Prosty wzmacniacz mocy audio
Po co?
Jeśli jesteś naprawdę początkującym elektronikiem-amatorem to budowa nawet tak prostego wzmacniacza jak ten przedstawiony w moim artykule z pewnością ma dla Ciebie wartość dydaktyczną. Układ ten z powodzeniem może być Twoim pierwszym działającym i własnoręcznie zbudowanym, w pełni sprawnym wzmacniaczem mocy audio. Może się on także przydać przy wielu innych doświadczeniach opisanych na tej stronie. Zachęcam więc do zapoznania się z tym prostym układem zbudowanym w oparciu o technikę liniowych układów scalonych.
Jeśli chodzi o bardziej praktyczne zastosowania, to zaprezentowane schematy aplikacyjne umożliwiają budowę w pełni sprawnych i wydajnych wzmiacniaczy. Mogą znaleść zastosowanie we wszelkich odbiornikach samochodowych (takie było zamierzenie projektantów scalaka), ale też jako układ zastępczy dla spalonego stopnia mocy w sprzęcie produkcji seryjnej.
Zaczynamy!
Przedstawiony wzmacniacz jest tak prosty z jednego powodu: większość potrzebnych do jego pracy elementów została zamknięta w jednym układzie scalonym! Dlatego do pracy potrzebuje on tylko kilku elementów zewnętrznych. Układem tym jest TDA7377.
Dokładny opis z parametrami można znaleść w nocie katalogowej dostępnej tutaj. Spójrzmy na rysunek pokazujący schematycznie jego wewnętrzną budowę:
Od razu możemy zauważyć, że w strukturze układu TDA7377 zintegrowano w rzeczywistości nie jeden, ale aż cztery wzmacniacze! Po bliższym przyjrzeniu można także dostrzec fakt, że jako wejścia w przypadku dwóch wzmacniaczy są wyprowadzone wejścia nieodwracające (+), zaś pozostałych dwóch odwracające (-). Ma to duże znaczenie, bo pozwala zbudować wzmacniacze w różnych konfiguracjach. Jest dostępne także wejście STANDBY: po podaniu na nie potencjału masy wzmacniacz zostaje wyłączony. W przypadku ciągłej pracy można je podłączyć do dodatniej szyny zasilania.
Dzięki podziałowi wejść na odwracające i nieodwracające można w prosty sposób zrealizować trzy różne typy wzmacniaczy:
- Wzmacniacz kwadrofoniczny (czterokanałowy)
- Wzmacniacz mostkowy stereo (jeszcze większa moc)
- Wzmacniacz stereo z dodatkowym subwooferem w układzie mostkowym (wzmacniacz dla systemu 2.1)
W nocie katalogowej znajdujemy przykłady układów aplikacyjnych, dzięki którym możemy zestawić odpowiednie układy. W moim przypadku zasilałem je napięciem 12V, ale odpowiedniejsze wydaje się 18V. Źródło zasilania musi zapewnić odpowiednią wydajnośc prądową, przynajmniej kilka amperów.
Wzmacniacz kwadrofoniczny (czterokanałowy)
Powyższy układ cechuje minimalizacja potrzebnych do współpracy elementów zewnętrznych: garstka kondensatorów i ewentualnie rezystor. Można go wykorzystać do prób z budową prostego systemu dźwięku przestrzennego.
Wzmacniacz mostkowy
Tutaj każdy głośnik zamiast być podłączony między wyjście i masę jest dla odmiany podłączony między wyjścia dwóch wzmacniaczy: odwracającego fazę i nieodwracającego. Skutkuje to większą amplitudą napięcia na głośniku, i w rezultacie dużo większą mocą. W takim układzie nie są konieczne kondensatory na wyjściu.
Wzmacniacz stereo plus mostek
Układ ten jest kombinacją dwóch poprzednich: dwa wzmacniacze pracują standardowo i każdy z nich obsługuje jeden głośnik. Dwa pozostałe są połączone w układzie mostkowym, dzięki czemu mogą zapewnić wystarczającą moc dodatkowemu głośnikowi niskotonowemu.
Układ testowy
Kiedyś był mi potrzebny prosty wzmacniacz do doświadczeń. Wybór padł na TDA7377 w konfiguracji wzmacniacza mostkowego. Sprawdził się tak dobrze, że korzystałem z niego jeszcze wielokrotnie (i nadal korzystam). Prototyp został zbudowany na kawałku płytki uniwersalnej:
Na pierwszym planie widoczny jest duży kondensator filtrujący, reszta kondensatorów jest tutaj słabo widoczna (pod radiatorem), lub niewidoczna (z drugiej strony). Przewód czarny to masa, czerwony to napięcie zasilające, pary biały-niebieski to obydwa kanały wyjściowe, zaś doprowadzenie sygnału następuje widocznym z tyłu cienkim kabelkiem ze skrętki. Radiator jest konieczny przy większych mocach, ale nawet wtedy nie następuje poważniejsze nagrzewanie.
Życzę miłej i pouczającej zabawy:)
Literatura dodatkowa:
- Buśko B., Vademecum zastosowania elektroniki, Wydawnictwo Ministerstwa Obrony Narodowej, Warszawa, 1972
- Cykin G.S., Wzmacniacze elektroniczne, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 1970
Marek Ples