Elektroakustyka
32 8/2000
sków pomiarowych, oznaczonych na płyt- dnie 2,00 V. Po zmianie zakresu na 20 mF
Rezystory cd.
ce drukowanej literą  V , woltomierza na potencjometrem P3 ustawia się wartoS
ć
R1  3,9 kW/0,125 W
2,00 V. Jeżeli kondensator wzorcowy ma płynącego prądu na 10 razy większą niż
R9  10 kW/0,125 W
inną pojemnoS
ć należy ustawić odpowie- na zakresie 2 mF. Jeżeli napięcie wskazy-
R3, R8  15 kW/0,125 W
dnio do tego wskazania woltomierza. Na- wane przez woltomierz dołączony do za-
R2  30 kW/0,125 W
stępnie potencjometrem P2 doprowadza cisków V uległo zmianie trzeba je skory-
R10  470 kW/0,125 W
się diodę D1 do granicy migania. Czyn- gować przy pomocy P1 na 2,00 V i po-
R11  820 kW/0,125 W
noS
ć tą powinno przeprowadzać się po- nownie ustawić wartoS
ć prądu. Podobnie
P4, P5  100 W TVP 1232
woli, aby dokładnie uchwycić granicę postępuje się na pozostałych zakresach.
P3  1 kW TVP 1232
przy której dioda zacznie migać. Niestety taka sekwencyjna kalibracja
P2  10 kW TVP 1232
Podobnie można postąpić dla pozo- powoduje zwiększanie się błędu na każ-
P1  10 kW-A PR185
stałych zakresów, co niestety może okazać dym kolejnym zakresie. Można spodzie-
Kondensatory
się trudne, gdyż ciężko będzie zdobyć wać się że pomiar na zakresie 2000 mF
C2, C3,
kondensatory wzorcowe. Można posłużyć będzie obarczony błędem ok.10%.
C5, C7  47 nF/50 V ceramiczny
się kondensatorami zmierzonymi przy Jeżeli z jakichS
względów zakres regu-
C4, C6  1 mF/50 V MKSE-20
pomocy innego miernika. Jeżeli nie ma- lacji potencjometrów P2�P5 okaże się
C1  220 mF/16 V
my takiej możliwoS
ci konieczne jest zmie- niewystarczający trzeba zmienić wartoS
ć
Inne
rzenie wartoS
ci prądu płynącego przez odpowiedniego rezystora R3�R6.
WŁ1  przełącznik dx
wigienkowy
x
ródło prądowe. W tym celu po skalibro-
Wykaz elementów WŁ2  MPS 1112 przełącznik
waniu miernika na zakresie 2 mF koniecz-
obrotowy 12-pozycyjn.
Półprzewodniki
ne jest przerwanie S
cieżki dochodzącej do
płytka drukowana numer 544
emitera T1 (pomiędzy S
rodkowym wy- US1�US3  LM 555
Płytki drukowane wysyłane są za zalicze-
prowadzeniem przełącznika obrotowego T1, T2  BC 547B
niem pocztowym. Płytki można zama-
a emiterem T1). Pomiędzy wyjS
cie prze- D1  LED
Rezystory wiać w redakcji PE.
łącznika obrotowego a masę podłącza się
Cena: płytka numer 544  4,50 zł
miliamperomierz i mierzy prąd płynący R6, R7  15 kW/0,125 W
+ koszty wysyłki.
ze x
ródła (na zakresie 2 mF ok. 100 mA). R5  150 W/0,125 W
W tym czasie woltomierz dołączony do R12  820 W/0,125 W
zacisków V powinien pokazywać dokła- R4  1,5 kW/0,125 W
ą Józef Kusiak
prawdę dużą moc jest w stanie oddać tyl-
ko przy impedancji obciążenia 4 W.
