Разрабатывая свою аппаратуру, радиолюбители нередко нуждаются в компактном усилителе мощности ЗЧ. Среди имеющихся микросхем УМЗЧ существует множество, которые можно с успехом применить, но одни трудно раздобыть, другие недешевы, третьи требуют значительной обвязки (дополнительных навесных деталей).
Структурная схема TBA820M
Интегральная микросхема ТВА820М (и ее аналог LM820M) представляет собой одноканальный усилитель мощности низкой частоты. Она сравнительно дешева, имеет приемлемые характеристики и требует сравнительно небольшого количества навесных элементов. Внутренняя структура ИМС приведена на рис.1.
Схема предлагаемого УМЗЧ на этой микросхеме показана на рис.2. Сигнал ЗЧ поступает на вход DA1 через разделительный конденсатор С1, устраняющий постоянную составляющую входного сигнала.
Усилитель на микросхеме TBA820M
Этот конденсатор может отсутствовать, но только при гарантии, что на вывод 3 микросхемы DA1 не попадет постоянное напряжение.Резистор R1 определяет входное сопротивление усилителя (входное сопротивление самой ИМС составляет около 5 МОм), его номинал оптимизирован под те уровни сигналов, с которыми будет работать УМЗЧ. Сопротивлением R2 определяется усиление УМЗЧ.
Параметры усилителя на микросхеме TBA820M
Например, на частоте 1000 Гц при сопротивлении нагрузки 8 Ом и R2=33 Ом коэффициент усиления составляет 45 дБ, при R2=120 Ом — 34 дБ, а максимальное усиление (без R2) — 75 дБ. Но не следует увлекаться усилением, так как при этом увеличивается и уровень искажений (при выходной мощности 0,5 Вт и R2=33 и 120 Ом коэффициент нелинейных искажений составляет 0.8 и 0,4% соответственно).
Резистор R3 можно назвать предустановочным, так как его сопротивление определяет начальный (в режиме молчания) ток усилителя. От его значения зависит как экономичность усилителя, так и коэффициент гармоник. Конденсатор С2 играет роль разделительного, чтобы сопротивление R2 не влияло на режим ИМС по постоянному току.
Конденсатор СЗ осуществляет функцию вольт-добавки по переменному току, что способствует повышению неискаженной выходной мощности ИМС. Конденсатор С4 осуществляет коррекцию частотной характеристики УМЗЧ: при С4=220 пФ (RH=8 Ом, R2=120 Ом и С5=1000 мкФ) полоса пропускания (по уровню -3 дБ) — 25…20000 Гц, при С4=680 пФ — 25…7000 Гц, т.е. увеличение емкости С4 сужает (сверху) полосу частот усилителя.
Конденсатор С5 является разделительным в цепи нагрузки (динамической головки ВА1), пропуская только переменный ток. От емкости С5 также зависит воспроизведение низших частот. Чем больше емкость С5, тем более низкие частоты проходят на ВА1. Конденсатор С7 — фильтрующий и способствует снижению пульсаций питающего напряжения.
Так, на частоте 100 Гц при С7=47 мкФ (R2=120 Ом, RM=8 Ом) подавление составляет 42 дБ. Конденсаторы С8 и С9 — развязывающие по питанию. Цепочка R4-C6 является нагрузочной для колебаний ультразвуковых частот и способствует повышению стабильности работы усилителя. Усилитель смонтирован на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1… 1,5 мм и размерами 32×27 мм.
Печатная плата усилителя TBA820M
Чертеж печатной платы изображен на рис.3, а схема расположения элементов на рис.4. Для развязки ИМС по высоким частотам возможна установка SMD- конденсатора емкостью 0,1 мкФ, который припаивается со стороны печатных проводников (на них предусмотрено посадочное место под такой конденсатор).
Вместо ИМС ТВА820М можно применить ее аналог LM820M.
При напряжении питания ниже 9 В оксидные конденсаторы могут быть на напряжение 16 В типов К50-16 или К50-35. В качестве С7 можно применить и К53-1. К53-14. Резисторы — МЛ Т-0,125. МЛ Т-0,25. Можно применить и резисторы SMD-типов, несколько модифицировав печатную плату.
Усилитель практически не требует наладки. При исправных деталях и отсутствии ошибок в монтаже он начинает работать сразу, без фокусов. Поскольку плата УМЗЧ имеет небольшие размеры, усилитель легко разместить в самой разнообразной аппаратуре.
