Зимними длинными вечерами, когда телевизор и компьютер уже надоедают, так хочется заняться чем-нибудь приятным и, может быть - полезным. Вот и приходят в голову разные бредовые, и не очень, мысли и идеи. Одна такая идея появилась не сразу. Дело в том, что акустика на моем компьютере Microlab A-6331, хоть и работает исправно и красиво, но не полностью удовлетворяет своим звучанием мои уши. В частности высоких частот явно не хватает, средние частоты не придают характерной "пространственности" звучания, да и мощи как-то малова-то для моих лабуховских требований. Вобщем было решено сделать любительский недорогой мультимедийный усилитель мощностью 2х25 Ватт + саб 50 Ватт + тыл. Порывшись пару дней в интернете, за основу была взята микросхема TDA2050, по отзывам она является очень хорошей альтернативой для подобных усилителей. Также было решено, в качестве предварительных усилителей, использовать хорошо зарекомендовавшую себя К157УД2. Может кому показаться, что все это устаревший материал, и баловство все это, то отвечу, мне до фени - я преследую цель ЦЕНА-КАЧЕСТВО, лучшего решения не найти. Итак, вытрем нюню и вперед:
1. Блок питания двухполярный . Трансформатор тороидальный. Вторичная обмотка намотана сечением провода 1мм на 35В постоянки с нулевой точкой. Планировалось использовать 4 микросхемы, поэтому в каждом плече емкости должно быть не менее! 20000мкф (чем больше - тем лучше), шунтированные пленочним конденсатором. Диодный мост с применением диодов на 5А. Схема простецкая:
2. Предварительный усилитель. Для регулирования ЧХ, использовался 3-х полосный регулятор тембра для ВЧ, СЧ и НЧ с последующим усилением сигнала на старой и всеми любимой микросхеме К157УД2.
Как видно из схемы этот темброблок осуществляет только подъем АЧХ, причем начиная от нуля, следовательно при минимальном значении "громкости" всех полос на его выходе будет четко прослушиваться полная тишина. Чтобы избежать этой неприятности весь темброблок зашунтирован резисторам R* = 150.....470кОм, от номинала которого зависит насколько низким будет выходной сигнал при минимальных значениях всех регуляторов. Детали регулятора тембра R10, R11, R12 непосредственно припаяны навесным монтажем к переменным резисторам. Далее сигналы поступают на вход левого и правого УНЧ и на ФНЧ для сабвуфера.
После всего проделанного, мы получили мультимедийный усилитель, который можно использовать с компьютером, DVD-шником, даже можно с ним картошку копать ведь он получился дешево и сердито! Плотничал я и напрягался 5 дней по 1-1,5 часа работы и ушло 20$. Усилок заработал почти сразу)).Ошибок в печатках нету! Самовозбуждение отсутствует.
7. Корпус. Я сделал так: согнул 2 листа железа, так чтобы один "заезжал" в другой и снизу по угах 4 болтами, там где крепятся ножки. Фальшпанель - оргстекло на 4 болтах по углам, под которое подложена бумажная вставка со всеми надписями, распечатанная на лазернике.
P.S . Кстати, здесь есть , в частности схема усилителя А-6331 и ему подобных. Они построены на TDA2030, и были взяты мною за образец. Микросхемы TDA2030, TDA2040 и TDA2050, по даташиту абсолютно идентичны по распиновке (и только!). Дык вот, путем простой переделки, можно за пару часов "форссировать" такие усилки, таким способом:
1. Можно взять усилок выполненный на TDA2030 и тупо! заменить в нем микросхемы на TDA2050. Также обратить внимание на номиналы электролитов!- не ниже 25V и поменять при необходимости.
2. Также надо увеличить напряжение БП до макс. -+25В (если применять двухполярный источник питания), и увеличить общую емкость мин. 40000мкФ (мин. по 20000мкФ на плече).
3. Естественно, нада позаботится, чтобы питание всех предварительних усилителей и активных фильтов не превышало! допустимых значений по даташиту, а то умрут и ухи не попросят.
4. Убрать из платы диоды, они есть в самой 2050
| Добавь статью в закладки | Похожие материалы |
Схема самодельного усилителя мощности низкой частоты (УМЗЧ) на микросхемах TDA2050, выходная мощность до 25Вт на канал. Усилитель выполнен на двух микросхемах TDA2050. Больше активных элементов в его схеме нет.
Высокий коэффициент усиления TDA2050, позволяющий получить выходную мощность до 25W при уровне входного сигнала 150мВ, позволяет отказаться от применения предварительных усилителей и активных регуляторов тембра.
А возможность легко регулировать коэффициент усиления подбором сопротивления резистора в цепи ООС позволяет приспособить данный УНЧ для работы практически с любым источником аудиосигнала.
