5 parimat uuritud 40-vatist võimendusahelat

Selles postituses räägime viiest silmapaistvast, hõlpsasti ülesehitatavast, madala moonutusega Hi-Fi 40-vatisest võimendusahelast, mida saab mõnede väiksemate muudatuste abil veelgi suurema võimsusega täiustada.

Selle artikli aitas mulle pühendunud jälgija meili teel saata

Ehkki leiate mitu hübriidväljundmoodulit, suudab vaevalt ükski neist ühendada lihtsuse taskukohasuse ja suurepärase üldise jõudlusega.

Üks neist on SGS-i kiip TDA2030, mida kasutatakse käesolevas võimendis. Võimendi paigutus on keeruline: toiteallikas koos kahe sillaga seotud väljundtransistoriga. Helisignaal antakse pistikupesa K1 ja kondensaatori C1 kaudu toiteallika lC1 mitteinverteerivale sisendile.

Toitevool IC-le kõigub vastavalt sisendsignaalile.

Seetõttu on sellel takistite R6, R7 ümber ühtlaselt muutuv pingelang. R8 ja R9, arvestades, et need asuvad opampi lähtejoontes. Niikaua kui vool on alla 1 A, on takistite pingelangus transistoride T1 ja T2 sisselülitamiseks ebapiisav. See tähendab, et kuni 2 W väljundid 4 Ohmi kõlaritesse tarnitakse täielikult opampi poolt.

Niipea kui väljundvool tõuseb üle 1 A taseme, lülitatakse transistorid sisse ja tugevdatakse võimendi väljundvõimsust.

Kui sisendsignaal on madal, on transistori kaudu ebapiisav vaikevool, kuid kuna see juhtub opampi ristvõrgu kaudu, hoitakse probleeme lõpuks kõrvale.

IC pakub lisaks termokompensatsiooni ja tagab seetõttu tööpunkti garanteeritud stabiilsuse.

Toitepinge võib olla vahemikus 12 V kuni absoluutse maksimumini 44 V. Võimendi ehitamine trükkplaadile peab olema lihtne.

Transistorid koos mikropiirkonnaga peaksid olema paigaldatud ja isoleeritud umbes 2 k W-1 jahutusradiaatorile. Kandke palju soojust juhtivat komposiiti. Toiteliini peab kaitsma 3,15 A kaitsme. liin peaks olema kaitstud 3,15 A kaitsmega.

Vooluringi skeem

PCB disain

Osade nimekiri

Takistid, kõik 1/4 vatti 5%, kui pole täpsustatud

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

Kondensaatorid

• C1 = 470 nF
• C2 = 10uF, 63V radiaal
• C3 = 4,7 uF, 63 V radiaal
• C4, C5, C7 = 220 nF MKT või keraamika
• C6 = 2200uF, 50V radiaal

Pooljuhid

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

Mitmesugust

• K1 = helipesa või pesa
• Radiaator = 2K W ^ -1
• Isoleerivad seibid jne IC1, T1, T2 jaoks

Tehnilised kirjeldused

Tööpinge: maksimaalselt 44V

Väljundvõimsus = 22 vatti 8 oomi kõlaris ja 40 vatti 4 oomi kõlaris THD = 0,1%

Harmooniliste moonutuste diagramm

• 1 kHz 8 oomi juures 11 vatti juures = 0,012%
• 1 kHz 4 oomi juures 20 vatti = 0,032%
• 20 kHz 8 oomi juures 11 vatti juures = 0,074%
• 1 kHz 8 oomi juures 1 vatti juures = 0,038%
• 1 kHz 4 oomi juures 1 vatti juures = 0,044%
• Voolutugevus = 38mA, umbes pooleks
• Efektiivsus = 8 Ohm 62,5%
• Maksimaalne koormus = 4 oomi 64%

2) 40-vatine võimendi IC LM391 abil

See teine ​​disain on võimas, kortsutamata keskmise võimsusega võimendi, mis sobib spetsiaalselt kasutamiseks kitarristide ja džässmuusika artistide seas populaarsetes kaasaskantavate võimendites.

Võimendi on tõhus segu sisseehitatud helidraiverist IC LM391-80 ja bipolaarsete transistoridega ehitatud tõukejõu väljundastmest.

