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.
Принципиальная схема
Принципиальная схема усилителя приведена на рисунке 1. Усилитель имеет инвертирующий (поз 4) и не инвертирующий (поз 1) входа, выведенные отдельно входы управления режимами работы MUTE (поз 9) и STBY (поз 8), а так же управление общим включением, при использовании нескольких усилителей (поз 5, 6) и джампер шунта R13 (поз 15 — 16).
Рис. 1. Принципиальная схема универсального блока усиления звука на микросхеме TDA7293 (TDA7294).
Схемы включения микросхем TDA7293 и TDA7294 практически одинаковые, единственным отличием является подключение конденсатора С8.
Для TDA7294 минусовой вывод этого конденсатора должен идти на 14-й вывод микросхемы, а для TDA7293 — на 12-й. Номиналы конденсаторов C3 и С7 могут быть одинаковыми, либо 22 мкФ, либо 47 мкФ, главное — чтобы номинал C3 был больше или равен номиналу С7.
Аналоги
Какая микросхема лучше для усилителя звука tda7294 или tda7293? Данный вопрос встречается часто при поиске аналогов, так как эти две TDA можно назвать взаимозаменяемыми (главное условие – питания схемы не более 40 В). Основные параметры у них особо ничем не отличаются.
Вместе с тем, tda7293 имеет чуть лучше характеристики по максимальному питающему напряжению и выходной мощности. В ней доработаны функции вольтодобавки и клип-детектора. Реализована возможность параллельного соединения для умощнения. Но, несмотря на эти плюсы, некоторые радиолюбители считают её более глючной и менее надёжной в использовании.
Установка микросхемы TDA7294
В зависимости от применяемой микросхемы на плате устанавливается перемычка в нужной позиции.
Установка перемычки TDA7294 или TDA7293
Если перемычка установлена в положение TDA7293, то пустую квадратную контактную
площадку с надписью TDA7294
можно залить припоем.
Заливка контактной площадки
Так будет совсем-совсем немного, но лучше.
Микросхема должна быть установлена на радиаторе площадью не
менее 700 квадратных сантиметров. При установке микросхемы на радиатор
необходимо использовать термопасту. Радиатор должен свободно охлаждаться
воздухом.
Важно! Корпус
микросхемы соединен с минусом источника питания, поэтому, чтобы избежать
короткого замыкания источника питания, надо либо устанавливать микросхему через
изолирующую прокладку (и изолировать винт, которым микросхема крепится к
радиатору), либо надежно изолировать радиатор от корпуса. В первом варианте микросхема охлаждается немного хуже
Во втором есть возможность случайно замкнуть радиатор, находящийся под напряжением, на корпус
В первом варианте микросхема охлаждается немного хуже. Во втором есть возможность случайно замкнуть радиатор, находящийся под напряжением, на корпус.
Поступайте так, как вам удобнее.
На один радиатор можно установить несколько микросхем, при этом площадь радиатора увеличить в столько раз, сколько микросхем на него установлено. Но провода питания при этом должны подходить к каждой из плат усилителя. Нельзя «пускать питание» от одной микросхемы к другой через радиатор! Тот факт, что фланец микросхемы соединён с минусом питания не означает, что микросхема может получать энергию питания через свой фланец!
Крепить плату к радиатору можно просто прикрутив к нему микросхему. Этот способ применим, если на плате не используются тяжелые экзотические компоненты и если при эксплуатации усилителя отсутствует вибрация. Пример такого крепления платы в корпусе усилителя показан на странице Четырехканальный усилитель.
Габариты платы и присоединительные размеры показаны на
рисунке. Фланец микросхемы выступает за габариты платы на 1…2 миллиметра в
зависимости от того, как микросхема сориентирована при пайке.
Для более надежного крепления можно использовать специальное крепежное отверстие под винт с резьбой М3. Это отверстие изолировано от схемы.
Принцип использования этого отверстия довольно прост, главное, чтобы ничего не замкнуло.
Идея крепления
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.
https://youtube.com/watch?v=16lLR5TFjlA
Типовое включение
Типовую схему включения на tda7294 можно взять из технического описания в datasheet. Контакты VM и VSBY подключают к положительному выводу +VS. Если питание на них отсутствует или меньше 1,5 В – устройство выключено. В случае увеличения напряжения более 3,5 В микросхема выходит из энергосберегающего состояния (StandBy) и тихого режима (Mute).
