Усилитель на микросхеме серии LM

Схема УНЧ на микросхеме LM3886 (68 Ватт)

Микросхема LM3886 относится к семейству Overture, разработанному фирмой “National Semiconductor”. С ее помощью можно получить 100 Вт мгновенной пиковой синусоидальной мощности, т.е. 180 Вт звуковой.

Гармонические искажения — не более 0,06% в диапазоне частот 20 Гц. 20 кГц. Типичное подавление пульсаций напряжения питания составляет 120 дБ, поэтому конструкция сетевого блока также не представляет никаких проблем.

Отношение сигнал/шум — в диапазоне 98. 120 дБ. Таким образом, с помощью этой ИМС можно достичь хорошего качества звуковоспроизведения.

Микросхема LM3886

ИМС имеет следующие системы защиты:

  • от перенапряжения;
  • от перегрузки (короткого замыкания выхода на “землю” или на питание);
  • от перегрева.

Защита от перенапряжения срабатывает при токе нагрузки, превышающем 4 А. Посредством этого можно избавиться от перегрузок, вызываемых индуктивной нагрузкой.

Тепловая защита включается при повышении температуры ЧИПа до 165°С и отключается при ее опускании ниже 155°С.

Принципиальная схема

Принципиальная схема усилителя приведена на рис.1. Схема состоит из ИМС и цепи обратной связи. Громкоговоритель подключается на выход через цепочку R7-L1.

Рис. 1. Принципиальная схема усилителя мощности низкой частоты на микросхеме LM3886 (68 Вт).

Для достижения больших мощностей необходимо высокое напряжение питания, и его должны выдерживать электролитиеские конденсаторы фильтра.

Вывод 8 микросхемы используется для включения режима “Mute”. В нормальном режиме работы на него подается через R6 отрицательное напряжение. Величину резистора R6 можно вычислить по формуле:

Конструкция и детали

Печатная плата усилителя приведена на рис.2, а схема размещения деталей на ней — на рис.3. Резисторы R7 и R8 мощностью 2 Вт класс точности 1%. Для изготовления выходной индуктивности L1 необходимо намотать 12 витков провода диаметром 0,5. 0,6 мм с эмалевой изоляцией на трубку или карандаш такой же толщины, как и R7.

Затем в нее вставляется резистор – так, чтобы он нигде не прикасался к ней(чтобы не повредить изоляцию). Емкость конденсатора C2 можно увеличить для лучшей передачи низких частот.

Глубина обратной связи задается резистором R4. Режим Mute включается при размыкание переключателя S1. Для сетевого трансформатора желательно использовать тороид. Напряжение вторичной обмотки – 2×25 В.

Выпрямительный мостик должен быть рассчитан на номинальный ток — как минимум, 6 А. Выпрямленное напряжение без нагрузки ±35÷38В. Емкость электролитических конденсаторов C5, C4 4700÷10000 мкФ, допустимое напряжение — не меньше 50 В. Конденсаторы желательно зашунтировать плЈночным конденсаторами Јмкости (0,1 – 1 мкФ) в непосредственной близости от выводов микросхемы.

Рис. 2. Печатная плата усилителя на микросхеме LM3886.

Рис. 3. Размещение деталей на печатной плате усилителя.

Внимание! ИМС необходимо установить на радиатор. Внутренняя защита микросхемы эффективна только тогда, когда выделяющееся тепло рассеивается радиатором соответствующих размеров.

Относительно высокое напряжение на оконечных транзисторах (5,2 В) и ток покоя около 38 мА существенно увеличивают теплоотдачу. Размеры радиатора можно определить, руководствуясь графиками на рис.4.

В правой части рисунка приведены графики зависимости выделяющейся мощности от суммарного напряжения (для некоторых значений импеданса громкоговорителей). Этим мощностям соответствуют температуры радиатора Тс. При заданной темпетуре среды ТА, из таблицы в левой части можно определить необходимое тепловое сопротивление радиатора.

Рис. 4. Тепловое сопротивление радиатора.

Пример. Пусть суммарное значение напряжения питания равно 80 В, импеданс громкоговорителя — 8 Ом. По графикам этим значениям соответствует выделяемой мощности РD=40 Вт, т.е. ТС=102°С. Пусть максимальная температура среды ТА равна 25°С.

Тогда для теплового сопротивления радиатора по таблице получаем 1,9 °/Вт. Если усилитель должен надежно работать при максимальной температуре 40°С, это значение уменьшается до 1,6.

При 50°С будет нужен уже очень большой радиатор (пластина примерно 30×30 см толщиной 5 мм). У современных ребристых или игольчатых радиаторов тепловое сопротивление меньше, чем у гладкой пластины, и можно обойтись гораздо меньшим по размерам радиатором.

