При построении качественного УНЧ, многие выбирают отлично зарекомендовавшую себя специализированную микросхему LM3886 - высококачественный аудио усилитель мощности, способный выдавать больше 50 ватт непрерывной средней мощности в 4-омную нагрузку и 40 ватт в 8 Ом, при 0.1% THD+N, в частотном диапазоне от 20 Гц до 20 кГц. Почему именно LM3886? У неё полностью защищены элементы на выходе от перенапряжения, пониженного напряжения, перегрузок, в том числе и мгновенных пиков температуры. Тепловая защита срабатывает быстрее, чем разрушается кристалл микросхемы. Здесь имеется отличное соотношение сигнал/шум - более 92 дБ, с низким уровнем шума всего 2 мкВ. Она демонстрирует крайне низкий THD+N, в районе значений 0.03% при номинальной мощности в звуковом спектре, и обеспечивает отличную линейность.
Схема усилителя звука на 50 ватт
По сути, схема похожа на ту, что . Делитель Rf1, Ri определяют коэффициент усиления в данном случае усиление 22k/1k = 22 (27dB). Конденсатор Ci 47uF образует ФВЧ с частотой среза 5 Гц.
Характеристики усилителя на LM3886
- Максимальная выходная мощность: 65 Вт RMS - 108 Вт пиковая
- Коэффициент нелинейных искажений: 0,02% при 50 Вт
- Отношение сигнал-шум: 110 дБ на 50 Вт - 92 дБ на 1 Вт
LM3886 имеет следующие системы защиты:
- от перенапряжения;
- от перегрузки;
- от короткого замыкания выхода;
- от перегрева.
Ещё одна особенность схемы - отсутствие конденсатора времени задержки, что подключен к MUTE. Катушка L1 содержит 15 витков эмалированной проволоки вокруг резистора R7. Диаметр проволоки должен быть не менее 0,5 мм. Вся конструкция дросселя замотана в термоусадочную трубку. Конденсатор C2 может быть электролитическим, но лучше использовать неполярный или биполярный.
Как правило, в звуковых усилителях, используются небольшие по габаритам тороидальные трансформаторы, но такие трансформаторы дорогие и дефицитные. Преимущество тороидального трансформатора в том, что они имеют очень низкую утечку магнитного потока, поэтому они могут быть размещены в одном корпусе с усилителем. В данном проекте используем стандартный трансформатор. Характеристики трансформатора должны быть следующие;
- Для 8 Ом - стандартный режим: 220/2 х 24 В (со средним выходом) не менее 150 Вт
- Для 4 Ом - стандартный режим: 220/2 х 18 В (со средним выходом) не менее 150 Вт
Ниже описывается только один канал. Второй полностью идентичен. Усилитель выполнен на современной интегральной микросхеме TDA1514A производимой фирмой PHILIPS. Имеет следующие характеристики:
- выходная мощность 50 Вт;
- сопротивление нагрузки RL 8 Ом;
- нелинейные искажения 0,1%;
- напряжение питания +/- 30 В;
- ток покоя 60 мА.
Микросхема TDA1514A производится в корпусе SIL-9P. В своей структуре имеет встроенные каскады предохранения от перегрева и защиту от короткого замыкания. Имеет также каскад запаздывания включения динамиков, постоянную времени которого определяют величины элементов R2, С4. Коэффициент усиления схемы (10-200) зависит от отношения R4 к R3.
Рис. 1. Схема электрическая принципиальная.
Усилитель, собранный из элементов комплекта, сразу работает правильно и не требует регулировки. Интегральную микросхему следует привинтить к алюминиевому радиатору. Во время работы микросхема достаточно сильно нагревается, и при длительной нагрузке на полную мощность встроенная защита от перегрева будет выключать усилитель.
|
4,7 мкФ/16 В |
|
|
220 мкФ/40 В |
|
Рис. 2. Монтажная плата.
Рис. 3. Печатная плата.
Во время монтажа следует обратить внимание на то, что "минус" питания подключен к радиаторному вкладышу интегральной микросхемы. Поэтому под микросхему можно использовать изоляционную прокладку, не забыв промазать ее силиконовой смазкой или, монтируя усилитель в металлическом корпусе, заизолировать радиатор.
Рис. 4. Подключение устройства.
Рис. 5. Схема блока питания.
Для того чтобы полностью использовать возможности описанного усилителя, его следует оборудовать соответствующим блоком питания. Он должен давать напряжение, не превышающее +/-30 В (без нагрузки). Сетевой трансформатор должен иметь мощность не менее 120 Вт.