Данную конструкцию можно собрать используя изображенную на рисунке элементную базу. Вместе с тем, любителям глубоких низких частот, её следует незначительно доработать. Ниже приведены рекомендации по выбору конденсаторов и резисторов, которые помогут получить более качественное звучание.
На место С1 целесообразно установить металлизированные плёночные конденсаторы не менее 0,33 мкФ. Чем больше ёмкость, тем лучше будут звучать басы. C2 должен быть на 50 В и не менее 22 мкФ. На форумах рекомендуют ставить 220 мкФ. C3,C4 (на 50 В) задают время включения. Примерно такое же назначение у резисторов R4 и R5, их номиналы лучше оставить на 10 и 22 кОм соответственно.
ПОС конденсатор С5 имеет место только при превышении источника питания более 40 В. На схеме он указан 22 мкФ, но лучше ставить 220 мкФ x 50 В. Это также будет способствовать появлению хороших низких част.
С7, C9 это плёночныё кондеры на 0,33 мкФ. C6 и С8 можно не ставить. Резистор R1 определяет входное сопротивление. R2 и R3 (их соотношение R3/R2) задают коэффициент усиления.
Микросхема TDA7294 и ее особенности
TDA7294 – детище компании SGS-THOMSON Microelectronics, эта микросхема представляет собой усилитель низкой частоты AB класса, и построена на полевых транзисторах.
Из достоинств TDA7294 можно отметить следующее:
- выходная мощность, при искажениях 0,3–0,8 %:
- 70 Вт для нагрузки сопротивлением 4 Ом, обычная схема;
- 120 Вт для нагрузки сопротивлением 8 Ом, мостовая схема;
- функция приглушения (Mute) и функция режима ожидания (Stand-By);
- низкий уровень шумов, малые искажения, диапазон частот 20–20000 Гц, широкий диапазон рабочих напряжений — ±10–40 В.
Технические характеристики
| Технические характеристики микросхемы TDA7294 | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Параметр | Условия | Минимум | Типовое | Максимум | Единицы |
| Напряжение питания | ±10 | ±40 | В | ||
| Диапазон воспроизводимых частот | Cигнал 3 dbВыходная мощность 1Вт | 20-20000 | Гц | ||
| Долговременная выходная мощность (RMS) | коэф-т гармоник 0,5%:Uп = ±35 В, Rн = 8 ОмUп = ±31 В, Rн = 6 ОмUп = ±27 В, Rн = 4 Ом | 606060 | 707070 | Вт | |
| Пиковая музыкальная выходная мощность (RMS), длительность 1 сек. | коэф-т гармоник 10%:Uп = ±38 В, Rн = 8 ОмUп = ±33 В, Rн = 6 ОмUп = ±29 В, Rн = 4 Ом | 100100100 | Вт | ||
| Общие гармонические искажения | Po = 5Вт; 1кГцPo = 0,1–50Вт; 20–20000Гц | 0,005 | 0,1 | % | |
| Uп = ±27 В, Rн = 4 Ом:Po = 5Вт; 1кГцPo = 0,1–50Вт; 20–20000Гц | 0,01 | 0,1 | % | ||
| Температура срабатывания защиты | 145 | °C | |||
| Ток в режиме покоя | 20 | 30 | 60 | мА | |
| Входное сопротивление | 100 | кОм | |||
| Коэффициент усиления по напряжению | 24 | 30 | 40 | дБ | |
| Пиковое значение выходного тока | 10 | А | |||
| Рабочий диапазон температур | 70 | °C | |||
| Термосопротивление корпуса | 1,5 | °C/Вт |
Назначение выводов
| Назначение выводов микросхемы TDA7294 | |||
|---|---|---|---|
| Вывод микросхемы | Обозначение | Назначение | Подключение |
| 1 | Stby-GND | «Сигнальная земля» | «Общий» |
| 2 | In- | Инвертирующий вход | Обратная связь |
| 3 | In+ | Неинвертирующий вход | Вход аудиосигнала через разделительный конденсатор |
| 4 | In+Mute | «Сигнальная земля» | «Общий» |
| 5 | N.C. | Не используется | – |
| 6 | Bootstrap | «Вольтодобавка» | Конденсатор |
| 7 | +Vs | Питание входного каскада (+) | Плюсовая клемма (+) блока питания |
| 8 | -Vs | Питания входного каскада (-) | Минусовая клемма (-) блока питания |
| 9 | Stby | Режим ожидания | Блок управления |
| 10 | Mute | Режим приглушения | |
| 11 | N.C. | Не используется | – |
| 12 | N.C. | Не используется | – |
| 13 | +PwVs | Питания выходного каскада (+) | Плюсовая клемма (+) блока питания |
| 14 | Out | Выход | Выход аудиосигнала |
| 15 | -PwVs | Питания выходного каскада (-) | Минусовая клемма (-) блока питания |
Обратите внимание. Корпус микросхемы связан с минусом питания (выводы 8 и 15)
Не забывайте про изоляцию радиатора от корпуса усилителя или изоляцию микросхемы от радиатора, установив ее через термопрокладку.