Проблему охлаждения можно решить, используя радиатор длиной 150 мм и шиной 95 мм, имеющий 16 ребер. Радиатор на плату необходимо устанавливать обязательно так, чтобы между ребрами могли свободно протекать воздушные потоки. Поэтому он должен располагаться снаружи корпуса на задней стенке. Поскольку корпус и у этой ИМС также находится под напряжением питания, радиатор необходимо изолировать от корпуса усилителя (если он металлический).

Может возникнуть вопрос: поскольку размеры радиатора достаточно велики, не лучше ли использовать для охлаждения небольшой вентилятор?

Однако шум постоянно включенного даже малошумящего вентилятора будет мешать прослушиванию тихих музыкальных пассажей. Некоторые фирмы используют в мощных усилителях вентиляционное охлаждение, однако включение вентилятора происходит при определенном уровне входного сигнала.

Поскольку в этом случае вентилятор не мешает тихим музыкальным мелодиям (отключается), такое решение имеет право на существование. Однако при усилении речи возникают акустические помехи из включения и выключения вентилятора при резком изменении громкости.

Для получения высокого качества звуковоспроизведения, на входы микросхемы должно попадать как можно меньше помех. Поскольку в проводах питания неизбежно имеются большие пульсации тока, которые могут легко передаваться на вход усилителя, входные провода и провода питания должны быть расположены как можно дальше друг от друга.

Технические данные на микросхему LM3886 (datasheet) – Скачать (0,8 МБ).

KOMITART – развлекательно-познавательный портал

Разделы сайта

DirectAdvert NEWS

Друзья сайта

Осциллографы

Мультиметры

Купить паяльник

Купить Микшер

Купить Караоке

Статистика

Собираем УНЧ 50Вт на LM3886.

Собираем УНЧ 50Вт на LM3886.

Усилитель на LM3886 своими руками

В этой статье мы с вами рассмотрим схему усилителя звуковой частоты, реализованную на микросхеме LM3886. Несмотря на свою простоту, данный УНЧ обладает хорошими техническими характеристиками и обладает довольно-таки не плохим звучанием. За основу была взята схема стандартного включения, указанная в даташите на эту микросхему, с последующим внесением незначительных изменений.

И так, рассмотрим принципиальную схему одного канала усилителя, изображенную на рисунке ниже:

Согласно даташита данная микросхема способна отдать в нагрузку 4 Ома мощность до 68 Ватт при напряжении питания 2х28 вольт, 38 Ватт на 8-омную нагрузку при Uпит 2х28 вольт, и 50 Ватт на 8-омную нагрузку при Uпит = 2х35 вольт. Собственно, все технические характеристики вы сможете найти в файле даташита, ссылка на скачивание которого находится в самом конце статьи.

По поводу выходной катушки, она намотана проводом ПЭВ-2 диаметром 0,4…0,5 мм непосредственно на корпус одноваттного резистора 10 Ом (R7, согласно вышеуказанной схемы), количество витков – 15. После намотки провода катушку можно облагородить, применив термоусадочную трубку.

Вместо полярного электролитического конденсатора С2 можно поставить неполярный.

Внешний вид собранной платы усилителя изображен на следующем фото:

Для крепления микросхемы к радиатору использована паста КПТ, слюда, и изолирующие пластмассовые втулки (смотрите следующее фото):

На следующем фото вы видите внешний вид платы со стороны проводников:

Работа плат усилителя проверялась на испытательном стенде:

В испытательном стенде применен понижающий трансформатор мощностью 105 Ватт, напряжение вторичной обмотки 2 х 24 вольта, но реально нужно ставить трансформатор более мощный, Ватт на 180…200. В качестве блока питания использована самая простая схема, импортная диодная сборка, установленная на небольшой радиатор, четыре конденсатора по 10000 микрофорад каждый на рабочее напряжение 50 вольт, предохранители по плюсу и минусу выходного напряжения.

Во время испытания усилителя выявились следующие нюансы:

• При отключенном кабеле входного сигнала в динамиках прослушивается еле слышный фон в виде гудения, при подключении на вход кабеля от источника сигнала этот небольшой фон пропадает.
• Если микросхемы LM3886 изолированы от радиатора с помощью пасты КПТ, слюды, и изолирующих втулок, заземление радиатора ведет к устранению фона при отключенном кабеле входного сигнала.

