Es muy sencillo, incluso una persona que no sea muy buena en ingeniería eléctrica puede repetirlo. El ULF de este chip será ideal para su uso como parte de un sistema acústico para una computadora doméstica, un televisor o un cine. Su ventaja es que no requiere ajustes ni sintonizaciones finas, como es el caso de los amplificadores de transistores. ¿Y qué podemos decir sobre la diferencia con los diseños de lámparas? Las dimensiones son mucho más pequeñas.

No se requiere alto voltaje para alimentar los circuitos de ánodo. Por supuesto, también hay calefacción, como en los diseños de lámparas. Por tanto, si piensas utilizar el amplificador durante mucho tiempo, lo mejor es instalar, además de un radiador de aluminio, al menos un pequeño ventilador para el flujo de aire forzado. Sin él, el circuito amplificador del microconjunto TDA7294 funcionará, pero existe una alta probabilidad de que entre en protección de temperatura.

¿Por qué TDA7294?

Este chip ha sido muy popular durante más de 20 años. Se ha ganado la confianza de los radioaficionados, ya que tiene características muy altas, los amplificadores basados ​​​​en él son simples y cualquiera, incluso un radioaficionado novato, puede repetir el diseño. El amplificador en el chip TDA7294 (el circuito se muestra en el artículo) puede ser monofónico o estereofónico. La estructura interna del microcircuito consta de: Un amplificador de audio construido sobre este microcircuito pertenece a la clase AB.

Ventajas del microcircuito.

Ventajas de utilizar un microcircuito para:

1. Salida de potencia muy alta. Unos 70 W si la carga tiene una resistencia de 4 ohmios. En este caso, se utiliza el circuito habitual para conectar el microcircuito.

2. Aproximadamente 120 W a 8 ohmios (puenteado).

3. Nivel muy bajo de ruidos extraños, la distorsión es insignificante, las frecuencias reproducidas se encuentran en el rango completamente perceptible por el oído humano: de 20 Hz a 20 kHz.

4. El microcircuito se puede alimentar desde una fuente de voltaje de CC de 10 a 40 V. Pero hay un pequeño inconveniente: es necesario utilizar una fuente de alimentación bipolar.

Vale la pena prestar atención a una característica: el coeficiente de distorsión no supera el 1%. En el microconjunto TDA7294, el circuito del amplificador de potencia es tan simple que incluso sorprende cómo permite obtener un sonido de tan alta calidad.

Propósito de los pines del microcircuito.

Y ahora con más detalle qué conclusiones tiene el TDA7294. El primer tramo es la “señal de tierra”, conectada al cable común de toda la estructura. Los pines “2” y “3” son entradas inversoras y no inversoras, respectivamente. El pin "4" es también la "señal de tierra" conectada al cable común. La quinta pata no se utiliza en amplificadores de audio. La pata “6” es un complemento de voltios; se le conecta un condensador electrolítico. Los pines “7” y “8” son fuente de alimentación más y menos para las etapas de entrada, respectivamente. Pata “9” – modo de espera, utilizado en la unidad de control.

De manera similar: pata "10": modo de silenciamiento, también utilizado al diseñar un amplificador. Los pines “11” y “12” no se utilizan en el diseño de amplificadores de audio. La señal de salida se toma del pin "14" y se suministra al sistema de altavoces. Los pines "13" y "15" del microcircuito son "+" y "-" para conectar la alimentación a la etapa de salida. En el chip TDA7294, el circuito no es diferente de los propuestos en el artículo, se complementa solo con el circuito que está conectado a la entrada.

Características del microensamblaje.

Al diseñar un amplificador de audio, debe prestar atención a una característica: la fuente de alimentación negativa, y estas son las patas "15" y "8", conectadas eléctricamente al cuerpo del microcircuito. Por tanto, es necesario aislarlo del disipador, que en cualquier caso se utilizará en el amplificador. Para ello es necesario utilizar una almohadilla térmica especial. Si está utilizando un circuito amplificador de puente en el TDA7294, preste atención al diseño de la carcasa. Puede ser de tipo vertical u horizontal. La versión más común se denomina TDA7294V.

Funciones de protección del chip TDA7294.

El microcircuito proporciona varios tipos de protección, en particular contra caídas de tensión de alimentación. Si el voltaje de suministro cambia repentinamente, el microcircuito entrará en modo de protección, por lo que no habrá daños eléctricos. La etapa de salida también está protegida contra sobrecargas y cortocircuitos. Si el cuerpo del dispositivo se calienta a una temperatura de 145 grados, el sonido se apaga. Cuando se alcanzan los 150 grados, cambia al modo de espera. Todos los pines del chip TDA7294 están protegidos contra la electrostática.

