Вариант 1
Микросхема усилителя НЧ TDA2030A фирмы ST Microelectronics пользуется заслуженной популярностью среди радиолюбителей. Она обладает высокими электрическими характеристиками и низкой стоимостью, что позволяет при минимальных затратах собирать на ней высококачественные УНЧ мощностью до 18 Вт. Однако не все знают о ее "скрытых достоинствах": оказывается, на этой ИМС можно собрать ряд других полезных устройств. Микросхема TDA2030A представляет собой 18 Вт Hi-Fi усилитель мощности класса АВ или драйвер для УНЧ мощностью до 35 Вт (с мощными внешними транзисторами). Она обеспечивает большой выходной ток, имеет малые гармонические и интермодуляционные искажения, широкую полосу частот усиливаемого сигнала, очень малый уровень собственных шумов, встроенную защиту от короткого замыкания выхода, автоматическую систему ограничения рассеиваемой мощности, удерживающую рабочую точку выходных транзисторов ИМС в безопасной области. Встроенная термозащита обеспечивает выключение ИМС при нагреве кристалла выше 145°С. Микросхема выполнена в корпусе Pentawatt и имеет 5 выводов. Вначале вкратце рассмотрим несколько схем стандартного применения ИМС - усилителей НЧ. Типовая схема включения TDA2030A показана на рис.1.
Микросхема включена по схеме неинвертирующего усилителя. Коэффициент усиления определяется соотношением сопротивлений резисторов R2 и R3, образующих цепь ООС. Вычисляется он по формуле Gv=1+R3/R2 и может быть легко изменен подбором сопротивления одного из резисторов. Обычно это делают с помощью резистора R2. Как видно из формулы, уменьшение сопротивления этого резистора вызовет увеличение коэффициента усиления (чувствительности) УНЧ. Емкость конденсатора С2 выбирают исходя из того, чтобы его емкостное сопротивление Хс=1 /2?fС на низшей рабочей частоте было меньше R2 по крайней мере в 5 раз. В данном случае на частоте 40 Гц Хс2=1/6,28*40*47*10-6=85 Ом. Входное сопротивление определяется резистором R1. В качестве VD1, VD2 можно применить любые кремниевые диоды с током IПР0,5... 1 А и UОБР более 100 В, например КД209, КД226, 1N4007.
Вариант 2 Усилитель на ta8215
Ниже указаны основные его технические характеристики: 1) Напряжение питания, В……………………9…18 2) Номинальная выходная мощность при напряжении питания 13 В, Вт………2*15 3) Номинальная выходная мощность при напряжении питания 15 В, Вт……….2*18 4) Сопротивление нагрузки, Ом ……………..4 5) Коэффициент гармоник при выходной мощности 1 Вт, напряжении питания 13 В, сопротивлением нагрузки 4 Ом, на частоте 1 кГц (максимальный),% ……….0,04 6) Диапазон воспроизводимых частот …………….20…20000 7) Выходное напряжение при отсутствии сигнала, В ………….0,3 8) Интервал рабочих температур, С* ……………………-30…+60
Как уже говорилось раньше УМЗЧ изготовлен на основе микросхемы TA8215 внутри микросхема состоит из девяти функциональных узлов- два предварительных усилителя, два фазоинвертора, четыре оконечных усилителя мощности с мостовой схемой включения нагрузки (по два на канал) и узла мониторинга и защиты (от перегрузки оконечных усилителей и от превышения температуры корпуса микросхемы и пр.).
Уровень громкости регулируют переменным резистором R1, а переменный резистор R2 (группы А) корректирует баланс уровней сигналов в каналах. Резисторами R3 и R4 подстраивают чувствительность усилителя. Далее стерео сигналы через кондеры С1 и С2 поступают на выходы микросхемы. Усиленные микросхемой сигналы могут быть поданы на акустические системы соответствующей мощности. Корректирующие цепи R7C6, R8C7, R9C8 R10C9 улучшают устойчивость УМЗЧ. Напряжение питания фильтруется кондером С1 и подаётся на соответствующие выводы микросхемы, усилитель переводится в рабочий режим подачей напряжения на вход включения дежурного режима (stand-by). Который через резистор R6 попадает на вывод 4 микросхемы DA1 напряжение высокого Уровня. Светодиод HL1 сигнализирует о переходе УМЗЧ в рабочий режим.
Для изготовления стереофонического варианта усилителя используется одна микросхема TA8215Н (Р. макс 2*18 Вт) но вместо нее можно применить более дешевую микросхему-аналог из той же линейки ТА8215АН или ТА8205АL (Р= 2*18 Вт) с небольшими дополнениями. (к выводам 2 и 7 припаять соединяемые с общим проводом кондеры емкостью по 1000 пФ ) предотвращающие самовозбуждение УМЗЧ на высоких частотах) можно применить ТА8210АН (Р= 2*22 Вт) в аналогичных корпусах, а для нагрузки сопротивление 2 Ом можно рекомендовать микросхемы ТА8220Н, ТА8221АН (2*30 Вт). Работа УМЗЧ была проверена с микросхемами ТА8205АН, ТА8215Н. После сборки УМЗЧ не нуждается в налаживании и работоспособен сразу после подачи питания.
Монтаж и подбор деталей: Провода питания и входных цепей должны быть достаточно толстыми (не менее 0.75 мм). Все провода входных цепей должны быть экранированными, желательно для каждого канала отдельно. Не следует допускать чтобы провода входных цепей располагались параллельно с проводами питания и выходными цепями УМЗЧ. Монтаж элементов УМЗЧ может быть как навесным так и выполненным на печатной плате. Но в любом случае все соединительные проводники между выводов микросхемы и элементами усилителя должны быть как можно короче. Микросхема должна иметь хороший тепловой контакт с теплоотводом соответствующего размера (площадью не менее 500 см ) для уменьшения размеров можно использовать ребристый теплоотвод с вентилятором от процессора ПК. Теплоотвод должен быть обязательно соединен с общим проводом электрического контакта теплоотводящей поверхности усилителем микросхемы ! при подключении акустических систем необходимо соблюдать полярность. Следует учесть, что для мостовых усилителей характерен выход из стоя при замыкании выходов микросхемы на общий провод или при ошибочной подачи на нее напряжения питания обратной полярностью если допустить небольшое изменение характеристик УМЗЧ с этой микросхемой то можно допустить отклонение параметров элементов схемы указанных на рис1 в относительно широких пределов. Сопротивление резистора Р1 допускается в пределах 10…47кОМ; Конденсаторы С1 и С2 могут быть емкостью 1…10 мкФ на напряжение 6,3-100 В; Р5-Р 1,2…2 кОм; Р7-Р10 – 2…10Ом; конденсаторы С3-С5 – 30…100 мкФ на напряжение 6,3-100 В; С4 – 100…500 мкФ на напряжение 10-100 В; С10 – 100…470мкФ на 16-100 В ; С6-С9 - 0,1…0,5 мкФ; светодиод НЛ1 серии АЛ102 и ему подобные любого цвета свечения.