sków pomiarowych, oznaczonych na p³yt-
ce drukowanej liter¹ „V”, woltomierza na
2,00 V. Je¿eli kondensator wzorcowy ma
inn¹ pojemnoœæ nale¿y ustawiæ odpowie-
dnio do tego wskazania woltomierza. Na-
stêpnie potencjometrem P2 doprowadza
siê diodê D1 do granicy migania. Czyn-
noœæ t¹ powinno przeprowadzaæ siê po-
woli, aby dok³adnie uchwyciæ granicê
przy której dioda zacznie migaæ.

Podobnie mo¿na post¹piæ dla pozo-

sta³ych zakresów, co niestety mo¿e okazaæ
siê trudne, gdy¿ ciê¿ko bêdzie zdobyæ
kondensatory wzorcowe. Mo¿na pos³u¿yæ
siê kondensatorami zmierzonymi przy
pomocy innego miernika. Je¿eli nie ma-
my takiej mo¿liwoœci konieczne jest zmie-
rzenie wartoœci pr¹du p³yn¹cego przez
Ÿród³o pr¹dowe. W tym celu po skalibro-
waniu miernika na zakresie 2

mF koniecz-

ne jest przerwanie œcie¿ki dochodz¹cej do
emitera T1 (pomiêdzy œrodkowym wy-
prowadzeniem prze³¹cznika obrotowego
a emiterem T1). Pomiêdzy wyjœcie prze-
³¹cznika obrotowego a masê pod³¹cza siê
miliamperomierz i mierzy pr¹d p³yn¹cy
ze Ÿród³a (na zakresie 2

mF ok. 100 mA).

W tym czasie woltomierz do³¹czony do
zacisków V powinien pokazywaæ dok³a-

dnie 2,00 V. Po zmianie zakresu na 20

mF

potencjometrem P3 ustawia siê wartoœæ
p³yn¹cego pr¹du na 10 razy wiêksz¹ ni¿
na zakresie 2

mF. Je¿eli napiêcie wskazy-

wane przez woltomierz do³¹czony do za-
cisków V uleg³o zmianie trzeba je skory-
gowaæ przy pomocy P1 na 2,00 V i po-
nownie ustawiæ wartoœæ pr¹du. Podobnie
postêpuje siê na pozosta³ych zakresach.

Niestety taka sekwencyjna kalibracja

powoduje zwiêkszanie siê b³êdu na ka¿-
dym kolejnym zakresie. Mo¿na spodzie-
waæ siê ¿e pomiar na zakresie 2000

mF

bêdzie obarczony b³êdem ok.10%.

Je¿eli z jakichœ wzglêdów zakres regu-

lacji potencjometrów P2÷P5 oka¿e siê
niewystarczaj¹cy trzeba zmieniæ wartoœæ
odpowiedniego rezystora R3÷R6.

P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zalicze-
niem pocztowym. P³ytki mo¿na zama-
wiaæ w redakcji PE.
Cena:

p³ytka numer 544 – 4,50 z³
+ koszty wysy³ki.

32

8/2000

Elektroakustyka

à

Józef Kusiak

US1÷US3

– LM 555

T1, T2

– BC 547B

D1

– LED

R6, R7

– 15 k

W/0,125 W

R5

– 150

W/0,125 W

R12

– 820

W/0,125 W

R4

– 1,5 k

W/0,125 W

Wykaz elementów

Pó³przewodniki

Rezystory

R1

– 3,9 k

W/0,125 W

R9

– 10 k

W/0,125 W

R3, R8

– 15 k

W/0,125 W

R2

– 30 k

W/0,125 W

R10

– 470 k

W/0,125 W

R11

– 820 k

W/0,125 W

P4, P5

– 100

W TVP 1232

P3

– 1 k

W TVP 1232

P2

– 10 k

W TVP 1232

P1

– 10 k

W-A PR185

C2, C3,
C5, C7

– 47 nF/50 V ceramiczny

C4, C6

– 1

mF/50 V MKSE-20

C1

– 220

mF/16 V

W£1

– prze³¹cznik dŸwigienkowy

W£2

– MPS 1112 prze³¹cznik

obrotowy 12-pozycyjn.

p³ytka drukowana

numer 544

Rezystory cd.

Kondensatory

Inne

Proponowany wzmacniacza mocy

oparto na monolitycznym uk³adzie scalo-
nym LM 3876 produkcji Natoinal Semi-
conductor. Dziœ praktycznie wszystkie
wzmacniacze mocy konstruowane s¹
w oparciu o uk³ady scalone hybrydowe
lub monolityczne. W tych pierwszych
przoduje japoñska firma Sanyo z bardzo
du¿¹ rodzin¹ uk³adów STK. Zaœ w mono-
litycznych uk³adach nie ma tak zdecydo-
wanego lidera. Mo¿na wymieniæ tu firmy
Philips, SGS Thomson i National Semi-

conductor. Poniewa¿ uk³ady pierwszych
dwóch firm ju¿ przedstawialiœmy na ³a-
mach pisma kolej przysz³a na NS.