Также хочу заметить, что в моей схеме (как и в даташите) нет разделения входных и выходных «земель». Поэтому в описании и на схеме определения «общий», «земля», «корпус», GND следует воспринимать как понятия одного толка.
Отличие в корпусах
Микросхема TDA7294 выпускается двух видов – V (вертикальный) и HS (горизонтальный). TDA7294V, имея классическое вертикальное исполнение корпуса, первой сошла с конвейера и до настоящего времени является наиболее распространённой и доступной.
Комплекс защит
Микросхема TDA7294 имеет ряд защит:
- защита от перепадов напряжения питания;
- защита выходного каскада от короткого замыкания или перегрузки;
- тепловая защита. При нагреве микросхемы до 145 °С включается режим приглушения (Mute), а при 150 °С включается режим ожидания (Stand-By);
- защита выводов микросхемы от электростатических разрядов.
Hi-Fi усилитель на микросхеме TDA7294 (TDA7293) — схема
Схема Hi-Fi усилителя на микросхеме TDA7293 (TDA7294) показана на рисунке. Конденсатор Cx не имеет порядкового номера. Это сделано для совместимости с самодельной печатной платой: я добавил конденсатор Cx позже.
Hi-Fi усилитель на TDA7294. Принципиальная схема.
Схема Hi-Fi усилителя на TDA7293.
Описание усилителя, его свойства и принцип работы описаны в статье Усилитель на TDA7293 / 7294 с Т-образной ООС.
Усилитель не содержит дефицитных деталей и каких-нибудь
сложных вещей. Поэтому собрать усилитель своими руками может даже начинающий.
На что обратить
внимание
В усилителе можно использовать как TDA7294, так и TDA7293. В зависимости от того, какая
микросхема используется, на плате в соответствующем месте устанавливается
перемычка.
Важно! Микросхема TDA7293 может работать в режиме микросхемы TDA7294. Если перемычка на плате установлена в положение TDA7294, то можно устанавливать как микросхему TDA7294, так и микросхему TDA7293
При этом не все преимущества микросхемы TDA7293 будут использованы.
Микросхема TDA7294 в режиме TDA7293 работать не может! Если перемычка на плате установлена в положение TDA7293, то микросхему TDA7294 использовать нельзя!
Микросхема TDA7293
немного лучше, чем TDA7294:
у нее чуть больше выходная мощность и качество звучания, поэтому я рекомендую
использовать именно TDA7293.
Емкости конденсаторов C1, C2, Cx не обязательно должны быть такими, как на схеме. Вы их выбираете самостоятельно, исходя из того, какие именно частотные свойства усилителя вы хотите получить.
Емкость конденсатора С1 зависит от сопротивления регулятора
громкости.
Усилитель в целом (не только эта печатная плата, а усилитель полностью) будет иметь максимальное качество только в том случае, если абсолютно все его части правильно сделаны и соединены. Об этом в конце статьи.
Размеры микросхемы:
Как было сказано выше, микросхема TDA7294 выпускается в корпусе MULTIWATT15 и имеет следующее расположение выводов (распиновка):
Hantek 2000 — осциллограф 3 в 1
Портативный USB осциллограф, 2 канала, 40 МГц….
