Усилитель на микросхеме tda 1554q, 1555q, 1558q

Проверка схемы

Проверь схему. Ножка 12 должна остаться пустой. Сопротивление колонок должно быть не ниже 4 Ом, иначе работать не будет: схема имеет защиту от короткого замыкания в нагрузке. Перед тем как подать питание, надо проверить, что выключатель «stand by» разомкнут (усилитель в состоянии пониженного потребления энергии) и резисторы находятся в крайнем положении, на минимальной громкости. Этому положению соответствует поворот ручек на резисторе в сторону припаянного «минусового» провода.

Не перепутай полярность питания! Если адаптер имеет смену полярности, посмотри, чтобы она была выключена. «Плюсовая» жила адаптера обычно имеет продольную белую полоску. Если используешь компьютерный блок питания — помни, что черный провод — земля, он же «минус», желтый дает +12В.

Схема четырехканального усилителя на микросхемах TDA1554Q, TDA1555Q, TDA1558Q (квадро)

 Эта схема раскрывает весь потенциал микросхемы. Четыре усилителя работают каждый на свой канал. Это классическая схема для озвучивания автомобиля, когда имеются два фронтальных динамика и два на задней полке.

Рис.4 Схема квадро усилителя с 4 каналами на выход и с 2 входными 

Рис. 5 Монтажная плата для схемы на рисунке 4. Незначительные доработки платы допустят ее применения для любой из схемы опубликованной в данной статье. Размер платы 85*47 мм.

 Данное решение повторяет схему на рисунке 4, за одним исключением, что для каждого отдельного канала подключен и свой входной канал. Такое применение микросхемы потребует определенного звуконосителя (квадро) иначе вы не сможете воспользоваться всеми плюсами данного подключения.

Рис. 6  «Чистый» четырехканальный усилитель на микросхемах TDA1554Q, TDA1555Q, TDA1558Q

Дополнительно: Выше упоминалось о том, что микросхема может работать в режиме Mute (временного отключения звука), данная функция может быть реализована путем отключения ножки 14 от питания (так как показано на рисунке 6). При этом потребляемый ток микросхемы снижается до 100 мкА.

Для регулировки громкости усилителя может быть применен электронный стереорегулятор громкости описанный в статье «Электронный стереорегулятор громкости на микросхеме КА2250».

Если вас интересует более простой усилитель, то лучше обратиться к материалу статьи «Усилитель на микросхеме AN7141». Это микросхема — моноусилитель НЧ.

Основные возможности микросхемы

• Высокая выходная мощность при низком питающем напряжении;
• Низкая рассеиваемая мощность при проигрывании музыкальных сигналов;
• Переключение на низкую выходную мощность при перегреве;
• Не большое количество внешних компонентов для работы;
• Фиксированный коэффициент усиления;
• Дифференциальные входы;
• Присутствие вывода для возможности выбора режима работы (ON, MUTE, STANDBY);
• Присутствие вывода для получения диагностических данных (Status I/O) + быстрое включение MUTE;
• Отсутствие «щелчка» при включении и выключении усилителя;
• Быстрое включение режима тишины (MUTE) при пропадании питания;
• Защита от перегрузки на выходе;
• Защита от короткого замыкания на землю и источник питания, а также на выходе к нагрузке;
• Низкая рассеиваемая мощность при коротком замыкании;
• Термозащита;
• Гибкие выводы, удобно крепить.

Акустические системы

За этими красивыми словами скрываются колонки. У тебя дома могут валяться без дела колонки от старого проигрывателя, единственное назначение которого — собирать пыль. Если таких нет, на радиорынке или на барахолке в Инете (дешевле) можно купить отечественные S-30 или похожие. В зависимости от коэффициента жадности владельца и модификации они стоят 20-30 баксов, в то время как более-менее приличные компьютерные стоят не меньше 70. Хорошо, если мощность у них не меньше 25Вт. Если меньше, не стоит их включать слишком громко — могут выгореть.

