Инвертирующий усилитель на TDA 7293/7294 (с Т-образной ООС)

Судя по характеристикам в даташит от ST Microelectronics, TDA7293 является одноканальным аудиоусилителем класса AB. Эта микросхема применяется в HI-Fi-оборудовании для усиления звука: домашних музыкальных центрах, в том числе с автономным питанием, телевизорах и др. Благодаря широкому диапазону напряжений и высоким выходным токам она способна обеспечить хорошую мощность (до 100 Вт) в нагрузке 4 или 8 Ом.

Данная микросхема обладает функциями: подавление шумов на выходе при включении/выключении (No switch on/off noise), ослабление выходного сигнала до 80 дБ (Mute), спящий режим (Stand-By), клип-детектор (Clip detector). Для усиления очень слабых сигналов возможно параллельное подключение нескольких устройств. Оснащена встроенной защитой от КЗ, перегрева и статического разряда.

К сожалению, особенно в последнее время, на российском рынке встречаются подделки рассматриваемого полупроводникового устройства. Поэтому у многих радиолюбителей сложилось негативное отношение к ней. Однако небольшая цена (от 200 до 400 р) и хорошее качество звучания, сделали её массовым и популярным решением даже в современной бытовой акустике. В продаже встречаются уже готовые усилительные модули, собранные на основе tda7293 по типовым схемам включения.

Цоколевка

TDA7293 производится в пластиковом корпусе MULTIWATT15, который имеет 15 контактов. Бывает в двух исполнениях: для вертикальной (MULTIWATT15V) или горизонтальной (MULTIWATT15Н) установки на плату. Подложка имеет физическое соединение с восьмой ножкой (минусом). Назначение каждого из выводов микросхемы приведено на рисунке ниже.

В связи с тем, что на подложке у TDA7293 находится «минус» — установка на радиатор допускается только через слюдяную прокладку с термопастой. Иначе ток короткого замыкания повредит микросхему.

Технические характеристики

Усилитель TDA7293 обеспечивают небольшие уровни шумов и искажений на выходе. Согласно техническому описания (datasheet) с её помощью можно добиться максимальной мощности звучания в 100Вт, при нагрузке (RL) в 8 Ом и предельном напряжении питания (VS) в ± 40 В. С такими параметрами получают чистыми 50-60 Вт и более, если параллельно подключаются несколько устройств. Суммарный коэффициент гармонических искажений (THD) не превышает 10 %. Это обусловлено наличием встроенных полевых транзисторов в предварительном и выходном каскадах усиления у данной микросхемы.

Максимальные значения

Приведём максимальные характеристики TDA7293:

  • предельное питающее напряжение VS (при отсутствии сигнала) ± 60 В;
  • импульсный ток на выходе I O = 10 А;
  • рассеивания мощность (при Tcase = 70 ОС) Ptot = 50 Вт;
  • диапазон рабочих температур от 0 до 70 ОС;
  • температура: кристалла T j до +150 ОС; при хранении до +150 ОС.

Это максимальные значение параметров. Превышение любого из них может привести к повреждению устройства. При этом рассеиваемая мощность ограничивается температурой корпуса, поэтому чем больше будет радиатор, тем лучше.

Аналоги

Единственным, и наиболее близким аналогом рассматриваемой микросхемы является TDA7294. Из технических характеристик известно, что у TDA7293 выше напряжение питания и мощность рассеивания. Поэтому при замене нужно быть аккуратным и убедиться, что действующие значения не превысят максимальных для TDA7294. Например, напряжение питания не должно превышать 40 В. Кроме этого, в TDA7294 нет функций вольтдобавки и клипдетектора. Однако среди радиолюбителей распространено мнение, что TDA7294 более надёжна и не такая глючная.

Схемы включения

Достаточно большой диапазон питающих напряжений TDA7293 позволяет конструировать на ней усилители с мощностью от 20 до 100 Вт. Основные схемы включения рассмотрены в статье про TDA7294, на которую она очень похожа. Вместе с тем, многочисленные эксперименты с данным устройством позволяют создавать на нём и более совершенную акустику.

В видео рассмотрена tda7293 и схема универсального усилителя с инвертирующим и неинверитирующим подключением. Использование потенциометра, предусматривает возможность плавной регулировки силы тока с помощью напряжения. Данное решение значительно улучшает качество звучания системы в целом, особенно с применением широкополосных динамиков.