Конденсаторы, использованные в каждой ветви блока питания, должны иметь емкость по 10000 мФ. Очень важно правильное подключение "масс" источника питания, усилителя и работающего с ними предусилителя. Показывает это рис. 4. Перед включением усилителя следует в положительную ветвь включить резистор с сопротивлением несколько десятков ом и мощностью несколько ватт.
Это позволит предохранить дорогостоящую микросхему от повреждений в случае замыкания в усилителе. После проверки тока покоя (> 60 мА при отсутствии сигнала на 1 канал) усилитель готов к работе.
ВРЛ - 100 лучших радиоэлектронных схем, 2004.
Доброе время суток. Наконец – то у меня появилось свободное время, так не пропадать же ему зря. Не скажу, что я уж так сильно люблю поработать, но то , что валяются без дела запчасти , меня очень раздражает. И вот так получился очередной усилитель. Собран он на основе довольно популярной в 90 – х годах микросхемы тда1514а, которая обладает очень хорошим звучанием, её можно сравнить с lm3886, звук довольно схожий. В микросхеме есть куча всевозможных защит, кому интересно прочитайте это сами , скачав .
Это второй стереоусилитель на таких микросхемах , который я собрал, первый был собран ещё в те годы , когда я только вернулся с армии. Усилитель мне служил верой и правдой, работой был очень доволен, хоть и был собран навесным монтажем. Как – то ко мне приехал в гости мой товарищ, с которым мы вместе служили, понравился ему мой усилок и просил ему его продать, продать я не согласился, а просто подарил.
Прошло уже довольно много времени с той поры, но то , как звучал тот усилитель , у меня осталось в памяти. Собрав в последствии довольно много усилителей, так и не почувствовал того звучания, нет – усилители были вполне достойными, но вот звук то отличался.
Не так давно мне удалось раздобыть пару ОРИГИНАЛьных микросхем тда1514а, чему был несказанно рад. Взяв старый справочник, нашел там схему и описание, по сути там было три варианта включения : обычный, обычный без вольтодобавки и мостовой. На мостовой у меня не было ни нагрузки, н и желания, ни лишней пары микросхем. Больше всего понравилось включение без цепи вольтодобавки, при этом звук значительно улучшался, хоть и выходная мощность немного уменьшалась.
Изначально опробовал включение с вольтодобавкой, в итоге получил 67 Вт на 4 Ом, при этом звук был вполне неплохой, но одно из плеч то увеличивалось относительно другого по амплитуде, то уменьшалось. В итоге отключил вольтодобавку, по сути там конденсатор и резистор выкинуть да и всё, снова включил, снова попробовал нагрузить и поглядеть, что же будет с сигналом, сигнал не возрастал выше 15 В и далее начиналась обрезка верхушек синусоиды, что характерно практически сразу в обеих плечах. Включив музыку, послушав около часа, снова включил вольтодобавку и сразу же отключил, звук реально немножко стал хуже, стало будто при басах что – то подхрипывает, а на ВЧ начинает посвистывать, но это только моё субъективное мнение.
В общем решил делать только без цепи вольтодобавки. Мощность и так вполне прил и чная, а 5-6 Вт для меня погоды не сделают. П рикинул как будет всё на печатке, развёл и отложил на время. Когда выдалось свободное – начал *ваять*. Получилось вполне неплохо , печатку делал под имевшиеся у меня обрезки стеклотекстолита, так чтоб не валялись без дела, поэтому такие маленькие получились, но зато разводка по всем правилам.
Нашел старый корпус от спутникового тюнера, *доработал напильником* и в итоге имеем вот такой усилитель.
Блок питания аналоговый, трансформатор от усилителя вега 10у120с, радиаторы от него тоже, всё очень хорошо подошло как по мощности так и по габаритам, да и рекомендуемое питания практически было идеально выдержано.
Теперь немножко о том самом звучании. Усилитель абсолютно не прихотлив к АС, отлично отыгрывает любые музыкальные жанры (стили или как угодно зовите). Предпочтений у него нет, как то у ламповиков или ИТУНов. При прослушивании на АС типа ы90, он очень хорошо себя зарекомендовал, мощность чувствовал, как говорить -*по взрослому*, при этом искажений не возникало практически до упора выкрученной ручки регулятора громкости. Настоятельно советую, всем желающим повторить собранный мной усилитель, позаботиться о том, чтобы поверхность к которой будет прикручиваться корпус микросхемы был максимально ровным, так как микросхема закрепляется с двух сторон и если где-то будет *бугорок* то можно просто расколоть корпус, а это очень не дешёвая как по времени, так и по деньгам потеря.
Микросхема давно снята с производства, считается довольно большой редкостью и поэтому появилось много китайских (и не только) подделок. В розничной продаже цены за 1 шт начинаются от 20$, при этом не известно на 100% , что же там будет внутри.