Подробнее
- GND (общий провод )
- Inverting Input (инверсный вход)
- Non Inverting Input (прямой вход)
- In+Mute
- N.C. (не используется)
- Bootstrap
- +Vs
- -Vs
- Stand-By
- Mute
- N.C. (не используется)
- N.C. (не используется)
- +Vs (плюс питание)
- Out (выход)
- -Vs (минус питание)
Следует обратить внимание на тот факт, что корпус микросхемы соединен не с общей линией питания, а с минусом питания (вывод 15)
Datasheet Download — ST Microelectronics
| Номер произв | TDA7293V | ||
| Описание | 120V — 100W DMOS AUDIO AMPLIFIER WITH MUTE/ST-BY | ||
| Производители | ST Microelectronics | ||
| логотип | |||
|
1Page
TDA7293 120V — 100W DMOS AUDIO AMPLIFIER WITH MUTE/ST-BY (±50V) DMOS POWER STAGE 10%, RL = 8Ω, VS = ±40V) MUTING/STAND-BY FUNCTIONS ORDERING NUMBER: TDA7293V class TV). Thanks to the wide voltage range and ply the highest power into both 4Ω and 8Ω loads. The built in muting function with turn on delay Figure 1: Typical Application and Test Circuit VMUTE +Vs C6 1000µF R3 22K 22µF R2 680Ω IN- 2 C3 10µF MUTE 10 C4 10µF 1 12 LOADER C5 22µF (*) C8 1000µF -Vs
TDA7293 PIN CONNECTION (Top view) 15 -VS (POWER) 14 OUT 13 +VS (POWER) 12 BOOTSTRAP LOADER 8 -VS (SIGNAL) 7 +VS (SIGNAL) 6 BOOTSTRAP VS GLOOP Ptot Parameter VS = ±45V; RL = 8Ω; THD = 10% VS = ±30V; RL = 4Ω; THD = 10% Min. ±12 26 VS V1 V2 V2 — V3 V3 V4 V5 V6 V9 V10 V11 V12 IO Ptot Top Tstg, Tj Parameter VSTAND-BY GND Voltage Referred to -VS (pin 8) Input Voltage (inverting) Referred to -VS Maximum Differential Inputs Input Voltage (non inverting) Referred to -VS Signal GND Voltage Referred to -VS Clip Detector Voltage Referred to -VS Bootstrap Voltage Referred to -VS Stand-by Voltage Referred to -VS Mute Voltage Referred to -VS Buffer Voltage Referred to -VS Bootstrap Loader Voltage Referred to -VS Output Peak Current Power Dissipation Tcase = 70°C Operating Ambient Temperature Range ±60 90 ±30 90 °C °C THERMAL DATA Rth j-case Description 1 1.5 °C/W 2/13
TDA7293 ELECTRICAL CHARACTERISTICS (Refer to the Test Circuit VS = ±40V, RL = 8Ω, Rg = 50 Ω; Tamb = 25°C, f = 1 kHz; unless otherwise specified). Symbol VS Iq Ib VOS IOS PO Parameter ISC SR GV GV eN Ri SVR TS Total Harmonic Distortion (**) STAND-BY FUNCTION (Ref: to pin 1) VST on VST off Stand-by on Threshold ATTst-by Stand-by Attenuation Iq st-by Quiescent Current @ Stand-by MUTE FUNCTION (Ref: to pin 1) VMon Mute on Threshold VMoff Mute off Threshold ATTmute Mute AttenuatIon CLIP DETECTOR ICLEAK SLAVE FUNCTION pin 4 (Ref: to pin 8 -VS) VSlave SlaveThreshold VMaster Master Threshold Test Condition RL = 4Ω; VS = ± 29V, d = 10% RL = 4Ω ; VS = ±29V PO = 5W; f = 1kHz PO = 0.1 to 50W; f = 20Hz to 15kHz A = curve f = 100Hz; Vripple = 0.5Vrms DEVICE MUTED THD = 1% ; RL = 10KΩ to 5V THD = 10% ; RL = 10KΩ to 5V PO = 50W Note (1): GVmin ≥ 26dB Note: Pin 11 only for modular connection. Max external load 1MΩ/10 pF, only for test purpose Note (**): Tested with optimized Application Board (see fig. 2) Min. ±12 -10 ±50 1 µA mV µA W V/µs dB µV µV kΩ dB °C °C V µA V |
|||
| Всего страниц | 13 Pages | ||
| Скачать PDF |
Технические параметры
Технические характеристики TDA7294 позволяют получить максимальную мощность до 100 Вт, при сопротивлении в цепи нагрузки от 4 до 8 Ом. Этому способствуют полевые транзисторы, установленные в её предварительном и выходном каскадах. Устройство славится низким уровнем собственных искажений и шумов, работает в широком диапазоне частот и питающих напряжений.
