이 게시물에서는 약간의 미세 조정을 통해 더 높은 와트로 더 업그레이드 할 수있는 5 가지 우수하고 구축하기 쉬운 저 왜곡 Hi-Fi 40 와트 증폭기 회로에 대해 설명합니다.

이 기사는 헌신적 인 팔로워가 이메일을 통해 저에게 기고했습니다.

여러 가지 하이브리드 출력 모듈을 사용할 수 있지만, 이들 중 어느 것도 뛰어난 전체 성능과 함께 단순성과 경제성을 결합 할 수있는 경우는 거의 없습니다.

그중 하나는 현재 증폭기에 사용 된 SGS의 칩 TDA2030입니다. 증폭기의 레이아웃은 복잡하지 않습니다. 두 개의 브리지 연결 출력 트랜지스터를 수반하는 전력 opamp입니다. 오디오 신호는 소켓 K1 및 커패시터 C1을 통해 전력 연산 증폭기 lC1의 비 반전 입력에 제공됩니다.

IC에 대한 공급 전류는 입력 신호에 따라 진동합니다.

이로 인해 저항 R6, R7 주변에서 똑같이 변화하는 전압 강하를 나타냅니다. R8 및 R9는 opamp의 소스 라인에 있다는 점을 감안할 때. 전류가 1A 미만인 한 저항의 전압 강하는 트랜지스터 T1 및 T2를 켜기에 부적절합니다. 즉, 4 Ohm 스피커로 최대 2W의 출력이 opamp에 의해 완전히 공급됩니다.

출력 전류가 1A 수준보다 높아지면 트랜지스터가 켜지고 증폭기의 전원 출력이 강화됩니다.

입력 신호가 낮 으면 트랜지스터를 통한 대기 전류가 불충분하지만 opamp 크로스 오버 네트워크를 통해 발생하므로 결국 문제가 해결됩니다.

IC는 추가적으로 열 보상을 제공하므로 작동 지점의 안정성을 보장합니다.

공급 전압은 12V에서 최대 44V 사이 일 수 있습니다. PCB에 증폭기를 쉽게 구축 할 수 있어야합니다.

IC와 함께 트랜지스터를 설치하고 약 2kW-1의 방열판에 절연해야합니다. 열 전도 복합재를 많이 도포합니다. 공급 라인은 3.15A 퓨즈로 보호되어야합니다. 라인은 3.15A 퓨즈로 보호되어야합니다.

회로도

PCB 설계

부품 목록

저항기, 모두 1/4 와트 5 % (지정되지 않은 경우)

R1에서 R4 = 100K
R5 = 8k2
R6 ~ R9 = 1. 4 옴 1 %
R10 = 1 옴

커패시터

C1 = 470nF
C2 = 10uF, 63V 방사형
C3 = 4.7uF, 63V 방사형
C4, C5, C7 = 220nF MKT 또는 세라믹
C6 = 2200uF, 50V 방사형

반도체

D1, D2 = 1N4007
T1 = BD712
T2 = BD711
IC1 = TDA2030

여러 가지 잡다한

“라인 팔로워 로봇을 만드는 방법 ”

K1 = 오디오 소켓 또는 잭
히트 싱크 = 2K W ^ -1
IC1, T1, T2 용 절연 와셔 등

기술 사양

작동 전압 : 최대 44V

출력 전력 = 8 옴 스피커에서 22 와트, THD = 0.1 % 인 4 옴 스피커에서 40 와트

고조파 왜곡 차트

11 와트에서 8ohm에서 1kHz = 0.012 %
20 와트에서 4 옴에서 1kHz = 0.032 %
11 와트에서 8ohm에서 20kHz = 0.074 %
1 와트에서 8 옴에서 1kHz = 0.038 %
1 와트에서 4ohm에서 1kHz = 0.044 %
전류 = 약 38mA 무부하
효율성 = 8 Ohm 62.5 %
최대 부하 = 4 Ohm 64 %

2) IC LM391을 사용하는 40W 증폭기

이 두 번째 디자인은 기타리스트와 재즈 음악 아티스트에게 인기있는 '콤보'유형의 휴대용 앰프에 사용하기 위해 특별히 조화를 이룰 수있는 강력하고 주름이없는 중형 파워 앰프입니다.

앰프는 내장 오디오 드라이버 IC 인 LM391-80과 바이폴라 트랜지스터가 내장 된 푸시 풀 전력 출력단을 효율적으로 혼합 한 것입니다.