Allpool vaadatakse üle mõned disaini ainulaadsed aspektid.

NTC, mis on füüsikalises kontaktis väljundtransistoridega, võimaldab LM391-l selle ülekuumenemise korral toiteetapi välja lülitada. Selle soojusohutuse lähtepunkt asub NTC voolu juures umbes 200 pA.

NTC-d maandav elektrolüütkondensaator toimib nn pehme käivitusena, mis on võimendi sisselülitamisel vältima valjuhääldist kostuvat lärmakat klõpsu või muud häirivat müra.

Võib tunduda, et kaitse on liiga tundlik ja seetõttu võib R4 või NTC väärtuse jaoks vaja minna mõningaid katseid ja vigu. Võimendis on tagasisidet lihtne rakendada, ühendades R23 liinivõrku C5-R7.

Teised komponendid otsustavad koos R10-ga võimendi sagedusreaktsiooni, mis võib konkreetsete nõudmiste täitmiseks vajada täpsustamist. Selles artiklis toodud komponentide numbrid võivad siiski enamiku rakenduste jaoks korras olla.

C5 ja R7 erinevate väärtustega katsetamise tulemust on lihtne määrata (või kuulda), lühistades R23 lühidalt. 4 oomi kõlarite puhul tuleb R23 vähendada 0,18 oomini. Kahjuks on LM391-80 haavatav võnkumiste suhtes, mida tuleb komponentide RX, C6, C8 ja C9 kaudu kontrolli all hoida (paljudel juhtudel võib C6 eemaldada).

Takisti RX minimeerib spetsiaalselt avatud ahela võimendust. Kui kasutatakse RX-d, peab Ry olema kinnitatud, et kompenseerida tekkivat väljalülitatud pinget. Komponendid R22 ja C12 moodustavad Boucheroti võrgu, mis toimib võimendi stabiliseerimiseks kõrgetel sagedustel. Võimendi sisendit peab juhtima madala impedantsiga allikas, mis on võimeline edastama heli signaale (0 dB).

Võrk R1-C1 summutab amplituudid üle 50 kHz. Võimendi vaikevool on määratletud eelseadistatud P1 abil. Reguleerige see juhtimisseade alguses 0 Ohmile ja häälestage seda täpselt, kuni tekib 50 mA vaikevool.

Kui soovite otsida väheseid moonutusi, saate selle suurendada 400 mA-ni. Kõik transistorid on paigutatud PCB samasse sektsiooni, et neid saaks koos NTC-ga kinnitada ühisele jahutusradiaatorile.

Jahutusradiaator peab olema üsna suur, soojustakistusega 1 K Wsl või vähem. Pange tähele, et L1 on tehtud 20 pöördega, mille diameeter on 0,8 mm. emailitud vasktraat keriti ümber R21. C9 on keraamiline kondensaator.

Vooluringi skeem

Tehnilised andmed

Nüüd kontrollime mõnda testitud teavet:

Toitepingega: 35 V R23 lühis:

3 dB ribalaius (8 Q): umbes 11 Hz kuni 20 kHz

THD (mööduv harmooniline moonutus) sagedusel 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 voolutugevuse algtase).

PCB ja komponentide paigutus

Osade nimekiri

3) 40-vatine võimendi, kasutades Texas Instruments'i IC LM2876

Kolmas disain on veel üks lahe Hi-Fi 40-vatine võimendusahel, mis kasutab ühte kiipi LM2876, et edastada kindlaksmääratud kogus muusikat 8 ohmi kõlari kaudu.

IC LM2876 on kõrgekvaliteediline helivõimendi kiip, mis on loodud töötama pidevalt 40 vatti keskmise võimsusega 8-oomi valjuhääldis, mille THD on 0,1% ja sagedusala on 20 Hz kuni 20 kHz.

Selle mikroprotsessori jõudlus on palju parem kui teistel hübriidmikrofonidel tänu selle sisseehitatud funktsioonile nimega Self Peak Instantaneous Temperature Control Circuit või SPiKe.

SPiKe sisaldab kiibi täielikku kaitset väljundpinge, alakoormuse, ülekoormuse ja juhuslike lühiste eest.

IC LM2876-l on suurepärane signaali ja müra suhe üle 95 dB, mis tagab suurepärase Hi-Fi taseme heli selguse ja taasesituse.

