TDA2030 칩에서 자동차 ULF의 가능성. 구성표, 설명

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ST Microelectronics의 TDA2030A 저주파 증폭기 칩은 라디오 아마추어들 사이에서 당연한 인기를 누리고 있습니다. 전기적 특성이 높고 비용이 저렴하여 최소한의 비용으로 최대 18W의 전력으로 고품질의 ULF를 조립할 수 있습니다. 그러나 모든 사람이 "숨겨진 장점"에 대해 아는 것은 아닙니다. 이 IC에 다른 유용한 장치를 많이 조립할 수 있음이 밝혀졌습니다.

TDA2030A 칩은 18W Hi-Fi 클래스 AB 전력 증폭기 또는 최대 35W의 VLF 드라이버(강력한 외부 트랜지스터 포함)입니다. 그것은 큰 출력 전류, 낮은 고조파 및 상호 변조 왜곡, 증폭된 신호의 넓은 대역폭, 매우 낮은 수준의 고유 잡음, 내장된 출력 단락 보호, 작동 지점을 유지하는 자동 전력 손실 제한 시스템을 제공합니다. 안전한 영역에 있는 IC 출력 트랜지스터. 내장된 열 보호 기능은 크리스탈이 145°C 이상으로 가열되면 IC가 꺼지도록 합니다. 마이크로 회로는 Pentawatt 패키지로 만들어졌으며 5개의 핀이 있습니다. 먼저, 저음 증폭기 IC의 표준 사용에 대한 몇 가지 체계를 간략하게 살펴보겠습니다. 일반적인 TDA2030A 스위칭 회로는 Fig. 1.

TDA2030 칩에서 자동차 ULF의 가능성. 일반적인 배선도 TDA2030A

미세 회로는 비 반전 증폭기 방식에 따라 연결됩니다. 게인은 OOS 회로를 형성하는 저항 R2와 R3의 저항 비율에 의해 결정됩니다. Gv=1+R3/R2 공식으로 계산되며 저항 중 하나의 저항을 선택하여 쉽게 변경할 수 있습니다. 이것은 일반적으로 저항 R2로 수행됩니다. 공식에서 알 수 있듯이 이 저항의 저항이 감소하면 ULF의 게인(감도)이 증가합니다. 캐패시터 C2의 커패시턴스는 가장 낮은 작동 주파수에서 커패시턴스 Xc=1/2ΩfC가 R2보다 5배 이상 작다는 사실을 기반으로 선택됩니다. 이 경우 40Hz Xs의 주파수에서₂=1/6,28*40*47*10^-6=85옴. 입력 저항은 저항 R1에 의해 결정됩니다. VD1, VD2로 전류 I가 있는 모든 실리콘 다이오드를 사용할 수 있습니다._홍보0,5 ... 1A 및 U_OBR 100V 이상(예: KD209, KD226, 1N4007). 단극 전원 공급 장치를 사용하는 경우 IC를 켜는 회로가 그림 2에 나와 있습니다. XNUMX.

TDA2030 칩에서 자동차 ULF의 가능성

분배기 R1R2와 저항 R3은 바이어스 회로를 형성하여 IC 출력(핀 4)에서 공급 전압의 절반에 해당하는 전압을 얻습니다. 이것은 입력 신호의 두 반파의 대칭 증폭에 필요합니다. Vs=+36V에서 이 회로의 매개변수는 그림에 표시된 회로의 매개변수에 해당합니다. 1, ±18V 소스에서 전원을 공급받을 때. 강력한 외부 트랜지스터가 있는 ULF용 드라이버로 미세 회로를 사용하는 예가 그림 3에 나와 있습니다. 삼.