Можно сделать УНЧ не требующий предварительного усилителя, все усиление которого ложится на усилители мощности на микросхемах TDA2050.
Принципиальная схема
Принципиальная схема показана на рисунке. Входной аудиосигнал подается на разъем Х1. С него НЧ сигналы поступают, через отдельные экранированные кабели, на усилители на микросхемах А1 и А2.
Усилители включены по типовым схемам для TDA2050 при питании от однополярного источника. Нагружены усилители могут быть на акустические системы мощностью не ниже 40 W и сопротивлением 4 Ом.
Каждая из микросхем TDA2050 представляет собой мощный операционный усилитель. И, как и у любого операционного усилителя, коэффициент усиления здесь зависит от параметров цепи ООС, включенной между выходом и инверсным входом микросхемы.
Например, подбором сопротивления R5 можно в очень широких пределах регулировать коэффициент усиления канала на А1. А резистором R11, соответственно, канала на А2.
Но, слишком сильно увеличивать коэффициент усиления (увеличивается он при увеличении сопротивления резистора) не стоит, так как с возрастанием коэффициента усиления растут и искажения и склонность к самовозбуждению. Так что, например, без микрофонного предусилителя все же не обойтись.
Детали и печатная плата
Усилители на А1 и А2 выполнены на отдельных одинаковых малогабаритных печатных платах (на рисунке приводится плата для усилителя на А1). Платы не имеют элементов механического крепления и держатся за счет крепления радиаторных пластин микросхем к радиатору.
Рис. 2. печатная плата для схемы усилителя мощности ЗЧ.
Микросхемы установлены на один общий радиатор площадью поверхности около 400 см2, который одновременно является элементом задней стенки корпуса усилителя. В источнике питания работает готовый трансформатор ТБС 012 220/24 с вторичным напряжением 24V.
Такой трансформатор (или аналогичный) можно приобрести в магазинах и на базах, торгующих электрощитовым оборудованием и электроарматурой для ремонта и оборудования помещений. Обычно там есть очень широкий выбор аналогичных трансформаторов на разные напряжения и мощности.
Корпус выполнен из древесно-стружечных плит (боковые панели) и металлических пластин (верхняя и нижняя панели). Передняя панель, - оргстекло, задняя, -радиатор. В качестве заготовок для верхней и нижней панели используются алюминиевые подносы для транспортировки продуктов питания.
Микросхемы TDA 2050 можно заменить отечественными аналогами, - К174УН30. Все электролитические конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 40V (автор использовал конденсаторы на 63V). Диоды выпрямителя должны допускать прямой ток не менее 10А. Крупные конденсаторы С17-С20, С31, С32 располагаются непосредственно в корпусе усилителя.
Они обернуты ватманом и привинчены к дну корпуса посредством металлических хомутов. Налаживание заключается в корректировке коэффициентов усиления усилителей на А1 и А2, так, чтобы получить равенство каналов и необходимую чувствительность. Для этого подбирают сопротивления резисторов R5 и R11 (уменьшение сопротивления ведет к уменьшению чувствительности).
Сильно увлекаться увеличением чувствительности не рекомендую, - сначала увеличится КНИ, а далее, усилитель может самовозбудиться. Конденсаторы С6 и С12 расположены возле плат усилителя и припаяны короткими проводниками к дорожкам этих плат. С13, С14, С15 и С16 расположены возле выпрямителя.
Усилитель по данной схеме можно питать и от другого источника питания. Максимальное напряжение питания, по такой схеме (однополярное) 50V при этом максимальная выходная мощность будет около 50W. Минимальное напряжение питания всего 9V. При этом мощность будет не более 12W.
Такие «широкие» параметры по напряжению питания позволяют работать усилителю от самых разных источников постоянного тока. Это может быть и автомобильный аккумулятор напряжением 12V, и блок питания от старого принтера «НР» напряжением 32V.
Кроме того, широкие пределы напряжения питания и возможность в очень широких пределах изменять чувствительность усилителя (коэффициент усиления) дает возможность использовать его и как ремонтный модуль для замены вышедшего из строя УНЧ различной бытовой аудиотехники.
Усилитель класса АВ предназначен для использования в качестве усилителя мощности в бытовой технике. Микросхема TDA2050 имеет тепловую защиту и защиту от короткого замыкания выхода на корпус. Особенностью этого усилителя является очень большой диапазон питающих напряжений: от ±4,5 до ±20 В, причем возможно и однополярное питание.
