Tda8944j усилитель своими руками

Усилитель мощности на TDA8944J

Микросхема TDA8944Jявляется двухканальным усилителем мощности ЗЧ с выходной мощностью 2*7 Вт при нагрузке 8 Омпри напряжении питания 12 В.

Напряжение питания микросхемы может быть от 6 до 18В, номинальное напряжение 12В. Коэффициент гармоник при выходной мощности 8Вт(на канал при Uпит=12В) не более 10%, коэффициент гармоник при выходной мощности 1Вт не белее 0,03%.

Типовая схема подключения

Стабилизированное питание положительно скажется на соотношении сигнал/шум. Для подавления ВЧ помех рекомендуется установить 100нФ конденсатор как можно ближе к выводу подачи питания микросхемы (3,16 выводы и общий провод). Так же необходимо установить конденсатор 1000мкФ или больше, для подавления НЧ помех (как нарисовано на плате).

http://www.semiconductors.philips.com. По материалам сайта rcl-radio.ru .

Смотрите также последние радиоэлектронные схемы

На ИМС TDA7050 можно собрать простой усилитель для наушников. Схема усилителя на TDA7050 практически не содержит внешних элементов, проста в сборке и в настройке не нуждается. Диапазон питания усилителя от 1,6 до 6 В (3-4 В рекомендуемое). Выходная мощность в стерео варианте 2*75 мВт и в мостовом варианте включения 150 мВт. Сопротивление нагрузки в стерео варианте усилителя […]

На рисунке показана схема простого преобразователя на ИМС LM2586. Основные характеристики DC-DC интегрального преобразователя LM2586: Входное напряжение от 4 до 40 В Выходное напряжение от 1,23 до 60 В Частота преобразования 75 … 125 кГц Собственный ток потребления не более 11 мА Максимальный выходной ток 3 А Схема содержит минимальный набор внешних элементов, ИМС LM2586 необходимо установить на […]

На рисунке показана схема усилителя собранного на ИМС LM2877. Усилитель имеет минимальное кол-во внешних элементов, после сборки в настройке не нуждается. Основные технические характеристики усилителя на LM2877: Напряжение питания 6 … 24 В (однополярное) или ±3 … 12 В (двухполярное) Выходная мощность 4 … 4,5 Вт на канал при напряжении питания 20 В и сопротивлении нагрузки 8 […]

Схема преобразователя основана на ИМС LT1070. Схема содержит минимальный набор внешних элементов, проста в сборке. Регулировка выходного напряжения осуществляется подбором сопротивлений R1 и R2. Дроссель L1 рекомендуемы по даташиту PE-92113 , но можно применить другой на номинальный ток 1А, индуктивностью 150 мкГн.Источник — lt1070ck.pdf

Интегральные микросхема STK082 проихзводства фирмы Sanyo выполнена в корпусе SIP10 и представляют собой усилитель мощности низкой частоты в гибридном исполнении. ИМС STK082 предназначена для использования в магнитофонах, электрофонах, телевизионных и радиоприемниках, другой аудиоаппаратуре высокого класса с двухполярным питанием. В микросхемах отсутствует защита выхода от короткого замыкания в нагрузке. Основные технические характеристики: Максимальное напряжение питания ± 43 […]

На рисунке показана схема простого усилителя с выходной мощностью 5,8 Вт на канал, усилитель основан на ИМС KA2211 (Samsung). Характеристики ИМС KA2211: Максимальное напряжение питания 25 В Номинальное напряжение питания 13,2 В Рекомендуемый диапазон питающего напряжения 10…18 В Выходная мощность 5,8 Вт на канал КНИ при Rн=4 Ом при максимальной мощности 5,8 Вт … 10 % […]

ИМС MAX4295 представляет собой аудиоусилитель класса D, что дает преимущество в плане энергопотребления при работе от аккумуляторных батарей, поэтому ИМС MAX4295 идеально подойдет для контроля скорости и направления вращения миниатюрных двигателей постоянного тока. На модифицированную схему усилителя ЗЧ вместо входного аудио сигнала подается постоянное напряжение с потенциометра R1. Полное сопротивление потенциометра соответствуют максимальным оборотам двигателя, середина […]

На рисунке показана схема простого усилителя класса АВ на ИМС TDA2002. Усилитель на ИМС TDA2002 имеет минимальный набор внешних элементов, после сборки в настройке не нуждается. TDA2002 имеет защиту от КЗ и тепловую защиту. При напряжении питания 16 В и нагрузке 2 Ом усилитель может достигать до 10 Вт выходной мощности. Напряжение питания может быть в пределах […]

ИМС L5970D — импульсный DC-DC преобразователь, используется в понижающих, повышающих и инвертирующих преобразователях с использованием минимального количества внешних элементов. Основные особенности преобразователя: входное напряжение от 4.4В до 36В; низкое потребление тока в отсутствие нагрузки; внутренняя схема ограничения выходного тока; выходной ток до 1А; функция отключения при перегреве микросхемы; выходное напряжение регулируется внешним делителем от 1.2В до […]

ИМС L4971 представляет собой импульсный понижающий стабилизатор напряжения, с регулируемым выходным напряжение от 3,3 В до 50 В, при входном от 8 В до 55 В. Максимальный ток нагрузки до 1,5А. Внутренняя структура микросхемы содержит источник опорного напряжения 3.3В, функцию изменения рабочей частоты переключений до 300 кГц, мощный силовой ключ в лице n-канального полевого транзистора, […]

Книги по электронике

Учебное пособие разработано на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по профессии 13.01.10 «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования (по отраслям)», укрупненная группа профессий 13.00.00 «Электро- и теплотехника», входящей в список 50 наиболее востребованных на рынке труда, новых и перспективных профессий, требующих среднего профессионального образования.

