칩 TDA7294의 증폭기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 트랜지스터 전력 증폭기

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소개

증폭기 설계는 항상 어려운 과제였습니다. 다행스럽게도 최근 몇 년 동안 아마추어 디자이너의 삶을 편하게 해주는 많은 통합 솔루션이 등장했습니다. 나는 또한 나 자신을 위해 작업을 복잡하게 만들지 않았고 SGS-THOMSON MICROELECTRONICS의 TDA7294 칩을 기반으로 한 증폭기의 튜닝 및 안정적인 작동이 필요하지 않은 적은 수의 부품으로 가장 단순하고 고품질을 선택했습니다.

최근 인터넷에서 저는이 마이크로 회로에 대한 주장을 퍼뜨 렸습니다. 대략 다음과 같이 표현되었습니다. 이와 같은 것은 없습니다. 부적절한 전원 켜기 또는 단락을 통해서만 구울 수 있으며 흥분 사례는 저뿐만 아니라 눈에 띄지 않았습니다.

또한 부하의 단락에 대한 내부 보호 기능과 과열에 대한 보호 기능이 있습니다. 또한 음소거 기능(전원을 켰을 때 클릭을 방지하기 위해 사용)과 대기 기능(신호가 없을 때)이 있습니다. 이 IC는 ULF 클래스 AB입니다. 이 마이크로 회로의 주요 특징 중 하나는 예비 및 출력 증폭 단계에서 전계 효과 트랜지스터를 사용하는 것입니다. 그 장점은 높은 출력 전력(100옴 부하에서 최대 4W), 광범위한 공급 전압에서 작동하는 기능, 높은 기술적 특성(낮은 왜곡, 낮은 소음 수준, 넓은 작동 주파수 범위 등)을 포함합니다. , 필요한 최소한의 외부 구성 요소 및 저렴한 비용.

TDA7294의 주요 특징:

매개 변수	약관	최소	전형적인	최대	단위
공급 전압		± 10		± 40	В
주파수 응답	3db 신호 출력 전력 1W	20-20000			Hz에서
장기 출력 전력(RMS)	고조파 왜곡 0,5%: 최대 \u35d ± 8V, Rn \uXNUMXd XNUMX옴 최대 \u31d ± 6V, Rn \uXNUMXd XNUMX옴 최대 \u27d ± 4V, Rn \uXNUMXd XNUMX옴	60 60 60	70 70 70		화
피크 음악 출력 전력(RMS), 지속 시간 1초.	고조파 왜곡 10%: 최대 \u38d ± 8V, Rn \uXNUMXd XNUMX옴 최대 \u33d ± 6V, Rn \uXNUMXd XNUMX옴 최대 \u29d ± 4V, Rn \uXNUMXd XNUMX옴		100 100 100		화
일반 고조파 왜곡	포 = 5W; 1kHz Po = 0,1-50W; 20-20000Hz		0,005	0,1	%
	최대 \u27d ± 4V, Rn \uXNUMXd XNUMX옴: 포 = 5W; 1kHz Po = 0,1-50W; 20-20000Hz		0,01	0,1	%
보호 작동 온도		145			0C
대기 전류		20	30	60	엄마
입력 임피던스		100			k옴
전압 이득		24	30	40	db
피크 출력 전류		10			А
작동 온도 범위		0		70	0C
케이스 내열성				1,5	0C/W

제조업체의 회사 설명 및 일반적인 배선도 (PDF 형식).

이 마이크로 회로를 켜는 방법이 많이 있습니다. 가장 간단한 방법을 고려해 보겠습니다.

일반적인 스위칭 회로

항목 목록

마이크로 회로는 \u600e XNUMXcm 면적의 라디에이터에 설치해야 합니다.².

초소형 회로 케이스에는 공통이 아니라 전력 마이너스가 있으므로 조심하십시오!

방열판에 칩을 장착할 때는 서멀 그리스를 사용하는 것이 좋다. 마이크로 회로와 라디에이터(예: 운모) 사이에 유전체를 배치하는 것이 좋습니다. 처음으로 이것에 중요성을 두지 않았고 라디에이터를 케이스에 닫는 것이 왜 그렇게 두려운가 생각했지만 디자인을 디버깅하는 과정에서 실수로 테이블에서 떨어진 핀셋이 단락되었습니다. 케이스에 라디에이터. 폭발은 컸다! 칩이 산산조각났습니다! 일반적으로 나는 약간의 공포와 $ 10 :)로 출발했습니다. 증폭기가있는 보드에서 10000 미크론 x 50V의 강력한 전해질을 공급하는 것이 바람직하므로 전력 피크에서 전원 공급 장치의 전선이 전압 강하를 일으키지 않습니다.

