Зроби сам автомобільний підсилювач на tda8560q, tda1557q, tda8563q

Ніколи не бійся робити те, що не вмієш.
Ковчег був споруджений любителем.
Професіонали побудували "Титанік"

Моєму колезі, автолюбителю захотілося самому зібрати підсилювач, і він прислав мені по електронній пошті схему на ІС TDA8560Q. знайдену в Інтернеті, з питанням: «А низькі частоти він буде відтворювати?». Був кінець робочого дня п'ятниці, я відповів йому, що пораджу схему з друкованою платою, методикою її виготовлення і списком необхідних деталей в понеділок ...

вибір чіпа

Чому не працює схема з Мережі

Подивимося, що пишуть з цього приводу в Інтернеті. Пошук показав, що знайдено більше 4000 сторінок, присвячені даній темі. Досить велика частина знайдених сторінок містила по суті одну і ту ж замітку в різному оформленні. За іронією долі саме цю схему і знайшов на просторах Інтернету мій колега (рис. 1).

Мал. 1. Схема з Інтернету

Працездатність зображеної на рис. 1 схеми знаходиться під великим сумнівом. Щоб виявити критичні помилки, звернемося до таблиці 1.

Неважко помітити неточності в схемі, здатні серйозно порушити роботу підсилювача.

Перемикач SW1 замість входу перемикання режиму (висновок 11 мікросхеми DA1) управляє напругою живлення вихідного каскаду (висновок 3);

Ланцюги силовий (висновки 5, 8) і сигнальної (висновок 2) "землі" не розділені. Питання з'єднання загальних проводів в підсилювачі надзвичайно важливий. При невдалому монтажі коефіцієнт гармонік може зрости на порядок. Слід вирішити питання з'єднання сигнальної і силовий "землі" на схемотехническом рівні.

Наша схема на TDA8560Q - правильна!

Схема підсилювача з внесеними виправленнями показана на рис. 2. Перемикач SW1 використовується для включення підсилювача з режиму STAND-BY, в якому все каскади підсилювача замкнені, і він практично не споживає струм від джерела живлення.
В підсилювачі є дві загальні шини: сигнальна і силова. Резистор R3 необхідний для з'єднання цих "земель" на платі, щоб не спалити підсилювач при випадковому від'єднанні слаботочного (сигнального) загального проводу. Надалі силова і сигнальна "землі" з'єднуються окремими проводами в одній точці, наприклад на пластині заземлення, розміщеної у вхідного термінала.
Акцентовано увагу на правильності підключення акустичних систем, для чого на принциповій схемі (рис. 2) вказана їх фазировка.

Виключений фрагмент. Повний варіант статті доступний тільки повноправним членам спільноти і передплатникам.
Будь ласка, ознайомтеся з умовами доступу.

Мал. 2. Виправлена схема підсилювача на ІС TDA8560Q

Технічні характеристики УМЗЧ на TDA8560Q

Функціональна схема TDA8560Q

представлена на рис. 3 [5]. Вихідні каскади підсилювачів інтегральної мікросхеми TDA8560Q виконані по бруківці схемою і працюють в класі В. Мікросхема призначена в першу чергу для застосувань в автомобільній техніці. У ній здійснено цілий ряд захистів:
- від перевантаження,
- від коротких замикань у навантаженні,
- від перегріву.

Мал. 3. Функціональна схема TDA8560Q

Коефіцієнт посилення мікросхеми по напрузі фіксований і становить Ku = 20lg (1 + 18 / 0,365) +6 = 40 дБ.
Тут перший доданок - коефіцієнт посилення попереднього підсилювача, включеного по Неінвертуючий схемою, а друге (6 дБ) - коефіцієнт посилення мостової схеми підсилювача потужності.

