Projekty AVT


Wzmacniacz
W
z
m
a
c
n
i
a
c
z
Wzmacniacz
W
z
m
a
c
n
i
a
c
z
4x40W
4
x
4
0
W
4x40W
4
x
4
0
W
2499
2
4
9
9
2499
2
4
9
9
Jak wskazuje tytuł projektu, chodzi o cztero- cie zasilania, nawet do 18V. w stanie MUTE, żeby zdążyły się naładować
kanałowy wzmacniacz audio o maksymalnej Ze względu na dużą moc wyjściową i duże kondensatory wejściowe. Realizuje to obwód
mocy wyjściowej równej 160W. Jest to prądy, przewidziano po cztery końcówki zasila- R1, C5. Jednocześnie producent zaleca, by
wzmacniacz wykorzystujący układ scalony nia i masy, a do tego dodatkowo jedną końców- przejście ze stanu STANDBY do MUTE na-
TDA8571 opracowany w firmie Philips kę masy sygnałowej (nóżka 12). Oprócz koń- stępowało szybko  żeby napięcie na nóżce 15
i przeznaczony w pierwszym rzędzie do cówek wejściowych i wyjściowych czterech od wartości 0 do 3V narastało z szybkością nie
urządzeń samochodowych. kanałów na uwagę zasługują wspólne końców- mniejszą niż 18V/s. W proponowanym ukła-
Układ z pewnością okaże się bardzo atrak- ki: sterująca (MODE - nóżka 15) i diagnostycz- dzie szybkość narastania w tym zakresie jest
cyjny dla wielu Czytelników EdW nie tylko na (DIAG - nóżka 9).
ze względu na dużą moc wyjściową. Wzmac- Wejście MODE, podobnie Rys. 1
niacz jest bardzo prosty i oprócz układu sca- jak we wszystkich wzmacnia-
lonego zawiera dosłownie kilka elementów. czach samochodowych, pozwala
Kostka TDA8571 wyposażona jest w różno- włączać i wyłączać wzmacniacz
rodne obwody zabezpieczajÄ…ce: przeciw- przez podanie odpowiedniego
zwarciowe, termiczne, przed ładunkami elek- napięcia stałego na tę końcówkę,
trostatycznymi i przed odwrotnym napięciem przy czym układ jest cały czas
zasilania. Posiada wyjście diagnostyczne, pod napięciem. Jest to bardzo
gdzie stan niski sygnalizuje jakiś problem lub wygodne, bo do włączania nie są
informuje o chwilowym przesterowaniu. potrzebne wyłączniki o dużej
obciążalności prądowej. Podanie
Opis układu na nóżkę 15 napięcia stałego
Uproszczony schemat wewnętrzny układu w zakresie 0...2V powoduje cał-
scalonego TDA8571 pokazany jest na rysun- kowite wyłączenie kostki i po-
ku 1. Jak widać, zawiera on cztery jednako- bór prądu w trybie STANDBY
we wzmacniacze mostkowe. W Tabeli 1 po- wynosi typowo mniej niż 1µA.
dane są kluczowe parametry tego interesują- Napięcie w granicach
cego układu. Warto wiedzieć, że opisywany 3,3...6,4V  budzi układ scalo-
układ można stosować wymiennie z kostką ny, ale nie przepuszcza on sy-
TDA8568, która różni się jedynie wartością gnałów  jest to tryb MUTE.
wzmocnienia. Gdy napięcie na końcówce 15
Rysunek 2 przedstawia schemat ideowy jest wyższe niż 8,5V, wzmac-
proponowanego modułu. niacz pracuje normalnie.
