Trong bài đăng này, tất cả chúng ta sẽ nói về 5 mạch khuếch đại Hi-Fi 40 watt điển hình nổi bật, dễ kiến thiết xây dựng, độ méo thấp hoàn toàn có thể được tăng cấp lên thành công suất cao hơn trải qua 1 số ít chỉnh sửa nhỏ.

Bài viết này được góp phần cho tôi qua email bởi một người theo dõi chuyên được dùng Mặc dù bạn hoàn toàn có thể tìm thấy 1 số ít mô-đun đầu ra phối hợp có sẵn, nhưng phần đông không có mô-đun nào trong số này hoàn toàn có thể tích hợp sự đơn thuần với năng lực chi trả cùng với hiệu suất toàn diện và tổng thể tuyệt vời.

Bạn đang đọc:

Một trong số đó là chip TDA2030 của SGS được sử dụng trong bộ khuếch đại lúc bấy giờ. Cách sắp xếp của bộ khuếch đại không phức tạp : một opamp công suất đi kèm với hai bóng bán dẫn đầu ra gắn cầu. Tín hiệu âm thanh được cấp cho nguồn vào không đảo ngược của opamp công suất lC1 trải qua ổ cắm K1 và tụ điện C1 .Dòng điện phân phối cho IC xê dịch theo tín hiệu nguồn vào.

Do đó, nó bộc lộ sự sụt giảm điện áp đổi khác như nhau xung quanh những điện trở R6, R7. R8 và R9 cho rằng chúng nằm trong những đường nguồn tới opamp. Vì vậy, miễn là dòng điện dưới 1 A, điện áp giảm trên những điện trở sẽ không đủ để bật những bóng bán dẫn T1 và T2. Có nghĩa là đầu ra lên đến 2 W vào loa 4 Ohm được cung ứng trọn vẹn bởi opamp .Ngay khi dòng điện đầu ra cao hơn mức 1 A, những bóng bán dẫn được bật và củng cố công suất đầu ra của bộ khuếch đại .Nếu tín hiệu đầu vào thấp dẫn đến không đủ dòng điện tĩnh qua bóng bán dẫn, tuy nhiên vì điều này xảy ra trải qua mạng chéo opamp, những yếu tố sau cuối được tránh .IC bổ trợ cung ứng bù nhiệt, và do đó bảo vệ sự không thay đổi được bảo vệ của điểm hoạt động giải trí .Điện áp cung ứng hoàn toàn có thể nằm trong khoảng chừng từ 12 V đến tối đa tuyệt đối là 44 V. Việc thiết kế xây dựng bộ khuếch đại trên PCB phải thuận tiện. Các bóng bán dẫn cùng với IC phải được lắp ráp và cách điện trên bộ tản nhiệt có công suất khoảng chừng 2 k W-1. Áp dụng nhiều composite dẫn nhiệt. Đường dây phân phối cần được bảo vệ bằng cầu chì 3,15 A. đường dây phải được bảo vệ bằng cầu chì 3,15 A .

Sơ đồ mạch

Thiết kế PCB

Danh sách các bộ phận

Điện trở, toàn bộ 1/4 watt 5 % trừ khi được chỉ định

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

Tụ điện

  • C1 = 470 nF
  • C2 = 10uF, bán kính 63V
  • C3 = 4,7uF, bán kính 63V
  • C4, C5, C7 = 220 nF MKT hoặc Gốm
  • C6 = 2200uF, bán kính 50V

Chất bán dẫn

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

Điều khoản khác

  • K1 = Ổ cắm âm thanh hoặc giắc cắm
  • Tản nhiệt = 2K W ^ -1
  • Vòng đệm cách điện, vv cho IC1, T1, T2

Thông số kỹ thuật

Điện áp hoạt động giải trí : Tối đa 44VCông suất đầu ra = 22 watt ở loa 8 Ohm và 40 watt ở loa 4 Ohm với THD = 0,1 %Biểu đồ biến dạng hài