TDA2030 칩에서 자동차 ULF의 가능성

Vs = ±18V, 4옴 부하에서 증폭기는 35와트의 전력을 생성합니다. 저항 R3 및 R4는 트랜지스터 VT1 및 VT2에 대해 각각 개방되는 전압 강하인 IC 전원 회로에 포함됩니다. 출력 전력(입력 전압)이 낮으면 IC에서 소비하는 전류가 적고 저항 R3 및 R4 양단의 전압 강하는 트랜지스터 VT1 및 VT2를 열기에 충분하지 않습니다. 마이크로 회로의 내부 트랜지스터가 작동합니다. 입력 전압이 증가하면 출력 전력과 IC에서 소비하는 전류가 증가합니다. 0,3 ~ 0,4A 값에 도달하면 저항 R3 및 R4 양단의 전압 강하는 0,45 ~ 0,6V가 됩니다. 트랜지스터 VT1 및 VT2는 내부 트랜지스터에 병렬로 연결되는 동안 열리기 시작합니다. IC의. 부하에 공급되는 전류가 증가하고 그에 따라 출력 전력이 증가합니다. VT1 및 VT2로 KT818, KT819와 같이 적절한 전원의 보완 트랜지스터 쌍을 사용할 수 있습니다. IC를 켜기 위한 브리지 회로는 Fig. 4.

TDA2030 칩에서 자동차 ULF의 가능성

IC DA1의 출력에서 나오는 신호는 분배기 R6R8을 통해 반전 입력 DA2로 공급되어 미세 회로의 역상 작동을 보장합니다. 이 경우 부하의 전압이 증가하고 결과적으로 출력 전력이 증가합니다. 16옴 부하에서 Vs=±4V에서 출력 전력은 32와트에 도달합니다. 5밴드, XNUMX밴드 ULF 팬의 경우 이 IC는 액티브 로우패스 및 하이패스 필터를 직접 조립할 수 있기 때문에 이상적인 옵션입니다. XNUMX 대역 ULF의 구성이 그림에 나와 있습니다. XNUMX.

TDA2030 칩에서 자동차 ULF의 가능성

저주파 채널(LF)은 강력한 출력 트랜지스터를 사용하는 방식에 따라 만들어집니다. IC DA1의 입력에는 저역 통과 필터 R3C4, R4C5가 포함되고 저역 통과 필터 R3C4의 첫 번째 링크는 증폭 회로에 포함됩니다. 이러한 회로 설계는 필터 주파수 응답의 충분히 높은 기울기를 얻기 위한 간단한 수단(링크 수를 늘리지 않고)을 허용합니다. 증폭기의 중주파(MF) 및 고주파(HF) 채널은 각각 IC DA2 및 DA3의 일반 회로에 따라 조립됩니다. 미드 레인지 채널의 입력에는 고역 통과 필터 C12R13, C13R14 및 저역 통과 필터 R11C14, R12C15가 포함되어 함께 300 ~ 5000Hz의 대역폭을 제공합니다. RF 채널 필터는 요소 C20R19, C21R20에 조립됩니다. 저역 통과 필터 또는 고역 통과 필터의 각 링크의 차단 주파수는 공식 fCP \u160d 2030 / RC로 계산할 수 있습니다. 여기서 주파수 f는 헤르츠, R-킬로옴, C-마이크로 패럿으로 표시됩니다. 주어진 예는 IMC TDA3,4A를 저음 증폭기로 사용할 수 있는 가능성을 소진하지 않습니다. 예를 들어 마이크로 회로용 바이폴라 전원 공급 장치(그림 1) 대신 단극 전원 공급 장치를 사용할 수 있습니다. 이렇게 하려면 전원 공급 장치의 마이너스를 접지하고 그림 2과 같이 비반전(핀 1) 입력에 바이어스를 적용해야 합니다. 3(요소 R2-R4 및 CXNUMX). 마지막으로 핀 XNUMX와 부하 사이의 IC 출력에서 전해 커패시터를 켜고 -Vs 회로를 따라 차단 커패시터를 회로에서 제외해야 합니다.

이 칩의 다른 가능한 용도를 고려하십시오. TDA2030A IC는 강력한 출력 단계와 매우 우수한 성능을 갖춘 연산 증폭기에 지나지 않습니다. 이를 바탕으로 비표준 포함에 대한 몇 가지 체계가 설계되고 테스트되었습니다. 일부 회로는 브레드보드에서 "라이브"로 테스트되었으며 일부는 Electronic Workbench 프로그램에서 시뮬레이션되었습니다.