Wzmacniacz mocy
Układ jak na nowoczesne rozwiąza-
nie przystało posiada wszelkie możliwe
do subwoofera
zabezpieczenia. Producent okreS
la je jako
SPiKe (Self Peak Instantanous Temperature
Opublikowany niedawno opis budowy subwoofera cieszy się du- Protection Circuitry). To kompleksowe za-
żym zainteresowaniem. Opisany w PE 5/2000 układ składa się bezpieczenie chroni wzmacniacz przed
przepięciami, przeciążeniami, zwarciami
z regulowanych filtrów dolnoprzepustowych. Do kompletu braku-
wyjS
cia do masy i do napięć zasilania,
je tylko wzmacniacza mocy. Niestety przez nieuwagę autor zapro-
oraz przed przekroczeniem temperatury
ponował układ wzmacniacza, którego płytka została jakiS
czas te-
maksymalnej złącza. Dodatkowo kontro-
mu wycofana ze sprzedaży wysyłkowej. Teraz nadrabiamy zale-
lowany jest obszar bezpiecznej pracy
głoS
ci i przedstawiamy wzmacniacz, który można zastosować
(SOAR) końcowych tranzystorów mocy.
w aktywnym subwooferze.
Układ posiada funkcję wyciszania
Proponowany wzmacniacza mocy conductor. Ponieważ układy pierwszych (MUTE). Zwarcie nóżki 8 układu przez
oparto na monolitycznym układzie scalo- dwóch firm już przedstawialiS
my na ła- rezystor do ujemnego napięcia zasilania
nym LM 3876 produkcji Natoinal Semi- mach pisma kolej przyszła na NS. wyłącza tą funkcję. W zależnoS
ci od
conductor. DziS
praktycznie wszystkie Wzmacniacz LM 3876 jest klasy prądu wypływającego z nóżki 8 można
ustalić różny poziom wyciszenia od
wzmacniacze mocy konstruowane są Hi-Fi, a tym co go wyróżnia od innych
w oparciu o układy scalone hybrydowe wzmacniaczy monolitycznych to bardzo 100 dB do 0 dB.
lub monolityczne. W tych pierwszych wysokie dopuszczalne napięcie zasilania Inną zaletą LM 3876 jest układ płyn-
przoduje japońska firma Sanyo z bardzo ą42 V. Dzięki temu wzmacniacz bez naj- nego włączania i wyłączania. Wewnętrz-
dużą rodziną układów STK. ZaS
w mono- mniejszego problemu jest wstanie oddać ne układy ustalają napięcie wyjS
ciowe na
litycznych układach nie ma tak zdecydo- na obciążenie 8 W moc 56 W. Jest to wy- poziomie masy do czasu aż napięcie zasi-
lające przekroczy odpowiedni próg.
wanego lidera. Można wymienić tu firmy nik naprawdę imponujący. WiększoS
ć
Philips, SGS Thomson i National Semi- monolitycznych wzmacniaczy mocy na- Podobnie dzieje się przy wyłączeniu zasi-
Wzmacniacz do subwoofera
08/2000 33
kim jest podawanie maksymalnej mocy
Tabela 1  Parametry układu LM 3876
wyjS
ciowej przy zniekształceniach 10%.
Symbol Parametr Warunki pomiaru Typ Limit Jedn.
Schemat ideowy wzmacniacza zamie-
18 24 V (min)
szczono na rysunku 3. Układ LM 3876 zasi-
V+/V Napięcie zasilania
84 V (max)
lany jest napięciem symetrycznym z pro-
AM Wyciszanie Nóżka 8 otwarta 120 80 dB
stownika z filtrem. W zasilaczu można zasto-
THD+N=0,1%,
sować zwykły transformator TS 90/10 lub
Po Moc wyjS
ciowa 56 40 W
f=1kHz, f=20kHz
transformator toroidalny TS100/014 oba
PPo Moc szczytowa 100 W
dają w przybliżeniu napięcie zmienne
40W, 20Hz<20kHz,
2�23 V, przy prądzie ok. 2 A. Zatem napię-
THD+N zniekształcenia + szumy 0,06 %
Av=26dB
cie wyjS
ciowe będzie wynosiło ok. ą35 V.