  • 1 kHz trong 8 ohm ở 11 watt = 0,012%
  • 1 kHz trong 4 ohm ở 20 watt = 0,032%
  • 20 kHz trong 8 ohm ở 11 watt = 0,074%
  • 1 kHz trong 8 ohm ở 1 watt = 0,038%
  • 1 kHz trong 4 ohm ở 1 watt = 0,044%
  • Dòng điện = 38mA xấp xỉ Quiscent
  • Hiệu quả = 8 Ohm 62,5%
  • Tải tối đa = 4 Ohm 64%

2) Bộ khuếch đại 40 Watt sử dụng IC LM391

Thiết kế thứ hai này là một bộ khuếch đại công suất trung bình can đảm và mạnh mẽ, không rườm rà, hoàn toàn có thể được tích hợp đặc biệt quan trọng để sử dụng trong loại bộ khuếch đại di động ‘ phối hợp ’ vốn thông dụng với những nghệ sĩ guitar và nghệ sĩ nhạc jazz .Bộ khuếch đại là sự tích hợp hiệu suất cao giữa IC tinh chỉnh và điều khiển âm thanh tích hợp sẵn LM391-80 và tầng xuất công suất đẩy kéo được kiến thiết xây dựng bằng bóng bán dẫn lưỡng cực .Dưới đây là 1 số ít góc nhìn độc lạ của phong cách thiết kế .NTC, tiếp xúc vật lý với những bóng bán dẫn đầu ra công suất, được cho phép LM391 tắt quá trình nguồn khi điều này quá nóng. Điểm mở màn của bảo đảm an toàn nhiệt này nằm ở dòng NTC khoảng chừng 200 pA. Tụ điện tiếp đất NTC hoạt động giải trí để tạo ra một ‘ khởi động mềm ‘, nghĩa là, để tránh tiếng nhấp ồn ào hoặc tiếng ồn kinh ngạc khác từ loa khi bộ khuếch đại được bật .Có vẻ như giải pháp bảo vệ quá nhạy cảm và do đó hoàn toàn có thể cần 1 số ít thử nghiệm và sai sót so với giá trị của R4 hoặc của NTC. Có thể thuận tiện vận dụng phản hồi trong bộ khuếch đại bằng cách liên kết R23 với mạng đường dây C5-R7 .Các thành phần khác, cùng với R10 quyết định hành động phân phối tần số của bộ khuếch đại hoàn toàn có thể nhu yếu điều khiển và tinh chỉnh để phân phối những nhu yếu đơn cử. Tuy nhiên, những số thành phần được trình diễn trong bài viết này hoàn toàn có thể ổn so với phần nhiều những ứng dụng.

Kết quả của việc thử nghiệm với các giá trị khác nhau của C5 và R7 rất dễ xác định (hoặc nghe thấy) bằng cách rút gọn R23 một cách ngắn gọn. Đối với loa 4 Ohm, R23 cần giảm xuống 0,18 Ohm. Đáng buồn thay, LM391-80 dễ bị dao động, điều này phải được kiểm soát thông qua các thành phần RX, C6, C8 và C9 (trong nhiều trường hợp, C6 có thể bị loại bỏ).

Điện trở RX đặc biệt quan trọng giảm thiểu độ lợi vòng hở. Nếu RX được sử dụng, Ry phải được gắn vào để bù lại điện áp đặt ra. Các thành phần R22 và C12 tạo thành mạng Boucherot có tính năng không thay đổi bộ khuếch đại ở tần số cao. Đầu vào của bộ khuếch đại phải được quản lý và vận hành bởi nguồn trở kháng thấp hoàn toàn có thể phân phối tín hiệu âm thanh mức ‘ đường truyền ‘ ( 0 dB ] .Mạng R1-C1 giảm biên độ trên 50 kHz hoặc hơn. Dòng tĩnh của bộ khuếch đại được xác lập bởi P1 đặt trước. Điều chỉnh tinh chỉnh và điều khiển này về 0 Ohm lúc đầu và tinh chỉnh nó cho đến khi dòng điện tĩnh 50 mA được thiết lập .Bạn hoàn toàn có thể tăng mức này lên 400 mA nếu bạn đang tìm kiếm độ méo tiếng thấp. Tất cả những bóng bán dẫn nguồn đều được đặt ở cùng một phần của PCB để chúng hoàn toàn có thể được kẹp vào một bộ tản nhiệt chung, cùng với NTC .Tản nhiệt cần phải khá lớn với điện trở nhiệt từ 1 K Wsl trở xuống. Quan sát rằng L1 được làm bằng 20 vòng có đường kính 0,8 mm. dây đồng tráng men quấn quanh R21. C9 là tụ điện bằng gốm .