아래에서 디자인의 몇 가지 고유 한 측면을 검토합니다.

전원 출력 트랜지스터와 물리적으로 접촉하는 NTC를 사용하면 과열 될 때 LM391이 전원 단계를 차단할 수 있습니다. 이 열 안전의 시작점은 약 200pA의 NTC 전류에 있습니다.

NTC를 접지하는 전해 커패시터는 '소프트 스타트'를 제공하는 역할을합니다. 즉, 앰프를 켤 때 라우드 스피커에서 소음이 나는 클릭이나 기타 혼란스러운 소음을 방지합니다.

보호가 너무 민감한 것처럼 보일 수 있으므로 R4 또는 NTC 값에 대한 시행 착오가 필요할 수 있습니다. R23을 라인 네트워크 C5-R7에 연결하여 증폭기에 피드백을 쉽게 적용 할 수 있습니다.

R10과 함께 다른 구성 요소는 특정 요구 사항을 충족하기 위해 미세 조정이 필요할 수있는 증폭기의 주파수 응답을 결정합니다. 그럼에도 불구하고이 기사에 제시된 구성 요소 번호는 대부분의 응용 프로그램에서 괜찮습니다.

C5와 R7의 다른 값으로 실험 한 결과는 R23을 짧게 단락시킴으로써 쉽게 결정 (또는 듣게)됩니다. 4 Ohm 라우드 스피커의 경우 R23을 0.18 Ohm으로 줄여야합니다. 안타깝게도 LM391-80은 진동에 취약하므로 구성 요소 RX, C6, C8 및 C9를 통해 제어해야합니다 (대부분의 경우 C6를 제거 할 수 있음).

저항 RX는 특히 개방 루프 이득을 최소화합니다. RX를 사용하는 경우 결과 오프셋 전압을 보상하기 위해 Ry를 부착해야합니다. 컴포넌트 R22 및 C12는 고주파에서 증폭기를 안정화하는 기능을하는 Boucherot 네트워크를 구성합니다. 증폭기의 입력은 '라인'수준의 오디오 신호 (0dB)를 전달할 수있는 저임피던스 소스로 작동해야합니다.

네트워크 R1-C1은 50kHz 이상의 진폭을 감쇠시킵니다. 증폭기의 대기 전류는 사전 설정 P1에 의해 정의됩니다. 처음에는이 컨트롤을 0 Ohm으로 조정하고 50mA의 대기 전류가 설정 될 때까지 바로 미세 조정하십시오.

왜곡이 적은 경우이를 400mA로 늘릴 수 있습니다. 파워 트랜지스터는 모두 PCB의 동일한 섹션에 배치되어 NTC와 함께 공통 히트 싱크에 고정 될 수 있습니다.

방열판은 1K Wsl 이하의 열 저항으로 상당히 커야합니다. L1은 직경 0.8mm의 20 회 회전으로 구성되어 있습니다. R21 주위에 감긴 에나멜 구리선. C9는 세라믹 커패시터입니다.

회로도

기술 데이터

이제 몇 가지 테스트 된 데이터를 확인해 보겠습니다.

공급 전압 : 35V R23 단락 :

3dB 대역폭 (8Q) : 약 11Hz ~ 20kHz

1kHz에서 THD (과도 고조파 왜곡) :. 1W에서 8 옴 : 0.006 % (Iq = 400mA) 1W에서 8 옴 : 0.02 % (Iq = 50mA) 65W에서 8 옴 : 0.02 % (Um = 873mV) 80W에서 4 옴 : 0.2 % ( Um = 700mV 전류 제한 개시 레벨).

PCB 및 부품 레이아웃

부품 목록

3) Texas Instruments의 IC LM2876을 사용하는 40 와트 전력 증폭기

세 번째 디자인은 8 옴 스피커를 통해 지정된 양의 음악 전력을 전달하기 위해 단일 칩 LM2876을 사용하는 또 다른 멋진 Hi-Fi 40 와트 전력 증폭기 회로입니다.

IC LM2876은 THD가 0.1 %이고 주파수 범위가 20Hz ~ 20kHz 인 8 옴 라우드 스피커에서 40 와트의 평균 전력을 지속적으로 처리하도록 설계된 고급 오디오 증폭기 칩입니다.

이 IC의 성능은 Self Peak Instantaneous Temperature control circuitry라는 내장 기능으로 인해 다른 하이브리드 IC보다 훨씬 우수합니다. 스파이크.