SR Czas narostu VIN=1,2V, f=10kHz 11 5 V/ms
Sam wzmacniacz pracuje w typowym
I+ Prąd spoczynkowy Vo=0, Io=0, I8=0 30 70 mA układzie aplikacyjnym. Wzmocnienie napię-
VOS Nap. VCM=0, Io=0 1 15 mV ciowe ustalają rezystory R3 i R4 na poziomie
niezrównoważenia
26 dB, co jest typową wartoS
cią dla wzmac-
IOS Prąd VCM=0, Io=0 0,01 0,2 mA
niezrównoważenia
niaczy mocy. Zatem nie powinno być pro-
IB Prąd polaryzacji wejS
cia VCM=0, Io=0 0,2 1 mA
blemów z wysterowaniem wzmacniacza.
V=ą12V
Io Ograniczenie prądowe 6 4 A
Włącznik WŁ1 służy do wyciszania. Przy roz-
tON=10ms, Vo=0V
wartym wyłączniku włączone jest wycisza-
Tłumienie tętnień V+=40�20V,
PSRR
nie. Jeżeli ta funkcja będzie zbędna można
zasilania V = 40V, Io=0V 120 85 dB
w miejsce wyłącznika wmontować zworkę.
V=ą40V,
AVOL Wzmocnienie napięciowe 120 90 dB
Mimo wielu wewnętrznych zabezpie-
RL=2kW
czeń układ  doposażono w elementy
GBWP Pasmo V=ą40V, fo=100kHz 8 2 MHz
ograniczające pasmo i eliminujące możli-
Po=1W, 98 dB
woS
ć wzbudzeń. Kondensator C2 ograni-
SNR Stosunek sygnał szum Po=40W, 114 dB
cza pasmo i eliminuje równoczeS
nie za-
Po=100W, 122 dB
kłócenia impulsowe jakie mogą dostać się
Zniekształcenia 60Hz, 7kHz, 4:1 0,004 %
IMD
na wejS
cie wzmacniacza. Rezystor R3
intermodulacyjne 60Hz, 7kHz, 1:1 0,006 %
wraz z kondensatorem C7 zmniejszają
Rezystancja termiczna
RthJC 1 �C/W
wzmocnienie wzmacniacza dla częstotli-
złącze obudowa
woS
ci ponadakustycznych.
Rezystancja termiczna
RthJA 43 �C/W
Elementy R6 i C8 spotykane w prawie
złącze otoczenie
wszystkich wzmacniaczach chronią stopień
Maksymalna temperatura
Tj 150 �C
wyjS
ciowy przed zmianą charakteru obcią-
złącza
żenia z indukcyjnego na pojemnoS
ciowy,
lania. Dzięki temu wyeliminowano nie- cy wyjS
ciowej dla dwóch częstotliwoS
ci. zapobiegają tym samym niestabilnoS
ciom.
przyjemne stuki w głoS
nikach towarzyszą- Natomiast rysunek 2 przedstawia znie- Zmiana charakteru obciążenia jest typowa
ce stanom nieustalonym. kształcenia nieliniowe w funkcji częstotli- dla kolumn głoS
nikowych z rozbudowany-
W Tabeli 1 zestawiono podstawowe woS
ci przy stałej mocy wyjS
ciowej. Jak mi filtrami i zwrotnicami. Cewka L1 i rezy-
parametry układu. widać z obu rysunków zawartoS
ć znie- stor R7 chronią wzmacniacz przed obciąże-
Na rysunku 1 zamieszczono wykres kształceń jest naprawdę niewielka. Produ- niem o charakterze pojemnoS
ciowym na
zniekształceń nieliniowych w funkcji mo- cent nie stosuje tu tricku reklamowego ja- wyższych częstotliwoS
ciach. Dla niskich
10
fo=1, 20kHz
RL=8W
Vcc=ą35V
1
BW<80kHz
Po=40W
RL=8W
Vcc=ą35V
1
BW<80kHz
0,1
0,1
0,010
20 kHz
0,010
0,001
1 kHz
10 100 1k 10k 100k [Hz]
0,001
0,01 0,1 1 10 100 [W]
Rys. 1 Zniekształcenia nieliniowe w funkcji mocy wyjS
ciowej Rys. 2 Zniekształcenia nieliniowe w funkcji częstotliwoS
ci
Wzmacniacz do subwoofera
34 8/2000
o wysokoS
ci 8 cm. Pomiędzy układ a radia-
C1 C3
tor należy włożyć podkładkę izolacyjną,
+
L1
gdyż metalowa obudowa układu połączo-
0,7mH
10mF 100n
WE
US1
na jest elektrycznie z ujemnym napięciem
R1 1k
P1
R7
1
10
10k zasilania. Miejsce połączenia obowiązkowo
10W/2W
5
3
C2
LM3876
należy posmarować smarem silikonowym,
100p 8
9 RL
4 R6
WY 8W
który poprawia przewodnoS
ć cieplną.
