Бытует мнение, что усилитель, на интегральных микросхемах ИМС не может достойно конкурировать с усилителями на дискретных элементах.

Усилитель звука для мп3 плеера

Это можно оспаривать или поддерживать, но бесспорен тот факт, что усилители мощности звуковой частоты на ИМС более прост в изготовлении, в наладке и отличаются более стабильной работой (при наличии теплозащиты, защиты от короткого замыкания в нагрузке, защиты от переполюсовки питания и т.д.).

Схемотехника предлагаемого на сайте radiochipi.ru усилителя звука мощности низкой частоты продумана с целью обеспечения максимально качественного звучания, что достигается эксплуатацией ИМС усилителя звуковой частоты в облегченном режиме. Применение высококачественного стабилизатора напряжения питания позволило уменьшить коэффициент НИ и собственный уровень шумов. Это позволяет эксплуатировать УМЗЧ с высококачественным источником звука (например, CD-плейером).

Собственный уровень шумов усилителя около -95 дБ, а коэффициент НИ во всем рабочем диапазоне частот не превышает 0,03%, кроме частот выше 16 кГц (до 0,05%). Мощность усилителя 22 Вт на канал.

На рис.1 показана собственно усилительная часть усилителя мощности звуковой частоты, которая состоит из ИМС усилителя звуковой частоты фирмы Philips TDA1552Q DA2 и ИМС регулятора громкости, баланса, тембра НЧ и ВЧ фирмы Toshiba ТА7630 DAl. Микросхема TDA1552Q была выбрана из группы ИМС усилитель звука, которые имеют невысокую цену (до $6), как наиболее устойчивая в работе с низкими коэффициентами НИ и уровнем шумов. Кстати, она показала не самые лучшие параметры, хотя и считают ее самой превосходной в серии TDA155.

DA2 включена по типовой схеме [1], переключатель SA1 предназначен для перевода ее в дежурный режим с малым током потребления. Подключать АС с сопротивлением меньшим 4 Ом не рекомендуется, более же высокое сопротивление нагрузки приведет к уменьшению выходной мощности. ИМС TDA1552Q необходимо устанавливать на теплоотвод площадью не менее 400 см2.

Микросхема ТА7630 имеет лучшие характеристики, чем распространенная TDA1524A (А 1524А), в частности меньший уровень собственных шумов. Пределы регулировки

• Громкость -80/+10 дБ
• Баланс -20/+20 дБ
• Тембр НЧ -15/+14 дБ
• Тембр ВЧ -20/+14 дБ

Коэффициент гармоник (нелинейных искажений) на частоте 1 кГц не превышает 0,05%. Все регулировки производятся переменными резисторами R4-R7 группы Б. Конденсаторы С11-С14 предназначены для нейтрализации различных тресков и шорохов при регулировании.

Таким образом, можно использовать переменные резисторы даже невысокого качества. Конденсаторы С6-С9 задают частоты среза фильтров регулятора тембра. Для обеспечения низкого уровня НИ следует избегать применения электролитических конденсаторов (особенно в сигнальных цепях).

Соединение регуляторов с платой выполняют проводами возможно меньшей длины. Плату регуляторов соединяют с платой усилитель звука экранированными проводами, а еще лучше смонтировать обе микросхемы на одной плате.

В усилителе предусмотрен линейный выход, который удобно использовать при перезаписи с CD, например, на R-DAT или кассетный магнитофон. Если усилитель мощности предназначен для работы с CD-проигрывателем, то можно ограничиться и этими двумя микросхемами в усилительном тракте.

Если же предполагается использовать УМЗЧ совместно с кассетным магнитофоном (да еще и не самого высокого качества), то требуется шумоподавляющий фильтр, который нужно установить перед DA1. Для этого в блоке питания есть дополнительный выпрямитель ±15 В для работы на систему шумоподавления ‘Маяк’, как это сделано в авторском варианте.

На рис.2 показана схема усилителя индикации для управления светодиодами индикатора уровня. Усилитель выполнен на специализированных микросхемах AN6884 в немного необычном включении [2]. В качестве индикаторов можно использовать любые светодиоды.

Светодиоды VD3-VD5 и VD8-VD10 желтого свечения, остальные красного. Индикатор позволяет контролировать уровень входного сигнала, например, при перезаписи. Уровень засветки светодиодов выставляют резисторами R14 и R16 для соответствующих каналов.

Схема блока питания показана на рис.3. Трансформатор Тр 1 тороидальный. Наиболее подходит сердечник от дросселя в стабилизаторе сетевого напряжения для старых телевизоров. Его мощность около 80 Вт. Стандартными методами рассчитывают количество витков.

Для первичной обмотки подходит провод ПЭВ-0,3. Вторичную обмотку В (для возможного подключения стабилизатора) рассчитывают на 11 В и наматывают проводом ПЭВ-0,5 с отводом от середины. Обмотка А для питания собственно УМЗЧ имеет количество витков, обеспечивающих около 20 Вт мощности, намотана в два провода ПЭВ-1,0 для получения тока до 3,5 А.