Эта книга является логическим продолжением первой книги издательств «Ремонт и Сервис 21» и «СОЛОН-ПРЕСС» (серия РЕМОНТ, выпуск 93) по теме программного ремонта сотовых телефонов. В этом издании приводятся материалы по инженерному программированию и ремонту более 120 моделей телефонов SAMSUNG и около 100 — MOTOROLA.

Источник

rcl-radio.ru

Сайт для радиолюбителей

Усилитель мощности на TDA8944J

Микросхема TDA8944J является двухканальным усилителем мощности ЗЧ с выходной мощностью 2 * 7 Вт при нагрузке 8 Ом при напряжении питания 12 В.

Напряжение питания микросхемы может быть от 6 до 18В, номинальное напряжение 12В. Коэффициент гармоник при выходной мощности 8Вт(на канал при Uпит=12В) не более 10%, коэффициент гармоник при выходной мощности 1Вт не белее 0,03%.

Обновлено: 06.11.2014 в 19:19 | Просмотров: 45 987

• Экономичный и простой усилитель с выходной мощностью 4 Вт на микросхеме ТДА1015 — Экономичный и простой усилитель с выходной мощностью 4 Вт на микросхеме ТДА1015. В одном корпусе размещены предварительный и оконечный усилители низкой частоты. Технические характеристики: Напряжение питания, В . 10-18 Выходная мощность, Вт.
• BA5406 — двух канальный усилитель мощности — BA5406 — двух канальный усилитель мощности. Выходная мощность усилителя 5Вт на канал при сопротивлении нагрузки 3 Ом. При напряжении 9В мощность снижается до 2,8Вт. Напряжение питания усилителя может быть в пределах от 5 до 15В. Микросхема обладает низким уровнем шума и малыми.
• Усилитель мощности 2*25В на TDA7264 и TDA7264A — Усилитель мощности на TDA7264(A) относится к усилителем класса АВ и предназначен для использования в бытовой технике HI-FI класса, микросхема имеет тепловую защиту и защиту от КЗ выходов на корпус или между собой. Микросхеме имеет системы MUTE и STAND-BY которая позволяет избежать избежать шумов.
• Усилитель мощности на STK082 — Интегральные микросхема STK082 проихзводства фирмы Sanyo выполнена в корпусе SIP10 и представляют собой усилитель мощности низкой частоты в гибридном исполнении. ИМС STK082 предназначена для использования в магнитофонах, электрофонах, телевизионных и радиоприемниках, другой аудиоаппаратуре.
• УМЗЧ класса D мощностью 18Вт на базе TDA7482 — Усилитель на базе TDA7482 имеет встроенную защиту от перегрева, перенапряжения и КЗ. Усилитель на TDA7482 имеет следующие характеристики: Напряжение питания от +/-10В до +/-25В (номинальное +/-21В) Ток покоя 40. 60мА Выходная мощность 18Вт(Rн=4 Ом) при КНИ 1% и в номинальном.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Источник

Tda8944j усилитель своими руками

Усилитель мощности на TDA8944J

Микросхема TDA8944Jявляется двухканальным усилителем мощности ЗЧ с выходной мощностью 2*7 Вт при нагрузке 8 Омпри напряжении питания 12 В.

Напряжение питания микросхемы может быть от 6 до 18В, номинальное напряжение 12В. Коэффициент гармоник при выходной мощности 8Вт(на канал при Uпит=12В) не более 10%, коэффициент гармоник при выходной мощности 1Вт не белее 0,03%.

Типовая схема подключения

Стабилизированное питание положительно скажется на соотношении сигнал/шум. Для подавления ВЧ помех рекомендуется установить 100нФ конденсатор как можно ближе к выводу подачи питания микросхемы (3,16 выводы и общий провод). Так же необходимо установить конденсатор 1000мкФ или больше, для подавления НЧ помех (как нарисовано на плате).