Amplificador

Sencillo, accesible para todos y, lo más importante, económico. En tan solo unas horas podrás montar un muy buen amplificador de audio. Además, pasarás la mayor parte del tiempo grabando el tablero. La estructura de todo el amplificador consta de unidades de potencia y control, así como 2 canales ULF. Intente utilizar la menor cantidad de cables posible en el diseño del amplificador. Siga recomendaciones simples:

1. Un requisito previo es conectar la fuente de alimentación con cables a cada placa de circuito ultrasónico.

2. Ate los cables de alimentación formando un haz. Con esto se puede compensar ligeramente el campo magnético creado por la corriente eléctrica. Para hacer esto, debe tomar los tres cables de alimentación: "común", "menos" y "más", y con un poco de tensión tejerlos en una trenza.

3. Bajo ninguna circunstancia utilice en el diseño los llamados “bucles de tierra”. Este es el caso cuando el cable común que conecta todos los bloques de la estructura se cierra formando un bucle. El cable de tierra debe conectarse en serie, comenzando desde los terminales de entrada hasta la placa de circuito ultrasónico y terminando en los conectores de salida. Es extremadamente importante conectar los circuitos de entrada mediante cables blindados y aislados.

Unidad de control para modos de espera y silencio.

Este chip también tiene silenciamiento. Las funciones deben controlarse mediante los pines “9” y “10”. El modo se activa si no hay voltaje en estas patas del microcircuito o si es inferior a un voltio y medio. Para habilitar el modo, es necesario aplicar un voltaje a las patas del microcircuito, cuyo valor exceda los 3,5 V. Para que las placas amplificadoras se controlen simultáneamente, lo cual es importante para los circuitos tipo puente, una unidad de control Está ensamblado para todas las etapas.

Cuando se enciende el amplificador, se cargan todos los condensadores de la fuente de alimentación. También hay un condensador en la unidad de control que almacena carga. Cuando se acumula la carga máxima posible, el modo de espera se apaga. El segundo condensador utilizado en la unidad de control es responsable del funcionamiento del modo de silenciamiento. Se carga un poco más tarde, por lo que el modo silencio se apaga en segundo lugar.

Los transistores de alta potencia ampliamente utilizados, por ejemplo, los tipos KT903 y KT812 con varios índices de letras, pueden proporcionar una potencia de salida de una cascada sin transformador de hasta 100-120 W. Un aumento adicional de la potencia de salida requiere la conexión en paralelo de dos o tres transistores del mismo tipo o el uso de refrigeración por aire forzado de los disipadores de calor. Todo esto complica el diseño y funcionamiento de los amplificadores.

Desde hace mucho tiempo se conoce un método para aumentar la potencia de salida de los amplificadores, que consiste en utilizar dos amplificadores de potencia idénticos, conectados de tal manera que la señal de entrada se suministra a sus entradas en forma de dos oscilaciones, iguales en amplitud, pero opuestas. en signo, y la carga se conecta directamente entre las salidas de los amplificadores. Estos amplificadores se denominan amplificadores de puente balanceados. A lo largo de los años, aparecieron descripciones de amplificadores similares en las páginas de revistas de radioaficionados de la URSS, Alemania Oriental, Polonia y otros países, aunque con una potencia de no más de 10 W.

La figura muestra un diagrama esquemático de un amplificador de potencia de baja frecuencia de puente balanceado de 250 W con un coeficiente de distorsión armónica de aproximadamente el 2% en la banda de frecuencia de 30 Hz a 16 kHz. La base del diseño son dos amplificadores idénticos de baja frecuencia (A y B), ensamblados sobre transistores de silicio bipolares. No existe ningún dispositivo de protección de transistor de final de línea ni etapa de entrada diferencial. La fase de la señal de entrada suministrada a la toma Gn1 se cambia mediante un inversor de fase en el transistor T8, ensamblado según un circuito con carga compartida. El coeficiente de transferencia de dicha cascada para la carga del colector es -1, para la carga del emisor es +1. Esto significa que los voltajes de señal suministrados desde las salidas de la cascada en el transistor T8 son iguales en amplitud, pero de signo opuesto, que es lo que se requiere para el funcionamiento normal del amplificador en un circuito puente. La fuente de alimentación (común para los amplificadores A y B) se realiza según un circuito de onda completa utilizando un transformador reductor Tr1 y dos diodos D1, D2. El circuito de filtrado consta de tres condensadores electrolíticos de 2500 μFx100 V conectados en paralelo. Resistencia de carga 12-15 ohmios. La carga se conecta directamente entre las salidas de ambos amplificadores. La repetición del diseño es posible utilizando transistores domésticos de silicio de alto voltaje como KT626V (T1), KT801A (T3), KT312A (T2), KT802A (T4), KT903A (T6, T7), KT626V (T5). Los diodos D1 y D2 deben tener una capacidad nominal de corriente de hasta 10 A, por ejemplo, tipo D242B. Todos los condensadores electrolíticos, excepto C1, pueden dimensionarse para una tensión de funcionamiento de 60 V. El transformador Tr1 tiene un núcleo W50x70. El devanado primario contiene 218 vueltas de cable PEV-2 con un diámetro de 1,1 mm, el devanado secundario contiene 120 vueltas con un grifo del medio, cable PEV-2 con un diámetro de 1,9 mm.