LM2876 kinnitusdiagramm

Vooluringi skeem

Selle LM2876-põhise 40-vatise võimendi täielik skeem on esitatud allpool:

Selle kohta lisateabe saamiseks külastage veebisaiti IC-i andmeleht

4) 40-vatine stereovõimendi vooluring IC ICDA TDA7292 abil

Siiani oleme arutanud mono 40-vatise väljundiga võimendeid, kuid see loendi neljas vooluahel on mõeldud pakkuma 40 + 40-vatist stereoväljundit ühe kiibiga IC TDA7292 kaudu. Nii et kui otsite 40-vatise võimendi stereoversiooni, täidab see disain teie nõude väga lihtsalt.

Seda silmapaistvat ühe kiibiga stereovõimendit toodab ST mikroelektroonika .

Vooluring vajab vähe komponente ja selle saab kiiresti konfigureerida, kasutades selleks hästi välja töötatud PCB-d, mis on sisestatud andmelehel.

Põhijooned

• Lai toitepinge vahemik (alates +/- 12 V ± 33 V)
• Töötab optimaalse väljundvõimsuse saamiseks topeltvarustusega
• Kavandatud andma täisväljundvõimsust 40 W + 40 W 8 Ω toitepingega = ± 26 V ja kogu harmoonilise moonutuse korral kuni = 10%
• Sisemiselt kõrvaldatud pop-heli, kui toide sisse / välja lülitatakse
• Funktsioon Mute, mis on samuti ('pop' -vaba)
• Kui vaigistusnupp on maandatud, lülitub mikrolüliti rohkem madala energiatarbega ooterežiimi.
• Sisemiselt on IC lühisekaitsega, mis tähendab, et IC ei põle ega saa kahjustusi, kui väljund on kogemata lühis või üle koormatud.
• Samuti on IC-l sisseehitatud termiline ülekoormuskaitse, nii et ülekuumenemine ei kahjusta ka IC-d.

Täielik vooluringi skeem

Absoluutne maksimaalne hinnang

Järgnevad on IC maksimaalne absoluutne hinnang TDA7292, mida ei tohiks ületada, et kaitsta IC püsivate kahjustuste eest:

• Alalisvoolu toitepinge ± 35 V
• (Mina_VÕI) Väljundi tippvool (sisemiselt piiratud) 5 A
• (P_aastani) Võimsuse hajumine Tcase = 70 ° C 40 W
• (T_peal) Töötemperatuur -20 kuni 85 ° C
• (T_j) Ristmiku temperatuur -40 kuni 150 ° C
• (T_stg) Säilitustemperatuur -40 kuni 150 ° C

Viide: Lisateavet ja PCB täielikku kujundust leiate artiklist IC originaalne andmeleht.

5) 40-vatine võimendi ainult transistoridega

Kõik ülalkirjeldatud kujundused sõltuvad integraallülitustest ja me kõik teame, kui hõlpsalt võivad need IC-d igal ajahetkel vananeda. Parim viis universaalse igihalja võimendi kujundamiseks on selle diskreetse transistoriseeritud versioonina, nagu on näidatud selles viiendas lõplikus kujunduses:

See on tegelikult selle veebisaidi populaarse 100-vatise võimendi lühendatud versioon. Seda on lihtsustatud, eemaldades paar mosfetti ja vähendades toiteallikat 24V-ni.

Ülaltoodud 40-vatise transistoriga võimendi vooluringis näidatud osad tunduvad veidi ebatraditsioonilised ja ei pruugi turul hõlpsasti saadaval olla. Selliste transistoriseeritud versioonide ilu on aga see, et aktiivseid komponente saab hõlpsasti asendada samaväärsete väärtustega. Ka selle disaini jaoks võime leida sobivad vasted ja asendada need siin, et saada samu veatuid tulemusi.

Hitachi insenerid on suurepäraselt välja töötanud võimendi, mis tagab silmapaistva selguse minimaalsete moonutustega. Olen seda katsetanud ja olin tohutult vaimustuses oma tohutu reguleeritava võimsusvahemiku ja erakordse väljundkvaliteedi poolest.

Kogu varuosade loetelu leiate aadressilt see artikkel.