Одна з розробок фірми «Philips» - мікросхема TDA1514A - може допомогти в створенні Hi-Fi підсилювача навіть початківцям радіоаматорам, так як не вимагає ніяких підлаштування елементів і попереднього підбору транзисторів, а її схема включення лише трохи складніше, ніж звичайного операційного підсилювача.
Ще раз перерахую гідності чіпа TDA1514:
- прийнятна ціна
- висока потужність, до 50 Ватт!
- низькі спотворення
- тепловий захист
- відсутність клацання при включенні / виключенні
Можу сказати, мабуть, співає вона і справді добре.
Вірніше сказати, співала ... Напевно, тому і перестали випускати. Маркетинг, блін.
Ловіть момент, беріть, якщо зможете знайти. Зникаюча натура ...
Нижче наводжу шматки статті Н. Сухова і різні доповнення. До недавнього часу любителі звуковідтворення високої вірності (Hi-Fi) ставилися до можливості створення високоякісного УМЗЧ на єдиною мікросхемі з певною часткою скепсису. Адже не можна ж вважати високоякісним підсилювач з вихідною потужністю менше 5 Вт і коефіцієнтом гармонік більше 1%, який можна створити на що отримала поширення, в телевізорах МС К174УН7 (на цій мікросхемі були виконані підсилювачі в магнітофонах серії «Маяк 233»).
Кілька більш серйозним буде підсилювач, виконаний на мікросхемі К174УН19 (аналог TDA2030 ) З вихідною потужністю до 20 Вт і коефіцієнтом гармонік порядку декількох десятих відсотка. Але справжніх меломанів не влаштує такий підсилювач. Вони віддадуть перевагу значно складніший підсилювач на дискретних транзисторах з коефіцієнтом гармонік на один, а то й на два порядки менше. Створення такого підсилювача - справа непроста і для недосвідчених радіоаматорів нерідко обертається купкою згорілих транзисторів і розчаруванням.
Одна з нових розробок фірми «Philips» - мікросхема TDA1514A - може допомогти в створенні Hi-Fi підсилювача навіть початківцям радіоаматорам, так як не вимагає ніяких підлаштування елементів і попереднього підбору транзисторів, а її схема включення (рис.1) лише трохи складніше, ніж звичайного операційного підсилювача.

