Wzmacniacz mocy małej częstotliwości 2 x 80 W
Przedstawiony w artykule wzmacniacz jest kontynuacją niezwykle popularnego wśród Czytelników wzmacniacza mostkowego 150 W opisanego w Re 9/2000. Wzmacniacz ten podobnie jak jego poprzednik wykorzystuje doskonałą monolityczną końcówk 13313o1412n 1; dużej mocy TDA7294. Podstawowe różnice pomiędzy konstrukcjami polegają na wykorzystaniu półmostkowego układu pracy zamiast pełnego mostka, i na przystosowaniu opisanej w tym artykule konstrukcji do zasilania pojedyńczym napięciem zasilającym w celu uproszczenia konstrukcji zasilacza.
Budowa i opis działania układu
Schemat wzmacniacza (jeden kanał - drugi jest identyczny) jest przedstawiony na rys.1. Zasadniczym elementem konstrukcji jest wzmacniacz operacyjny dużej mocy zawarty wewnątrz układu US1. Wzmacniacz ten można wprowadzić w stan wyciszenia i uśpienia dzięki wykorzystaniu wbudowanego układu stand-by-mute. Sygnał wejściowy jest podawany na potencjometr R1 który służy do jednokrotnego ustawienia maksymalnej amplitudy sygnału na wejściu układu. Właściwa regulacja siły dźwięku powinna się odbywać we współpracującym ze wzmacniaczem przedwzmacniaczu, a nie jakby się mogło wydawać pozornie za pośrednictwem R1, który służy jedynie do jednorazowego właściwego dopasowania poziomów sygnału. Wzmocnienie układu jest ustalone przez elementy R8, R9, R10, C7. Elementy R9, C7 służą do ograniczenia pasma przenoszonych częstotliwości do 20 kHz przy ograniczeniu do 3dB. Jeżeli z jakichkolwiek powodów zechcemy uzyskać całkowicie płaską charakterystykę przenoszenia toru akustycznego to należy zrezygnować z montażu tych elementów. Wzmocnienie całości zostało ustalone na 30 dB. Kondensator C6 realizuje sprzężenie zwrotne typu bootstrap. Diody D1, D2, zabezpieczają układ US1 przed impulsami napięciowymi jakie mogą zaindukować się w cewce głośnika przy normalnej pracy wzmacniacza zasilanego z wysokiego napięcia. Elementy C10, R11 zabezpieczają wzmacniacz przed ewentualnością wzbudzenia się układu zawierającego indukcyjność uzwojenia głośnika. Obwód dla prądów zmiennych zamykają kondensatory C11, i C12 połączone w układzie półmostkowym. Zamknięcie obwodu dla prądów stałych jest zrealizowane za pośrednictwem rezystorów R12, R13. Zamknięcie obwodu obciążenia dla prądów stałych nie jest konieczne, lecz poprawia warunki przenoszenia najniższych częstotliwości (basów). Pozostaje jeszcze wspomnieć o elementach ustalających stałe czasowe układu wyciszania, są to C3, C4, D3, R5, R6, R7. Wartości tych nie należy modyfikować. Całość jest zasilana pojedyńczym napięciem zasilającym które może zawierać się w granicach od 12 - 80 V dla obciążenia 8W, lub 12 - 60 V dla obciążenia 4W. W praktyce wartość napięcia zasilającego nie powinna być mniejsza od 25V.