일반적으로 전원 공급 장치의 커패시터 커패시턴스가 클수록 "죽을 기름으로 망칠 수 없습니다"라고 말하는 것처럼 좋습니다. 커패시터 C3를 제거하거나 설치하지 않을 수 있습니다. 결과적으로 앰프 앞에서 볼륨 컨트롤 (단순 가변 저항)을 켰을 때 볼륨을 높이면 고주파를 깎는 RC 회로를 얻은 것은 바로 그 때문 이었지만 일반적으로 초음파가 입력에 적용될 때 증폭기의 여기를 방지하기 위해 필요합니다. C6, C7 대신 보드에 10000mk x 50v, C8, C9를 넣었습니다. 가까운 명칭을 넣을 수 있습니다. 이들은 전원 필터이거나 전원 공급 장치에 있거나 표면 실장으로 납땜 할 수 있습니다. 했다.

지불

나는 개인적으로 기성품 보드를 사용하는 것을 좋아하지 않습니다. 한 가지 간단한 이유 때문에 정확히 동일한 크기의 요소를 찾기가 어렵습니다. 그러나 앰프에서 배선은 음질에 큰 영향을 미칠 수 있으므로 어떤 보드를 선택할지는 사용자에게 달려 있습니다. 각각 5-6 채널에 대해 앰프를 즉시 조립했기 때문에 3 채널에 대해 즉시 보드를 조립했습니다.

벡터 형식 (코렐 드로우 12)

증폭기 전원 공급 장치, 저역 통과 필터 등

전원 공급 장치

어떤 이유로 앰프의 전원 공급 장치는 많은 질문을 제기합니다. 사실, 바로 여기에서 모든 것이 아주 간단합니다. 변압기, 다이오드 브리지 및 커패시터는 전원 공급 장치의 주요 요소입니다. 이것은 가장 간단한 전원 공급 장치를 조립하기에 충분합니다.

전력 증폭기에 전원을 공급하려면 전압 안정화는 중요하지 않지만 전원용 커패시터의 커패시턴스는 중요할수록 좋습니다. 전원 공급 장치에서 증폭기까지의 전선 두께도 중요합니다.

내 전원 공급 장치는 다음과 같이 구현됩니다.

+-15V 공급 장치는 증폭기의 예비 단계에서 연산 증폭기에 전원을 공급하도록 설계되었습니다. 40V에서 안정화 모듈에 전원을 공급하여 추가 권선 및 다이오드 브리지 없이도 할 수 있지만 스태빌라이저는 매우 큰 전압 강하를 감쇠해야 하므로 스태빌라이저 미세 회로가 크게 가열됩니다. 안정기 마이크로 회로 7805/7905는 KREN의 수입 아날로그입니다.

블록 A1 및 A2의 변형이 가능합니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

블록 A1은 전원 노이즈 억제 필터입니다.

블록 A2 - 안정화된 전압 + -15V 블록. 첫 번째 대안은 저전류 소스에 전원을 공급하기 위해 구현하기 쉽고 두 번째 대안은 고품질 안정기이지만 구성 요소(저항)를 정확하게 선택해야 합니다. 그렇지 않으면 "+" 및 "-"의 왜곡이 발생합니다. 그런 다음 연산 증폭기에서 XNUMX의 스큐를 제공합니다.

변압기

100W 스테레오 앰프용 전원 공급 장치 변압기는 약 200W여야 합니다. 5채널 앰프를 만들고 있었기 때문에 더 강력한 트랜스포머가 필요했습니다. 하지만 100W를 모두 뽑아낼 필요는 없었고, 모든 채널이 동시에 전원을 공급받을 수는 없습니다. 나는 250V에서 4mm 와이어가 있고 1,5V에서 17개의 권선이 있는 4-6,3개의 권선에 대한 시장(사진 아래) 와트 광고에서 TESLA 변압기를 발견했습니다. 직렬로 연결하여 필요한 전압을 얻었지만 두 권선의 총 전압 ~ 17-27V를 얻기 위해 30V에서 두 권선을 약간 되감아 야했지만 권선이 맨 위에 있었기 때문에 그다지 많지 않았습니다. 일하다.

