Ганичев Григорий

 

 

Статья посвящена описанию модельного ряда усилителей низкой частоты (УНЧ), предлагаемых радиолюбителям. УНЧ выполнены на современной интегральной элементной базе и имеют различные технические возможности. Это позволяет максимально расширить сферу их применения и удовлетворить требования самого взыскательного радиолюбителя.

 

Усилители низкой частоты являются неотъемлемым звеном практически любой аудиосистемы, независимо от уровня ее сложности и области применения. Существует много факторов, позволяющих характеризовать и делить на категории УНЧ по методам работы и эксплуатационным свойствам. К ним относятся тип применяемых усилительных элементов (полупроводники или лампы), коэффициент передачи (обычно, по напряжению в дБ), диапазон воспроизводимых частот, уровень нелинейных искажений, КПД, величина потребляемого тока и напряжение питания, собственный уровень шумов, входные/выходные параметры, предельно допустимые режимы работы и многие другие. Кроме этого, усилители мощности можно классифицировать по назначению, а именно, автомобильные УНЧ, УНЧ для применения дома и на улице.

Традиционно, при построении УНЧ используют дискретную элементную базу и многочисленные отработанные схемотехнические решения. Классическим примером таких усилителей являются хорошо зарекомендовавшие себя конструкции, которые можно собрать из наборовNM2011 и NM2012 (В. Чулков, «Универсальный усилитель мощности», Радиохобби, 2000, N6). 

На сегодняшний день, уровень развития интегральной полупроводниковой техники позволяет создавать УНЧ в интегральном исполнении с характеристиками, в большинстве случаях эквивалентными дискретным усилителям мощности, а порой даже на порядок лучшими. Подобные интегральные УНЧ обладают рядом неоспоримых преимуществ: они несоизмеримо меньше в размерах и существенно дешевле своих дискретных аналогов. Кроме того, как показывает практика, такие УНЧ удовлетворяют потребности практически любого пользователя.

Поэтому, перед специалистами отдела Мастер Кит была поставлена и успешно решена задача по разработке модельного ряда подобных усилителей низкой частоты для широкого применения, имеющих различные технические характеристики и габариты. Каждое устройство обладает максимальной функциональностью, надежностью и оптимальным соотношением цена/качество.

Радиолюбители сами могут развести печатную плату, но нужно учитывать, что это очень ответственная и серьезная работа. Не все знают, что, например, неправильная трассировка печатных проводников в мощном усилителе, может в десятки раз увеличить уровень его нелинейных искажений или даже сделать вообще неработоспособным. Поэтому для разработки печатных плат привлекались профессиональные конструкторы, специализирующиеся в этой области, которые работали совместно с разработчиками электронной схемы.

Краткие характеристики и каталожные номера модельного ряда усилителей приведены в табл.1.

 

Таблица 1. УНЧ, разработанные специалистами Мастер Кит

  NK057    Одноканальный усилитель НЧ 22Вт (TDA2005, мостовое включение)
  NM2021    Четырех/двух канальный усилитель низкой частоты 4X11Вт/2X22Вт (TDA1554Q)  
  NM2031   Мощный четырех/двух канальный усилитель низкой частоты 4X30Вт (TDA7385)
  NM2032   Мощный четырех/двух канальный усилитель низкой частоты 4X40Вт (TDA7386)
  NM2033   Мощный одноканальный усилитель низкой частоты 100Вт (TDA7294)
  NM2034   Мощный одноканальный усилитель низкой частоты 70Вт/12В (TDA1562)

 

 

NK057. Одноканальный усилитель НЧ 22 Вт (TDA2005, мостовое включение)

УНЧ имеет хорошие эксплуатационные характеристики, надежен и прост в сборке. Его можно использовать как в домашних условиях, так и в автомобиле. Применение в качестве усилительного элемента интегральной микросхемы TDA2005 позволило реализовать следующие функции:

  • защита от КЗ нагрузки;
  • защита от перегрева;
  • защита от бросков напряжения питания в диапазоне до 40 В.

Усилитель имеет широкий диапазон питающих напряжений от 6 до 18 В.