Управління режимами Standby / Mute / Play в TDA8560Q

Вихідний каскад схеми діагностичного інтерфейсу (висновок 12) реалізований за схемою з відкритим колектором і відкривається при перегріванні, перевантаження або коротких замикань в акустичних системах.
Вхід перемикання режимів (висновок 11 мікросхеми) трирівневий. При напрузі на ньому 0

TDA8560Q в автомобільному підсилювачі

Зображена на рис. 2 схема підсилювача цілком працездатна в стаціонарних умовах, але не враховує специфіки роботи в автомобілі. Тому підсилювач піддався подальшої модернізації (рис. 4).

Мал. 4. Модернізована схема УМЗЧ на мікросхемі TDA8560Q

На вході підсилювача встановлені фільтри низьких частот (R3, C1 і R4, C2), що обмежують швидкість наростання вхідного сигналу. Вони ефективно пригнічують перешкоди від електрообладнання автомобіля, засобів зв'язку і т.п.

Для управління входом перемикання режимів (висновок 11 мікросхема DA1) введені перемикач SW1, RC - ланцюжок R6, C7 і емітерний повторювач на транзисторі VT1. У показаному на схемі положенні перемикача SW1 (1-2) після подачі живлення на підсилювач забезпечується повільний заряд конденсатора С7 (постійна часу R6C7 дорівнює приблизно 0,47 с), в результаті мікросхема на час перехідних процесів утримується в режимі приглушення і тим самим запобігає неприємний на слух і згубний для акустичних систем "хлопок", викликаний зарядкою перехідних конденсаторів С3, С4.

У положенні перемикача SW1 (2-3) підсилювач переводиться в "сплячий" режим зі споживанням струму від джерела живлення менше 100 мкА.

Вихід діагностичного інтерфейсу (висновок 12 мікросхеми DA1) підключений до ключового каскаду на транзисторі VT2. При виникненні аварійних ситуацій на виведення 12 встановлюється низький рівень (менше 0,6 В), транзистор VT2 відкривається і спалахує світлодіод HL1 червоного кольору світіння.

Друкована плата

При розробці ПП використовувався початковий варіант від "Мастеркіта" [6].

Мал. 5. Друкована плата підсилювача, підготовлена для лазерно - Утюгова технології виготовлення (83х24мм) і розміщення деталей на ній

Оскільки деталі вхідних фільтрів низьких частот розміщені на місці знаходження клемників, останні не встановлюються на друковану плату, а монтаж проводів, що підводять здійснюється пайкою.

В дужках вказана кольорове маркування на резисторах і позначення номінальної ємності на конденсаторах.

Мікросхема TDA8560Q / N1 - 1шт.,
Транзистор BC557- 1шт.,
Транзистор BC547 - 1шт.,
Світлодіод LED кр.d = 3 - 1шт.,
Рез.-0,25-10 Ом (коричневий, чорний, чорний) - 1шт.,
Рез.-0,25-82 Ом (сірий, червоний, чорний) - 2шт.,
Рез.-0,25-1,2 кОм (коричневий, червоний, червоний) - 1шт.,
Рез.-0,25-10 кОм (коричневий, чорний, помаранчевий) - 4 шт.,
Рез.-0,25-100 кОм (коричневий, чорний, жовтий) - 1шт.,
Рез.-0,25-1 мом (коричневий, чорний, зелений) - 2шт.,
Конд.0,1 / 63V К73-17 (104) - 1шт.,
Конд.X7R 0,47мкф керам.імп. (474) - 2шт.,
Конд.NPO 1000пф 5% керам.імп. (102) - 2шт.,
Конд.47 / 25V 0511 + 105 ° C - 1шт.,
Конд.2200 / 25V тисячі шістсот двадцять-шість + 105 ° С - 1шт.,
PLS-3 на плату.вілка - 1шт.,
Знімна перемичка - 1шт.

Є тільки одне зауваження до типам використовуваних елементів - як перехідних конденсаторів С3 і С4 бажано застосувати плівкові, а не керамічні конденсатори з високим значенням температурного коефіцієнта ємності. Імпортні конденсатори фірми Epcos на робочу напругу 63 або 100 В з відстанню між висновками 5 мм дефіцитні. Поширені вітчизняні конденсатори К73-17 або зарубіжні з відстанню між висновками 15 мм, що необхідно врахувати при коригуванні друкованої плати.