Параллельное включение

Как уже говорилось ранее, TDA7293 допускает параллельное включение двух микросхем (схема есть в даташит). Оно позволяет повысить ток в акустической нагрузке и добиться выходной мощности в 100-120 Вт. При таком подключении одно из устройств работает в режиме мастер (master), а другое – раб (slave). На slave будет работать только выходной каскад, который получает усиленный сигнал от master.

Параллельное подключение рекомендуется только для схем с повышенным питанием (до ± 40 В) с низкоомной нагрузкой 4 или 8 Ом. Подобным образом возможно соединить даже более двух микросхем, где одна будет выполнять роль master, а остальные slave. Но такое решение считается нецелесообразным, так как питающее напряжение необходимо будет увеличивать (нужен хороший блок питания), а прирост выходной мощности на выходе схемы будет незначительным.

Кроме того в таких схемах желательно предусмотреть поэтапное включение каждого из slave примерно через 1-2 сек, для смягчения возможных последствий после подачи напряжения на master. Дело в том, что в момент появления питания на выходах каждой из микросхем формируется бросок сигнала, который может повредить подключённые к ним slave-устройства, работающие в режиме slave. Задержку можно организовать с помощь дополнительных таймеров и управляющих реле.

При параллельном включении желательно, чтобы все микросхемы были от одного производителя, лучше из одной партии. Стоит учитывать, что с увеличением их числа в выходном результирующем каскаде неминуемо будут расти звуковые искажения. Указанные проблемы, необходимость применения мощного блока питания, а также усложнение схемы усиления, делают это решение непопулярным у радиолюбителей.

Горький опыт покупки микросхем TDA7293

Те, кто занимается созданием домашнего аудио или самостоятельно собирают усилители наверняка встречали описание микросхем ST TDA7293. Если не встречали, обязательно поищите и прочитайте. С помощью этих довольно простых чипов можно собрать усилитель весьма высокого класса. Я встраиваю такой усилитель в стенную нишу, оборудую скрытую проводку и встроенную акустику. Это позволяет избежать лишних проводов в комнате, стоящих по углам колонок и установки обязательной полочки или тумбочки под телевизором. Изначально я заказал плату усилителя 5.1 но, к сожалению, его дизайн и схемотехника оказались плохими. Все каналы усилителя возбуждались на длинных проводах, а разводка платы была ужасная. Пытаясь хоть как-то исправить эту китайскую поделку, делалось множество доработок. Во время одной из них я перепутал плюс и минус питания, и все микросхемы TDA7293 с хлопками, напоминающими петарды, выгорели. После этого я изменил подход на модульность и использовав проверенную схему и заказал под нее печатные платы, разведенные самостоятельно, под необходимые мне размеры. Разумеется, вместе с платами заказал и детали, в том числе микросхемы TDA7293.


Понимая, что велик риск нарваться на подделку я поискал отличительные признаки подлинных микросхем от ST. Оказывается, что для проверки подлинности достаточно измерить сопротивление между металлическим ушком (плюсовой провод) и выводами 5, 10 и 11 (минусовой провод тестера). Для подлинных микросхем сопротивление должно быть около 3 Мом. В противоположной полярности тестера измеряемое сопротивление должно быть бесконечным. Получив первый заказ, из довольно крупного магазина с высоким рейтингом я понял, что получил фальшивку. Впрочем, фальшивка была неплохо оформлена и мало отличалась по внешнему виду от оригинала. Второй заказ из другого крупного и проверенного магазина оказался таким же поддельным. Более того в полученных микросхемах не звонился ни один вывод кроме 8-го и ушка. Остальные показывали бесконечное сопротивление в любом направлении. Третий и четвертый заказы оказались грубыми подделками внешне, но некоторые выводы звонились, хотя и не так как должны быть у оригинальных микросхем. К этому моменту я уже собрал тестовую плату с панелькой под TDA7293:


С определенными мерами предосторожности протестировал весь накопившийся запас. Как и следовало ожидать ни одна из микросхем не заработала:

Сейчас я жду еще двух заказов, и хочу поделиться опытом как отличить поддельный TDA7293 от настоящего.

В китайских магазинах микросхема TDA7293 (или ее подделка) стоит дешевле двух долларов. Так зачем же подделывать такой копеечный товар? Все просто, наши китайские коллеги научились делать это массово, недорого и почти из ничего. Ничего личного. Просто это их бизнес.