Далее на картинках показан вид печатной платы усилителя со стороны элементов и со стороны проводников:

Вид печатной платы со стороны дорожек

Вид печатной платы со стороны элементов

По просьбе читателей нарисовал печатную плату вышеуказанного проекта. Лейка выполнена для одностороннего фольгированного стеклотекстолита, размер 35 х 58 mm. Разница заключается в примененных разъемах для подвода питания и выхода усилителя, а так же устранил SMD резистор на 22k, идущий с 8-й ноги микросхемы. И еще один нюанс, по питанию в схеме стоят конденсаторы 220 mF, в шаблоне нарисовал для 1000 mF. Если будете запитывать усилитель напряжением больше 24-0-24V, ставите конденсаторы на 35. 50V. Лейка выглядит следующим образом:

Читайте также:  MP3-модуль и схема учёта времени: схема, печатные платы

LM3886 Amplifier LAY6

LM3886 Amplifier LAY6 FOTO

Размер файла-архива для скачивания материалов по усилителю на LM3886 – 0,65 Mb.

Если кого интересуют другие принципиальные схемы УНЧ на LM3886, делимся с вами еще двумя вариантами:

Принципиальная схема усилителя на LM3886 ver.2

Схема полного усилителя на LM3886

Усилитель на LM3886 c хорошим звучанием от Audiomaniac (50 Вт/4 Ом)

Технические характеристики усилителя:

Темы поддержки на форуме:

Статья самого автора, там же возможен и заказ набора:

Печатная плата под ЛУТ в редакции Romanoff здесь.

Электрическая и доработанная схемы в формате [.pdf]

Автор проекта: Audiomaniac

49 комментариев: Усилитель на LM3886 c хорошим звучанием от Audiomaniac (50 Вт/4 Ом)

а радиаторы взяты слабые (для 50 вт.) от советского конструктора УНЧ-20 вт. на кт805а которые разогревают не хило эти радиаторы.

вы будете смеяться. Но в усилителе АВ мощность в нагрузке – в разы больше тепловой мощности, высаживаемой в радиаторах. Для 100-ваттного усилителя с током покоя 100мА хватает радиатора с ладошку.
Так что все здесь по науке. Не рвите сердце без нужды.

Сравнивать кт815 с могучей микросхемой на толстой медной подошве некорректно, слишком разные у них тепловые сопротивления. Поэтому микросхема рассеет в виде тепла 20 ватт спокойно, а 815 превратится в уголек.

это мне известно без всех этих подробностей, моя суть первого коментария относиться к этой строке (Выходная мощность: 50 Вт/канал (определяется площадью радиатора);) которая написана в начале статьи. Это как мощность может определяться площадью радиатора. поясните пожалуйста, может я не знаком с таким методом расчёта мощности

Если на пальцах, то площадь радиатора выбирается как 10-12 кв см на ватт тепловой мощности. На 100 ватт выходной мощности на канал при кпд усилителя АВ класса 70 процентов, 30 ватт высадится в виде тепла, значит, 300- 360 кв см нужен радиатор , 720 кв см на весь усилитель. Это если грубо прикидочно. Точнее можно узнать нагрузив усилитель и измерив реальную температуру радиатора.

Сложность расчета ещё и в том, что тепловая мощность усилителя АВ класса сильно гуляет в зависимости от выходной и при максимальной скажем, 100 ватт мощности тепловая уже снижается, а самое большое тепловыделение ваттах примерно на 40. Под эту мощность и считается радиатор.

Регулятор громкости в данной схеме по совместительству выполняет функцию фильтра ВЧ. Частота среза будет меняться в зависимости от положения движка регулятора громкости.Максимум ослабления НЧ спектра будет при минимальной громкости.

Точно подметили, звук внизу будет сильно меняться с положением ручки. Не хватает добавочного последовательного резистора, снижающего этот дурной эффект.

Либо применить “классическую” схему включения регулятора, когда сигнал на вход усилителя снимается с движка переменного резистора. Постоянную составляющую на выходе УМ можно уменьшить включив последовательно с R15 конденсатор 5 – 10 мкФ.(желательно неполярный).

ну да, полезное решение, хотя АД825- прецизионный , там доли милливольт на выходе, на общий сдвиг на выходе мало повлияет. Ставить в пару к бытовой микросхеме такое чудо техники. как супер-опер, мне почему-то жалко. Словно английский лорд в роли кучера . Лошадь от этого быстрее не побежит.