Я периодически вяло подумывал о том, что неплохо бы восстановить усилитель и поставить его с колонками для воспроизведения фоновой музыки при застолье или звукового сопровождения при просмотре музыкальных программ на телевизоре - все-таки колонки деревянные, не чета нынешним пластиковым, звучали, помнится, неплохо.
Особого качества при этом не требуется, и веговский класс AAA ну совершенно тут ни к чему. К тому же, возиться с усилителем ради таких задач совсем в лом.
И пал мой взор на предлагаемый компанией Мастер Кит усилитель D-класса MP3116mini . Уж больно там «Все в одном»: регуляторы громкости и тембра, широкий диапазон однополярного(!) напряжения питания, подходящая выходная мощность 50 Вт… Размеры же при этом совсем смешные: 6 × 3 см.
А ну, попробую я его приспособить к своим колонкам. Блок питания от какого-то ноутбука на 19 вольт и 4 ампера тут же под руку попался.
Единственный минус - усилитель без корпуса. Но такие задачи я теперь решаю с помощью 3D принтера! Незаменимая, надо сказать, вещь для любителей типа «Сделай сам» или DIY, как теперь модно говорить. У меня доработанный MC2 стоит на столе, уже как стандартный и привычный инструмент, такой как паяльник или шуруповерт.
Рисуем корпус в SketchUp и печатаем, все удовольствие занимает около часа, ну еще немножко на покраску и сушку, так как хотелось иметь незаметный черный корпус.
Напечатал, примерил, сообразил, что неплохо бы поставить выключатель и индикатор питания. Хотя ток покоя усилителя весьма невелик, и его можно вообще на отключать, но с выключателем и индикатором как-то привычнее.
Просверлить отверстие большого диаметра в тонкой стенке корпуса очень помогают конические (ступенчатые) сверла. Рекомендую иметь такие в домашней мастерской.
Собранная конструкция выглядит по сравнению с колонками как-то несерьезно. Можно было бы все внутрь колонки запихнуть, но не захотелось насквозь сверлить заднюю стенку из советской качественной фанеры.
Но поверьте, звук этот малыш выдает вполне на уровне! На совсем маленькой громкости немного не хватает высоких, но это легко исправляется эквалайзером, который теперь есть в каждом телефоне и плеере, с которых, собственно, и предполагается воспроизводить звук. Низких более чем достаточно, приходится убавлять. На средней громкости, на которой и будет основное применение, звук вполне достойный, на большой - отличный.
Усилитель НЧ собран на микросхеме TPA3116D2.
Технические характеристики.
Мощность на нагрузке 4 Ом. при U пит. 21В. – 2 x 50 Вт. (BTL), 100 Вт. (PBTL)
Уровень сигнала на входе. - 0,8 … 2В.
Отношение сигнал/шум. - 102 dB
Коэффициент гармоник на половине мощности 25Вт. - 0,1%
Напряжение питания – 4,5 В … 26 В.
Схема позволяет включать микросхему в двух режимах:
1. Мостовой BTL. В этом включении можно получить 2 канала по 50 Вт.
2. Параллельно – мостовой (PBTL). Так как в этом режиме два канала BTL включены ещё и параллельно, то на выходе получаем один канал с удвоенной мощностью – 100 Вт.
На схемах ниже показаны все необходимые изменения для обоих режимов.
1. Подготовка платы для работы в мостовом режиме. Стерео 50 Вт.
Собранный усилитель работает в мостовом режиме. Но если вы подаете на него сигнал по не симметричной линии, установите перемычки P7 и P12. Больше никаких перемычек устанавливать не надо.
2. Подготовка платы для работы в параллельно-мостовом режиме. Один канал 100 Вт.
Установите перемычки P14, P15 и соедините перемычкой выходы усилителя P3 с P4 и P8 с P11.
Теперь ваш усилитель будет работать в параллельно-мостовом режиме и выдавать 100 Вт. Громкоговоритель подключайте к P6 и P8. Сигнал подавайте на вход правого канала.
Подбором резисторов R5 и R8 можно подобрать уровень усиления и входное сопротивление, а также перевести усилитель в режимы ведущего (master) или ведомого (slave)
Усилитель имеет очень высокий КПД > 90%, поэтому он не очень требователен к теплоотводу. В качестве радиатора можно использовать, например этот . Форма, крепежные отверстия и размеры, которого сделаны специально для этого модуля. К тому же он имеет золотое покрытие, что внешне очень привлекательно.
Радиатор
Это открытый проект! Лицензия, под которой он распространяется –