Все началось с того, что выпускались TDA7293 и TDA7294. Последние обладают чуть меньшим функционалом и худшими характеристиками по мощности. Так вот первые поддельные TDA7293 это были перемаркированные TDA7294. Цоколевка микросхем практически совпадает и в большинстве случаев перемаркирвованые TDA7294 работали вместо TDA7293 весьма успешно. Разве что иногда случайно перегорали. Но дальше наш любимый Шаолинь обнаглел окончательно. В перемаркировку пошли любые микросхемы в корпусах Multiwatt15. А таких выпускались сотни разновидностей. Так вот видимо на китайских помойках или складах неликвидов их закупают в огромных количествах. Но как же быть с другими названиями, ведь они нанесены лазерной гравировкой? Все просто: корпуса шлифуют, стачивая названия вместе с пластиком. Здесь и возникает первое и важнейшее отличие оригинала от подделки. Присмотритесь к фотографии, слева оригинальная (перегоревшая) микросхема, а все остальные перемаркированные:


Шлифовка изменяет поверхность корпуса микросхемы. Она становится более гладкой чем у оригинала, это делается что бы скрыть царапины от абразива при шлифовке. Поэтому если вы видите, что боковые поверхности пластика у микросхемы отличаются по фактуре от лицевой стороны, это 100% подделка. Кроме того, при шлифовке стираются совсем или становятся менее заметными штампованные кружки с цифрами. Их отсутствие или отсутствие цифр в них второй верный признак фальшивки. Но в своем мастерстве подделки китайцы пошли дальше. Корпуса микросхем после шлифовки стали обрабатывать пескоструйным инструментом. Это придает корпусу некую текстуру напоминающую оригинальную отливку. Вторая слева микросхема именно так и сделана:


Но пескоструйная обработка не щадит и штампов на корпусе, в них тоже образуется текстура, чего нет на оригинале.

Надпись на шлифованные корпуса наносится на лазерном гравере, подобном оригинальному, поэтому отличить ее непросто. Но возможно. Компания ST Microelectronics которая и создала ST TDA7293 свой логотип штампует на видном месте посередине:

Поэтому если вы видите логотип ST в углу корпуса или он вообще отсутствует это гарантированная подделка:

Но даже если надпись посередине это еще не гарантия подлинности. Прежде всего смотрите на поверхность корпуса. Кстати, на оригинальных микросхемах металлическое ушко покрыто равномерным матовым слоем металла, а в поддельных встречаются следы гальваники напоминающие пятна или следы шлифовки, видимо, для придания мусорным подделкам товарного вида.

И последнее: лазерная гравировка на оригинальных микросхемах и подделках отличается. На подделках надписи выполнены чуть более тонкими линиями. Возможно мощность лазера у жуликов не такая, как на заводе. И присматривайтесь (когда позволяет освещение) к цвету надписи. На подделках она может быть чуть желтоватая. Причина в том, что при самопальный лазерный гравер оплавляет пластмассу и тем самым возникает желтоватый след. Самое интересное, что после промывки такой надписи органическим растворителем (например, бензином Калоша) она становится бесцветной. Надеюсь китайцы не читают этот текст :)

Возможно еще измерить толщину корпуса и почти наверняка у подделок она будет меньше из-за шлифовки. Читайте про это во второй части обзора.

Будьте внимательны не попадайтесь на подделки! Всегда открывайте спор и никогда не отзывайте его взамен на обещание выслать вам чего-то другое взамен. Только так можно обезопасить себя от потери денег. Потерянное время вам не возместит никто. Поэтому надеюсь изложенное здесь вам поможет.

UPD

по вопросам в комментариях: Все 28 (двадцать восемь) заказанных на E-bay и Aliexpress микросхем (то есть 100% от числа заказанных) оказались поддельными и полностью не рабочими. Не звонились по указанной методике, не работали (либо грелись, но не работали) в тестовой плате. Перепроверял всё по 10 раз.

E-bay и Aliexpress вернули деньги по всем открытым спорам. В качестве доказательства публиковал фотографии измерения тестером сопротивления между 5-м или 11-м выводом и металлическим ушком. За самый первый заказ (брал на пробу две штуки) на Ebay деньги я не получил, поскольку не знал как проверить подлинность, и упустил время открытия спора.

Очень забавные ответы бывают у китайских продавцов в спорах. Вот пример «аргументации» продавца в последнем выигранном мной споре на Aliexpress: Hi!Sir The goods are in transit! You can wait for time! You cancel the dispute! I can extend the receipt time for you!Add 15 days! Thank you! You can cancel the dispute!Thank you very much!