Смотрите также последние радиоэлектронные схемы

На ИМС TDA7050 можно собрать простой усилитель для наушников. Схема усилителя на TDA7050 практически не содержит внешних элементов, проста в сборке и в настройке не нуждается. Диапазон питания усилителя от 1,6 до 6 В (3-4 В рекомендуемое). Выходная мощность в стерео варианте 2*75 мВт и в мостовом варианте включения 150 мВт. Сопротивление нагрузки в стерео варианте усилителя […]

На рисунке показана схема простого преобразователя на ИМС LM2586. Основные характеристики DC-DC интегрального преобразователя LM2586: Входное напряжение от 4 до 40 В Выходное напряжение от 1,23 до 60 В Частота преобразования 75 … 125 кГц Собственный ток потребления не более 11 мА Максимальный выходной ток 3 А Схема содержит минимальный набор внешних элементов, ИМС LM2586 необходимо установить на […]

На рисунке показана схема усилителя собранного на ИМС LM2877. Усилитель имеет минимальное кол-во внешних элементов, после сборки в настройке не нуждается. Основные технические характеристики усилителя на LM2877: Напряжение питания 6 … 24 В (однополярное) или ±3 … 12 В (двухполярное) Выходная мощность 4 … 4,5 Вт на канал при напряжении питания 20 В и сопротивлении нагрузки 8 […]

Интегральные микросхема STK082 проихзводства фирмы Sanyo выполнена в корпусе SIP10 и представляют собой усилитель мощности низкой частоты в гибридном исполнении. ИМС STK082 предназначена для использования в магнитофонах, электрофонах, телевизионных и радиоприемниках, другой аудиоаппаратуре высокого класса с двухполярным питанием. В микросхемах отсутствует защита выхода от короткого замыкания в нагрузке. Основные технические характеристики: Максимальное напряжение питания ± 43 […]

На рисунке показана схема простого усилителя с выходной мощностью 5,8 Вт на канал, усилитель основан на ИМС KA2211 (Samsung). Характеристики ИМС KA2211: Максимальное напряжение питания 25 В Номинальное напряжение питания 13,2 В Рекомендуемый диапазон питающего напряжения 10…18 В Выходная мощность 5,8 Вт на канал КНИ при Rн=4 Ом при максимальной мощности 5,8 Вт … 10 % […]

ИМС MAX4295 представляет собой аудиоусилитель класса D, что дает преимущество в плане энергопотребления при работе от аккумуляторных батарей, поэтому ИМС MAX4295 идеально подойдет для контроля скорости и направления вращения миниатюрных двигателей постоянного тока. На модифицированную схему усилителя ЗЧ вместо входного аудио сигнала подается постоянное напряжение с потенциометра R1. Полное сопротивление потенциометра соответствуют максимальным оборотам двигателя, середина […]

На рисунке показана схема простого усилителя класса АВ на ИМС TDA2002. Усилитель на ИМС TDA2002 имеет минимальный набор внешних элементов, после сборки в настройке не нуждается. TDA2002 имеет защиту от КЗ и тепловую защиту. При напряжении питания 16 В и нагрузке 2 Ом усилитель может достигать до 10 Вт выходной мощности. Напряжение питания может быть в пределах […]

ИМС L5970D — импульсный DC-DC преобразователь, используется в понижающих, повышающих и инвертирующих преобразователях с использованием минимального количества внешних элементов. Основные особенности преобразователя: входное напряжение от 4.4В до 36В; низкое потребление тока в отсутствие нагрузки; внутренняя схема ограничения выходного тока; выходной ток до 1А; функция отключения при перегреве микросхемы; выходное напряжение регулируется внешним делителем от 1.2В до […]

ИМС L4971 представляет собой импульсный понижающий стабилизатор напряжения, с регулируемым выходным напряжение от 3,3 В до 50 В, при входном от 8 В до 55 В. Максимальный ток нагрузки до 1,5А. Внутренняя структура микросхемы содержит источник опорного напряжения 3.3В, функцию изменения рабочей частоты переключений до 300 кГц, мощный силовой ключ в лице n-канального полевого транзистора, […]

Книги по электронике

В учебном пособии дается описание профессиональных компетенций слесаря-электрика по специальности 13.02.11 «Техническое обслуживание и эксплуатация электрического и электромеханического оборудования (по отраслям)» в соответствии с ФГОС среднего профессионального образования. Рассматриваются 6 компетенций, начиная от производства подготовительных работ по подготовке электрооборудования.

Учебное пособие разработано на основе Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования по профессии 13.01.10 «Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования (по отраслям)», укрупненная группа профессий 13.00.00 «Электро- и теплотехника», входящей в список.

Усилители класса D: IRS20957S, IRS2092S, TDA8954TH

Как вы думаете, что изображено на фото? Так, с задних рядов не подсказываем!

А пока ищем в поисковике по надписи на плате, я расскажу вам, что это. Это модуль UcD250 от компании Hypex Electronics.
Ничего особенного. Класс D, 250 Вт заявленной мощности. Нормально, да?
Опять китайцы нарисовали свои Ватты? Нет, сегодня все честно и по-настоящему.
Это внутренности монитора ближнего поля EveAudio, предназначенного для профессиональной студийной работы.
Размерчик модуля можно оценить по фото, для масштаба обычная АА-батарейка.

Содержание / Contents

Выглядит девайс EveAudio прилично. Стоимость соответствует классу, звук тоже неожиданно хорош. На каждый (!) динамик свой усилительный модуль, цифровой кроссовер, ИБП 400 Вт, закрытый ящик, объем на вскидку литров 50, сзади небольшой радиатор.

