Простой УМЗЧ на TDA1524A и TDA1552Q

Рейтинг:  5 / 5

Подробности

Категория: УМЗЧ на микросхемах

Опубликовано: 06.06.2017 22:49

Просмотров: 7772

Подготовил Андрей Сергеев, г. Киев
В статье рассматривается простой УМЗЧ с возможностью питания от бортовой сети автомобиля, выполненный на двух ИМС и содержащий минимум навесных элементов.
Чтобы не говорили аудиофилы поклонники минимализма в звуковоспроизводящей аппаратуре, и как бы не было хорошо качество цифровых аудиозаписей, наличие регуляторов баланса и тембра в аудиоаппаратуре до сих пор необходимо. Дело в том, что часто приходится «подстраивать» режим работы УМЗЧ под параметры реального помещения, где он эксплуатируется, а также под имеющиеся акустические системы (АС), изменяя его АЧХ.
Двухканальные регуляторы громкости, баланса, тембра низких и высоких частот (управляемые внешними постоянными напряжениями) можно выполнить на специализированной ИМС типа TDA1524A (её аналогом является микросхема А1524А производства компании RFT). В этой ИМС предусмотрен также специальный включатель режима тонкомпенсации регулятора громкости.

Основные технические характеристики ИМС TDA1524A:
1. Рабочая полоса частот 20-20 000 Гц.
2. Регулировка тембра
на частоте 40 Гц (НЧ) -19/+17дБ.
на частоте 16 кГц (ВЧ) ±15 дБ.
3. Регулировка баланса -40 дБ.
4. Входное сопротивление 60 кОм.
5. Выходное сопротивление 3 кОм.
6. Регулировка громкости не менее -80/+21.5дБ.
7. Коэффициент гармоник не более 0.3%.
8. Относительный уровень шумов -80 дБ.
9. Максимальное напряжение входного сигнала 2.5 В.
10. Напряжение питания 6-18 В.
11. Потребляемый ток 35 мА.
Коэффициент усиления входного сигнала (при среднем положении регулятора баланса и максимальном положении регулятора громкости) составляет 21.5 дБ.
Принципиальная схема регулятора приведена на рис.1.

Поскольку используется типовое включение ИМС, то особенностей схема не имеет. Напряжение питания ИМС выбрано 12 В как типовое, указанное в её технических характеристиках.
Переменные резисторы можно использовать с любым типом характеристики (А, Б, В), т.к. регулировка громкости, баланса и тембра в данной ИМС осуществляется электронным способом. Однако, для более плавной регулировки желательно использовать переменные резисторы с линейной характеристикой - типа «А». Резисторы R2 и R3, совместно с конденсаторами С15 и С16, образуют фильтр низких частот, препятствующий проникновению ультразвуковых частот на выход устройства. Переключатель тонкомпенсации S1 должен быть с фиксацией. Если тонкомпенсацию планируется использовать постоянно, то переключатель S1 из схемы удаляется.
Общий вид собранного регулятора громкости, баланса и тембра показан на фото.
Плата регулятора может держаться в корпусе УМЗЧ (или на передней стенке головного блока аудиокомплекса) только за счет крепления гайками переменных резисторов.
ИМС TDA1524A потребляет примерно 0.42 Вт и в процессе работы нагревается. Поэтому для облегчения её температурного режима и повышения надежности устройства, желательно приклеить к ней небольшой П-образный радиатор из алюминия, например, при помощи моментального клея.
Выходной каскад УМЗЧ
Описанные выше регулятор громкости, баланса и тембра можно дополнить простым УМЗЧ выполненным на ИМС TDA1552Q, которой для работы требуется минимум внешних элементов. Данная ИМС особенно удобна для использования в автомобильных УМЗЧ, т.к. может работать от питающего напряжения 6...18 В.
Ещё одной особенностью данной ИМС УМЗЧ является то, что в ней имеется целый ряд защит:
• от КЗ в нагрузке;
• от переполюсовки питающего напряжения;
• от перегрева. Это значительно повышается надежность УМЗЧ собранного на ИМС TDA1552Q. Имеется в ИМС также и встроенный стабилизатор напряжения.
Основные технические характеристики УМЗЧ H3TDA1552Q:
1. Номинальная выходная мощность
(при напряжении питания 14.2 В) 2x20 Вт.
2. Сопротивление нагрузки 4-8 Ом.
3. Коэффициент нелинейных искажений, при номинальной выходной мощности
на частоте 1 кГц, не более 10%.
4. Уровень собственных шумов -80 дБ.
5. Входное сопротивление 60 кОм.
6. Напряжение питания 6-18 В.
Принципиальная схема выходного каскада УМЗЧ приведена на рис.2.

Особенностью схемотехники ИМС TDA1552Q является то, что при относительно небольшом напряжении питания она способна отдавать в нагрузку достаточно большую мощность. Это достигается благодаря тому, что её выходной каскад выполнен по мостовой схеме. Таким образом, максимальная амплитуда сигнала на нагрузке будет лишь на 2-3В меньше напряжения питания ИМС. Это также позволяет подключать динамические головки непосредственно к выводам ИМС TDA1552Q без использования разделительных конденсаторов.
Элементы R1 и СЗ устраняют щелчок в динамиках при подаче питающего напряжения на ИМС, блокируя работу ИМС на некоторое время за которое в неё проходят переходные процессы. В принципе их можно не устанавливать, а просто соединить выв. 11 ИМС с питающим напряжением. Задержку включения ИМС можно регулировать подбором номиналов R1 и СЗ.
Номинал конденсаторов С1 и С2
определяет АЧХ УМЗЧ в области низких частот.
При работе ИМС TDA1552Q сильно нагревается. Поэтому её следует устанавливать на радиатор с площадью поверхности не менее 300 см2. Чем больше будет площадь радиатора, тем большую мощность ИМС сможет долговременно отдавать в нагрузку до срабатывания её внутренней тепловой защиты. Большой радиатор также повышает надежность работы выходного каскада УМЗЧ.
Поскольку ИМС TDA1552Q работает с минимумом внешних деталей, то печатная плата для выходного УМЗЧ не разрабатывалась. Все элементы смонтированы прямо на выводах ИМС закрепленной на радиаторе.
При работе с мощностью около 10 Вт на канал ИМС потребляет ток около 3 А. Поэтому напряжение питания должно подаваться на неё по проводам с сечением не менее 1...1.5 мм2. Для исключения самовозбуждения ИМС провода, которыми ИМС подключается к источнику питания, следует свить между собой.
Для питания УМЗЧ можно использовать как стабилизированный, так и нестабилизированный источник питания с напряжением 6-18 В рассчитанный на максимальный ток нагрузки 5-7 А (в зависимости от величины напряжения питания и максимальной выходной мощности ИМС).
РА 4 '2017