Общий вид усилителя представлен на рис.1, схема электрическая принципиальная на рис.2, схема расположения элементов на плате и подключение усилителя на рис.3, вид печатной платы со стороны проводников на рис.4. Перечень элементов приведен в табл.2.

 

Технические характеристики УНЧ NK057

  • Напряжение питания - 6…18 В
  • Пиковое значение выходного тока – 3 А
  • Ток в режиме покоя – 75 мА
  • Диапазон воспроизводимых частот – 40…20000 Гц
  • Коэффициент нелинейных искажений - 1%
  • Сопротивление нагрузки (номинальное 3,2) – больше 2 Ом
  • Выходная мощность – 22 Вт
  • Чувствительность – 300 мВ
  • Коэффициент усиления – 50 дБ
  • Размеры печатной платы – 34х28 мм

 

 Рис.1. Общий вид усилителя.

 

 Рис.2. Cхема электрическая принципиальная.

 

 Рис.3. Cхема расположения элементов на плате и подключение усилителя.

 

 Рис.4. Bид печатной платы со стороны проводников. 

 

Таблица 2. Перечень элементов усилителя NK057.

  Позиция     Наименование
  Кол.  
  R1   220 Ом
1
  R2,R3   1,1 Ом
2
  C1   1000 пФ
1
  C2,C3   10 мкФ/25...50 В
2
  C4,C6...C9     0,1 мкФ
5
  C5   1000 мкФ/25...35 В  
1
  IC   TDA2005
1

 


NM2021 .Четырех/двух канальный усилитель низкой частоты 4X11Вт/2X22Вт (TDA1554Q).

Предлагаемый усилитель обладает малыми габаритами и широким диапазоном питающих напряжений. УНЧ воспроизводит частоты 45 Гц…20 кГц при коэффициенте нелинейных искажений 0.1%. Области применения данного УНЧ крайне разнообразны. УНЧ можно использовать как на открытом воздухе для проведения различных мероприятий, так и в домашних условиях в составе Вашего музыкального комплекса. Выбор выходной мощности и числа каналов осуществляется самим радиолюбителем, поскольку элементная база обеспечивает работу как одного, так и другого варианта.

Общий вид усилителя представлен на рис.5, схема электрическая принципиальная на рис.6 (вариант 4х11 Вт) и рис.7 (вариант 2X22 Вт), схема расположения элементов на плате и подключение усилителя на рис.8, вид печатной платы со стороны проводников на рис.9. Перечень элементов приведен в табл.3.

 

Технические характеристики УНЧ NM2021

  • Напряжение питания - 6…15 В
  • Пиковое значение выходного тока – 4 А
  • Ток в режиме mute/stand-by – 100 мкА
  • Диапазон воспроизводимых частот – 45…20000 Гц
  • Коэффициент нелинейных искажений – 0,1%
  • Сопротивление нагрузки (номинальное 4) – более 2 Ом
  • Стандартный режим (4х11 Вт):
  • Выходная мощность – 11 Вт
  • Входное сопротивление – 60 кОм
  • Коэффициент усиления – 20 дБ
  • Мостовое включение (2х22 Вт):
  • Выходная мощность – 22 Вт
  • Входное сопротивление – 30 кОм
  • Коэффициент усиления – 26 дБ
  • Размеры печатной платы – 45х60 мм

УНЧ выполнен на интегральной микросхеме TDA1554Q, содержащей четыре идентичных УНЧ по 11 Вт. При работе в режиме 4х11 Вт каждый усилитель работает отдельно со своим входным сигналом и на свою нагрузку. Для удвоения выходной мощности на той же нагрузке и при том же напряжении питания (вариант 2х22 Вт) усилители включаются попарно по мостовой схеме.

Конструктивно усилитель выполнен на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Конструкция предусматривает установку платы в корпус (для этого имеются монтажные отверстия по краям платы под винты 2,5 мм).

Габариты устройства специально рассчитаны для использования его совместно с компьютерным радиатором от процессоров семейства Pentium. Радиатор устанавливается перпендикулярно плате.

 

Переключатель SW1 служит для выбора режимов работы усилителя:

  • рабочий режим – SW1 замкнут;
  • дежурный режим – SW1 разомкнут.