“…емкость для РГ номиналом 10 кОм оптимальна в пределах 0,47-0,68мкф. Этот конденсатор совместно с РГ образует фильтр верхних частот с частотой среза около 20 Гц, который ослабляет инфразвуковой мусор.”(с)
Какая прелесть, как всё просто оказывается – бац, емкостишку с дулькин **ен на 10-килоомный Alps, и дело в шляпе – мусор отфильтрован. А той шляпе известно, что на входе усилителя при таких величинах С и R фактически образуется дифференцирующая цепь, вносящая в сигнал свой “мусор”, на 20Гц крутящая фазу на 60 градусов, или она, эта шляпа, посчитать простейшее не в состоянии Ах,да! Ниже 40Гц музыки нет, – голосят “аудиоманьяки”. Ну так на 40Гц уже 40-градусный заворот кишок. А на 80Гц, на 100, где для многих всё мясо? Там чуть получше, но тоже не айс – от 18 до 23. Ерунда , – скажете? А что тогда для вас не ерунда?! Эта ерунда складывается с ерундой в ваших АС. А отсюда и звучит из них всякая ерунда. Так зачем, позвольте вас, господа слухачи, спросить, все эти рассуждения о тысячных долях процента искажений усилителя и мусоре, поступающем от источника, если на входе усилителя стоит мусорная яма?
При входных 10кОм емкость конденсатора должна быть не менее 10uF; или лучше 2,2uF на 50кОм (если говорить об МКР и Alps). А для борьбы с мусором инфранизких частот есть иные способы.

А правда, что при использовании пассивых фильтров, НЧ-составляющая тормозится и чуть отстает от ВЧ?

Самодельный усилитель (УНЧ) Light ZD50 (AD8066+LM1876 )

  • Цена: От $10.28+$10.30
  • Перейти в магазин

Только тут более сложная схема — ОС каждой микросхемы с коррекцией. Общая ОС с коррекцией.
Сравним схему с обычным включением LM1875/LM1876 (измерения делались на «железных» усилителях):

Изменения в лучшую сторону видны сразу. На слух почти не слышно специфического окраса LM1875. Чистый звук.

3. Питание
Я использовал двухполярное питание 25В. При таком питании микросхема стабильно работает (не срабатывает тепловая защита микросхемы) на нагрузку (колонки) сопротивлением 4 и 8 Ом. Сначала собрал обычный блок питания — трансформатор с двумя обмотками по 18V + диодный мост + два конденсатора фильтра на 10000 мкФ/35В. Работает.
У ZD50 используется стабилизированное питание. Для LM1876 нужно внести соотв. изменения в работу стабилизатора:

Но микросхема мощного стабилизатора LT1083 стоит очень дорого и ее сложно найти. Поэтому решил собрать схему стабилизатора для УНЧ — forum.vegalab.ru/showthread.php?t=1784&p=2118757&viewfull=1#post2118757

Плюсы стабилизированного питания:
1. Звук на слух стал более жестким и четким.
2. Защита от КЗ на выходе и от всяких аварий — схема защиты в стабилизаторе отрубает оба канала питания.
3. Защита от перенапряжения в сети 220 В.
4. Защита от КЗ на выходе БП.

Минусы:
1. По деньгам стабилизатор стоит дороже УНЧ
2. Нужен трансформатор с двумя раздельными вторичными обмотками
3. Чувствителен в статике — иногда срабатывает защита от прикосновения к корпусу УНЧ.
4. После срабатывания защиты нужно отключить сетевое питание и подождать примерно 2 мин. после этого усилитель можно включать.
5. Повышенное потребление в холостую (без звука) — 14 Ватт.

4. Платы
Платы взял с форума Вегалаб и немного переделал. В принципе обе платы (УНЧ и стабилизатор) оптимизированы под ЛУТ. Я их немного переделал. В плате УНЧ убрал перемычки на верхний слой. В стабилизаторе убрал вспомогательное питание на 12В.
Плата УНЧ:

Плата стабилизатора:

Фабричные платы заказал в Китае. Плата основного УНЧ меньше стандартного размера 10*10 см — поэтому выходит очень дешево. Платы для стабилизатора шли почтой очень долго (два месяца). Не дождался и сделал ЛУТОМ.




4. Детали
Для окончательного варианта усилителя и стабилизатора детали заказывал на Маузере.
По мелким деталям УНЧ смотрите обозначения на плате.
Все электролитические конденсаторы в УНЧ на 35 В. Фильтры в стабилизаторе -2200 мкФ/50В.
Фото микросхемы усилителя:




Микросхема из оффлайна:

Микросхема из китайского кита — mySKU.me/blog/aliexpress/70480.html:

Радиатор для микросхемы:

Такой же радиатор (распиленный пополам) — для мощных транзисторов (через прокладку установка) в стабилизаторе.

Плата УНЧ не очень удачная — поэтому между микросхемой и радиатором установил медную пластинку, смазав все термопастой.


Трансформатор питания:

На вход усилителя нужно установить неполярный электролитический конденсатор на 20 мкФ/25В:


Иначе на НЧ будет завал и кривой меандр:

Конденсатор в стабилизаторе С7, С8 — пленка на 3300пФ. Иначе случайные срабатывания защиты.