Диоды выпрямительного моста VD15-VD18 любые, допускающие ток не менее 5 А и обратное напряжение 100 В. Их желательно зашунтировать конденсаторами 100 мкФх250В типа К-73-17. Это улучшит помехозащищенность блока питания. Микросхема DA5 высококачественный стабилизатор напряжения на ток до 6 А, имеющий малое падение напряжения (около 1,3 В), рассеиваемую мощность 30 Вт и хороший коэффициент сглаживания пульсаций.

Резистором R19 задают выходное напряжение стабилизатора. Конденсаторы С31 и С32 танталовые, если таких нет, можно применить алюминиевые, но нужно в несколько раз увеличить их емкость. Стабилизатор на микросхеме КРЕН 8Б (DA6) предназначен для питания усилителя индикации. Светодиод VD19 следует вынести на переднюю панель: он служит индикатором включения УМЗЧ.

Микросхему DA5 нужно поставить на теплоотвод площадью 200.. 300 см?, DA6 на теплоотвод площадью около 30 см?. Соединять блок питания с усилителя звука следует проводами как можно большего сечения и меньшей длины. То же следует сказать и о проводах для подключения акустической системы к УМЗЧ. Они должны быть до 5 м длиной и сечением не менее 1,5 мм?.

Усилитель звука удовлетворить любого меломана. Особенно превосходно он звучит совместно с CD-проигрывателем на базе CD-ROM-привода, оснащенным качественным буферным усилителем. При работе с переносным CD плейером звучание тоже весьма приличное.

В заключение нужно отметить, что схемотехника УМЗЧ продумана с целью максимального использования возможностей TDA1552Q, чего невозможно достичь с не стабилизированным источником питания.

Результаты проверки усилителя звука

О микросхеме TDA1552Q известно, наверное, все. Все известно и о МС TDA1524A, которая является «классическим» регулятором громкости/баланса/тембра. А вот МС TA7630 фирмы Toshiba представлялась нам «тачной лошадкой». Кроме того, автор использовал элементы обвязки ее с номиналами, отличающимися от типовых схем включения.

Поэтому было смакетирована и проверена именно эта часть схемы (регулятор) и проведен анализ всей схемы усилитель мощности звуковой частоты. При этом были проверены два экземпляра МС ТА7630, приобретенных, но киевской радиорынке из разных партий и по розной цене.

Результаты проверки и анализа усилителя мощности звука

1. В усилительном тракте предлагаемой конструкции применены ИМС, используемые в автомагнитолах и музыкальных центрах средней ценовой категории. Высокие параметры, заявленные автором (Кни<0,05%, уровень собственных шумов -95 дБ), не соответствуют техническим характеристикам фирм-производителей ИМС (Кни<0,15% при Uвх<0,4В для ТА7630Р и Кни<1% при Рвых<16 Вт, Кни<0,1% при Рвых<1 Вт для TDA1552Q). Уровень собственных шумов регулятора, измеренный по кривой А (МЭК) при положении регулятора громкости, соответствующем максимальному усилению, составил -74.. -76 дБ, что является хорошим результатом, но в 10 раз выше, чем заявленные -95 дБ. Таким образам, по этому параметру МС ТА7630 сравнима с МС TDA1524А. По сравнению с последней оно имеет в 2…3 раза меньшее потребление по току и в 3…4 раза дешевле (стоимость ТА7630 на киевском радиорынке просто «смешная» – $0,35.-0,6). По остальным параметрам она уступает МС TDA 1524A. Данные на микросхему ТА7630 приведены на с 15,16.
2. МС ТА7630Р запитано от источника +15 В, что превышает величину максимально допустимого напряжения питания (+14 В), гарантируемою производителем. Вместе с тем, в конструкции есть стабилизатор напряжения +12 В, от которого можно было бы запитать и первую МС усилителя.
3. Емкости конденсаторов С8 и С9, определяющих ход АЧХ при регулировке тембра ВЧ, увеличены более чем в 4,5 раза по сравнению с типовой схемой включения МС, что привело к смещению области регулировки в сторону средних частот. Это явно излишне при прослушивании качественных фонограмм с CD.
4. В тексте ничего не сказано о настройке чувствительности индикатора: какому Uвх соответствует «0» дБ. Этот момент очень вожен, ток кок МС ТА7630Р имеет ограниченную перегрузочную способность по входу и при UBX>0,5 В происходит резкий рост уровня гармоник.
5. Пиковый ток, потребляемый обоими каналами TDA1552Q, при мощностях, близких к максимальным, достигает величины 6,4…7 А. При этом некоторые образцы МС типа SD1084 могут переходить в режим ограничения выходного тока, что приведет к «просадкам» питающего напряжения +15В. Устранить этот недостаток можно, применив другой стабилизатор этой серии с выходным током до 7,5 А или включив параллельно питающим выводам МС УМ конденсатор емкостью не менее 10000 мкФ для сглаживания пиков потребляемого тока.
6. Поскольку номинальный выходной уровень большинство источников сигнала (CD, тюнер и пр.) может быть более 0,5 Вэфф, то на сомом входе устройство необходимо обеспечить возможность регулировки входного уровня, о «0» дБ индикатора должен соответствовать величине 0,44…0,5В входного сигнала.