Як мікросхеми DA1 крім TDA8560Q підійдуть TDA1557Q або TDA8563Q [7, 8].
У першому випадку (TDA1557Q) деталі, що відносяться до електронного ключа (VT2, R9. R11, HL1) на друковану плату не встановлюють, а висновок 12 мікросхеми залишають вільним (це вихід джерела опорного напруги). Коефіцієнт посилення по напрузі підсилювача складе 46 дБ, що відповідає вхідної чутливості 47 мВ. Довготривала вихідна потужність кожного каналу на частоті 1 кГц при опорі навантаження 4 Ом, коефіцієнті гармонік 10% - 22 Вт.
У другому випадку (TDA8563Q), всі параметри підсилювача відповідають мікросхемі TDA8560Q. за винятком чутливості з входу - вона складе 450. 500 мВ.

Починаємо збірку!

Перед складанням підсилювача готуємо всі необхідні радіодеталі згідно з наведеним вище переліком елементів. За допомогою тестера здійснюємо вхідний контроль резисторів і конденсаторів. Резистори і неполярні конденсатори можуть мати відхилення від номінального значення +/- 10%, а електролітичні конденсатори -10%. +80%.
Далі за допомогою пінцета формуючи висновки радіодеталей. При установці вертикально розташованих елементів на друковану плату знадобиться найпростіше пристосування - смужка з ізоляційного матеріалу товщиною 0,6. 1,0 мм з прорізом на кінці (рис. 6). Застосування цього пристосування допоможе встановити всі елементи на одній висоті над платою, що додасть професійний вид виконаному монтажу.

Мал. 6. Пристосування для монтажу

Така ж смужка з ізоляційного матеріалу товщиною 1,5. 2,0 мм дозволить здійснити строго однакову обрізку висновків радіодеталей з боку друкованих доріжок.

Монтаж підсилювача починаємо з установки двох перемичок. Зверніть увагу на те, щоб діаметр проводу перемички, розташованої під висновками мікросхеми DA1 відповідав товщині її висновків. Далі встановлюємо все малогабаритні деталі: резистори, конденсатори (крім С6), транзистори, світлодіод і штирьовий роз'єм із знімною перемичкою (джампером). Останніми запаює конденсатор С6 і мікросхему DA1.
Ретельно перевіряємо монтаж відповідно до схеми (рис. 4). При цьому особливу увагу приділяємо відсутності замикань між струмоведучими доріжками, правильності установки електролітичних конденсаторів, транзисторів і світлодіода.

налагодження

Припаюємо дроти від друкованої плати, підключаємо джерело живлення і переконуємося в працездатності підсилювача. Правильно зібраний з справних деталей підсилювач не вимагає налагодження. Мікросхему DA1 слід встановити на тепловідвід площею не менше 600 кв. см. Для підвищення надійності роботи мікросхеми при монтажі рекомендується використовувати теплопровідних пасту КПТ-8 або АлСіл-3.
Будьте уважні при підключенні підсилювача до джерела живлення. Максимальна напруга не повинна перевищувати 18В. Переполюсовка джерела живлення, починаючи з напруги 6 В, призводить до виходу мікросхеми з ладу.

Режими роботи підсилювача по постійному струму наведено в табл. 2.
▼ tabl2.rar | Файл 5,59 Kb завантажений 120 раз.

Потрібен архів до статті?
Вибирайте свій варіант отримання повного доступу до матеріалів «Журналу практичної електроніки Датагор».