Конденсаторы на плате усилителя — фильтры по питанию поставил 1000 мкФ/50В вместо 10000 мкФ.

5. Сборка и отладка
Сначала собрать блок питания. У меня стабилизатор. После сборки подключить трансформатор. Первый раз лучше через лампочку накаливания 220В/100 Ватт подключенную последовательно первичной обмотке включать. Если лампа мигнет при включении и потом погаснет — то все ок. Померить напряжение на двух выходных шинах. 24 В должно быть и должны гореть два зеленых светодиода. Отключить лампочку. Включить в сеть на прямую. Попробовать устроить короткое замыкание по-очереди на обеих шинах — должна сработать защита — отключиться напряжение на выходе и загорятся оба красных светодиода.


Читайте также:  Динамическая головка

Лучше купить стабилитроны на 24В с запасом. Чтобы подобрать на одинаковое напряжение на выходе.

После этого собрать усилитель. Тренируемся в пайке SMD. Правильно собранный усилитель начинает работать сразу. Но я собирал поэтапно.

1. Все детали, кроме микросхем. Подключил питание и проверил напряжения по обеим шинам на LM1876 (24В) и 12 В (AD8066).
2. Установил ОУ AD8066. Включил, проверил питание ОУ, подал на вход УНЧ синус 1 кГЦ 0.3 В на оба канала. Посмотрел на выходе ОУ сигнал на осциллографе.
3. Установил LM1876, прикрутил к радиатору. Включил. Проверил питание. Проверил постоянку на выходе УНЧ, замкнув вход УНЧ обеих каналов на землю. Подключил генератор сигналов на вход УНЧ синус 1 кГЦ 0.3 В на оба канала. Посмотрел синус на выходе.
4. Подключил нагрузку. Проверил УНЧ.



Внимание. Микросхемы чувствительны к статике. Когда тестировал макет — статическим разрядом убил один канал — замена обеих ИМС.
6. Всякое разное
Стойка под регулятор громкости ALPS RK27 10кОм:


Защита акустических систем от постоянного напряжения, сервисное питание 5 В (отдельный БП), трансформатор с двумя обмотками на 12В для питания защиты от постоянки и селектора каналов:

Селектор сигналов на 4 канала:


В селекторе каналов заменил светодиоды на разноцветные.

Еще EMI фильтр для 220В. Кнопка питания, две ручки-регулятора, терминалы для акустики, колодка питания 220 В.

Все покупалось на али.

Прямо на терминалы для акустики установил стандартные цепи Зобеля и Буше:

7. Корпус
Донором послужил корпус от ресивера кабельного телевидения. Корпус хороший — металлический и с вентиляцией.

Разобрал и удалил все лишнее. Переднюю панель оклеил бортиком и скотчем заклеил лишние дырки:

Залил эпоксидкой:

Лицевую панель вырезал из листа алюминия. Просверлил отверстия.

Приклеил эпоксидкой:


Оклеил бортик передней панели серебряной пленкой. Получилось кривовато.

Отодрал. Автомобильная шпаклевка. Наждачная бумага. Автомобильная шпаклевка. Наждачная бумага.

Опять оклеил.

Прикинул расположение:

Просверлил отверстия. Все детали (кроме передней панели и верхней крышки) покрыл акриловой серебряной краской. Перед сборкой:

Чистовая сборка:

7. Готовое изделие



8. Измерения
Коэффициент усиления по напряжению — 18
8 Ом — Мощность Pmax=38 Ватт Pср=19 Ватт
4 Ом — Мощность Pmax=36 Ватт Pср=18 Ватт

LM3886. Опыт приготовления

Всё началось до банальности просто. Была пятница, за ней два выходных. Была микросхема и нужные детали. Ну вот вроде бы и всё.

А. нет, было ещё желание что-то сделать.

В результате вечер пятницы я потратил на разводку, травление и сверление платы.
А утром в субботу усилитель спаял.
Так что эту конструкцию можно смело назвать усилителем выходного дня.А теперь по порядку.

Содержание / Contents

↑ Выбор схемы

↑ Схему выбрали, что дальше?

А дальше необходимо пару слов сказать о выборе элементов. Начнём с LM3886. Производитель гарантирует устойчивую работу этой МС с Кус. не менее 10. По этому зададимся сопротивлением R7, как определяющим входное сопротивление микросхемы. Я выбрал его номинал 3,3 кОма. Это компромисс между входным сопротивлением и шумами микросхемы, ведь с увеличением номиналов сопротивлений обратной связи, появляется вероятность и роста шумов. Кроме того, на большинство современных ОУ производитель нормирует параметры, задавшись сопротивлением нагрузки в 2 кОма. В нашем случае нагрузкой ОУ (DA1) будет входное сопротивление LA3886, то — есть 3,3 кОма. Что предпологает некоторый «нагрузочный запас». Именно по этому, встречающиеся в сети схемы, где входное сопротивление равно 1кОму, ограничивает радиолюбителей в выборе операционных усилителей в качестве DA1. Исходя из заданного R7, определимся с R10.