Разумеется отвечать на такое не надо, а уж тем более ругаться. Надо спокойно напомнить суть претензии и спросить есть ли что ответить по существу.

Еще один очень интересный момент: Обращали ли вы внимание, что в описании товаров (в частности микросхем и другой комплектации) есть поле: «Brand name» (название производителя). Если нет, то обратите внимание, что НИКОГДА продавцы не указывают оригинальный бренд. Например, вот тут вместо ST или ST Microelectronics указан CazenOveyi. Этого по правилам Aliexpress достаточно чтобы обвинить продавца в подделке. Ведь вы получаете микросхему с логотипом ST, а заказывали CazenOveyi :) И еще, если продавец на фото затирает или размывает логотип производителя — жди подделки. Наглой или хитрой, но жди…

Оригинальных микросхем ST TDA7293 пока на просторах Ebay и Aliexpress не обнаружил (не получил). Возможно они есть, приведу пример: После второго заказа и спора я написал продавцу на E-bay подробный отзыв с фотографиями тестов. Разумеется это ему не понравилось, но он честно признался, что не разбирается в аутентичности микросхем, а просто торгует ими. Обещался прислать мне на замену новые, чтобы я отозвал отзыв. Но обманул, ничего не прислал. Самое интересное, что после этого лот с TDA7293 по два доллара был снят с продажи, а спустя некоторое время появился такой же лот с TDA7293, но уже по семь долларов. Видимо столько стоят настоящие в их закупке или продавец решил страховаться заградительной ценой.

Чип и Дип действительно выход, но поскольку заказывал много чего из комплектации на Ebay и Aliexpress, то на магазин «под боком» не обращал внимания. Если в двух заказанных партиях, что пока в пути будет подделка, то поеду закупаться в Чип и Дип. Для справедливости надо отметить, что некоторые позиции у местных продавцов взяты из Китая, но стоят в две цены.

P.S. За качество фотографий извиняюсь, но оборудования для макросъемки нет. Старался как мог: дождался солнышка, разложил микросхемы на белой бумаге (что бы не было проблем с балансом) и долго подбирал угол и выбирал из полученных фото.

P.P.S. Кому интересно, информацию о проверке на подлинность прозвонкой взял отсюда. Разумеется 100% гарантии может дать только тестовая плата. В моем случае результаты проверки тестером и на плате совпали полностью.

P.P.P.S Проверенная схема взята отсюда. А вот так выглядят платы на которых тестировались микросхемы:


К сожалению ошибок в платах не обнаружилось. Разумеется проверял всё с осциллографом. И даже с тестовым радиатором (чтобы избежать хлопков и дыма). Резистор R6 был выпаян для гарантированного unmute. Дорожка от 12-й ноги TDA7293 перерезана для возможности тестирования TDA7294 (перемычка с обратной стороны платы).

Если что таких плат собрано еще 10:


Ждут своего часа (подлинных TDA7293) :)

По поводу «подделок» или «реплик». Допустим в Китае производятся реплики (то есть полно или неполно-функциональные копии) оригинальных микросхем ST TDA7293. Производство микросхем в гараже не наладишь. Это должна быть большая фабрика с много миллионным оборудованием и большим персоналом. Оборудование для производства микросхем производится большей частью не в Китае. Его (оборудование) поставляют известные фирмы под известные условия контрактов. Разумеется, обязательство не печатать кристаллы с нарушением авторских прав это один из пунктов поставки такого оборудования. Вам же, как частному лицу, не продадут станки для печати денег. А государства их приобретают. Но предположим, что в Китае беспредел. И китайцы купив (или скопировав) американские или европейские линии производства начали печатать что хотят. И назвали это «реплики». Но раз эти микросхемы печатаются на заводе, зачем им потом стирать названия с корпусов и гравировать новые? Поэтому существование «реплик» возможно, но я в такую историю не очень верю. Не логичная она. Представьте себя на месте владельца фабрики: у вас сервисные контракты на обслуживание на много-много миллионов, а вы рискуя расторжением контрактов и потерей денег будете штамповать (пусть сотнями тысяч) микросхемы по одному доллару. Очень рискованный и опасный бизнес. Деньги печатать проще. Фальшивки тоже можно назвать «репликами». :))

Поэтому все что в пиленных корпусах надо называть своим именем: подделка или фальшивка. В терминологии Алиэкспресс это «контрафакт».

Удачи и внимания!

Рейтинг
( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]