강력한 신호 중계기

TDA2030 칩에서 자동차 ULF의 가능성

장치 그림의 출력 신호. 6은 입력의 모양과 진폭을 반복하지만 더 많은 전력, 즉 회로는 낮은 저항 부하에서 작동할 수 있습니다. 예를 들어 리피터는 전원 공급 장치를 증폭하고 저주파 발생기의 출력을 높이는 데 사용할 수 있습니다(그래서 라우드스피커 헤드 또는 음향 시스템을 직접 테스트할 수 있음). 중계기의 작동 주파수 대역은 DC에서 0,5 ~ 1MHz까지 선형이며 저주파 발생기에 충분합니다.

부스트 전원 공급 장치

TDA2030 칩에서 자동차 ULF의 가능성

마이크로 회로는 신호 중계기로 포함되며 출력 전압(핀 4)은 입력(핀 1)과 같고 출력 전류는 3,5A에 도달할 수 있습니다. 내장 보호 기능 덕분에 회로는 단락을 두려워하지 않습니다 부하의 회로. 출력 전압의 안정성은 기준의 안정성에 의해 결정됩니다. 제너 다이오드 VD1 무화과. 7 및 일체형 스태빌라이저 DA1 그림. 8. 당연히 그림에 표시된 다이어그램에 따라. 7 및 그림. 8, 다른 전압에 대한 안정 장치를 조립할 수 있습니다. 마이크로 회로에서 소비되는 총 전력이 20W를 초과해서는 안된다는 점만 고려하면 됩니다. 예를 들어 12V 및 3A 전류용 안정기를 구축해야 합니다. U를 생성하는 기성 전원(변압기, 정류기 및 필터 커패시터)이 있습니다._PI= 필요한 부하 전류에서 22V. 그런 다음 미세 회로 U에서 전압 강하가 발생합니다._IC= 유_PI -U_출구 = 22V -12V = 10V, 부하 전류 3A에서 소산 전력은 값 P에 도달합니다._RAS= 유_IC*I_Н \u10d 3V * 30A \u2030d XNUMXW로 TDAXNUMXA의 최대 허용 값을 초과합니다.

IC의 최대 허용 전압 강하 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

U_IC= 피_RAS.MAX/ 나_Н

우리의 예에서 U_IC\u20d 3W / 6,6A \uXNUMXd XNUMXV이므로 정류기의 최대 전압은 U_PI= 유_출구+U_IC \u12d 6,6V + 18,6V \uXNUMXd XNUMXV. 변압기에서 XNUMX차 권선의 권수를 줄여야 합니다.

안정기 저항 그림에 표시된 회로의 R1. 7은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

R1 = ( 유_PI -U_ST)/나_ST,

어디서 유_ST 나는_ST - 각각 제너 다이오드의 안정화 전압 및 전류.

안정화 전류 제한은 참고서에서 찾을 수 있으며 실제로 저전력 제너 다이오드의 경우 7 ... 15 mA(일반적으로 10 mA) 내에서 선택됩니다. 위의 공식에서 전류를 밀리암페어로 표시하면 저항 값은 킬로옴으로 표시됩니다.

간단한 실험실 전원 공급 장치

전원 공급 장치의 전기 회로는 그림에 나와 있습니다. 9. 전위차계 R1을 사용하여 IC 입력의 전압을 변경하면 지속적으로 조정 가능한 출력 전압을 얻을 수 있습니다.

마이크로 회로에 의해 주어진 최대 전류, 출력 전압에 따라 달라지며 IC에서 동일한 최대 전력 소모로 제한됩니다.

