Здравствуйте, дрУги! Заранее прошу прощения за качество иллюстраций. Итак всё началось с попытки создать ИБП. Первый вариант собирался по схеме минимум деталей. Вот ссылка на статью: Простой импульсный БП для УМЗЧ. Заранее хотелось бы предупредить, что все усилия принадлежат не мне, а моему другу и коллеге Сергею. Я просто не дорос опытом, но я честно помогал, чем мог. Параллельно сборке питания был подтянут к производству купленный мною за мелочь корпус от усилителя «СТАРТ». Идея практически переросла в усилитель с ИБП. Продолжая собирать питание, мы изготавливали сам усь, и он почему то был готов раньше чем питание. Радости не было границ. Я находился в нирване. Мной двигал интерес. Но, как говорится — хочется много и сразу, а получаем ничего и постепенно. Вот то что у нас вышло:
В статье рассмотрена реализация двухканального усилителя на TDA2050, включенной по схеме источника тока, управляемым напряжением (ИТУН). Данная схема, авторства Lincor, известна с давних времен и уже долгое время привлекает любителей поэкспериментировать со звуком. Оригинальная статья будет в конце материала.
TDA2050 является более мощным и улучшенным аналогом небезызвестной TDA2030, которая стихийно устанавливалась практически в каждый бюджетный усилитель. Несмотря на то, что обе микросхемы уже более 10 лет сняты с производства, их все еще можно встретить в активных компьютерных колонках, куда китайцы распаивают хоть и качественные, но поддельные микросхемы TDA2050. Поэтому если у вас на руках есть несколько старых оригинальных микросхем, то самое время собрать замечательный усилитель с интересным звучанием.
На рисунке ниже приведена схема стерео варианта ИТУНа на TDA2050. В сравнении с исходной схемой Lincora, мы сделалали некоторые доработки для получения более качественного звука: были добавлены пленочные конденсаторы C7, C13 — C15 с увеличенной до 1 мкФ емкостью, зашунтировали конденсаторы C9 C11, включенные в цепи ООС, высококачественной «пленкой», убрали проволочный цементный резистор SQP и заменили его на два пленочных MF-2, включенных параллельно. Такие доработки (особенно шунтирование С9 и C11) вкупе с правильной трассировкой выдали на выходе более легкое и свободное звучание, улучшились высокие частоты.
Конденсаторы в цепи Цобеля C16 C17 лучше применить металлопленочные CL21 (отечественный аналог K73-17). В качестве входных разделительных конденсаторов C1 — С4 можно так же использовать CL21 или полистирольный типа CL11 (K73-9), емкость 330 нФ — 1 мкФ. Конденсаторы C5 C6 могут быть любыми пленочными, либо керамическими, но обязательно с диэлектриком NP0 (C0G).
Файл печатной платы в формате P-CAD 2006, а так же монтажные карты в хорошем качестве можно скачать по ссылке ниже. На плате установлены клеммы питания типа DJ610-6.3 (TA-M), а на выходах используются DG127 (DG128 или XY304). Входной разъем установлен типа W-03 с шагом выводов 2,54 мм. На его место можно замонтировать и обычную PLS-3 (известную как «гребенка»). Резисторы RZ1 — RZ4 (на схеме не показаны) имеют нулевое сопротивление (перемычки, «нулевки») и типоразмер 1206. Остальные SMD компоненты в типоразмере 0805.
| Mariolla MRL-2050.zip (557 KB) |
Вы можете приобрести усилитель у нас. Ссылка на товар — Усилитель мощности 2 x 35W по схеме ИТУН Mariolla MRL-2050
Монтажные схемы усилителя (виды сверху и снизу). Позиционные обозначение полностью соответствуют схеме.
Для тех кто первый раз знакомится с микросхемой TDA2050 приводим КРАТКУЮ СПРАВКУ.
TDA2050 — монолитная интегральная схема в корпусе Pentawatt, предназначена для использования в качестве аудио усилителя звуковой частоты, работающий в классе AB. Высокая мощность и очень низкий коэффициент нелинейных искажений и искажений типа «ступенька» (THD = 0.05% типовое, при VS = ± 22V, POUT = 0.1 … 15 Вт, RLOAD = 8R) делают устройство наиболее подходящим для HI-FI, а так же HI-END TV-оборудования.
