УМЗЧ на мікросхемі TDA7294 придбав заслужену популярність у радіоаматорів. При мінімумі витрат можна зібрати високоякісний УМЗЧ.
Варіант підсилювача на мікросхемі TDA7294, виявляється надійнішим при роботі на реальне навантаження, але його основні технічні характеристики залишаються колишніми: невеликий для вихідної потужності 5 Вт коефіцієнт нелінійних спотворень збільшується до 0,5% при потужності понад 50 Вт. На навантаженні опором 4 Ом не вдається досягти вихідної потужності більш 80 Вт. Рекомендована ж фірмою - виробником бруківка схема включення мікросхеми не передбачає можливість роботи з навантаженням опором 4 Ом.
Показаний тут варіант підсилювача, його схема показана на рис.1 вирішує проблему з підвищенням вихідної потужності і зменшення коефіцієнта нелінійних спотворень при вихідний потужності більш 50 Вт в порівнянні з типовою схемою включення мікросхеми. Для зниження навантаження на вихідний каскад мікросхеми, вбудований додатковий двотактний повторювач на потужних біполярних транзисторах, які працюють в режимі В. Спотворення типу "драбинка" в вихідному каскаді відсутні тому, що вихід мікросхеми також з'єднаний з навантаженням через низькоомний резистор, а напруга ООС знімається з емітерний ланцюга додаткових транзисторів. Резистор R7 забезпечує швидку розрядку ємності емітерний переходів транзисторів вихідного каскаду.
Основні технічні характеристики:
Вхідний опір: 22 кОм
Вхідна напруга: 0,8 В
Номінальна вихідна потужність: 100 Вт / 4 Ом
До недоліку пропонованого УМЗЧ, в порівнянні з варіантом за типовою схемою включення мікросхеми, можна віднести більш крутий зростання нелінійних спотворень при вихідний потужності, близькій до максимальної. У типовою схемою обмеження вихідного сигналу має більш "м'який" характер.
Спрощена структурна схема TDA7294, показана на рис. 1, дозволяє зробити наступне припущення. У ланцюгах вихідних транзисторів мікросхеми включені резистивні датчики струму, тому при напрузі вихідного сигналу, близького до напруги харчування (коли струм через потужні транзистори мікросхеми максимальний), блок захисту починає плавно обмежувати струм в навантаженні, польові транзистори вихідного каскаду, ймовірно, теж сприяють більш м'якому обмеження. Додаткові ж транзистори цього УМЗЧ такий ланцюгом стеження охоплені, і виникає "жорстке" обмеження вихідного сигналу, що помітно на слух.
Зменшення ємності С6, С7 в порівнянні з вказаною в схемі, веде до нестійкої роботи УМЗЧ на великої потужності, але збільшення ємності може привести до виходу з ладу транзисторів VT1, VT2, так як при замиканні в навантаженні вузол захисту мікросхеми не завжди забезпечує надійний захист додаткових транзисторів до того моменту, коли спрацюють запобіжники FU1, FU2. Підсилювач живиться від нестабілізованого блоку живлення від мережі 220 В.
Не всі деталі, придбані на радіоринках, відрізняються високою якістю. Трапляються мікросхеми, схильні до самозбудження. В описаному варіанті, самозбудження деяких мікросхем доводиться усувати підбором і конденсатора С6.
У УМЗЧ за пропонованою тут схемою навіть при невеликому самозбудженні виникають спотворення типу "сходинка". Якщо немає можливості замінити "невдалу" мікросхему, ефект можна усунути, підпаявши паралельно резистору R7 конденсатор ємністю 0,047-0,15 мкФ. Самозбудження також усувають зниженням глибини ООС (збільшенням опору резистора R3), при цьому підвищується чутливість підсилювача.
Деталі в підсилювачі використані:
- резистори МЛТ
- конденсатори C1 - K73-17, КМ-6; С2 - КТ-1, КМ-5; С8 - K73-17; СЗ-С7 - К50-35 або імпортні.
- дросель L1 - 25 витків дроту ПЕВ-2 діаметром 1 мм - намотаний на каркасі діаметром 5 мм у два шари.
Два каналу підсилювача зібрані на друкованій платі з односторонньо фольгованого склотекстоліти товщиною 2 мм; її креслення з розташуванням елементів показаний на рис.2 (контур вентиляторів умовно прозорий).
На друкованій платі для блокувальних конденсаторів С9, С10 місце не передбачено. Застосування транзисторів, що значно відрізняються за коефіцієнтом передачі струму бази, на надійності і якості звучання практично не відбивається.
Відсутність струму спокою дозволяє використовувати вентилятор ( "кулер") від процесора "Pentium" для охолодження теплоотводов обох каналів підсилювача. Плату і вентилятори необхідно встановити так, щоб потоки теплого повітря не нагрівали інші деталі підсилювача.
Потужні транзистори змонтовані паралельно площині друкованої плати металевою поверхнею тепловідводу до кулера. На плоскій стороні кулера необхідно просвердлити наскрізні отвори діаметром 2,5 мм, що збігаються з отворами в друкованій платі, потім нарізати різьбу МОЗ. Через отвори в платі вентилятор гвинтами притискають до транзисторів. На них необхідно покласти тонкі слюдяні прокладки і змастити теплопроводящей пастою.
Під головки гвинтів з боку доріжок потрібно підкласти шайби діаметром 10-12 мм або невелику металеву пластину, щоб щільно притиснути транзистори до поверхні тепловідведення. Між друкованої платою і транзисторами покладіть тонкий картон товщиною 0,5-0,8 мм, він забезпечить рівномірний притиск транзисторів до площини вентилятора, так як їх товщина не завжди однакова, навіть для виготовлених в одній партії випуску.
Мікросхема DA1 розташована на додатковому теплоотводе з ефективною площею поверхні не менше 50 см 2.
Доріжки на друкованій платі, по яких подається напруга живлення до вихідних транзисторів, бажано "посилити", пропаяв уздовж них мідний луджений дріт діаметром близько 1 мм.
Підсилювач, зібраний з справних деталей, налагодження не вимагає і може бути повторений навіть початківцями радіоаматорами. Експлуатація протягом двох років показала його високу надійність.
Друковані плати з нової розводкою, а так само з кріпленням мікросхеми і транзисторів на одному радіаторі.