Вывод «8» LМ3886 производителем предназначен для реализации функции «mute», то есть отключения звука. Однако это управление осуществляется во входном дифкаскаде микросхемы, что, на мой взгляд, не очень корректно. По этому, подав на вход, постоянное напряжение, от функции «mute», я отказался. Для включения микросхемы, достаточно замкнуть этот вывод на минусовую шину питания через сопротивление 10 — 15 кОм, Так, кстати, могут поступить те, кто не смог найти полевой транзистор. Однако, лучшие результаты даёт замена этого сопротивления генератором тока. Он может быть различным по конструкции, но на полевом транзисторе проще и достаточно эффективно.

Как уже отмечалось ранее, небольшое входное сопротивление усилителя накладывает некоторые ограничения в выборе ОУ, в качестве предварительных усилителей. Наиболее оптимальным (в смысле цена — качество), на мой взгляд, стал NE5534. Этот ОУ, работает с достаточно низкими искажениями на малых сопротивлениях нагрузки, обладая, между тем, превосходными характеристиками. Можно найти и лучшие микросхемы, однако они и трудно доступны (по крайней мере, у меня в городе), и значительно дороже. Желающим поэкспериментировать, можно посоветовать ОРА134 (ОРА2134), МС33078, ОРА2604, AD825. Необходимо учитывать, что некоторые из перечисленных ОУ являются сдвоенными.

Лично я, в целях чистоты эксперимента, устанавливал в усилитель следующие ОУ: NE5534, LM 318, TL 071, TL081, К574УД1А, К140УД25, К544УД1, К140УД18, К140УД8 и даже К140УД7. Все перечисленные ОУ работали, однако при использовании «советских» приборов на выходе увеличивался «сдвиг» постоянной составляющей на выходе. Так что при использовании наших ОУ желательно устанавливать цепи балансировки «0». Лично мне понравились два ОУ — NE5534, LM318. Долго думал, решил остановиться на первой.

↑ Назначение остальных компонентов

Ну, тут совершенно нет ничего сложного, однако я поясню (раз уж взялся). Установленные стабилитроны VD1 и VD2 призваны обеспечить питанием операционный усилитель, по этому необходимо выбрать их исходя из потребляемого тока ОУ и напряжения питания. Подавляющее большинство «операционников» вполне работоспособны в диапазоне +/- 10 -±/-15 Вольт . По этому если нет возможности найти стабилитроны на 15 Вольт , можно поставить и другие в указанном диапазоне. Помните только, что устанавливаются они попарно. На схеме стабилитроны зашунтированы «спаркой» конденсаторов. В качестве электролитов можно взять любые электролитические конденсаторы ёмкостью от 47 до 100 мФ с рекомендованным напряжением не менее 16 В. В качестве неэлектролитических конденсаторов можно поставить любые, в диапазоне емкостей от 0,047 до 0,22 мФ.

Резистор R4 определяет входное сопротивление DA1. Слишком увеличивать его не стоит, необходимо помнить, что собственное дифференциальное входное сопротивление NE5534 составляет около 300 кОм. Разумеется, при использовании других ОУ входное сопротивление можно немного увеличить. Цепочка R2C1 является простейшим фильтром, ограничивающим попадание ВЧ помех на вход усилителя, и тем самым защищает усилитель от возможной перегрузки и возбуждения, повышая устойчивость схемы. Конденсатор, отмеченный звёздочкой (параллельно R5), можно и не устанавливать. Его назначение — повышение устойчивости DA1 на высоких частотах. Если ОУ устойчив и без него, то от конденсатора можем отказаться. R1 — регулятор чувствительности усилителя. Его вполне можно заменить обычным регулятором громкости. RL — фильтр, установленный на выходе LM3886, повышает устойчивость микросхемы при работе на комплексную нагрузку (провода, фильтры АС, динамики). В сети ходят слухи, что эти элементы плохо влияют на звук. Я эти мнения не разделяю. А вот возможная генерация микросхемы, при отсутствии этих элементов, уж точно ничего хорошего в звук не принесёт. Для этих же целей служит и цепочка Цобеля (R13C8). Индуктивность изготовлена из покрытого эмалью провода диаметром 0,4 — 0,8 мм. Многие радиолюбители мотают её на резистор R12. Я же установил её рядом, намотав на оправке 5 мм. Количество витков — 20. Резистор R12 — одноваттный, резистор R13 — полуваттный. Мощность остальных сопротивлений не критична. Можно применять хоть SMD компоненты. В моём случае все оставшиеся резисторы 0,125 Ватт. Конденсатор С8 желательно применить с допустимым напряжением 250 — 400 Вольт. В качестве С2 рекомендуется применить неполярный конденсатор с максимально возможным качеством. В сети много рекомендаций по выбору конденсаторов, пусть каждый решает сам.