Podane wartości parametrów, zwłaszcza W najprostszym przypadku
mocy wyjściowej dotyczą zasilania do sterowania można wykorzy-
14,4V i obciążenia 4x4&!. Warto zwrócić stać zwykły przełącznik dwupo-
uwagę, że maksymalna moc wyjściowa rów- zycyjny, który będzie zwierał
na 4x40W dotyczy przebiegu prostokątnego, nóżkę 15 do masy albo do plusa
natomiast jeśli zniekształcenia harmoniczne zasilania.
nie mają być duże, rzeczywista moc wyjścio- Aby całkowicie wyelimino-
wa nie przekroczy 30W. W nietypowych za- wać stuki przy włączaniu, produ-
stosowaniach szczytową moc wyjściową cent zaleca, by utrzymać wzmac-
można zwiększyć, zwiększając nieco napię- niacz co najmniej przez 150ms
Elektronika dla Wszystkich
20
Projekty AVT
duża dzięki obecności diody Zenera D1. Do- modelu pokazanego na fo-
datkowa dioda D3 podczas wyłączania rozła- tografii nie wystąpiły żad-
dowuje szybko kondensator C5 i szybko wy- ne niespodzianki. Układ od
cisza i wyłącza kostkę. razu poprawnie pracował.
Wyjście DIAG(nostyczne) jest typu O ile wykonanie wzmac-
otwarty kolektor. Stan niski na nóżce 9 niacza jest bardzo łatwe,
pojawia się w chwilach, gdy choć jeden ze o tyle jego prawidłowe wy-
wzmacniaczy jest przesterowany, a przebieg korzystanie wymaga tro-
wyjściowy  obcięty. Stan niski pojawia się chę uwagi i staranności.
na stałe także w przypadku, gdy temperatura Jeśli moduł będzie wy-
struktury przekroczy +145oC, nawet gdy korzystany w samocho-
układ jeszcze nie zostanie wyłączony przez dzie, ze względu na nieu-
wbudowane zabezpieczenia, które działają niknione silne wstrząsy,
przy +150oC. Stan niski na końcówce DIAG trzeba koniecznie umoco-
pojawia się także w przypadku zwarcia wać płytkę do radiatora,
któregokolwiek z wyjść do masy, plusa zasi- co umożliwią przewidzia-
lania oraz zwarcia między wyjściami. ne duże otwory.
Wyjście DIAG może być wykorzystane Przy wszelkich pró-
przez współpracujący mikroprocesor. Można bach praktycznego wyko-
też do niego podłączyć diodę LED sygnalizu- rzystania tego pożyteczne-
jącą niesprawność. go modułu koniecznie
trzeba zwrócić uwagę na
Montaż i uruchomienie obwody zasilania, a zwła-
Wzmacniacz można zmontować na dwu- szcza masy. Obwody masy, zasilania i głośni- Rys. 2
stronnej płytce drukowanej, pokazanej na ry- ków należy wykonać przewodami o przekro-
sunku 3. Ze względu na dużą moc i duże prą- ju minimum 2,5mm2, lepiej 4mm2. Trudno z
ródła, na przykład z radioodtwarzacza samo-
dy, ścieki muszą mieć odpowiednią szero- przewidzieć wszystkie możliwości wykorzy- chodowego do wzmacniacza umieszczonego
kość. Na płytce w ścieżkach prowadzących stania, w każdym razie błędne poprowadze- w bagażniku, należy odłączyć nóżkę 12 od
od nóżek 2, 4 do głośnika, zastosowano po nie obwodów masy jest najczęstszą przyczy- nóżek 3, 6, 18, 21, przecinając cienką ścieżkę
dziewięć metalizowanych przelotek (vias). ną niepowodzeń i kłopotów. w okolicach nóżki 12, a na punkt O1 podać
Chodzi o to, by zwiększyć przekrój połącze- Na proponowanej płytce końcówka masy masę z radioodtwarzacza. Chodzi o to, że mię-
nia także i w tym newralgicznym miejscu. sygnałowej (nóżka 12) jest połączona kawał- dzy masą odtwarzacza a masą wzmacniacza
Warto włożyć w te przelotki cienkie druciki kiem ścieżki z masą mocy. W wielu przypad- może występować spadek napięcia, nawet rzę-
i zalutować je z obu stron płytki, co jeszcze kach, na przykład gdy wzmacniacz będzie za- du 0,5V, co powodowałoby zniekształcenia,
bardziej zmniejszy rezystancjÄ™ tego obwodu. silany z zasilacza sieciowego, takie rozwiÄ…za- a nawet samowzbudzenie. Oddzielenie masy
Montaż układu nie jest trudny i poradzą so- nie okaże się dobre. Jeśli jednak sygnał do mocy i masy sygnałowej pozwala w prosty
bie z nim nawet początkujący. Podczas testów wzmacniacza podawany byłby z oddalonego sposób usunąć większość takich zagrożeń.
