"А вообче-то говоря, TDA ругают зря
TDA, если с подходом
Не хужее ХайфаЯ"
Автор данной статьи не претендует называться стихотворным гением, но суть заявленного соответствует действительности. Несмотря на относительную простоту и неприхотливость данной микросхемы, правильно собранный и настроенный усилитель обеспечивает высокие выходные характеристики. Настолько высокие, что не уступает брендовой Хай-Фай аппаратуре среднего ценового сегмента. Если Вам нужны студийные "мониторы", либо усилитель высокой верности, то стоит обратить внимание на транзисторные усилители на "рассыпухе", поскольку интегральные усилители имеют некоторые ограничения и не справятся с возложенной на них задачей. А если Вы хотите собрать (да ещё и за пару часов) мощный, надёжный и высокого качества УНЧ - почему бы и нет!
Итоговое качество работы усилителя зависит от ряда условий. В 99% случаев именно несоблюдение некоторых или даже всех этих условий приводит к тому, что усилитель звучит некачественно. А именно:
- Качественный источник питания, обладающий минимальным уровнем пульсаций напряжения и имеющий высокий уровень перегрузочной способности.
- Грамотная трассировка печатной платы, сделанная с учётом всех рекомендаций к разводке плат для мощных УНЧ.
- Минимальное отступление от принципиальной схемы, рекомендованной производителем микросхемы. Здесь допустимы лишь некоторые отступления и улучшения, о которых мы поговорим чуть позже.
Итак, теперь подробнее о каждом из пунктов. Схема включения:
Входная цепь R1C1 является фильтром ВЧ, то есть не пропускает на вход частоты ниже 10 Гц (примерно). Чтобы ещё сильнее обрезать НЧ на входе, ёмкость С1 можно снизить. Но не стоит снижать менее чем до 0.33 мкФ, иначе можно остаться совсем без "басов".
Резистор R2 задаёт входное сопротивление усилителя. Можно ставить любое сопротивление из диапазона 22 - 100 кОм. Слишком низкое сопротивление будет влиять на источник входного сигнала, а слишком высокое может снизить общую помехоустойчивость и стабильность усилителя.
Резисторы R3, R2 формируют цепь отрицательной обратной связи. От их соотношения зависит коэффициент усиления. Увеличивая R3 либо уменьшая R2, мы увеличиваем коэффициент усиления. Номиналы резисторов, указанных на схеме, обеспечивают усиление порядка 30 раз, что вполне соответствует рекомендованному.
Конденсатор С5 - это конденсатор вольтодобавки. Часть напряжения из него "перекачивается" обратно в предоконечный каскад усилителя и складывается с напряжением питания. Это нужно для того, чтобы компенсировать падение напряжения на выходных транзисторах относительно напряжения питания и поднять выходную мощность (точнее, компенсировать её потери).
Конденсаторы С6-С9 - фильтры по питания. Их наличие является обязательным условием качественной работы усилителя. Уменьшать ёмкости или исключать конденсаторы не стоит даже при условии использования хорошего блока питания и минимальной длины соединительных проводов.
Добавления к схеме из даташита, рекомендованные автором данной статьи.
Собственно, их всего несколько. А точнее, всего 4. Первое - производитель не всегда учитывает, в каких условиях будет эксплуатироваться собранный по его схеме усилитель. И если условия эти - огромный уровень всевозможных высокочастотных помех (импульсные блоки питания, компьютеры, радиопередатчики и многое другое), то совсем не помешает защитить вход усилителя таким простейшим фильтром, как показан на рисунке:
Резистор R выбирается из диапазона 1-1.5 кОм, конденсатор С - 1000...1500 пФ
Второе - конденсатор вольтодобавки С5 можно смело увеличивать до 100 мкФ, на пиках громкости усилитель будет отдавать максимум мощности и в целом чувствовать себя лучше.