↑ Ломаем стререотипы

↑ Где лампы? Где утюг класса А, мощный тор питания в конце концов? Что за неуважение к аудиофильскому подходу?

Да все просто. Мы живем в среде стереотипов, навязанных нам некими гуру или авторитетами. Раз он так сказал — не может быть иначе. Поэтому нельзя к лампам прикрутить ИБП, нельзя использовать ОУ наподобие NE5532, а конденсатор в тракте обязательно должен быть мифический BlackGate. А почему никто не смеет задуматься, а что там на студии? Какие там ОУ и БП в пультах, цифровых магнитофонах? Как отполированы провода от микрофонов и инструментов? И отполированы ли они вообще? Правильно ли они включены и какой фирмы XLR-разъемы использовались? Как лежат провода? А шнуры питания? Под нужным ли углом?

Класс D прошелестел копытами мимо меня. Я тоже, грешным делом, находясь в плену стереотипов, считал его уделом музцентров и бумбоксов. Да, встречал в прецизионных (!) стабилизаторах материнских плат, и даже как-то собирал инверторы на 220 В — там тоже класс D по сути, но в звуке не использовал.
Ровно до того момента, пока не попал мне в ремонт модуль активной АС HK-Audio HK Linear5 115FA.

Меня удивили габариты всей платы, и то что это двухполосная АС с мощностью под триста реальных ватт. Проблема была в БП, а усилители для НЧ и ВЧ секции были живы и здоровы. Но проверить после запуска было просто необходимо. Для этого был отключен работавший в этот момент клон Jeff Rowland-а и на его место воткнут модуль от HK.

Результат меня впечатлил! Я слышал утверждения, что усилитель должен быть на порядок мощнее используемой мощности, но чтоб настолько это было выражено?

↑ Как так? Это же клубно-уличная АС, не может так звучать этот усилитель! Тем более класс D!

Позднее я не раз в этом убеждался, когда слушал 2-3 киловаттные усилители на своих рабочих 50 ваттных АС, но первое впечатление было сильным. А главное — это фантастический КПД. Полевики на выходе стоят на небольших пластинках слева на фото, БП на ТОР262 справа, ВЧ секция в виде субмодуля вообще без радиаторов, охлаждение — 50 мм вентилятор один на всех и почти никаких отверстий.
И оно не греется! Нет, греется, градусов до сорока после часа работы!

↑ Как оно вообще работает, болезное? Куда 300 Вт из БП уходит? Что вообще происходит?

Первое впечатление было очень тяжелым. Я привык верить глазам, рукам, а не буквам на картинке, поэтому я несколько дней слушал в разных режимах этот модуль, щупал, включал, выключал, измерял температуры. В конечном счете, академический интерес победил и я решил поближе познакомиться с этой технологией.

Оказалось, что уже несколько лет класс D прочно входит в нашу жизнь, и при этом обладает неплохими характеристиками. Например, сама по себе технология UcD (Universal class D), упрощенно, обычный усилитель, введенный в режим самовозбуждения, а аналоговый сигнал модулирует ширину импульсов этого возбуждения, и на выходе мы имеем ШИМ-модулированнй аудио сигнал с частотой этого самовозбуждения. Дальше дросселем и конденсатором преобразуем его обратно в аналог.

Теперь понятно, как в ноутбуках получают напряжения с тремя знаками после запятой.

Конечно, существует набор специализированных микросхем и полевых транзисторов, а также множество готовых решений. Например серия IRAUDAMP от бывшего IR, а теперь Infineon.

↑ Старт лабораторки

Почему бы не провести лабораторную работу с целью изучения принципа работы, подводных граблей, неожиданных открытий и прочего. Тот ассортимент оборудования, что я успел пощупать, довольно широк, но, как правило, это или продукт NXP с их TDA895х, или IRS209хх от Infineon в разных вариациях. Поэтому за основу были взяты IRAUDAMP6 и IRADAMP7 на чудных IRS20957 и IRS2092 соответственно.

По воле случая, мне достался неисправный усилитель Behringer iNUKE NU6000, поэтому партия IRS20957 и IRFB4227 были закуплены для его оживления. Это и определило выбор схемотехники. При этом задачи создать «киловатт с канала на два ома» не стояло — мне просто негде «это» использовать, а реальные железки на «киловатты» я и держал в руках, и штопал после пьяных диджеев и хромых электриков, и, естественно, слушал и оценивал.
Так вот мощность я не закладывал, не измерял потом и не анонсировал. Где-то «ватт по сто» — будет более точное описание техзадания. По этой же причине не закладывались и лимитеры, дома они не нужны.

↑ Усилитель 1. IRS20957+IRFB4227 (IRFB5615)

Также драйвер содержит защиты верхнего и нижнего плеча от перегрузки, а также софтстарт и четыре настраиваемых значения dead time.

Такая топология называется self-oscillating amplifier. Можно использовать внешний генератор, но об этом ниже.

↑ Блок питания

Для начала нужно было создать БП. Дело в том, что для правильной работы данного драйвера требуется несколько напряжений. Вход ШИМ сигнала у драйвера требует TTL уровня, а значит интегратор нужно питать от +/-5В, а также питание самого драйвера +12В не относительно общего провода, а относительно минусовой шины силового питания.