Sơ đồ mạch

Thông số kỹ thuật

Bây giờ tất cả chúng ta hãy kiểm tra, một vài tài liệu đã được thử nghiệm :Với điện áp phân phối : 35 V R23 ngắn mạch :Băng thông 3 dB ( 8 Q ] : khoảng chừng 11 Hz đến 20 kHzTHD ( méo hài thoáng qua ) ở 1 kHz :. 1 W thành 8 Ohm : 0,006 % ( Iq = 400 mA ) 1 W thành 8 Ohm : 0,02 % ( Iq = 50 mA ) 65 W thành 8 Ohm : 0,02 % ( Um = 873 mV ) 80 W thành 4 Ohm : 0,2 % ( Um = 700 mV mức khởi động của số lượng giới hạn dòng điện ) .

Bố cục PCB và thành phần

Danh sách những bộ phận

3) Bộ khuếch đại công suất 40 watt sử dụng IC LM2876 của Texas Instruments

Thiết kế thứ ba là một mạch khuếch đại công suất Hi-Fi 40 watt thoáng mát khác sử dụng một chip đơn LM2876 để phân phối lượng công suất âm nhạc đơn cử qua loa 8 ohm .IC LM2876 là chip khuếch đại âm thanh hạng sang được phong cách thiết kế để giải quyết và xử lý liên tục công suất trung bình 40 watt trên loa 8 Ohm với THD 0,1 % và dải tần từ 20 Hz đến 20 kHz .

Hiệu suất của vi mạch này tốt hơn nhiều so với các vi mạch lai khác do tính năng tích hợp của nó được gọi là mạch điều khiển nhiệt độ tức thời tự đạt đỉnh, hoặc Mũi nhọn.

‘ SPiKe ‘ gồm có năng lực bảo vệ trọn vẹn chip khỏi quá áp đầu ra, điện áp thấp, quá tải và ngắn mạch ngẫu nhiên .IC LM2876 bộc lộ tỷ suất tín hiệu trên nhiễu tuyệt vời trên 95 dB, bảo vệ độ rõ ràng và tái tạo âm thanh ở mức Hi-Fi tuyệt vời .

Sơ đồ sơ đồ chân của LM2876

Sơ đồ mạch

Sơ đồ mạch hoàn hảo của bộ khuếch đại 40 watt dựa trên LM2876 này được trình diễn dưới đây : Để biết thêm thông tin về điều này, vui mừng truy vấn bảng tài liệu của vi mạch

4) Mạch Khuếch đại Âm thanh nổi 40 watt sử dụng IC TDA7292

Cho đến nay tất cả chúng ta đã bàn luận về những bộ khuếch đại có đầu ra mono 40 watt, tuy nhiên mạch thứ tư trong list này được phong cách thiết kế để phân phối đầu ra 40 + 40 watt âm thanh nổi trải qua một chip IC TDA7292. Vì vậy, nếu bạn đang tìm kiếm một phiên bản âm thanh nổi của bộ khuếch đại 40 watt thì phong cách thiết kế này sẽ phân phối nhu yếu của bạn rất thuận tiện .Bộ khuếch đại âm thanh nổi chip đơn điển hình nổi bật này được sản xuất bởi ST vi điện tử .Mạch phần nhiều không nhu yếu bất kể thành phần nào và hoàn toàn có thể được thông số kỹ thuật nhanh gọn bằng cách sử dụng một PCB được phong cách thiết kế tốt được trang bị trong biểu tài liệu của chính tôi .

