Parengė Andrius Vaičeliūnas (red. pastaba: kalba netaisyta).
Чивильча А. Повышение мощности усилителя на микросхеме TDA7294. -
Радио, 2005, № 11, с. 18, 19.
Mikroschemos TDA7294 papildymas galingais komplementariais tranzistoriais, valdomais jos išėjimo kaskados, padidina stiprintuvo nominalią išėjimo galią iki 100 W su 4 Om apkrova. Be tėvyninių tranzistorių šiam tikslui galima rekomenduoti ir galingesnius importinius. Konstrukcijoje autoriaus panaudotas mažai triukšmaujantis ventiliatorius - „kuleris“ nuo kompiuterinio procesoriaus leido sumažinti radiatoriaus ir stiprintuvo matmenis.
Dėka publikacijų žurnale galios stiprintuvas iš mikroschemos TDA7294 įgijo užtarnautą populiarumą tarp radiomėgėjų. Esant minimumui išlaidų galima surinkti aukštos kokybės galios stiprintuvą.
Stiprintuvo variantas su mikroschema TDA7294, pagamintas А. Сырицо [1], yra patikimesnis dirbant su realia apkrova, bet jo pagrindinės techninės charakteristikos lieka kokios buvę: nedidelis 5 W išėjimo galiai nelinijinių iškraipymų koeficientas padidėja iki 0,5% esant daugiau kaip 50 W galiai. Su 4 Om varžos apkrova nepavyksta pasiekti didesnę kaip 80 W išėjimo galią. Firmos-gamintojo rekomenduojama tiltinė mikroschemos jungimo schema nenumato galimybės dirbti su 4 Om varžos apkrova.
Čia rekomenduojamas stiprintuvo variantas, jo schema pavaizduota 1 pav., leidžia padidinti išėjimo galią ir sumažinti nelinijinių iškraipymų koeficientą esant daugiau kaip 50 W išėjimo galiai palyginti su tipine mikroschemos jungimo schema [2]. Apkrovos sumažinimui į mikroschemos išėjimo kaskadą įjungtas papildomas dvitaktis kartotuvas iš galingų bipoliarinių tranzistorių, dirbančių B režime. „Laiptelių“ tipo iškraipymų išėjimo kaskadoje nėra todėl, kad mikroschemos išėjimas taip pat sujungtas su apkrova per žemaomį rezistorių, o atgalinio neigiamo ryšio įtampa nuimama nuo papildomų tranzistorių emiterių grandinės. Rezistorius R7 užtikrina pagreitintą išėjimo kaskados tranzistorių emiterių perėjimų talpų iškrovimą.
Pagrindinės techninės charakteristikos:
- Įėjimo varža: 22 kOm.
- Įėjimo įtampa: 0,8 V.
- Nominali išėjimo galia 4 Om apkrovai: 100 W.
- Atgaminamų dažnių juosta: 20...20000 Hz.
Prie siūlomo galios stiprintuvo trūkumų, palyginti su variantu pagal tipinę mikroschemos jungimo schemą, galima priskirti staigesnį nelinijinių iškraipymų augimą esant išėjimo galiai, kuri artima maksimaliai. Tipinėje schemoje išėjimo signalo apribojimas turi „minkštesnį“ charakterį.
Supaprastinta struktūrinė TDA7294 schema, pavaizduota 1 pav. [1], leidžia padaryti sekančias prielaidas. Į mikroschemos išėjimo tranzistorių grandines įjungti rezistoriniai srovės davikliai, todėl esant išėjimo signalo įtampai, artimai maitinimo įtampai (kai srovė per galingus mikroschemos tranzistorius maksimali), apsaugos blokas pradeda tolygiai apriboti srovę apkrovoje, išėjimo kaskados lauko tranzistoriai, turbūt, taip pat padeda minkštesniam apribojimui. O šio galios stiprintuvo papildomi tranzistoriai tokių daviklių neturi ir atsiranda „kietas“ išėjimo signalo apribojimas, kas pastebima ausimis.
Kondensatorių C6, C7 talpos sumažinimas, lyginant su nurodyta schemoje, veda prie nestabilaus galios stiprintuvo darbo esant didelei galiai, bet padidinus talpą gali išeiti iš rikiuotės tranzistoriai VT1, VT2, kadangi esant trumpąjam jungimuisi apkrovoje mikroschemos apsaugos mazgas nevisada užtikrina patikimą papildomų tranzistorių apsaugą iki to momento, kol sudirba saugikliai FU1, FU2. Stiprintuvas maitinasi iš nestabilizuoto maitinimo bloko nuo 220 V tinklo.