В демоплатах эта проблема решена немного топорно, и 12В получают с помощью стабилизатора из минусовой шины, а потом яростно борются с излишним тепловыделением. Я решил не идти по граблям хотя бы в этом вопросе.

Так как большая мощность не планируется, то за основу взят проверенный в боях БП на FSFR1700. Его мощности мне хватит для домашнего использования, да и почти все компоненты есть в наличии.

Будущую схемотехнику я представлял в общих чертах, поэтому заложил следующие параметры: 12В питания драйвера, относительно минусовой шины. Оно же стабилизировано ОС БП. Питание самого усилителя 2*40-60В. И 2*12В для буфера. Интегратор я планировал питать через примитивные цепочки резистор-стабилитрон на 5В, что при испытаниях сыграло со мной злую шутку.

↑ Схема БП

↑ Pumping effect

Pumping effect на пальцах. Энергия, накопленная в дросселе на выходе усилителя, перетекает в шины питания через внутренние антипаразитные диоды выходных полевиков, вызывая повышения напряжения на этих шинах. Особенно ярко выражается на низких частотах, на сигналах периодической формы, типа синусоиды. Более детально можно почитать в специальной литературе.

На заре коммерческого производства усилителей класса D в цепи питания ставили диоды Шоттки в прямом направлении. Это позволяло исключть pumping эффект, но при этом появлялся лишний компонент в цепи. Что было лучше — применить емкости на более высокое напряжение или пара диодов — сказать сложно, но сейчас диодов нет, емкости впритык и каналы в противофазе.
Видимо так лучше? Или дешевле?

В первом варианте усилителя стабилизаторы DA2, DA3 были настроены на напряжение +/-9В. Далее было изготовлено две платы из подручных материалов. Для питания интегратора я применил цепочки из резисторов 1,2К (как раз валялись под рукой) и стабилитронов 5,1В.

На холостом ходу, до установки в плату силовых ключей, драйвера и ОУ, эти напряжения соответствовали норме и я успокоился. А зря. Вот как не любил я эти «простые» решения, так оно и получилось. В результате испытаний было выжжено четыре полевика и три драйвера. От более серьезных повреждений спасла токовая БП. Она просто его отключала.

А все оказалось банально просто. При установке ОУ, я не замерил напряжения его питания. Привык, что LM317 не подведет. Зато подведет резистор. Напряжения оказались +3,2В и −3,8В. Не каждый ОУ будет работать, когда его так недокармливают! Выкинул резисторы, откалибровал DA2 DA3 на 5В и все. Запуск, частота на месте, не вырубается БП.
Вот такой я косячник иногда…

↑ Схема усилителя

В качестве буфера и интегратора применен сдвоенный ОУ. Буфер необходим. Им можно задать чутье (а здесь играть номиналом резисторов ОС R9 R40 чревато потерей устойчивости и далее потерей ключей и драйвера). Им можно отвязать усилитель от источника.

Сделана раздельная регулировка частоты генерации резисторами R6 R37. При минимальном сопротивлении частота минимальна, около 80-90кГц. Частоту повышать можно и нужно, но без фанатизма. У меня выводный монтаж, и на таких частотах эксперименты небезопасны. На SMD попроще, но следует помнить и про сквозные токи и про тепловой режим драйвера. Я ставил примерно 320-340 кГц.

Цепь на транзисторах Q1, Q2 — плавное включение и выключение. Задержка при включении на 5-6 сек, и отключение при пропадании питания с БП. Вообще на вывод CSD можно повесть все что угодно, от MUTE, до термозащиты.

По выводу 8 выставляется dead time. Чем тупее полевики, тем больше значение DT.
Я отказался от IRFB4227 в пользу более легких IRFB5615, так как на IRFB4227 при увеличении громкости происходил уход в защиту на среднем значении DT. А максимальный DT и низкая частота — это удел усилителей для сабов. Сабов у меня нет. Поэтому и настройки будут другими.

↑ Важное замечание

Проводить настройку усилителя желательно имея осциллограф. Если все собрано верно, то он заработает 100%. Но вот выставить частоту без прибора сложно. Также желательно L-meter. Так как дроссель на выходе — практически основная деталь.

↑ Дроссель

В данном варианте применен готовый дроссель от усилительного блока HK Linear5 115FA. Индуктивность примерно 28 мкГн. Намотан на красном кольце. Подобных колец не нашел ни одного у себя в хламе. Желтые кольца от БП компов не подходят. Народ рекомендует или ETD или RM сердечники. Либо просто стержень. Остальное уходит в насыщение. Не забывайте, через дроссель идет вся активная и реактивная мощность.

В сети есть программы расчета таких дросселей, поэтому можно рассчитать и «на глаз» без L-метра.
Параметры фильтра определяют не только частоту среза и АЧХ, но и остаток несущей на выходе. На клеммах АС остаток обычно 200-500мВ. Кому-то это кажется много, но помните, что это 200-400кГц, мы их не слышим и не каждый динамик их воспроизводит. Ну, а весь мир вокруг давно промодулирован зарядками, энергосберегайками и wi-fi точками.