Максимальные параметры
Рассмотрим максимальные значения предельно допустимых режимов эксплуатации TDA7294:
- напряжение питания (без сигнала) VS = ± 50 В;
- пиковый выходной ток IO = 10 А;
- мощность рассеивания (при Tcase=70 ОС) Ptot = 50 Вт;
- диапазон рабочих температур от 0 до 70 ОС;
- температура: кристалла Tj до +150 ОС; при хранении до +150 ОС.
Стоит учитывать, что поданные на микросхему 50 В являются критическими и могут вывести её из строя. Поэтому не стоит экспериментировать с такими величинами, если нет желания спалить устройство. Оптимальным напряжением при нагрузке в 4 Ом считается ±27 В, а для 8 Ом не более ±35 В.
Для использования на мощности более 10 Вт, необходимо предусмотреть радиатор. Если не заморачиваться с расчётами, то его можно взять из старого компьютерного блока питания. В любом случае, чем он больше тем лучше. Ставить нужно через слюдяную прокладку. Дополнительно можно установить вентилятор, предусмотрев при этом выход для воздуха.
Отдельно нужно сказать про выбор источника напряжения. Чтобы устройство выдавало заявленные 100 Вт для воспроизведения музыки, достаточно будет блока питания мощностью от 110 Вт. На многих форумах советуют брать с запасом на 250 Вт. C таким БП данная TDA справится и c чистым синусоидальным сигналом.
Электрические параметры
Значения электрических параметров TDA7294 получены производителем при следующих режимах измерения: напряжение питания VS = ± 35 В, сопротивлении нагрузки RL = 8 Ом, температуры воздуха Tamb=25 ОС, рабочая частоты f=1 кГц. Они справедливы если в графе «условия» не указано иных величин.
Умощнение транзисторами
Для повышения тока в нагрузке выполняют умощнение схемы на tda7294. Такое возможно реализовать добавив на выход транзисторы. Примеров подобных доработок в интернете достаточно. На рисунке представлен один из вариантов.
Номинальная мощность усилителя в таком исполнении, на нагрузку в 4 Ом, достигает 100 Вт. Коэффициент нелинейных искажений, при работе на уровне до 80 Вт, значительно меньше типового решения. Провал типа «лесенка» в каскаде вовсе отсутствует.
В интернете есть и альтернативные решения на этой TDA. Одним из них является популярный инвертирующий усилитель на tda7294, по схеме с проекта audiokiller. Пример сборки такого модуля смотрите в видеоролике
https://youtube.com/watch?v=kmJ0bUo9Oo4
Datasheet Download — ST Microelectronics
| Номер произв | TDA7293 | ||
| Описание | DMOS audio amplifier | ||
| Производители | ST Microelectronics | ||
| логотип | |||
|
1Page
TDA7293 Multipower BCD technology Very high operating voltage range (±50 V) DMOS power stage High output power (100 W into 8 Ω @ THD =10%, with VS = ±40 V) Muting and stand-by functions No switch on/off noise Very low distortion Very low noise Short-circuit protected (with no input signal applied) Thermal shutdown Clip detector Modularity (several devices can easily be connected in parallel to drive very low to supply the highest power into both 4-Ω and 8-Ω loads. +Vs C6 1000µF VMUTE 22µF R2 680Ω IN- 2 C3 10µF MUTE 10 C4 10µF 1 22µF (*) C8 1000µF -Vs
Contents
TDA7293 15 -VS (POWER) 14 OUT 13 +VS (POWER) 12 BOOTSTRAP LOADER 8 -VS (SIGNAL) 7 +VS (SIGNAL) 6 BOOTSTRAP |
|||
| Всего страниц | 21 Pages | ||
| Скачать PDF |