Мікросхема виконана в пластмасовому 9-вивідному корпусі типу SOT131A, що має розміри 12,0х23,7 мм (крок висновків 2,54 мм), що дозволяє без праці розмістити всі елементи схеми (без радіатора і блоку живлення) на друкованій платі розміром 80х25 мм. Як видно з рис.1, транзистори вихідного каскаду мають дві системи захисту від перегріву і від перевантажень по струму. У таблиці наведено характеристики, заявлені виробником.
Випробування підсилювача, зібраного за рекомендованою виробником схемою рис.1 (на монтаж пішло не більше 15 хв.), Були проведені автором при харчуванні від стабілізованих джерел + 27,5 / -27,5 Вольт і підключенні еквівалента навантаження за стандартом IHF A202, рекомендованого для випробувань підсилювачів потужності звукової частоти (1). Зсув нуля на виході підсилювача склало -84,8 мВ, що відповідає специфікації виробника, але приблизно на порядок більше, ніж у престижних Нi-Fi підсилювачів на дискретних елементах, як правило, мають спеціальні підлаштування резистори для установки «нуля». Недолік легко усунути, включивши послідовно з резистором R2 неполярний конденсатор ємністю не менше 50 мкФ або ввівши регулювання нуля уздовж будь-яких схем, що застосовуються для звичайних операційних підсилювачів. У режимі мовчання споживаний струм по обидва шинам харчування склав 53 мА. З цього можна зробити висновок, що транзистори вихідного каскаду працюють в режимі класу AB без відсічення колекторного струму.
При збільшенні амплітуди вхідного сигналу частотою 1 кГц обмеження настає при вихідній напрузі 16,4В (середньоквадратичне значення), що відповідає потужності 67,2Вт. На навантаженні опором 4Ом і 33,6Вт на навантаженні 8Ом.
При роботі на навантаження 4Ом обмеження нижньої напівхвилі настає дещо раніше, ніж позитивною, що свідчить про невелику асиметрії вихідного каскаду.
Спектр вихідного сигналу при роботі на еквівалент навантаження IHF A202 і вихідної потужності 95% від порога обмеження насичений гармоніками до 16-ї, але рівень гармонік не перевищує -90дБ, а це відповідає дуже малому для мікросхем УМ коефіцієнту гармонік - не більше 0,01% .
При вихідної потужності 67,2Вт на навантаженні 4Ом підсилювач споживає струм 1,9А, що відповідає споживаної потужності 104,5Вт і ККД 64% - цифри звичайні для підсилювачів з вихідними ступенями класу АВ. При зниженій напрузі харчування +/- 15 Вольт максимальна вихідна напруга зменшується до 9,2В (21Вт / 4Ом) при споживаної струмі 1А. Мінімальна напруга живлення, при якому зберігається працездатність - +/- 8,5 Вольт. При цьому вихідна напруга 4,6В (5,3Вт / 4Ом), а споживаний струм 0,55А.
АЧХ підсилювача в діапазоні 20Гц ... .20кГц має нерівномірність 0,5дБ, але на частоті 100кГц є горб висотою 4дБ, що приводить до невеликих викидів на фронтах перехідної характеристики. Спад вершин прямокутного імпульсу частотою 1 кГц не перевищує декількох відсотків і пояснюється наявністю на вході розділового конденсатора порівняно невеликої ємності, що утворює з резистором R1 ФВЧ з частотою зрізу 8Гц.
Швидкість наростання вихідної напруги при роботі на навантаження IHF A202 склала 7,5 В / мкс для позитивного перепаду напруги і 15В / мкс для негативного, що з великим запасом забезпечує повну вихідну потужність навіть на верхній межі звукового діапазону, а також гарантує відсутність динамічних і інтермодуляционних спотворень при роботі з реальними звуковими сигналами.

Схеми захисту від перевантажень по струму і перегріву випробувані шляхом короткого замикання виходу і знімання мікросхеми з радіатора. Обидві схеми забезпечують автоматичне відновлення режиму роботи після усунення перевантаження.
Тест на запас стійкості проведено шляхом підключення до виходу підсилювача ємнісний навантаження. Стійкість зберігається при еквівалентній ємності навантаження до 0,47мкф. При підключенні навантаження ємністю 202мкФ (загальноприйнятий тест в світовій практиці для дослідження стійкості підсилювачів класу Hi-Fi) рекомендується для запобігання виходу мікросхеми з ладу послідовно з навантаженням включити LR стабілізуючу ланцюжок, що відсікає ємнісне навантаження і творчу при цьому додатковий полюс АЧХ з петлі ООС. На жаль, виникає при самозбудженні наскрізний струм транзисторів вихідних каскадів не обмежується внутрішньою схемою захисту, що при відсутності захисту по струму блоці живлення може привести до виходу мікросхеми з ладу.
Корпус мікросхеми електрично з'єднаний з виводом 4 (мінусова шина харчування), тому кілька мікросхем можна розмістити на одному радіаторі без ізолюючих прокладок.
Схему включення можна спростити за рахунок виключення ланцюжка вольтодобавки R4R5 і конденсатора 220мкФ, при цьому висновок 7 з'єднують з висновком 6. У такому включенні максимальна вихідна потужність зменшується на 4Вт, але поліпшується придушення пульсацій напруги живлення. При з'єднанні висновків 3 і 4 мікросхема переводиться в черговий режим зі зниженим енергоспоживанням (18МА).
висновок
Мікросхема має дуже гарну лінійність і придатна для створення підсилювачів потужності високої вірності. При мостовому включенні двох мікросхем можна отримати потужність 100Вт на навантаженні 8Ом при коефіцієнті гармонік 0,01%. Параметри мікросхеми реально конкурують з параметрами таких підсилювачів на дискретних елементах, як «Барк», «Одіссей», «Вега» та інші. Мікросхема є хорошою альтернативою «дискретних» для тих, хто не має достатнього досвіду або часу налагодження і доведення складних схем. Схему включення бажано доповнити паралельної LR-ланцюжком (L = 10-20мкГн, R = 10-20Ом), що включається послідовно з навантаженням, і схемою регулювання «нуля» на виході. Для зменшення спаду вершини прямокутного імпульсу ємність конденсатора на вході бажано збільшити до 5мкФ.
Ось ще одна схемку включення, намальовані поудачнее.