↑ Усилитель 2. IRS2092+IRFB4016

Этот вариант я решил изготовить исключительно для сравнения. Так как IRS2092 имеет встроенный интегратор, то является фактически полноценным усилителем.

Зато решил применить внешний генератор. Как в вышеуказанной АС. Нет, топология так и осталась self-oscillating, но только частота синхронна с внешним источником. И фаза противоположна в обоих каналах, чтобы снизить pumping эффект.
К тому же в усилитель добавлена ООС, снимаемая после дросселя. В оригинале частота жестко задана и равна 250кГц, я же решил сделать возможность ее регулировки.

↑ Блок питания

↑ Схема усилителя

Генератор опорной частоты собран на HEF4047. Планировал делать на чем-то типа 74АС04, но, к своему удивлению в хламе нашел таки 4047… Частоту можно подстраивать через R17.

Интересно, при первом запуске, усилитель отказался работать на частоте ниже 200кГц. Запуск, хаотическая генерация и уход в защиту. Хорошо была возможность регулировать частоту на ходу. Поднял выше 200кГц и все заработало! С чем это связано пока не могу сказать. У IRS20957 такого не было, генерила устойчиво от 80 кГц. Напрасно переживал и несколько раз перемерял все напряжения перед установкой полевиков и драйвера. После включения все заработало с первого раза!

↑ Дроссели

↑ Рекомендации по настройке

Для обоих микросхем есть application note. В них указано, как правильно настроить защиту от КЗ, как установить значение dead time, как выбрать элементы обвязки для установки частоты. В общих чертах ничего сложного. Например защиту настраиваем под используемые полевики. Настройка грубая, если использовать стандартный ряд сопротивлений. Если есть прецизионные номиналы — будет точнее.
Выбор DT тоже зависит от полевиков и частоты. Например для тупых, но мощных IRFB4227 лучше ставить максимальный DT и не повышать частоту выше 180-200кГц. А вот для легких полевиков наоборот, можно повышать частоту и уменьшать DT.

Чем выше частота — тем выше качество передачи высоких частот. Примерно как в ЦАП. Но и гнать частоту до мегагерц невозможно. Настанет момент, когда полевики перестанут закрываться и пойдут сквозняки. Тут уже DT не поможет.

Если все собрано без ошибок, схема запускается с первого раза, настроить нужно, как правило, только частоту. Или заранее впаять нужный резистор. Остальное работает сразу.
Если есть сомнения, можно навешать лампочек на шины питания. Мне как-то не потребовалось.

При запуске, в точке соединения полевиков, до дросселя, должно быть как-то так (делитель 1:10 размах — два питания):

Или так, без делителя:

А после дросселя так (без делителя).

Уровень несущей зависит от частоты, чем она выше, тем уровень ниже. Можно при текущей частоте его уменьшить, увеличив индуктивность или емкость фильтра, но следует помнить, что можно срезать АЧХ сверху. Так что фанатизм тут нежелателен.

Я думаю, можно применить Т-образный фильтр, и еще улучшить срез, но в реальности я почти нигде не видел применение двух дросселей на выходах, а те что имели вторую ступень, скорее фильтровали помехи от кабеля в усилитель, чем из него. Еще хорошо такие усилители использовать как низкочастотную секцию — типа сабвуфера или НЧ канала. При таком КПД усилителю не будет равных.

↑ Измерения

Как видно, инструмент еще способен на многое, хоть и побывал уже в неравных боях с усилителями, о чем я рассказывал в предыдущих статьях.

С измерением усилителя возник легкий казус — дело в том, что свои нагрузочные ПЭВ я утратил в процессе переезда, поэтому нагрузкой у меня служат по два резистора 6R 5W в параллель, что придает измерениям некий шарм. Включил, отстроил уровни, выключил.
Потому как дым от этих греющихся резисторов начинает застилать глаза и я боюсь, что бедный Creative наступит на ту-же лепешку, но уже по моей вине. А я же могу себе этого и не простить.

Для начала надо измерить общую картину:

А как же АЧХ? Ну примитивно, с помощью freq sweep, я ее понаблюдал. Некоторая «синусоидальность» картинки — это особенность работы программы — реально она линейна до предела измерения карточки.

То есть мои опасения о спаде сверху из-за фильтра после полевиков оказались беспочвенны.

Данные измерения приведены для первой версии, которая на IRS20957, вторая, что на IRS2092 оказалась немного хуже по уровню THD, зато более приятная по звуку (вот этот обман, что мы принимаем порой за лучшее).

А вот теперь интересное наблюдение: уровень THD, точнее уровень гармоник меняется при изменении несущей частоты. Причем не в обоих каналах, а наоборот — в одном может расти, в другом одновременно снижаться.
Видимо генератор должен быть очень качественный, а в идеале вообще кварцован. Тогда картина будет иная. На данном этапе self oscillated выглядит лучше по измерениям.

