Усилитель мощности звуковой частоты на микросхеме LM1875
Аудиотехника 00:17 / 06.09.2008 9 115
Большим спросом пользуются малогабаритные музыкальные центры, как правило состоящие из радиовещательного приемника, кассетной магнитофонной панели и проигрывателя CD, собранных в компактном исполнении, в комплекте двумя миниатюрными акустическими системами. Такая аппаратура,при относительно низкой цене, обеспечивает достаточно высокое качество звучания, но выходная мощность, обычно, не превышает 3-5W на канал. В сочетании с малогабаритными динамиками с низким уровнем звукового давления, громкость получается недостаточной.
Повысить мощность и качество звучания можно, если сделать в музыкальном центре выходные гнезда, соединенные с выходом предварительного усилителя (или "аудио-процессора", в котором сосредоточены функции усиления и электронных регулировок громкости, тембра и др.). А сигнал с этих гнезд подавать на более мощные самодельные активные акустические системы или усилители мощности с выносными АС.
На рисунке 1 приводится хорошо проверенная в работе схема одного из каналов усилителя мощности, развивающего мощность до 25 W, на нагрузке 4-8 Ом. При мощности 20W коэффициент нелинейных искажений на частоте 1 кГц не превосходит 0,04%. Отношение сигнал/шум не хуже 105 dB, а частотный диапазон при неравномерности 1 dB простирается от 14 Гц до 100 кГц (измерения при уровне выходной мощности 1W).
Ток потребления микросхемы LM1875 не более 4 А (при максимальной мощности), есть встроенная защита, которая отключает выходной каскад при превышении током этого значения. Так же, имеется защита от КЗ в нагрузке и от перегрева (при перегреве кристалла более 170°С).
Входное сопротивление усилителя 22kOm, применение неполярного конденсатора С1 на входе позволило снизить уровень шумов (большинство "электролитов" сильно шумит, особенно при работе в качестве переходных при небольших уровнях сигнала). Цепь R3-C2 образует ФНЧ, подавляющий радиочастотные помехи, которые могут проникать на вход усилителя в результате наводок в соединительных кабелях или от источника сигнала, имеющего в своей схеме мощные высокочастотные цепи (импульсный источник питания, цепи CD-проигрывателя и др.).
Микросхема LM1875, как и многие другие интегральные усилители мощности с дву-полярным питанием, представляет собой мощный операционный усилитель. Поэтому, коэффициент усиления по напряжению, как и у любого ОУ, здесь зависит от глубины ООС, между выходом микросхемы и её инверсным входом. Фактически он равен соотношению R4 / R5, и равен 22. При необходимости, изменяя соотношение этих сопротивлений можно коэффициент усиления регулировать в достаточно широких пределах. Однако, следует знать, что значительное увеличение коэффициента усиления, во-первых, неизменно приводит к увеличению коэффициента нелинейных искажений, а во-вторых, возникает опасность самовозбуждения усилителя. Поэтому, увеличение усиления допустимо только в небольших пределах.
Питание на микросхему подается через обычные плавкие предохранители Р1 и Р2. Блокирующие конденсаторы С5-С8 расположены на плате усилителя, непосредственно возле микросхемы. Их задача в подавлении пульсаций тока, возникающих на проводах, по которым подается питание на усилитель, вызванных изменением тока потребления микросхемой, возникающего при её работе.
Конденсаторы С9 и С10, сглаживающие пульсации выпрямителей расположены за пределами платы.
Источник питания - двух-полярный. Обычно, для получения двухполярного напряжения используют один трансформатор, вторичная обмотка которого имеет отвод от середины. К сожалению, подобрать готовый трансформатор с такой обмоткой довольно сложно, либо требуется перемотка трансформатора. Куда проще найти два одинаковых трансформатора меньшей мощности, с одиночными вторичными обмотками. Один трансформатор служит для получения положительного напряжения, а другой -отрицательного. Первичные обмотки, если они на 220V, включены параллельно. Один из положительных моментов такой схемы в том, что можно использовать "неликвидные" трансформаторы на 120V, включив их первичные обмотки последовательно. В любом случае трансформаторы должны быть одинаковыми.
Можно использовать один трансформатор мощностью 80 W с вторичной обмоткой на 36V, но его вторичную обмотку потребуется перемотать так, чтобы разделить на две равные части.
Детали усилителя (до конденсаторов С9 и С10) расположены на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотексталита, изображение которой показано на рисунке.