Список компонентів:
R1 - 20k C1 - 1uf
R2 - 680R C2 - 220pF
R3 - 470k C3 - 3.3uF
R4 - 20k C4 - 470nF
R5 - 3.3R C5 - 22nF
R6 - 150R C6 - 220uF
R7 - 82R C7 - 470nF


Сама конструкція зібрана на двох ідентичних мікросхемах і являє собою 2-х канальний (стерео) підсилювач з вихідною потужністю 100 Ватт (2 × 50W). Вхідний сигнал подається на фільтр нижніх-вищих частот, утворений R1 (R9), C1 (C11), R2 (R9), C2 (C12) і далі на 1-ю ніжку мікросхеми. Відмовлятися від цих ланцюжків фільтра не варто, так як частоти нижче 20Гц і вище 30 кГц, в основному, це - сигнали-перешкоди і інтермодуляційні частотні складові, можуть істотно зіпсувати звукову картину.

Коефіцієнт посилення каскаду задається відношенням резисторів R5 (R13) / R3 (R11) і для даної схеми дорівнює 30.
Ланцюжок R6 (R14), R7 (R15), C4 (C15) називається «вольтодобавки» і служить для живлення предоконечного каскаду мікросхеми підвищеною напругою. Це дозволяє збільшити вихідну потужність підсилювача в цілому на 10% -20%. За розхожій думці, вона кілька погіршує динамічні характеристики, тому для любителів експерименту, зі схеми цілком можна виключити ланцюжка R7 (R15), C4 (C15), а замість R6 (R14) поставити дротові перемички. Без будь-якого шкоди для мікросхеми.
Конденсатори С3 (С6), С5 (С13), С9, С10 необхідні для усунення індуктивної складової ланцюгів харчування і служать для усунення порушення підсилювача на частотах вище звукового діапазону. Аналогічну роль виконує і ланцюжок R8 (R16), C8 (C16).
Вихідні обмотки трансформатора харчування і випрямні діоди, не зазначені на схемі, повинні забезпечувати струм в 3А при змінній напрузі 18в - 22в. Дуже зручно для цього застосовувати трансформатор від старих телевізорів ТС180. Мережева обмотка залишається без змін, а натомість інших обмоток намотується нова, проводом діаметром не менше 1 мм.


В архіві схеми включення та креслення ПП в лейаута:
▼ tda1514-black-eagle.7z 🕗 08/08/16 ⚖️ 51,85 Kb ⇣ 63 Здрастуй, читач! Мене звуть Ігор, мені 45, я сибіряк і завзятий електронник-любитель. Я придумав, створив і утримую цей чудовий сайт з 2006 року.
Вже більше 10 років наш журнал існує тільки на мої кошти.
Хороший! Халява скінчилася. Хочеш файли і корисні статті - допоможи мені!
Пожертвувати на журнал Датагор і ін. Способи отримання доступу.
-
Дякую за увагу!
Ігор Котов, головний редактор журналу «Датагор»
При правильному монтажі і справних деталях, підсилювач починає працювати відразу і в налагодженні не потребує. Потрібно тільки проконтролювати, щоб на виходах обох каналів був нульовий потенціал. В іншому випадку доведеться шукати помилку в монтажі або інший екземпляр чіпа.
Даташит на TDA1514 у нас в довіднику .

Ігор Котов (Datagor)

Росія, Сибір, г.Новокузнецк

Засновник, власник і головний редактор Журналу практичної електроніки datagor.ru.
Founder, owner and chief editor of datagor.ru.