Схема підключення підсилювача TDA8560Q в автомобілі

Паралельно С1 включений плівковий конденсатор С2 (його ємність може бути 1. 10 мкФ), що поліпшує властивості на високих частотах. Світлодіод HL1 зеленого кольору служить для індикації включення підсилювача. Струм через світлодіод задає резистор R1. Пластина заземлення ПЗ закріплена поблизу вхідного роз'єму і має хороший електричний контакт з металевим корпусом пристрою. Клеми ХТ1, ХТ2 і ХТ3, ХТ4 служать для підключення динамічних головок; ХТ5, ХТ6 - магнітоли.

Мал. 7. Автомобільний УМЗЧ з підсилювачем на мікросхемі TDA8560Q

При відключенні маси від акумулятора буферний конденсатор розряджається, і при наступному підключенні загального проводу велика ймовірність перегорання запобіжника FU1, тому в схемі передбачено два вимикача, що дозволяють безпечно подати харчування на підсилювач.
Спочатку вимикачем SA1 заряджають конденсатор С1 малим струмом через лампу 12 В, 21 Вт, а потім, після згасання лампи (через 1. 2 с), вимикачем SA2 подають харчування на підсилювач.

Провід живлення підсилювача повинні бути приєднані безпосередньо до клем акумулятора і мати переріз не менше 4 кв.мм. Запобіжник FU1 (10. 20 А) розміщують в моторному відсіку на відстані 40. 50 см від клеми акумулятора.
Слід звернути особливу увагу на якість ізоляції проводу, а також на надійну фіксацію проводів в салоні і моторному відсіку. При закріпленні проводів потрібно повністю виключити контакти з рухомими деталями.

Що дає пропонований варіант харчування підсилювача (магнітоли)? Адже більшість обмежується підключенням проводів живлення до прикурювача (набагато рідше зустрічається підключення до контактів замка запалювання).
Відповідь проста: більш ніж на порядок менші просадки напруги живлення на підвищених рівнях гучності. В результаті йде "размазанность" звукової картини, а бас стає набагато щільніше. Тепер ви не побачите ефекту світломузики, коли в такт з ударами великого барабану підморгують дисплей і підсвічування магнітоли.
Само собою зрозуміло, що потрібно подбати і про акустичні кабелях, що з'єднують підсилювач з динаміками. Приймемо за аксіому, що дроти, якими комплектуються динаміки при покупці, призначені тільки для перевірки їх працездатності і не годяться для подальшої експлуатації. У нашому випадку, з урахуванням можливості роботи підсилювача на низкоомную навантаження (2 Ом), необхідні недорогі (1. 10 у.о. за метр) фірмові акустичні кабелі для автомобільних систем з перетином до 4 кв. мм.

Деталі для підключення

Наводжу типи використовуваних деталей. Тримач запобіжника і запобіжник цілком можуть бути автомобільними, відповідними штатним виробам.

TDA8560Q як УМЗЧ для ПК

Пропонований підсилювач непогано працює і від нестабілізованої мережевого джерела живлення, наприклад, в якості підсилювача для комп'ютерних акустичних систем.
Принципова схема БП і з'єднань наведена на рис. 8.
В підсилювачі застосований трансформатор Т1 потужністю 80. 100 Вт, зі змінним напругою на вторинній обмотці 11,5 В. Інші типи використовуваних деталей вказані нижче.

Мал. 8. Підсилювач з мережевим блоком живлення

При необхідності на вході підсилювача може бути встановлений регулятор гучності - здвоєний змінний резистор опором 10. 15 кОм. Схема включення наведена на рис. 9.

Мал. 9. Підключення регулятора гучності

Ви запитаєте найголовніше: "Чи вийшло у колеги зібрати свій підсилювач в автомобіль?"
Так, мрія здійснилася. По дорозі до її досягнення довелося навчитися паяти і освоїти таємниці лазерно - Утюгова технології виготовлення друкованих плат.
Вердикт одного з його друзів - членів "приймальної комісії": підсилювач звучить вельми переконливо!

Схему і друковану плату можна взяти тут:
▼ the-amplifier-on-a-microcircuit-tda8560q.rar | Файл 26,56 Kb завантажений 414 раз.