↑ Важное замечание по БП

То, что я использовал систему стабилизации для получения +12В питания драйвера — в корне неверно с точки зрения конструкторов профессиональных усилителей. Стабилизация напряжения с помощью ОС не используется нигде и никогда.
БП, будь он резонанс или просто ШИМ, работает на максимальной отдаче в нагрузку. Управление используется только чтоб погасить БП при аварии усилителя. Реле в качестве разрыва нагрузки используется только в старых версиях усилителей. Все новые, при аварии, гасят БП, не разрывая нагрузку.

↑ Важное замечание по печатным платам

Одноименные шины силового питания соединены с обратной стороны обычными проводами. На трассировке эти соединения не указаны! Внимательнее при сборке.

↑ Первое впечатление от звука

— шикарная динамика. Особенно заметно на низах. У варианта два более мягкий звук в области середины — верха. Возможно влияние второй цепи ОС.

Схожее ощущение от динамики у меня было, когда я ставил после ремонта на прогон Dynacord L2400 на мощности 15-20 ватт. Громче просто невозможно было, пришлось бы уходить из помещения.

Второе впечатление от звука — если не знаешь, что там стоит перед АС — не угадаешь. До этого, различие между лампой и АВ вычислялось легко. Здесь хорошо чувствуется запас по мощности, это сложно описать, нужно слушать. Аппарат «прозрачен» для любых жанров музыки.

Но самое «тяжелое» впечатление — не греется ничего! То есть греется транс в БП — это было всегда, немного теплые дроссели — тоже норма, а остальное комнатной температуры.
И зачем я городил эти алюминиевые пластины, ставил кучу радиаторов везде где не надо? Я понимаю, привычка. Особенно после ламп с их «высоким» КПД.

Но тут просто ощущение нереальности, как будто оно просто выключено и не работает… Естественно, если снимать с этих усилителей сотни ватт, то оно и нагреется, но для дома, когда нет войны с соседями и остатки ушей еще нужны, весь алюминий с этих плат можно смело сдать в цветмет — усилитель этого не заметит. А в SMD исполнении это вообще будет очень компактно, как на фото в начале статьи.

Вообще класс D не заканчивается на вышеописанных конструкциях. Ваш смартфон на 99% оборудован усилителем класса D, только маленьким. Автомобильные усилители, музценты, телевизоры — это только «начальный» этап применения этой технологии.
Источники питания цифровых блоков ноутбуков, планшетов, сотовых телефонов, везде, где нужно получить, например 1,200 В для питания логики, а не 1,2 В ±10%, работают по схожему принципу. И работают отлично.

↑ Усилитель 3. TDA8954TH

↑ Пожар в Behringer Eurolive B112D

Только физическое разрушение платы позволило мне ее раздербанить для экспериментов.
Причина — некачественные емкости в обвязке на выходе. Производитель выслал новый модуль целиком, а из «старого» я собрал «наколенный» вариант усилителя.

↑ Об особенностях чипа TDA8954TH

TDA8954TH представляет из себя стерео усилитель класса D.
Гора плюсов! Корпус пока что паябельный, у конкурентов корпуса уже для роботов. Возможность работы в стерео и в мостовом моно режиме. Мостовой режим, как правило, пользуется популярностью у производителей.
Имеется встроенный генератор несущей, а также возможность работы от внешнего с делением его частоты на два. Производитель, для улучшения качества, настоятельно рекомендует использовать внешний генератор. Попробуем и поглядим.

Работает с нулевым Deadtime, так что КПД еще немного выше.

Оборудована мощным пакетом защит, и при испытаниях, мне не удалось ее специально вывести из строя кривыми руками — блин, а ведь так хотелось! КЗ на выходе держит хорошо, при перегреве втыкает флаг перегрева и снижает усиление — а там или выключайтесь или запускайте вентилятор — флаг вам выдали в руки.

Минусы: неудобный корпус, неудобный шаг ног для высоконагруженных цепей и цепей питания. Хотя в общем топология почти симметричная. Сверху пластина теплоотвода, что несколько неудобно при монтаже на стандартные стойки без специальной теплопроводящей пластины.
Еще минус — выходные цепи подразумевают кучу SMD конденсаторов на малом расстоянии от чипа, что не всегда хорошо — хорошая высоковольтная керамика в дефиците.

↑ Схема усилителя

Генератор собран по проверенной схеме на HEF4047, за исключением частоты — она выше в два раза, в сравнении с предыдущим усилителем. Так как внутри микросхемы есть делитель на два, частота генератора должна быть в пределах от 500кГц, до 1МГц. Я гонял до 1,2МГц — все хорошо.

Q1,Q2 — схема плавного запуска. Формирует сигнал 0-5В на ноге MODE при подаче или снятии питания. Более детально — см. даташит.
|Q3 — индикация срабатывания защиты от перегрева. Не отключает выход, но придавливает размах сигнала на выходе. Q4-Q7 — отключение АС при любой аварии в усилителе, а также при КЗ, перенапряжении, перегрузке по току и так далее. Полный список флагов есть в даташите. При включении — задержка подключения АС, как в обычном усилителе.