Третье - несмотря на высокую стабильность усилителя, встречаются экземпляры микросхемы, склонные к самовозбуждению и работающие нестабильно без цепочки Цобеля на выходе. Сильного удорожания и усложнения схемы она в себе не таит, поэтому её можно использовать "по умолчанию".
И четвёртое - это разделение на печатной плате силовой и сигнальной земли. Силовую землю можно назвать землёй, по которой обратно к источнику питания стекают выходные токи усилителя (через нагрузку). Сигнальной зёмлей - землю, по которой к источнику питания стекают токи от источника входного сигнала. И в том случае, когда оба таких тока стекают по одному и тому же участку/дорожке на плате, появляется паразитная обратная связь - сигнал с выхода усилителя попадает на вход. Всё дело в том, что сопротивление этого участка дорожки на плате хоть и мало, но всё же не равно нулю, и по закону Ома протекающий через этот участок ток вызовет некоторое падение напряжения, которое и сложится в итоге со входным сигналом. Если силовую землю соединить с сигнальной через резистор в несколько Ом, то его сопротивление окажется на несколько порядков выше, чем сопротивление рассматриваемого участка платы, и во входную цепь из выходной попадёт на много порядков меньший ток, чем попал бы при отсутствии разделительного резистора. Схематически это можно изобразить так:
Трассировка и изготовление печатной платы.
Здесь начинается самое сложное. Многие говорят, что TDA7294 никогда не сравнится с хорошим транзисторным усилителем на "рассыпухе". И правда это лишь отчасти, так как если не соблюдать правила трассировки печатной платы, сколь угодно крутой усилитель на рассыпухе будет звучать хуже, чем усилитель на самой дешёвой интегральной микросхеме. Итак, рассмотрим основные правила, обязательные к исполнению при разводке качественного усилителя:
- разделение силовых и сигнальных земель. В идеальном случае разводка земель должна выполняться так называемой "звездой", когда все земельные проводники соединяются только в одной точке, например на земляном разъёме питания усилителя. Соединив земли хаотично, когда по одному и тому же проводнику будут течь и силовые, и сигнальные токи, Вы обрекаете Ваш усилитель на некачественную и нестабильную работу. И здесь уже не имеет значение, на базе чего этот усилитель собирается.
- Для исключения, или хотя бы уменьшения взаимного влияния разъёмы входа и выхода желательно разнести на плате максимально далеко друг от друга.
- Шины питания должны сначала проходить через выводы фильтрующих конденсаторов, и только потом идти далее по плате до TDA7294, иначе эффективность этих конденсаторов сильно снижается.
- Печатные проводники должны проходить по самым коротким "маршрутам" от компонента к компоненту. Не всегда физически возможно выполнить данное требование, но и пренебрегать им вовсе не стоит. Также желательно, чтобы дорожки проходили прямо через выводы компонентов, всевозможных ответвлений лучше избегать.
- Печатный проводник должен подходить к деталям в том порядке, в каком к ним должно подходить электричество с физической точки зрения. Конденсаторы высокочастотных фильтров должны располагаться как можно ближе к соответствующим выводам микросхемы.
Пример качественной разводки платы для усилителя на TDA7294:
Скачать файл печатной платы в формате Sprint Layout 6.0 можно ЗДЕСЬ
Плата разведена с учётом всех требований, добавлений и изменений, описанных выше. Собранный из исправных деталей и без ошибок в монтаже усилитель в настройке как таковой не нуждается.
Широкие дорожки не только меньше отслаиваются при перегреве в процессе пайки, но и обладают меньшим сопротивлением и индуктивностью - меньше высокочастотных "звонов", меньше искажений!
Все резисторы применены мощностью 0.25 Вт. Конденсаторы электролитические - любого типа, металлоплёночные конденсаторы - типа к73-17.
Ознакомиться и приобрести полный набор электронных компонентов для самостоятельного изготовления усилителя на TDA7294 можно здесь: https://ampero.ru/a-set-of-electronic-components-for-the-amplifier-on-tda7294.html
Комментарии ()