Wzmacniacz LM 3876 jest klasy

Hi-Fi, a tym co go wyró¿nia od innych
wzmacniaczy monolitycznych to bardzo
wysokie dopuszczalne napiêcie zasilania
±42 V. Dziêki temu wzmacniacz bez naj-
mniejszego problemu jest wstanie oddaæ
na obci¹¿enie 8

W moc 56 W. Jest to wy-

nik naprawdê imponuj¹cy. Wiêkszoœæ
monolitycznych wzmacniaczy mocy na-

prawdê du¿¹ moc jest w stanie oddaæ tyl-
ko przy impedancji obci¹¿enia 4

W.

Uk³ad jak na nowoczesne rozwi¹za-

nie przysta³o posiada wszelkie mo¿liwe
zabezpieczenia. Producent okreœla je jako
SPiKe (

Self Peak Instantanous Temperature

Protection Circuitry). To kompleksowe za-
bezpieczenie chroni wzmacniacz przed
przepiêciami, przeci¹¿eniami, zwarciami
wyjœcia do masy i do napiêæ zasilania,
oraz przed przekroczeniem temperatury
maksymalnej z³¹cza. Dodatkowo kontro-
lowany jest obszar bezpiecznej pracy
(SOAR) koñcowych tranzystorów mocy.

Uk³ad posiada funkcjê wyciszania

(MUTE). Zwarcie nó¿ki 8 uk³adu przez
rezystor do ujemnego napiêcia zasilania
wy³¹cza t¹ funkcjê. W zale¿noœci od
pr¹du wyp³ywaj¹cego z nó¿ki 8 mo¿na
ustaliæ ró¿ny poziom wyciszenia od
100 dB do 0 dB.

Inn¹ zalet¹ LM 3876 jest uk³ad p³yn-

nego w³¹czania i wy³¹czania. Wewnêtrz-
ne uk³ady ustalaj¹ napiêcie wyjœciowe na
poziomie masy do czasu a¿ napiêcie zasi-
laj¹ce przekroczy odpowiedni próg.
Podobnie dzieje siê przy wy³¹czeniu zasi-

Opublikowany niedawno opis budowy subwoofera cieszy siê du-
¿ym zainteresowaniem. Opisany w PE 5/2000 uk³ad sk³ada siê
z regulowanych filtrów dolnoprzepustowych. Do kompletu braku-
je tylko wzmacniacza mocy. Niestety przez nieuwagê autor zapro-
ponowa³ uk³ad wzmacniacza, którego p³ytka zosta³a jakiœ czas te-
mu wycofana ze sprzeda¿y wysy³kowej. Teraz nadrabiamy zale-
g³oœci i przedstawiamy wzmacniacz, który mo¿na zastosowaæ
w aktywnym subwooferze.

Wzmacniacz mocy

do subwoofera

lania. Dziêki temu wyeliminowano nie-
przyjemne stuki w g³oœnikach towarzysz¹-
ce stanom nieustalonym.

W Tabeli 1 zestawiono podstawowe

parametry uk³adu.

Na rysunku 1 zamieszczono wykres

zniekszta³ceñ nieliniowych w funkcji mo-

cy wyjœciowej dla dwóch czêstotliwoœci.
Natomiast rysunek 2 przedstawia znie-
kszta³cenia nieliniowe w funkcji czêstotli-
woœci przy sta³ej mocy wyjœciowej. Jak
widaæ z obu rysunków zawartoœæ znie-
kszta³ceñ jest naprawdê niewielka. Produ-
cent nie stosuje tu tricku reklamowego ja-

kim jest podawanie maksymalnej mocy
wyjœciowej przy zniekszta³ceniach 10%.

Schemat ideowy wzmacniacza zamie-

szczono na rysunku 3. Uk³ad LM 3876 zasi-
lany jest napiêciem symetrycznym z pro-
stownika z filtrem. W zasilaczu mo¿na zasto-
sowaæ zwyk³y transformator TS 90/10 lub
transformator toroidalny TS100/014 oba
daj¹ w przybli¿eniu napiêcie zmienne
2×23 V, przy pr¹dzie ok. 2 A. Zatem napiê-
cie wyjœciowe bêdzie wynosi³o ok. ±35 V.

