В этом обзоре мы рассмотрим две новинки компании Мастер Кит: модули BM2043M и BM2043pro - четырех канальные усилители звуковой частоты мощностью 4х80 Ватт и питанием 12В. Эти усилители пришли на замену усилителя BM2043 и обладают по сравнению с ним значительно лучшими характеристиками.
Основные области применения – построение домашних стерео- и квадроаудиосистем, домашних кинотеатров, а также высококачественных автомобильных аудиосистем.
Оба усилителя разработаны на основе одной и той же интегральной схеме TDA7850, но каждый из них имеет свои схемотехнические и конструктивные особенности, определяющие область применения конкретного усилителя.
«Музыкальная» микросхема TDA7850, которую применяют в своих устройствах такие известные фирмы, как Sony, Pioneer и др., представляет собой усилитель мощности звукового сигнала класса АВ и содержит в своих выходных каскадах полностью комплементарные p- и n-канальные MOSFET транзисторы. Такое решение позволяет получить максимально возможный размах выходного напряжения при высоком выходном токе и минимальных потерях насыщения. TDA7850 также оснащена встроенным детектором смещения постоянного напряжения на входах.
Корпус Flexiwatt25, в котором выпускается микросхема, специально разработан для применения в автомобильных аудиоустройствах большой мощности.
Несколько слов о технологии MOSFET, примененной при изготовлении TDA7850.
Транзисторы MOSFET на основе структур металл-диэлектрик-полупроводник (МДП), в отличие от биполярных, управляются напряжением, а не током и называются униполярными транзисторами, так как для их работы необходимо наличие носителей заряда только одного типа. Высокая температурная стабильность, малая мощность управления, слабая подверженность к пробою, самоограничение тока стока, высокое быстродействие в режиме коммутации, малый уровень шума - это основные преимущества полевых MOSFET транзисторов перед радиолампами и биполярными транзисторами.
Большинство любителей высококачественного звуковоспроизведения оценивают усилители на MOSFET транзисторах на очень высоком уровне, практически так же, как и ламповых, поскольку по сравнению с усилителями на биполярных транзисторах они выдают более мягкое звучание, создают меньше искажений и устойчивы к перегрузке. Усилители на MOSFET превосходят классические ламповые усилители как по коэффициенту демпфирования, так и по передаче низких и высоких частот. Частота среза таких усилителей значительно выше, чем у усилителя на биполярных транзисторах, что благоприятно сказывается на звуке.
Мощные полевые MOSFET транзисторы имеют меньший разброс основных параметров, чем биполярные транзисторы, что облегчает их параллельное включение и уменьшает общее выходное сопротивление усилителя мощности.
Рассмотрим общие характеристики усилителей BM2043M и BM2043Pro, определяемые примененной микросхемой TDA7850:
| Напряжение питания, В | 6-16, типовое 14 |
| Ток в режиме покоя, мА | 200 |
| Пиковое значение выходного тока, А | 9 |
| Диапазон воспроизводимых частот, Гц | 20-20000 |
| Коэффициент нелинейных искажений, % | 1(max 10) |
| Сопротивление нагрузки, Ом | 2-8 (номинальное 4) |
| Выходная мощность, Вт | 4х80 при сопрот. нагрузки 2 Ом |
| Входное сопротивление, кОм | 50 |
| Коэффициент усиления по напряжению | 30 |
Усилители имеют несколько степеней защиты:
- от короткого замыкания на землю, на плюс питания, через нагрузку;
- от чрезмерно индуктивной нагрузки;
- от перегрева микросхемы;
- от обрыва земли;
- от переполюсовки источника питания.
Рассмотрим каждый из усилителей отдельно.
BM2043M
В устройстве использован вертикальный вариант корпуса микросхемы TDA7850.
BM2043M оснащен встроенным предварительным четырехканальным усилителем на двух микросхемах BA3121, каждая из которых представляет собой двухканальный изолирующий усилитель (ground isolation amplifier) звуковой частоты. BA3121 имеет дополнительный вход, подсоединяемый через конденсатор к общему проводу или массе, и обеспечивающий снижение синфазных помех с коэффициентом их подавления около 57дБ. Среднеквадратическое напряжение шума, приведенное к входу в полосе частот 20-20000Гц составляет 3,5мкВ, коэффициент нелинейных искажений при выходном напряжении 0,7В – около 0,002%. Микросхема эффективно устраняет проблемы, вызванные сопротивлением проводки, и шумы, создаваемые различными электрическими устройствами, используемыми в автомобиле.
Предварительный усилитель позволяет использовать в качестве источника линейный выход звуковоспроизводящего устройства.
Поскольку в модуле BM2043M используются два независимых стереовхода, на базе усилителя можно построить стереосистемы 2.0 и 2.1, а также систему 4.0, т.е. полный квадроусилитель, в зависимости от того, как подаются сигналы на входы. Например, если продублировать стереосигнал на оба входа, то получится решение для автомобиля, использующее передние и задние стереодинамики.
Для подключения к каждому входу можно выбрать либо стандартное гнездо Jack 3,5мм, либо трехштырьковый разъем.
Для подключения четырех акустических систем и питания используются винтовые разъемы.
Плата усилителя оснащена светодиодным индикатором наличия питающего напряжения. Имеются 4 отверстия для монтажа платы на шасси или в корпус.
По умолчанию вход усилителя рассчитан на подключение к балансному (симметричному) выходу профессиональной звуковой аппаратуры. Для подключения к источнику линейного (несимметричного) сигнала следует соединить с землей средние выводы входных разъемов и землю разъема питания (голубая линия на рис.3).
Радиатор в комплект поставки не входит. Если планируется долговременно использовать усилитель на полной мощности, то следует использовать пассивное или активное охлаждения, например универсальный радиатор с вентилятором на 12В SL-01H.
Габариты усилителя 65х52х45 мм.
BM2043Pro
Используется горизонтальный вариант корпуса TDA7850.
Модуль ВM2043Pro отличается от BM2043M прежде всего наличием встроенной активной автоматизированной системой охлаждения, состоящей из эффективного радиатора, температурного сенсора и малошумящего вентилятора. Вентилятор включается при превышении значения температуры уровня 25°С.
BM2043Pro также оснащен встроенным предварительным усилителем, но, в отличие от BM2043M, предварительный усилитель построен на трех дополнительных усилителях VC3121, один из которых суммирует сигнал на входе и позволяет получить псевдоквадрафонический звуковой сигнал.
На рис.5 изображен усилитель со снятыми радиатором и вентилятором.
Входной стереосигнал на усилитель BM2043Pro можно подать либо через гнездо 3,5мм, либо через трехштырьковый разъем.
Усилитель имеет регулятор громкости, кнопочный выключатель питания и светодиодный индикатор включения питания. Питания подается через стандартный разъем 5мм с плюсом на центральном контакте. Акустические системы подсоединяются с помощью винтовых разъемов.
На плате также имеются контакты для реализации режима MUTE. Для включения режима следует замкнуть два контакта. При включении этого режима ток покоя усилителя не превышает 100мкА.
Плата имеет четыре монтажных отверстия.
Габариты усилителя 95х79х20 мм.
Компания Мастер Кит рекомендует новые усилители BM2043M и BM2043Pro для построения высококачественных и надежных аудиосистем!
