju se dva identična bas pojačala).

Budući da je tijelo čipa zapravo spojeno na negativni terminal, ne biste trebali postavljati dva različita mikro kruga TDA2030A na isti hladnjak (ili ćete, alternativno, morati koristiti dielektrik koji provodi toplinu).

Da biste poboljšali toplinsku vodljivost, nanesite toplinsku mast na mjesto gdje hladnjak dodiruje tijelo čipa.


Datum objave: 01.12.2017

Mišljenja čitatelja
  • jurij / 21.07.2018 - 23:59
    "I ispod je radni dijagram." (unipolarni) omjer r5/r3 mora biti najmanje onoliko koliko je preporučeno u podatkovnoj tablici r1/r2 i manje. c1 bi također trebao biti kao podatkovna tablica 1uF, inače ga odrežite niske frekvencije. Budite prosvijetljeni: https://www.youtube.com/watch?v=6DpjYgfU1R8

Slični postovi