Rys. 3 Schemat montażowy Piotr Górecki
Tabela 1. Podstawowe parametry
układu TDA8571
Wykaz elementów
Napięcie zasilające:. . . . . . . . typ. 14,4V (6...18V)
Rezystory:
Maksymalny prąd wyjściowy: . . . . . . . . . . . 7,5A
R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10k&!
R
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
k
&!
Moc wyjściowa:. . . . . . . . . . . . . . . typ. 40W/kanał
R2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1k&!
R
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
k
&!
dla przebiegu prostokÄ…tnego
R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2,2k&!
R
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
,
2
k
&!
Moc wyjściowa: typ. 26W/kanał dla THD=10%
Kondensatory:
typ. 19W/kanał dla THD=0,5%
C1-C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470nF
C
1
C
4
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
7
0
n
F
PrÄ…d spoczynkowy: . . . . . typ. 200mA max 360mA
C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47µF/25V
C
5
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
7
µ
F
/
2
5
V
Pasmo przenoszenia:. . . . . . . . . . . . 20Hz...20kHz
C6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceram.
C
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
0
0
n
F
c
e
r
a
m
.
Zniekształcenia nieliniowe: . . . . . . . . . typ. 0,1%
C7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2200µF/25V
C
7
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
0
0
µ
F
/
2
5
V
przy Pwy=1W
Półprzewodniki:
Moc strat: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . max 60W
D1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Zenera 3,9V
D
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Z
e
n
e
r
a
3
,
9
V
PrÄ…d w trybie STANDBY: . . . . . . . . . . . typ. 0,2µA,
D2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LED 3mm
D
2
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
L
E
D
3
m
m
max 100uA
D3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4148
D
3
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
N
4
1
4
8
Impedancja wejściowa: . . . . . . . typ. 30k&!, min 25k&!
U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .TDA8571
U
1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
T
D
A
8
5
7
1
Maksymalna moc wyjściowa:. . . . . . . 40W/kanał
Inne:
Tłumienie tętnień zasilania: . . . . . . . . . typ. 50dB
płytka drukowana
p
Å‚
y
t
k
a
d
r
u
k
o
w
a
n
a
Separacja kanałów:. . . . . . . . . . . . . . . . typ. 50dB
r
a
d
i
a
t
o
r
K
S
1
4
3
.
1
5
0
E
m
o
ż
n
a
z
a
m
ó
w
i
ć
o
d
d
z
i
e
l
Wzmocnienie: . . . . . . . . . . typ. 34dB (33...35dB) radiator KS143.1-50E można zamówić oddziel-
Szumy wyjÅ›ciowe: . . . . . . . . . . . . . . . max 170µV nie w cenie 61 zÅ‚
n
i
e
w
c
e
n
i
e
6
1
z
Å‚
Spoczynkowe napięcie stałe na głośniku:
max 80mV
Komplet podzespołów z płytką jest
Temperatura otoczenia: . . . . . . . . . . . -40...+85oC
dostępny w sieci handlowej AVT jako
Rezystancja termiczna Rthjc: . . . . . . . . . . . 1K/W
kit szkolny AVT-2499
Elektronika dla Wszystkich
21