Микросхему необходимо установить на теплоотвод (радиатор) площадью поверхности не менее 400см2. При установке используйте слюдяную изолирующую прокладку и теплопроводную пасту. Под крепежный винт подложите изолирующую шайбу. Перед включением проверьте, нет ли электрического контакта между радиатором и радиаторной пластиной микросхемы.
Источник: RadioRadar
Повысить мощность и качество звучания можно, если сделать в музыкальном центре выходные гнезда, соединенные с выходом предварительного усилителя (или "аудио-процессора", в котором сосредоточены функции усиления и электронных регулировок громкости, тембра и др.). А сигнал с этих гнезд подавать на более мощные самодельные активные акустические системы или усилители мощности с выносными АС.
На рисунке 1 приводится хорошо проверенная в работе схема одного из каналов усилителя мощности, развивающего мощность до 25 W, на нагрузке 4-8 Ом. При мощности 20W коэффициент нелинейных искажений на частоте 1 кГц не превосходит 0,04%. Отношение сигнал/шум не хуже 105 dB, а частотный диапазон при неравномерности 1 dB простирается от 14 Гц до 100 кГц (измерения при уровне выходной мощности 1W).
Ток потребления микросхемы LM1875 не более 4 А (при максимальной мощности), есть встроенная защита, которая отключает выходной каскад при превышении током этого значения. Так же, имеется защита от КЗ в нагрузке и от перегрева (при перегреве кристалла более 170°С).
Входное сопротивление усилителя 22kOm, применение неполярного конденсатора С1 на входе позволило снизить уровень шумов (большинство "электролитов" сильно шумит, особенно при работе в качестве переходных при небольших уровнях сигнала). Цепь R3-C2 образует ФНЧ, подавляющий радиочастотные помехи, которые могут проникать на вход усилителя в результате наводок в соединительных кабелях или от источника сигнала, имеющего в своей схеме мощные высокочастотные цепи (импульсный источник питания, цепи CD-проигрывателя и др.).
Микросхема LM1875, как и многие другие интегральные усилители мощности с дву-полярным питанием, представляет собой мощный операционный усилитель. Поэтому, коэффициент усиления по напряжению, как и у любого ОУ, здесь зависит от глубины ООС, между выходом микросхемы и её инверсным входом. Фактически он равен соотношению R4 / R5, и равен 22. При необходимости, изменяя соотношение этих сопротивлений можно коэффициент усиления регулировать в достаточно широких пределах. Однако, следует знать, что значительное увеличение коэффициента усиления, во-первых, неизменно приводит к увеличению коэффициента нелинейных искажений, а во-вторых, возникает опасность самовозбуждения усилителя. Поэтому, увеличение усиления допустимо только в небольших пределах.
Питание на микросхему подается через обычные плавкие предохранители Р1 и Р2. Блокирующие конденсаторы С5-С8 расположены на плате усилителя, непосредственно возле микросхемы. Их задача в подавлении пульсаций тока, возникающих на проводах, по которым подается питание на усилитель, вызванных изменением тока потребления микросхемой, возникающего при её работе.
Конденсаторы С9 и С10, сглаживающие пульсации выпрямителей расположены за пределами платы.
Источник питания - двух-полярный. Обычно, для получения двухполярного напряжения используют один трансформатор, вторичная обмотка которого имеет отвод от середины. К сожалению, подобрать готовый трансформатор с такой обмоткой довольно сложно, либо требуется перемотка трансформатора. Куда проще найти два одинаковых трансформатора меньшей мощности, с одиночными вторичными обмотками. Один трансформатор служит для получения положительного напряжения, а другой -отрицательного. Первичные обмотки, если они на 220V, включены параллельно. Один из положительных моментов такой схемы в том, что можно использовать "неликвидные" трансформаторы на 120V, включив их первичные обмотки последовательно. В любом случае трансформаторы должны быть одинаковыми.
Можно использовать один трансформатор мощностью 80 W с вторичной обмоткой на 36V, но его вторичную обмотку потребуется перемотать так, чтобы разделить на две равные части.
Детали усилителя (до конденсаторов С9 и С10) расположены на печатной плате из одностороннего фольгированного стеклотексталита, изображение которой показано на рисунке.
Микросхему необходимо установить на теплоотвод (радиатор) площадью поверхности не менее 400см2. При установке используйте слюдяную изолирующую прокладку и теплопроводную пасту. Под крепежный винт подложите изолирующую шайбу. Перед включением проверьте, нет ли электрического контакта между радиатором и радиаторной пластиной микросхемы.
Источник: RadioRadar