Montaż i uruchomienie
Montaż wzmacniacza w wersji stereofonicznej rozpoczynamy od wykonania dwóch identycznych płytek drukowanych przedstawionych na rys.2. Następnie należy postarać się o duży żeberkowany radiator "kaloryferek" , który posłuży do przykręcenia obydwóch końcówek mocy. Teraz przystępujemy do montażu całości. W pierwszej kolejności lutujemy na płytkach drukowanych zwory oznaczone na schemacie montażowym z rys.3. jako ZW. Następnie wlutowujemy rezystory zwracając uwagę aby miały one odpowiednią obciążalność. Dotyczy to szczególnie rezystancji R2, R3, R12, R13, które nie mogą mieć mniej niż 0,5W. Jeżeli nie zastosujemy rezystorów o odpowiednio dużej mocy to utracimy możliwość zasilania układu z wysokich napięć co ograniczy maksymalną moc wyjściową wzmacniacza. Teraz przychodzi kolej na wlutowanie kondensatorów, których napięcia pracy nie powinny być pod żadnym pozorem niższe od przewidywanego napięcia zasilającego. Płytka drukowana jest tak zaprojektowana aby pomieściła kondensatory o większych gabarytach przeznaczone do pracy przy wyższych napięciach. Na końcu montujemy układ scalony US1 czyli właściwą końcówk 13313o1412n 1; mocy. Teraz przychodzi kolej na zamontowanie całości na radiatorze. Montaż przeprowadzamy przykładając wkładki radiatorowe układów TDA7294 do gładkiej strony radiatora. Płytki drukowane powinny wtedy być ustawione pod kątem 90 do gładkiej powierzchni radiatora. Następnie obracamy obie płytki tak aby ich strony z elementami były zwrócone ku sobie. W takiej pozycji strony płytek pokryte ścieżkami miedzianymi znajdują się przy brzegach radiatora i są zwrócone na zewnątrz. Płytki zostały tak zaprojektowane że przy prawidłowym ich ustawieniu końcówki mocy US1 są przesunięte jedna względem drugiej i nie ma możliwości aby jeden z układów "trafił" bezpośrednio w drugi na radiatorze. Dzięki takiej konstrukcji uzyskujemy zwarty montaż przestrzenny, ułatwiający późniejsze zamontowanie całości w obudowie. Pamiętajmy że układów TDA7294 nie wolno pod żadnym pozorem eksploatować bez odpowiedniego chłodzenia. Pomiędzy wkładkami radiatorowymi układów US1 a właściwym radiatorem należy zastosować przekładki mikowe i pastę silikonową. Teraz możemy przystąpić do uruchomienia wzmacniacza. Na początku podłączamy głośnik 8W i zasilanie +12V. Potencjometr R1 ustawiamy w środkowym położeniu. Teraz po dotknięciu palcem wejścia powinien pojawić się w głośniku wyraźny i głośny przydźwięk sieci. Jeżeli wszystko jest w porządku to podłączamy napięcie zasilające mieszczące się w granicach 25 - 60 V. W miejscu głośników załączamy rezystory 8W, i podłączamy do tych rezystorów wejście oscyloskopu. Na wejściu podłączamy źródło sygnału akustycznego z ustawioną na jego wyjściu maksymalną amplitudą sygnału. Najlepiej w tym celu użyć odpowiedniego przedwzmacniacza współpracującego np. z gramofonem, magnetofonem, lub CD. Teraz obserwując przebieg na oscyloskopie ustawiamy za pomocą R1 taką amplitudę sygnału na wejściu aby uzyskać maksymalne wysterowanie układu ale bez przesterowania. Jeżeli pomimo regulacji R1 nie uda się uzyskać maksymalnego wysterowania naszej końcówki mocy to znaczy że amplituda sygnału ze źródła jest zbyt mała i należy ją zwiększyć. Autor artykułu nie podaje konkretnych wartości amplitudy sygnału sterującego ponieważ jest ona uzależniona od wartości napięcia zasilającego nasz wzmacniacz. Przy wyższych napięciach zasilających amplituda ta powinna mieć większe wartości. Jeżeli wszystkie czynności uruchomieniowe wypadną pomyślnie to możemy zamontować całość w odpowiedniej metalowej obudowie wraz z zasilaczem sieciowym o wydajności prądowej nie mniejszej niż 4A. Przedział zasilacza należy oddzielić wewnątrz obudowy od wzmacniacza przegrodą z blachy stalowej połączonej elektrycznie z masą zasilacza. Należy również zaprojektować odpowiednie rozmieszczenie gniazd i przełączników na przedniej i tylnej ściance obudowy wzmacniacza. Czytelnicy zainteresowani bardziej szczegółowym opisem układu TDA7294 mogą odwiedzić witrynę Internetową https://bc107.republika.pl autora artykułu gdzie znajdą notę katalogową
Mariusz Janikowski
Bc107@poczta.onet.pl
|