'SPiKe'는 출력 과전압, 저전압, 과부하 및 우발적 인 단락으로부터 칩을 완벽하게 보호합니다.

IC LM2876은 95dB 이상의 뛰어난 신호 대 잡음비를 나타내어 탁월한 Hi-Fi 수준의 사운드 선명도와 재생성을 보장합니다.

LM2876의 핀아웃 다이어그램

회로도

이 LM2876 기반 40 와트 증폭기의 전체 회로 다이어그램은 다음과 같습니다.

이에 대한 자세한 정보는 IC의 데이터 시트

4) IC TDA7292를 사용하는 40 와트 스테레오 앰프 회로

지금까지 모노 40 와트 출력의 증폭기에 대해 설명했지만 목록의이 네 번째 회로는 단일 칩 IC TDA7292를 통해 스테레오 40 + 40 와트 출력을 제공하도록 설계되었습니다. 따라서 40 와트 앰프의 스테레오 버전을 찾고 있다면이 디자인은 요구 사항을 매우 쉽게 충족시킬 것입니다.

이 뛰어난 단일 칩 스테레오 앰프는 ST 마이크로 일렉트로닉스 .

이 회로는 구성 요소가 거의 필요하지 않으며 데이터 시트 자체에 제공되는 잘 설계된 PCB를 사용하여 신속하게 구성 할 수 있습니다.

주요 특징

넓은 공급 전압 범위 (± 12V ± 33V)
최적의 출력 전력을 위해 이중 공급 장치와 함께 작동
공급 전압 = ± 26V 및 총 고조파 왜곡 = 10 % 이하로 전체 출력 전력 40W + 40W를 8Ω으로 제공하도록 설계
전원을 켜고 끌 때 내부적으로 '팝'사운드 제거
또한 ( '팝'이없는) 음소거 옵션을 제공합니다.
음소거 핀이 접지되면 IC는 더 낮은 소비 대기 상태가됩니다.
내부적으로 IC는 단락 보호되어있어 출력이 우발적으로 단락되거나 과부하 될 때 IC가 타거나 손상되지 않습니다.
또한 IC에는 열 과부하 보호 기능이 내장되어있어 과열로 인해 IC가 손상되지 않습니다.

완전한 회로도

절대 최대 등급

다음은 IC TDA7292의 최대 절대 정격으로, IC가 영구적으로 손상되지 않도록 보호하기 위해 초과해서는 안됩니다.

DC 공급 전압 ± 35V
(나는_또는) 출력 피크 전류 (내부적으로 제한됨) 5 A
(피_...까지) 전력 손실 Tcase = 70 ° C 40W
(티_{의 위에}) 작동 온도 -20 ~ 85 ° C
(티_제이) 접합 온도 -40 ~ 150 ° C
(티_stg) 보관 온도 -40 ~ 150 ° C

참조 : 자세한 내용과 전체 PCB 설계는 다음을 참조하십시오. IC의 원본 데이터 시트.

5) 트랜지스터 만있는 40W 증폭기

위에서 설명한 모든 설계는 집적 회로에 따라 다르며, 우리 모두는 이러한 IC가 어느 시점에서든 얼마나 쉽게 구식이 될 수 있는지 알고 있습니다. 보편적 인 에버그린 증폭기 설계를 갖는 가장 좋은 방법은이 다섯 번째 최종 설계에서 볼 수 있듯이 개별 트랜지스터 화 된 버전의 형태로 만드는 것입니다.

이것은 실제로이 웹 사이트에서 인기있는 100 와트 앰프의 축약 버전입니다. 몇 개의 MOSFET을 제거하고 공급 입력을 24V로 줄임으로써 단순화되었습니다.

위의 트랜지스터 화 된 40 와트 증폭기 회로에 표시된 부품은 약간 색다른 것처럼 보이며 시장에서 쉽게 구할 수 없을 수도 있습니다. 그러나 이러한 트랜지스터 화 된 버전의 장점은 능동 부품을 등가 값으로 쉽게 대체 할 수 있다는 것입니다. 이 디자인의 경우에도 적절한 등가물을 찾아 여기에서 교체하여 동일한 완벽한 결과를 얻을 수 있습니다.

이 앰프는 왜곡을 최소화하면서 뛰어난 선명도를 제공하기 위해 Hitachi 엔지니어가 훌륭하게 설계했습니다. 나는 그것을 테스트했고 거대한 조정 가능한 출력 범위와 탁월한 출력 품질에 매우 감격했습니다.