| Основные электрические характеристики TDA2050 Значения данных таблицы при условиях теста Vs = ± 18V, TAMB = 25 °C, F = 1 кГц, если не указано другое | ||
| Параметр | Условия теста | Значение |
| Напряжение питания Vs | ± 4.5 — ± 25 V | |
| Ток покоя | Vs = ± 4.5V Vs = ± 25V | 30 — 50 mA 55 — 90 mA |
| Входной ток смещения | Vs = ± 22V | 0.1 — 0.5 uA |
| Напряжение смещения | Vs = ± 22V | ± 15 mV |
| Выходная мощность THD = 0.5 % | RL = 4R RL = 8R Vs = ± 22V, RL — 8R | 24 — 28 W 18 W (typ) 22 — 25 W |
| Выходная мощность THD = 10 % | RL = 4R RL = 8R Vs = ± 22V, RL — 8R | 35 W 22 W 32 W |
| Музыкальная мощность Стандарт IEC268.3 | THD = 10 %, T = 1s RL = 4R; Vs = ± 22.5V | 50 W |
| Искажения | Vs = ± 22V PO = 0.1 … 20W RL = 8R, F = 1 kHz | 0.02 — 0.05 % |
| Скорость нарастания сигнала | 5 — 8 V/us | |
| Усиление по напряжению (разомкнутая петля) | F = 1 kHz | 80 dB |
| Усиление по напряжению (замкнутая петля) | F = 1 kHz | 30 — 31 dB |
| Частотный диапазон работы | VIN = 200 mV RL = 4R | 20 — 80 000 Hz |
| Входное напряжение шума | 22 Hz — 22 kHz | 5 — 10 uV |
| Входное сопротивление | 500 kOhm | |
| Подавление пульсаций источника питания | RG = 22 kΩ, F = 100 Hz VRIPPLE = 0.5 VRMS | 45 dB |
| Эффективность | PO = 28W, RL = 4R PO = 25W, RL = 8R Vs = ± 22 V | 65 % 67 % |
| Температура выключения | Температура кристалла | 150 0C |
TDA2050 по схеме ИТУН от Lincor (оригинальная статья, основные моменты)
Читателю предлагается простой в изготовлении и вместе с тем высоко концептуальный усилитель. Базовая схема реализует принцип ИТУН – источник тока, управляемый напряжением. Вкратце его суть такова: сила Лоренца, действующая на проводник в магнитном поле (катушка динамической головки (ДГ) в магнитной системе), есть функция от тока, протекающего в проводнике (катушке). Однако большинство промышленных и авторских УМЗЧ представляют собой источники напряжения. И АЧХ их нормируется именно по напряжению. Однако сопротивление ДГ на разных частотах, очевидно, значительно нелинейно. А, следовательно, и ток в катушке зависит от ее реактивного сопротивления нелинейно. Более подробно можно прочитать в статье А. Любимова «Сладкая парочка: громкоговоритель + УЗЧ».
Схема ИТУН на TDA2050 от Lincor
Проект этого УМЗЧ стал результатом анализа решений, предложенных в вышеуказанной статье, темы про токовое управление на HiFi.ru, совместной работы товарищей с форума vlab и комплекта фильтров обвязки, предложенного Скифом. С данной ИМС автор знаком достаточно давно и в предыдущих статьях также отмечал ее комфортное и сбалансированное звучание, субъективно превосходящее детальностью и ВЧ-пассажами такие брендовые флагманы, как TDA7294 и LM3886.
В прошлой статье не было уделено достаточное внимание нюансам поведения цепи обратной связи в приведенном выше включении. Результаты моделирования схемы были проанализированы, сведены в таблицу и позволяют сделать определенные выводы относительно номиналов комплексной цепи ООС. Дело в том, что Ку схемы вычисляется довольно неоднозначно и значительно нелинеен. С другой стороны есть такая проблема, как ограничение сигнала при превышении амплитуды. Нормализованный режим усиления для стандартного включения требует входного напряжения 0,5 В для номинальной мощности. Поэтому моделирование проводилось именно по этому напряжению. С третьей стороны, стояла проблема емкости в ООС. Смещение на выходе ИМС значительно, а оно нам не надо, поэтому опорное напряжение должно сниматься с емкости, чтобы избавиться от нулевой гармоники. Расчет схемы начнем с резистора R6. Зададим его номинал 1 кОм. Тогда сопротивление емкости в 100 мкФ на частоте 20 Гц будет Z = 1/(2πfC) = 80 Ом. Это как нельзя лучше подходит для наших целей, т.к. комплексное сопротивление на нижней рабочей частоте будет иметь угол не более 50. Отталкиваясь от заданных параметров, мною была проведена серия моделирований. Результаты сведены в таблицу.
Желтым цветом отмечено, по моему мнению, оптимальное соотношение номиналов. Обозначение «ОГР» значит, что амплитуда была больше напряжения питания (± 20В) и синусоида уходила в ограничение. Исходя из этого схема обрела номиналы элементов, указанные на первом рисунке.
Конденсаторы С1 и шунт C3 – пленочные К73-17 х 63В. С2 и С5 – керамика К10-17Б. Цепь R7 C5 устанавливается только в случае возбуждения ИМС, чего в моем случае не наблюдалось. Токозадающий резистор R4 – металлопроволочный в керамическом корпусе. Из доступных номиналов – 0,22 Ом, обычно применяемый в ОБР выходных транзисторов. Решающее значение здесь играет одинаковость номиналов и сравнительно лучшее звучание металлопроволочников по сравнению с углеродистыми. Сама МС может быть заменена на TDA2030 или LM1875.