Para garantizar el funcionamiento normal del amplificador, los transistores T3-T7 deben tener disipadores de calor efectivos. Puede utilizar los disipadores de calor de placas más simples hechos de láminas de duraluminio ennegrecidas. Las dimensiones de los disipadores de calor, como se indica en las fuentes primarias, deben ser las siguientes: para transistores T6 y T7 - ​​​​3x160x160 mm; para transistores T4 y T5 – 2x60x60 mm; para transistor T2 – 2x15x15 mm. Si utiliza el transistor KT602A como T2, no se requiere ningún disipador de calor adicional.

La configuración del amplificador ensamblado comienza con la verificación de la instalación y las conexiones. Luego encienda la alimentación y configure los modos de funcionamiento de cada uno de los canales del amplificador por separado con la señal y la carga apagadas. Primero con una resistencia variable. R 9 establezca la corriente consumida por el canal B en 60 mA. A continuación, una resistencia variable. R 5 asegúrese de que el voltaje constante en la salida del canal B sea de 30 V. Luego se realizan operaciones similares con el canal A.

Luego encienda la carga y mida el voltaje constante a través de ella. Se permite que este voltaje no sea superior a ±0,3 V. De lo contrario, la resistencia variable R5 de los canales A y B se corrige nuevamente para que el voltaje constante en la carga vuelva a la normalidad. Y solo después de esto podrás probar el amplificador con la fuente de señal.

Por supuesto, en la mayoría de los casos de práctica amateur, no se requiere una potencia de salida de 250 W. Pero el principio descrito anteriormente para construir amplificadores de potencia de baja frecuencia de puente balanceado puede resultar útil al crear amplificadores de menor potencia (40-50 W) basados ​​​​en dos amplificadores de baja potencia. Sólo es necesario que ambos amplificadores fuente sean del mismo tipo, tengan las mismas características y que la fuente de alimentación permita recibir la potencia requerida. En promedio, podemos suponer que la potencia del rectificador y el transformador debe ser al menos el doble de la potencia de salida máxima del amplificador en su conjunto.

En conclusión, es necesario señalar que la calidad de funcionamiento de cualquier amplificador de potencia de baja frecuencia depende en gran medida de la fuente de la señal amplificada, las etapas previas de regulación y corrección, la propia instalación electroacústica en la que se utiliza este amplificador, así como así como de la potencia, impedancia de entrada y calidad de funcionamiento del altavoz (o altavoces, si son varios).

Montar un subwoofer para automóvil con sus propias manos es una tarea bastante honorable, pero a menudo surgen dificultades al ensamblar el amplificador de potencia que debería alimentar el cabezal del subwoofer. Para cabezales bastante potentes, la red estándar de 12 voltios no es suficiente y es necesario aumentar el voltaje con la ayuda de un convertidor de voltaje.

No es posible lograr una alta potencia sin usar un convertidor, pero ¿qué hacer si no tienes la experiencia adecuada en la construcción de un convertidor, pero realmente quieres construir un amplificador para un subwoofer?

Según las leyes de la física, es imposible obtener más de 18 vatios de potencia de una red de 12 voltios con una carga de 4 ohmios; estamos hablando de potencia de salida pura y sinusoidal, pero, como siempre, hay excepciones. Existe una variedad de amplificadores que funcionan en clase H, que le permiten obtener una potencia de salida de 50 a 70 vatios de una red de 12 voltios, pero dichos amplificadores de microcircuitos (por ejemplo, TDA1562) son muy caros, por lo tanto, debe buscar para otra solución.

Hoy consideraremos una de las opciones más baratas para UMZCH para un subwoofer. El conocido microcircuito TDA2003 es al menos el microcircuito UMZCH más barato. Está alimentado por 12 voltios y puede proporcionar una potencia máxima de hasta 10-12 vatios con una carga de 2 ohmios.

La principal ventaja del microcircuito en sí es que puede funcionar con cabezales dinámicos de baja impedancia con una resistencia de bobina de hasta 2 ohmios. El microcircuito es de naturaleza monofónica (un solo canal), por lo que debe haber un circuito puente que aumentará la potencia de salida del amplificador.

La versión puente funciona muy bien con cabezales estándar de 4 ohmios durante mucho tiempo, la potencia de salida es de alrededor de 20 vatios, las sobretensiones máximas durante las frecuencias graves profundas son de hasta 30 vatios, pero, por supuesto, esto no es pura potencia. Pero es muy posible alimentar un subwoofer de potencia media con esta opción.