Сопротивление колонок по номиналу — 4 Ома. 8 Ом тоже можно, но играть будут сильно тише. Сопротивление, как правило, написано или в мануале или на самой колонке.

Проверка полярности питания

Проверить полярность можно так: сначала убедись, что на мультиметре черный провод в гнезде с надписью common (общий) и изображением заземления, красный — в другом гнезде. Поставь режим измерения постоянного напряжения. Предел измерения установи 20В или больше. Подсоединяй черный провод мультиметра к предполагаемой земле, красный — к предполагаемому плюсу. Если все правильно, мультиметр покажет напряжение, например, 12.15В. Если питание перепутано, на индикаторе будет напряжение с минусом, вот так: -12.15В. Включишь в обратной полярности — можешь копать микросхеме могилку и ставить крест из проводков и оторванных ножек.

Режимы работы и диагностика

Режим работы микросхемы задается напряжением на ножке 4:

• Низкий уровень — Standby;
• Средний уровень — MUTE;
• Высокий уровень — ON (усилитель включен, усиление 26 ДБ).

Вывод 16 является универсальным, он предназначен для диагностики, управления режимами работы УНЧ, а также для быстрого включения режима MUTE.

При работе в режиме ВХОДА, подавая напряжения получаем вот что:

• Низкий уровень (подключить к земле) — fast MUTE;
• Средний уровень — усилитель работает в классе В (внутренний преобразователь напряжения отключен);
• Высокий уровень — усилитель работает в классе H (внутренний преобразователь напряжения включен).

При работе в режиме ВЫХОДА, измеряя напряжения получаем вот что:

• Низкий уровень — говорит что усилитель находится в режиме MUTE;
• Средний уровень — говорит о том что УНЧ работает в классе B, внутренний преобразователь отключен, это вызвано превышением допустимой температуры > 120 градусов по Цельсию;
• Высокий уровень — УМЗЧ работает в классе H, внутренний преобразователь включен, температура чипа меньше 120 градусов по Цельсию.

Питание

Напряжение питания: 6-18В. Можно использовать стандартные адаптеры 9-12В, например, от видеоприставок или со ступенчатой регулировкой, но они слабоваты по мощности и будут перегреваться. Возможно питание схемы от сети автомобиля или батареек. Надо учитывать, что чем громче музыка и чем меньше батарейки, тем быстрее они сядут.

Неплохим вариантом будет блок питания (БП) от AT-корпуса компьютера. По паспорту даже 145Вт БП выдает не меньше 5А по линии +12В, этого хватит даже с некоторым запасом. Можно купить на барахолке за пять ученых енотов. Мощность усилителя зависит от напряжения питания и не будет максимальной, если питание меньше 18В.

Потребляемый ток: до 4А при максимальной мощности. Выходная мощность микросхемы — 22Вт на канал (при питании 16В и 4А).

Принципиальная схема

Принципиальная схема одного из возможных вариантов такого усилителя показана на рисунке. Усилитель предназначен для работы на четыре акустические системы, — две фронтальные и две тыловые.

Тыловые акустические системы двухполосные, каждая из них состоит из одного эллиптического динамика достаточно большого диаметра и одной «пищалки», — это готовые автомобильные акустические системы «PIONEER».

В автомобиле ВАЗ-21099 тыловые системы расположены в полке за задним сиденьем. Фронтальные акустические системы Попроще, каждая из них состоит из одного широкополосного динамика, которые расположены в специально предназначенных нишах в приборной панели ВАЗ-21099.

Рис. 1. Принципиальная схема четырехканального автомобильного усилителя звука на микросхемах TDA1557Q.

Тыловые каналы имеют подъем АЧХ на частотах выше 9000 Гц и ниже 300 Гц, а фронтальные, — в полосе от 300 до 10000 Гц.

Таким образом, всего четыре канала, и в каждом канале можно регулировать громкость отдельным переменным резистором (R8, R9, R18, R19).

Сигналы с телефонного выхода МР3 плейера через разъем Х1 поступают на два предварительных усилителя на транзисторах VT1 и VT2.

Усилители нужны чтобы поднять номинальный уровень сигнала до уровня номинальной чувствительности интегральных УМЗЧ TDA1557Q, на которых выполнены усилители мощности. Резисторы R1 и R11 «подгружают» выход телефонного усилителя МР-3 плейера, для того чтобы он работал в нормальном режиме.

После усилительных каскадов включены пассивные RC-фильтры, разделяющие каждый из стереоканалов на два канала с разными АЧХ (см. выше).

Правила пайки

Чтобы ты не мучился со скрутками, вот тебе краткие правила пайки. Скрутка — это когда провод зачищают и всухую наматывают на ноги микросхемы.

1. Все соединяемые детали необходимо предварительно залудить. Для этого необходимо детали покрыть слоем расплавленной канифоли, она очищает поверхность от окислов, а затем слоем припоя.
2. Нет необходимости переносить большое количество припоя на жале паяльника к месту пайки. Достаточно просто хорошо прогреть соединяемые участки — припой сам отлично перетечет на детали. Можно провести паяльником вдоль места соединения проводников.
3. Полупроводниковые приборы (микросхемы, транзисторы, диоды и т.д.) боятся перегрева, поэтому необходимо при пайке придерживать выводы пинцетом — он выполняет роль теплоотвода. Используй для их пайки паяльник не более 40 Вт. Время нагрева ноги не должно превышать 3-5 секунд.

Сборка

Микросхему надо плотно прикрепить к радиатору проволокой, упругой пластиной или болтами, главное — не поломать. Для улучшения теплового контакта желательно использовать теплопроводную пасту типа КПТ-8 или другую (такой прокладывают кулер и проц).

Если планируется использовать усилитель «на всю катушку», нужно проследить за температурой радиатора: возможно, придется увеличить его размеры. Микросхема имеет защиту от перегрева и сгореть не должна, но, как говорил поручик Ржевский, — случаи разные бывают.

Собирать схему можно на печатной плате или на фанерке, но вообще схема слишком проста для того, чтобы возиться с платами, и вполне можно сделать навесной монтаж. То бишь крепим микросхему к радиатору и припаиваем провода в воздухе — на весу. Все провода (перемычки) надо сделать как можно короче, чтобы избежать наводок, а с ними — треска и шума.

Характеристики микросхем серии TDA1554, 1555, 1558, с индексом Q

Fраб. …………………… 30-16000 ГцFраб. (для tda 1558q)……… 20-15000 Гц Uпит. ………………………… 6-15ВKгарм.(не более)….. 0,1%Iпотр.(без подачи усиливающего сигнала)30мАRн (не менее) …………………… 2 ОмPвых. для нагрузки 2 ОмаPвых. (Rн=4Ом)………………… 4х11 ВтPвых. (Rн=4Ом)………………… 2х22 ВтPвых. (Rн=4Ом)……………1х22 и 2х11 ВтUвх (чувствительность)…………… 500мВRвх ………………………….. 60 кОмКорпус микросхемы …….DBS 17 P

Рис. 1 Внешний вид микросхемы (ножки микросхемы расположены параллельно в два ряда. 1 ряд к себе со стороны когда смотришь на маркировку имеет не четную маркировку ножек слева направо. 2 ряд имеет четную маркировку слева направо, если смотреть на обозначение микросхемы)

 Потребляемый ток микросхемы 3-4 А, это надо учитывать при выборе сечения питающего провода, он должен быть не менее 0,75 мм2. Микросхему необходимо установить на радиатор с развитой площадью порядка 500 кв. см. Все провода входного сигнала должны быть экранированы. Не допускайте прокладку проводов входного сигнала рядом с проводами питания. Правильно собранные схемы не требуют наладки.