Рис.1. Цоколевка микросхемы TDA2050
Коэффициент усиления в усилителях с обратной связью не должен быть меньше 24 дБ. Рекомендованные значения навесных элементов приведены в таблице, но могут быть использованы и другие значения. Таблица предназначена для ориентирования разработчиков автоаппаратуры.
Рис.2. Схема включения микросхемы TDA2050 с двуполярным питанием
Рис.3. Печатная плата усилителя на TDA2050 с двуполярным питанием
Рис.4. Схема включения микросхемы TDA2050 с однополярным питанием
Рис.5. Печатная плата усилителя на TDA2050 с однополярным питанием
Защитные цепи микросхемы TDA2050 ограничивают выходные токи выходных транзисторов таким образом, что их рабочие режимы не выходят за пределы зоны безопасной работы. Эта функция скорей может быть отнесена к классу ограничителей пиковой мощности, чем к ограничителям тока. Благодаря ей значительно уменьшается вероятность повреждения устройства в результате случайного короткого замыкания выхода усилителя на корпус.
Что касается тепловой защиты, то при повышении температуры кристалла выше 150°С, система тепловой защиты ограничивает ток потребления и рассеиваемую мощность. Поэтому даже постоянная перегрузка выхода или слишком высокая температура воздуха не приведут к порче микросхемы TDA2050. Радиатор можно делать без запаса на безопасность при перегреве, как это делается в классическом варианте теплового расчета.
Между микросхемой TDA2050 и теплоотводом изоляция не требуется. Рекомендуется применение теплопроводящей пасты.
Этот проект представляет собой самодельный стерео усилитель с дополнительным выходом на наушники. Усилитель построен на одной интегральной микросхеме TDA2050 которая предназначена для использования в качестве аудио усилителя класса hi-fi. Она будет работать в диапазоне напряжений питания от +/-4.5 до +/-25 В. Около 30 Вт выходной мощности, КПД составляет около 65%. Однако стоит отметить, что для поддержания стабильности, коэффициент усиления цепи должен быть не менее 24 дБ. Усилитель был построен, для полочных колонок Klipsch RB-51. Динамики 8 ом, чувствительностью 92 дБ. Усилитель может работать с большинством линейных источников, таких как mp3-плеер, cd-плеер, тюнер и т.д. Небольшая микросхема TDA2050 может выдать очень хорошее звучание. Прежде чем мы начнем, предлагаю вам взглянуть на даташит , особенно если вы хотите внести некоторые изменения, чтобы они соответствовали вашей стерео установке.
Принципиальная схема
Также там имеется печатная плата. Схему усилителя сделал, как показано ниже. Показан только один канал. Двухполюсной переключатель является общим для обоих каналов, и это позволяет переключать выход с колонок на наушники. Если вам не нужен выход на наушники, вы можете убрать переключатель и резистор.
Схема была сделана на печатной плате. Для блокирования входного тока использовал конденсатор 1 мкФ (металлизированная полипропиленовая пленка). Большинство конденсаторов должно быть из полипропилена, полиэстера, майлара, электролитические конденсаторы я бы не рекомендовал.
Блок питания
Правильная схема заземления поможет получить низкий уровень шума. Если хотите, сделайте две звезды точками заземления - для сигнала и для питания. Попробуйте сделать сигнальные провода как можно короче. Кроме того, сигнальные провода должны быть плотно скручены вместе. Также постарайтесь держать их вдали от источников переменного тока, как проводов питания, так и трансформатора. Ведите провода как можно ближе к корпусу, помогает. Используйте отдельный источник питания для каждого канала.
Прежде чем описывать питание, я хочу сказать несколько слов о безопасности. Этот проект требует сетевого подключение проводов 220 В. Неправильно выбранное сечение провода для электросети, может привести к серьезным травмам! Также необходимо использовать только подходящие предохранители и подключить шасси к "земле".
Тороидальный трансформатор с двумя вторичными обмотками по 18 вольт. Для выпрямителей использовал 35 А диодные мосты. В оригинале схемы используются отдельные диоды. Каждый выход имеет конденсатор ёмкостью 10 000 мкФ.
Для корпуса использовал подходящее по размеру шасси. Трансформатор и платы прикреплены снизу верхней части корпуса. Выключатель питания, регулятор громкости и разъем для наушников расположены на передней части корпуса для удобного доступа.