2,7W
7
C5 56W
R2 R5
1W
Układ LM 3876 można zastąpić
100mF
20k
R3
C8
podobnym do niego układem LM 3886,
100n
20k
100n
WŁ1
który posiada identyczny schemat i wy-
MUTE
C7
C4
51p prowadzenia. Różnica polega na mocy

wyjS
ciowej. Według danych katalogo-
wych układ jest wstanie dostarczyć moc
R4
68 W na obciążeniu 4 W przy zasilaniu
1k
TR1
napięciem ą28 V i 50 W na obciążeniu
C6
TS90/10
10mF
8 W przy zasilaniu napięciem ą35 V. Przy
TST100/014
tych mocach zniekształcenia nie przekra-
+35V
czają 0,1% dla częstotliwoS
ci z przedziału
C9
PR1
~23V
4700mF
6A/400V
20 Hz do 20 kHz. Maksymalne napięcie
/50V
~220V
zasilania nie może przekraczać ą42 V,
C10
a prąd wyjS
ciowy ograniczony jest do
4700mF
~23V
/50V
11,5 A (7 A). Moc oddawana w impulsie
 35V
osiąga 135 W. Rezystancja termiczna złą-
cze obudowa Rthja wynosi 1�C/W
Poprawnie zmontowany układ nie
Rys. 3 Schemat ideowy wzmacniacza mocy
wymaga żadnego uruchamiania. Przed
częstotliwoS
ci cewka bocznikuje rezystor wykonać z drutu nawojowego DNE 1 mm włączeniem zasilania należy bardzo do-
R7, tak że nie ma on wpływu na ogranicze- nawijając 14 zwojów na wiertle o S
redni- kładnie sprawdzić poprawnoS
ć montażu.
nie mocy. Jeżeli wzmacniacz będzie wyko- cy 7 mm. Zwoje powinny być nawinięte Drobne nawet zwarcie może być przyczy-
rzystywany do subwoofera, gdzie nie wy- obok siebie bez przerw. ną nieodwracalnego uszkodzenia układu.
stępują żadne zwrotnice cewkę L1 i rezy- Układ musi być wyposażony w radia-
Wykaz elementów
stor R7 można zastąpić zworą. tor. Rezystancja termiczna złącze obudowa
Półprzewodniki
Układ zmontowano na płytce druko- jest stosunkowo mała, zatem radiator nie
wanej (rys. 4), gdzie znajdują się także musi być bardzo duży. W zupełnoS
ci wy- US1  LM 3876
elementy prostownika. Cewkę L1 można starczy profil jednostronnie żebrowany PR1  6 A/400 V
Rezystory
R6  2,7 W/1 W
R7  10 W/2 W
R1, R4  1 kW/0,125 W
R3, R5  20 kW/0,125 W
R2  47 kW/0,125 W
Kondensatory
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
Inne
L1  patrz opis
TS1  TS 90/10, TST 100/014
płytka drukowana numer 545
Płytki drukowane wysyłane są za zalicze-
niem pocztowym. Płytki można zama-
wiać w redakcji PE.
Cena: płytka numer 545  4,80 zł
+ koszty wysyłki.
Rys. 4 Płytka drukowana i rozmieszczenie elementów ą Tomasz Musielak
T
T
T
C1
WE
MUTE
WY
P1
R1
C6
LM3876
C5
R7
C2
R4
C7
R3
L1
C8
C10
US1
C4
4700mF/50V
4700mF/50V
ARTKELE 545
C9
C3
PR1
+
R2
R5
R6