 

Рис.5. Общий вид усилителя.

 

 

Рис.6. Cхема электрическая принципиальная. 

 

 

 

Рис.7. Cхема электрическая принципиальная.

 

Рис.8. Cхема расположения элементов на плате и подключение усилителя.

 

Рис.9. Bид печатной платы со стороны проводников.

 

Таблица 3. Перечень элементов

  Позиция   Наименование   Кол.  
  C1, С2, С4, С5   0,22 мкФ   4
  C3   100,0 мкФ/16...50 В   1
  C6, С7, С9, С10     1000,0 мкФ/16...50 B   4
  C8   2200,0 мкФ/25...50 В     1
  C11   0,1 мкФ   1
  DA1   TDA1554Q   1

 

NM2031 и NM2032. Мощный четырех/двух канальный усилитель низкой частоты 4X30Вт (TDA7385) / 4X40Вт (TDA7386).

Области применения данного УНЧ крайне разнообразны. УНЧ можно использовать как на открытом воздухе для проведения различных мероприятий, так и в домашних условиях в составе Вашего музыкального комплекса. Однако, основное его назначение – это установка в автомагнитоле, вместо старого усилителя НЧ, для повышения ее выходной мощности. В зависимости от типа применяемой микросхемы различают два набора с идентичными принципиальными схемами, а именно NM2031 (4X30 Вт, TDA7385) и NM2032 (4X40 Вт, TDA7386).

Общий вид усилителя представлен на рис.10, схема электрическая принципиальная на рис.11, схема расположения элементов на плате и подключение усилителя на рис.12, вид печатной платы со стороны проводников на рис.13. Перечень элементов приведен в табл.4.

 

Технические характеристики УНЧ NM2031 и NM2032

  • Напряжение питания - 6…18 В
  • Пиковое значение выходного тока – 4,5…5,5 А
  • Ток в режиме mute/stand-by – 100 мкА
  • Диапазон воспроизводимых частот – 20…75000 Гц
  • Коэффициент нелинейных искажений - 1%
  • Сопротивление нагрузки (номинальное 4 Ом) – более 2 Ом
  • Выходная мощность – 4x30 (TDA7385) / 4x40 (TDA7386) Вт
  • Входное сопротивление – 100 кОм
  • Коэффициент усиления – 26 дБ
  • Чувствительность – 300 мВ
  • Размеры печатной платы - 45x40 мм

 

Конструктивно усилитель выполнен на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Конструкция предусматривает установку платы в корпус (для этого зарезервированы монтажные отверстия по краям платы под винты 2,5 мм).

Возможно подключение усилителя как к стереофоническому источнику с последующим раздвоением каждого канала, так и к квадрафоническому.

Квадрафонический источник необходимо подключать к входам IN1, IN2, IN3, IN4, а стереофонический к IN5, IN6. При подключении усилителя к стереофоническому источнику контакты IN1/IN2 и IN3/IN4 необходимо замкнуть между собой перемычками.

Конструктивно предусмотрены логические входы управляющих сигналов MUTE и ST-BY (рекомендуется использовать при установке усилителя в автомагнитоле).

Радиатор входит в комплект наборов NM2032 и NM2033, но, в качестве радиатора можно использовать также металлический корпус или шасси устройства, в которое производится установка УНЧ.

 

Рис.10. Общий вид усилителя.

 

Рис.11. Cхема электрическая принципиальная.

 

Рис.12. Cхема расположения элементов на плате и подключение усилителя.

 

Рис.13. Bид печатной платы со стороны проводников.

 

Таблица 4. Перечень элементов.

  Позиция   Наименование   Кол.
  C1, С2, С3, С4, С5, С8     0,1 мкФ   6
  C6   47 мкФ/50 В   1
  C7   2200 мкФ/25 В   1
  C9,C10   1 мкФ/50 В   2
  R1   10 кОм   1
  R2   47 кОм   1
     TDA7385 TDA7386     1

 

Материал опубликован в журнале Схемотехника 2002`09.

Продолжение следует

Новинки

Вы недавно смотрели

              
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика