Маломощный усилитель НЧ на BA5417
admin 02 сентября 2019 г.
По информации разработчика интегрального усилителя BA5417, предназначение его лежит в усилении звукового сигнала в кассетных плеерах и радиоприемниках.
Усилитель двойной, то есть имеет по два входа и выхода. Выходная мощность колеблется от 2.8Вт до 5Вт (при Rout=3Ома и THD=10%) в зависимости от напряжения питания. Хочу заметить, что при приемлемых нелинейных искажениях сигнала THD=0.5%, выходная мощность будет значительно ниже.
Рекомендуемое напряжение питания находится в диапазоне 6..15В постоянного тока.
Более подробные характеристики микросхемы BA5417 можно посмотреть в Datasheet.
Схема
Усилитель BA5417 имеет возможность управления режимом ST-BY (спящий режим). За его управление отвечает 8 вывод. При подаче на 8 вывод положительного потенциала напряжения питания (замыкая ключ ST-BY), усилитель активизируется. При разрыве ключа уходит в спящий режим.
Вывод 1 не задействован (висит в воздухе).
Компоненты
Все номиналы элементов отображены на схеме. Резисторы могут быть мощностью от 0.25Вт. Электролитические конденсаторы напряжением 25В и выше.
Для надежного охлаждения микросхемы, необходимо к её фланцу прикрепить радиатор, с площадью поверхности не менее 100см2. Между радиатором и микросхемой необходимо положить слой теплопроводной пасты типа КПТ-8.
После монтажа компонентов на печатную плату необходимо смыть остатки канифоли (флюса).
На умеренной громкости усилитель звучит хорошо, звук чистый, без слышимых искажений.
Datasheet на BA5417 СКАЧАТЬ
Печатная плата СКАЧАТЬ
Похожие статьи
Усилитель звука на микросхеме BA5417 — Меандр — занимательная электроника
Обзор бюджетных светодиодных ламп
Усилитель звука на микросхеме AN7125
Несложный и недорогой двухканальный усилитель мощности звуковой частоты можно собрать на интегральной микросхеме BA5417. Мощность на каждый канал может достигать 5 Вт, чего вполне достаточно для портативной акустической системы. Микросхема выпускается в корпусе SIP7-15, ее внешний вид показан на фото.
Принципиальная схема усилителя мощности на BA5417 представлена на рисунке. При сборке усилителя микросхему необходимо установить на теплоотводящий радиатор.
Основные характеристики микросхемы УМЗЧ BA5417 представлены в таблице.
Микросхема | Корпус | Uccmin | Uccmax | Poutmax | RI | Icc0 | Ioutmax | Bw | Rin | Gv |
BA5417 | SIP7-15A | 6V | 15V | 2x5W | 4Ω | 22mA | — | 20Hz-20KHz | — |
Постоянная ссылка на это сообщение: http://meandr.org/archives/31653
Схема стерео усилителя на BA5406
- Подробности
- Категория: Аудио
- Опубликовано 22.09.2015 09:06
- Автор: Admin
- Просмотров: 5096
Схема стерео усилителя на микросхеме представлена на рисунке ниже. Микросхема BA5406 является интегральным усилителем. Выходная мощноcть составляет порядка 5 Вт при сопротивлении динамиков в 4 Ом. Схема работает от источника напряжения от 5 до 15 В. Данная микросхема может применяется абсолютно везде где не требуется значительная выходная мощность: усилителях для наушников, электронных игрушках, различные аудио сигнализирующие устройства и т. д.
Характеристики микросхемы можно посмотреть в документации на нее. Datasheet микросхемы ba5406
Микросхема усилителя имеет 2 изолированных канала, низкий уровень шума и незначительное тепловое выделение, выполнена в корпусе SIP12.
Конденсаторы C11 и C12 необходимы для развязки микросхемы от постоянной составляющей входного сигнала на входе в каналы LeftIn и RightIn.Конденсаторы C3,C2 на левом канале и C6,C7 необходимы для снижения колебаний на выходе и улучшения стабильности частоты усилителя — своего рода фильтрация выходного сигнала от нелинейных искажений. Регулировка уровня громкости осуществляется переменными сопротивлениями R5 и R6 номиналов в 22 кОм каждый.
Схема стереоусилителя на микросхеме BA5406
После сборки схема должна сразу заработать и не требует особой наладки.
Примечания:
- микросхема должна устанавливаться на охлаждающий радиатор;
- входное напряжение не более 15 и не менее 5В;
- < Назад
- Вперёд >
Добавить комментарий
Транзисторный усилитель класса А своими руками / Habr
На Хабре уже были публикации о DIY-ламповых усилителях, которые было очень интересно читать. Спору нет, звук у них чудесный, но для повседневного использования проще использовать устройство на транзисторах. Транзисторы удобнее, поскольку не требуют прогрева перед работой и долговечнее. Да и не каждый рискнёт начинать ламповую сагу с анодными потенциалами под 400 В, а трансформаторы под транзисторные пару десятков вольт намного безопаснее и просто доступнее.
В качестве схемы для воспроизведения я выбрал схему от John Linsley Hood 1969 года, взяв авторские параметры в расчёте на импеданс своих колонок 8 Ом.
Классическая схема от британского инженера, опубликованная почти 50 лет назад, до сих пор является одной из самых воспроизводимых и собирает о себе исключительно положительные отзывы. Этому есть множество объяснений:
— минимальное количество элементов упрощает монтаж. Также считается, что чем проще конструкция, тем лучше звук;
— несмотря на то, что выходных транзисторов два, их не надо перебирать в комплементарные пары;
— выходных 10 Ватт с запасом хватает для обычных человеческих жилищ, а входная чувствительность 0.5-1 Вольт очень хорошо согласуется с выходом большинства звуковых карт или проигрывателей;
— класс А — он и в Африке класс А, если мы говорим о хорошем звучании. О сравнении с другими классами будет чуть ниже.
Внутренний дизайн
Усилитель начинается с питания. Разделение двух каналов для стерео правильнее всего вести уже с двух разных трансформаторов, но я ограничился одним трансформатором с двумя вторичными обмотками. После этих обмоток каждый канал существует сам по себе, поэтому надо не забывать умножать на два всё упомянутое снизу. На макетке делаем мосты на диодах Шоттки для выпрямителя.
Можно и на обычных диодах или даже готовых мостах, но тогда их необходимо шунтировать конденсаторами, да и падение напряжения на них больше. После мостов идут CRC-фильтры из двух конденсаторов по 33000 мкф и между ними резистор 0.75 Ом. Если взять меньше и ёмкость, и резистор, то CRC-фильтр станет дешевле и меньше греться, но увеличатся пульсации, что не комильфо. Данные параметры, имхо, являются разумными с точки зрения цена-эффект. Резистор в фильтр нужен мощный цементный, при токе покоя до 2А он будет рассеивать 3 Вт тепла, поэтому лучше взять с запасом на 5-10 Вт. Остальным резисторам в схеме мощности 2 Вт будет вполне достаточно.
Далее переходим к самой плате усилителя. В интернет-магазинах продаётся куча готовых китов, однако не меньше и жалоб на качество китайских компонентов или безграмотных разводок на платах. Поэтому лучше самому, под свою же «рассыпуху». Я сделал оба канала на единой макетке, чтобы потом прикрепить её ко дну корпуса. Запуск с тестовыми элементами:
Всё, кроме выходных транзисторов Tr1/Tr2, находится на самой плате. Выходные транзисторы монтируются на радиаторах, об этом чуть ниже. К авторской схеме из оригинальной статьи нужно сделать такие ремарки:
— не всё нужно сразу впаивать намертво. Резисторы R1, R2 и R6 лучше сначала поставить подстроечными, после всех регулировок выпаять, измерить их сопротивление и припаять окончательные постоянные резисторы с аналогичным сопротивлением. Настройка сводится к следующим операциям. Сначала с помощью R6 выставляется, чтобы напряжение между X и нулём было ровно половиной от напряжения +V и нулём. В одном из каналов мне не хватило 100 кОм, так что лучше брать эти подстроечники с запасом. Затем с помощью R1 и R2 (сохраняя их примерное соотношение!) выставляется ток покоя – ставим тестер на измерение постоянного тока и измеряем этот самый ток в точке входа плюса питания. Мне пришлось ощутимо снизить сопротивление обоих резисторов для получения нужного тока покоя. Ток покоя усилителя в классе А максимальный и по сути, в отсутствие входного сигнала, весь уходит в тепловую энергию. Для 8-омных колонок этот ток, по рекомендации автора, должен быть 1.2 А при напряжении 27 Вольт, что означает 32.4 Ватта тепла на каждый канал. Поскольку выставление тока может занять несколько минут, то выходные транзисторы должны быть уже на охлаждающих радиаторах, иначе они быстро перегреются и умрут. Ибо греются в основном они.
— не исключено, что в порядке эксперимента захочется сравнить звучание разных транзисторов, поэтому для них тоже можно оставить возможность удобной замены. Я попробовал на входе 2N3906, КТ361 и BC557C, была небольшая разница в пользу последнего. В предвыходных пробовались КТ630, BD139 и КТ801, остановился на импортных. Хотя все вышеперечисленные транзисторы очень хороши, и разница может быть скорее субъективной. На выходе я поставил сразу 2N3055 (ST Microelectronics), поскольку они нравятся многим.
— при регулировке и занижении сопротивления усилителя может вырасти частота среза НЧ, поэтому для конденсатора на входе лучше использовать не 0.5 мкф, а 1 или даже 2 мкф в полимерной плёнке. По Сети ещё гуляет русская картинка-схема «Ультралинейный усилитель класса А», где этот конденсатор вообще предложен как 0.1 мкф, что чревато срезом всех басов под 90 Гц:
— пишут, что эта схема не склонна к самовозбуждению, но на всякий случай между точкой Х и землёй ставится цепь Цобеля: R 10 Ом + С 0.1 мкф.