Ne visos detalės, įsigytos radiorinkose, pasižymi aukšta kokybe. Papuola mikroschemos, linkusios į žądinimasi. [1] aprašytame variante kai kurių mikroschemų žadinimasį prisieina pašalinti ir kondensatoriaus C6 parinkimu.
Galios stiprintuve pagal čia pateikiamą schemą netgi esant nedideliam žadinimuisi atsiranda „laiptelių“ tipo iškraipymai. Jeigu nėra galimybės pakeisti „nevykusią“ mikroschemą, efektą galima pašalinti lygiagrečiai rezistoriui R7 prilitavus 0,047...0,15 mkF talpos kondensatorių. Žadinimasis taip pat pašalinamas sumažinant atgalinio neigiamo ryšio gylį (padidinant rezistoriaus R3 varžą), dėl to padidėja stiprintuvo jautrumas.
Stiprintuve naudojami rezistoriai МЛТ; kondensatoriai C1 – K73-17, KM-6, C2 – KT1, KM-5, C8 – K73-17, C3-C7 – K50-35 arba importiniai. Droselis L1 – 25 vijos 1 mm diametro laido ПЭВ-2 – vyniojamas ant 5 mm diametro karkaso dviem sluoksniais. Detalesnės rekomendacijos renkantis galios stiprintuvo komponentus – [3] straipsnyje.
Du stiprintuvo kanalai surinkti spausdintinėje plokštėje iš vienpusio folguoto 2 mm storio stiklotekstolito; jos piešinys su elementų išdėstymu parodytas 2 pav. (ventiliatorių kontūras sąlyginai permatomas).
Spauzdintinėje plokštėje blokuojantiems kondensatoriams C9, C10 vietos nėra numatyta: jeigu naudojami Samsung, Rubykon, Nichicon gamybos kondensatoriai, būtinybė juos naudoti neatsiranda. Tranzistorių, žymiai besiskiriančių pagal srovės perdavimo koeficientą, panaudojimas patikimumui ir skambėjimo kokybei praktiškai neatsiliepia.
Rimties srovės nebuvimas leidžia naudoti ventiliatorių („kulerį“) nuo procesoriaus „Pentium“ abiejų stiprintuvo kanalų radiatorių aušinimui. Plokštę ir ventiliatorius būtina sustatyti taip, kad šilto oro srautai nešildytų kitų stiprintuvo detalių.
Galingi tranzistoriai sumontuoti lygiagrečiai spausdintinės plokštės plokštumai metaliniu nugarėlės paviršiumi į „kulerį“. Kulerio plokščiojoje pusėje būtina pragręžti 2,5 mm diametro kiauras skyles, sutampančias su skylėmis spauzdintinėje plokštėje, po to padaryti M3 sriegį. Per skyles plokštėje ventiliatorius varžtais prispaudžiamas prie tranzistorių. Ant jų būtina padėti plonas tarpines ir patepti šilumai laidžia pasta.
Po varžtų galvutėmis iš takelių pusės reikia padėti 10...12 mm diametro poveržles arba nedidelę metalinę plokštelę, kad tvirtai prispausti tranzistorius prie radiatoriaus paviršiaus. Tarp spausdintinės plokštės ir tranzistorių padėkite ploną 0,5...0,8 mm storio kartoną; jis užtikrina tolygų tranzistorių prispaudimą prie ventiliatoriaus plokštumos, kadangi jų storis ne visada vienodas, netgi pagamintų vienoje partijoje.
Mikroschema DA1 pritvirtinta ant papildomo radiatoriaus su ne mažiau kaip 50 cm2 efektyvaus ploto paviršiumi.
Takelius spauzdintinėje plokštėje, kuriais paduodama maitinimo įtampa į išėjimo tranzistorius, pageidautina „stiprinti“, išilgai jų prilitavus apie 1 mm diametro varinius laidus.
Stiprintuvas, surinktas iš gerų detalių, derinimo nereikalauja ir gali būti pakartotas netgi pradedančio radiomėgėjo. Eksploatacija dviejų metų bėgyje parodė jo aukštą patikimumą.
Literatūra
- Сырицо А. УМЗЧ на микросхеме TDA7294. – Радио, 2000, № 5, с. 19–21.
- Левашов Н. Простой УМЗЧ на микросхеме TDA7294. – Радио, 2001, № 3, с. 14.
- Агеев С. Сверхлинейный УМЗЧ с глубокой ООС. – Радио, 2000, № 1, с. 18–20.
Nuo redakcijos. Galios tranzistorius rekomenduojama iš pradžių pritvirtinti varžtais prie aušintuvo, o tada įlituoti jų išvadus į atitinkamas spausdintinės plokštės skyles.