На входе два ОУ в качества буферов и формирователей симметричного сигнала. Каналы усилителя включены в противофазе, для снижения pumping-а, поэтому для правильной фазировки АС один канал включаю «наоборот». В принципе можно это сделать на выходных разъемах при установке в корпус. ОУ запитаны от силовых шин усилителя через LM317/LM337. Да, им тяжело, но в БП инженеры, в отличие от меня, не предусмотрели отдельного выхода для питания ОУ. А так как я использовал готовый набор запчастей, пришлось идти по их следам.

↑ Блок питания

↑ Включение, подстройка, измерения

Если все собрано и запаяно правильно — при первом включении все работает. Нужно только подстроить частоту задающего генератора резистором R25. Тут вылезает много интересного. Например штатные дроссели греются прилично. Нештатные пихать некуда — места нет. КПД резонансного БП выше чем у флайбэка, LM317/337 с нагрузкой в два ОУ и два LED ощутимо сильно греют пластину радиатора, а сама микросхема в нагреве и не участвует. Поэтому или выкинуть буфер или сделать отдельную обмотку под их питание.

Но в целом, даже на коленке звучит оно замечательно:

Здесь наблюдается тот-же эффект, что и в усилителе на IRS2092. Внешнее тактирование дает уровень гармоник, превышающий даташитное значение. Видимо качество несущей — определяющий фактор для качественных показателей. Значит для серьезного улучшения ТТХ нужно применять генератор получше, в идеале кварц.

Но на слух — оно не заметно. Моя глухота не позволяет сделать однозначный вывод, но общее впечатление положительное.
Особенно непривычно вздрагивать при добавлении громкости вместе с мебелью в комнате — ощущение запаса мощности непередаваемое, при скромных габаритах аппарата.

↑ Файлы

▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

↑ Размышления и выводы

Мы живем в мире стереотипов. Кто-то считает 4А32 венцом творения, не подозревая, что в хороших современных 30-см динамиках подвижная система может весить меньше 30 грамм.
Кто-то спит с лампой 6П3С под подушкой.
Кто-то греет классом А свой дом, снимая на выходе 10 Вт полезной мощности.
Особо упоротые полируют провода, забывая про тысячи полупроводников на пути от лазера CD плеера до выхода ЦАП.

Мне тоже высказали мои товарищи, что я предал идею… Но я никогда ничего не утверждал, не послушав и не попробовав, на основании чужого авторитетного мнения. Своя голова на что? Я обычно проверяю и слушаю. Так вот мое мнение про класс D — супер! Технология, которой нам когда-то так не хватало.

Зашел как-то ко мне в офис мой давний друг с которым учились в школе. Общие интересы к технике, но разные дороги в жизни.
А у меня стоят переделанные S-70 1983 года. От АС остались только НЧ динамики и фильтры. Остальное я просто выкинул, о чем нисколько не жалею. Динамики только пока не смог. Пищалки новые — изодинамика, старые проткнули дети. Корпуса заказные,

140 литров, фазоинвертор, весят в сборе под 50 кг каждая. Я на них проверяю усилители. Ну и слушаю конечно в фоне.

— А помнишь, — сказал он, — такими АС мы в школе спортзал прокачивали!
— Помню, — ответил я, — но знаешь, чего нам реально не хватало тогда?
— Чего?
— Класса D!
— Да, вот отмотать бы назад 30 лет, убрать чей-то домашний «Амфитон 101» + вентилятор и поставить на стол девайс размером с книгу.
— И порвать всех!

На данном этапе развития звуковоспроизводящего оборудования слабым звеном является не усилитель и не источник. Эти устройства уже давно по своим характеристикам превосходят возможности человеческого слуха. Самое проблемное — динамик. Особенно, как у нас любят — широкополосник — дешево и сердито. Обещание производителей, измерение АЧХ — это как получится, зависит от корпуса и общей реализации. Реально, на звук влияет столько факторов, что получить эквивалентный THD динамика ниже 1% на мидбасе уже серьезная проблема.

Середина и верх — там уже почти решили — теми же электростатами или серьезным уменьшением массы подвижной системы с одновременным увеличением прочности.

Размеры помещения и стоячие волны — тот еще квест, автолюбители любят его решать ежедневно, увеличивая мощность усилителей, размер и вес динамиков, ибо другим способом физику не обмануть.

А какая прелесть резонансы на диффузорах — кто сталкивался, не даст соврать.

Поэтому хочу высказать свое мнение — данные усилители ничем не уступают на слух хорошему АВ классу, за исключением лучшей отдачи на низах, и меньших габаритах самого корпуса. А по КПД рвут всех.

И это «лабораторка», я не ждал много от этих устройств. При хорошем исполнении параметры будут ещё лучше, если поставить это себе как цель.

А у меня пока всё. Спасибо за внимание!

P.S.
Недавно обратил внимание — производители звукового оборудования стали гордо писать на упаковках «Class D». А ведь «SMPS» не писали никогда. Странно, да?

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌻 Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress

Никогда не затаривался у китайцев? Пришло время начать!
Камрад, регистрируйся на Али по нашей ссылке. Ты получишь скидочный купон на первый заказ. Не тяни, условия акции меняются.

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

Источник