— предохранители, их можно и нужно ставить как на трансформатор, так и на силовой вход схемы.
— очень уместным будет использование термопасты для максимального контакта между транзистором и радиатором.
Слесарно-столярное
Теперь о традиционно самой сложной части в DIY — корпусе. Габариты корпуса задаются радиаторами, а они в классе А должны быть большими, помним про 30 Ватт тепла с каждой стороны. Сначала я недоучёл эту мощность и сделал корпус со средненькими радиаторами 800см² на канал. Однако при выставленном токе покоя 1.2А они нагрелись до 100°С уже за 5 минут, и стало ясно, что нужно нечто помощнее. То есть нужно либо ставить радиаторы побольше, либо использовать кулеры. Делать квадрокоптер мне не хотелось, поэтому были куплены гигантские красавцы HS 135-250 площадью 2500 см² на каждый транзистор. Как показала практика, такая мера оказалась немного избыточной, зато теперь усилитель спокойно можно трогать руками – температура равна лишь 40°С даже в режиме покоя. Некоторой проблемой стало сверление отверстий в радиаторах под крепления и транзисторы – изначально купленные китайские свёрла по металлу сверлили крайне медленно, на каждую дырку уходило бы не менее получаса. На помощь пришли кобальтовые свёрла с углом заточки 135° от известного немецкого производителя — каждое отверстие проходится за несколько секунд!
Покрашенное с обратной стороны оргстекло смотрится очень красиво. Теперь остаётся только всё собрать и наслаждаться музы… ах да, при окончательной сборке ещё важно для минимизации фона правильно развести землю. Как было выяснено за десятилетия до нас, C3 нужно присоединять к сигнальной земле, т.е. к минусу входа-входа, а все остальные минуса можно отправить на «звезду» возле конденсаторов фильтра. Если всё сделано правильно, то никакого фона не расслышать, даже если на максимальной громкости поднести ухо к колонке. Ещё одна «земляная» особенность, которая характерна для звуковых карт, не развязанных с компьютером гальванически – это помехи с материнки, которые могут пролезть через USB и RCA. Судя по интернету, проблема встречается часто: в колонках можно услышать звуки работы HDD, принтера, мышки и фон БП системника. В таком случае проще всего разорвать земляную петлю, заклеив изолентой заземление на вилке усилителя. Опасаться тут нечего, т.к. останется второй контур заземления через компьютер.
Регулятор громкости на усилителе я не стал делать, поскольку достать какой-нибудь качественный ALPS не удалось, а шуршание китайских потенциометров мне не понравилось. Вместо него был установлен обычный резистор 47 кОм между «землёй» и «сигналом» входа. Тем более регулятор у внешней звуковой карты всегда под рукой, да и в каждой программе тоже есть ползунок. Регулятора громкости нет только у винилового проигрывателя, поэтому для его прослушивания я приделал внешний потенциометр к соединительному кабелю.
Я угадаю этот контейнер за 5 секунд…
Наконец, можно приступать к прослушиванию. В качестве источника звука используется Foobar2000 → ASIO → внешняя Asus Xonar U7. Колонки Microlab Pro3. Главное достоинство этих колонок — это отдельный блок собственного усилителя на микросхеме LM4766, который можно сразу убрать куда-то подальше. Намного интереснее с этой акустикой звучали усилок от мини-системы Panasonic с гордой надписью Hi-Fi или усилитель советского проигрывателя Вега-109. Оба вышеупомянутых аппарата работают в классе АВ. Представленный в статье JLH переиграл всех вышеперечисленных товарищей в одну калитку, по результатам слепого теста для 3 человек. Хотя разницу было слышно невооружённым ухом и без всяких тестов – звук явно детальнее и прозрачнее. Весьма легко, например, услышать различие между MP3 256kbps и FLAC. Раньше я думал, что эффект lossless больше как плацебо, но теперь мнение изменилось. Аналогичным образом гораздо приятнее стало слушать нескомпрессованые от loudness war файлы — dynamic range меньше 5 Дб вообще не айс. Линсли-Худ стоит затрат времени и денег, ибо аналогичный брендовый усилок будет стоить намного дороже.
Материальные затраты
Трансформатор 2200 р.
Выходные транзисторы (6 шт. с запасом) 900 р.
Конденсаторы фильтра (4 шт) 2700 р.
«Рассыпуха» (резисторы, мелкие конденсаторы и транзисторы, диоды) ~ 2000 р.
Радиаторы 1800 р.
Оргстекло 650 р.
Краска 250 р.
Разъёмы 600 р.
Платы, провода, серебряный припой и пр. ~1000 р.
ИТОГО ~12100 р.