La segunda característica de esta opción es que el microcircuito cuesta un centavo (medio dólar cada uno), la base del elemento contiene solo unos pocos componentes, con un costo total de no más de un dólar, pero si tiene placas viejas, puede desoldar todos los componentes necesarios de ellos.

El microcircuito funciona en clase AB, por lo que es imposible evitar el sobrecalentamiento, por lo que los microcircuitos deben instalarse en un disipador de calor común y no es necesario utilizar juntas aislantes adicionales, ya que la masa de los microcircuitos es la misma.

Conexión en puente: conexión de un amplificador a altavoces, en la que los canales de un amplificador estéreo funcionan en modo de amplificadores de potencia monobloque. Amplifican la misma señal, pero en antifase. En este caso, el altavoz se conmuta entre las dos salidas de los canales de amplificación.

La conexión en puente le permite aumentar significativamente la potencia del amplificador.

El voltaje de salida a través de la carga resulta ser el doble, por lo tanto, con el mismo voltaje de suministro y carga, la potencia de salida de un amplificador que utiliza un circuito puente es teóricamente entre 1,5 y 4 veces mayor que la de un amplificador separado. Los amplificadores de potencia de las unidades principales modernas se fabrican de acuerdo con este diseño. La posibilidad de conexión en puente está prevista en casi todos los modelos de amplificadores adicionales.

Además de la ventaja de una mayor potencia de salida, los amplificadores de puente también tienen desventajas.
En primer lugar, el coeficiente armónico aumenta aproximadamente entre 1,2 y 1,7 veces en comparación con los amplificadores originales y el coeficiente de amortiguación es dos veces menor (con una resistencia de carga constante). Teóricamente, la distorsión armónica no debería cambiar, pero en la práctica el aumento se produce debido a diferencias en las características de los amplificadores reales (incluso idénticos). El deterioro de la amortiguación también es comprensible: las impedancias de salida de los amplificadores se han acumulado.

Una forma de aumentar la potencia de salida de un amplificador cuando el voltaje de suministro es bajo es encenderlo circuito puente. Dos etapas o amplificadores idénticos se conmutan en antifase y funcionan con una carga común. El altavoz se conecta directamente al circuito puente sin utilizar condensadores de acoplamiento. El voltaje de salida a través de la carga resulta ser el doble, por lo tanto, con el mismo voltaje de suministro y carga, la potencia de salida de un amplificador que utiliza un circuito puente es teóricamente 4 veces mayor que la de un amplificador separado. Los amplificadores de potencia de las unidades principales modernas están diseñados con este diseño. La posibilidad de conexión en puente está prevista en casi todos los modelos de amplificadores adicionales.

Además de la ventaja de una mayor potencia de salida, los amplificadores de puente también tienen desventajas. En primer lugar, el coeficiente armónico aumenta aproximadamente entre 1,2 y 1,7 veces en comparación con los amplificadores originales y el coeficiente de amortiguación es dos veces menor (con una resistencia de carga constante). Teóricamente, la distorsión armónica no debería cambiar, pero en la práctica el aumento se produce debido a diferencias en las características de los amplificadores reales (incluso idénticos). El deterioro de la amortiguación también es comprensible: las impedancias de salida de los amplificadores se han acumulado.
Las salidas de los amplificadores integrados de las unidades principales tienen un potencial Upit/2 con respecto a tierra. Por tanto, un cortocircuito accidental de la carga a tierra provoca el fallo del amplificador si no dispone de sistemas de protección. Sin embargo, esto tiene muy poco que ver con el sonido; esto debe recordarse durante la instalación. Sin embargo, esta propiedad se puede utilizar. Por lo tanto, las entradas de alto nivel de los amplificadores adicionales suelen estar equipadas con un sensor de voltaje, y el voltaje constante en la salida de la unidad principal se utiliza como señal para encender el amplificador adicional.

ULF puenteado en TDA2030 - 150 W.

Diagrama esquemático de un amplificador puente basado en chips TDA2030A:

Como puede ver en el diagrama, el amplificador consta de dos etapas idénticas, en las que cada microcircuito TDA2030 en la salida tiene un par de transistores, por lo que se produce la amplificación, y estas etapas están conectadas en un circuito puente, por lo que el el poder se duplica. Este amplificador mostró buenos resultados cuando se utilizó como amplificador para un subwoofer.

A continuación se muestra la placa de circuito impreso de un amplificador puente basado en chips TDA2030 con transistores de amplificación:

Los microcircuitos y transistores se fijan al radiador mediante juntas aislantes mediante pasta tipo KPT. Los tornillos de fijación de los elementos también disponen de arandelas aislantes.

La apariencia del conjunto de la placa amplificadora para el subwoofer se muestra en las siguientes imágenes:

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