Những đặc điểm chính

  • Dải điện áp cung cấp rộng (từ +/- 12 V ± 33 V)
  • Hoạt động với nguồn cung cấp kép cho công suất đầu ra tối ưu
  • Được thiết kế để cung cấp toàn bộ công suất đầu ra 40 W + 40 W thành 8 Ω với điện áp nguồn = ± 26 V và Tổng méo hài không quá = 10%
  • Loại bỏ âm thanh ‘bật’ bên trong khi bật / tắt nguồn
  • Tính năng tùy chọn Tắt tiếng cũng là (“pop” -free)
  • Khi chân Mute được nối đất, IC sẽ ở chế độ tiêu thụ thấp Chế độ chờ nhiều hơn.
  • Bên trong IC được bảo vệ ngắn mạch, nghĩa là IC sẽ không bị cháy hoặc bị hỏng khi ngõ ra vô tình bị đoản mạch hoặc quá tải.
  • Ngoài ra, vi mạch có tính năng bảo vệ quá tải nhiệt tích hợp, vì vậy quá nhiệt cũng sẽ không làm hỏng vi mạch.

Sơ đồ mạch hoàn chỉnh

Đánh giá tối đa tuyệt đối

Sau đây là định mức tuyệt đối tối đa của IC TDA7292, không được vượt quá để bảo vệ IC khỏi bị hỏng vĩnh viễn :

  • Điện áp cung cấp DC ± 35 V
  • (TÔIHOẶC LÀ) Dòng điện đỉnh đầu ra (giới hạn bên trong) 5 A
  • (Pcho đến khi) Tcase tản điện = 70 ° C 40 W
  • (Ttrên) Nhiệt độ hoạt động -20 đến 85 ° C
  • (Tj) Nhiệt độ mối nối -40 đến 150 ° C
  • (Tstg) Nhiệt độ bảo quản -40 đến 150 ° C

Tham khảo : Để biết thêm cụ thể và phong cách thiết kế PCB hoàn hảo, bạn hoàn toàn có thể tìm hiểu thêm bảng tài liệu gốc của vi mạch .

5) Bộ khuếch đại 40 Watt chỉ với bóng bán dẫn

Tất cả những phong cách thiết kế được lý giải ở trên đều nhờ vào vào những mạch tích hợp và tất cả chúng ta đều biết những vi mạch này hoàn toàn có thể lỗi thời thuận tiện như thế nào tại bất kể thời gian nào. Có lẽ cách tốt nhất để có một phong cách thiết kế bộ khuếch đại thường xanh phổ quát là có nó ở dạng phiên bản transistorized rời rạc, như bộc lộ trong phong cách thiết kế sau cuối thứ năm này :

Đây thực sự là phiên bản rút gọn của bộ khuếch đại 100 watt phổ biến từ trang web này. Nó đã được đơn giản hóa bằng cách loại bỏ một vài mosfet và giảm đầu vào nguồn cung cấp xuống 24V.

Các bộ phận được chỉ ra trong mạch khuếch đại bóng bán dẫn 40 watt ở trên trông hơi khác thường và hoàn toàn có thể không có sẵn trên thị trường. Tuy nhiên, vẻ đẹp của những phiên bản transistorized như vậy là những thành phần hoạt động giải trí hoàn toàn có thể thuận tiện thay thế sửa chữa bằng những giá trị tương tự. Đối với phong cách thiết kế này, chúng tôi cũng hoàn toàn có thể tìm thấy những điểm tương tự thích hợp và thay thế sửa chữa chúng ở đây để có được tác dụng tuyệt vời và hoàn hảo nhất như nhau .Bộ khuếch đại được phong cách thiết kế tuyệt vời bởi những kỹ sư của Hitachi để mang lại độ rõ nét tiêu biểu vượt trội với độ méo tiếng tối thiểu. Tôi đã thử nghiệm nó và khá vui mừng với dải công suất hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh lớn và chất lượng đầu ra đặc biệt quan trọng .

Để biết danh sách toàn bộ bộ phận, vui lòng truy cập bài viết này.

Trước: H-Bridge Bootstrapping Tiếp theo: Bóng bán dẫn hiệu ứng trường (FET)