Для ввода звука ставим стандартные позолоченные RCA разъемы. Выход на динамик через разъем типа банан диаметром 4 мм. Обратите внимание, что входные разъемы, динамик и соединительные клеммы изолированы от корпуса с помощью имеющихся нейлоновых прокладок. Радиаторы размещены на задней панели корпуса. Каждый радиатор размером 50 х 90 мм. Вырезал отверстие в корпусе так, что TDA2050 может быть установлена непосредственно на радиатор. Обратите внимание, что микросхема TDA2050 должна быть изолированы от земли (корпуса), а отрицательный потенциал находится на металлической вкладке TO-220. Если так не сделать микроконтроллер сгорит после подачи питания. Для изоляции можно использовать кремневые колодки или слюдяные и не забудьте прокладки для крепежного винта, которые обеспечивают крепление микроконтроллера на радиатор. После установки проверьте, чтобы убедиться, что нет никакого соприкосновения между микроконтроллером, радиатором и шасси (землёй). Также, чтобы обеспечить хороший тепловой контакт нужно использовать термопасту.
Не буду давать оценок качеству звука, так как окончательное мнение зависит от конкретного слушателя. Для моих ушей микросхема TDA2050 выдает очень хороший звук, который может поспорить со звуком различных высококачественных усилителей. Усилитель имеет возможность производить глубокий бас, четкие средние частоты с широкой звуковой амплитудой и четкие максимумы, которые не являются слишком острыми. По сравнению с на 20 Вт, этот работает заметно мощнее.
Схема усилителя на интегральной микросхеме TDA2050, представленная в этой статье построена по принципу работы ИТУН. Данная аббревиатура расшифровывается, как источник тока, управляемый напряжением. Большинство усилителей НЧ построены по принципу источника напряжения, управляемого напряжением (ИНУН). Кстати в на TDA2050 как раз представлена схема ИНУН. Разница звучания двух этих режимов очевидна, и данную конструкцию просто необходимо собрать, чтобы услышать ее.
ИТУН на TDA2050 необходимо прослушивать на однополосной, либо двухполосной акустической системе (АС), при этом в двухполосной АС может присутствовать фильтр первого порядка (последовательно ВЧ головке устанавливается конденсатор), в однополосной АС фильтров быть не должно. К примеру, если данный усилитель применить для акустической системы Radiotehnika S-30B (или другой, включающей в себя LC фильтры), то на выходе будут слышны искажения, либо вообще АС не будет звучать, так как в этой акустике имеются фильтра в виде катушек индуктивности, что недопустимо для ИТУН. Для таких АС нужно применять усилители НЧ, работающие в режиме источника напряжения (ИНУН), либо использовать ИТУН, но разделительные фильтры устанавливать до усилителя.
Даже катушка динамической головки при изменении частоты выходного сигнала, нелинейно изменяет свое реактивное сопротивление, и может вносить определенные искажения в отрицательной обратной связи (ООС), в цепь которой она включена.
По звучанию, ИТУН на TDA2050 звучит очень даже своеобразно и интересно, обладая некой изюминкой, но в тоже время все зависит от АС на которой производится прослушивание звукового сигнала. Также можно отметить, что при прослушивании ярко выделяются ВЧ и СЧ составляющие (кстати, актуально для электрогитары), а вот с НЧ не особо хорошо (на мой взгляд).
Схема усилителя TDA2050 ИТУН
Характеристики и параметры усилителя
Напряжение питание должно быть двухполярным ±20В. Повышать напряжение выше данного значения в этой схеме не рекомендуется (по даташиту максимальное подаваемое напряжение ±25В). Выходная мощность при этом доходит до 20Вт с минимальными нелинейными искажениями. Выходной пиковый ток микросхемы может увеличиваться до 5А. Более подробную информацию вы найдете в даташите.
Детали
Конденсаторы C1, C3 – пленочные, C2, C5 – керамический (C5 у меня установлен пленочный).
Резистор R4 лучше установить металлопроволочный в керамике мощностью 2Вт. У меня под рукой такого не было, и я установил углеродистый. R7 также должен быть мощностью 2Вт. Остальные резисторы на 0,25Вт.
Напряжение электролитических конденсаторов C4,C6 и C7 должно быть не ниже 25В.
Несколько слов…
Элементы R7,C5 являются цепью Цобеля, и они могут на плате не устанавливаться в том случае, если отсутствуют возбуждения в АС (определяется на слух), если возбуждения присутствуют (треск, дребезжание, шуршание и т.д.), то данные элементы необходимо установить на печатную плату.
Микросхему TDA2050 необходимо установить на радиатор, площадью не менее 300 см² (все зависит от напряжения питания и сопротивления выходной нагрузки). Радиатор устанавливается через слюдяную или силиконовую прокладку, с применением диэлектрической втулки для крепежного винта. Также не стоит забывать про теплопроводящую пасту, которую нужно нанести на соприкасающиеся поверхности.
Для питания двух каналов усилителя TDA2050 ИТУН я использовал выпрямитель, состоящий из трансформатора с двумя вторичными обмотками на 12В переменного тока 1,5А, двух диодных мостов и сглаживающих конденсаторов.