↑ Первое включение

Первое включение усилителя было произведено с лампочкой в нагрузке (всё — таки черт его знает). Как ни странно, но усилитель молчал. Оказалось, неприятности с цепью «mute». Заменив временно «полевик» резистором 15кОм, снова включил усилитель. Все заработало. Установив полевой транзистор на место включил снова — всё работает. Ну что, ситуация порадовала. Не часто бывает, что бы вот так, почти с первого раза, всё работает. Отключаем, берём всё в охапку и несём поближе к CD — плееру и колонкам. Приступаем к прослушиванию.

Читайте также:  Цветомузыка для дома своими руками – схемы

↑ Прослушивание

Надеюсь никто не ждёт от меня попыток словами передать музыку? Вот и хорошо. Скажу только что звук довольно честный, никаких дисбалансов в сторону ни ВЧ ни НЧ замечено не было. А уж, заметных на слух искажений, тем более. В общем пусть каждый, кто хочет, собирает и слушает.


Первое пробное прослушивание


Обратите внимание на небольшие размеры радиатора.

Я же, решил проверить как работает защита этой микросхемы от перегрева. Для этого микросхема была закреплена на транзисторном радиаторе с поверхностью контакта чуть больше чем фланец самой микросхемы. В режиме молчания микросхема нагрелась до температуры 48 — 50 Со. При работе на среднем уровне громкости (комната 3,3×6м) температура поднялась до 52 Со. После чего было решено «спалить» микросхему. Для этого я вывернул регулятор громкости «на полную» и пошёл продолжать ремонт в другой комнате. С 10 утра до 7 вечера микруха «оттопырилась по полной», озвучивая все три комнаты, однако никакого ухудшения качества звука замечено не было. Радиатор нагрелся до температуры в 93 Со. В общем моё испытание на надёжность эта микросхема прошла. После чего была «посажена» с применением термопасты на радиатор нормальных размеров и продолжила радовать хозяина (то есть меня).

Интересно было сравнение, в плане нагрева, микросхемы LM3886 с её «заклятым» другом TDA7294. Вторая, в режиме молчания, имела у меня температуру немного ниже (около 40—42 Со). Видимо объясняется это особенностями построения выходных каскадов микросхем.

↑ Вывод

несмотря на достаточно сильный нагрев корпуса микросхема LM3886 вполне работоспособна с пассивными радиаторами. Однако применение принудительного обдува не помешает.

Ещё небольшое замечание по поводу сетевого фона. Я уже говорил, что на самой плате усилителя, в питании, установлены электролитические конденсаторы достаточно большой ёмкости — по 4700 мФ в каждом плече. Однако при подключении выводов питания усилителя непосредственно к соответствующим выводам диодного моста, фон в АС прослушивался, хоть и не значительный. После установки к выводам диодного моста дополнительных электролитов по 10 000 мФ в каждое плечё. Фон, практически, исчез. Кроме того, был сделан вывод, что микросхема «прощает» ошибки монтажа блока питания, поскольку у меня в БП было «накуралесено». И конденсаторы больших емкостей висели на тонюсеньких проводках.

Однако, я не призываю к наплевательскому отношению в проектировании этого устройства, и, всё же, советую отнестись к организации блока питания с должным вниманием.

↑ Практическая реализация

↑ Небольшие пояснения

— Точки помеченные буквами «А» предназначены для соединения перемычкой, если не получится провести дорожку по внешней стороне выводов микросхемы, либо она протравится.
— заштрихованная область — масса (земля). Делается, по возможности, чем шире тем лучше.
— дорожки соединяющие вход питания (+ и -), соответствующие выводы емкостей питания и выводы «1», «5» и «4» микросхемы, так же делаются по возможности шире.
— дорожка, соединяющая выход микросхемы «3» с резистором и индуктивностью, узкими делать не советую. В крайнем случае, можно пропаять её по всей длине лужёным медным проводом.
— в плате предусмотрена возможность установки полевых транзисторов КП364, КП303, и, при желании, резистора (нарисован пунктиром) на выбор.


Вид печатной платы со стороны деталей

Вид печатной платы со стороны дорожек. Уже установлен радиатор достаточно эффективного охлаждения.