다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

I_최대 = 피_RAS.MAX/ 유_IC

예를 들어, 출력 전압이 U_출구\u6d XNUMXV, 미세 회로 U에서 전압 강하 발생_IC= 유_PI -U_출구\u36d 6V-30V \uXNUMXd XNUMXV이므로 최대 전류는 I_최대 = 20W / 30V = 0,66A. U에서_출구 = 30V인 경우 IC 양단의 전압 강하가 무시할 수 있기 때문에(3,5V) 최대 전류는 최대 6A에 도달할 수 있습니다.

안정화된 실험실 전원 공급 장치

TDA2030 칩에서 자동차 ULF의 가능성

전원 공급 장치의 전기 회로는 그림에 나와 있습니다. 10. 안정화된 기준 전압 소스인 DA1 칩은 VD15 제너 다이오드와 저항 R1에 조립된 1V 파라메트릭 안정기에 의해 전원이 공급됩니다. IC DA1이 +36V 소스에서 직접 전원을 공급받는 경우 고장날 수 있습니다(IC 7805의 최대 입력 전압은 35V임). IC DA2는 비 반전 증폭기의 방식에 따라 연결되며 이득은 1 + R4 / R2로 정의되고 6과 같습니다. 따라서 전위차계 R3에 의해 조정될 때 출력 전압은 값을 가질 수 있습니다 거의 5에서 6V * 30 = 9V까지. 최대 출력 전류에 관해서는 이 회로의 경우 위의 모든 것이 간단한 실험실 전원 공급 장치에 해당됩니다(그림 0). 더 낮은 조정된 출력 전압이 예상되는 경우(예: U에서 20 ~ XNUMXV_PI= 24V) VD1, C1 요소는 회로에서 제외할 수 있으며 R1 대신 점퍼를 설치할 수 있습니다. 필요한 경우 저항 R2 또는 R4의 저항을 선택하여 최대 출력 전압을 변경할 수 있습니다.

조정 가능한 전류 소스

TDA2030 칩에서 자동차 ULF의 가능성

스태빌라이저의 전기 회로는 그림 11에 나와 있습니다. 2. IC DA2(핀 XNUMX)의 반전 입력에서 부하 저항을 통한 OOS의 존재로 인해 전압 U가 유지됩니다._BX. 이 전압의 영향으로 전류 I가 부하를 통해 흐릅니다._Н = 유_BX /R4. 공식에서 알 수 있듯이 부하 전류는 부하 저항에 의존하지 않습니다(물론 IC의 최종 공급 전압으로 인해 특정 한계까지). 따라서 U를 변경_BX 전위차계 R5을 사용하여 1에서 4V까지 저항 R10=0옴의 고정 값을 사용하여 0,5...XNUMXA 범위 내에서 부하를 통해 전류를 조정할 수 있습니다. 이 장치는 배터리 및 갈바니 셀을 충전하는 데 사용할 수 있습니다. 충전 전류는 전체 충전 주기 동안 안정적이며 배터리 방전 정도나 주 전원의 불안정성에 의존하지 않습니다.

전위차계 R1을 사용하여 설정된 최대 충전 전류는 저항 R4의 저항을 높이거나 낮춤으로써 변경할 수 있습니다. 예를 들어, R4=20옴에서 값은 250mA이고 R4=2옴에서 2,5A에 도달합니다(위 공식 참조). 이 회로의 경우 전압 안정기 회로와 마찬가지로 최대 출력 전류에 대한 제한이 유효합니다. 강력한 전류 안정 장치의 또 다른 적용은 전압계를 사용하여 선형 눈금으로 낮은 저항을 측정하는 것입니다. 실제로 전류 값을 예를 들어 1A로 설정하면 옴의 법칙에 따라 저항이 3옴인 저항을 회로에 연결하여 전압 강하를 얻습니다. U = l * R = l A * 3 옴 = 3 V, 예를 들어 저항이 7,5 옴인 저항을 연결하면 7,5 V의 전압 강하가 발생합니다. 물론 이 전류에서는 강력한 저저항 저항만 측정할 수 있습니다(3당 1 V). A는 3W, 7,5V * 1A \u7,5d XNUMXW) 이지만 측정된 전류를 줄이고 측정 한계가 더 낮은 전압계를 사용할 수 있습니다.