Sam wzmacniacz pracuje w typowym

uk³adzie aplikacyjnym. Wzmocnienie napiê-
ciowe ustalaj¹ rezystory R3 i R4 na poziomie
26 dB, co jest typow¹ wartoœci¹ dla wzmac-
niaczy mocy. Zatem nie powinno byæ pro-
blemów z wysterowaniem wzmacniacza.
W³¹cznik W£1 s³u¿y do wyciszania. Przy roz-
wartym wy³¹czniku w³¹czone jest wycisza-
nie. Je¿eli ta funkcja bêdzie zbêdna mo¿na
w miejsce wy³¹cznika wmontowaæ zworkê.

Mimo wielu wewnêtrznych zabezpie-

czeñ uk³ad „doposa¿ono” w elementy
ograniczaj¹ce pasmo i eliminuj¹ce mo¿li-
woœæ wzbudzeñ. Kondensator C2 ograni-
cza pasmo i eliminuje równoczeœnie za-
k³ócenia impulsowe jakie mog¹ dostaæ siê
na wejœcie wzmacniacza. Rezystor R3
wraz z kondensatorem C7 zmniejszaj¹
wzmocnienie wzmacniacza dla czêstotli-
woœci ponadakustycznych.

Elementy R6 i C8 spotykane w prawie

wszystkich wzmacniaczach chroni¹ stopieñ
wyjœciowy przed zmian¹ charakteru obci¹-
¿enia z indukcyjnego na pojemnoœciowy,
zapobiegaj¹ tym samym niestabilnoœciom.
Zmiana charakteru obci¹¿enia jest typowa
dla kolumn g³oœnikowych z rozbudowany-
mi filtrami i zwrotnicami. Cewka L1 i rezy-
stor R7 chroni¹ wzmacniacz przed obci¹¿e-
niem o charakterze pojemnoœciowym na
wy¿szych czêstotliwoœciach. Dla niskich

33

0

8/2000

Wzmacniacz do subwoofera

0,001

[W]

100

10

1

0,1

0,01

0,010

0,1

1

10

BW<80kHz

Vcc=±35V

RL=8W

fo=1, 20kHz

1 kHz

20 kHz

Rys. 1 Zniekszta³cenia nieliniowe w funkcji mocy wyjœciowej

0,001

[Hz]

100k

10k

1k

100

10

0,010

0,1

1

BW<80kHz

Vcc=±35V

RL=8W

Po=40W

Rys. 2 Zniekszta³cenia nieliniowe w funkcji czêstotliwoœci

Symbol

Parametr

Warunki pomiaru

Typ

Limit

Jedn.

V+/V–

Napiêcie zasilania

18

24
84

V (min)

V (max)

A

M

Wyciszanie

Nó¿ka 8 otwarta

120

80

dB

P

o

Moc wyjœciowa

THD+N=0,1%,

f=1kHz, f=20kHz

56

40

W

PP

o

Moc szczytowa

100

W

THD+N zniekszta³cenia + szumy

40

W, 20Hz<20kHz,

A

v

=26dB

0,06

%

SR

Czas narostu

V

IN

=1,2V, f=10kHz

11

5

V/

ms

I+

Pr¹d spoczynkowy

V

o

=0, I

o

=0, I

8

=0

30

70

mA

V

OS

Nap.

niezrównowa¿enia

V

CM

=0, I

o

=0

1

15

mV

I

OS

Pr¹d

niezrównowa¿enia

V

CM

=0, I

o

=0

0,01

0,2

mA

I

B

Pr¹d polaryzacji wejœcia

V

CM

=0, I

o

=0

0,2

1

mA

I

o

Ograniczenie pr¹dowe

V=±12V

t

ON

=10ms, V

o

=0V

6

4

A

PSRR

T³umienie têtnieñ

zasilania

V+=40÷20V,

V–=–40V, I

o

=0V

120

85

dB

A

VOL

Wzmocnienie napiêciowe

V=±40V,

R

L

=2k

W

120

90

dB

GBWP

Pasmo

V=±40V, f

o

=100kHz

8

2

MHz

SNR

Stosunek sygna³ szum

P

o

=1W,

P

o

=40W,

P

o

=100W,

98

114
122

dB
dB
dB

IMD

Zniekszta³cenia

intermodulacyjne

60Hz, 7kHz, 4:1
60Hz, 7kHz, 1:1

0,004
0,006

%
%

Rth

JC

Rezystancja termiczna

z³¹cze obudowa

1

°C/W

Rth

JA

Rezystancja termiczna

z³¹cze otoczenie

43

°C/W

Tj

Maksymalna temperatura

z³¹cza

150

°C

Tabela 1 – Parametry uk³adu LM 3876

czêstotliwoœci cewka bocznikuje rezystor
R7, tak ¿e nie ma on wp³ywu na ogranicze-
nie mocy. Je¿eli wzmacniacz bêdzie wyko-
rzystywany do subwoofera, gdzie nie wy-
stêpuj¹ ¿adne zwrotnice cewkê L1 i rezy-
stor R7 mo¿na zast¹piæ zwor¹.

