Коло аудио појачала од 25 В помоћу тда2040

Појачала су окосница аналогне електронике. Они се широко користе у пољу електронске индустрије. Појачала се користе готово у свим апликацијама повезаним са звуком.

Појачало снаге је део аудио електронике. Дизајниран је да максимизира величину снаге ф датог улазног сигнала. У звучној електроници, оперативно појачало повећава напон сигнала, али није у стању да обезбеди струју која је потребна за погон терета. У овом упутству ћемо направити 25В појачало помоћу ТДА2040 ИЦ појачала снаге са звучником импедансе од 4 Охма.

Топологија конструкције појачавача

У систему ланаца појачала, појачало снаге се користи у последњој или завршној фази пре оптерећења. Генерално, систем појачала звука користи доњу топологију приказану у блок дијаграму

Као што видите на горњем блок дијаграму, појачало снаге је последња фаза која је директно повезана са оптерећењем. Генерално, пре појачавача снаге, сигнал се коригује помоћу појачала преднапојачала и напонских контрола. Такође, у неким случајевима, где је потребна контрола тона, склоп за контролу тона додаје се пре појачавача снаге.

Кнов Иоур Лоад

У случају система аудио појачала, оптерећење и носивост појачала је важан аспект у конструкцији. Велики оптерећење за појачало налази се звучник. Излаз појачала снаге зависи од импедансе оптерећења, па повезивање неправилног оптерећења може угрозити ефикасност појачавача снаге као и стабилност.

Звучник је огромно оптерећење које делује као индуктивно и отпорно оптерећење. Појачало снаге испоручује наизменичну струју, због чега је импеданција звучника пресудан фактор за правилан пренос снаге.

Импеданса је ефективни отпор електронског кола или компоненте за наизменичну струју који настаје услед комбинованих ефеката повезаних са омским отпором и реактанцијом.

У Аудио електроници су доступни различити типови звучника у различитим снагама са различитом импедансом. Импеданција звучника се најбоље може разумети коришћењем односа између протока воде унутар цеви. Замислите звучник само као водовод, вода која пролази кроз цев је наизменични аудио сигнал. Ако је цев постала већег пречника, вода ће лако тећи кроз цев, запремина воде ће бити већа, а ако смањимо пречник, мање воде ће тећи кроз цев, па ће запремина воде бити ниже. Пречник је ефекат створен омским отпором и реактанцијом. Ако цев добије већи пречник, импеданса ће бити мала,тако да звучник може добити више снаге, а појачало пружа више сценарија преноса снаге, а ако импеданција постане велика, појачало ће пружати мање снаге звучнику.

Постоје различити избори, као и различити сегменти звучника који су доступни на тржишту, углавном са 4 ома, 8 ома, 16 ома и 32 ома, од којих су звучници са 4 и 8 ома широко доступни по повољним ценама. Такође, морамо да схватимо да је појачало од 5 вати, 6 вата или 10 вата или више и РМС (основни квадрат), испоручено појачалом на одређено оптерећење у непрекидном раду.

Дакле, морамо бити опрезни у погледу оцене звучника, оцене појачала, ефикасности звучника и импедансе.

Конструкција једноставног појачала од 25 В

У нашим претходним водичима направили смо појачало од 10В користећи Оп-појачало и транзистор снаге. Али за овај водич, направићемо појачало снаге 25 В који ће покретати звучник импедансе од 4 Ома. За ово ћемо користити специфичну ИЦ појачала снаге. Одабрали смо ИЦ појачало снаге ТДА2040.

На горњој слици је приказан ТДА2040. Доступан је у већини генеричких Интернет продавница као и на еБаи-у. Пакет се назива ' Пентаватт ' пакет са 5 излазних пинова. Дијаграм пиноута је прилично једноставан и доступан је у техничком листу,

Картица је повезана на пин 3 или –Вс (негативни извор напајања). Да не спомињем, хладњак повезан са језичком такође има исту везу.

Ако проверимо технички лист, такође можемо видети карактеристике овог ИЦ појачала снаге

Карактеристике ИЦ су прилично добре. Пружа заштиту од кратког споја на масу. Такође, топлотна заштита ће пружити додатне сигурносне функције због стања преоптерећења. Као што видимо, ТДА2040 је способан да обезбеди излаз од 25 В на оптерећење од 4 Охма ако је прикључено подељено напајање са излазом +/- 17В. У том случају, ТХД (Тотал Хармониц Дистортион) износиће 0,5%. У истој конфигурацији, ако добијемо излазну снагу од 30 В, ТХД ће постати 10%.