강력한 구형파 발생기

TDA2030 칩에서 자동차 ULF의 가능성

강력한 직사각형 펄스 생성기의 구성이 그림에 나와 있습니다. 12(바이폴라 공급 장치 포함) 및 그림. 13(단일 공급 장치 포함). 이 회로는 예를 들어 도난 경보 장치에 사용할 수 있습니다. 마이크로 회로는 슈미트 트리거로 포함되어 있으며 전체 회로는 고전적인 이완 RC 발진기입니다. 그림에 표시된 회로의 작동을 고려하십시오. 12. 전원을 켤 때 IC의 출력 신호가 양의 포화 수준(U_출구 = +유_PI). 커패시터 C1은 시간 상수 C3R3로 저항 R1을 통해 충전을 시작합니다. CXNUMX의 전압이 양극 전원 전압의 절반에 도달하면(+U_PI/ 2), IC DA1은 음의 포화 상태(U_출구 =-U_PI). 커패시터 C1은 동일한 시간 상수 Cl R3로 저항 R3을 통해 전압(-U_PI / 2) IC가 양의 포화 상태로 다시 전환될 때. 이 주기는 전원 공급 장치의 전압에 관계없이 2,2C1R3 주기로 반복됩니다.

맥박 반복률 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

f=2,2/3*RXNUMXCl.

저항이 킬로옴으로 표시되고 커패시턴스가 마이크로패럿으로 표시되면 주파수는 킬로헤르츠로 표시됩니다.

강력한 저주파 사인파 발생기

TDA2030 칩에서 자동차 ULF의 가능성

정현파 진동의 강력한 저주파 발생기의 전기 회로가 그림에 나와 있습니다. 14. 발전기는 DA1 및 C1, R2, C2, R4 요소로 구성된 Wien 브리지 방식에 따라 조립되어 POS 회로에 필요한 위상 편이를 제공합니다. Cl, C2 및 R2, R4의 동일한 값에서 IC의 전압 이득은 정확히 3과 같아야합니다. Ku 값이 작을수록 발진이 감쇠되고 값이 클수록 출력 신호의 왜곡이 감소합니다. 급격히 증가합니다. 전압 이득은 램프 ELI, EL2 및 저항 R3, R3의 필라멘트 저항에 의해 결정되며 Ky = RXNUMX / RXNUMX + R과 같습니다._EL1,2. 램프 ELI, EL2는 OOS 회로에서 가변 저항을 가진 요소로 작동합니다. 출력 전압이 증가하면 가열로 인해 램프 필라멘트의 저항이 증가하여 게인 DA1이 감소합니다. 따라서 생성기 출력 신호의 진폭이 안정화되고 정현파의 왜곡이 최소화됩니다. 출력 신호의 가능한 최대 진폭에서 최소 왜곡은 튜닝 저항 R1을 사용하여 달성됩니다. 출력 신호의 주파수 및 진폭에 대한 부하의 영향을 제거하기 위해 R5C3 회로가 생성기 출력에 포함됩니다.

생성된 진동의 빈도 공식에 의해 결정될 수 있습니다.

f=1/2piRC. 예를 들어 라우드스피커 헤드 또는 음향 시스템을 수리하고 테스트할 때 발전기를 사용할 수 있습니다.

결론적으로 냉각 표면적이 200cm 이상인 라디에이터에 미세 회로를 설치해야 한다는 점에 유의해야 합니다.². 저주파 증폭기용 인쇄 회로 기판을 배선할 때 입력 신호용 "접지" 버스와 전원 공급 장치 및 출력 신호가 서로 다른 측면에서 연결되도록 해야 합니다(이 단자에 대한 도체는 서로의 연속이 아니라 "별"의 형태로 함께 연결됩니다) "). 이는 AC 험을 최소화하고 최대 출력에 가까운 출력에서 앰프의 가능한 자체 여기를 제거하는 데 필요합니다.

잡지 "Radioamator"의 자료에 따르면

간행물: cxem.net

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