И, в заключение, о параметрах и звучании. Стоит учесть, что режим ИТУН оправдывает себя при работе на однополосные или двухполосные системы с простейшими фильтрами не выше первого порядка (конденсатор последовательно твиттеру). УМЗЧ обеспечивает выходную мощность до 20Вт с минимальным уровнем искажений и пиковую до 50Вт, но такой режим для TDA2050 нехарактерен и крайне экстремален. Питание до ± 20В, выше тепловой и музыкальный режимы также нежелательны.
Испытания звучания проводились на модернизированной акустике 8ГДШ-2-8, оформленной в ЗЯ объемом порядка 17 л. Испытания показали высокую контрастность звучания, чрезвычайно высокую детализацию и проработку звуковой сцены. Усилитель очень мелодично подчеркивает ВЧ. В целом, звучание схоже с ламповым, но не имеет его недостатков – таких как подчеркнутая «округлость», окрашенность звучания и низкая динамичность. Вместе с тем, ИТУН звучит более комфортно и мягко, чем транзисторные УМЗЧ, выполненные по классической схемотехнике. Отличается собранным басом и менее свистящими верхними частотами. При всех достоинствах следует отметить, что его сборка оправдана только для работы на чувствительную акустику с фильтрами первого порядка. При работе на колонки типа S-30 и т.п. поведение АЧХ совершенно непредсказуемо, особенно в области раздела фильтра.
Подытоживая, скажу, что этот усилитель стоит собрать хотя бы ради эксперимента, и обладатели широкополосных АС, уверен, будут удивлены новым возможностям своей акустики, давно просившейся в мусорный бак.
ПОХОЖИЕ МАТЕРИАЛЫ
- Усилитель мощности 2 x 100W Mariolla MRL-7293ST
- Усилитель 2 x 120W на STK411-240E
- Усилитель мощности Mariolla VS-270TD
- Усилитель мощности 200W на полевых транзисторах Mariolla MOSFIT-200
- Усилитель мощности 100W Mariolla MRL-7294
- Микросхема TDA7388. Часть 1 – описание и характеристики
- Усилитель мощности 2 x 35W по схеме ИТУН Mariolla MRL-2050
- Усилитель 2 x 22 Вт на TA8210A
- Усилитель мощности 4 x 45W Mariolla MRL-7388
- Схемы автомобильных усилителей на TDA8561Q
- Микросхема TDA8561Q (datasheet на русском)
AdmirorGallery 5.2.0, author/s Vasiljevski & Kekeljevic.
Комментарии
+4 DFR 26.06.2019 09:29 Наконец нашел эту статью. Огромное спасибо.
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
Обновить список комментариев RSS лента комментариев этой записи
Добавить комментарий
Принципиальная схема
Принципиальная схема показана на рисунке. Входной стереофонический аудиосигнал поступает на разъем Х1. Далее, сигнал по экранированному кабелю подается к панели регулировок, в состав которой входит пассивный регулятор громкости, стереобаланса и пассивный регулятор тембра по низким и высоким частотам.
Рис. 1. Принципиальная схема усилитель звука на микросхемах TDA2050 с темброблоком.
Сдвоенный переменный резистор R1 служит регулятором громкости, одинарный переменный резистор R2 — регулятором стереобаланса (резисторы R3 и R4 исключают закорачивание входов при крайних положениях R2 и максимальном положении R1.
Пассивный регулятор тембра выполнен по типовой пассивной схеме на сдвоенных переменных резисторах R7 и R9. Переменным резистором R7 регулируется тембр по низким частотам, а переменным резистором R9 — по высоким.
С выхода регулятора тембра НЧ сигналы поступают на усилители на микросхемах А1 и А2. Усилители включены по типовым схемам для TDA2050 при питании от однополярного источника.
Для этого на прямое вход усилителя, который так же является и основным сигнальным входом, подается напряжением смещения, равное половине напряжения питания. Это напряжение создается для каждой микросхемы отдельно, делителями на резисторах R13, R15 и R20, R21.
Каждая микросхема TDA2050, по сути дела представляет собой мощный операционный усилитель. И коэффициент усиления его зависит от цепи ООС между выходом и инверсным входом ОУ. В данном случае, это цепи R17, R16, С15 и R23, R22, С16, соответственно.
Изменяя параметры этих цепей можно в очень широких пределах изменять коэффициент усиления микросхемы, изменяя таким образом чувствительность УНЧ.
Нагружены усилители на акустические системы мощностью 10 W и сопротивлением 4 Ом, в каждой из которых установлено по одному широкополосну динамику 10ГДШ-2.
Поскольку динамики широкополосные (с высокочастотным конусом в центре диффузора), данные акустические системы очень хорошо работают и в широкой полосе частот (от 40 до 16000 Гц).
Но, акустические системы могут быть и другими, сопротивлением не менее 4 Ом и мощностью не менее 10W. Микросхемы установлены на один общий радиатор площадью поверхности около 200 см2, который одновременно является элементом задней стенки корпуса усилителя.