Такође, у листи података постоји још један графикон који пружа везу између напона напајања и излазне снаге.

Ако видимо графикон, можемо постићи већу излазну снагу од 26В ако користимо подељено напајање са више од 15В излазне снаге. Дакле, хајде да учинимо да појачало снаге ради са звучником импеданције од 4 охма при 25В, без угрожавања ТХД-а.

Потребне компоненте

За конструкцију кола потребне су нам следеће компоненте -

Веро табла (може се користити тачкасто или повезано било ко)
Лемилица
Жица за лемљење
Алат за скидање оштрице и жице
Жице
Алуминијумски хладњак
Напајање од шине до шине од 17В са напајањем + 17В ГНД -17В
Звучник од 25 вата од 4 ома
4.7Р отпорник 1/2 вати
680Р Резистор 1/4 ^ог В
22к отпорник
10к отпорник
Кондензатор 100нФ /.1уФ 4ком
22уФ кондензатор
ТДА2040

Шема и објашњење аудио појачала од 25 В

Шема за аудио појачало од 25 вата је прилично једноставна; ТДА2040 појачава сигнал и даје 25 В РМС снаге на звучник од 4 ома. Ц4 и Ц5 се користе као одвојиви кондензатор филтера. Ц1 и Р1 делују као филтер. Р2, Р3 и Ц2 пружају потребне повратне информације појачалу снаге. Р4 и Ц3 су пригушивачки круг за стезање повратних информација од индуктивног оптерећења (гласни звучник).

Тестирање круга појачала од 25 вати

Користили смо алате за симулацију протеуса да бисмо проверили излаз кола; мерили смо излаз у виртуелном осцилоскопу. Можете погледати комплетни демонстрацијски видео који је дат у наставку

Коло напајамо помоћу +/- 17В и улазни синусоидни сигнал је обезбеђен. Осцилоскоп је повезан преко излаза са оптерећењем од 4 ома на каналу А (жута), а улазни сигнал преко канала Б (плави).

Излазну разлику између улазног сигнала и појачаног излаза можемо видети на видео снимку: -

Такође смо проверили излазну снагу, Појачала снага јако зависи од више ствари, као што је претходно речено. Веома зависи од импедансе звучника, ефикасности звучника, ефикасности појачала, конструкционих топологија, укупних хармонијских изобличења итд. Нисмо могли да узмемо у обзир или израчунамо све могуће факторе који стварају зависности у снази појачала. Круг стварног живота разликује се од симулације јер је потребно узети у обзир многе факторе током провере или тестирања резултата.

Прорачун снаге појачала

Користили смо једноставну формулу за израчунавање снаге појачала -

Снага појачала = В ² / Р

Преко излаза смо повезали АЦ-метар. Наизменични напон приказан у мултиметру је највиши наизменични напон.

Дали смо врло нискофреквентни синусоидни сигнал од неколико 25-50Хз. Као и на ниским фреквенцијама, појачало ће испоручити више струје оптерећењу и мултиметар ће моћи правилно да детектује наизменични напон.

Мултиметар је показивао + 10,1В АЦ. Дакле, према формули, излаз појачала снаге при оптерећењу од 4 Ома је

Појачало Снага = 10.1 ² /4 појачало Снага = 25,50 (25В приближно)

Ствари које треба запамтити током конструкције појачала од 25в

При конструисању кола, појачало снаге ТДА2040 мора бити правилно повезано са хладњаком. Већи хладњак пружа бољи резултат. Такође, добро је користити кондензаторе типа бок оцењене звуком за бољи резултат.

Увек је добар избор да се ПЦБ користи за апликације повезане са звуком. Најбољи начин за изградњу ПЦБ-а је позивање на смернице произвођача ИЦ. У техничком листу ТДА2040 налази се референтни дизајн ПЦБ-а.

На горњој слици приказан је узорак кола са распоредом ПЦБ-а. Боље је да се придржавате референтног изгледа и то у омјеру 1: 1. То ће смањити спрегу шума на излазу.

Такође, покушајте да користите 4 Ома звучника веће ефикасности са одговарајућом снагом за погон са овим појачалом снаге.