Uk³ad zmontowano na p³ytce druko-

wanej (rys. 4), gdzie znajduj¹ siê tak¿e
elementy prostownika. Cewkê L1 mo¿na

wykonaæ z drutu nawojowego DNE 1 mm
nawijaj¹c 14 zwojów na wiertle o œredni-
cy 7 mm. Zwoje powinny byæ nawiniête
obok siebie bez przerw.

Uk³ad musi byæ wyposa¿ony w radia-

tor. Rezystancja termiczna z³¹cze obudowa
jest stosunkowo ma³a, zatem radiator nie
musi byæ bardzo du¿y. W zupe³noœci wy-
starczy profil jednostronnie ¿ebrowany

o wysokoœci 8 cm. Pomiêdzy uk³ad a radia-
tor nale¿y w³o¿yæ podk³adkê izolacyjn¹,
gdy¿ metalowa obudowa uk³adu po³¹czo-
na jest elektrycznie z ujemnym napiêciem
zasilania. Miejsce po³¹czenia obowi¹zkowo
nale¿y posmarowaæ smarem silikonowym,
który poprawia przewodnoœæ ciepln¹.

Uk³ad LM 3876 mo¿na zast¹piæ

podobnym do niego uk³adem LM 3886,
który posiada identyczny schemat i wy-
prowadzenia. Ró¿nica polega na mocy
wyjœciowej. Wed³ug danych katalogo-
wych uk³ad jest wstanie dostarczyæ moc
68 W na obci¹¿eniu 4

W przy zasilaniu

napiêciem ±28 V i 50 W na obci¹¿eniu
8

W przy zasilaniu napiêciem ±35 V. Przy

tych mocach zniekszta³cenia nie przekra-
czaj¹ 0,1% dla czêstotliwoœci z przedzia³u
20 Hz do 20 kHz. Maksymalne napiêcie
zasilania nie mo¿e przekraczaæ ±42 V,
a pr¹d wyjœciowy ograniczony jest do
11,5 A (7 A). Moc oddawana w impulsie
osi¹ga 135 W. Rezystancja termiczna z³¹-
cze obudowa Rth

ja

wynosi 1°C/W

Poprawnie zmontowany uk³ad nie

wymaga ¿adnego uruchamiania. Przed
w³¹czeniem zasilania nale¿y bardzo do-
k³adnie sprawdziæ poprawnoœæ monta¿u.
Drobne nawet zwarcie mo¿e byæ przyczy-
n¹ nieodwracalnego uszkodzenia uk³adu.

P³ytki drukowane wysy³ane s¹ za zalicze-
niem pocztowym. P³ytki mo¿na zama-
wiaæ w redakcji PE.
Cena:

p³ytka numer 545 – 4,80 z³
+ koszty wysy³ki.

34

8/2000

Wzmacniacz do subwoofera

–35V

C10

/50V

4700mF

/50V

+35V

TST100/014

TS90/10

TR1

~220V

~23V

~23V

PR1

6A/400V

C9

4700mF

R4

1k

10mF

C6

W£1

MUTE

51p

C7

C4

–

4

R6

WY

8W

100mF

56W

2,7W

C5

7

1W

R5

R2

100n

R3

20k

20k

100n

C8

US1

10W/2W

5

10k

R7

P1

R1 1k

1

10

9

100p

C2

3

8

LM3876

RL

C3

C1

10mF

WE

+

100n

0,7mH

L1

Rys. 3 Schemat ideowy wzmacniacza mocy

ARTKELE 545

ARTKELE 545

–

PR1

C10

4700

mF/50V

WY

T

L1

R7

C8

R1

C2

+

T

C4

C3

4700

mF/50V

C6

P1

R4

R5

R3

C7

C5

R2

WE

T

MUTE

R6

US1

LM3876

C9

C1

Rys. 4 P³ytka drukowana i rozmieszczenie elementów

US1

– LM 3876

PR1

– 6 A/400 V

R6

– 2,7

W/1 W

R7

– 10

W/2 W

R1, R4

– 1 k

W/0,125 W

R3, R5

– 20 k

W/0,125 W

R2

– 47 k

W/0,125 W

C7

– 51 pF/50 V ceramiczny

C2

– 100 pF/50 V ceramiczny

C3, C4, C8 – 100 nF/50 V MKSE-20
C1, C6

– 10

mF/25 V

C5

– 100

mF/50 V

C9, C10

– 4700

mF/50 V

L1

– patrz opis

TS1

– TS 90/10, TST 100/014

p³ytka drukowana

numer 545

Wykaz elementów

Pó³przewodniki

Rezystory

Kondensatory

Inne

à

Tomasz Musielak