Ну вот вроде бы и всё. По крайней мере, пока всё. Кто заинтересован, у кого есть вопросы — пишите всеми доступными способами на все доступные адреса. Если смогу — отвечу.

Успехов в творчестве.
С уважением, Юра Зотов.

Усилитель на микросхеме серии LM

Конструктив, корпус и разводка печатных плат – всё это очень важные и взаимосвязанные этапы конструирования усилителя. Для создания законченного вида, радующего визуально и тактильно, был выбран самый бюджетный (доставляемый обычной почтой), но достаточный по размерам корпус от Breeze Audio 1306А https://ru.aliexpress.com/item/1306A-po . 0.0.AkNdSH .

Re: Гибридный усилитель на лампочке 6Н3П + LM3886

При разводке плат учтены размеры корпуса, разделены сигнальные и силовые “земли”, цепи питания сделаны по-возможности симметричными. Плёночные конденсаторы С8, С10 (МКТ Epcos https://www.chipdip.ru/product/b32522c1225j000 ) расположены рядом с ногами питания LM3886. Электролиты Low ESR (Jamicon серия WL https://www.chipdip.ru/product0/9000316582 ) расположены симметрично относительно ввода силовой земли. Выводы электролитов загнуты и пропаяны параллельно дорожкам платы. Конденсаторы С1, С6, С13 тоже плёночные МКТ Epcos (аналог К73-17). Резисторы SMD 08-05 установлены с нижней стороны платы. В общем – всё по феншую! Замеры подобного усилителя на LM3886 можно посмотреть здесь http://www.electroclub.info/invest/tda7 . 4_3886.htm .
О влиянии правильной / неправильной разводки платы на характеристики усилителя можно почитать здесь http://www.electroclub.info/article/razv_plat.htm . Основная беда китайских усилителей заключается как раз в неправильной разводке земли и питания на платах, а так же в полном пренебрежении к характеристикам конденсаторов, расположенных в непосредственной близости от ног питания интегральных усилителей. А плёночные импульсные кондёры на питании у китайцев вообще ставить не принято, хотя они там просто необходимы!

Дело в том, что у всех этих конденсаторов много функций одновременно. Одна из них – снижение внутреннего сопротивления источника питания по переменному току. Особенно это актуально на ВЧ, т.к. все усилители (даже без общей ООС) любят возбуждаться на ВЧ. Поэтому на плате обязательно нужны ВЧ конденсаторы – керамические или пленочные. У керамических лучше ВЧ свойства, но маловата емкость и может не быть нужного рабочего напряжения. У пленочных с напряжением все ОК, емкость тоже хороша (0,1 мкФ – это минимум-миниморум, лучше порядка 1 мкФ, можно больше, но без маньячества), а некоторое снижение ВЧ свойств не страшно – выше мегагерца все равно никто не работает. Но одного только пленочного будет маловато – 1 мкФ на частоте 20 кГц имеет сопротивление 8 ом. А хорошо бы 0,0. На помощь приходит электролит небольшой емкости. Порядка 220 мкФ. И оба они должны быть на плате – провод, даже несколько сантиметров длиной, уже имеет заметную индуктивность.

Есть и еще одна функция конденсаторов – через них замыкается ток нагрузки (колонок в усилителе). Т.е. проходит возвратный ток. Хорошо бы, если бы это происходило прямо на плате, и не тягать этот ток в блок питания. По крайней мере на высоких и средних частотах. А значит, надо поднять емкость электролита на плате до 470. 1000 мкФ. 1000 мкФ на частоте 1 кГц имеет сопротивление 0,16 ом, что намного меньше сопротивления нагрузки. Так что можно считать, что частоты выше 1 кГц замыкаются по плате и не лезут в блок питания (и заодно ток колонок не смешивается с током пульсаций – это немного грубо, но смысл примерно такой). Емкость на плате можно увеличить, но делать больше 3300 мкФ не стОит – растут габариты, т.е. снова удлиняем провода.

И еще. На плату можно поставить конденсаторы LowESR, которые там будут наиболее эффективно работать (пропуская через себя сигнал). В БП конденсаторы LowESR пригодятся только по одной причине – они будут меньше греться от токов пульсаций, да и выдерживают бОльшие импульсные токи (а это актуально при большой емкости фильтров). Для тока колонок этот LowESR бесполезен – он съедается сопротивлением и индуктивностью проводов, идущих к БП. Даже коротких. А вот на плате, где сопротивления и индуктивности можно здорово уменьшить (как – уже рассказывали), они будут самое то. Все низкое сопротивление этих конденсаторов пойдет в дело. И деньги сэкономим – дорогие конденсаторы будут только на плате, а в блоке питания – обычные (но качественные!).

Ссылка на основную публикацию