좋은 점은 토로이달 변압기입니다. 이들은 램프의 할로겐에 전원을 공급하는 데 사용되며 시장과 상점에 많이 있습니다. 구조적으로 두 개의 이러한 변압기를 다른 하나 위에 배치하면 방사가 상호 보상되어 증폭기 요소에 대한 간섭이 줄어듭니다. 문제는 하나의 12V 권선이 있다는 것입니다. 우리 라디오 시장에서는 그러한 변압기를 주문할 수 있지만 이러한 즐거움은 그만한 가치가 있습니다. 원칙적으로 2-100W용 변압기 150개를 구입하고 2차 권선을 되감으면 2,4차 권선의 권수를 약 XNUMX-XNUMX배 늘려야 합니다.

다이오드/다이오드 브리지

8-12A의 전류로 수입 다이오드 어셈블리를 구입할 수 있으므로 설계가 크게 단순화됩니다. 나는 KD 213 펄스 다이오드를 사용했고 다이오드에 대한 전류 마진을 제공하기 위해 각 팔에 별도의 브리지를 만들었습니다. 전원을 켜면 강력한 커패시터가 충전되고 전류 서지는 40V의 전압과 10000μF의 커패시턴스에서 매우 중요하며 이러한 커패시터의 충전 전류는 각각 10A의 두 팔을 따라 ~ 20A입니다. 이 경우 변압기 및 정류기 다이오드는 단락 모드에서 잠시 작동합니다. 전류에 의한 다이오드의 고장은 불쾌한 결과를 초래할 것입니다. 다이오드는 라디에이터에 설치되었지만 다이오드 자체의 가열을 찾지 못했습니다. 라디에이터가 차갑습니다. 전원 공급 장치 간섭을 제거하려면 브리지의 각 다이오드와 병렬로 ~ 0,33μF 유형 K73-17 커패시터를 설치하는 것이 좋습니다. 나는 정말로 그것을하지 않았다. + -15V 회로에서 405-1A의 전류에 대해 KTs2 유형의 브리지를 사용할 수 있습니다.

디자인

완공된 공사

가장 지루한 직업은 몸입니다. 케이스로는 PC에서 오래된 슬림케이스를 가져왔습니다. 쉽지는 않았지만 조금 깊이를 줄여야했습니다. 케이스가 성공한 것으로 판명되었다고 생각합니다. 전원 공급 장치는 별도의 구획에 있으며 케이스에 3 개의 증폭 채널을 더 자유롭게 넣을 수 있습니다.

일반 디자인

현장 테스트 후 라디에이터의 크기가 매우 인상적이라는 사실에도 불구하고 라디에이터에 팬을 배치하는 것이 적절하지 않은 것으로 나타났습니다. 통풍이 잘되도록 케이스에 아래에서 위로 구멍을 뚫어야했습니다. 팬은 최저 속도에서 100Ω 1W 트리머를 통해 연결됩니다(다음 그림 참조).

증폭기 블록

운모와 써멀 페이스트에 칩이 있고 나사도 분리해야 합니다. 방열판과 보드는 유전체 랙을 통해 케이스에 나사로 고정됩니다.

입력 회로

나는 정말로 이것을하고 싶지 않았고 이것이 모두 일시적이라는 희망으로 만 ....

이 배짱을 걸고 스피커에 작은 윙윙 거리는 소리가 났는데 "그라운드"에 문제가있는 것 같습니다. 앰프에서 모든 것을 버리고 파워 앰프로만 사용하는 날을 꿈꿉니다.

가산기 보드, 저역 통과 필터, 위상 시프터

규제 블록

결과

뒷모습은 전리품으로 돌려도 더 이쁘게 나왔네요... :)

공사비

네, 뭔가 싸게 나왔습니다. 아마도 나는 무언가를 고려하지 않았고 여전히 실험해야했기 때문에 항상 더 많이 구입했고 2 개의 미세 회로를 태우고 하나의 강력한 전해질을 폭발 시켰습니다 (이 모든 것을 받아들이지 않았습니다 계정). 이것은 5개 채널에 대한 증폭기의 계산입니다. 보시다시피 방열판은 매우 비싸고 저렴하지만 프로세서 용으로 거대한 냉각기를 사용했습니다. 그 당시 (240 년 반 전) 프로세서 냉각에 매우 좋았습니다. 보급형 수신기를 $500에 구입할 수 있다는 점을 고려하면 품질이 낮은 증폭기가 있지만 필요한지 여부를 생각할 수 있습니다. 이 클래스의 증폭기는 약 $XNUMX입니다.

저자: Novik P.E.; 간행물: pavel.artmech.com

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